专利名称：电子部件安装系统中的丝网印刷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在基板上安装电子部件而制造安装基板的电子部件安装系统中的丝网印刷装置。
背景技术：
通过焊接将电子部件安装于基板而制造安装基板的电子部件安装系统构成为连接在基板的电极上印刷部件接合用的焊膏的印刷装置、在印刷有焊膏的基板上搭载电子部件的电子部件搭载装置、使焊膏溶融固化的回流装置等多个电子部件安装用装置。在这样的电子部件安装系统中，伴随近年来电子部件的小型化和安装密度的高度化，在将电子部件安装于基板时所需要的位置精度也高度化。即，谋求以高水平确保在印刷装置中在电极 置精度。因此，作为印刷装置，公知有以高精度进行基板和丝网掩模的位置对准为目的的结构(参照专利文献I)。在专利文献I所示的现有技术例中，记载有如下例子使在水平方向并列有两个识别机构的结构的识别装置位于丝网掩模和基板之间从而分别同时识别基板和丝网掩模，由此基板和掩模的位置对准时的升降行程变小，在位置对准动作时产生的位置偏移误差非常小。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-130910号公报但是，在包括上述的现有技术例的现有技术中，在基板和丝网掩模的位置对准时产生有以下的不良情况。即，以往以使基板的中心与丝网掩模的中心位置一致的方式作为在基板和丝网掩模位置对准时的位置基准，所以在基板上产生因材质特性或制造过程中的热变形等引起的伸缩的情况下，在基板的周边区域大致没有伸缩变形的丝网掩模的图案与基板的电极不一致，会产生位置偏移的结果。而且若在这样的状态下执行丝网印刷，则焊膏在从电极位置偏移的状态下被印刷到基板。可是，在作为部件安装的对象的基板上，与部件安装点的位置关联而设置有多个识别标记，在部件搭载工序中基于对这些识别标记进行拍摄并识别的识别结果，运算出向各部件安装点搭载电子部件时的作为目标位置的搭载位置数据。而且如上所述在基板产生伸缩的情况下，识别标记的位置也同样位移，所以基于识别标记的识别结果而运算出的搭载位置数据为伴随基板伸缩的位移量被校正后的数据。因此，根据丝网掩模的图案印刷有焊膏的位置与根据识别标记的识别校正的校正后的部件搭载位置不一致，搭载后的电子部件成为从焊膏位置偏移的状态。而且，若这样产生的位置偏移量过大，则由于在回流过程中溶融焊锡的表面张力的不均衡，产生“部件突起”、“桥接”等接合不良情况。由此，在现有技术中，具有如下问题由于基板的伸缩变形，在基板上印刷有焊膏的位置和部件搭载位置产生位置偏移，产生接合不良情况。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种电子部件安装系统中的丝网印刷装置，SP使在以产生伸缩变形的基板为对象的情况下，也能够减少在基板上印刷有焊膏的位置和部件搭载位置的位置偏移。本实用新型的技术方案I涉及的电子部件安装系统中的丝网印刷装置，在连接多个电子部件安装用装置而构成并且将电子部件安装于基板而制造安装基板的上述电子部件安装系统中，配置在通过搭载头从部件供给部拾取电子部件并且搭载到上述基板的电子部件搭载装置的上游侧，在形成于上述基板的电极上印刷部件接合用的膏，上述电子部件安装系统中的丝网印刷装置的特征在于，具有丝网印刷机构，通过使刮板在供给有上述膏的丝网掩模上滑动，从而将膏经由形成于上述丝网掩模的图案孔印刷到被基板定位部定位保持的上述基板；标记识别单元，识别形成于上述丝网掩模的掩模识别标记以及形成于上述基板的基板识别标记；位置对准控制部，通过基于上述标记识别单元的识别结果控制上述基板定位部，从而使上述基板相对于上述丝网掩模进行位置对准；以及数据存储部，按各 基板种类存储有在上述基板的位置对准时使用的参照数据，即表示上述图案孔的排列和上述掩模识别标记的位置关系的印刷位置数据以及表示上述基板中的部件安装点的位置和上述基板识别标记的位置关系的安装位置数据，上述位置对准控制部基于上述基板识别标记的识别结果以及安装位置数据并且根据预定的位置校正算法，求出在该基板应印刷上述膏的多个印刷目标位置，接着基于上述掩模识别标记的识别结果以及上述印刷位置数据，以多个上述图案孔与上述多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下成为极大的方式使上述基板位置对准。