JP2003025542A - 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充填性を確
保する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
板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置において、
スキージヘッドの本体部３０の下面に、クリーム半田を
収容する印刷空間３５のスキージング方向の前後壁面を
形成し下端部がマスクプレート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３７
と、２つの摺接部材３７の間に形成され印刷空間３５を
仕切るとともにマスクプレート１２の表面に対して鋭角
βをなす充填面３８ｂ，３８ｃを有する仕切部材３８と
を備えた。これによりスキージヘッドの移動において、
ローリング効果を重畳させてパターン孔へのペーストの
充填性を向上させることができる。

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が、この充填動作においてはスキー
ジの進行によってペーストに対して回転方向の流動性が
付与されるローリングを利用して、ペーストをパターン
孔内に進入させる。 【０００５】しかしながら、密閉型のスキージヘッドで
は、ペーストをマスクプレートに接触させる印刷空間内
にペーストが多量に収容されていることから、前述のロ
ーリングが発生しにくく、良好な充填性を確保すること
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
において充填性を確保する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
記印刷空間内に位置するマスクプレートの表面に対して
鋭角の接触角で摺接する相対向した２つの摺接部材と、
前記２つの摺接部材の間に形成され前記印刷空間を複数
区画に仕切るとともに前記マスクプレートの表面に対し
て鋭角をなす充填面を有する仕切部材とを備えた。 【０００８】本発明によれば、マスクプレート上で移動
するスキージヘッドに、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印刷空間内に位置するマスク
プレートの表面に対して鋭角の接触角で摺接する相対向
した２つの摺接部材と、前記２つの摺接部材の間に形成
され印刷空間を複数区画に仕切るとともにマスクプレー
トの表面に対して鋭角をなす充填面を有する仕切部材と
を備えることにより、ローリング効果を重畳させてパタ
ーン孔へのペーストの充填性を向上させることができ
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、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
部分断面図、図５は本発明の一実施の形態のスクリーン
印刷におけるスキージヘッド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、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を備えている。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。 【００１３】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２０はスキージヘッド１
３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１
３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。 【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】シリンダ１６は、バルブＶ、レギュレータ
Ｒを介してエア源１８と接続されている。レギュレータ
Ｒは、制御部１９からの圧力設定信号に従ってシリンダ
１６に供給されるエアの圧力を設定できるようになって
おり、カートリッジ３１内のクリーム半田５を所定の圧
力で押し下げ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。シリンダ１
６および加圧板３２はペーストであるクリーム半田５を
加圧するペースト加圧手段となっている。このときの加
圧の制御は、制御部１９によってバルブＶ、レギュレー
タＲを制御することにより行われる。 【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】次に図４を参照してスキージング部３６お
よび印刷空間３５について説明する。スキージング部３
６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３
５が形成される。図４に示すように、スキージング部３
６のスキージング方向（矢印ａ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３７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３７の間の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】２つの摺接部材３７の中間の本体部３０の
下面には、印刷空間３５を２つの区画に仕切る仕切部材
３８が下方に突出して形成されている。仕切部材３８
は、逆３角形断面の柱状部材であり、下端部３８ａがマ
スクプレート１２の表面に対して所定の隙間ｄを保つよ
うに断面形状・寸法が設定されている。 【００２３】仕切部材３８の２つの斜辺３８ｂ，３８ｃ
はそれぞれマスクプレート１２の表面に対して鋭角βを
なす配置となっており、後述するように２つの斜辺３８
ｂ，３８ｃは、スキージヘッド１３の移動過程において
印刷空間３５内のクリーム半田５に対してローリング流
動を与え、このクリーム半田５をパターン孔１２ａ内に
充填する作用を有する充填面３８ｂ，３８ｃとなってい
る。 【００２４】このスキージヘッド１３によるスクリーン
印刷動作について説明する。図５（ａ）に示すように印
刷空間３５内にクリーム半田５が上方から押し出されて
充填された状態で、スキージヘッド１３を矢印ｂ方向へ
移動させると、印刷空間３５内のクリーム半田５のう
ち、仕切部材３８の前面付近に位置するクリーム半田５
には充填面３８ｂによって矢印ｃのようなローリング流
動が与えられる。これにより、スキージヘッド１３の移
動過程において、クリーム半田５はマスクプレート１２
のパターン孔１２ａ内に進入し内部を良好に充填する。 【００２５】スキージヘッド１３がさらに移動し、図５
（ｂ）に示すように一方側の摺接部材３７がパターン孔
１２ａに接近すると、摺接部材３７の前面付近に位置す
るクリーム半田５には同様に矢印ｄのようなローリング
流動が与えられる。これにより、仕切部材３８のローリ
ング効果によってクリーム半田５が進入したパターン孔
１２ａ内に向かって再度クリーム半田５が移動する。し
たがって、１つのパターン孔１２ａに対してローリング
効果が重畳して作用することになり、パターン孔１２ａ
へのクリーム半田５の充填性を向上させることが可能と
なっている。 【００２６】図５（ｃ）は、摺接部材３７によってマス
クプレート１２の上面に付着したクリーム半田５を掻き
取る状態を示している。すなわち、摺接部材３７の下端
部をマスクプレート１２の表面に対して押圧した状態で
スキージヘッド１３が移動することにより、クリーム半
田５は矢印方向に押しやられ、マスクプレート１２の表
面から掻き取られる。 【００２７】このとき、摺接部材３７の移動方向の前方
に位置する仕切部材３８は、マスクプレート１２の表面
に当接せずに隙間が存在することから、摺接部材３７の
移動によって押しやられたクリーム半田５の移動は仕切
部材３８によって阻害されることなく、マスクプレート
１２の表面に沿って移動する。すなわち、このような形
状・配置を採用することにより、掻き取り性を低下させ
ることなく仕切部材３８を付加して充填性を向上させる
ことを可能としている。 【００２８】 【発明の効果】本発明によれば、マスクプレート上で移
動するスキージヘッドに、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印刷空間内に位置するマス
クプレートの表面に対して鋭角の接触角で摺接する相対
向した２つの摺接部材と、前記２つの摺接部材の間に形
成され印刷空間を複数区画に仕切るとともにマスクプレ
ートの表面に対して鋭角をなす充填面を有する仕切部材
とを備えたので、ローリング効果を重畳させてパターン
孔へのペーストの充填性を向上させることができる。

【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装置の
スキージヘッドの部分断面図 【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷におけ
るスキージヘッドの動作説明図 【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 ３５ 印刷空間 ３６ スキージング部 ３７ 摺接部材 ３８ 仕切部材 ３８ｂ，３８ｃ 充填面

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 香月 隆 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 FD15 FD19 FD35 FD37 5E319 BB05 CC33 CD29 GG03 GG15 5E343 AA02 AA11 BB15 BB21 BB72 DD03 FF02 GG08

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【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
   印刷空間内に位置するマスクプレートの表面に対して鋭
   角の接触角で摺接する相対向した２つの摺接部材と、前
   記２つの摺接部材の間に形成され前記印刷空間を複数区
   画に仕切るとともに前記マスクプレートの表面に対して
   鋭角をなす充填面を有する仕切部材とを備えたことを特
   徴とするスクリーン印刷装置。