專利名稱：絲網印刷設備和絲網印刷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及絲網印刷設備和絲網印刷方法，其使用膏料在與掩模對準的
基板(substrate)的表面上印刷圖案，該掩模內形成有預定的圖案開口 。
背景技術：
在電子元件的安裝過程中，將膏狀導電材料(導電膏料此后簡稱為"膏 料")供應到基板的表面上的絲網印刷被頻繁使用，以將電子元件機械連接 和電連接到基板。絲網印刷包括在掩模與基板表面進行表面接觸的情況下， 供應膏料到設置有圖案開口的掩模的表面上，該圖案開口形成預定圖案；以 及通過在掩模的表面上滑動的刮板(squeegee)施加和涂敷膏料到掩模的表 面上，使用滯留在圖案開口中的膏料而在基板的表面上印刷圖案。電子元件 放置在印刷有膏料的圖案的部分上，并且在電子元件與通過回流處理固化的 膏料一起機械連接和電連接的情況下，電子元件安裝到基板上。作為執(zhí)行該
絲網印刷的設備，在JP-A-2005-205646中描述的設備已為人知。
同時，在絲網印刷過程中，當基板在絲網印刷后降低并與掩模分離時， 粘附到掩模的背面的膏料(當膏料是糊狀焊料時焊劑(flux))可能粘在基板 的表面上，并且因而基板可脫離保持基板的夾持器。因為在JP-A-2005-205646 中描述的絲網印刷設備設置了具有棘爪的夾持器，該棘爪突出到基板的上 方，基板受棘爪抑制而不脫離夾持器。
然而，在該絲網印刷設備中，因為棘爪固定到夾持器，因而在印刷期間 將產生等于掩模和基板之間的棘爪的厚度的間隙。如果滯留在圖案開口內的 膏料進入間隙，那么其可溢流到基板的表面上的其它部分而不是預定部分， 且對于印刷質量可具有不利影響。因而，特別地在要求印刷精度的細節(jié)距基 板(fme pitch substrate )上執(zhí)行印刷中，需要移走棘爪的操作或用不具有棘 爪的夾持器更換現(xiàn)有夾持器的操作。此外，如果在絲網印刷設備的維護期間 操作者接觸棘爪，那么存在棘爪被損壞的可能性。另外，如果棘爪由于接觸 而變形，那么掩模和基板之間的間隙可能增加。

發(fā)明內容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種絲網印刷設備，其中考慮到搡作安全 同時避免印刷質量的劣化。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種絲網印刷設備，該絲網印刷設備使 用膏料在基板的表面上印刷圖案，該基板與掩模對準，該掩模內形成有預定
的圖案開口。所述絲網印刷設備包括夾持器，夾緊和保持所述基板的相對 側；可移動棘爪，分別設置在所述夾持器內，以選擇性地可移動到所述可移 動棘爪已經突出到設置在所述夾持器內的所述基板的上方的位置和所述可 移動棘爪已經從所述基板的上方退回的位置；致動器，將所述可移動棘爪移 動到兩個所述位置；和基板升降裝置，導致由所述夾持器保持的所述基板上
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了 一種絲網印刷設備中的絲網印刷方法， 所述絲網印刷設備使用膏料在基板的表面上印刷圖案，所述基板與掩模對 準，所述掩模內形成有預定的圖案開口。所述絲網印刷設備包括夾持器， 夾緊和保持所述基板的相對側；和可移動棘爪，分別設置在所述夾持器內， 以選擇性地可移動到所述可移動棘爪已經突出到由所述夾持器保持的所述 基板的上方的位置和所述可移動棘爪已經從所述基板的上方退回的位置。所 述絲網印刷方法包括步驟確定所述基板是否為需要所述可移動棘爪從所述 基板的上方退回的基板；以及，如果在所述確定步驟確定所述基板是需要所 述可移動棘爪從所述基板的上方退回的基板，則致使所述可移動棘爪從所述
根據(jù)本發(fā)明，因為設置了可移動棘爪，使得可移動棘爪能選擇性地移動 到它們已經突出到由夾持器保持的基板的上方的位置，和它們已經從基板的 上方退回的位置。從而在維護期間通過促使可移動棘爪退回而確保了操作的 安全。此外，通過促使可移動棘爪退回，在基板的表面和掩模的背面產生彼 此表面接觸而沒有任何間隙的情況下，可執(zhí)行高精度的印刷。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的側視圖。 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的正視圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖，并且圖3B是 根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的部分側截面圖，圖4B 是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的部分側截面圖，并且圖4C是根據(jù) 本發(fā)明 一 個實施例的基板支撐件的部分側截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖和部分放大俯視圖。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的操作的說明性視圖，并 且圖6B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的操作的說明性視圖。
圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的掩模、基板和識別裝置之間的位 置關系的俯視圖，并且圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的掩模、基板和 識別裝置之間的位置關系的俯視圖。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的識別裝置的俯視圖，并且圖8B是示 出根據(jù)本發(fā)明 一 個實施例的掩模、基板和識別裝置之間的位置關系的側視 圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的殼體的側視圖。
圖10A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的正視圖，圖IOB是根據(jù) 本發(fā)明一個實施例的快門機構的俯視圖，并且圖IOC是根據(jù)本發(fā)明一個實施 例的快門機構的后視圖。
圖IIA是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的搡作的說明性視圖，并且 圖11B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的操作的說明性視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的控制系統(tǒng)的框圖。
圖13A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖， 并且圖13B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖。
圖14A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖， 并且圖14B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖。
圖15A是根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖， 并且圖15B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可移動棘爪的操作的流程圖。
具體實施方式

本發(fā)明的一個實施例將參考附圖進行描述。圖l是根據(jù)本發(fā)明一個實施 例的絲網印刷設備的側視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備
的正視圖，圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖，圖3B 是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖，圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個 實施例的基板支撐件的部分側截面圖，圖4B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基 板支撐件的部分側截面圖，圖4C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的 部分側截面圖，圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的俯視圖和部分 放大俯視圖，圖6A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的操作的說明性 視圖，圖6B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板支撐件的搡作的說明性視圖， 圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的掩模、基板和識別裝置之間的位置關 系的俯視圖，圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的掩模、基板和識別裝置 之間的位置關系的俯視圖，圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的識別裝置的俯 視圖，圖8B是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的掩模、基板和識別裝置之間的 位置關系的側視圖，圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的殼體的 