另外，技术方案2涉及如技术方案I所述的电子部件安装系统中的丝网印刷装置，其特征在于，在上述部件安装点，与安装的电子部件的尺寸以及种类对应而附加不同的搭载位置精度的等级，并且上述预定条件为使得与搭载位置精度的等级高的电子部件对应的上述印刷目标位置优先与上述图案孔一致的条件。根据本实用新型，基于在丝网印刷工序之前对掩模识别标记以及基板识别标记进行识别的第I标记识别工序所得到的识别结果以及安装位置数据，求出在该基板上应印刷上述膏的多个印刷目标位置，接着，基于掩模识别标记的识别结果以及印刷位置数据，以多个图案孔与多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下为极大的方式使基板位置对准，由此即使在以产生伸缩变形的基板为对象的情况下，也能够减少在基板上印刷有膏的位置和部件搭载位置的位置偏移。
图I是表示本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的结构的框图。图2是本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的丝网印刷装置的侧视图。图3(a广3(c)是本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的使用丝网印刷装置的基板识别以及掩模识别的说明图。图4是本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的电子部件搭载装置的俯视图。图5 (a)和5(b)是本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的使用电子部件搭载装置的基板识别的说明图。图6是表示本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统的控制系统的结构的框图。图7是本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的安装基板的制造处理的流程图。图8是表示本实用新型的一个实施方式的电子部件安装系统中的丝网印刷方法的流程图。图9(a广9(c)是本实用新型的一个实施方式的丝网印刷装置中的基板位置对准处理的工序说明图。图10(a广10(c)是本实用新型的一个实施方式的丝网印刷装置中的基板位置对准处理的工序说明图。图ll(ani(c)是本实用新型的一个实施方式的丝网印刷装置中的基板位置对准处理的工序说明图。
具体实施方式
接下来参照附图说明本实用新型的实施方式。首先参照图I说明电子部件安装系统。在图I中的电子部件安装系统为如下结构对作为所有的电子部件安装用装置的丝网印刷装置Ml、印刷检查装置M2、电子部件搭载装置M3、搭载状态检查装置M4、回流装置M5的各装置进行连接而成的电子部件安装线I通过通信网络2连接，通过管理计算机3控制整体，并且具有在基板上安装电子部件而制造安装基板的功能。丝网印刷装置Ml将部件接合用的膏(焊膏)丝网印刷在基板上形成的电极。印刷检查装置M2检查印刷后的基板中的膏的印刷状态。电子部件搭载装置M3从部件供给部通过搭载头拾取电子部件并搭载于印刷有膏的基板。搭载状态检查装置M4检查在电子部件搭载后的基板上的电子部件的有无和位置偏移。回流装置M5通过加热电子部件搭载后的基板，使焊锡加热溶融而将电子部件焊接于基板。接下来参照图2说明丝网印刷装置Ml的结构以及功能。在图2中，丝网印刷装置Ml通过在基板定位部11的上方配置丝网印刷机构5而构成。基板定位部11具有保持印刷对象的基板4并对丝网印刷机构5的丝网掩模22相对地进行位置对准的功能。基板定位部11构成为层叠有Y轴台12、X轴台13以及Θ轴台14，而且在Θ轴台14的上表面所设置的水平的底板14a的上表面组合有使水平的底板15a、16a分别独立升降的第一 Z轴台
