絲網印刷裝置及絲網印刷方法

絲網印刷裝置及絲網印刷方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供一種絲網印刷裝置及絲網印刷方法，以在除了設定于電極的開口部之外的范圍形成有保護膜的形態的基板為對象，能夠確保良好的印刷位置精度。在以在除了設定于電極（7）的開口部（8）之外的范圍形成有作為保護膜的抗蝕劑膜（6）的形態的單個基板（5）為對象的絲網印刷中，光學地識別開口部（8）的位置，作為開口部位置數據，求出電極（7）的標準位置和開口部（8）的實際位置的位置偏移量，在絲網印刷之前執行的將單個基板（5）和絲網掩模（23）對位的對位工序中，基于開口部位置數據執行對位。由此，能夠排除開口部（8）的位置偏移引起的印刷不良，從而確保良好的印刷位置精度。
【專利說明】絲網印刷裝置及絲網印刷方法【技術領域】
[0001]本發明涉及絲網印刷裝置及絲網印刷方法，其用于電子零件安裝系統，在基板的電子零件接合用電極上印刷焊料。
【背景技術】
[0002]隨著電子設備的小型化，電路基板的安裝密度也高密度化，在基板的電子零件接合用電極上安裝電子零件時的位置精度也正在精細化。為了應對這種安裝位置精度的高度化，引入如下的前饋方式，即，對每個基板計測在基板中且在電極形成時產生的電極位置誤差、及在電極上印刷的焊料的印刷位置誤差，然后將這些誤差信息向后工序裝置傳遞并作為后工序作業的位置修正信息來使用(例如,專利文獻I)。在該專利文獻例所示的現有技術中，通過將以焊料印刷前的基板為對象而取得的印刷前基板檢查信息前饋到焊料印刷過程、零件安裝過程來防止由電極的位置誤差引起的安裝精度的下降。
[0003]專利文獻1:(日本)特開2008-198730號公報
[0004]近年來，電子設備的移動化和小型化進一步進展，形成于基板的電子零件接合用電極的精細間距化的趨勢正在加速。因此，為了保護基板面，目前，進行如下的處理，即，對除了電極部分之外而形成的抗蝕劑膜(保護膜)的形成范圍進行變更，在各電極內直至除了設定為零件接合用的范圍之外的部分為止都覆蓋形成抗蝕劑膜。在該方式中，在抗蝕劑膜形成后的基板表面，在各自的電極上未形成抗蝕劑膜，而是形成電極面露出的開口部，在供給零件接合用的焊料的絲網印刷工序中，以這些開口部為印刷目標范圍來執行焊料印刷。
[0005]但是，當以在這種電極上形成`有抗蝕劑膜的開口部的形態的基板為對象并應用上述的現有技術所示的前饋方式時，因抗蝕劑膜的形成位置精度，會產生如下所述的不良情況。即，在現有技術中，作為向后工序發送的基板信息，使用形成在基板上的電極的位置信息。但實際上，成為焊料印刷對象的目標位置是抗蝕劑膜的開口部，所以在電極面的開口部的位置偏離了電極中心的情況下，在如上所述地直接將電極的位置信息前饋的方式中，難以得到所期望的位置修正效果。而且，如果要提高抗蝕劑膜的形成位置精度，則成膜工序復雜化而制造成本的大幅度地增加是不可避免的。這樣，在現有技術中，在以保護膜形成在除了設定于電極的開口部之外的范圍內的形態的基板為對象的情況下，存在難以確保良好的印刷位置精度的課題。

【發明內容】

[0006]因此，本發明的目的在于提供一種絲網印刷裝置及絲網印刷方法，以在除了設定于電極的開口部之外的范圍形成有保護膜的形態的基板為對象，能夠確保良好的印刷位置精度。
[0007]本發明的絲網印刷裝置用于在基板上通過焊接安裝電子零件而制造安裝基板的電子零件安裝系統，在所述基板的電子零件接合用電極上印刷焊料，其中，在所述基板表面的除了設定于所述電極的開口部之外的范圍內形成有保護膜，所述電極僅經由所述開口部而露出，所述絲網印刷裝置具備:開口部位置偏移計測部，其通過光學地識別所述開口部的位置，求出所述電極的標準位置和開口部的實際位置的位置偏移量；開口部位置數據存儲部，其將所求出的所述位置偏移量作為開口部位置數據而存儲；絲網印刷機構，其通過使所述基板與對應于所述開口部而設有圖案孔的絲網掩模抵接，且在所述絲網掩模上供給有焊料的狀態下進行刮涂動作，由此，在所述基板的開口部印刷焊料；對位機構，其將所述基板和絲網掩模相對地對位；印刷控制部，其通過控制所述絲網印刷機構和對位機構，執行絲網印刷作業，所述印刷控制部基于所述開口部位置數據及預先設定的所述圖案孔和開口部的對位指針來控制所述對位機構，執行所述對位。