側視圖，圖10A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的正視圖，圖IOB是 根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的俯視圖，圖IOC是根據(jù)本發(fā)明一個實施 例的快門機構的后視圖，圖IIA是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的操作 的說明性視圖，圖IIB是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的快門機構的操作的說明性 視圖，圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的控制系統(tǒng)的框圖， 圖13A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，圖 13B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，圖"A 是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，圖14B是根 據(jù)本發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，圖15A是根據(jù)本 發(fā)明一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，圖15B是根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的絲網印刷設備的操作的說明性視圖，并且圖16示出了根據(jù)本 發(fā)明 一 個實施例的可移動棘爪的操作的流程圖。
首先，將參考圖1和2描述絲網印刷設備的整體構造。在圖1和2中， 絲網印刷設備1是在基板3的表面上用膏料印刷圖案的裝置，基板3與掩模 2對準，掩模2內形成有預定的圖案開口 2a。絲網印刷設備l包括基板保 持裝置4，保持基板3;基板移動裝置5，相對于掩模2移動基板保持裝置4， 并且執(zhí)行基板3和掩模2的對準；識別裝置6，水平地在掩模2和基板3之間移動，以從下面識別掩模2并從上面識別基板3;刮板單元7，施加和涂 敷供應到掩模2的表面的膏料，使用滯留在圖案開口 2a內的膏料，導致在 基板3的表面上印刷圖案。
基板保持裝置4由傳送軌道8和夾持器10組成，傳送軌道8沿X方向 傳送基板3,夾持器10夾緊并保持基板3,該基板通過傳送軌道8用它們的 相對側傳送。夾持器10分別設置在成對的傳送軌道8中以成對，并且通過 驅動夾持器移動裝置11調適為彼此接近和彼此分離。在夾持器IO彼此分離 的情況下，它們調適為在基板的傳送期間不干擾基板3的運動，并且在夾持 器10彼此接近的情況下，它們調適為夾緊基板3的相對側，以保持基板3 在預定位置中。
基板移動裝置5通過堆疊Y工作臺20、 X工作臺21和6工作臺22以 及Z工作臺23而構成，6工作臺22沿水平方向(X、 Y和6方向)移動由 基板保持裝置4保持的基板3， Z工作臺23沿垂直方向(Z方向)移動基板， 且Z工作臺23設置在板24的上方，該板24連接到6工作臺22的上部。Z 工作臺23具有俯視圖中的矩形形狀，并且在用四個滾珠絲杠25擰到四個角 的情況下，Z工作臺被水平地支撐，其中滾珠絲杠25的進給方向是垂直方 向(圖1示出了兩個側向的滾珠絲杠，并且圖2示出了兩個正面的滾珠絲杠)。 板24設置有作為驅動裝置的馬達26，馬達26旋轉滾珠絲杠25。滾珠絲杠 25和馬達26分別設置有滑輪27和28,并且馬達26的旋轉驅動通過同步帶 29傳送到四個滾珠絲杠25，同步帶29懸掛在滑輪27和28上方。這導致四 個滾珠絲杠25彼此同步旋轉，并且導致Z工作臺保持水平的同時上升和下 降。通過控制Y工作臺20、 X工作臺21、 6工作臺22和Z工作臺23的驅 動，可獲得基板3和掩模2之間的對準，這些工作臺配置成相對于掩模2移 動基板保持裝置4。
基板升降裝置30設置在基板保持裝置4的下面，基板升降裝置30導致 基板3上升和下降，以相關地執(zhí)行基板3的表面和相關聯(lián)的夾持器10的頂 面相對水平(leveling )?；迳笛b置30主要由可移動的在俯視圖中具有矩 形形狀的工作臺31構成；在用四個滾珠絲杠32擰到四個角的情況下，基板 升降裝置30被水平地支撐，其中滾珠絲杠32的進給方向是垂直方向(圖1 示出了兩個側向的滾珠絲杠，并且圖2示出了兩個正面的滾珠絲杠)。Z工 作臺23設置有馬達33作為驅動裝置，馬達33旋轉滾珠絲杠32。滾珠絲杠32和馬達33分別設置有滑輪34和35,并且馬達33的旋轉驅動通過同步帶 36傳送到四個滾珠絲杠32，同步帶36懸掛在滑輪34和35上方。這導致四 個滾珠絲杠32彼此同步旋轉，并且導致可移動工作板31保持水平的同時上 升和下降。間隔物37沿基板3的垂直下部位置設置在可移動板31的上部內。 通過在間隔物37被導致緊靠基板3的背面的情況下，導致可移動板31上升 和下降，基板3可相對于夾持器10上升和下降，以執(zhí)行基板3的表面和夾 持器10的頂面相對水平。