15、第二 Z轴台16。在底板15a竖立设置有两个垂直架15b，并且基板传送机构18被保持于垂直架15b的上端部。基板传送机构18配置在基板传送方向(X方向一在图I中为纸面垂直方向)，并且通过传送带机构支撑并传送印刷对象的基板4的两端部。通过驱动第一 Z轴台15，能够使处在被基板传送机构18保持的状态的基板4相对于丝网印刷机构5升降。在底板16a的上表面，可装卸地安装有基板底支撑部17。基板底支撑部17从下方将在使用丝网印刷机构5的印刷位置所传送的基板4底支撑并保持。[0029]通过驱动第二 Z轴台16，基板底支撑部17相对于处在被基板传送机构18保持的状态的基板4进行升降。而且，通过基板底支撑部17的底支撑面与基板4的下表面抵接，基板底支撑部17从下表面侧支撑基板4。在基板传送机构18的上表面具有左右相对配置的两个夹紧构件19，通过驱动机构19a使一边侧的夹紧构件19进退，由此从两侧夹紧并固定基板4。接下来说明配置于基板定位部11的上方并且对印刷位置所传送的基板4印刷膏的丝网印刷机构5。在图2中，丝网印刷机构5构成为在将丝网掩模22敷设于掩模框21的结构的掩模单元20的上方，以通过刮板移动机构24可水平移动的方式配置有刮板单元23。丝网掩模22形成有图案孔22b、22c，并且如图3 (b) ,3(c)所示，图案孔22b、22c与在基板4作为印刷对象的电极4b、4c的形状和位置对应而设置。在掩模单元20上配置有刮板单元23。刮板单元23构成为在水平的板25配置有使相对配置的一对刮板构件26分别升降的两个刮板升降机构27。通过驱动刮板升降机构27使刮板构件26升降，在下降状态下，刮板构件26与丝网掩模22的上表面抵接。刮板单元23通过刮板移动机构24在水平方向可往返移动，该刮板移动机构24为通过刮板移动电 动机24a旋转驱动运送螺丝24b的结构。在丝网掩模22的下表面和基板定位部11所保持的基板4的上表面之间，以通过照相机移动机构(未图示)在X方向、Y方向可水平移动的方式配置有照相机单元28。如图3 (a)所示，照相机单元28具有用于从上方对基板4拍摄的基板识别照相机28a和用于从下表面侧对丝网掩模22拍摄的掩模识别照相机28b，并且通过驱动照相机移动机构使照相机单元28移动，从而形成于丝网掩模22的掩模识别标记22a以及形成于基板4的基板识别标记4a分别能够被基板识别照相机28a、掩模识别照相机28b拍摄。而且，通过将该拍摄结果由识别处理部45 (参照图6)识别处理，从而检测出掩模识别标记22a以及基板识别标记4a的位置。基板识别照相机28a、掩模识别照相机28b以及识别处理部45构成为识别掩模识别标记22a以及基板识别标记4a的位置的第一识别单元。接下来说明丝网印刷机构5的印刷动作。首先，通过基板传送机构18，印刷对象的基板4被送入到印刷位置，并相对于基板底支撑部17进行位置对准。接着，驱动第二 Z轴台16使基板底支撑部17上升，底支撑基板4的下表面。接着，驱动基板定位部11，使基板4相对于丝网掩模22位置对准后，驱动第一 Z轴台15使基板4与基板传送机构18 —起上升，从而与设置有图案孔22b、22c的丝网掩模22的下表面抵接。之后，通过基板4被夹紧构件19夹紧，基板4的水平位置被固定。而且，在该状态下，使两个刮板构件26中的任意一个下降，与供给有膏的丝网掩模22抵接。接着，在丝网掩模22上使刮板构件26在刮擦方向(Y方向)滑动，从而经由图案孔22b、22c在基板定位部11所保持的基板4上印刷有膏。在上述的印刷动作中，印刷对象的基板4相对于丝网掩模22正确地位置对准，并且电极4b、电极4c的位置和图案孔22b、图案孔22c的位置高精度地吻合是非常重要的，但是由于基板4的经时的伸缩变形，电极4b、4c的位置和图案孔22b、22c的位置未必一致，印刷中产生偏移的情况较多。因此，在本实施方式中，为了极力防止因这样的基板4和丝网掩模22的位置对准的误差引起的印刷的位置偏移，通过后述的方法校正位置偏移。接下来参照图4说明电子部件搭载装置M3的结构以及功能。在图4中基座31的中央部沿着X方向配置有基板传送机构32。