JP2001246730A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷されずに廃棄されるペーストを減少させ
ると共に、段取り替え・保守時の無駄作業を排除するこ
とができるスクリーン印刷方法を提供する。 【解決手段】 クリーム半田５を貯溜したスキージヘッ
ド１３を移動させながら加圧板３２でクリーム半田５を
加圧してマスクプレート１２のパターン孔を介して基板
３に印刷するスクリーン印刷方法において、スキージヘ
ッド１３をマスクプレート１２から離隔させる際に、ク
リーム半田５への加圧を停止した状態でスキージヘッド
１３を所定距離だけ水平移動させ、次いでスキージヘッ
ド１３をマスクプレート１２から上昇させる。これによ
りクリーム半田５とマスクプレート１２上面との密着度
を低下させた状態でスキージヘッド１３をマスクプレー
トから離隔することができ、クリーム半田５のマスクプ
レート１２上面への付着残留を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板にクリーム半
田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリー
ン印刷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装工程において、基板上にク
リーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する
方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法
は、印刷対象部位に応じてパターン孔が開孔されたマス
クプレートを基板上にセットし、スキージングによりマ
スクプレートのパターン孔を介して基板上にペーストを
印刷するものである。

【０００３】このスクリーン印刷のスキージング方法と
して、密閉型のスキージヘッドを用いる方法が知られて
いる。この方法は、通常のスクリーン印刷と異なりマス
クプレート上にペーストを直接供給するのではなく、ペ
ースト貯溜容器を備えたスキージヘッドを用いるもので
ある。この方法では、ペースト貯溜容器の下面に設けら
れた開口をマスクプレートに当接させた状態で、ペース
ト貯溜容器内のペーストを加圧することにより、マスク
プレートのパターン孔に開口を介してペーストが押し込
まれる。そしてスキージヘッドをマスクプレート上で摺
動させることにより、各パターン孔に順次ペーストを充
填する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
密閉型のスキージヘッドを用いたスクリーン印刷には、
以下に述べるような問題点があった。スクリーン印刷作
業においてはスキージヘッドは常に下面の開口をマスク
プレートの上面に摺接させた状態にあるが、機種切り替
えのための段取り替え作業や装置保守時には、スキージ
ヘッドをスクリーンマスクから離す必要がある。

【０００５】この場合、密閉型のスキージヘッドではペ
ーストは常に下面の開口を介してマスクプレートと接触
しているため、スキージヘッドを上昇させる際に内部の
ペーストの一部がマスクプレートの上面に付着したまま
残留しやすい。そしてこのようなペースト残留が生じる
と、マスクプレート上のペーストを拭き取りによって除
去しなければならない。このため、従来はこの残留ペー
ストのために無駄に廃棄されるペーストが発生するとと
もに、その都度拭き取り作業を必要とすることにより段
取り替え・保守作業時の時間のロスを生じていた。

【０００６】そこで本発明は、印刷されずに廃棄される
ペーストを減少させるとともに、段取り替え・保守時の
無駄作業を排除することができるスクリーン印刷方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
方法は、内部にペーストを貯溜したスキージヘッドをマ
スクプレート上で摺動させながら前記ペーストを加圧す
ることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基
板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記スキージヘッドを前記マスクプレートから離隔させ
る際に、内部に貯溜されたペーストへの加圧を停止する
工程と、加圧が停止された状態で下端部がマスクプレー
トに当接したスキージヘッドを所定距離だけ水平移動さ
せる工程と、スキージヘッドをマスクプレートから上昇
させる工程とを含むスキージヘッド離隔動作を行わせる
ようにした。