[0008]本發明的絲網印刷方法在基板上通過焊接安裝電子零件而制造安裝基板的電子零件安裝系統中，在所述基板的電子零件接合用電極上印刷焊料，其中，在所述基板表面的除了設定于所述電極的開口部之外的范圍內形成有保護膜，所述電極僅經由所述開口部而露出，所述絲網印刷方法具備:開口部位置偏移計測工序，通過光學地識別所述開口部的位置，求出所述電極的標準位置和開口部的實際位置的位置偏移量；開口部位置數據存儲工序，將求出的所述位置偏移量作為開口部位置數據而存儲；絲網印刷工序，通過使所述基板與對應于所述開口部設有圖案孔的絲網掩模抵接，且在所述絲網掩模上供給有焊料的狀態下進行刮涂動作，在所述基板的開口部印刷焊料；對位工序，在絲網印刷工序之前執行，將所述基板和絲網掩模相對地對位，在所述對位工序中，基于所述開口部位置數據及預先設定的所述圖案孔和開口部的對位指針，執行所述對位。
[0009]根據本發明，在以在除了設定于電極的開口部之外的范圍形成有保護膜的形態的基板為對象的絲網印刷中，光學地識別開口部的位置，作為開口部位置數據，求出電極的標準位置和開口部的實際位置的位置偏移量，在絲網印刷之前執行的將基板和絲網掩模對位的對位工序中，基于開口部位置數據執行對位，由此，能夠排除由開口部的位置偏移引起的印刷不良，確保良好的印刷位置精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發明一實施方式的電子零件安裝系統的構成的框圖；
[0011]圖2 (a)?(C)是本發明一實施方式的電子零件安裝系統的作為作業對象的基板的構成說明圖；
[0012]圖3是表示本發明一實施方式的檢查裝置的構成的框圖；
[0013]圖4是表示本發明一實施方式的絲網印刷裝置的構成的框圖；
[0014]圖5是表示本發明一實施方式的電子零件安裝裝置的構成的框圖；
[0015]圖6是本發明一實施方式的電子零件安裝系統進行的電子零件安裝處理的流程圖；
[0016]圖7 (a)?(C)是本發明一實施方式的電子零件安裝處理的工序說明圖；
[0017]圖8 (a)?(d)是本發明一實施方式的電子零件安裝處理的工序說明圖；
[0018]圖9 (a)、(b)是本發明一實施方式的電子零件安裝處理的工序說明圖。
[0019]標記說明
[0020]I:電子零件安裝系統
[0021]2:通信網絡[0022]3:管理計算機
[0023]4:載體
[0024]5:單個基板
[0025]6:抗蝕劑膜
[0026]7、7A ?7D:電極
[0027]8:開口部
[0028]9:電子零件
[0029]S:焊料
【具體實施方式】
[0030]下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。首先，參照圖1對具有通過焊接將電子零件安裝于基板來制造安裝基板的功能的電子零件安裝系統I的構成進行說明。在圖1中，電子零件安裝系統I采用的是通過通信網絡2將電子零件安裝線連接，且由管理計算機3控制整體的構成，所述電子零件安裝線將絲網印刷裝置Ml、印刷檢查裝置M2、電子零件安裝裝置M3、回流焊裝置M4等各裝置連結而成。
[0031]絲網印刷裝置Ml在作業對象基板上對電子零件接合用的膏狀的焊料(膏狀焊料)進行絲網印刷。印刷檢查裝置M2進行用于判定印刷后的單個基板的印刷狀態是否良好的印刷檢查，并且進行為了修正印刷位置偏移而制作前饋到電子零件安裝裝置M3的位置偏移修正數據的處理。電子零件安裝裝置M3在印刷有焊料的單個基板上安裝電子零件。回流焊裝置M4通過對電子零件安裝后的單個基板進行加熱，使焊料加熱熔融而將電子零件焊接于單個基板。
[0032]在此，參照圖2對電子零件安裝系統I的作為作業對象的基板的形態進行說明。在本實施方式中，如圖2 (a)所示，將多塊單個基板5保持于板狀部件的形態的載體4作為作業對象。單個基板5是用于便攜電話等移動設備的薄型基板，高密度地安裝有半導體裝置等精細間距零件。在載體4上且在對角位置形成有載體識別標記4m，在電子零件安裝系統I的各裝置中，通過對載體識別標記4m進行光學地位置識別，進行載體4的定位。
