JPH11245370A - 電気ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法 - Google Patents
電気ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法Info
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- JPH11245370A JPH11245370A JP10049144A JP4914498A JPH11245370A JP H11245370 A JPH11245370 A JP H11245370A JP 10049144 A JP10049144 A JP 10049144A JP 4914498 A JP4914498 A JP 4914498A JP H11245370 A JPH11245370 A JP H11245370A
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Abstract
刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 第1のカメラで基板10のA点とB点の
座標(X1,Y1),(X2,Y2)を、また第2のカ
メラでスクリーンマスク33のA’点とB’点の座標
(X3,Y3),(X4,Y4)を求める。次にA点と
B点の中点P1の座標、A’点とB’点の中点P2の座
標を求め、その結果に従って基板10とスクリーンマス
ク33のX方向,Y方向の位置ずれΔX,ΔYを求め
る。次に中点P1と中点P2を合わせ、基板10を水平
回転させてA点とB点を結ぶ線分L1をA’点とB’点
を結ぶ線分L2に合わせ、水平回転方向の位置ずれθを
求める。ΔX,ΔY,θを求めたならば、この計算結果
にしたがって基板10とスクリーンマスク33を位置合
わせし、A点とA’点を視認して合否判定を行う。
Description
電性ペーストなどの電気ペーストのスクリーン印刷にお
ける基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法に関する
ものである。
を半田付けするためのクリーム半田や回路パターンを形
成するための導電ペースト、絶縁ペーストなどの電気ペ
ーストがスクリーン印刷により印刷される。
クを重ねスクリーンマスク上をスキージを摺動させるこ
とにより、スクリーンマスクに開口されたパターン口を
通して、基板の所定の部分に電気ペーストを印刷するも
のである。
ーンマスクは正確に位置合わせする必要があり、したが
ってスクリーン印刷を行うのに先立って、基板とスクリ
ーンマスクの位置合わせが行われる。従来、この位置合
わせは、次のようにして行われていた。すなわち、オペ
レータはカメラをスクリーンマスクに対して相対的に水
平移動させながらスクリーンマスクの特徴部をカメラで
観察してスクリーンマスクの位置をティーチングする。
また基板に対しても同様にしてカメラによりその特徴部
を観察し、基板の位置をティーチングする。そしてスク
リーンマスクと基板の相対的な位置ずれを計算し、位置
補正データとしてコンピュータのメモリに登録する。
板とスクリーンマスクの位置合わせ方法は、オペレータ
がカメラをスクリーンマスクや基板に対して手動的に水
平移動させながら行っていたため、多大な時間と労力を
要し、またオペレータの熟練度により誤差を生じやすい
ものであった。
ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマ
スクの位置合わせ方法を提供することを目的とする。
スクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置
合わせ方法は、基板をカメラに対して相対的に水平移動
させ、カメラで基板の2つの特徴部を観察することによ
り、これらの特徴部の位置データを基板認識結果データ
記憶部に登録する工程と、スクリーンマスクをカメラに
対して相対的に水平移動させ、カメラでスクリーンマス
クの2つの特徴部を観察することにより、これらの特徴
部の位置データをスクリーンマスク認識結果データ記憶
部に登録する工程と、上記2つの位置データに基づい
て、基板とスクリーンマスクのX方向およびY方向の相
対的な位置ずれを制御部で計算して求め、この計算結果
