JP2004148561A

JP2004148561A - スクリーン印刷機

Info

Publication number: JP2004148561A
Application number: JP2002313797A
Authority: JP
Inventors: Yuji Komuro; 裕治小室
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP4203299B2

Abstract

【課題】基準ピンとプッシャーピンによる位置決め機構を持ちながら、テーブルにクラックの原因となる位置決め用の切り込みのないスクリーン印刷機を提供する。
【解決手段】被印刷物８（８ａ、８ｂ）をテーブル７上に載置してペースト材を印刷するスクリーン印刷機であって、上記被印刷物８を上記テーブルから持ち上げて位置決めした後、上記テーブル７上に降ろして上記ペースト材を印刷する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクリーン印刷機に関し、特にペースト材を被印刷物に高精度に印刷できるスクリーン印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
太陽電池の電極や電子部品実装基板の回路などの形成にはスクリーン印刷機が用いられている。近年太陽電池の電極や電子部品実装基板の回路では微細化が進み、プリントスクリーン版と被印刷物との位置合わせにおいて高精度化が要求されている。
【０００３】
このスクリーン版と被印刷物との位置合わせについては、基準位置マークをスクリーン版と被印刷物との各コーナ部に予め設け、これらの基準位置マークを小型カメラで認識してスクリーン版又は被印刷物を載置しているテーブルを自動又は手動で操作してスクリーン版と被印刷物との基準位置マーク同士を位置合わせすることにより行われていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この方法では高精度の位置合わせが可能となるが、装置が複雑で高額になると共に位置合わせに時間がかかったり、太陽電池用の多結晶シリコン基板のような被印刷物では被印刷物の表面状態や画像処理のための照明の当て方などを一定に維持することが難しいという欠点があった。
【０００５】
また、スクリーン版と被印刷物とを位置合わせする別の方法として、被印刷物を載置しているテーブルに位置決め用のピンを設け、このピンに被印刷物の辺を合わせることが行われていた。
【０００６】
ところが、この方法では自動化が難しく、また太陽電池用シリコン基板のような３００〜３５０μｍ程度の厚みの薄い被印刷物にはピンの引っかかりが弱くて応用できないことがあった。
【０００７】
さらに、スクリーン版と被印刷物とを位置合わせする別の方法として、図３および図４に示すように、被印刷物１４を載置するテーブル１３に１０〜２０ｍｍ程度の幅を有する切り込み１５を設け、テーブル１３の上部又は下部から基準ピン１６とプッシャーピン１７を出し、被印刷物１４をプッシャーピン１７で基準ピン１６に押し付けて位置決めしていた。この方法は自動化がし易くてタクトタイムも短く、また厚みの薄い被印刷物１４でも問題なく応用できるという長所がある。
【０００８】
ところが、この従来の位置決め方法では、テーブル１３の切り込み１５を被印刷物１４の下まで設ける必要があり、例えばシリコン基板のようなもろい被印刷物１４では、位置決め終了後にスキージ（不図示）を動かしてプリントするときにこのスキージの圧力によって被印刷物１４がこの切り込み部１５でたわみ、被印刷物１４にこの切り込み１５部分からクラックが発生することがあった。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、装置が複雑で高額になると共に位置合わせに時間がかかったり、被印刷物の表面状態や画像処理のための照明の当て方などを一定に維持することが難しかったり、自動化が難しかったり、さらにプリントするときにスキージの圧力によって被印刷物にクラックが発生するなどという従来の問題を解消したスクリーン印刷機を提供することを目的とする。
【００１０】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【００１１】
【特許文献】
特公平１１−２４０１２９号公報
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るスクリーン印刷機では、被印刷物をテーブル上に載置してペースト材を印刷するスクリーン印刷機において、前記被印刷物を前記テーブルから持ち上げて位置決めした後、前記テーブル上に降ろして前記ペースト材を印刷することを特徴とする。
【００１３】
