JPH04239797A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

スクリーン印刷装置

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JPH04239797A
JPH04239797A JP623191A JP623191A JPH04239797A JP H04239797 A JPH04239797 A JP H04239797A JP 623191 A JP623191 A JP 623191A JP 623191 A JP623191 A JP 623191A JP H04239797 A JPH04239797 A JP H04239797A
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JP
Japan
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solder
screen
printed circuit
printed
circuit board
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Withdrawn
Application number
JP623191A
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English (en)
Inventor
Yuichi Yamamoto
裕一 山本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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  • Screen Printers (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の適切な
位置に適切な量のペースト半田を連続印刷できるスクリ
ーン印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、高性能化に伴
う電子部品の小型化を図る上で、プリント基板の高密度
実装が重要な課題となっている。プリント基板の高密度
実装を行うためにはプリント基板上のランドの極小化、
間隔の狭小化を図る必要がある。このため、電子部品の
プリント基板への装着はペースト半田を用いたリフロー
方式による表面実装技術に依存することが大きい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品の
半田付け状態の良否は、ペースト半田のプリント基板へ
の印刷状態の良否に起因することが大きいため、ペース
ト半田の印刷直後に印刷状態の良否を検査をして不良品
を排除することにすれば、電子部品の半田付け状態の検
査を効率よく行えることになる。
【0004】しかるに、現状では、電子部品の装着状態
や半田付け状態の検査は進んでいるものの、ペースト半
田をプリント基板へ印刷した時の印刷状態は全く検査さ
れていないか或は検査されているものの非常に信頼性の
乏しい目視検査による方法に頼っていた。このような目
視検査によれば、短時間に多量の微細なものを検査しな
ければならず、苛酷な作業であるため、人手を要し、し
かも検査漏れ、検査ミスが生じ易く効率が悪い上、それ
によるスクリーン印刷装置の調整を手動によって行わな
ければならず、調整作業に熟練を要するという不具合も
あった。このような理由により、現状では電子部品の半
田付け状態の検査の効率化を図る上で限界があった。
【0005】また、製品の生産効率を向上するためには
、生産ラインにおいて不良品の検査を迅速に行い、且つ
検査データをリアルタイムで印刷装置にフィードバック
して不良品の発生を低減すればよい。しかしながら、リ
アルタイムで検査データを印刷装置へフィードバックす
るシステムは確立されておらず、現状では生産効率の向
上を図る上で限界があった。
【0006】本発明は、このような従来技術の欠点を解
決するものであり、ペースト半田をプリント基板へ印刷
した時の印刷状態の良否を迅速、確実に検査でき、且つ
このときの検査データを利用して生産能率の向上が図れ
るスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
装置は、印刷ステーションと半田量認識ステーションと
の間にわたって往復移動可能になったステージと、該ス
テージを昇降する昇降手段と、該印刷ステーションの位
置にある該ステージにプリント基板をセットする移送手
段と、印刷ステーションの上方位置に配設され、視覚認
識を応用してスクリーンと該プリント基板の位置合わせ
を自動的に行う位置合わせ手段と、該スクリーンと該プ
リント基板の位置合わせが行われると、該スクリーンと
協働して該プリント基板に半田を印刷する印刷ヘッドと
、該半田量認識ステーションの上方に配設され、この位
置に移動されてくる該プリント基板上の印刷半田の形状
情報を光学的に取り込む半田認識手段と、予め取り込ま
れた理想形状情報と該半田認識手段により取り込まれた
形状情報を比較し、該印刷半田の良否を判定する判定手
段とを備えてなり、そのことにより上記目的が達成され
る。
【0008】好ましくは、前記スクリーンの裏面をクリ
ーニングするクリーニング機構を備え、前記半田認識手
段が取り込んだ形状情報に基づき該クリーニング機構を
駆動して前記スクリーンのクリーニングを行う。
【0009】好ましくは、前記半田認識手段が取り込ん
だ形状情報に基づき前記スクリーンと前記プリント基板
との隙間を自動調整する。
【0010】好ましくは、前記半田認識手段が取り込ん
だ形状情報に基づき前記印刷ヘッドの印刷時におけるス
キージ角度及び移動速度を自動調整する。
【0011】