を位置補正計算結果記憶部に登録する工程と、前記基板
の2つの特徴部を結ぶ線分と、前記スクリーンマスクの
2つの特徴部を結ぶ線分を求めるとともに、求められた
2つの線分の相対角度を制御部で計算して求め、この計
算結果を位置補正計算結果記憶部に登録する工程と、を
含む。
ーンマスクに対して相対的に水平移動させながら、基板
とスクリーンマスクの位置データを求め、この位置デー
タに基づいて基板とスクリーンマスクのX方向、Y方
向、θ方向の相対的な位置ずれを自動的に求めることが
できる。そして求められた位置ずれを位置補正データと
して、基板とスクリーンマスクを完全にマッチングさせ
て電気ペーストの印刷を実行することができる。
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態の
電気ペーストのスクリーン印刷装置の斜視図、図2は同
電気ペーストのスクリーン印刷装置の側面図、図3は同
電気ペーストのスクリーン印刷装置の制御系のブロック
図である。また図4は同基板とスクリーンマスクの位置
合わせ動作のフローチャート、図5(a)は同基板の位
置データテーブル図、図5(b)は同スクリーンマスク
の位置データテーブル図、図5(c)は同位置ずれ計算
結果のデータテーブル図、図6は同基板観察の説明図、
図7は同スクリーンマスク観察の説明図、図8は同基板
とスクリーンマスクのXYθ方向の位置ずれ検出の説明
図、図9は同基板とスクリーンマスクの位置合わせの合
否判定図である。
トのスクリーン印刷装置の全体構成を説明する。なお図
1および図2に示すスクリーン印刷装置の構造は周知の
ものであり、構造については簡単に説明する。図1およ
び図2において、基台1上には可動テーブル2が設けら
れている。可動テーブル2は、Xテーブル3、Yテーブ
ル4、Zテーブル5、基板保持部6を段積して構成され
ている。また可動テーブル2は基板保持ブロック6上の
基板10をθ回転(水平回転)させるθテーブル9を備
えている。Mx,My,MθはそれぞれXテーブル3、
Yテーブル4、θテーブル9を駆動するモータ、9aは
モータMθの伝動部である。
4上に立設された垂直な送りねじ11、送りねじ11を
回転させるモータ12、ギヤ13,14、一方の送りね
じ11の回転を他方の送りねじに伝達するベルト15な
どから成っている。また送りねじ11にはナット16を
介して第1の昇降板17が保持されている。したがって
モータ12が駆動して送りねじ11が回転すると、昇降
板17は昇降する。
れており、ガイドロッド20にはガイドリング21を介
して第2の昇降板22が保持されている。第1の昇降板
17には垂直な送りねじ23が立設されており、また送
りねじ23を回転させるモータ24、ギヤ25,26が
設けられている。第2の昇降板22は送りねじ23の上
端部に連結されている。したがってモータ24が駆動し
て送りねじ23が回転すると、第2の昇降板22は昇降
する。
が設置されている。基板10は基板保持部6上に載置さ
れ、左右のクランプユニット27,28により左右から
クランプして固定される。一方のクランプユニット28
は可動クランパであり、横方向(図2において左右方
向)に前進後退することにより、基板10をクランプ
し、またクランプを解除する。
ク33は枠形のホルダ34に保持されており、パターン
口35が開口されている。基台1には支柱36が立設さ
れており、支柱36で支持フレーム37が支持されてい
る。左右の支持フレーム37にはスライド板45が架設
されており、スライド板45には2個のシリンダ38が
設置されている。シリンダ38のロッド39にはスキー
ジ40が結合されており、シリンダ38が駆動してロッ
ド39が突没すると、スキージ40は上下動する。41
はスクリーンマスク33上に貯溜されたクリーム半田な
どの電気ペーストである。スライド板45の端部にはナ
ット42が装着されている。ナット42には送りねじ4
3が螺入している。モータ44が駆動して送りねじ43
が回転すると、スライド板45はY方向へ摺動し、スキ
ージ40はスクリーンマスク33上を同方向に摺動す
る。
カメラ51が装着されている。またYテーブル4にはス
クリーンマスク観察用の第2のカメラ52が装着されて
いる。Xテーブル3とYテーブル4が駆動すると、可動
テーブル2上の基板10は第1のカメラ51に対してX
