JP2004066657A

JP2004066657A - Screen printing equipment

Info

Publication number: JP2004066657A
Application number: JP2002229774A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Abe; 阿部　成孝; Seiichi Miyahara; 宮原　清一; Takaaki Sakagami; 坂上　隆昭; Masayuki Yamazaki; 山崎　公幸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP3951853B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen printing equipment, in which paste (cream solder) can be supplied at low cost. <P>SOLUTION: In the screen printing equipment having a closed type squeegee head 13 for printing the cream solder 5 through the pattern holes 12a of a mask plate 12 on a substrate 3 by moving the sliding contact parts 36A and 36B on the mask plate 12, a paste storage part for storing the cream solder 5 in the squeegee head 13 is constituted of an exchangeable cartridge 31 formed by forming a flexible resin film into the shape of a container opened downward and a main body top part 30A holding the cartridge 31 detachably, and the cartridge 31 is collapsed to a predetermined shape by a solder depressing part 18. As a result, a replacement container of the cream solder 5 can be produced at low cost, and the cream solder is supplied at low cost without waste of resources. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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、マスクプレート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の専用容器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、新たな専用容器と交換することにより、ペーストの補給が行われる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の密閉型スキージヘッドに用いられる専用容器は、樹脂を細長形状の箱形に成形して製作された容器であることからランニングコストが高く、しかも内部に残留して未使用のまま廃棄される残留ペーストが発生して資源の無駄を生じるなど、スクリーン印刷のコストを上昇させる要因となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、低コストでペーストを供給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。
【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、前記スキージヘッドに設けられ内部にペーストを収容するペースト貯溜部と、このペースト貯溜部内のペーストを加圧することによりペーストをペースト貯溜部から下方に移動させる加圧手段と、下方に移動した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を形成し前記マスクプレートの上面に摺接する相対向した２つの摺接部とを備え、前記ペースト貯溜部は、可撓性の膜状材を下方が開口された末広がり断面の容器形状に成形して成り内部にペーストを収容する交換式のペースト容器と、このペースト容器を着脱自在に保持する容器保持部と、前記ペースト容器の上面に当接し前記加圧手段によって上方から押圧されることによりペースト容器を押し下げる押し下げ手段と、前記ペースト容器の外側への膨出変形を防止する膨出防止手段とを有する。
【０００８】
請求項２記載のスクリーン印刷装置は、前記押し下げ手段は前記加圧手段とペースト容器の上面との間に介在する押し下げ部材であり、前記膨出防止手段は前記容器保持部内に上下方向にスライド自在に嵌合し前記末広がり断面における側面に当接して外側方向への変位を規制する変位規制部材であり、前記押し下げ部材は前記幅規制部材に上下方向にスライド自在に嵌合する。
【０００９】
本発明によれば、可撓性の膜状材を下方が開口された容器形状に成形して成り内部にペーストを収容する交換式のペースト容器と、このペースト容器を着脱自在に保持する容器保持部とでペースト貯溜部を構成することにより、低コストでペーストを供給することができる。
【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半田押し下げ部の構造説明図、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側面図、図６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、図７は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト貯溜部の部分斜視図、図８は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト容器の構造説明図、図９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、図１０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、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。
【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はベース部材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。
【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の下面にはナット部材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移動手段となっている。
【００１６】
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。
【００１７】
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いる。本体上部３０Ａ、本体下部３０Ｂは、ヒンジ部１７を介して回転自在に結合されており（図５も参照）、本体上部３０Ａを本体下部３０Ｂに対して反転することにより、本体下部３０Ｂおよび本体上部３０Ａを開放状態にすることが可能となっている。
