JP2002001905A - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペースト補給時の作業を容易に効率よく行う
ことができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 マスクプレート上でクリーム半田を貯溜
した密閉型のスキージヘッド１３を摺動させることによ
り基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置に
おいて、スキージヘッド１３を、クリーム半田を貯溜す
るカートリッジ３１を含む上部１４Ａと、加圧されたク
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
印刷空間を含む下部１４Ｂとで分割して構成し、上部１
４Ａを下部１４Ｂによって軸支した状態で上部１４Ａの
開閉が可能とした。これにより、カートリッジ３１の交
換作業を容易に効率よく行うことができる。

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
ン印刷装置および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、内
部にペーストを貯溜したスキージヘッドを用いるもので
ある。この方法では、スキージヘッドの下面に設けられ
たペースト接触面をマスクプレートに当接させた状態
で、スキージヘッド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ペースト接触面を介
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。密閉型のスキージ
ヘッドでは、スクリーンマスク上に直接ペーストを供給
する従来の印刷方法と異なり、ペーストはスキージヘッ
ド内にカートリッジなどに収納された状態で供給され
る。このため、印刷作業を継続する過程においてペース
トが消費されると、カートリッジを交換することにより
ペーストを新たに補給する作業が必要となる。しかしな
がら、従来の密閉型スキージヘッドではこのカートリッ
ジの交換作業に際し、粘着性の高いペーストによって固
着状態にあるカートリッジを人手によって取り外す作業
を行う必要があって交換作業の作業性は必ずしも良好で
はなく、交換の都度手間と時間を要していた。

【０００５】そこで本発明は、ペースト補給時の作業を
容易に効率よく行うことができるスクリーン印刷装置お
よびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のスクリー
ン印刷装置は、マスクプレート上でスキージヘッドを摺
動させることにより、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装置であ
って、前記スキージヘッドは、ペーストを貯溜する交換
式のペースト貯溜部と、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する２つの掻
き取り部とを備え、前記ペースト貯溜部を含むスキージ
ヘッドの上部は前記印刷空間を含む下部から分離可能で
あり、前記上部と下部はヒンジ結合され上部を下部によ
って軸支した状態で上部の開閉が可能である。

【０００７】請求項２記載のスクリーン印刷方法は、マ
スクプレート上でスキージヘッドを摺動させることによ
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
ジヘッド内でペーストを貯溜するペースト貯溜部内のペ
ーストを加圧してこのペーストを下方の印刷空間内に収
容しマスクプレートの表面に接触させることによりペー
ストを印刷する過程において、前記ペースト貯溜部内の
ペーストが品切れになったならば、前記印刷空間を含む
スキージヘッドの下部に軸支されペースト貯溜部を含む
スキージヘッドの上部を、スキージヘッドがマスクプレ
ートに当接した状態で前記下部から作業者側方向へ開放
することにより前記ペースト貯溜部を交換するようにし
た。

【０００８】本発明によれば、内部にペーストを貯溜す
る密閉型のスキージヘッドにおいて、ペースト貯溜部を
含むスキージヘッドの上部を、印刷空間を含む下部によ
って軸支した状態で開閉可能に結合することにより、ペ
ースト補給時の作業を容易に効率よく行うことができ
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装
置のスキージヘッドの側面図、図５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斜視
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。印刷部１４は図１に示すように、上部１４Ａと下部
１４Ｂとに分割されており、上部１４Ａと下部１４Ｂは
図３に示すように、それぞれマスクプレート１２の幅方
向に細長形状のブロック状部材である本体上部３０Ａ、
本体下部３０Ｂを備えている。本体上部３０Ａ、本体下
部３０Ｂ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ており、本体
上部３０Ａ、本体下部３０Ｂは、ヒンジ部１７によって
開閉自在に結合されている。

【００１６】本体上部３０Ａ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。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、印刷時に本体上部
３０Ａ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には多数の開口部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３１ａの開口部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】本体下部３０Ｂには、カートリッジ３１の
内部と連通する全体開口部３０ｂが設けられており、全
体開口部３０ｂの上部にはカートリッジ３１の底面の押
し出し板３１ａに当接して付着防止板３３が設けられて
いる。付着防止板３３には、押し出し板３１ａの開口部
３１ｂに対応する位置に円形の開口部３３ａが設けられ
ている（図５も参照）。付着防止板３３は、カートリッ
ジ３１から下方に押し出されたクリーム半田５が、カー
トリッジ３１の底面、すなわち押し出し板３１ａ下面の
開口部３１ｂ以外の部位に付着するのを防止する。

【００１９】本体下部３０Ｂの全体開口部３０ｂの底部
には、カートリッジ３１の押し出し板３１ａと同様に多
数の開口部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３１ａおよび付着防止板３３の
開口部３１ｂ，３３ａと絞り板３４の開口部３４ａを３
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、本体下部３０Ｂの下方に形成された空
間、すなわち本体下部３０Ｂの下面に内側斜め方向に配
設された２枚の掻き取り部３６Ａ，３６Ｂと本体下部３
０Ｂ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３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間３
５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３６Ａ，３６Ｂ
の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３６Ａ，３６Ｂの間の印刷面
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、付着防止板３３、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、多数の小さい開口部３１
ｂ，３３ａ，３４ａによって断面積が絞られており、こ
れらの開口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】ここで図４、図５を参照して印刷部１４の
上部１４Ａ、下部１４Ｂの結合・分離および開閉操作に
ついて説明する。前述のように、スキージヘッド１３は
カートリッジ３１を含む上部１４Ａと、印刷空間３５を
含む下部１４Ｂに分割された構成となっており、上部１
４Ａ、下部１４Ｂはヒンジ部１７によって分離自在かつ
開閉自在にヒンジ結合されている。

