JP2003025540A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉型のスキージヘッドにおいて安定した印
刷を行うことができるスクリーン印刷装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 密閉型のスキージヘッドをマスクプレー
ト１２上で移動させることによりパターン孔を介して基
板３にペーストを印刷するスクリーン印刷装置におい
て、マスクプレート１２の表面に摺接する相対向した２
つの摺接部材３７Ａ，３７Ｂを備えたスキージヘッド１
３を移動させるスキージング部３６において、シリンダ
４３を駆動して可動ベース４１を回転ヒンジ４２廻りに
回転変位させることにより、シリンダ２２による印圧荷
重を、スキージング方向に対して後ろ側に位置する摺接
部材３７Ａの印圧荷重の方が摺接部材３７Ｂの印圧荷重
よりも大きくなるように荷重配分を設定する。これによ
りクリーム半田の掻き取りに寄与する側の印圧荷重のば
らつきを防止して、安定した印刷を行うことができる。

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、スキージヘッドを移動させることにより、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
を順次充填させる。

【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。スキージングにお
いては、スキージによってマスクプレート表面でペース
トをスキージング方向に押しやりながらパターン孔内に
ペーストを充填するとともに、マスクプレート上面に付
着するペーストを掻き取ることが必要である。このた
め、スキージング時にはスキージをマスクプレートの表
面に対して所定の印圧荷重で押圧することにより、スキ
ージの下端部でマスクプレート表面のペーストを掻き取
るようにしている。

【０００５】しかしながら、密閉型のスキージヘッドは
前後２つのスキージを備えていることから、押圧手段に
よってスキージヘッドに加えられた印圧荷重はこれら２
つのスキージに配分されてマスクプレートを押圧する。
このため、マスクプレート上面が完全な水平面でない場
合や、スキージヘッドが傾いた状態で取り付けられてい
るような場合には、スキージがマスクプレートに片当た
りする状態が生じ印圧荷重がばらつきやすい。このた
め、マスクプレートの上面からペーストを掻き取るため
の適正な印圧荷重が確保されず、ペーストの掻き取り残
りに起因する印刷不具合を生じ、安定した印刷を行うこ
とが困難であるという問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、密閉型のスキージヘッド
において安定した印刷を行うことができるスクリーン印
刷装置を提供することをを目的とする。

【０００７】

【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移
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をマスクプレートに対してそ
れぞれ水平方向に移動させ、昇降させる水平移動手段、
昇降手段と、スキージヘッドをマスクプレートに対して
押圧する押圧手段とを備え、前記スキージヘッドは、前
記ペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマ
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面を形成し下端部が前
記マスクプレートの表面に摺接する相対向した２つの摺
接部材と、前記スキージヘッドを移動させるスキージン
グにおいて前記押圧手段による前記２つの摺接部材のマ
スクプレートに対する印圧荷重を、スキージング方向に
対して後ろ側に位置する摺接部材の印圧荷重の方が他の
摺接部材の印圧荷重よりも大きくなるように荷重配分を
設定する荷重配分設定手段とを備えた。

【０００８】請求項２記載のスクリーン印刷装置は、請
求項１記載のスクリーン印刷装置であって、前記２つの
摺接部材は、マスクプレートに対して鋭角の接触角で摺
接する。

【０００９】本発明によれば、スキージヘッドを移動さ
せるスキージングにおいて押圧手段による２つの摺接部
材のマスクプレートに対する印圧荷重を、スキージング
方向に対して後ろ側に位置する摺接部材の印圧荷重の方
が他の摺接部材の印圧荷重よりも大きくなるように荷重
配分を設定することにより、マスクプレート上面からの
ペーストの掻き取りに寄与する側の摺接部材の印圧荷重
のばらつきを防止して、安定した印刷を行うことができ
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、図４は本発明の
一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図であ
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、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に対して昇降するとともに、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。ヘッド昇降部２
０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。シリンダ制御部４４に
よってシリンダ２２を制御することにより、スキージヘ
ッド１３がマスクプレート１２を押圧する荷重を制御で
きるようになっている。

【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水平移動手段となっ
ている。

【００１６】スキージヘッド１３の構造を説明する。シ
リンダ２２のロッド２２ａの下端部には、水平な固定ベ
ース４０が結合されている。固定ベース４０の下面には
回転ヒンジ４２が結合されており、回転ヒンジ４２には
可動ベース４１が回転変位が許容された状態で結合され
ている。固定ベース４０の一端部には、シリンダ４３が
ロッド４３ａを下向きにして固着されており、ロッド４
３ａは下方の可動ベース４１に結合されている。シリン
ダ４３を駆動してロッド４３ａを突没させることによ
り、可動ベース４１は回転ヒンジ４２を回転支点とした
揺動を行う。シリンダ４３は、シリンダ制御部４４によ
って制御される。

【００１７】可動ベース４１には結合部材１５を介して
印刷部１４が結合されている。印刷部１４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。図１において、３
０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。

【００１８】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。

【００１９】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３１ａ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３１ａ
の開口３１ｂを介して下方に押し出される。

【００２０】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の下面に配設されたスキージング部３６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。このクリーム半田５の移動経路において、多数
の小さい開口３１ｂ，３４ａ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】スキージング部３６は、本体部３０の下方
において周囲を閉囲する４方向の壁面より構成され、こ
れらの壁面の内側に印刷空間３５が形成される。スキー
ジング部３６のスキージング方向の両端には、印刷空間
３５の前後壁面を形成し下端部が印刷空間３５内に位置
するマスクプレート１２の表面に対して鋭角の接触角α
で摺接する相対向した２つの摺接部材３７Ａ，３７Ｂが
配設されている。印刷動作時には、印刷空間３５は加圧
されたクリーム半田５を収容し、印刷空間３５の下面、
すなわち２つの摺接部材３７Ａ，３７Ｂの間に形成され
た開口部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。