【００１８】
図３に示すように、本体上部３０Ａは、内部に凹部３０ａが形成された枠状部材を主体としており（図７参照）、凹部３０ａ内にはクリーム半田５が貯溜されたカートリッジ３１が交換自在に装着される。カートリッジ３１は可撓性の膜状材を容器形状に成形して成る交換式の容器であり、装着姿勢において下方が開口された形状となっている。カートリッジ３１は、多数の開孔部３２ａが設けられた押さえ板３２によって本体上部３０Ａに装着される（図５も参照）。本体上部３０Ａおよびは本体上部３０Ａの凹部３０ａ内に装着されたカートリッジ３１は、スキージヘッド１３に設けられたペースト貯溜部を構成している。
【００１９】
ここで図８を参照して、ペースト容器であるカートリッジ３１の構造を説明する。カートリッジ３１は、樹脂膜など可撓性の膜状材を成形して製作され、図８（ａ）に示すように、本体上部３０Ａの凹部３０ａの寸法・形状に応じた細長形状の凹状部３１ａを主体としている。図８（ｂ）はカートリッジ３１の断面を示している。凹状部３１ａは、開口部の幅Ｂが深さＤよりも大きい平底形状となっており、複数の平面を折り曲げ線によって連結した断面形状となっている。この断面形状の詳細については後述する。
【００２０】
凹状部３１ａの外周部からは、凹方向と直交する方向（装着姿勢において水平方向）に張り出した鍔状部３１ｂが形成されている。鍔状部３１ｂは、後述するように、カートリッジ３１を本体上部３０Ａに装着する際の保持面として機能する。鍔状部３１ｂの裏面には、両面に粘着層を有する粘着シート４０が貼着されており、鍔状部３１ｂは粘着シート４０によって本体上部３０Ａに貼着・係止される。
【００２１】
鍔状部３１ｂの表面（凹方向と反対側の面）には、本体上部３０Ａへの装着時の折り曲げ代の部分を除いて、全面に樹脂薄膜より成るカバーシート部材４１が貼着されている。カバーシート部材４１を鍔状部３１ｂに貼着することにより、凹状部３１ａの開口部が閉塞され、凹状部３１ａとカバーシート部材４１との間には閉囲されたペースト収容空間３１ｃが形成される。凹状部３１ａが全面的に開口された状態で、ペースト収容空間３１ｃ内にヘラ等でクリーム半田５を充填した後、カバーシート部材４１を鍔状部３１ｂに全面的に貼着することにより、クリーム半田５がペースト収容空間３１ｃ内に収容される。
【００２２】
次にスキージヘッド１３におけるペースト貯溜部および印刷空間の機能について説明する。図３に示すように、凹部３０ａ内にカートリッジ３１が装着された本体上部３０Ａを本体下部３０Ｂと結合した状態では、カートリッジ３１の上面側には、半田押し下げ部１８が装着される。
【００２３】
半田押し下げ部１８は、図４（ａ）に示すように、枠状部材１８ｂの中央に押当ブロック１８ａを上下方向にスライド自在に嵌合させた構成となっている。図４（ｂ）に示すように枠状部材１８ｂには上鍔部１８ｄが、押当ブロック１８ａには下鍔部１８ｃがそれぞれ設けられており、上鍔部１８ｄが下鍔部１８ｃに当接することにより、押当ブロック１８ａの枠状部材１８ｂからの抜け落ちが防止されるようになっている。
【００２４】
半田押し下げ部１８が装着された状態では、枠状部材１８ｂは本体上部３０Ａに上下方向にスライド自在に嵌合し、押当ブロック１８ａはカートリッジ３１の上面に当接する。図３および図４（ｂ）に示すように、押当ブロック１８ａの上面には、シリンダ１６のロッド１６ａに結合された加圧部材１９が当接する。シリンダ１６を駆動することにより、加圧部材１９は押当ブロック１８ａを介してカートリッジ３１を上方から押圧するようになっている。これにより、可撓性の膜状材より成るカートリッジ３１は容易に撓み変形し、カートリッジ３１内のクリーム半田５が加圧されて押さえ板３２の開孔部３２ａを介して下方に押し出される。
【００２５】
図４（ｂ）に示すように、加圧部材１９の両端の下面には圧縮バネ１９ａが装着されており、加圧部材１９が下降すると圧縮バネ１９ａの下端部は枠状部材１８ｂに設けられたバネ孔１８ｅの底面に当接し、枠状部材１８ｂに対して下方への付勢力を与える。これにより、加圧部材１９の下降に伴って枠状部材１８ｂも本体上部３０Ａ内で下降し、枠状部材１８ｂの下部がカートリッジ３１の末広がり断面における側面（斜面部３１ｄ）に当接した状態を保つ。このため、カートリッジ３１が押圧されて撓み変形する際に、斜面部３１ｄは枠状部材１８ｂによって外側方向への変位が規制され、カートリッジ３１の外側への膨出変形が防止される。
【００２６】
すなわち、上記構成においてシリンダ１６および加圧部材１９はクリーム半田５を加圧する加圧手段となっている。また押当ブロック１８ａは、カートリッジ３１の上面と加圧部材１９との間に介在し、加圧手段によって上方から押圧されることによりカートリッジ３１を押し下げる押し下げ手段となっており、枠状部材１８ｂは、加圧手段によって上方から押圧されることによって下降して外側方向への変位を規制する変位規制部材であり、これによりカートリッジ３１の外側への膨出変形を防止する膨出防止手段となっている。
【００２７】
本体下部３０Ｂには、押さえ板３２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、押さえ板３２の開孔部３２ａに対応する位置に円形の開孔部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、押さえ板３２下面の開孔部３２ａ以外の部位に付着するのを防止する。
【００２８】
本体下部３０Ｂの底部には、付着防止板３３と同様に多数の開孔部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、押さえ板３２および付着防止板３３の開孔部３２ａ、３３ａと絞り板３４の開孔部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相対向して配設された２枚の摺接部３６Ａ，３６Ｂと、本体下部３０Ｂの下面および本体下部３０Ｂの両側端部に設けられた閉塞板３６Ｃ（図６参照）とによって囲まれた印刷空間３５に到達する。
【００２９】
摺接部３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間３５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摺接部３６Ａ，３６Ｂの下端部がマスクプレート１２の表面に摺接する。そして印刷空間３５は加圧されたクリーム半田５を収容し、下面に形成された開口部（摺接部３６Ａと３６Ｂの間の開口）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。印刷動作時には、スキージヘッド１３の移動によって摺接部３６Ａ，３６Ｂはマスクプレート１２の上面を摺動し、印刷空間３５内のクリーム半田５を掻き寄せるスキージングを行う。これにより、クリーム半田５はパターン孔１２ａを介して基板３に印刷される。
【００３０】
加圧部材１９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は押さえ板３２、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、多数の小さい開孔部３２ａ、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。
【００３１】
ここで図５，図６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１４Ａ，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。
【００３２】