基板传送机构32接收由印刷检查装置M2进行印刷检查后的基板4，并且定位并保持于如下说明的部件搭载机构的搭载作业位置。基板传送机构32的两侧配置有部件供给部33，并且在部件供给部33并列设置有多个带式供料器34。带式供料器34通过间隔输送保持有安装于基板4的电子部件的输送带，从而供给到部件搭载机构的部件取出位置。在基座31的X方向的一端部沿着Y方向配置有具有直线电动机驱动的直动机构的Y轴移动台36Y，并且同样具有直线电动机驱动的直动机构的两台X轴移动台36X以沿着Y方向可往返运动的方式与Y轴移动台36Y接合。具有多个吸嘴37a的搭载头37以沿着X方向可往返运动的方式被安装在X轴移动台36X，并且通过驱动Y轴移动台36Y、X轴移动台36X，搭载头37在X方向以及Y方向水平移动。由此，搭载头37从部件供给部33的带式供料器34取出电子部件P (参照图5 (a))，从而将电子部件P搭载到印刷有膏的由基板传送机构32定位保持的基板4的部件搭载位置。Y轴移动台36Y、X轴移动台36Χ以及搭载头37构成为通过搭载头37将电子部件P搭 载到印刷有膏的基板4的部件搭载位置的部件搭载机构35。在基板传送机构32和部件供给部33之间的搭载头37的移动路径配置有部件识别照相机39，并且通过从带式供料器34取出电子部件的搭载头37在部件识别照相机39的上方移动，部件识别照相机39从下方对处在被搭载头37保持的状态的电子部件进行拍摄。在搭载头37配置有位于X轴移动台36Χ的下表面侧且与搭载头37 —体地移动的基板识别照相机38，其拍摄方向朝下。如图5(a)所示，通过使搭载头37在基板传送机构32所保持的基板4的上方移动，从而基板识别照相机38同时也在基板4的上方移动，对基板4上形成的基板识别标记4a进行拍摄。通过将该拍摄结果由识别处理部54(参照图6)识别处理，从而识别出基板识别标记4a的位置。基于该位置识别结果使用预定的位置校正算法而执行位置校正处理，由此与形成于基板4的电极4b、4c对应的部件安装点的位置被校正，求出部件搭载位置。而且，在搭载头37的部件搭载动作中，以如上那样被校正后的部件搭载位置为目标搭载电子部件。接下来参照图6说明控制系统的结构。另外，在此仅记载了构成电子部件安装线I的多个电子部件安装用装置中的丝网印刷装置Ml、电子部件搭载装置M3的控制系统。在图6中，管理计算机3具有作为外部存储装置的数据存储部30，并且在数据存储部30存储有印刷位置数据30a、安装位置数据30b等作业执行用数据。印刷位置数据30a、安装位置数据30b为在丝网印刷装置Ml中基板4的位置对准所使用的参照数据，印刷位置数据30a表示图案孔22b、22c的排列和掩模识别标记22a的位置关系，安装位置数据30b表示在基板4的部件安装点的位置即电极4b、电极4c和基板识别标记4a的位置关系。说明丝网印刷装置Ml的控制系统。通信部40与通信网络2连接，通过通信部40进行管理计算机3、印刷检查装置M2等其他装置与以下各部分之间的信号的收发。印刷控制部41控制丝网印刷机构5的丝网印刷动作。位置对准控制部42控制基板定位部11的基板定位动作。存储部43存储位置校正程序43a、印刷位置数据43b、安装位置数据43c、位置精度等级数据43d。位置校正程序43a为进行位置校正的运算处理程序，该位置校正用于基于在基板4的基板识别标记4a的位置检测结果求出将电极4b、4c等作为对象的印刷目标位置。印刷位置数据43b、安装位置数据43c为与数据存储部30所存储的印刷位置数据30a、安装位置数据30b同目的且同内容的作业执行用数据。另外，在此表示了在管理计算机3的数据存储部30和丝网印刷装置Ml的存储部43中使这些数据重复存储的例子，但是也可以仅在任意一者中使这些数据存储。位置精度等级数据43d为表示针对于安装位置数据43c所示出的各部件安装点而附上的搭载位置精度等级的数据。即，在将电子部件安装于基板4时未必谋求所有的电子部件均以同一位置精度搭载，也能够适用于与电子部件的尺寸以及种类对应而不同的搭载位置精度。位置精度等级数据43d为将这样的搭载位置精度的附加等级与安装的电子部件的尺寸以及种类对应而表示的数据。机构驱动部44被印刷控制部41、位置对准控制部42控制，从而驱动基板定位部11、丝网印刷机构5。