【作用】上記構成によれば、印刷ステーションにおいて
プリント基板に印刷半田が施され、次いで、プリント基
板が半田量認識ステーションに搬送され、ここで半田認
識手段による印刷半田の体積および位置等の形状情報が
取り込まれる。そして、この形状情報と、予め取り込ま
れた理想形状情報とに基づき判定手段が印刷半田の良否
を自動的に判定する検査を行う。そして、検査内容によ
り駆動系の補正が必要であると判定すると、この時作成
される補正情報を印刷ステーションにおけ駆動系にフィ
ードバックする。これにより、印刷半田の不良を低減で
きる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【0013】図1はスクリーン印刷装置の概略構成を示
しており、プリント基板3が供給されるステージ2が矢
印Aで示す方向に往復移動可能に配置される。ステージ
2の往復移動は走行台車20をモータ等の走行手段21
(図2参照)で駆動して行われる。より具体的には、図
2に示すCPU10が走行手段駆動回路22を介して走
行手段21を駆動制御して行い、これによりステージ2
が図上左側に相当する上流側の印刷ステーションと下流
側の半田量認識ステーションの位置とにわたって往復移
動する。CPU10はスクリーン印刷装置の制御中枢と
なるものである。
【0014】加えて、ステージ2には、例えばエアーシ
リンダからなる昇降機構23が装置され、ステージ2上
端のプリント基板受け台24を昇降する。該プリント基
板受け台24の昇降もCPU10により制御される。す
なわち、CPU10が昇降機構駆動回路25を介して昇
降機構23を駆動制御する。
【0015】ステージ2の上流側には該ステージ2のプ
リント基板受け台24にプリント基板3を搬送するロー
ダ1が配設される。なお、ローダ1にはこれの上流側よ
りプリント基板3が搬送されて来るようになっており、
ローダ1にプリント基板3が搬送されると、図示しない
検知スイッチがこれを検知し、検知結果をCPU10に
報じるようになっている。
【0016】ステージ2へのプリント基板3の搬送は、
該ステージ2が印刷ステーションに位置した状態で行わ
れる。加えて、ステージ2の上部には図示しない基板位
置規制部材が装置され、ローダ1から搬送されて来るプ
リント基板3を所定位置に停止する。該基板位置規制部
材はプリント基板3を停止する位置と停止状態を解除す
る位置とにわたって移動可能になっている。
【0017】印刷ステーションの上方には、スキージ4
0および該スキージ40を所定角度、所定速度で移動さ
せる印刷ヘッド4が配設される。印刷ヘッド4はこれの
下方に配置されるスクリーン41と協働して該スクリー
ン41上に予め供給されるペースト半田をプリント基板
3にスクリーン印刷する。この時、プリント基板3は昇
降機構23により図中斜線で示すようにスクリーン41
の下方近傍位置まで上昇される。印刷ヘッド4の駆動制
御、即ち、スキージ40の姿勢(角度)制御および移動
速度制御はCPU10からの指令信号により印刷ヘッド
駆動回路42が行う。
【0018】スクリーン41の下方には、スクリーン印
刷の終了後、プリント基板3が下方に退避した状態でス
クリーン41の裏面をクリーニングするクリーナ6が配
設される。クリーナ6の駆動もクリーナ駆動回路60を
介してCPU10により制御される。
【0019】加えて、印刷ヘッド4の上方には、プリン
ト基板3がスクリーン41下面近傍まで上昇した時に、
スクリーン41とプリント基板3とを撮像するスクリー
ン位置合わせ用のカメラ7が配設される。カメラ7が撮
像した撮像データは2値化処理回路70に入力され、こ
こで明暗2値の画信号(例えば、プリント基板3の撮像
視野域を暗信号とする画信号)に変換されて画像メモリ
8に一旦格納される。格納された画像データはCPU1
0によって読み出され、この画像データによってCPU
10が、例えばプリント基板3の端縁位置を認識し、こ
れによりプリント基板3とスクリーン41との相対的な
位置偏差を検出する。そして、該位置偏差を解消すべく
スクリーン駆動回路42に所定の駆動信号を発する。こ
れによりスクリーン41とプリント基板3との位置合わ
せが行われ、その後、スクリーン印刷が行われる。
【0020】印刷ステーションにおいてスクリーン印刷
が終了し、プリント基板3が下方位置に降下すると、走
行手段21が駆動され、ステージ2が半田量認識ステー
ションに移動される。半田量認識ステーションの上方に
は、印刷半田が施されたプリント基板3を図示しない他
の部材と協働して撮像し、半田量を検査するためのデー
タを得るカメラ9が配設されており、カメラ9の撮像デ
ータは信号処理回路90に入力され、ここで格子パター
ン投影による光切断法や位相シフト法による3次元形状
計測を行うためのデータ処理が施され、印刷半田の体積
および位置等の形状情報としてCPU10を介して比較
判定回路11に与えられる。なお、カメラ9と各種照明
光源とを利用した2値化画像による2次元形状計測を行
うことにしてもよいし、或はレーザを用いた三角測量法
によることにしてもよい。
【0021】カメラ9による撮像が終了すると、ステー
ジ2の基板位置規正が解除され、プリント基板3が半田
量認識ステーションの下流側に配設されるアンローダ部
12に搬送され、ここで良品と不良品に振り分けられて
搬送される。良品と不良品との振り分けは、比較判定回
路11の判定結果に従って行われ、判定結果に応じてC
PU10がアンローダ部12に装備される振り分け部材
の位置を違えて振り分ける。
【0022】比較判定回路11の判定動作は以下のよう
にして行われる。すなわち、比較判定回路11には予め
印刷半田の理想形状データが入力されており、該理想形
状データと信号処理回路90から入力される形状データ
とを比較し、比較結果により印刷半田の良否を判定し、
判定結果をCPU10に報じる。
【0023】図3は上記一連の制御を行うCPU10の
