JP2002001911A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉型のスキージヘッドを用いて適切なスキ
ージング動作が行える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１２上でクリーム半田５
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３にクリーム半田５を印刷するスクリーン
印刷方法において、基板３のマスクプレート１２への装
着工程、スキージングによるクリーム半田５のパターン
孔への充填工程、基板３をマスクプレート１２から離隔
する版離れ工程の各工程を反復するスクリーン印刷動作
中に、スキージヘッド１３をマスクプレート１２の上面
に当接させた状態を保持する。これにより、スキージヘ
ッド１３の余分な昇降動作を省くとともに、クリーム半
田５が直接大気に接触することによる劣化を防止するこ
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、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】ところで上記密閉型の
スキージヘッドを用いたスクリーン印刷での合理的なス
キージング動作は未だ確立されておらず、通常のスクリ
ーン印刷装置と同様のスキージング動作を行わせると各
種の不具合が生じる。例えば、通常のスキージを備えた
スクリーン印刷装置では、１回の印刷動作ごとにスキー
ジを上下させてマスクプレートからスキージを離隔させ
る動作が繰り返されるが、このような動作を密閉型のス
キージヘッドにそのまま適用すると、スキージヘッドの
ペースト接触面がマスクプレートの上面から離れてペー
ストが直接空気に触れ、酸化による品質劣化を招くとと
もに、スキージヘッドの昇降時間のためタクトタイムが
遅延するなど、種々の不都合が生じる。

【０００５】そこで本発明は、密閉型のスキージヘッド
を用いて適切なスキージング動作が行えるスクリーン印
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】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に対して当接
させることにより内部のペーストをマスクプレートに接
触させる第１工程と、マスクプレートの下面に前記基板
を当接させる第２工程と、基板を当接させた状態のマス
クプレートに対してスキージヘッドを押圧しながら摺動
させることによりパターン孔にペーストを充填する第３
工程と、スキージヘッドの下降を禁止した状態で前記基
板をマスクプレートの下面から離隔させる第４工程とを
含み、前記第２，第３，第４工程を反復して行うスクリ
ーン印刷動作において、スキージヘッドをマスクプレー
トの上面に当接させた状態を保持するようにした。

【０００７】本発明によれば、密閉型のスキージヘッド
をマスクプレートに当接させた後に反復されるスクリー
ン印刷動作において、スキージヘッドをマスクプレート
の上面に当接させた状態を保持することにより、スキー
ジヘッドの余分な昇降動作を省くとともに、ペーストが
直接大気に接触することによる劣化を防止することがで
きる。

【０００８】

【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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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１
２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。またシリンダ２２は、スキージヘッ
ド１３をマスクプレート１２に対して押圧する押圧手段
となっている。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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部３４ａが設け
られた板状の絞り部３４が装着されている。シリンダ１
６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の開口部３１ｂと絞り部３４の開口部３４
ａ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。

【００１８】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。

【００１９】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と絞り部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
の途中で、断面積が絞られた開口部３１ｂ，３４ａを通
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。

【００２０】このスクリーン印刷装置は上記のように構
成されており、以下スクリーン印刷方法について、図４
を参照して説明する。図４は、スキージヘッド１３をマ
スクプレート１２上にセットした後、基板３への印刷動
作を反復して行う際の動作を示すものである。

【００２１】まず図４（ａ）に示すように、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に対して下降させ、掻き取り部３６Ａ，３６Ｂを
マスクプレート１２に当接させる（第１工程）。これに
より、印刷空間３５内のクリーム半田５がマスクプレー
ト１２に接触する。このとき、クランパ４によって挟み
込まれた基板３は、マスクプレート１２の下面に当接し
（第２工程）、既に印刷準備が完了した状態にある。

【００２２】次いで図４（ｂ）に示すように、内部に貯
溜されたクリーム半田５を加圧した状態で、かつスキー
ジヘッド１３をマスクプレート１２に対して押圧した状
態で、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の各パターン孔１２ａ（図１）内に順次充填
される（第３工程）。

【００２３】そしてスキージヘッド１３が必要な摺動範
囲を移動し終えて摺動端へ到達したならば、図４（ｃ）
に示すように、基板保持部２（図１）を下降させ基板３
をマスクプレート１２の下面から離隔させて版離れを行
わせる（第４工程）。このとき、クリーム半田５への加
圧が停止されると共に、スキージヘッド１３の下降が禁
止される。これにより、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、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】この後、基板保持部２から印刷完了後の基
板３を搬出し、次いで新たな基板３を装着してマスクプ
レート１２の下面に当接させたならば、図４（ｄ），
（ｅ）に示すように、再びスキージヘッド１３を摺動さ
せてスクリーン印刷を行いクリーム半田５をパターン孔
１２ａ内に充填する。すなわち、前記基板の装着（第２
工程）、クリーム半田の充填（第３工程）、および版離
れ（第４工程）が反復される。

【００２５】このスクリーン印刷動作を反復する過程に
おいては、スキージヘッド１３は常にマスクプレート１
２の上面に当接した状態を保侍している。したがって、
クリーム半田５の印刷面は常にマスクプレート１２と接
触した状態にあり、クリーム半田５が直接大気に露呈さ
れることがない。したがって、クリーム半田５が大気中
の酸素と接触して酸化されることによる劣化が進行せ
ず、常に良好な状態が保持される。また、印刷動作にお
いてスキージヘッド１３は余分な昇降動作を行わないこ
とから、無駄時間を生じることなく効率よく印刷を行う
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、スキージヘッドをマス
クプレートに当接させた後に反復されるスクリーン印刷
動作において、スキージヘッドをマスクプレートの上面
に当接させた状態を保持するようにしたので、スキージ
ヘッドの余分な昇降動作を省くとともに、ペーストが直
接大気に接触することによる劣化を防止することができ
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） Ｂ４１Ｆ 15/44 Ｂ４１Ｆ 15/44 Ｂ Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０ Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０Ｎ 3/34 ５０５ 3/34 ５０５Ｃ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 (72)発明者 深川 貴弘 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 時田 邦彦 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 FC09 FD01 FD07 FD17 FD35 5E319 AC01 BB05 CD29 GG15 5E343 AA02 BB54 BB72 DD03 FF02 FF04 FF12 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に対して
   当接させることにより内部のペーストをマスクプレート
   に接触させる第１工程と、マスクプレートの下面に前記
   基板を当接させる第２工程と、基板を当接させた状態の
   マスクプレートに対してスキージヘッドを押圧しながら
   摺動させることによりパターン孔にペーストを充填する
   第３工程と、スキージヘッドの下降を禁止した状態で前
   記基板をマスクプレートの下面から離隔させる第４工程
   とを含み、前記第２，第３，第４工程を反復して行うス
   クリーン印刷動作において、スキージヘッドをマスクプ
   レートの上面に当接させた状態を保持することを特徴と
   するスクリーン印刷方法。