【０００８】本発明によれば、スキージヘッドをマスク
プレートから離隔させる際に、内部に貯溜されたペース
トへの加圧を停止し、加圧が停止された状態で下端部が
マスクプレートに当接したスキージヘッドを所定距離だ
け水平移動させることにより、ペーストとマスクプレー
ト上面との密着度を低下させた状態でスキージヘッドを
マスクプレートから離隔することができ、ペーストがマ
スクプレート上面に付着して残留するのを防止すること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のスク
リーン印刷装置の正面図、図２は本発明の一実施の形態
のスクリーン印刷装置の側面図、図３は本発明の一実施
の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断
面図、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方
法の工程説明図である。

【００１０】まず図１、図２を参照してスクリーン印刷
装置の構造を説明する。図１、図２において、基板の位
置決め部１は、図示しない移動テーブル上に基板保持部
２を配設して構成されている。スクリーン印刷対象の基
板３は基板保持部２のクランパ４によって保持されてお
り、図示しない移動テーブルを駆動することにより、基
板保持部２に保持された基板３は水平方向および上下方
向に位置決めされる。

【００１１】位置決め部１の上方には、スクリーンマス
ク１０が配設されている。スクリーンマスク１０はホル
ダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されてお
り、マスクプレート１２には印刷対象の基板３の印刷部
位に対応したパターン孔１２ａが開孔されている。

【００１２】スクリーンマスク１０上にはスキージヘッ
ド１３がヘッド昇降部２０によって昇降自在に配設され
ている。ヘッド昇降部２０はプレート部材２１上に立設
されたシリンダ２２を備えており、シリンダ２２のロッ
ド２２ａの下端部には、結合部材１５を介してスキージ
ヘッド１３が結合されている。シリンダ２２を駆動する
ことにより、スキージヘッド１３はマスクプレート１２
に対して昇降する。ヘッド昇降部２０はスキージヘッド
１３をスクリーンマスク１０に対して昇降させる昇降手
段となっている。

【００１３】ヘッド昇降部２０のプレート部材２１の下
面には、両端部にスライダ２３が固着されており、スラ
イダ２３はフレーム２５の上面に配設されたガイドレー
ル２４にスライド自在に嵌着されている。またプレート
部材２１の下面にはナット２６が結合されており、ナッ
ト２６に螺合した送りねじ２７は、モータ２８によって
回転駆動される。

【００１４】モータ２８を駆動することにより、プレー
ト部材２１は水平移動し、したがってヘッド昇降部２０
に結合されたスキージヘッド１３も水平移動する。スキ
ージヘッド１３を下降させた状態で、モータ２８を駆動
することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート
１２上で水平移動する。すなわち、モータ２８、送りね
じ２７およびナット２６は、スキージヘッド１３をマス
クプレート１２上で水平移動させる移動手段となってい
る。

【００１５】スキージヘッド１３の下部には、マスクプ
レート１２の表面に当接してペーストであるクリーム半
田５をパターン孔１２ａに充填する印刷部１４が設けら
れている。図３を参照して印刷部１４の構造を説明す
る。図３において、３０は本体部であり、マスクプレー
ト１２の幅方向に細長形状のブロック状部材である。本
体部３０の長さ寸法は図２に示すように印刷対象の基板
３の幅寸法をカバーするように設定される。本体部３０
には、クリーム半田５が貯溜されたカートリッジ３１が
着脱自在に装着される凹部３０ａが形成されている。

【００１６】カートリッジ３１は予め所定量のクリーム
半田が貯溜されたクリーム半田の貯溜部（ペースト貯溜
部）となっており、印刷時に本体部３０に装着される。
カートリッジ３１の上面の開口には、内部のクリーム半
田５を加圧する加圧板３２が嵌入している。加圧板３２
は上方に配置されたシリンダ１６のロッド１６ａと結合
されており、シリンダ１６を駆動することにより、加圧
板３２はカートリッジ３１内で上下動するようになって
いる。

