JPWO2017090144A1 - はんだ印刷機およびはんだ印刷機の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
制御装置は、スキージをスクリーンの上方に退避させた上昇高さからスキージに付着したクリームはんだの下端がスクリーンの上面に付着する準備高さまでスキージを一次下降させる一次下降工程と、スクリーンの上面のうちクリームはんだの下端が付着した位置からスキージの下端部までの距離が増加するように、印刷処理におけるスキージの進行方向とは反対の後退方向にスキージを後退させる後退工程と、スキージの下端部がスクリーンに接触する所定の印刷高さまでスキージを二次下降させる二次下降工程と、スクリーンに沿ってスキージを摺動させる印刷工程と、を実行する。
はんだ印刷機の制御方法は、スキージをスクリーンの上方に退避させた上昇高さからスキージに付着したクリームはんだの下端がスクリーンの上面に付着する準備高さまでスキージを一次下降させる一次下降工程と、スクリーンの上面のうちクリームはんだの下端が付着した位置からスキージの下端部までの距離が増加するように、印刷処理におけるスキージの進行方向とは反対の後退方向にスキージを後退させる後退工程と、スキージの下端部がスクリーンに接触する所定の印刷高さまでスキージを二次下降させる二次下降工程と、スクリーンに沿ってスキージを摺動させる印刷工程と、を備える。
(はんだ印刷機1の全体構成)
はんだ印刷機1は、図1に示すように、基板搬送装置10と、スクリーン支持装置20と、スキージ移動装置30と、カメラ40と、制御装置50とを備えて構成される。以下の説明において、基板81の搬送方向(図1の前後方向)をX軸方向とし、X軸に直交するはんだ印刷機の前後方向(図1の左右方向)をY軸方向とし、X軸およびY軸に直交する鉛直方向(図1の上下方向)をZ軸方向とする。
制御装置50は、図2に示すように、印刷制御部51と、記憶装置52とを備える。印刷制御部51は、スキージ移動装置30の動作を制御する。より詳細には、印刷制御部51は、記憶装置52に記憶されている各種情報、およびはんだ印刷機1に複数設けられた各種センサの検出結果を入力する。そして、印刷制御部51は、上記の各種情報および検出結果などに基づいて、スキージ移動装置30へと制御信号を送出する。これにより、スキージヘッド32に保持された一対のスキージ34のYZ軸方向の位置、移動速度、および傾斜角度が制御される。
上記のはんだ印刷機1による印刷処理について説明する。印刷処理は、基板搬送装置10により機内に搬入された基板81がスクリーン60の下面側に配置された後に実行される。なお、印刷処理の開始時において、スクリーン60の上面にはクリームはんだが供給され、練り合わせ処理によってはんだロール71(図1を参照)が形成されているものとする。
ここで、前回以前の印刷処理や練り合わせ処理に用いられたスキージ34Rの前面34aには、図4Aに示すように、クリームはんだ75が付着している。ここで、スキージ34Rに付着したクリームはんだ75は、自重によりスキージ34Rの下端部34cから 下垂長さLdだけ垂れ下がっているものとする。このような状態のスキージ34Rを垂直に下降させると、スキージ34Rが垂れ下がったクリームはんだ75を踏むおそれがある。
はんだ印刷機1は、スクリーン60の上面に載せられたクリームはんだをスキージ34Rによりスクリーン60に沿って移動させて、スクリーン60の下面側に配置された基板81に印刷処理を実行する。はんだ印刷機1は、スキージ34Rをスクリーン60に垂直な方向に昇降させるとともに、スキージ34Rをスクリーン60の上面に平行な方向に移動させる移動装置(スキージ移動装置30)と、移動装置(スキージ移動装置30)の動作を制御する制御装置50と、を備える。
制御装置50は、スキージ34Rをスクリーン60の上方に退避させた上昇高さからスキージ34Rに付着したクリームはんだ75の下端75aがスクリーン60の上面に付着する準備高さHpまでスキージ34Rを一次下降させる一次下降工程(S21)と、スクリーン60の上面のうちクリームはんだ75の下端75aが付着した位置(付着位置Pd)からスキージ34Rの下端部34cまでの距離Nが増加するように、印刷処理におけるスキージ34Rの進行方向とは反対の後退方向にスキージ34Rを後退させる後退工程(S22)と、スキージ34Rの下端部34cがスクリーン60に接触する所定の印刷高さHrまでスキージ34Rを二次下降させる二次下降工程(S23)と、スクリーン60に沿ってスキージ34Rを摺動させる印刷工程(S30)と、を実行する。
このような構成によると、後退工程(S22)においてスキージ34Rが後退されると、スキージ34Rに付着して垂れ下がったクリームはんだ75が好適に伸長する。また、スキージ34Rに付着したクリームはんだ75には、スキージ34Rの下端部34cから剥離されるように作用する張力が発生する。これにより、付着したクリームはんだ75は、全体的にスキージ34Rに前面34a側に移動される。よって、スキージ34Rの背面34bへのクリームはんだ75の付着を確実に防止できる。
