JP2002225222A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペーストの硬化に起因する印刷不良を防止す
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。 【解決手段】 内部にクリーム半田５を貯溜したスキー
ジヘッド１３をシリンダ１６によってクリーム半田５
（ペースト）を加圧した状態でマスクプレート１２上で
摺動させることにより基板３にペーストを印刷するスク
リーン印刷方法において、スキージヘッド１３がマスク
プレート１２上の基板範囲外に位置している印刷待機時
においても、印刷動作時と同様にシリンダ１６によるク
リーム半田５の加圧を維持する。これによりクリーム半
田５への圧力変動を排除して、クリーム半田５の硬化を
抑制することができる。

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
たペースト接触面としての開口部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開口部を
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が充填される。

【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、上述のように印刷作業中はペーストはスキ
ージヘッド内で常に加圧された状態にある。このため、
加圧時間の経過と共にペーストに高密度で含有される粒
状成分が相互に押し付けられ、これにより徐々にペース
トは流動性を失って硬化する。

【０００５】このような硬化した状態のペーストがスキ
ージヘッドの下面を介してマスクプレートの上面に供給
されると、パターン孔への押し込みが正常に行われない
結果、「かすれ」などの印刷不良を生じる。このように
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、ペーストの加圧による硬化に起因して印刷不良が
発生し易いという問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、ペーストの硬化に起因す
る印刷不良を防止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ペ
ースト加圧手段によって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が前記
マスクプレート上の基板範囲外に位置している印刷待機
時においても、スキージヘッドがマスクプレート上で摺
動して加圧されたペーストを基板に印刷する印刷動作時
と同様に、前記ペースト加圧手段によるペーストの加圧
を維持するようにした。

【０００８】本発明によれば、スキージヘッドがマスク
プレート上の基板範囲外に位置している印刷待機時にお
いても、ペースト加圧手段によるペーストの加圧を印刷
動作時と同様に維持することにより、ペーストへの圧力
変動を排除してペーストの硬化を抑制することができ
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
法の動作説明図である。

【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。またシリンダ２２のロッド２２ａに
は、シリンダ２９によって開閉駆動されるクランパ２９
ａが設けられており、シリンダ２９を駆動することによ
り、ロッド２２ａを上下方向に固定することができるよ
うになっている。これにより、スキージヘッド１３の上
下位置が固定される。

【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１４
Ｂ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３
０Ｂ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が設けられてい
る。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】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３０Ｂの下面とによっ
て囲まれた印刷空間３５に到達する。印刷空間３５の下
面は、掻き取り部３６Ａ，３６Ｂを縁部とする開口部３
７（図３参照）となっている。

【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の間の開口部
３７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３１ｂ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（ａ）は、スキージヘッド１
３を下降させてマスクプレート１２に当接させ、クリー
ム半田５を加圧板３２で加圧した状態で、スキージヘッ
ド１３をマスクプレート１２上の基板範囲内で摺動させ
ることにより、マスクプレート１２のパターン孔１２ａ
を介して基板３にクリーム半田５を印刷する印刷動作時
の状態を示している。

【００２３】この１つの基板３への印刷が終了し、図４
（ｂ）に示すようにスキージヘッド１３が基板範囲外の
クランパ４上に到達すると、まずシリンダ２９を駆動し
てクランパ２９ａによってロッド２２ａを固定し、スキ
ージヘッド１３の上下位置を固定する。そしてこの状態
で印刷が終了した基板３を保持していたクランパ４を下
降させて版離れ動作を行わせ、当該基板３を搬出すると
ともに新たな印刷対象の基板３の搬入を行う。

【００２４】このとき、スキージヘッド１３の上下位置
をクランプすることにより、スキージヘッド１３が密着
状態のマスクプレート１２によって連れ下げられること
なく、版離れを行うことができる。そしてこの基板入れ
替え動作時においても、加圧板３２によるクリーム半田
５の押し下げは保持され、スキージヘッド１３内のクリ
ーム半田５は印刷動作時と同じ加圧状態を維持される。

【００２５】次に新たな基板３を保持したクランパ４が
上昇して基板の入れ替えが完了すると、図４（ｃ）に示
すように再び印刷動作が行われる。このとき、加圧板３
２によるクリーム半田５の押し下げは継続したままであ
り、スキージヘッド１３内のクリーム半田５は前回の印
刷動作時と同じ加圧状態を維持したまま新たな印刷動作
に移行する。

【００２６】すなわち、上記密閉型スキージヘッド１３
によるスクリーン印刷において、スキージヘッド１３内
のクリーム半田５は、スキージヘッド１３がマスクプレ
ート１２上の基板範囲外に位置している印刷待機時にお
いても、加圧板３２による加圧状態を印刷動作時と同様
に維持される。これにより、スキージング動作の度に加
圧を断続する従来のスクリーン印刷方法と比較して、ス
キージヘッド１３内のクリーム半田５への圧力変動を少
なくすることができる。

【００２７】特に、加圧を断続する場合の再加圧開始時
に不可避的に発生するクリーム半田５への衝撃が完全に
排除されることから、クリーム半田５に衝撃が作用する
ことによる偏硬化、すなわち衝撃的に押しつけられた部
分のクリーム半田５が局部的に硬化することにより流動
性を失い、クリーム半田５全体の流動を阻害することに
よる硬化のさらなる進行を防止することができる。これ
により、クリーム半田５の硬化に起因する印刷不良の発
生を減少させることが可能となる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、スキージヘッドがマス
クプレート上の基板範囲外に位置している印刷待機時に
おいても、ペースト加圧手段によるペーストの加圧を印
刷動作時と同様に維持するようにしたので、ペーストへ
の圧力変動、特に衝撃圧力を排除して、ペーストの硬化
を抑制することができる。

【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
動作説明図

【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 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 (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 FC05 FD05 FD17 FD35 FD37 5E319 BB05 CC33 CD29 GG03 5E343 AA01 AA11 BB21 BB72 DD05 FF04 GG06

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
   をペースト加圧手段によって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が
   前記マスクプレート上の基板範囲外に位置している印刷
   待機時においても、スキージヘッドがマスクプレート上
   で摺動して加圧されたペーストを基板に印刷する印刷動
   作時と同様に、前記ペースト加圧手段によるペーストの
   加圧を維持することを特徴とするスクリーン印刷方法。