由此，丝网印刷动作被执行。识别处理部45对基板识别照相机28a、掩模识别照相机28b的拍摄结果进行识别处理。由此，识别出丝网掩模22中掩模识别标记22a的位置以及基板4中基板识别标记4a的位置。基板4向丝网掩模22的位置对准基于这些位置识别结果，通过位置对准控制部42控制基板定位部11进行。基板识别照相机28a、掩模识别照相机28b以及识别处理部45构成为识别形成于丝网掩模22的掩模识别标记22a以及形成于基板4的基板识别标记4a的第一标记识别单元。位置对准控制部42基于该第一标记识别单元的识别结果，通过控制基板定位部11，从而相对于丝网掩模22使基板4位置对准。在本实施方式中，在位置对准控制部42执行基板4的位置对准时，如以下说明那样，对于基板4在电子部件搭载装置M3中适用的位置校正，即基于基板识别标记4a的识别结果适用预定的位置校正算法而进行的将电极4b、4c作为对象的部件搭载位置的校正，引用在丝网印刷装置Ml中用于将电极4b、4c作为对象而印刷膏的印刷目标位置的设定。换句话说，对于因环境温度的变动、经时变化等引起的基板4的伸缩变形而使电极4b、4c的位置偏移，基于丝网印刷装置Ml中的基板识别标记的识别结果，使用作为位置校正程序43a而存储于存储部43的位置校正算法进行推定。在此，作为位置校正算法，希望是通过与电子部件搭载装置M3中的搭载位置校正所适用的位置校正算法同样的方法求出印刷目标位置的算法，但是不必完全一致，只要近似有位置校正的倾向也可以有部分不同。而且，在丝网掩模22相对于基板4进行位置对准时，丝网掩模22的伸缩相对于基板4的伸缩为可忽视的微小，所以基板4中电极4b、4c的伸缩倾向与丝网掩模22中图案孔22b、22c的伸缩倾向不一致，不能使这些都完全一致。因此，在用于位置对准的位置调整中，调整基板4的位置，以使丝网掩模22的图案孔22b、22c和基板4的电极4b、4c由对于焊接极力不产生障碍的方式近似一致。在本实施方式中，以近似一致的程度在预先设定的预定条件下成为极大的方式进行该位置调整。在此，作为预定条件可以如下与每个安装方式对应而设定各种条件将不可避免地产生的位置偏移以对于同一基板4的所有电极大致同程度的方式均等分配的条件；使得存储部43所存储的位置精度等级数据43d表示的搭载位置精度的等级高的电子部件对应的印刷目标位置优先与图案孔一致的条件等。即，位置对准控制部42具有如下功能基于基板识别标记4a的识别结果以及安装位置数据43c，求出在该基板4应印刷膏的多个印刷目标位置，接着基于掩模识别标记22a的识别结果以及印刷位置数据43b，以多个图案孔22b、22c与多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下成为极大的方式使基板4位置对准。说明电子部件搭载装置M3的控制系统。通信部50与通信网络2连接，通过通信部50进行管理计算机3、丝网印刷装置Ml等其他装置与以下各部之间的信号的收发。搭载控制部51控制部件搭载机构35的部件搭载动作。位置校正程序52a为用于基于在部件搭载机构35中的基板识别标记4a的位置检测结果进行电极4b、4c等的位置校正的运算处理程序，并且使用与丝网印刷装置Ml的位置校正程序43a同样的位置校正算法。安装位置数据52b为与数据存储部30所存储的印刷位置数据30a同目的且同内容的作业执行用数据。此外，位置精度等级数据52c为与在丝网印刷装置Ml中的存储部43所存储的位置精度等级数据43d同目的且同内容的数据。另外，在此表示了在管理计算机3的数据存储部30和电子部件搭载装置M3的存储部52中使这些数据重复存储的例子，但是也可以仅在任意一者中使这些数据存储。机构驱动部53被搭载控制部51控制，从而驱动基板传送机构32、部件搭载机构35。由此，部件搭载动作被执行。识别处理部54对基板识别照相机38、部件识别照相机39·的拍摄结果进行识别处理。由此，识别出处在被基板传送机构32定位保持的状态的基板4中的基板识别标记4a的位置以及处在被搭载头37保持的状态的电子部件。电子部件P向基板4的搭载基于这些位置识别结果，通过搭载控制部51控制部件搭载机构35而进行。