在圖2中，絲網印刷設備1由箱體la覆蓋和防護，并且開口40分別形 成在箱體la的側壁lb,基板3穿過開口 40而被運載進出絲網印刷設備。通 過這些開口 40，在載入路徑41或載出路徑42和傳送軌道8之間執(zhí)行基板3 的傳送，載入路徑41或載出路徑42設置在側壁lb的外部。傳送軌道8延 伸到側壁lb的附近，并且傳送軌道8的端部設置有調整部9，調整部9調整 與側壁lb的間隙。
接下來參考圖3至6，將對基板保持裝置4進行詳細描述。在圖3A中， 夾持器10分別設置在成對的傳送軌道8中以成對，并且適合于夾緊基板3 的相對側以保持基板3 。凹入部(depressed part ) 12分別形成在夾持器10 的頂面內，并且可移動棘爪13設置在凹入部12內。在圖4A中，每個可移 動棘爪13由柔性板狀件組成，該板狀件具有大約O.lmm的厚度，并且每個 可移動棘爪13形成具有平坦的板部13a和13b的形狀，板部彎曲成鉤狀并 具有不同的平臺(stage )。下平臺的平坦板部13a連接到設置在每個夾持器 10內部的致動器14的可移動部14a。上平臺的平坦板部13b的頂面變得與 夾持器10的頂面平齊，以不突出到夾持器10的上方。致動器"由使用磁 力或壓力的驅動部14b和上述可移動部14a組成。通過沿Y方向控制驅動部 14b的驅動，可移動部14a水平地移動。隨著可移動部14a水平移動，可移 動棘爪13水平移動，并且可移動棘爪13的上平臺的平坦板部13b選擇性地 移動到其已經突出到基板3的上方的位置(圖4A中的箭頭a)和其已經從 基板3上方退回的位置(圖4B中的箭頭b)。
當可移動棘爪13處于其已經突出到基板3的上方的位置(圖4A中的箭 頭a)中時，基板3的向上運動受到抑制。因為在基板由夾持器IO保持的情 況下，印刷后引起基板3下降并與掩模2分離，因而可移動棘爪13可防止 已經粘附到掩模2的背面的膏料粘附到基板3的表面上，并且防止基板3浮動及離開夾持器10。
此外，通過在導致間隔物37緊接基板3的背面以調整基板3的高度位 置的情況下，致使可移動板31上升和下降，由此執(zhí)行使基板3的表面和夾 持器10的頂面水平。因而，當可移動棘爪13的上平臺的平坦板部13b處于 其已經突出到基板3的上方的位置(圖4A中的箭頭a)中時，調整基板3 的高度，使得基板3的表面接觸可移動棘爪13的上平臺的平坦板部13b的 背面。盡管該高度調整量隨基板3的厚度而改變，甚至如圖4C所示，在基 板3由于基板的厚度數(shù)據(jù)的錯誤輸入等而導致過多地上升的情況下，具有柔 性的可移動棘爪13向上彎曲以防止損壞可移動棘爪13自身或基板3。此外， 在基板3是一種不需要高度印刷精度的基板的情況下，即使調整基板3的高 度使得基板3的表面可變得幾乎與夾持器10的頂面平齊時，因為可移動棘 爪13的厚度小，因而印刷質量不會由于繞可移動棘爪13在掩模2和基板3 之間產生的間隙而劣化。
另一方面，當可移動棘爪13處于其已經從基板5上方退回的位置(圖 4B的箭頭b )中時，基板3的向上運動沒有受到抑制，但可導致基板3上升， 直到基板3的表面和夾持器10的頂面變得彼此平齊。因而，當基板3在印 刷期間產生與掩模表面接觸時，沒有產生掩模2和基板3之間的等于可移動 棘爪13的厚度的任何間隙。因而，掩模2的背面和基板3的表面可彼此表 面接觸而沒有任何間隙。如果在此情況下進行印刷，那么滯留在圖案開口 2a 中的膏料將不會溢流到其它部分中。當基板3是細節(jié)距基板(fine pitch substrate)時，通過將可移動棘爪13放置在其已經從基板3的上方退回的位 置(圖4B中的箭頭b)以執(zhí)行印刷，則可改善印刷精度。此外，甚至在維 護絲網印刷設備1時，通過將可移動棘爪13放置在其已經從基板3的上方 退回的位置(圖4B中的箭頭b),操作者接觸從夾持器10突出的可移動棘 爪13并損壞可移動棘爪的意外可被預先防止，從而增加維護期間的安全性。
在可移動棘爪13處于其已經從基板3的上方退回的位置(圖4B中的箭 頭b)的狀態(tài)下執(zhí)行印刷的情況中，基板3的向上運動的限制消失。因而， 基板3被吸引朝向間隔物37,從而防止由基板從夾持器IO的浮動導致的基 板脫落。
此外，如圖3B所示，多個可移動棘爪13可設置在夾持器10中。通過 在多個可移動棘爪13中選擇與基板3沿X方向寬度相對應的可移動棘爪13(除了在圖3B中的兩端部處的可移到棘爪之外的三個可移動棘爪)，以導致
它們突出到基板3的上方，從而能肯定地防止基板3的脫落。
同樣地，因為可移動棘爪13設置在保持基板3的夾持器10中，使得可 移動棘爪13可選擇性地移動到它們已經突出到基板3的上方的位置，以及 移動到它們已經從基板3的上方退回的位置，因而在維護期間通過使可移動 棘爪13退回而可確保操作的安全性。此外，因為基板3的表面和掩模2的 表面可通過使可移動棘爪13退回而產生沒有任何間隙的彼此表面接觸，由 此使基板3的表面和夾持器IO的頂面水平，可期望高級的印刷質量。