図５（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の上面にはピン溝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１４Ａを装着する場合には、図５（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１４Ｂの上面に正しい位置で装着される。
【００３３】
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５（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６に示すように上部１４Ａは、本体上部３０Ａに装着された押さえ板３２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。
【００３４】
図７は、このような姿勢に保持された上部１４Ａの分解図である。本体上部３０Ａは、上述のように凹部３０ａが向けられた枠状部材であり、カートリッジ３１は凹状部３１ａを凹部３０ａ内に嵌入させた状態で、本体上部３０Ａに着脱自在に保持される。本体上部３０Ａは、ペースト容器であるカートリッジ３１を着脱自在に保持する容器保持部となっている。
【００３５】
カートリッジ３１の装着時には、押さえ板３２の両端部を下方に折り曲げて設けられた縁部３２ｂによって、鍔状部３１ｂは本体上部３０Ａの外側面に押し付けられる。このとき鍔状部３１ｂは、粘着テープ４０（図８参照）によって本体上部３０Ａに貼着される。粘着シート４０は、カートリッジ３１を本体上部３０Ａに係止保持させる係止手段となっている。
【００３６】
次に図９を参照して、スクリーン印刷時におけるカートリッジ３１の変形挙動について説明する。図９（ａ）は、本体上部３０Ａ内に新たにカートリッジ３１が装着された状態を示している。スクリーン印刷が開始されると、加圧部材１９が下降し、図９（ｂ）に示すように押当ブロック１８ａを押し下げる。これによりカートリッジ３１に収容されたクリーム半田５が加圧され、開孔部３２ａ、３３ａを介して印刷空間３５内に移動する。
【００３７】
そして印刷動作を反復実行することにより印刷空間３５内のクリーム半田５が消費されるのに伴って加圧部材１９を徐々に下降させ、図９（ｃ）に示すように押当ブロック１８ａによってカートリッジ３１を押しつぶすように変形させる。このとき、前述のように圧縮バネ１９ａの付勢力によって枠状部材１８ｂも共に下降し、カートリッジ３１の斜面部３１ｄに外側から当接した状態を保って外側方向への変位を規制する。
【００３８】
これにより、撓みやすくて不規則な変形を生じやすいカートリッジ３１が外側に膨出変形することがなく、予め想定された所定形状に変形する。そして最終的には、図９（ｄ）に示すように、圧縮バネ１９ａは圧縮されてバネ孔１８ｅ内に完全に収容され、加圧部材１９が枠状部材１８ｂに当接する。この状態では、押当ブロック１８ａの底面と枠状部材１８ｂの底面とが略同一面になり、カートリッジ３１が完全に押しつぶされる。したがって、カートリッジ３１が不規則な形状に押しつぶされることによるクリーム半田５の残留がなく、使用できなくなったクリーム半田５を廃容器ごと廃棄する無駄が発生しない。
【００３９】
上記説明したように、本実施の形態に示すスキージヘッド１３は、従来の高価な専用容器を用いることなく簡便・安価な構造の容器を使用することにより、ランニングコストを大幅に低減することができる。しかも使用されないまま廃棄される残留半田の量が大幅に削減され、省資源が実現される。
【００４０】
またスクリーン印刷においては、印刷準備動作としてペーストの粘度調整のための撹拌を行う必要があるが、本実施の形態のカートリッジ３１は可撓性に富む膜状材で作られた容器を用いていることから、内部に収容されたクリーム半田５を必要に応じて外部から簡単に撹拌することができ、装着前の段階において粘度調整を容易に行うことが可能となっている。
【００４１】
なお、加圧部材１９に圧縮バネ１９ａを装着する構成に替えて、図１０に示すように、押当ブロック１８ａの上面に水平なプレート１８ｆを取り付け、プレート１８ｆに、図４に示す圧縮バネ１９ａと同様の圧縮バネ１８ｇを装着するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、可撓性の膜状材を下方が開口された容器形状に成形して成り内部にペーストを収容する交換式のペースト容器と、このペースト容器を着脱自在に保持する容器保持部とでペースト貯溜部を構成することにより、低コストでペーストを供給することができる。
【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装置のスキージヘッドの半田押し下げ部の構造説明図
【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側面図
【図６】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
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト貯溜部の部分斜視図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト容器の構造説明図
【図９】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１０】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
【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
１４Ａ　上部
１４Ｂ　下部
１６　シリンダ
１８　半田押し下げ部
１８ａ　押当ブロック
１８ｂ　枠状部材
１９　加圧部材
２０　ヘッド昇降部
３０Ａ　本体上部
３０Ｂ　本体下部
３１　カートリッジ
３１ｄ　斜面部
３５　印刷空間
３６Ａ，３６Ｂ　摺接部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printing apparatus that prints paste such as cream solder or conductive paste on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In the electronic component mounting process, screen printing is used as a method for printing paste such as cream solder or conductive paste on a substrate. In this method, a mask plate in which pattern holes are opened according to a printing target portion is set on a substrate, and the paste is printed on the substrate through the pattern holes of the mask plate by squeezing.
[0003]