【００１７】また、カートリッジ３１の底面はクリーム
半田の押し出し板３１ａとなっており、押し出し板３１
ａには多数の開口３１ｂが設けられている。加圧板３２
をシリンダ１６で下方に押圧することにより、カートリ
ッジ３１内のクリーム半田５は加圧され、押し出し板３
１ａの開口３１ｂを介して下方に押し出される。シリン
ダ１６および加圧板３２はクリーム半田５を加圧する加
圧手段となっている。

【００１８】本体部３０の底部には、カートリッジ３１
の押し出し板３１ａと同様に多数の開口３４ａが設けら
れた絞り板３４が装着されている。シリンダ１６によっ
てクリーム半田５が押し出される際には、押し出し板３
１ａの開口３１ｂと絞り板３４の開口３４ａを２段階に
通過して下方に移動する。そして押し出されたクリーム
半田５は、本体部３０の下方に形成された空間、すなわ
ち本体部３０の下部に内側斜め方向に配設された２枚の
掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂと本体部３０の下面とによ
って囲まれた印刷空間３５に到達する。

【００１９】掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間
３５のスキージング方向の前後壁を形成し、スキージヘ
ッド１３を下降させた状態では掻き取り部材３６Ａ，３
６Ｂ下端部がマスクプレート１２の表面に当接する。印
刷動作時には、この印刷空間３５は加圧されたクリーム
半田５を収容し、掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの間の開
口を介してクリーム半田５をマスクプレート１２の表面
に接触させる。

【００２０】加圧板３２を押し下げてカートリッジ３１
内のクリーム半田５を加圧することにより、クリーム半
田５は押し出し板３１ａと絞り板３４を通過して印刷空
間３５内まで移動する。このクリーム半田５の移動経路
の途中は、多数の小さい開口３１ｂ，３４ａによって断
面積が絞られた絞り部となっており、この絞り部を加圧
されたクリーム半田５が通過することにより、クリーム
半田５の粘度が低下しスクリーン印刷に適した性状に改
質される。

【００２１】スクリーン印刷においては、加圧板３２に
より内部のクリーム半田５が加圧され、上述のように適
正粘度に改質されたクリーム半田５が印刷空間３５内に
満たされた状態のスキージヘッド１３を、マスクプレー
ト１２上で摺動させる。これにより、印刷空間３５内の
クリーム半田５は掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの間の開
口を介してマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に
充填される。

【００２２】そしてスキージヘッド１３を移動させるこ
とにより各パターン孔１２ａ内に順次クリーム半田５が
充填される。全てのパターン孔１２ａ内にクリーム半田
５が充填されたならば、基板保持部２を下降させて、版
離れを行わせる。すなわち、パターン孔１２ａ内のクリ
ーム半田５は基板３とともに下降してパターン孔１２ａ
から分離し、これにより、基板３へのクリーム半田５の
スクリーン印刷が完了する。

【００２３】次に、図４を参照して上記構造の印刷部１
４を備えたスキージヘッド１３によるクリーム半田印刷
におけるスキージヘッドの離隔動作について説明する。
この離隔動作は、基板３の品種切り替えのための段取り
替え作業時や、スキージヘッド１３へのクリーム半田５
の補給、装置保守時などにおいて、スキージヘッド１３
をマスクプレート１２から離隔させて上昇させる際の動
作を示すものである。

【００２４】図４（ａ）は、カートリッジ３１内のクリ
ーム半田５を加圧板３２によって加圧しながらスキージ
ヘッド１３をマスクプレート１２上で水平移動させ、印
刷動作の１サイクルを終了した状態を示しており、この
とき、基板保持部２は下降してクランパ４はマスクプレ
ート１２の下面から離隔した位置にある。

【００２５】次に、図４（ｂ）に示すように、加圧板３
２を上昇させてクリーム半田５の加圧を停止する。これ
により、印刷空間３５内のクリーム半田５のマスクプレ
ート１２上面への加圧状態が解除される。そしてこの
後、図４（ｃ）に示すように基板保持部２を上昇させて
片方のクランパ４をスキージヘッド１３の直下のマスク
プレート１２の下面に当接させる。