[0033]如圖2 (b)所示，在單個基板5的表面，以與接合對象電子零件的種類、尺寸相應的形狀、排列而形成有多種電子零件接合用的電極7A?7D。在此，與電極7B接合的電子零件是精細間距零件，電極7B與其他電極相比，成為尺寸小的微細電極。而且，以部分地覆蓋單個基板5的表面及電極7A?7D的方式形成有保護單個基板5的表面的保護膜即抗蝕劑膜6，在單個基板5的對角位置形成有位置識別用的基板識別標記5m。
[0034]如圖2 (C)所示，在單個基板5的表面，抗蝕劑膜6與各電極7的位置對應而形成在除了設定于電極7的開口部8之外的范圍。即，各電極7僅經由開口部8而在單個基板5的表面露出。通過在電極7上設置這種開口部8，即使在以電極間的間距比以往小的單個基板5作為作業對象的情況下，也能夠防止在絲網印刷時在鄰接的電極間因膏狀焊料滲透而過度地接近并印刷所造成的不良情況。在此，開口部8的尺寸根據要對應的電極7的尺寸進行設定，對應于微細電極即電極7B的開口部8成為開口部8中開口尺寸更小的微細開口部 8B。
[0035]這樣，在通過由抗蝕劑膜6覆蓋單個基板5而在每個電極7上形成開口部8的過程中，不見得如圖2 (c) (i)所示地使電極7的電極中心7c和開口部8的開口中心8c —致，通常，如圖2 (c) (ii)所示，電極7的電極中心7c和開口部8的開口中心8c以一定的位置偏移量(ΛΧ、Ay)而處于位置偏移狀態。這種位置偏移在抗蝕劑膜6的形成過程中因種種原因而產生，并且位置偏移量(Λ X、Λ y)有時因各單個基板5而有偏差，另外，即使在同一單個基板5內也因電極7的配置位置而有偏差。
[0036]而且，當這樣以開口部8相對于電極7發生了位置偏移的狀態的單個基板5為對象，并在現有技術的零件安裝方法即焊料印刷或零件安裝中應用以單個基板5中的電極7的位置為基準的方法時，以位置偏離了本來應該作為焊接部位發揮功能的開口部8的部位為基準進行焊料印刷或零件安裝，成為導致焊料位置不良或安裝位置不良的主要原因。
[0037]為了消除這種不良情況，在本實施方式所示的電子零件安裝系統I中，通過下述的構成來抑制開口部8相對于電極7的位置偏移引起的不良情況。即，在圖1所示的電子零件安裝系統I中，由開口部位置偏移計測部MlA和絲網印刷部MlB構成具有在單個基板5的電子零件接合用的電極7上印刷焊料的功能的絲網印刷裝置Ml。
[0038]開口部位置偏移計測部MlA進行位置偏移計測處理，即，通過光學地識別開口部8的位置，求出電極7的標準位置和開口部8的實際位置的位置偏移量(參照圖2 (c) (ii)所示的位置偏移量(Λχ、Ay))。電極7的標準位置由設計上的表示電極位置的基板數據和基板識別標記5m的識別結果來求出。在此，參照圖3對開口部位置偏移計測部MlA的構成進行說明。另外，在本實施方式中，作為開口部位置偏移計測部M1A、印刷檢查裝置M2，利用具有同樣的構成和功能的檢查裝置，故而利用圖3對這兩個開口部位置偏移計測部M1A、印刷檢查裝置M2 —并進行說明。
[0039]在圖3中，在由工作臺驅動部12沿水平方向及上下方向驅動的定位工作臺11上配置有載體保持部10。在載體保持部10，在開口部位置偏移計測部MlA保持從上游側裝置搬入且保持有多個單個基板5的載體4，另外，在印刷檢查裝置M2上對保持有焊料印刷后的多個單個基板5的載體4進行保持。
[0040]在載體保持部10的上方，以拍攝方向向下的方式配設有照相機13。照相機13在開口部位置偏移計測部MlA對從上游側裝置搬入的焊料印刷前的多個單個基板5進行拍攝，另外，在印刷檢查裝置M2對焊料印刷后的多個單個基板5進行拍攝。檢查控制部14通過控制工作臺驅動部12、照相機13來控制檢查動作。通過由檢查控制部14控制工作臺驅動部12并驅動定位工作臺11，能夠使載體4的任意位置位于照相機13的正下方并進行拍攝。
[0041]通過拍攝而獲取的圖像數據由圖像識別部15進行識別處理，由此，能夠對形成于載體4的載體識別標記4m、進而分別形成于多個單個基板5的基板識別標記5m的位置進行識別。然后，基于由該基板識別標記5m的標記位置識別結果得到的位置基準，進行以下的位置偏移數據獲取。