基板识别照相机38以及识别处理部54构成为识别在印刷检查装置M2中的形成于基板4的基板识别标记4a的第二标记识别单元。而且，搭载控制部51基于该第二标记识别单元的识别结果，通过控制部件搭载机构35而将电子部件P搭载于基板4。接下来参照图7说明在图I所示的电子部件安装系统中的安装基板的制造方法。在图7中，首先，将作业对象的基板4送入到丝网印刷装置Ml (S Tl)。接着，第一标记识别被执行(ST2)。即，分别通过掩模识别照相机28b、基板识别照相机28a对形成于丝网掩模22的掩模识别标记22a以及形成于基板4的基板识别标记4a进行拍摄，通过将该拍摄结果由识别处理部45进行识别处理而识别掩模识别标记22a、基板识别标记4a的位置(第一标记识别工序)。接着，基于第一标记识别工序的标记识别结果，使基板4相对于丝网掩模22位置对准的位置对准控制被执行(ST3)。即，位置对准控制部42基于第一标记识别工序中得到的识别结果来控制基板定位部11，相对于丝网掩模22使基板4位置对准(位置对准控制工序)。接着，丝网印刷被执行(ST4)。即，通过使刮板构件26在供给有膏的丝网掩模22上滑动，从而经由形成于丝网掩模22的图案孔22b、22c将膏印刷到被基板定位部11定位保持的基板4 (丝网印刷工序)。之后，基板4被送入到印刷检查装置M2，通过对基板4进行拍摄而以光学方式判定出所印刷的膏的印刷状态的好坏(ST5)。而且，在此判定为印刷状态良好的基板4被送入到电子部件搭载装置M3 (ST6)。接着，第二标记识别被执行(ST7)。即，通过基板识别照相机38对基板4进行拍摄，并且通过将该拍摄结果由识别处理部54识别处理，从而识别基板识别标记4a的位置(第二标记识别工序)。接着，执行部件搭载机构35的电子部件搭载动作(ST8)。而且，电子部件搭载后的基板4被送入到搭载状态检查装置M4，从而搭载状态检查被执行(ST9)。在此，如果判定为搭载状态良好，则将基板4送入到回流装置M5(ST10)。在此，根据预定的加热数据图表加热基板4，从而膏中的焊锡溶融并且将电子部件P焊接到基板4。由此，结束安装基板的制造处理。在上述的安装基板的制造处理中，丝网印刷装置Ml在丝网印刷工序之前，执行第一标记识别工序和基于第一标记识别工序得到的识别结果使基板4相对于丝网掩模22进行位置对准的位置对准控制工序。而且，电子部件搭载装置M3在部件搭载机构35的部件搭载工序之前，执行识别基板识别标记4a的第二标记识别工序，从而在部件搭载工序中基于第二标记识别工序得到的识别结果将电子部件P搭载到部件搭载位置。而且，在位置对准控制工序中，基于第一标记识别工序中的基板识别标记4a的识别结果以及安装位置数据43c求出在该基板4应印 刷膏的多个印刷目标位置，接着，基于掩模识别标记22a的识别结果以及印刷位置数据43b，以多个图案孔22b、22c与多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下成为极大的方式使基板4位置对准。而且，在后续的部件搭载工序中，基于第二标记识别工序中的识别结果，并且根据预先设定的位置校正算法对部件安装点的位置进行校正，从而求出通过搭载头37实际搭载电子部件P时的部件搭载位置。在此，在位置对准控制工序中，通过与部件搭载工序所使用的位置校正算法同样的方法而求出多个印刷目标位置，能够使部件搭载位置与印刷目标位置极力近似。由此，能够减少因印刷的膏和搭载的电子部件P的位置偏移引起的不良情况。接下来按照图8的流程并参照图9 (a)、(c)、10 (a广10 (c)、图11 (a广11 (c)说明如下方法在上述电子部件安装系统中，在电子部件搭载装置M3的电子部件搭载之前，通过丝网印刷装置Ml在形成于基板4的电极上印刷部件接合用的膏的电子部件安装系统中的丝网印刷方法。首先，作业对象的基板4被送入到丝网印刷装置Ml (ST21)，在通过基板底支撑部17底支撑了基板4的状态下，基板4被基板定位部11夹紧(ST22)。如图9(a)所示，在基板4上形成有以对角位置的方式形成的位置识别用的基板识别标记4a ;以及用于通过焊接而安装不同种类的电子部件的电极4b、4c。