As a squeezing method for this screen printing, a method using a closed squeegee head is known. This method differs from ordinary screen printing in that a paste is not directly supplied onto a mask plate, but a squeegee head in which paste is stored is used. In this method, the paste in the squeegee head is pressurized while the paste contact surface provided on the lower surface of the squeegee head is in contact with the mask plate, so that the paste is inserted into the pattern holes of the mask plate via the paste contact surface. Is pushed. Then, the squeegee head is slid on the mask plate to sequentially fill each pattern hole with the paste.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, screen printing using the above-described conventional closed squeegee head has the following problems. In the closed squeegee head, unlike the conventional printing method in which the paste is directly supplied onto the mask plate, the paste is supplied in a state of being stored in a dedicated container such as a cartridge in the squeegee head. For this reason, when the paste is consumed in the process of continuing the printing operation, the paste is replaced by replacing the paste with a new dedicated container.
[0005]
However, the dedicated container used for the above-mentioned conventional closed squeegee head is a container manufactured by molding a resin into an elongated box shape, so that the running cost is high, and furthermore, it remains inside and remains unused. This has been a factor that increases the cost of screen printing, such as the generation of waste paste and wasted resources.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a screen printing apparatus capable of supplying a paste at low cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the squeegee head is moved on a mask plate to print a paste on a substrate through a pattern hole of the mask plate. Horizontal moving means for moving in the horizontal direction respectively, elevating means, elevating means, pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, and a paste storage unit provided in the squeegee head and containing a paste therein, Pressurizing means for moving the paste downward from the paste storage by pressing the paste in the paste storage, and contacting the surface of the mask plate through an opening formed in the lower surface to accommodate the paste moved downward. The printing space to be formed and the front and rear walls in the squeezing direction of the printing space are formed. The paste storage portion is formed by molding a flexible film-like material into a container shape having a divergent cross-section with an open lower part. A replaceable paste container for storing the paste in the container, a container holding portion for detachably holding the paste container, and a paste container pressed down by being pressed against the upper surface of the paste container by being pressed from above by the pressurizing means. It has a pressing means and a swelling preventing means for preventing swelling deformation of the paste container to the outside.
[0008]
3. The screen printing apparatus according to claim 2, wherein the pressing means is a pressing member interposed between the pressurizing means and the upper surface of the paste container, and the swelling preventing means is slidable vertically in the container holding portion. And a displacement restricting member that contacts the side surface of the divergent section to restrict displacement in the outward direction, and the pushing-down member is slidably fitted in the width restricting member in the vertical direction.