[0042]S卩，在開口部位置偏移計測部M1A，通過對所獲取的圖像數據進行識別處理，在被載體4保持的多個單個基板5中，對形成于電極7的開口部8的實際位置進行識別。另外，在印刷檢查裝置M2中，通過對所獲取的圖像數據進行識別處理，對由絲網印刷裝置Ml在被載體4保持的多個單個基板5中印刷于各電極的焊料的位置進行識別。
[0043]檢查處理部16分別執行分配給開口部位置偏移計測部M1A、印刷檢查裝置M2的檢查處理。即，在開口部位置偏移計測部M1A，判定上述的開口部8的位置是否在容許范圍內。另外，在印刷檢查裝置M2中，進行如下的印刷檢查，即，基于印刷后的焊料的位置識別結果，對焊料印刷量的過量還是不足或位置偏移等焊料印刷狀態進行良否判定。
[0044]位置偏移算出部17基于圖像識別部15對圖像數據的識別處理而得到的標記位置識別結果、開口部位置識別結果及焊料位置識別結果，進行如下的處理，即，在開口部位置偏移計測部M1A，針對每個單個基板5計算出電極7的標準位置和形成于該電極7的開口部8的實際位置的位置偏移量，另外，在印刷檢查裝置M2，針對每個單個基板5計算出各單個基板5中的表示焊料S的位置偏移的焊料位置偏移量。
[0045]因此，照相機13、圖像識別部15、位置偏移算出部17構成焊料位置偏移計測部，所述焊料位置偏移計測部在由絲網印刷部MlB以開口部8為目標位置而印刷了焊料之后，通過光學地識別印刷后的焊料S，求出焊料S的位置和開口部8的位置的焊料位置偏移量。
[0046]位置偏移數據存儲部18對由位置偏移算出部17計算出的位置偏移數據進行存儲，即，在開口部位置偏移計測部MlA,對表不開口部8的位置偏移量的開口部位置偏移數據進行存儲，另外，在印刷檢查裝置M2，對表示焊料S的位置偏移量的焊料位置偏移數據進行存儲。因此，開口部位置偏移計測部MlA的位置偏移數據存儲部18成為將所求出的開口部8相對于電極7的位置偏移量作為開口部位置數據而存儲的開口部位置數據存儲部。
[0047]另外，在印刷檢查裝置M2中，位置偏移數據存儲部18成為焊料位置數據存儲部，所述焊料位置數據存儲部在由絲網印刷裝置Ml以開口部8為目標位置而印刷了焊料之后，將通過光學地識別印刷后的焊料而求出的焊料的位置和開口部8的位置的焊料位置偏移量作為焊料位置數據而存儲。
[0048]接著，參照圖4對絲網印刷部MlB的構成及功能進彳丁說明。在圖4中，在由工作臺驅動部22沿水平方向及上下方向驅動的定位工作臺21上配設有載體保持部20。載體保持部20利用夾持器20a將保持多個單個基板5的載體4從兩側夾入進行保持。在載體保持部20的上方配設有絲網掩模23，在絲網掩模23上設有與載體4保持的單個基板5的開口部8對應的圖案孔(參照圖7、圖8所示的圖案孔23a)。
[0049]通過由工作臺驅動部22驅動定位工作臺21，載體4相對于絲網掩模23在水平方向及垂直方向上相對移動，由此，單個基板5相對于絲網掩模23對位。S卩，定位工作臺21及工作臺驅動部22成為將單個基板5和絲網掩模23相對地對位的對位機構。
[0050]在絲網掩模23的上方配置有絲網印刷機構24。絲網印刷機構24由使刮板24c相對于絲網掩模23升降并且以規定按壓力相對于絲網掩模23進行按壓的升降按壓機構24b、使刮板24c水平移動的刮板移動機構24a構成。升降按壓機構24b、刮板移動機構24a由刮板驅動部25進行驅動。
[0051]絲網印刷機構24具有如下功能，即，使單個基板5與絲網掩模23抵接，通過在絲網掩模23上供給有焊料S的狀態下進行刮涂動作，在單個基板5的開口部8印刷焊料S。即，在使載體4保持的多個單個基板5與絲網掩模23的下面抵接的狀態下，通過使刮板24c以規定速度沿著供給有焊料S的絲網掩模23的表面進行水平移動，在分別形成于各單個基板5的多個開口部8，經由圖案孔23a而一并印刷焊料S。
[0052]該絲網印刷作業通過由印刷控制部26控制絲網印刷機構24和上述的對位機構來進行。在該控制時，參照存儲于數據存儲部27的數據。即，在數據存儲部27存儲有由開口部位置偏移計測部MlA計測的表示開口部8的位置偏移狀態的開口部位置數據27a及為了明確在該單個基板5上怎樣地進行圖案孔23a和開口部8的對位而預先設定的對位指針27b。然后，在將多個單個基板5和絲網掩模23對位時，按照由對位指針27b規定的對位優先度來進行開口部8和圖案孔23a的對位。