接着，使照相机单元28移动，通过基板识别照相机28a、掩模识别照相机28b识别基板识别标记4a以及掩模识别标记22a(ST23)。由此，如图9(b)所示，检测出离基板识别标记4a的正规位置(参照以虚线表示的基板识别标记4a*)的位置偏移。在此，使用箭头al、a2向量表不出位置偏移的方向以及位置偏移量。接着基于基板识别标记4a的识别结果算出印刷目标位置(ST24)。S卩，将由安装位置数据43c表示的电极4b、4c的位置坐标，变换为根据预定的位置校正算法仅校正了基板识别标记4a的位置偏移量的校正坐标系上的位置坐标，由此如图9 (b)所示,离正规位置(参照以虚线表示的电极4b*、4c*)分别仅变位了箭头bl、b2及箭头cl、c2的电极4b、4c的位置作为印刷目标位置被算出。在此，作为所使用的位置校正算法，适当选择而使用在该技术领域中使用了公知的坐标变换式的位置校正运算式。通过执行这样的位置校正运算，不需识别基板4中实际的电极4b、4c，而能够有效地求出印刷目标位置。另外，在此表示了使用在基板4的对角位置配置的两个基板识别标记4a的例子，但是也可以是为了提高位置校正精度而形成有三个以上的基板识别标记4a的情况。接着，基于由运算求出的印刷目标位置，使基板4与丝网掩模22位置对准(ST25)。在此，如图9(c)所示的掩模单元20中的图案孔22b、22c的位置与图9(b)中的电极4b、4c对应。因此，在使基板4与丝网掩模22位置对准时，需要调整电极4b*和电极4b、以及电极4c*和电极4c的相对位置。说明该相对位置的调整。图10(a)、10(b)表示丝网掩模22、基板4的位置对准基准线。S卩，在图10(a)所示的掩模单元20中，通过识别两个掩模识别标记22a，从而求出通过丝网掩模22的中心点22CP而与XY方向正交的掩模X轴22X、掩模Y轴22Y。同样在图10(b)所示的基板4中，通过识别两个基板识别标记4a，求出通过基板4的中心点4CP而与XY方向正交的基板X轴4X、基板Y轴4Y。而且，如图10(c)所示，通过指定出表示掩模X轴22X和基板X轴4X的Y方向的补偿量的S y、表示掩模Y轴22Y和基板Y轴4Y的X方向的补偿量的δχ，从而规定出使基板4相对于丝网掩模22进行位置对准时的方式。即，在基板4的位置对准时，希望电极与图案孔一致的程度进一步提高，但是不能使所有电极与图案孔完全一致，在电极与图案孔的一致程度的极大化时，需要设定某些位置对准的条件。图ll(ani(c)表示出在如上那样使基板4相对于丝网掩模22进行位置 对准时的基于不同的位置对准的条件的三个方式。这些方式的选择基于存储部43存储的位置精度等级数据43d所表示的搭载位置精度的等级而进行。如图11(a)所示，通过指定(δχ ，δ yl)，实现对于作为安装对象的任意一个电子部件所需的搭载位置精度的等级均相等的情况下的位置对准方式。即，在该情况下，以电极4b和图案孔22b的位置偏移程度以及电极4c和图案孔22c的位置偏移程度大致相等的条件为位置对准的条件，并且在该条件下使基板4相对于丝网掩模22进行位置对准。此外，如图11(b)所示，通过指定(δχ2，Sy2)，实现对于电极4c所安装的电子部件的搭载位置精度的等级高于其他的电子部件的情况下的位置对准方式。即，在该情况下，以优先电极4c和图案孔22c的位置对准的条件为位置对准的条件，并且将电极4c和图案孔22c的位置偏移大致设为零，以容许电极4b和图案孔22b的位置偏移的形式使基板4相对于丝网掩模22进行位置对准。而且，如图11(c)所示，通过指定(δχ3，Sy3)，实现对于电极4b所安装的电子部件的搭载位置精度的等级高于其他的电子部件的情况下的位置对准方式。即，在该情况下，以优先电极4b和图案孔22b的位置对准的条件为位置对准的条件，并且将电极4b和图案孔22b的位置偏移大致设为零，以容许电极4c和图案孔22c的位置偏移的形式使基板4相对于丝网掩模22进行位置对准。另外，如上述例子所示，代替对于一个电子部件使电极和图案孔的位置完全一致，也可以使用以容许若干位置偏移为前提并且与搭载位置精度的等级对应而加减位置偏移量的加权方式。