[0009]
According to the present invention, a replaceable paste container which is formed by molding a flexible film-like material into a container shape with an opening at the bottom and stores paste therein, and a container holder which detachably holds the paste container By configuring the paste storage section with the section, the paste can be supplied at low cost.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a structural explanatory view of a solder press-down portion of a squeegee head of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a ski of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial perspective view of a squeegee head of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial perspective view of a paste storage section of the screen printing apparatus of one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of a paste container of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. Form It is a partial cross-sectional view of the squeegee head of the screen printing apparatus.
[0011]
First, the structure of the screen printing apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2, the substrate positioning section 1 is configured by disposing a substrate holding section 2 on a moving table (not shown). The substrate 3 to be screen-printed is held by a clamper 4 of the substrate holding unit 2. By driving a moving table (not shown), the substrate 3 held by the substrate holding unit 2 is positioned in the horizontal and vertical directions. .
[0012]
A screen mask 10 is provided above the positioning unit 1. The screen mask 10 is configured by mounting a mask plate 12 on a holder 11, and a pattern hole 12 a corresponding to a printing portion of the substrate 3 to be printed is formed in the mask plate 12.
[0013]
A squeegee head 13 is arranged on the screen mask 10 so as to be able to move up and down by a head elevating unit 20. The head elevating unit 20 includes a cylinder 22 erected on a base member 21, and a squeegee head 13 is coupled to a lower end of a rod 22 a of the cylinder 22 via a coupling member 15. The squeegee head 13 moves up and down with respect to the mask plate 12 by driving the cylinder 22. The head elevating unit 20 serves as elevating means for elevating the squeegee head 13 with respect to the screen mask 10.
[0014]
Sliders 23 are fixed at both ends to the lower surface of the plate member 21 of the head elevating unit 20, and the slider 23 is slidably fitted on a guide rail 24 provided on the upper surface of the frame 25. A nut member 26 is connected to the lower surface of the plate member 21, and a feed screw 27 screwed to the nut 26 is driven to rotate by a motor 28.
[0015]
By driving the motor 28, the plate member 21 moves horizontally, and accordingly, the squeegee head 13 connected to the head elevating unit 20 also moves horizontally. By driving the motor 28 with the squeegee head 13 lowered, the squeegee head 13 moves horizontally on the mask plate 12. That is, the motor 28, the feed screw 27, and the nut 26 are moving means for horizontally moving the squeegee head 13 on the mask plate 12.
[0016]
The squeegee head 13 is provided with a printing unit 14 that abuts on the surface of the mask plate 12 and fills the pattern holes 12a with the cream solder 5 as a paste. As shown in FIG. 1, the printing unit 14 is divided into an upper part 14A and a lower part 14B, and the upper part 14A and the lower part 14B are elongated block-shaped members in the width direction of the mask plate 12, as shown in FIG. And a main body lower part 30B.
[0017]
The lengths of the upper body 30A and the lower body 30B are set so as to cover the width of the substrate 3 to be printed as shown in FIG. The main body upper part 30A and the main body lower part 30B are rotatably connected via the hinge portion 17 (see also FIG. 5), and the main body lower part 30B and the main body upper part are inverted by inverting the main body upper part 30A with respect to the main body lower part 30B. 30A can be opened.
[0018]
As shown in FIG. 3, the upper part 30A of the main body is mainly composed of a frame-shaped member having a recess 30a formed therein (see FIG. 7), and a cartridge 31 in which the cream solder 5 is stored is freely replaceable in the recess 30a. Attached to. The cartridge 31 is an exchangeable container formed by molding a flexible film material into a container shape, and has a shape in which a lower portion is opened in a mounting posture. The cartridge 31 is mounted on the upper part 30A of the main body by a holding plate 32 provided with a large number of openings 32a (see also FIG. 5). The upper part 30A of the main body and the cartridge 31 mounted in the concave part 30a of the upper part 30A of the main body constitute a paste storage part provided in the squeegee head 13.
[0019]
Here, the structure of the cartridge 31 which is a paste container will be described with reference to FIG. The cartridge 31 is manufactured by molding a flexible film material such as a resin film, and as shown in FIG. 8A, an elongated concave portion 31a corresponding to the size and shape of the concave portion 30a of the upper body 30A. The main subject. FIG. 8B shows a cross section of the cartridge 31. The concave portion 31a has a flat bottom shape in which the width B of the opening is larger than the depth D, and has a cross-sectional shape in which a plurality of planes are connected by bending lines. Details of the cross-sectional shape will be described later.