[0053]即，在載體4保持的多個單個基板5的開口部8的配置全都如設計數據那樣，且與絲網掩模23的表示圖案孔23a的形狀和配置的格柏數據(力' 一)氣一〒一夕)一致的情況下，只要僅使設定于絲網掩模23、載體4的基準位置(例如，掩模中心位置、載體中心位置)一致即可，但實際上，由于各種各樣的原因，特別是單個基板5上的開口部8的位置大多都偏離標準位置。
[0054]因此，在本實施方式中，從必要的安裝精度的觀點出發，由對位指針27b在形成于該單個基板5的開口部8中預先特定在對位中更優先的開口部8。在此，如對應于電極7B的開口部8那樣地以使開口尺寸更小的微細開口部更優先對位的方式設定對位指針27b。通信部28經由通信網絡2進行與管理計算機3或構成電子零件安裝線的其他裝置之間的數據交換。另外，作為對位指針27b的內容，除了上述方式以外，也可以根據基板種類或零件種類、焊料的種類等來設定各種對位指針。
[0055]接著，參照圖5對電子零件安裝裝置M3 (電子零件安裝部)的構成及功能進行說明。在圖5中，在由工作臺驅動部32沿水平方向及上下方向驅動的定位工作臺31上配設有載體保持部30。載體保持部30對從印刷檢查裝置M2輸送且保持有焊料印刷后的多個單個基板5的載體4進行保持。在載體保持部30的上方配設有通過頭移動機構33而移動的安裝頭34及照相機35。
[0056]安裝頭34具備吸附電子零件的吸附嘴34a，安裝頭34利用吸附嘴34a將電子零件9從零件供給部(省略圖示)取出并吸附保持。然后，使安裝頭34移動到載體4上，通過相對于載體4而下降，將吸附嘴34a保持的電子零件安裝在載體4保持的多個單個基板5上。安裝頭34、頭移動機構33及安裝頭驅動部36構成零件安裝機構，所述零件安裝機構由安裝頭34從零件供給部拾取電子零件并在此安裝于印刷有焊料的各單個基板5。
[0057]照相機35對載體4的上面進行拍攝，由照相機35取得的圖像數據由圖像識別部38進行識別處理。由此，能夠對形成于載體4的載體識別標記4m、進而分別形成于多個單個基板5的基板識別標記5m的位置進行識別。因此，照相機35、圖像識別部38成為可識別載體識別標記及基板識別標記的位置的第二標記位置識別部。
[0058]頭移動機構33、定位工作臺31分別由安裝頭驅動部36、工作臺驅動部32進行驅動。在數據存儲部39存儲有表示成為作業對象的由載體4保持的單個基板5中的安裝位置坐標的安裝位置數據作為安裝數據，除此之外，還存儲有開口部位置數據39a、焊料位置數據3%。開口部位置數據39a的由開口部位置偏移計測部MlA取得的數據經由通信網絡2及通信部40進行轉送，存儲于數據存儲部39。焊料位置數據39b的由印刷檢查裝置M2取得的數據同樣經由通信網絡2及通信部40進行轉送，存儲于數據存儲部39。
[0059]在安裝頭34的零件安裝動作中，安裝控制部37通過基于該安裝數據，且考慮了載體識別標記4m、基板識別標記5m的位置識別結果后控制工作臺驅動部32、安裝頭驅動部36，從而向載體4保持的單個基板5的安裝位置安裝電子零件。
[0060]在本實施方式中，還要考慮前饋存儲于數據存儲部39的位置修正數據，進行動作控制。即，安裝控制部37具備安裝位置運算部37a作為內部處理功能，安裝位置運算部37a進行如下處理，即，考慮了圖像識別部38的載體識別標記4m、基板識別標記5m的位置識別結果和前饋后的開口部位置數據39a及焊料位置數據39b來運算適當的安裝位置。而且，在零件安裝機構對電子零件的安裝動作中，安裝控制部37使電子零件著陸在由安裝位置運算部37a運算的安裝位置。通信部40經由通信網絡2，在與管理計算機3或構成電子零件安裝線的其他裝置之間進行上述的開口部位置數據39a及焊料位置數據39b等各種數據交換。
[0061]另外，在上述電子零件安裝系統I的構成中，表示的是由單獨的開口部位置偏移計測部MlA和絲網印刷部MlB構成絲網印刷裝置Ml的例子，但也可以由同一裝置將開口部位置偏移計測部MlA的功能組裝于絲網印刷部MlB而構成絲網印刷裝置Ml。另外，在電子零件安裝系統I中，采用的是絲網印刷裝置Ml與電子零件安裝裝置M3之間夾著獨立設置的印刷檢查裝置M2的構成，但也可以使印刷檢查裝置M2的功能附屬于絲網印刷裝置Ml或電子零件安裝裝置M3。