在圖5中，槽傳送路徑8a分別形成在成對的傳送路徑8的頂面內，并 且基板3的側部由傳送路徑8a保持，從而穩(wěn)定基板的傳送姿態(tài)。間隙cl形 成在調整部9和側壁lb之間，側壁lb設置在傳送軌道8的兩端(參見放大 視圖)。此間隙cl成為基板保持裝置4沿X方向和6方向的移動余量；在基 板3和掩模2對準時，基板保持裝置4通過基板移動裝置5的驅動，相對于 掩模2運動。由于此間隙cl,可確保沿X方向和e方向用于傳送軌道8的 移動間隙，并且由夾持器10保持的基板3可沿X方向和6方向移動。
每個調整部9都連接到桿狀體8c的一端，桿狀體8c穿過支撐部8b被 插入，支撐部8b連接到每個傳送軌道8的端部。桿狀體8c穿過支撐部8b 被插入，并沿基板3的傳送方向可移動，使得調整部9可被導致接近和離開 傳送軌道8的端部。為偏壓裝置的彈簧8d在支撐部8b和調整部9之間的桿 狀體8c的周邊形成，并且調整部9沿遠離傳送軌道8的端部的方向(箭頭a) 受到偏置。擋止件8e設置在桿狀體8c的另外一端，以調節(jié)由彈簧8d偏置 的調整部9和傳送軌道8的端部的最大分開距離為c2。調整部9的頂面形成 有傳送路徑9e，該傳送路徑9e具有與在傳送軌道8的頂面上形成的傳送路 徑8a相同的截面形狀，并且傳送路徑9e與傳送路徑8a整合以形成用于基 板3的傳送路徑。
通過使以此方式配置的調整部9接近和離開傳送軌道8的端部，用于基 板3的傳送路徑沿X方向的延伸可被調整。此外，傳送路徑和側壁lb之間 的間隙可被調整。當調整部9朝向傳送軌道8 (箭頭b )移動抵抗彈簧8d的 偏置力時，間隙cl將增加，與間隙c2減小的同樣多，并且間隙cl將增加 到最大間隙c3 (c3=cl+c2)。因此，如果基板保持裝置4沿X方向和e方向 的用于基板3和掩模2對準的移動余量需要超過間隙cl時，該間隙可通過使調整部9朝向傳送軌道8移動而增加到最大間隙c3。從而，傳送軌道8
沿x方向和e方向的運動間隔可^^皮增加，以沿x方向和e方向充分地移動
由夾持器10保持的基板3。
此外，當傳送軌道8在對準期間沿x方向和e方向移動超過間隙ci時，
通過使調整部9緊靠側壁lb，來執(zhí)行調整部9朝向傳送軌道8的移動(箭頭 b)。例如如圖6A所示，如果用于對準所需要的沿X方向的移動余量大于由 間隙cl確保的間隔時，調整部9a和9b緊靠側壁lb并且朝向傳送軌道8移 動，使得可確保等于最大間隙c3的間隔作為沿X方向的移動余量。此外， 如圖6B所示，如果用于對準所需要的沿e方向的移動余量大于由間隙cl確 保的間隔時，調整部9b和9c緊靠側壁lb并且朝向傳送軌道8移動，使得 可確保等于最大間隙c3的間隔作為沿6方向的移動余量。
同樣地，因為設置了被導致接近和離開傳送軌道8的端部的調整部9, 使得傳送路徑沿基板傳送方向的長度可被調整，因而可適合地實現(xiàn)基板傳送 期間基板3的傳送姿態(tài)的穩(wěn)定性，和基板對準期間基板保持裝置4的移動余 量的確保。即，在基板傳送期間，傳送軌道8的傳送路徑8a和調整部9的 傳送路徑9e在它們彼此分開的情況下彼此結合，因而基板3的傳送路徑變 長，使得傳送路徑和載出路徑41 (載入路徑42)的間隙可變小，并且基板3 的傳送姿態(tài)能被穩(wěn)定。此外，在基板3和掩模2之間對準期間，傳送軌道8 的傳送路徑8a和調整部9的傳送路徑9e彼此接近，因而基板3的傳送路徑 變短，使得可充分地確保間隙c3作為基板保持裝置4的移動余量。
此外，在圖2中，即使在傳送軌道8的高度位置處于任何位置的情況下， 傳送軌道8通過Z工作臺23的驅動而上升和下降，調整部9沿垂直方向(Z 方向)形成使得調整部9不從開口 40突出的長度。支撐部8b也形成為具有 與調整部9的長度相對應的長度，并且多個桿狀體8c、彈簧8d和擋止件8e 按適當?shù)拈g距來形成。
接下來，參考圖2、 7和8，將詳細描述識別裝置6。在圖2和7B中， 識別裝置6設置于X梁50，并調適為沿X方向可移動，X梁50沿X方向 延伸。X梁50沿X方向延伸超過掩模2的長度，并且識別裝置6調適為在 掩模2和基板3之間能夠前進和退回。識別裝置6在識別期間在掩模2和基 板3之間前進，以識別掩模2和基板3的位置，并且該識別裝置在印刷期間 從掩模2和基板3之間退回，以不干擾與掩模2對準的基板3的上升。X梁50設置于沿Y方向延伸的Y梁51，并調適為沿Y方向可移動。通過控制X 梁50和Y梁51的驅動，識別裝置6可被導致在基板3和掩模2之間前進和 退回，并且可移動到掩模2和基板3之間的任意位置。
在圖7A和7B中，用作對準參考的第一識別部3m和第二識別部2m分 別設置在基板3的表面上和掩模2的背面上。通過重疊第一識別部3m和第 二識別部2m，掩模2和基板3彼此對準。
在圖8A和8B中，識別裝置6通過托架52連接到X梁50。識別裝置6 由第一識別裝置53和第二識別裝置54組成，包括諸如CCD攝錄機的圖像 獲取裝置。第一識別裝置53和第二識別裝置54在它們沿Y方向偏移(偏移 量c)的情況下并行地設置。在圖8B中，第一識別裝置53設置有轉向垂直 下側的光接收部53a，并且調適為識別設置在基板3上的第一識別部3m。另 一方面，第二識別裝置54設置有轉向垂直上側的光接收部54a,并且調適為 識別設置在掩模2上的第二識別部2m。在識別基板3和掩模2期間，基板3 相對于掩模2沿Y方向偏移(偏移量c )，并且第一識別部3m和第二識別部 2m沿Y方向偏移(偏移量c)。從而，第一識別裝置53可處于第一識別部 3m上方的位置，并且第二識別裝置54可處于第二識別部2m下方，使得同 時識別變得可能，這是有效的。