如上所述那样完成基板4的位置对准后，驱动第一 Z轴台15而使夹紧状态的基板4上升，从而与丝网掩模22抵接(ST26)。接着，在使刮板构件26抵接到供给有膏的丝网掩模22的上表面的状态下，执行使刮板构件26滑动的刮擦动作(ST27)。由此，膏经由图案孔22b,22c被印刷到基板4的电极4b、4c。而且，之后使基板4下降，并且从丝网掩模22的下表面离开的版脱离动作被执行(ST28)，由此结束丝网印刷动作(ST29)。如上说明的那样，在本实施方式表示的电子部件安装系统所使用的丝网印刷中，在将膏印刷到基板4的丝网印刷工序之前，基于识别掩模识别标记22a以及基板识别标记4a的第一标记识别工序所得到的识别结果以及预先存储的安装位置数据43c，求出在该基板4应印刷膏的多个印刷目标位置，接着基于掩模识别标记22a的识别结果以及印刷位置数据43b，以多个图案孔与多个印刷目标位置近似一致程度在预定条件下成为极大的方式使基板4位置对准。由此，即使在将产生伸缩变形的基板4为对象的情况下， 也能够减少印刷在基板4的膏的位置和部件搭载位置的位置偏移。产业上的可利用性本实用新型的电子部件安装系统具有即使将产生伸缩变形的基板作为对象的情况下也能够减少印刷在基板的焊膏的位置和部件搭载位置的位置偏移这样的效果，在连接多个电子部件安装用装置构成并且通过焊接将电子部件安装到基板而制造安装基板的领域有用。
权利要求1.一种电子部件安装系统中的丝网印刷装置，在连接多个电子部件安装用装置而构成并且将电子部件安装于基板而制造安装基板的上述电子部件安装系统中，配置在通过搭载头从部件供给部拾取电子部件并且搭载到上述基板的电子部件搭载装置的上游侧，在形成于上述基板的电极上印刷部件接合用的膏，上述电子部件安装系统中的丝网印刷装置的特征在于，具有 丝网印刷机构，通过使刮板在供给有上述膏的丝网掩模上滑动，从而将膏经由形成于上述丝网掩模的图案孔印刷到被基板定位部定位保持的上述基板； 标记识别单元，识别形成于上述丝网掩模的掩模识别标记以及形成于上述基板的基板识别标记； 位置对准控制部，通过基于上述标记识别单元的识别结果控制上述基板定位部，从而使上述基板相对于上述丝网掩模进行位置对准；以及 数据存储部，按各基板种类存储有在上述基板的位置对准时使用的参照数据，即表示上述图案孔的排列和上述掩模识别标记的位置关系的印刷位置数据以及表示上述基板中的部件安装点的位置和上述基板识别标记的位置关系的安装位置数据， 上述位置对准控制部基于上述基板识别标记的识别结果以及安装位置数据并且根据预定的位置校正算法，求出在该基板应印刷上述膏的多个印刷目标位置，接着基于上述掩模识别标记的识别结果以及上述印刷位置数据，以多个上述图案孔与上述多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下成为极大的方式使上述基板位置对准。
2.根据权利要求I所述的电子部件安装系统中的丝网印刷装置，其特征在于， 在上述部件安装点，与安装的电子部件的尺寸以及种类对应而附加不同的搭载位置精度的等级，并且上述预定条件为使得与搭载位置精度的等级高的电子部件对应的上述印刷目标位置优先与上述图案孔一致的条件。
专利摘要提供一种电子部件安装系统中的丝网印刷装置，即使将产生伸缩变形的基板作为对象的情况下也能够减少印刷在基板的焊膏的位置和部件搭载位置的位置偏移。在丝网印刷工序之前，在丝网印刷装置中基于识别掩模识别标记以及基板识别标记的标记识别工序所得到的识别结果以及安装位置数据，通过与部件搭载工序中使用的位置校正算法同样的位置校正运算而求出在该基板应印刷膏的多个印刷目标位置，接着基于掩模识别标记的识别结果以及印刷位置数据，以多个图案孔与所求出的多个印刷目标位置近似一致的程度在预定条件下成为极大的方式使基板相对于丝网掩模进行位置对准。
文档编号B41F15/08GK202623489SQ201220202680
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月8日 优先权日2011年5月9日
发明者八朔阳介, 友松道范, 井上雅文, 池田政典, 谷口昌弘 申请人:松下电器产业株式会社