[0062]S卩，在絲網印刷裝置Ml中，以印刷后的載體4為對象且以可對該對象進行拍攝的方式配設照相機13，將位置偏移算出部17、檢查處理部16、圖像識別部15、檢查控制部14的功能附加于絲網印刷裝置Ml的控制功能。由此，能夠以印刷后的載體4為對象，在絲網印刷裝置Ml內部進行同樣的檢查處理及運算處理。在使這些功能附屬于電子零件安裝裝置M3的情況下也同樣，在這種情況下，在電子零件安裝裝置M3的內部，在零件安裝動作之前，先對從絲網印刷裝置Ml直接搬入的載體4執行同樣的檢查。另外，也可以由電子零件安裝裝置M3僅執行位置偏移算出部17的運算功能。
[0063]該電子零件安裝系統I的構成如上所述，以下，按照圖6的流程并參照各圖對由該電子零件安裝系統I執行的電子零件安裝方法進行說明。從上游側的基板供給部(省略圖示)供給且保持有多個單個基板5的載體4首先交接給絲網印刷裝置Ml。在此，載體4在絲網印刷部MlB的焊料印刷之前，先搬入開口部位置偏移計測部M1A，執行開口部位置偏移計測(STl)。
[0064]S卩，如圖7 (a)所示，使照相機13位于載體保持部10保持的載體4的上方，依次拍攝多個單個基板5。然后，針對每個單個基板5，求出以基板識別標記5m的位置為基準而求出的電極7的標準位置和開口部8的實際位置之間的開口位置偏移量。在此，如圖7(b)所示，通過圖像識別來求出表示電極7的標準位置的中心點的電極中心7c和表示開口部8的中心點的開口中心8c的位置偏移量(Λχ、Ay)。
[0065]然后，將求出的位置偏移量(Λχ、Ay)作為開口部位置數據而存儲于位置偏移數據存儲部18，并且前饋到絲網印刷部MlB并作為開口部位置數據27a而存儲于數據存儲部
27(ST2)(開口部位置數據存儲工序)。
[0066]接下來，將載體4搬入絲網印刷部MlB并執行焊料印刷。在此，首先一并進行成為印刷對象的多個單個基板5和絲網掩模23的對位(對位工序)(ST3)。在此，基于數據存儲部27存儲的開口部位置數據27a及預先設定的對位指針27b，如圖7 (c)所示，執行絲網掩模23的圖案孔23a和對應于電極7而形成的開口部8的對位。
[0067]在此，參照圖8對基于開口部位置數據27a及對位指針27b的對位的具體例進行說明。在此，如上所述，在圖2 (b)所示的構成的單個基板5中，對以使對應于微細電極即電極7B的微細開口部8B更優先對位的方式設定有對位指針27b的例子進行說明。
[0068]圖8 Ca)表示的是使由抗蝕劑膜6被覆的單個基板5與絲網掩模23的下面抵接并對位后的狀態。在此，圖8 (a)分別表示圖案孔23a與通常尺寸的電極7的開口部8對位后的狀態、圖案孔23a與對應于電極7B的微細開口部8B對位后的狀態。S卩，在圖8 (a)
(ii)中，微細開口部8B成為優先對位的對象，所以由印刷控制部26控制工作臺驅動部22，以使圖案孔23a和開口部8盡量一致。此時，關于未成為優先對位的對象的其他開口部8，如圖8 (a) (i)所示，位置與要對應的圖案孔23a不完全一致，成為位置偏移殘留下來的狀態。
[0069]這樣，如果與單個基板5的對位已完成，則執行絲網印刷(ST4)。即，使單個基板5與對應于開口部8而設有圖案孔23a的絲網掩模23抵接且在絲網掩模23上供給有焊料S的狀態下，進行使刮板24c滑動的刮涂動作。由此，在形成于單個基板5的電極7上的開口部8印刷焊料S (絲網印刷工序)。
[0070]S卩，在圖8 (b) (ii)中，因為圖案孔23a和微細開口部8B高精度地一致，所以焊料S以正確地填充了微細開口部8B的狀態進行印刷。對此，在圖8 (b) (i)中，因為圖案孔23a和開口部8不一致，所以焊料S以位置偏離了開口部8的狀態進行印刷。
[0071]這樣，在印刷完成后，將保持有印刷后的多個單個基板5的載體4搬入印刷檢查裝置M2，進行印刷狀態的檢查并且進行焊料位置計測(ST5)。在此，如圖8 (c)所示，使照相機13位于焊料印刷后的單個基板5的上方，依次拍攝多個單個基板5。由此，如圖8 (d)所示，取得在單個基板5中且在各自的開口部8印刷有焊料S的圖像。