[0020]
From the outer peripheral portion of the concave portion 31a, a flange portion 31b projecting in a direction perpendicular to the concave direction (horizontal direction in the mounting posture) is formed. The flange 31b functions as a holding surface when the cartridge 31 is mounted on the upper portion 30A of the main body, as described later. An adhesive sheet 40 having an adhesive layer on both surfaces is adhered to the back surface of the flange 31b, and the flange 31b is adhered and locked to the upper part 30A of the main body by the adhesive sheet 40.
[0021]
A cover sheet member 41 made of a resin thin film is adhered to the entire surface of the flange 31b (the surface opposite to the concave direction) except for a margin for bending when the flange 31b is mounted on the upper body 30A. . By attaching the cover sheet member 41 to the flange 31b, the opening of the concave portion 31a is closed, and a closed paste accommodating space 31c is formed between the concave portion 31a and the cover sheet member 41. You. After the cream solder 5 is filled into the paste accommodating space 31c with a spatula or the like in a state where the concave portion 31a is fully opened, the cover sheet member 41 is completely adhered to the flange portion 31b to obtain a cream. The solder 5 is accommodated in the paste accommodation space 31c.
[0022]
Next, the functions of the paste storage section and the printing space in the squeegee head 13 will be described. As shown in FIG. 3, when the upper part 30A of the main body in which the cartridge 31 is mounted in the concave part 30a is coupled to the lower part 30B of the main body, the solder push-down part 18 is mounted on the upper surface side of the cartridge 31.
[0023]
As shown in FIG. 4A, the solder press-down portion 18 has a configuration in which a pressing block 18a is fitted to the center of a frame-shaped member 18b so as to be slidable in the vertical direction. As shown in FIG. 4B, the frame member 18b is provided with an upper flange portion 18d, and the pressing block 18a is provided with a lower flange portion 18c, and the upper flange portion 18d contacts the lower flange portion 18c. This prevents the pressing block 18a from falling off the frame-shaped member 18b.
[0024]
In a state where the solder press-down portion 18 is mounted, the frame-shaped member 18b is slidably fitted in the upper portion 30A of the main body in the up-down direction, and the pressing block 18a contacts the upper surface of the cartridge 31. As shown in FIGS. 3 and 4B, a pressing member 19 connected to the rod 16a of the cylinder 16 contacts the upper surface of the pressing block 18a. By driving the cylinder 16, the pressing member 19 presses the cartridge 31 from above via the pressing block 18a. As a result, the cartridge 31 made of a flexible film material is easily bent and deformed, and the cream solder 5 in the cartridge 31 is pressed and pushed downward through the opening 32 a of the holding plate 32.
[0025]
As shown in FIG. 4B, compression springs 19a are mounted on the lower surfaces of both ends of the pressing member 19, and when the pressing member 19 is lowered, the lower end of the compression spring 19a is provided on the frame member 18b. It abuts against the bottom surface of the spring hole 18e and applies a downward urging force to the frame-shaped member 18b. As a result, the frame member 18b also moves down in the upper part 30A of the main body in accordance with the lowering of the pressure member 19, and the lower part of the frame member 18b comes into contact with the side surface (slope portion 31d) of the cartridge 31 in the divergent cross section. keep. For this reason, when the cartridge 31 is pressed to bend and deform, the displacement of the slope 31 d in the outward direction is regulated by the frame-shaped member 18 b, and the outward deformation of the cartridge 31 is prevented.
[0026]
That is, in the above configuration, the cylinder 16 and the pressing member 19 serve as a pressing unit that presses the cream solder 5. Further, the pressing block 18a is interposed between the upper surface of the cartridge 31 and the pressing member 19, and is a pressing means for pressing down the cartridge 31 by being pressed from above by the pressing means. And a displacement restricting member that restricts the displacement in the outward direction by being lowered by being pressed from above by the pressurizing means, thereby serving as a swelling preventing means for preventing the swelling deformation of the cartridge 31 to the outside. I have.
[0027]
At the lower part 30B of the main body, an adhesion preventing plate 33 is provided in contact with the pressing plate 32. The adhesion preventing plate 33 is provided with a circular opening 33a at a position corresponding to the opening 32a of the pressing plate 32 (see also FIG. 5). The adhesion preventing plate 33 prevents the cream solder 5 extruded downward from the cartridge 31 from adhering to a portion other than the opening 32 a on the lower surface of the holding plate 32.
