電子業界におけるスクリーン印刷ロゴ スクリーン印刷機の装置テーブル・ステージ部機構、構造および周辺装置についての記載。 テーブル・ステージ部の構成装置、構成要素、必要要件や機能について概説。

電子業界におけるスクリーン印刷技術/装置テーブル部構造

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スクリーン印刷装置テーブル部構造

ここでは、一般的によく利用されるフラットベッドタイプ・シャトルテーブルタイプのスクリーン印刷装置のテーブル(ステージ)部構造について記載します。

テーブル(ステージ)部テーブル(ステージ)部

テーブル(ステージ)部は、

  1. 基板またはサブテーブル・サブステージを保持するためのクランプ・チャック機構
  2. 印刷位置決め(アライメント)を行うためのXYθ微調機構
  3. 印刷位置を撮影するためのアライメントカメラ装置およびカメラの移動を行うカメラ駆動機構
  4. カメラからの撮像を処理する画像処理演算装置および画像を出力するモニタ装置

等から構成されます。


テーブルは印圧を直接受け止めますので、まず第一に剛性が要求されます。
一方で基板のチャックにはバキュームチャックが利用されるケースが多いので、テーブル内をある程度空洞にして真空容器とする必要があります。
さらに、製版との平行度も要求されますので、テーブル上面は平面研削によって平面度をあげる必要があります。平面度100umでは不十分と思われます。


このため多くの装置では、XYθテーブル + 鋳物成型された真空容器 + 平研加工された金属板 が基本的な構成となります。


アライメントのためのXYθテーブルは、小型印刷装置を除いてはサーボモータを内蔵する場合が多くなります。
オートアライメントの場合にはサーボモータは必須となります。
サーボモータ駆動の場合には、1パルスでの移動距離を確認する必要があります。1パルス5um以上では、分解能として不十分と思われます。


アライメントマークをカメラで撮像する場合には、照明が必要となります。
照明には、同軸照明、リング照明、スポット照明などがよく利用されます。
しかし、照明の種類によってアライメントマークの見え方が異なりますので、実際のワークで確認する必要があります。
透明なガラス基板に、透明な樹脂インクで印刷したアライメントマークは、当然ながらカメラでは認識しづらくなります。
リング照明、スポット照明ではまず見えないと思われます。


また、アライメント時にはカメラで読み込んだ画像位置が基準となります。
したがって、カメラの据付にも充分な剛性が必要となります。
カメラ位置を移動させる駆動機構には、ロック装置が必須となります。


カメラは通常、セットされた基板のほぼ真上に位置すると思われます。 このとき、基板とカメラ対物レンズとの距離=ワーキングディスタンスが充分 なければ、印刷作業上障害となり得ます。
私の感覚では、200mm以上ほしいと思います。


テーブル駆動部部テーブル駆動部

テーブル駆動部は、ほとんどの場合

  1. LMガイド
  2. 駆動ベルト
  3. サーボモータ

の構成となります。
テーブル停止位置の繰り返し精度が要求されます。 ±20umでは、もはや不十分と言われるかもしれません。


※ LMガイドはTHK株式会社の登録商標です。


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