[0072]然后，通過對該圖像進行識別處理，求出開口部8的開口中心Sc和焊料S的焊料中心Sc的位置的焊料位置偏移量Λ Sx、Λ Sy，作為焊料位置數據而存儲于位置偏移數據存儲部18，并且作為前饋數據而經由通信網絡2傳遞到電子零件安裝裝置M3。S卩，在此，在由絲網印刷裝置Ml以開口部8為目標位置而印刷了焊料S之后，將通過光學地識別印刷后的焊料S而求出的焊料S的位置和開口部8的位置的焊料位置偏移量作為焊料位置數據而存儲(ST6)(焊料位置數據存儲工序)。
[0073]在此，在圖8 (d) (i)中，取得與圖案孔23a和開口部8的位置偏移相應的焊料位置偏移量ASx、Λ Sy，另外，在圖8 (d) (ii)中，由于圖案孔23a和微細開口部8B高精度地一致,故而開口中心8c和焊料中心Sc幾乎成為重合的狀態，位置偏移量極小。
[0074]然后，將保持有焊料位置計測后的單個基板5的載體4搬入電子零件安裝裝置M3，成為零件安裝機構的零件安裝作業的對象。該零件安裝作業如下地進行，即，基于數據存儲部39中存儲的開口部位置數據39a、焊料位置數據3%，通過安裝控制部37來控制由安裝頭34向單個基板5移送搭載電子零件9的零件安裝機構(ST7)(安裝控制工序)。
[0075]在該安裝控制工序中，由安裝位置運算部37a進行如下運算，S卩，基于開口部位置數據39a、焊料位置數據39b，設定應使安裝對象電子零件9著陸在單個基板5上的安裝位置，由安裝頭34使電子零件9著陸在所設定的安裝位置。圖9表示的是該安裝位置運算的實施例。在此，以如下的安裝形態為對象，所述安裝形態為，經由焊料S使形成于方形芯片型電子零件9的兩端部的端子部9a著陸在分別與形成于單個基板5的一對電極7對應的開口部8。
[0076]另外，作為開口部位置數據39a、焊料位置數據39b的數據形態，在此使用有位置偏移量，但也可以通過該單個基板5的坐標值，即以基板識別標記5m為基準的基板坐標系的坐標值來特定開口部位置、焊料位置。無論哪種方法，都能夠得到實質上等效的運算結果O
[0077]在該安裝方式中，如圖9 (a)所示，基于在圖8 (C)、(d)中求出的一對開口部8的重心位置8 *、焊料S的重心位置S *，求出應使電子零件9著陸的安裝位置。S卩，求出重心位置8 *和重心位置S *的中點，將該中點設定為安裝位置PM并求出安裝坐標。而且，在單個基板5上安裝電子零件9時，以這樣運算出的安裝位置PM為目標，進行安裝頭34的位置控制。
[0078]通過用如上所述的方法設定安裝位置PM，可得到如下所述的效果。即，在焊料S的印刷位置與開口部8的位置不一致而產生了位置偏移的情況下，在以開口部8的位置為基準而安裝電子零件9并送到回流焊裝置時，由于焊料的表面張力不均而易發生“芯片立起”。另外，在以檢測到的焊料位置為基準而安裝電子零件9并送到回流焊裝置時，由于熔融焊料被鄰接的電極吸引而易發生“架橋”。對此，通過用上述方法設定安裝位置PM，能夠降低在“芯片立起”那樣的開口部位置基準中易發生的安裝不良的發生概率，并且能夠降低在“架橋”那樣的焊料位置基準中易發生的安裝不良的發生概率，能夠將作為整體的安裝不良的發生率抑制到最低程度。
[0079]另外，在上述實施方式中，表示的是將安裝位置PM設定在開口部8的重心位置8*和焊料S的重心位置S *的中點的例子，但也可以根據基板、電子零件、焊料的種類的組合，將安裝位置PM設定在偏向開口部8的重心位置8 *和焊料S的重心位置S *中的任一側的位置。在這種情況下，單個的安裝不良的發生頻率分布會因基板的電極形狀及電子零件的尺寸和形狀、焊料S的粘度等的組合而出現種種不同，所以試著將安裝位置PM—點一點地錯開而試行安裝，事先實驗性地求出安裝位置PM的位置和安裝不良的發生程度之間的關系。然后，將安裝位置PM設定在作為整體的安裝不良的發生最少那樣的位置。
[0080]此后，將保持著安裝有電子零件的單個基板5的載體4搬入回流焊裝置M4。然后，通過在此按照規定的溫度曲線對單個基板5進行加熱，使焊料S中的焊料成分熔融，電子零件9的端子部9a被焊接于在開口部8內露出的電極7。由此，完成電子零件安裝系統I進行的電子零件安裝處理的一系列的作業處理，然后，根據需要執行安裝后檢查。