方向やY方向へ相対的に水平移動し、第1のカメラ51
により上方から基板10の特徴部であるA点とB点を観
察する。また同様にXテーブル3とYテーブル4が駆動
すると、第2のカメラ52はスクリーンマスク33の下
方をX方向やY方向へ水平移動し、第2のカメラ52に
より下方からスクリーンマスク33の特徴部であるA’
点とB’点を観察する。A点とB点は、基板10の対角
線上にスポット的に形成されている。またA’点とB’
点は、A点とB点に対応する位置にスポット的に開口さ
れている。
0はCPUなどの制御部である。制御部60にはバス6
1を介して以下に述べる要素が接続されている。制御部
60は、装置全体の制御や、必要な計算・判断などを行
う。
第2のカメラ52が接続されている。63はモータ駆動
部であり、上述した各モータMx,My,Mz,Mθが
接続されている。64は記憶部であり、様々なデータな
どを記憶する。65は自動ティーチプログラム記憶部で
あり、基板10とスクリーンマスク33の自動位置合わ
せのためのプログラムが登録されている。
第1のカメラ51で観察した基板の特徴部であるA点,
B点の位置データ(X座標値、Y座標値)や形状データ
などを記憶する。67はスクリーンマスク認識結果デー
タ記憶部であり、第2のカメラ52で観察したスクリー
ンマスク33の特徴部であるA’点,B’点の位置デー
タ(X座標値、Y座標値)や形状データなどを記憶す
る。
御部60は基板10のA点,B点の位置データとスクリ
ーンマスク33のA’点,B’点の位置データから両者
のX方向、Y方向、θ方向の相対的な位置ずれを計算
し、その計算結果を基板10とスクリーンマスク33の
位置合わせのための補正データとしてこの位置補正計算
結果記憶部68に記憶する。69は基板10の特徴部で
あるA点,B点の座標位置や形状のデータを記憶する基
板特徴部の位置形状データ記憶部である。70はスクリ
ーンマスク33の特徴部であるA’点,B’点の座標位
置や形状のデータを記憶するスクリーンマスク特徴部の
位置形状データ記憶部である。
成より成り、次に基板10とスクリーンマスク33の自
動位置合わせ方法を説明する。図4は、そのフローチャ
ートを示している。図1において、コンベヤ(図示せ
ず)により基板10を可動テーブル2上に搬入し、クラ
ンプユニット27,28でクランプして基板10を位置
決めした後、基板認識を行う(図4のステップ1)。こ
の基板認識は次のようにして行う。図1において、可動
テーブル2を駆動して基板10をX方向やY方向へ移動
させ、A点とB点を順に第1のカメラ51で上方から観
察する。
る。基板10を当初の位置イからロ位置へ移動させ、第
1のカメラ51でA点を観察する。次に基板10をロ位
置からハ位置へ移動させ、第1のカメラ51でB点を観
察する。図5(a)はこの観察により入手して基板認識
結果データ記憶部66に記憶されたデータを示してい
る。A点およびB点の平面形状は丸、直径は1mmであ
る。
プ2)。このスクリーンマスク認識は次のようにして行
う。可動テーブル2を駆動することにより、Yテーブル
4に装着された第2のカメラ52をスクリーンマスク3
3の下方へ移動させ、A’点とB’点を観察する。図7
はこのスクリーンマスク認識の様子を示している。可動
テーブル2を駆動して第2のカメラ52を当初の位置
イ’からロ’位置へ移動させ、スクリーンマスク33の
A’点を観察する。次に第2のカメラ52をロ’位置か
らハ’位置へ移動させ、B’点を観察する。図5(b)
はこの観察により入手してスクリーンマスク認識結果デ
ータ記憶部67に記憶されたデータを示している。A’
点およびB’点の形状は丸、直径は1mmである。
たならば、位置補正計算を行う(ステップ3)。図8
は、ステップ3の内容を矢印で示す処理順に示してお
り、次に図8を参照してその説明を行う。まず処理1に
おいて、基板10のA点(X1,Y1)とB点(X2,
Y2)を結ぶ線分L1の中点P1の座標(X1+X2/
2,Y1+Y2/2)を計算する。またスクリーンマス
ク33のA’点(X3,Y3)とB’点(X4,Y4)
を結ぶ線分L2の中点P2の座標(X3+X4/2,Y
3+Y4/2)を計算する。
のX方向の位置ずれΔXとY方向の位置ずれΔYを計算
する。ΔX=(X3+X4/2)−(X1+X2/
2)、ΔY=(Y3+Y4/2)−(Y1+Y2/2)
である。ΔXとΔYは、図5(c)に示すデータとして