通過控制為移動裝置的X梁50和Y梁51的驅動，以此方式配置的識 別裝置6在基板3和掩模2之間前進和退回，并且在包括第一識別部3m和 第二識別部2m的范圍內水平地移動，以使用第一識別裝置53和第二識別裝 置54獲取第一識別部3m和第二識別部2m的圖像。獲得的圖像數(shù)據(jù)由控制 單元60 (參考圖12)分析，從而檢測基板3和掩模2之間的位置偏差量。 基于檢測到的位置偏差量，通過控制Y工作臺20、 X工作臺21和6工作臺 22的驅動，完成基板3的位置校正，并且完成基板3和掩模2之間沿X、 Y 和6方向(水平方向)的對準。此外，在此對準中，Y工作臺20的驅動可 根據(jù)第一識別裝置53和第二識別裝置54之間的偏移量c受到控制，或在偏 移狀態(tài)下完成基板3的位置校正之后，基板3移動偏移量c。
當已經完成基板3和掩模2之間沿水平方向的對準時，隨后執(zhí)行基板和 掩模之間沿Z方向(垂直方向)的對準。沿垂直方向的對準是通過升高Z工 作臺23以使得基板3的頂面表面接觸掩模2的背面來執(zhí)行。
同時，因為Z工作臺23配置成使得其沿垂直方向通過滾珠絲杠25進給從而上升和下降，因而由于滾珠絲杠25的加工精度導致的誤差、安裝滾珠 絲杠25期間導致的安裝誤差等，在上升和下降的過程中可出現(xiàn)沿X、 Y和 6方向的任何位置偏差。Z工作臺23沿X、 Y和e方向的位置精度與通過滾 珠絲杠25的進給量成比例地劣化。因而，在確保與掩模2的間隙以移動識 別裝置6的狀態(tài)下，沿X、 Y和e方向已經對準的基板3被升高并表面接觸 掩模的背面的情況下，由于Z工作臺23的升高而沿基板3的X、 Y和e方 向出現(xiàn)任何位置偏差，并且因此基板3和掩模2之間的對準精度劣化。
因而，在此實施例中，因為識別裝置6的高度通過偏移第一識別裝置53 和第二識別裝置54,并將它們沿水平方向(Y方向)并行設置，如圖8B所 示，因此在識別期間需要的間隙d可被控制得小。從而，因為在對準期間沿 Z方向的Z工作臺23的上升沖程可變短，基板3和掩模2之間的對準精度 的劣化可受到抑制，并且印刷質量的可靠性可得到改善。
接下來，參考圖9至11，將描述設置在開口 40內的快門機構。在圖9 中，開口 40形成在箱體la的側壁lb內，該開口在基板傳送期間作為用于 基板3的通道。在開口40附近，快門機構45形成在箱體la內。 '
在圖10A中，快門機構45包括上快門43、下快門44和快門保持部46， 該上快門和下快門使開口 40的上部和下部變窄到基板3可通過的程度，該 快門保持部46分別保持上快門43和下快門44,以上下可移動?？扉T保持部 46豎立在開口 40的兩側。
沿上下方向延伸的細長孔46a和46b垂直ii形成在每個快門保持部46 內。上快門43用螺釘46c連接到上細長孔46a,并調適為沿細長孔46沿上 下方向可移動。下快門44用螺釘46c連接到下細長孔46b，并適合于沿細長 孔46沿上下方向可移動。在上快門43鎖定到細長孔46a的下部的情況下， 上快門43使開口 40的上部變窄到基板3可通過的程度，并且在下快門44 鎖定到細長孔46a的上部的情況下，下快門44使開口 40的下部變窄到基板 3可通過的程度。
在圖10B中，上快門43和下快門44的兩端中的每一個都形成俯視圖中 的鉤的形狀，并且如圖IOC所示，其具有鉤部43a和鉤部44a彼此重疊的部 分，鉤部43a從上快門43向下延伸，鉤部44a從下快門44向上延伸。傳感 器孔43b和44b形成在鉤部43a和鉤部44a彼此重疊的部分。在上快門43 和下快門44分別鎖定到細長孔46a的下部和細長孔46b的上部的情況下，這些傳感器孔43b和44b彼此重疊。鉤部44a的上部設置有金屬部，該金屬 部通過設置在快門保持部46內的》茲體47被磁化。當金屬部通過;茲體47被 磁化時，下快門44臨時鎖定到細長孔46b的上部。當操作者的手或手指、 外來物體等接觸下快門44時，下快門通過磁化從臨時鎖定狀態(tài)釋放，并向 下落下和移動。
在圖IOB和10C中，透射式傳感器(transmissive sensor) 48設置在每 個快門保持部46內，并且在上快門43和下快門44分別鎖定到細長孔46a 的下部和細長孔46b的上部，從而傳感孔43b和44b彼此重疊的情況下，調 適為投射和接收傳感器光48a。傳感器48檢測傳感器孔43b和44b的相對位 置的偏離，因而傳感器光48a被遮擋，從而檢測到上快門43和下快門44中 的至少任何一個快門已經沿上下方向移動。例如，如圖IIA所示，當上快門 43向上移動時，傳感器孔43b也將向上移動，并且相對于傳感器孔44b的相 對位置將偏離。因而，傳感器光48a被鉤部43a遮擋。此外，如圖IIB所示, 當上快門43向下移動時，傳感器孔44b也將向下移動，并且相對于傳感器 孔43b的相對位置將偏離。因而，傳感器光48a被鉤部44a遮擋。通過以此 方式檢測傳感器光48被遮擋，傳感器檢測到上快門43和下快門44中的至 少任何一個快門已經沿上下方向移動。