[0028]
At the bottom of the lower part 30B of the main body, a diaphragm plate 34 provided with a large number of apertures 34a is mounted similarly to the adhesion preventing plate 33. When the cream solder 5 is extruded by the cylinder 16, the cream solder 5 passes through the openings 32a, 33a of the holding plate 32 and the adhesion preventing plate 33 and the opening 34a of the aperture plate 34 in three stages and moves downward. The extruded cream solder 5 is provided with two sliding contact portions 36A and 36B disposed diagonally inward in the space below the main body lower portion 30B, that is, on the lower surface of the main body lower portion 30B. It reaches the printing space 35 surrounded by the lower surface of the lower body 30B and the closing plates 36C (see FIG. 6) provided at both side ends of the lower body 30B.
[0029]
The sliding portions 36A and 36B form front and rear walls of the printing space 35 in the squeezing direction, and the lower ends of the sliding portions 36A and 36B are in sliding contact with the surface of the mask plate 12 when the squeegee head 13 is lowered. Then, the printing space 35 stores the pressurized cream solder 5 and makes the cream solder 5 contact the surface of the mask plate 12 via an opening (opening between the sliding portions 36A and 36B) formed on the lower surface. . During the printing operation, the sliding portions 36A and 36B slide on the upper surface of the mask plate 12 due to the movement of the squeegee head 13 to perform squeezing to scrape the cream solder 5 in the printing space 35. Thus, the cream solder 5 is printed on the substrate 3 via the pattern holes 12a.
[0030]
By pressing down the pressing member 19 to press the cream solder 5 in the cartridge 31, the cream solder 5 moves through the pressing plate 32, the adhesion preventing plate 33, and the diaphragm plate 34 into the printing space 35. The middle of the movement path of the cream solder 5 is narrowed by a large number of small openings 32a, 33a, and 34a, and the cream solder 5 pressurized passes through these openings. The viscosity of the solder 5 decreases, and the solder 5 is modified into a property suitable for screen printing.
[0031]
Here, a description will be given, with reference to FIGS. As described above, the squeegee head 13 is configured to be divided into the upper part 14A including the cartridge 31 and the lower part 14B including the printing space 35. The upper part 14A and the lower part 14B can be separated and opened and closed by the hinge part 17. Hinged.
[0032]
As shown in FIG. 5A, a hinge plate 17a provided with a pin 17b is fixed to a side surface of the upper portion 14A, and a hinge plate 17c provided with a pin groove 17d is fixed to an upper surface of the lower portion 14B. The hinge plate 17c is partially notched, and the upper part of the pin groove 17d is partially open. When the upper part 14A is mounted on the lower part 14B, as shown in FIG. 5B, the pin 17b is fitted into the pin groove 17d from the notch of the hinge plate 17c. Thereby, the upper part 14A is mounted on the upper surface of the lower part 14B at a correct position.
[0033]
In this state, by inverting the upper portion 14A with the pin 17b as a fulcrum, the upper portion 14A is inverted and separated from the lower portion 14B as shown in FIG. 5C. That is, the upper part 14A can be opened and closed while the upper part 14A is supported by the lower part 14B. As a result, as shown in FIG. 6, the upper portion 14A is held in a posture in which the holding plate 32 mounted on the upper portion 30A of the main body faces upward, so that the cartridge 31 in the concave portion 30a can be detached.
[0034]
FIG. 7 is an exploded view of the upper portion 14A held in such a posture. The upper portion 30A of the main body is a frame-shaped member with the concave portion 30a directed as described above, and the cartridge 31 is detachably held by the upper portion 30A of the main body with the concave portion 31a fitted in the concave portion 30a. The upper part 30A of the main body serves as a container holding part for detachably holding the cartridge 31 as a paste container.
[0035]
When the cartridge 31 is mounted, the flange portion 31b is pressed against the outer surface of the upper portion 30A of the main body by the edges 32b provided by bending both ends of the holding plate 32 downward. At this time, the flange 31b is attached to the upper portion 30A of the main body by the adhesive tape 40 (see FIG. 8). The adhesive sheet 40 serves as locking means for locking and holding the cartridge 31 on the upper part 30A of the main body.
[0036]
Next, the deformation behavior of the cartridge 31 during screen printing will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a state where a cartridge 31 is newly mounted in the upper portion 30A of the main body. When the screen printing is started, the pressing member 19 is lowered, and the pressing block 18a is pressed down as shown in FIG. 9B. As a result, the cream solder 5 contained in the cartridge 31 is pressurized and moves into the printing space 35 through the openings 32a and 33a.