このような構成によると、後退工程(S22)においてスキージ34Rが後退されると、スキージ34Rに付着して垂れ下がったクリームはんだ75が十分に伸長され、またはクリームはんだ75に発生する張力によりスキージ34Rの下端部34cからクリームはんだ75の一部が剥離する。これにより、付着したクリームはんだ75は、スキージ34Rの前面34a側に確実に移動される。よって、スキージ34Rの背面34bへのクリームはんだ75の付着を確実に防止できる。
クリームはんだの粘度は、スキージ34Rに付着して垂れ下がるクリームはんだ75の下垂長さLdに影響する。具体的には、粘度が低いほど下垂長さLdは短くなる。また、またはチクソトロピー指数が高いほど、移動速度の低下に伴って粘度がより低くなるので下垂長さLdは短くなる。よって、粘度またはチクソトロピー指数に基づくことによって、適正な準備高さHpを設定することができる。
第二実施形態のはんだ印刷機およびはんだ印刷機の制御方法は、主として、第一実施形態の準備工程(S10)における準備高さHpおよび後退方向の移動距離Drの設定の方法が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。
印刷制御部51は、図5に示すように、先ず、準備工程(S10)において準備高さ設定工程(S110)を実行する。準備高さ設定工程(S110)において、印刷制御部51は、印刷処理に用いられるクリームはんだのはんだ情報を取得する(S111)。上記のはんだ情報は、例えば記憶装置52に予め記憶されている。はんだ情報は、図6に示すように、各種の印刷処理に用いられるクリームはんだの種別(A,B,C・・・)に対する粘度(T1,T1,T2・・・)およびチクソトロピー指数(X1,X2,X3・・・)の関係を示す。
ここで、印刷制御部51により実行されるスキージ上昇処理(S40)の詳細について説明する。スキージ上昇処理(S40)において、印刷制御部51は、図9に示すように、先ず、印刷処理に用いられたクリームはんだのはんだ情報を取得する(S41)。このはんだ情報は、S111にて取得されたものと同一である。
第二実施形態の構成によると、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、制御装置50は、印刷処理に用いられるクリームはんだの粘度またはチクソトロピー指数を含むはんだ情報を取得し、はんだ情報に基づいて準備高さHpを設定する準備高さ設定工程(S110)を実行する。
このような構成によると、スキージ34Rが一次下降される場合に、準備高さHpが制御装置50によって自動設定される。これにより、印刷処理の条件や環境などに応じて、適正な準備高さHpが設定される。これにより、一次下降によって、確実にはんだ先端をスクリーン60に付着させるとともに、付着後にスキージ34Rを下げ過ぎることを防止できる。結果として、スキージ34Rの背面34bにクリームはんだ75が付着することを確実に防止できる。
スクリーン60の上面に載せられたクリームはんだの残量は、スキージ34Rに付着して垂れ下がるクリームはんだ75の下垂長さLdに影響する。具体的には、残量が減少するほど下垂長さLdは短くなる。そこで、準備高さ設定工程(S110)は、残量の減少に伴って準備高さHpを低くするように準備高さHpを補正する。これにより、より適正な準備高さHpを設定できる。
(後退工程について)
第一、第二実施形態において、後退工程(S22)は、スキージ34Rの準備高さHpを維持した状態でスキージ34Rを水平移動させる構成とした。これに対して、後退工程(S22)は、クリームはんだ75の付着位置Pdからスキージ34Rの下端部34cまでの距離が増加する方向であれば、Z軸方向成分を含む下方または上方に移動させながらスキージ34Rを後退させてもよい。
第一、第二実施形態において、二次下降工程(S23)は、後退方向に移動されたスキージ34Rを真下に下降させる構成とした。これに対して、二次下降工程(S23)は、スキージ34Rを後退方向にさらに後退させながら印刷高さHrまで当該スキージ34Rを二次下降させる構成としてもよい。
第一実施形態において、制御装置50は、オペレータによる準備高さHpの設定を受け付け可能に構成され、設定された準備高さHpを用いてスキージ下降処理(S20)を実行する。また、第二実施形態において、制御装置50は、準備高さ設定工程(S110)にて設定された準備高さHpを用いてスキージ下降処理(S20)を実行する。
10:基板搬送装置、 11:基板保持部
20:スクリーン支持装置、 21:支持台
30:スキージ移動装置(移動装置)
31:ヘッド駆動装置、 32:スキージヘッド、
33:昇降装置
34,34R:スキージ