位置補正計算結果記憶部68に記憶される。
わせる。このとき、A点とB点を結ぶ線分L1と、A’
点とB’点を結ぶ線分L2は角度θずれている。そこで
処理4において、θテーブルを駆動して基板10をスク
リーンマスク33に対して相対的に水平回転させ、線分
同士を重ねる。このときの水平回転角度からθが判明す
る。このθも、図5(c)に示すデータとして位置補正
計算結果記憶部68に記憶される。
33のX方向、Y方向、θ方向の位置ずれが判明する。
そこで位置補正計算結果記憶部68に記憶されたデータ
にしたがって、可動テーブル2を駆動して基板10をス
クリーンマスク33の直下の印刷位置へ移動させ、基板
10とスクリーンマスク33を重ね合わせて印刷位置の
確認をし(ステップ4)、合否の判定を行う(ステップ
5)。
(a)に示すようにA点とA’点が合致していれば合
格、図9(b)に示すようにA点とA’点が許容値以上
に位置ずれしていれば不合格である。この合否判定は、
オペレータが目視して行ってもよく、あるいはスクリー
ンマスク33の上方に設けられたカメラで観察して自動
的に制御部60で合否判定を行ってもよい。また図9に
示す合否判定は、B点とB’点についても行うことが望
ましく、また合否判定はスクリーンマスクのパターン口
と基板の印刷位置にて行ってもよい。
板とスクリーンマスクの位置合わせを自動的に行うこと
ができる。
ーン印刷装置の斜視図
ーン印刷装置の側面図
ーン印刷装置の制御系のブロック図
クの位置合わせ動作のフローチャート
タテーブル図 (b)本発明の一実施の形態のスクリーンマスクの位置
データテーブル図 (c)本発明の一実施の形態の位置ずれ計算結果のデー
タテーブル図
の説明図
クのXYθ方向の位置ずれ検出の説明図
クの位置合わせの合否判定図
Claims (1)
- 【請求項1】基板をカメラに対して相対的に水平移動さ
せ、カメラで基板の2つの特徴部を観察することによ
り、これらの特徴部の位置データを基板認識結果データ
記憶部に登録する工程と、スクリーンマスクをカメラに
対して相対的に水平移動させ、カメラでスクリーンマス
クの2つの特徴部を観察することにより、これらの特徴
部の位置データをスクリーンマスク認識結果データ記憶
部に登録する工程と、上記2つの位置データに基づい
て、基板とスクリーンマスクのX方向およびY方向の相
対的な位置ずれを制御部で計算して求め、この計算結果
を位置補正計算結果記憶部に登録する工程と、前記基板
の2つの特徴部を結ぶ線分と、前記スクリーンマスクの
2つの特徴部を結ぶ線分を求めるとともに、求められた
2つの線分の相対角度を制御部で計算して求め、この計
算結果を位置補正計算結果記憶部に登録する工程と、を
含むことを特徴とする電気ペーストのスクリーン印刷に
おける基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法。
Priority Applications (2)
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JP10049144A JPH11245370A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 電気ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法 |
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JP10049144A JPH11245370A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 電気ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法 |
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JPH11245370A true JPH11245370A (ja) | 1999-09-14 |
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ID=12822905
Family Applications (1)
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