[0037]
By repeatedly executing the printing operation, the pressing member 19 is gradually lowered as the cream solder 5 in the printing space 35 is consumed, and the cartridge is pressed by the pressing block 18a as shown in FIG. 31 is deformed so as to be crushed. At this time, as described above, the frame-shaped member 18b is also lowered by the urging force of the compression spring 19a, and keeps a state in which the frame-shaped member 18b is in contact with the slope 31d of the cartridge 31 from the outside, thereby restricting displacement in the outward direction.
[0038]
As a result, the cartridge 31 that is easily bent and easily deformed irregularly does not swell outward and deforms to a predetermined shape that is assumed in advance. Finally, as shown in FIG. 9D, the compression spring 19a is compressed and completely housed in the spring hole 18e, and the pressing member 19 contacts the frame member 18b. In this state, the bottom surface of the pressing block 18a and the bottom surface of the frame-shaped member 18b are substantially flush, and the cartridge 31 is completely crushed. Therefore, the cream solder 5 does not remain due to the cartridge 31 being crushed into an irregular shape, and wasteful disposal of the unusable cream solder 5 together with the waste container does not occur.
[0039]
As described above, the squeegee head 13 according to the present embodiment can greatly reduce the running cost by using a simple and inexpensive container without using a conventional expensive dedicated container. . Moreover, the amount of residual solder that is discarded without being used is greatly reduced, and resource saving is realized.
[0040]
Further, in screen printing, it is necessary to perform stirring for adjusting the viscosity of the paste as a printing preparation operation, but the cartridge 31 of the present embodiment uses a container made of a highly flexible film material. Therefore, the cream solder 5 housed inside can be easily stirred from the outside as needed, and the viscosity can be easily adjusted at the stage before mounting.
[0041]
Instead of the configuration in which the compression spring 19a is mounted on the pressing member 19, as shown in FIG. 10, a horizontal plate 18f is mounted on the upper surface of the pressing block 18a, and the compression spring 19a shown in FIG. A compression spring 18g similar to the above may be mounted.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, a replaceable paste container which is formed by molding a flexible film-like material into a container shape with an opening at the bottom and stores paste therein, and a container holder which detachably holds the paste container By configuring the paste storage section with the section, the paste can be supplied at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is screen printing according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a squeegee head of the apparatus. FIG. 4 is a structural explanatory view of a solder press-down portion of the squeegee head of the screen printing apparatus of one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial perspective view of a squeegee head of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 7 is a partial perspective view of a paste storage section of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 8 is a structural explanatory view of a paste container of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 9 is an operational explanatory view of a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. Form of Partial cross-sectional view of the squeegee head of the screen printing apparatus [Description of symbols]
3 Substrate 5 Cream solder 12 Mask plate 12a Pattern hole 13 Squeegee head 14A Upper part 14B Lower part 16 Cylinder 18 Solder depressing part 18a Pressing block 18b Frame member 19 Pressurizing member 20 Head elevating part 30A Main body upper part 30B Main body lower part 31 Cartridge 31d Slope Part 35 printing space 36A, 36B sliding part

Claims

A screen printing apparatus for printing a paste on a substrate through a pattern hole of a mask plate by moving a squeegee head on a mask plate, wherein the squeegee head is moved in a horizontal direction with respect to the mask plate, and moved up and down. Horizontal moving means, elevating means, pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, a paste storage section provided in the squeegee head for storing paste therein, and pressurizing the paste in the paste storage section. Pressurizing means for moving the paste downward from the paste reservoir, a printing space for containing the paste moved downward and contacting the surface of the mask plate through an opening formed in the lower surface, and a ski in the printing space. Form front and rear walls in the jing direction and slide on the upper surface of the mask plate An exchangeable paste for accommodating the paste therein, the paste storage being provided with two opposed sliding contact portions, wherein the paste storage portion is formed by molding a flexible film-like material into a container shape having a divergent cross section with an opening at the bottom. A container, a container holding portion that detachably holds the paste container, a pressing unit that abuts on an upper surface of the paste container and presses down the paste container by being pressed from above by the pressing unit, and an outside of the paste container. A swelling preventing means for preventing swelling deformation of the screen printing apparatus.

The press-down means is a press-down member interposed between the pressurizing means and the upper surface of the paste container, and the swelling preventing means is slidably fitted in the container holding portion in the up-down direction to the side surface in the divergent section. 2. The screen printing apparatus according to claim 1, further comprising a displacement restricting member that restricts displacement in an outward direction by abutting, wherein the pressing member is slidably fitted in the width restricting member in a vertical direction.