如果傳感器48將檢測信號傳送到控制單元60 (參考圖12 )，并且控制 單元60接收檢測信號時，絲網印刷設備1的各種驅動系統(tǒng)將停止。因而， 當操作者的手或手指或外來物體靠近開口 40，并且橫斷傳感器光48a而遮擋 傳感器光時，或操作者的手或手指或外來物體沒有橫斷傳感器光48a，但接 觸上快門43和下快門44以沿上下方向移動它們時，絲網印刷設備1的各種 驅動系統(tǒng)將停止，使得可確保操作者的安全。如圖10C所示，因為上快門 43和下快門44彼此接近到距離s，使得開口 40的上部和下部變窄到基板3 可通過的程度，并且傳感器光48a幾乎掃描上快門43和下快門44之間分離 距離s的中間部分，因而操作者的進入開口 40的手 或手指被傳感器光48a、 上快門43和下快門44確定地^H則到。此外，因為整個開口 40用作可通過 一個傳感器48利用上快門43和下快門44的運動來^^測的區(qū)域，因而可以 獲得經濟簡單的結構，而不需要提供多個傳感器。
同樣地，由于設置了一組上快門43和下快門44,該組快門使開口 40 變窄到基板3可通過的程度，且如果操作者的已經靠近開口 40的手或手指接觸快門43或44以移動快門時，絲網印刷設備1的驅動系統(tǒng)停止，因此不
需要特殊操作用于安全測量，并且可在不降低生產效率情況下確保操作者的 安全。
接下來，將參考圖12描述絲網印刷設備1的控制系統(tǒng)的配置?？刂茊?元60連接到上述的刮板單元7、傳送軌道8、夾持器驅動裝置11、致動器 14、 Y工作臺20、 X工作臺21、 6工作臺22、馬達26和33、傳感器48、 X梁50、 Y梁51、第一識別裝置53和第二識別裝置54，并且基于序列數(shù)據(jù) 60a控制上述操作中的每一個。控制單元60包括存儲區(qū)域，并儲存序列數(shù)據(jù) 60a、基板數(shù)據(jù)60b、各種控制參數(shù)60c等。操作/輸入單元61由諸如干梁(dry beam)和鍵盤的操作/輸入裝置組成，用于執(zhí)行序列數(shù)據(jù)60a、基板數(shù)據(jù)60b、 控制參數(shù)60c的輸入，及上述操作的每個手動操作等。顯示單元62由諸如 CRT或液晶面板的顯示裝置組成，其通常顯示控制單元50的控制狀態(tài)、輸 入項目的引導等。
根據(jù)此實施例的絲網印刷設備1如上所述配置。下文中，將參考圖13 至15描述絲網印刷設備1中的絲網印刷操作。
在圖13A中，通過傳送軌道8已經運載到預定位置的基板3通過可移動 工作臺31升高，并且由夾持器10保持。
在圖13B中，基板3通過基板移動裝置5的驅動相對于掩模2偏移(箭 頭e)。
在圖14A中，識別裝置6^皮移動以識別第一識別部3m和第二識別部2m。 因為基板3和掩模2偏移，第一識別部3m和第二識別部2m可同時由第一 識別裝置53和第二識別裝置54識別。在控制單元60內分析識別結果，從 而^f全測基板3和掩模2之間的位置偏差量。
在圖14B中，控制單元60基于檢測的位置偏差量控制基板移動裝置5 的驅動，以執(zhí)行基板3的位置校正，并且執(zhí)行基板3和掩模2之間的對準。 因而，基板3的表面鄰接掩模2的背面(箭頭f)。如上所述，考慮基板3的 偏移來^l行此對準，并且此對準包括沿與偏移方向(箭頭e)相反的方向(箭 頭g)移動基板3的操作。識別裝置6從基板3和掩模2之間退回，以不干 擾基板3的上升運動。
在圖15A中，在刮板被導致鄰接掩模的表面的情況下，通過使刮板單元 7的刮板7c在掩模2的表面上滑動，供應到掩模2的表面的膏料被施加和涂敷，并滯留在圖案開口2a中，從而在基板3的表面上印刷圖案。此外，如 圖1和2所示，刮板單元7調適為由架(frame ) 7a支撐，并且在掩模2上 方沿Y方向可水平地移動，并且刮板7c通過升降裝置7b而降低并被導致鄰 接掩模2的表面。
在圖15B中，其上用膏料印刷有圖案的基板3被降低，并與掩模2分開。
在上述絲網印刷操作中，設置在夾持器10內的可移動棘爪13調適為選 擇性地移動到它們已經突出到基板3的上方的位置(圖4A的箭頭a),和它 們已經從基板3上方退回的位置(圖4B的箭頭b)。在下文中，將參考圖16 中所示的流程圖描述可移動棘爪13的運動。
首先，當絲網印刷開始時，確定將成為用于絲網印刷的目標的基板3是 否為一基板，該基板需要使可移動棘爪13處于它們已經從基板的上方退回 的位置處(ST1 )。在操作者視覺上識別基板3的時候可進行此確定，并且在 識別裝置6識別基板3的類型以將其與基板數(shù)據(jù)60b比較時可進行此確定。 特別地，當基板3為需要印刷精度的基板時，例如細節(jié)距基板，確定該基板 是需要使可移動棘爪13處于它們已經從基板3的上方退回的位置的基板， 并且可移動棘爪13被導致從基板3的上方退回(ST2)。在下文中，基板3 的表面與夾持器10的頂面大致水平。從而，掩模2的背面和基板3的表面 可彼此表面接觸而沒有任何間隙，并且可避免滯留在圖案開口 2a中的膏料 溢流到其它部分而不是基板3的表面的印刷部分。
