JP2001260317A - スクリーン印刷用のスキージヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペーストの漏れを防止して安定した印刷品質
を確保することができるスクリーン印刷用のスキージヘ
ッドを提供することを目的とする。 【解決手段】 内部にクリーム半田を貯溜しマスクプレ
ート上で摺動して基板にペーストを印刷するスキージヘ
ッド１３において、スキージング方向の前後壁を形成し
下端部がマスクプレートの表面に当接する掻き取り部材
３６Ａ，３６Ｂの間で形成されクリーム半田を収容しマ
スクプレートの表面に接触させる印刷空間３５の両側端
部に印刷空間３５を閉塞する閉塞部材３７を装着する。
印刷時には閉塞部材３７をスクリーンマスク１０に当接
させて閉塞部材３７に圧縮荷重を作用させ、閉塞部材３
７を掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂに対して押しつけて当
接面を密封する。これにより、掻き取り部材３６Ａ，３
６Ｂの可撓性を妨げることなくしかも簡単な構造でクリ
ーム半田の漏れ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
ン印刷用のスキージヘッド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】この密閉型のスキージ
ヘッドでは、加圧されたペーストを前記開口のみを介し
てスクリーンマスクに接触させることが求められるた
め、加圧されたペーストが開口以外から外部へはみ出す
ことを極力防止しなければならないが、従来の密閉型の
スキージヘッドには次のような問題点があった。以下、
図面を参照して説明する。図６（ａ），（ｂ）は従来の
スクリーン印刷用スキージヘッドの部分断面図である。

【０００５】図６（ａ）において、スキージヘッドＡは
下面に２つの板状の掻き取り部材Ｂ，Ｃを備えており、
掻き取り部材Ｂ，Ｃに挟まれた空間は印刷されるペース
トを収容する印刷空間となっている。印刷空間の両側端
部には閉塞部材Ｄが掻き取り部材Ｂ，Ｃの内面に接する
形態で配設されている。図６（ｂ）に示すようにスキー
ジヘッドＡ内に貯溜されたペーストは２つの掻き取り部
材Ｂ，Ｃの間の開口を介してスクリーンマスクＥに接触
し、加圧によりスクリーンマスクＥのパターン孔に充填
される。閉塞部材Ｄは掻き取り部材Ｂ，Ｃの内面に当接
することによりこの印刷時に加圧されたペーストが印刷
空間から外部に漏れるのを防止する。

【０００６】ところが、掻き取り部材Ｂ，Ｃは印刷時に
スクリーンマスクＥに対して押圧されて撓むようになっ
ているため、掻き取り部材Ｂ，Ｃと閉塞部材Ｄとの当接
面は完全に密着した状態にはならず、図６（ｂ）に示す
ようにスキージヘッドＡを下降させて掻き取り部材Ｂ，
ＣをスクリーンマスクＥに押圧した状態では隙間Ｓが生
じる。このため、印刷時のスキージヘッドＡからのペー
ストの漏れを完全に防止することができず、印刷不良を
生じやすいという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、ペーストの漏れを防止し
て安定した印刷品質を確保することができるスクリーン
印刷用のスキージヘッドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
用のスキージヘッドは、内部にペーストを貯溜し前記ペ
ーストを加圧した状態でマスクプレート上で摺動するこ
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用のスキージヘッド
であって、ペーストを貯溜するペースト貯溜部と、この
ペースト貯溜部内のペーストを加圧するペースト加圧手
段と、加圧されたペーストを収容しマスクプレートの表
面に接触させる印刷空間と、前記印刷空間のスキージン
グ方向の前後壁を形成し下端部が前記マスクプレートの
表面に当接して設けられた２つの掻き取り部材と、これ
ら２つの掻き取り部材の両側端部において前記印刷空間
を閉塞する弾性材質よりなる閉塞部材と、前記掻き取り
部材と閉塞部材との当接面を密封する密封手段とを備
え、前記密封手段は、前記閉塞部材をスクリーンマスク
に当接させて閉塞部材に圧縮荷重を作用させることによ
り閉塞部材を前記掻き取り部材に対して押しつけて前記
当接面を密封する。

【０００９】本発明によれば、２つの掻き取り部材の両
側端部において印刷空間を閉塞する弾性材質よりなる閉
塞部材と掻き取り部材との当接面を密封する密封手段
を、閉塞部材をスクリーンマスクに当接させて閉塞部材
に圧縮荷重を作用させることにより閉塞部材を掻き取り
部材に対して押しつけて当接面を密封する構成とするこ
とにより、掻き取り部材の可撓性を妨げることなくしか
も簡単な構造でペーストの漏れを防止することができ
る。

【００１０】

【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（ａ）は本発明の一実施の形態のスクリーン
印刷用スキージヘッドの部分反転斜視図、図４（ｂ）は
本発明の一実施の形態のスクリーン印刷用スキージヘッ
ドの閉塞部材の斜視図、図５は本発明の一実施の形態の
スクリーン印刷用スキージヘッドの部分断面図である。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】カートリッジ３１は予め所定量のクリーム
半田５が貯溜されたクリーム半田５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。

【００１８】また、カートリッジ３１の底面はクリーム
半田５の押し出し板３１ａとなっており、押し出し板３
１ａには多数の開口３１ｂが設けられている。加圧板３
２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
３１ａ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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】次に図４を参照して、印刷空間の側端部の
構造について説明する。図４（ａ）において、スキージ
ヘッド１３の本体部３０の下面（反転状態を示す図４
（ａ）においては上面側）に形成された印刷空間３５
は、２つの掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂによってスキー
ジング方向の前後面を囲まれた構成となっている。印刷
空間３５のスキージング方向についての両側端には、閉
塞部材３７が設けられている。閉塞部材３７は２つの掻
き取り部材３６Ａ，３６Ｂの間に挟まれ、側面側に設け
られた止め部材３８によって印刷空間３５内に保持され
る。閉塞部材３７は印刷空間３５内のクリーム半田５が
外部に漏れ出すのを防止する。