34a:前面、 34b:背面、 34c:下端部
40:カメラ
50:制御装置、 51:印刷制御部、 52:記憶装置
60:スクリーン、 61:開口部
71:はんだロール(クリームはんだ)
Wr:(はんだロールの)幅、 Lr:(はんだロールの)長さ
75:(スキージに付着して垂れ下がった)クリームはんだ
75a:下端、 Ld:下垂長さ
81:基板
Hd:上昇高さ、 Hp:準備高さ、 Hr:印刷高さ
Dr:(後退方向の)移動距離
P1:(スキージの)第一位置、 P2:(スキージの)第二位置
Pd:(クリームはんだの下端が付着した)付着位置
N:(付着位置とスキージとの)距離
Cm1〜Cm3:移動軌跡
Claims (9)
- スクリーンの上面に載せられたクリームはんだをスキージにより前記スクリーンに沿って移動させて、前記スクリーンの下面側に配置された基板に印刷処理を実行するはんだ印刷機であって、
前記スキージを前記スクリーンに垂直な方向に昇降させるとともに、前記スキージを前記スクリーンの上面に平行な方向に移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記スキージを前記スクリーンの上方に退避させた上昇高さから前記スキージに付着した前記クリームはんだの下端が前記スクリーンの上面に付着する準備高さまで前記スキージを一次下降させる一次下降工程と、
前記スクリーンの上面のうち前記クリームはんだの下端が付着した位置から前記スキージの下端部までの距離が増加するように、前記印刷処理における前記スキージの進行方向とは反対の後退方向に前記スキージを後退させる後退工程と、
前記スキージの前記下端部が前記スクリーンに接触する所定の印刷高さまで前記スキージを二次下降させる二次下降工程と、
前記スクリーンに沿って前記スキージを摺動させる印刷工程と、を実行するはんだ印刷機。 - 前記後退工程は、前記スキージの前記準備高さを維持した状態で当該スキージを後退させる、請求項1に記載のはんだ印刷機。
- 前記後退工程における前記スキージの前記後退方向の移動距離は、前記一次下降工程の実行後における前記スクリーンの上面から前記スキージの下端部までの距離以上に設定される、請求項1または2に記載のはんだ印刷機。
- 前記二次下降工程は、前記スキージを前記後退方向にさらに後退させながら前記印刷高さまで当該スキージを二次下降させる、請求項1−3の何れか一項に記載のはんだ印刷機。
- 前記準備高さは、前記クリームはんだの粘度またはチクソトロピー指数に基づいて設定される、請求項1−4の何れか一項に記載のはんだ印刷機。
- 前記制御装置は、前記印刷処理に用いられる前記クリームはんだの粘度またはチクソトロピー指数を含むはんだ情報を取得し、前記はんだ情報に基づいて前記準備高さを設定する準備高さ設定工程を実行する、請求項1−5の何れか一項に記載のはんだ印刷機。
- 前記準備高さ設定工程は、前記スクリーンの上面に載せられた前記クリームはんだの残量が減少するに従って前記準備高さが低くなるように当該準備高さを補正する、請求項6に記載のはんだ印刷機。
- 前記制御装置は、前記スクリーンに沿って前記スキージを移動させた後に前記クリームはんだから前記スキージを離間させる場合に、前記クリームはんだの粘度またはチクソトロピー指数に基づいて設定される移動軌跡に沿って規定の移動速度で前記スキージを上昇させる上昇工程を実行し、
前記準備高さ設定工程は、前回の前記上昇工程における前記スキージの前記移動軌跡および前記移動速度の少なくとも一方に基づいて前記準備高さを補正する、請求項6または7に記載のはんだ印刷機。 - スクリーンの上面に載せられたクリームはんだをスキージにより前記スクリーンに沿って移動させて、前記スクリーンの下面側に配置された基板に印刷処理を実行するはんだ印刷機の制御方法であって、
前記はんだ印刷機は、
前記スキージを前記スクリーンに垂直な方向に昇降させるとともに、前記スキージを前記スクリーンの上面に平行な方向に移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記はんだ印刷機の制御方法は、
前記スキージを前記スクリーンの上方に退避させた上昇高さから前記スキージに付着した前記クリームはんだの下端が前記スクリーンの上面に付着する準備高さまで前記スキージを一次下降させる一次下降工程と、
前記スクリーンの上面のうち前記クリームはんだの下端が付着した位置から前記スキージの下端部までの距離が増加するように、前記印刷処理における前記スキージの進行方向とは反対の後退方向に前記スキージを後退させる後退工程と、
前記スキージの前記下端部が前記スクリーンに接触する所定の印刷高さまで前記スキージを二次下降させる二次下降工程と、
前記スクリーンに沿って前記スキージを摺動させる印刷工程と、
を備えるはんだ印刷機の制御方法。
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