【００２３】図４（ａ）に示すように、上部１４Ａの側
面にはピン１７ｂが設けられたヒンジプレート１７ａ
が、また下部１４Ｂの側面にはピン溝１７ｄが設けられ
たヒンジプレート１７ｃが固着されている。ヒンジプレ
ート１７ｃは部分的に切り欠かれており、ピン溝１７ｄ
の上部は一部が開放されている。下部１４Ｂ上に上部１
４Ａを装着する場合には、図４（ｂ）に示すように、ヒ
ンジプレート１７ｃの切り欠きからピン１７ｂをピン溝
１７ｄに嵌合させる。これにより、上部１４Ａは下部１
４Ｂの上面に正しい位置で装着される。

【００２４】この状態で、ピン１７ｂを支点として上部
１４Ａを反転させることにより、図４（ｃ）に示すよう
に、上部１４Ａは下部１４Ｂから反転分離した状態とな
る。すなわち、上部１４Ａを下部１４Ｂによって軸支し
た状態で上部１４Ａの開閉が可能となっている。これに
より、図５に示すように上部１４Ａは、底面の押し出し
板３１ａを上向きにした姿勢に保持され、凹部３０ａ内
のカートリッジ３１の脱着が可能な姿勢となる。

【００２５】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内のペ
ーストは掻き取り部３６Ａ，３６Ｂの間の印刷面を介し
てマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に充填され
る。

【００２６】そしてスキージヘッド１３を更に移動させ
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。

【００２７】スクリーン印刷を継続して行う過程におい
て、カートリッジ３１内のクリーム半田５が消費され規
定残量になると、カートリッジ３１の交換が行われる。
この交換作業は、スキージヘッド１３をマスクプレート
１２から離隔させることなく、掻き取り部３６Ａ，３６
Ｂがマスクプレート１２に当接した状態で行われる。す
なわち、スキージヘッド１３をマスクプレート１２上で
作業者側に移動させ、シリンダ１６によって加圧板３２
を上昇させた状態で、上部１４Ａを作業者側に反転させ
て開放する（図４（ｃ）参照）。

【００２８】このとき、図５に示すように下部１４Ｂ内
部のクリーム半田５は開口部３３ａを除いて付着防止板
３３によって覆われているので、カートリッジ３１の底
面へのクリーム半田５の付着が少ない。これにより、カ
ートリッジ交換後のクリーム半田５のふき取り作業の手
間を省くことができると共に、印刷されずに無駄に消費
されるクリーム半田５の量を削減することができる。

【００２９】また、スキージヘッド１３は、内部に付着
・固化したクリーム半田５をそのまま放置すると使用不
能となるため、頻繁に内部の清掃を行わなければならな
い。この清掃作業時には、スキージヘッド１３の印刷部
１４は、図４（ａ）に示すように上部１４Ａと下部１４
Ｂとに容易に分離できることから、内部の清掃を作業性
よく行える。また印刷部１４を超音波洗浄などの方法に
より機械洗浄する場合においても、上部１４Ａと下部１
４Ｂとに分離することができるため、洗浄装置内へ容易
に収容できる。

【００３０】このように、密閉型のスキージヘッドにお
いて、クリーム半田５のカートリッジ３１を含むスキー
ジヘッド１３の上部１４Ａを印刷空間３５を含む下部１
４Ｂと分離可能な構造とし、上部１４Ａを下部１４Ｂに
よって軸支した状態で開閉可能に結合することにより、
カートリッジ交換時の作業を容易に効率よく行うことが
できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、内部にペーストを貯溜
する密閉型のスキージヘッドにおいて、ペースト貯溜部
を含むスキージヘッドの上部を、印刷空間を含む下部に
よって軸支した状態で開閉可能に結合したので、ペース
ト補給時にはスキージヘッドを作業者側に移動させた状
態で上部を反転開放することができ、ペースト貯溜部の
交換作業を容易に効率よく行うことができる。

【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装置の
スキージヘッドの側面図

【図５】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斜視図

【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 １４Ａ 上部 １４Ｂ 下部 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 ３３ 付着防止板 ３５ 印刷空間 ３６Ａ，３６Ｂ 掻き取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大武 裕治 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 FA27 FD01 FD31 FD42 5E319 BB05 CD29 5E343 AA02 BB54 FF04 GG11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスクプレート上でスキージヘッドを摺動
   させることにより、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装置であっ
   て、前記スキージヘッドは、ペーストを貯溜する交換式
   のペースト貯溜部と、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する２つの掻き取
   り部とを備え、前記ペースト貯溜部を含むスキージヘッ
   ドの上部は前記印刷空間を含む下部から分離可能であ
   り、前記上部と下部はヒンジ結合され上部を下部によっ
   て軸支した状態で上部の開閉が可能であることを特徴と
   するスクリーン印刷装置。
2. 【請求項２】マスクプレート上でスキージヘッドを摺動
   させることにより、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内でペーストを貯溜するペース
   ト貯溜部内のペーストを加圧してこのペーストを下方の
   印刷空間内に収容しマスクプレートの表面に接触させる
   ことによりペーストを印刷する過程において、前記ペー
   スト貯溜部内のペーストが品切れになったならば、前記
   印刷空間を含むスキージヘッドの下部に軸支されペース
   ト貯溜部を含むスキージヘッドの上部を、スキージヘッ
   ドがマスクプレートに当接した状態で前記下部から作業
   者側方向へ反転して開放することにより前記ペースト貯
   溜部を交換することを特徴とするスクリーン印刷方法。