【００２５】図４（ｂ）に示すように、閉塞部材３７は
ウレタンゴムなどの弾性材質より成る略台形柱状の成型
部材であり、台形の短底面３７ａ、２つの側斜面３７ｂ
および一方側の台形面３７ｃの４面を有する中空部材で
ある。すなわち、台形の長底面（装着状態における上
面）３７ｄおよび他方側の台形面（装着状態における中
央側面）３７ｅが開放された形状となっている。装着状
態における下面（台形の短底面３７ａに相当する面）に
は、テフロン（登録商標）板などの自己潤滑性に優れた
滑り部材３９が貼着されている。滑り部材３９は、印刷
時にマスクプレート１２の上面に当接する。この当接面
に自己潤滑性の材質を用いることにより、印刷時のスキ
ージヘッド１３の移動を円滑に行わせることができる。

【００２６】閉塞部材３７の装着状態について、図４
（ａ）のＡＡ断面を示す図５を参照して説明する。図５
（ａ）に示すように、閉塞部材３７は２つの掻き取り部
材３６Ａ，３６Ｂの内面に沿う形で装着され、装着状態
では閉塞部材３７の上面（台形の長底面）は本体部３０
に固定された受け部材４０に押し付けられた状態となっ
ている。そして、スキージヘッド１３がマスクプレート
１２から上昇して掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの下端部
がマスクプレート１２から離隔した状態では、下面に貼
着された滑り部材３９は掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの
下端部から下方に所定寸法ｈだけ突出するように形状・
寸法が設定されている。

【００２７】次に閉塞部材３７の機能について説明す
る。スキージヘッド１３をマスクプレート１２上に下降
させ、掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂをマスクプレート１
２に押圧した状態では、図５（ｂ）に示すように当初突
出状態にあった滑り部材３９は受け部材４０とマスクプ
レート１２の間で押圧されて掻き取り部材３６Ａ，３６
Ｂの下端部と同一線上に位置する。すなわち、閉塞部材
３７にはスキージヘッド１３の押圧力によって上下方向
の圧縮荷重が作用する。

【００２８】そしてこの圧縮荷重が作用すると、可撓性
に富む弾性材質より成りしかも中空形状の部材である閉
塞部材３７は、この上下方向の圧縮荷重により変形し両
側の側斜面３７ｂは横方向に変位する。この横方向の変
位は閉塞部材３７を掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの内側
に対して押し付けるように、すなわち掻き取り部材３６
Ａ，３６Ｂと閉塞部材３７との当接面を密封するように
作用する。

【００２９】すなわち本実施の形態では、マスクプレー
ト１２に対して閉塞部材３７を押し付けることにより閉
塞部材３７に圧縮荷重を発生させる構成が、掻き取り部
材３６Ａ、３６Ｂと閉塞部材３７との当接面を密封する
密封手段に該当する。なお、閉塞部材３７の形状・材質
は上記例に限定されず、マスクプレート１２に対して押
圧された状態で掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂとの当接面
に対して押しつけ力が生じるような形状・材質であれば
よい。

【００３０】これにより、図５（ｂ）に示すようにスク
リーン印刷時に掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの下端部が
マスクプレート１２に押し付けられて撓み変形を生じた
状態にあっても、閉塞部材３７はこれらの撓み変形に追
従して密着し掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂとの当接部を
密封状態を保つことができる。従って、スクリーン印刷
時に印刷空間から加圧されたクリーム半田５が漏れ出す
ことがなく、余分なクリーム半田５の付着を防止するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、２つの掻き取り部材の
両側端部において印刷空間を閉塞する弾性材質よりなる
閉塞部材と掻き取り部材との当接面を密封する密封手段
を、閉塞部材をスクリーンマスクに当接させて閉塞部材
に圧縮荷重を作用させることにより閉塞部材を掻き取り
部材に対して押しつけて当接面を密封する構成としたの
で、掻き取り部材の可撓性を妨げることなくしかも簡単
な構造でペーストの漏れを防止して安定した印刷品質を
確保することができる。

【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】（ａ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷
用スキージヘッドの部分反転斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷用スキー
ジヘッドの閉塞部材の斜視図

【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷用スキ
ージヘッドの部分断面図

【図６】従来のスクリーン印刷用スキージヘッドの部分
断面図

【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 ３６Ａ、３６Ｂ 掻き取り部材 ３７ 閉塞部材

フロントページの続き (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 FD05 FD17 FD31 FD35 FD37 FD43

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前記ペーストを加
   圧した状態でマスクプレート上を摺動することにより、
   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用のスキージヘッドであって、
   ペーストを貯溜するペースト貯溜部と、このペースト貯
   溜部内のペーストを加圧するペースト加圧手段と、加圧
   されたペーストを収容しマスクプレートの表面に接触さ
   せる印刷空間と、前記印刷空間のスキージング方向の前
   後壁を形成し下端部が前記マスクプレートの表面に当接
   して設けられた２つの掻き取り部材と、これら２つの掻
   き取り部材の両側端部において前記印刷空間を閉塞する
   弾性材質よりなる閉塞部材と、前記掻き取り部材と閉塞
   部材との当接面を密封する密封手段とを備え、前記密封
   手段は、前記閉塞部材をスクリーンマスクに当接させて
   閉塞部材に圧縮荷重を作用させることにより閉塞部材を
   前記掻き取り部材に対して押しつけて前記当接面を密封
   することを特徴とするスクリーン印刷用のスキージヘッ
   ド。