制御手順を示しており、CPU10はステップ1で、前
記検知スイッチの検知結果により、プリント基板3がロ
ーダ1にセツトされたかどうかを判断し、セツトされた
ことを確認すると、ローダ1を駆動し、印刷ステーショ
ンに位置するステージ2のプリント基板受け台24にプ
リント基板3を搬送する(S2)。そして、基板位置規
制部材でプリント基板3を所定位置に停止する(S3)
【0024】次いで、昇降機構23を駆動してプリント
基板3をスクリーン41の下方近傍位置迄上昇させる(
S4)。そして、この時、カメラ7が撮像した撮像デー
タを2値化処理回路90に与え、2値化された画信号を
画像メモリ8に一旦格納する(S5)。そして、画像メ
モリ8に格納された画像データを読み出して、スクリー
ン41の位置修正が必要かどうかを判定し(S6)、必
要であると判定すると、スクリーン駆動回路42に所定
の駆動信号を発して、スクリーン41とプリント基板3
との位置合わせを行う(S7)。そして、この状態から
印刷ヘッド4を駆動し、スクリーン印刷を行う(S8)
【0025】次いで、スクリーン印刷が終了すると、昇
降機構23を駆動してプリント基板3を降下させ、また
、走行手段21を駆動してステージ2を半田量認識ステ
ーションに移動させる(S9)。そして、カメラ9が撮
像した撮像データを信号処理回路90に与え、ここで信
号処理された形状情報を比較判定回路11に入力する(
S10)。次いで、比較判定回路11に上記した内容で
印刷半田の良否を判定させる(S11)。
【0026】次に、基板規制部材の解除動作を行い(S
12)、また、アンローダ12を駆動して、ステップS
11で判定された判定結果に従いプリント基板3を振り
分けて搬送する(S13)。また、この時ステージ2を
印刷ステーションに移動させる。そして、ステップ10
で取り込まれた形状データによりスクリーン41のクリ
ーニングが必要かどうかを判定し(S14)、必要であ
ると判定すると、クリーナ6を駆動してスクリーン41
のクリーニングを行う(S15)。このようにしてスク
リーン41のクリーニングを必要に応じて行うと、生産
効率が低下することなく、不良品の発生を低減できる利
点がある。
【0027】次いで、ステップS11の判定結果に従い
、不良品若しくは不良品を発生するおそれがあり、印刷
工程における制御データを補正する必要があるかどうか
を判定し(S16)、補正する必要があると判定すると
、次回のスクリーン印刷において良品を生産するために
必要な補正データ、すなわち、印刷ヘッド4におけるス
キージ40の角度調整量、スキージ40の移動速度調整
量、スクリーン41とプリント基板3との隙間調整量と
いった補正データを該当する駆動系にフィードバックす
る。
【0028】
【発明の効果】以上の本発明によれば、印刷半田の良否
が印刷後直ちに自動的に判定されるので、迅速、確実な
検査が可能になる。
【0029】また、特に請求項2〜4記載のスクリーン
印刷装置によれば、検査データが印刷部にフィードバッ
クされるので、不良品を低減できると共に、生産効率を
格段に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のスクリーン印刷装置の一実施例
を示す概略構成図。
【図2】制御系を示すブロック図。
【図3】CPUの制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1  ローダ 2  ステージ 21  昇降手段 3  基板 4  印刷ヘッド 41  スクリーン 6  クリーナ 7  カメラ 9  カメラ 10  CPU 11  比較判定回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】印刷ステーションと半田量認識ステーショ
    ンとの間にわたって往復移動可能になったステージと、
    該ステージを昇降する昇降手段と、該印刷ステーション
    の位置にある該ステージにプリント基板をセットする移
    送手段と、印刷ステーションの上方位置に配設され、視
    覚認識を応用してスクリーンと該プリント基板の位置合
    わせを自動的に行う位置合わせ手段と、該スクリーンと
    該プリント基板の位置合わせが行われると、該スクリー
    ンと協働して該プリント基板に半田を印刷する印刷ヘッ
    ドと、該半田量認識ステーションの上方に配設され、こ
    の位置に移動されてくる該プリント基板上の印刷半田の
    形状情報を光学的に取り込む半田認識手段と、予め取り
    込まれた理想形状情報と該半田認識手段により取り込ま
    れた形状情報を比較し、該印刷半田の良否を判定する判
    定手段とを備えたスクリーン印刷装置。
  2. 【請求項2】前記スクリーンの裏面をクリーニングする
    クリーニング機構を備え、前記半田認識手段が取り込ん
    だ形状情報に基づき該クリーニング機構を駆動して前記
    スクリーンのクリーニングを行う請求項1記載のスクリ
    ーン印刷装置。
  3. 【請求項3】前記半田認識手段が取り込んだ形状情報に
    基づき前記スクリーンと前記プリント基板との隙間を自
    動調整する請求項1記載のスクリーン印刷装置。
  4. 【請求項4】前記半田認識手段が取り込んだ形状情報に
    基づき前記印刷ヘッドの印刷時におけるスキージ角度及
    び移動速度を自動調整する請求項1記載のスクリーン印
    刷装置。
JP623191A 1991-01-23 1991-01-23 スクリーン印刷装置 Withdrawn JPH04239797A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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