在作為印刷目標的基板3不是細節(jié)距基板的普通基板的情況下，可移動 棘爪13突出到基板3上方(ST3)。因為這抑制基板3的向上運動，因而可 以防止基板3在印刷操作中由于粘附到附著于掩模2的背面的膏料而脫離夾 持器10 (ST4)。
在其中執(zhí)行印刷操作(ST4)的過程中，確定是否需要從基板3的上方 退回可移動棘爪13(ST5)。例如，當操作者在維護期間打開設置在絲網印 刷設備l內的安全防護裝置時，確定需要從基板3的上方退回可移動棘爪13， 并且可移動棘爪13被導致從基板3的上方退回(ST6 )。如果可移動棘爪13 被導致從基板3的上方退回，基板3的去除變得順利，并且在維護期間操作 者的安全能得到增強。
在基板3上完成絲網印刷之后，確定對于下一個基板3是否需要重新裝 備(retool) (ST7)。如果需要重新裝備，可移動棘爪13被導致從基板3的上方退回(ST8),準備用于下一個基板3的載入。
此外，到此已經描述的結構、操作等示出了本發(fā)明的一個實施例，并且 本發(fā)明不限于上述結構、操作等。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明的絲網印刷設備和絲網印刷方法，因為可移動棘爪形成在保 持基板的夾持器內，使得可移動棘爪可選擇性地移動到它們已經突出到基板 的上方的位置，和它們已經從基板的上方退回的位置。從而在維護期間通過 促使可移動棘爪退回而確保了操作的安全，并且通過促使可移動棘爪退回， 以使基板的表面與夾持器的頂面水平，基板的表面和掩模的背面彼此表面接 觸而沒有任何間隙。因而，本發(fā)明具有可期待高級的印刷質量的優(yōu)點，并且 本發(fā)明在絲網印刷領域中有用，該絲網印刷使用膏料在基板的表面上印刷圖 案，該基板與掩模對準，該掩模內形成有預定圖案開口。
權利要求
1. 一種絲網印刷設備，所述絲網印刷設備使用膏料在基板的表面上印刷圖案，所述基板與掩模對準，所述掩模內形成有預定的圖案開口，所述絲網印刷設備包括夾持器，夾緊和保持所述基板的相對側；可移動棘爪，分別設置在所述夾持器內，以選擇性地可移動到所述可移動棘爪已經突出到設置在所述夾持器內的所述基板的上方的位置和所述可移動棘爪已經從所述基板的上方退回的位置；致動器，使所述可移動棘爪移動到兩個所述位置；和基板升降裝置，導致由所述夾持器保持的所述基板上升和下降，以使得所述基板的表面與所述夾持器的頂面相對地水平。
2. 如權利要求1所述的絲網印刷設備，其中所述可移動棘爪設置在凹入部內，所述凹入部形成在所述夾持器的 頂面內，并且所述可移動棘爪的頂面與所述夾持器的頂面大致齊平。
3. —種絲網印刷設備中的絲網印刷方法，所述絲網印刷設備使用膏料 在基板的表面上印刷圖案，所述基板與掩模對準，所述掩模內形成有預定的 圖案開口，所述絲網印刷設備包括夾持器，夾緊和保持所述基板的相對側； 和可移動棘爪，分別設置在所述夾持器內，以選擇性地可移動到所述可移動 棘爪已經突出到由所述夾持器保持的所述基板的上方的位置和所述可移動 棘爪已經從所述基板的上方退回的位置，所述絲網印刷方法包括如下步驟確定所述基板是否為需要所述可移動棘爪從所述基板的上方退回的基 板；禾口如果在所述確定步驟確定所述基板是需要所述可移動棘爪從所述基板 的上方退回的基板，則致使所述可移動棘爪從所述基板的上方退回，并使所 述基板的表面與所述夾持器的頂面相對地水平。
4. 一種絲網印刷設備中的絲網印刷方法，所述絲網印刷設備使用膏料 在基板的表面上印刷圖案，所述基板與掩模對準，所述掩模內形成有預定的 圖案開口，所述設備包括夾持器，夾緊和保持所述基板的相對側；和可移 動棘爪，分別設置在所述夾持器內，以選擇性地可移動到所述可移動棘爪已經突出到由所述夾持器保持的所述基板的上方的位置和所述可移動棘爪已 經從所述基板的上方退回的位置，所述絲網印刷方法包括如下步驟確定所述可移動棘爪是否需要從所述基板的上方退回；和 如果在所述確定步驟確定所述可移動棘爪需要從所述基板的上方退回， 則致使所述可移動棘爪從所述基板的上方退回。 5.如權利要求4所述的絲網印刷方法，其中通過確定維護時間或基板的重新裝備時間，執(zhí)行確定所述可移動棘 爪是否需要從所述基板的上方退回的步驟。
全文摘要
可移動棘爪13形成在保持基板3的夾持器10內，使得可移動棘爪可選擇性地移動到它們已經突出到基板3的上方的位置，和它們已經從基板3的上方退回的位置。從而，在維護期間通過促使可移動棘爪13退回而確保了操作的安全。此外，通過促使可移動棘爪13退回，在基板3的表面和掩模2的背面彼此表面接觸而沒有任何間隙的情況下，可執(zhí)行高精度的印刷。
文檔編號B41F15/28GK101304880SQ20068004219
公開日2008年11月12日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權日2005年11月11日
發(fā)明者宮原清一, 時田邦彥, 稻葉讓, 阿部成孝 申請人:松下電器產業(yè)株式會社