【００２２】このスキージヘッド１３によるスクリーン
印刷動作について、図３、図４を参照して説明する。ま
ず、図３に示すように左方向（矢印ａ方向）への印刷を
行う場合には、シリンダ４３のロッド４３ａを没入さ
せ、可動ベース４１を右下り方向に傾斜させる。これに
より印刷部１４全体が同様に傾斜し、この結果マスクプ
レート１２と当接するスキージング部３６のうち、右側
の摺接部材３７Ａの方が摺接部材３７Ｂよりも強くマス
クプレート１２の表面に当接する。したがって、スキー
ジヘッド１３を移動させる過程において、シリンダ２２
による押圧荷重の大部分は摺接部材３７Ａに集中して作
用し、摺接部材３７Ａの印圧荷重Ｆａは、ほぼシリンダ
２２の押圧荷重Ｆ０に等しくなる。

【００２３】これに対し、図４に示すように矢印ｂ方向
への印刷を行う場合には、上記と反対にシリンダ４３の
ロッド４３ａを突出させ、可動ベース４１を右上がり方
向に傾斜させる。これにより左側の摺接部材３７Ｂが集
中的にマスクプレート１２の表面に当接し、シリンダ２
２による押圧荷重の大部分は摺接部材３７Ｂに集中して
作用し、摺接部材３７Ｂの印圧荷重Ｆｂは、ほぼシリン
ダ２２の押圧荷重Ｆ０に等しくなる。

【００２４】すなわち、シリンダ４３を駆動することに
より、シリンダ２２による２つの摺接部材３７Ａ，３７
Ｂのマスクプレート１２に対する印圧荷重を、スキージ
ング方向に対して後ろ側に位置する摺接部材３７Ｂの印
圧荷重の方が他の摺接部材３７Ａの押圧荷重よりも大き
くなるように荷重配分を設定することができる。したが
って、上記スキージヘッド１３の構成において、固定ベ
ース４０、可動ベース４１、回転ヒンジ４２およびシリ
ンダ４３は、荷重配分設定手段として機能している。

【００２５】もちろん荷重配分設定手段は上記構成に限
定されるものではなく、スキージング方向の前後の２つ
の摺接部材に作用する印圧荷重を、一方側の方が他方側
よりも大きくなるように設定できるもので有ればこれ以
外の構成でも差し支えない。

【００２６】このようにスキージングに際し、前後２つ
の摺接部材３７Ａ，３７Ｂに作用する印圧荷重の配分
を、スキージング方向に対して後ろ側に位置する摺接部
材３７Ａ又は３７Ｂの印圧荷重の方を大きく設定するこ
とにより、シリンダ２２による押圧荷重を印刷に寄与す
る側の摺接部材３７Ａ又は３７Ｂに集中して作用させる
こととなる。

【００２７】したがって、マスクプレートの変形や傾斜
など、印圧荷重にばらつきを生じるような要因が存在す
る場合においても、シリンダ２２による押圧荷重は大部
分が一方側の摺接部材３７Ａ又は３７Ｂのみに作用する
ことから、実際のスクリーン印刷動作において印圧荷重
のばらつきが生じることがなく、安定した印刷を行うこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、スキージヘッドを移動
させるスキージングにおいて押圧手段による２つの摺接
部材のマスクプレートに対する印圧荷重の配分を、スキ
ージング方向に対して後ろ側に位置する摺接部材の印圧
荷重の方が他の摺接部材の印圧荷重よりも大きくなるよ
うに設定するようにしたので、マスクプレート上面から
のペーストの掻き取りに寄与する側の摺接部材の印圧荷
重のばらつきを防止して、安定した印刷を行うことがで
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
動作説明図

【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
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 ２０ ヘッド昇降部 ２２ シリンダ ３５ 印刷空間 ３６ スキージング部 ３７Ａ，３７Ｂ 摺接部材 ４０ 固定ベース ４１ 可動ベース ４２ 回転ヒンジ ４３ シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 公幸 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 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 Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FA31 FB24 FC08 FD05 FD17 FD35 FD37 FD42 5E319 AC01 BB05 CD29 GG20

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移動
   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をマスクプレートに対してそれ
   ぞれ水平方向に移動させ、昇降させる水平移動手段、昇
   降手段と、スキージヘッドをマスクプレートに対して押
   圧する押圧手段とを備え、前記スキージヘッドは、前記
   ペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマス
   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面を形成し下端部が前記
   マスクプレートの表面に摺接する相対向した２つの摺接
   部材と、前記スキージヘッドを移動させるスキージング
   において前記押圧手段による前記２つの摺接部材のマス
   クプレートに対する印圧荷重を、スキージング方向に対
   して後ろ側に位置する摺接部材の印圧荷重の方が他の摺
   接部材の印圧荷重よりも大きくなるように荷重配分を設
   定する荷重配分設定手段とを備えたことを特徴とするス
   クリーン印刷装置。
2. 【請求項２】前記２つの摺接部材は、マスクプレートに
   対して鋭角の接触角で摺接することを特徴とする請求項
   １記載のスクリーン印刷装置。