[0081 ] 如以上說明地，在本實施方式中，在以在除了設定于電極7的開口部8之外的范圍形成有抗蝕劑膜6的形態的單個基板5為對象的絲網印刷中，光學地識別開口部8的位置，作為開口部位置數據，求出電極7的標準位置和開口部8的實際位置的位置偏移量，在絲網印刷之前執行的將單個基板5和絲網掩模23對位的對位工序中，基于開口部位置數據來執行對位。由此，能夠排除由開口部8的位置偏移引起的印刷不良，能夠確保良好的印刷位置精度。
[0082]另外，在絲網印刷部MlB的焊料印刷之前，將通過光學地識別開口部8而求出的電極7的標準位置和開口部8的實際位置的開口位置偏移量作為開口部位置數據而存儲，另夕卜，在由絲網印刷部MlB以開口部8為目標位置而印刷了焊料S以后，將通過光學地識別印刷后的焊料S而求出的焊料S的位置和開口部8的位置的焊料位置偏移量作為焊料位置數據而存儲，在對由安裝頭34將電子零件9向單個基板5移送搭載的零件安裝機構進行控制的安裝控制工序中，通過基于開口部位置數據及焊料位置數據來控制零件搭載機構，從而使電子零件9著陸在設定于開口部8和印刷后的焊料S之間的安裝位置。由此，以在除了設定于電極7的開口部8之外的范圍形成有抗蝕劑膜6的形態的單個基板5為對象，能夠確保良好的安裝位置精度。
[0083]產業上的可利用性
[0084]本發明的絲網印刷裝置及絲網印刷方法具有以在除了設定于電極的開口部之外的范圍形成有保護膜的形態的基板為對象而能夠確保良好的印刷位置精度的效果，在用于電子零件安裝系統且在基板的電子零件接合用的電極上印刷焊料的絲網印刷領域是有用的。
【權利要求】
1.一種絲網印刷裝置，其用于在基板上通過焊接安裝電子零件而制造安裝基板的電子零件安裝系統，在所述基板的電子零件接合用電極上印刷焊料，其特征在于， 在所述基板表面的除了設定于所述電極的開口部之外的范圍內形成有保護膜，所述電極僅經由所述開口部而露出， 所述絲網印刷裝置具備: 開口部位置偏移計測部，其通過光學地識別所述開口部的位置，求出所述電極的標準位置和開口部的實際位置的位置偏移量； 開口部位置數據存儲部，其將所求出的所述位置偏移量作為開口部位置數據而存儲；絲網印刷機構，其通過使所述基板與對應于所述開口部而設有圖案孔的絲網掩模抵接，且在所述絲網掩模上供給有焊料的狀態下進行刮涂動作，由此，在所述基板的開口部印刷焊料； 對位機構，其將所述基板和絲網掩模相對地對位； 印刷控制部，其通過控制所述絲網印刷機構和對位機構，執行絲網印刷作業， 所述印刷控制部基于所述開口部位置數據及預先設定的所述圖案孔和開口部的對位指針來控制所述對位機構，執行所述對位。
2.如權利要求1所述的絲網印刷裝置，其特征在于， 所述對位指針以使所述開口部中開口尺寸更小的微細開口部更優先對位的方式進行設定。
3.—種絲網印刷方法，其在基板上通過焊接安裝電子零件而制造安裝基板的電子零件安裝系統中，在所述基板的電子零件接合用電極上印刷焊料，其特征在于， 在所述基板表面的除了設定于所述電極的開口部之外的范圍內形成有保護膜，所述電極僅經由所述開口部而露出， 所述絲網印刷方法具備: 開口部位置偏移計測工序，通過光學地識別所述開口部的位置，求出所述電極的標準位置和開口部的實際位置的位置偏移量； 開口部位置數據存儲工序，將求出的所述位置偏移量作為開口部位置數據而存儲；絲網印刷工序，通過使所述基板與對應于所述開口部設有圖案孔的絲網掩模抵接，且在所述絲網掩模上供給有焊料的狀態下進行刮涂動作，在所述基板的開口部印刷焊料；對位工序，在絲網印刷工序之前執行，將所述基板和絲網掩模相對地對位， 在所述對位工序中，基于所述開口部位置數據及預先設定的所述圖案孔和開口部的對位指針，執行所述對位。
4.如權利要求3所述的絲網印刷方法，其特征在于， 所述對位指針以使所述開口部中開口尺寸更小的微細開口部更優先對位的方式進行設定。
【文檔編號】B41M1/12GK103625097SQ201310368741
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2012年8月22日
【發明者】友松道范, 池田政典, 八朔陽介 申請人:松下電器產業株式會社