【００２６】そしてこの状態で、モータ２８を駆動して
図４（ｄ）に示すようにスキージヘッド１３をクランパ
４の上面によって下受けされた状態のマスクプレート１
２上で水平移動させる。この水平移動は、マスクプレー
ト１２上の任意位置で行わせることができるが、クラン
パ４などによってマスクプレート１２が安定して下受け
支持された状態で行うのが望ましい。

【００２７】この水平移動により、印刷空間３５の開口
を介してマスクプレート１２の上面に接触して密着状態
にあったクリーム半田５は、マスクプレート１２に対し
て摺動する。これにより、クリーム半田５とマスクプレ
ート１２との密着面はせん断され、密着状態から解放さ
れて付着力が大幅に低下する。

【００２８】そしてこの状態で、図４（ｅ）に示すよう
にシリンダ２２を駆動してスキージヘッド１３を上昇さ
せる。この上昇動作において、クリーム半田５のマスク
プレート１２に対する付着力が低下した状態で掻き寄せ
板３６Ａ，３６Ｂの下端部がマスクプレート１２から離
隔するため、印刷空間３５内に存在していたクリーム半
田５がマスクプレート１２上に付着状態のまま残留する
ことがない。なお、この上昇動作は、スキージヘッド１
３の水平移動が終了した後に開始してもよく、またスキ
ージヘッド１３を水平移動させながら上昇動作を開始す
るようにしてもよい。

【００２９】従って、従来の密閉型のスキージヘッド１
３を上昇させる際に発生していた、マスクプレート１２
上に残留したクリーム半田５の除去作業を行う必要がな
く、無駄作業を排除して、段取り替え・保守作業の時間
のロスを省くとともに、印刷されないまま廃棄されるク
リーム半田を減少させて資源の有効活用を促進すること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、スキージヘッドをマス
クプレートから離隔させる際に、内部に貯溜されたペー
ストへの加圧を停止する工程と、加圧が停止された状態
でスキージヘッドをマスクプレートに当接させた状態で
所定距離だけ水平移動させることにより、ペーストとマ
スクプレート上面との密着度を低下させた状態でスキー
ジヘッドをマスクプレートから離隔させてペーストのマ
スクプレート上面への残留を防止することができる。従
って、マスクプレート上に残留したペーストの除去作業
を行う必要がなく、余分な作業に要する時間のロスを省
くとともに、印刷されないまま廃棄されるペーストを減
少させて資源の有効活用を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
正面図

【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
側面図

【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
スキージヘッドの部分断面図

【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法の
工程説明図

【符号の説明】

３ 基板 ５ クリーム半田 １２ マスクプレート １２ａ パターン孔 １３ スキージヘッド １４ 印刷部 １６ シリンダ ２０ ヘッド昇降部 ２２ シリンダ ３１ カートリッジ ３２ 加圧板 ３５ 印刷空間

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５Ｃ (72)発明者 村上 稔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 友松 道範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FA31 FC09 FD18 FD22 FD35 2H113 AA01 BA10 BB22 CA17 FA54 5E319 AC01 BB05 CD04 CD06 CD29 CD42 GG15 5E343 AA02 BB60 BB72 DD04 DD05 ER57 FF02 FF03 FF04 FF13 GG11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にペーストを貯溜したスキージヘッド
   をマスクプレート上で摺動させながら前記ペーストを加
   圧することにより、マスクプレートのパターン孔を介し
   て基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であっ
   て、前記スキージヘッドを前記マスクプレートから離隔
   させる際に、内部に貯溜されたペーストへの加圧を停止
   する工程と、加圧が停止された状態で下端部がマスクプ
   レートに当接したスキージヘッドを所定距離だけ水平移
   動させる工程と、スキージヘッドをマスクプレートから
   上昇させる工程とを含むスキージヘッド離隔動作を行わ
   せることを特徴とするスクリーン印刷方法。