上記スクリーン印刷機では、前記被印刷物を位置決めする基準ピンに前記被印刷物をプッシャーピンで押し付けて位置決めすることが望ましい。
【００１４】
また、上記スクリーン印刷機では、前記吸着の真空度が２００Ｐａ以上９０００Ｐａ以下であることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。
図１は本発明に係るスクリーン印刷機における被印刷物の位置決め機構を示す図である。
図１において、７はテーブル、８（８ａ、８ｂ）は被印刷物、９は吸着プレート、１０は吸着プレートを支持する支持金具、１１は被印刷物を位置決めするための基準ピン、１２は被印刷物を位置決めするためのプッシャーピンである。
【００１６】
テーブル７はセラミックやステンレスなどのように耐摩耗性にすぐれたものからなり、その大きさはおよそ２００×２５０ｍｍ、厚みは１０ｍｍ程度であり、被印刷物が確実に固定できるように被印刷物８ａが載置されるべき位置に直径１〜３ｍｍ程度の真空吸着用の穴（図示せず）がおよそ５０個ほど均一に開けられている。
【００１７】
被印刷物８ａ、８ｂは、例えば太陽電池用のシリコン多結晶基板であり、その大きさは約１５０ｍｍ角であり、厚さは約０．３〜０．３５ｍｍである。
【００１８】
吸着プレート９はステンレスやセラミックなどからなり、直径約７５ｍｍで被印刷物８ｂを真空吸着するために直径１〜３ｍｍ程度の穴や幅０．５〜２ｍｍ程度の溝（図示せず）が設けられている。
【００１９】
吸着プレート９を支持する支持金具１０はステンレスなどからなり、中空でその内部は真空ポンプ（図示せず）につながっており、所定の真空度に保つことができるように構成されている。
【００２０】
また、吸着プレート９と支持金具１０とは、テーブル７に載置された被印刷物８ａを吸着して持ち上げて被印刷物８ｂの位置に移動させるために、上下動できるようになっている。
【００２１】
被印刷物８ｂを位置決めするための基準ピン１１と被印刷物８ｂを基準ピン１１に押しつけるためのプッシャーピン１２はＸ軸方向に各１〜２個、Ｙ軸方向にも各１〜２個設けられており、カム機構等で基準ピン１１が所定の位置まで動いた後、プッシャーピン１２が被印刷物８ｂを基準ピン１１の位置まで押しつけるよう、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向とも全て連動して動くようになっている。プッシャーピン１２はスプリング（不図示）が設けられており、これで被印刷物８ｂを基準ピン１１に押しつけることにより位置決めしていく。このように基準ピン１１とプッシャーピン１２で位置決めすることにより、正確かつ高速に位置決めすることができる。
【００２２】
図２に位置決め機構を具備したターンテーブル式のスクリーン印刷機を示す。
図２において、５は回転中心となる回転角度を割り出すインデックスであり、正確に所定の角度で停止できるようになっている。例えば角度９０°で停止するインデックスでは、インデックス５の回転中心の周囲に９０°の間隔で４つの位置Ａ〜Ｄにテーブル７が配置されており、インデックス５の回転に合わせてテーブル７が回転するよう連結されている。
【００２３】
図２において、Ａの位置は被印刷物８をテーブル７に載置するローディング位置であり、Ｂの位置は被印刷物８をテーブル７の所定の位置に位置決めする位置であり、Ｃの位置は被印刷物８にスクリーン印刷を行う位置であり、Ｄの位置は印刷の完了した被印刷物８を取り出すアンローディング位置である。これらのテーブル７が矢印６の方向に回転して、連続的にスクリーン印刷を行うようになっている。
【００２４】
上述のような位置決め機構を具備したスクリーン印刷機で、Ｂの位置に被印刷物８ａを載置したテーブル７が来ると、図１に示す吸着プレート９と支持金具１０が下がりテーブル７に載置された被印刷物８ａを吸着し、そのまま約１０ｍｍ程持ち上げる。この状態で被印刷物８の位置決めの基準ピン１１とプッシャーピン１２を動かして被印刷物８が所定の位置に来るようにする。この位置決めするときの吸着の真空度は、強すぎると被印刷物８ｂが動かなくなって位置決めができなくなる。また、この真空度が弱すぎると位置決めするときに被印刷物８ｂが吸着プレート９から離れて落下するおそれがある。発明者がテストを重ねた結果、位置決めするときにおける吸着の真空度が２００Ｐａ以上９０００Ｐａ以下であれば、問題なく位置決めできることを見出した。
【００２５】
位置決めができたら、Ｂの位置で吸着プレート９と支持金具１０を下げ、再び被印刷物８ｂをテーブル７上に戻す。被印刷物８ｂがテーブル７に戻ったら、テーブル７の真空吸着のスイッチ（不図示）を入れてテーブル７の下側から真空吸着してテーブル７に固定し、吸着プレート９の真空吸着のスイッチ（不図示）を切って吸着プレート９と支持金具１０を上方向に持ち上げて位置決めが完了する。
【００２６】
その後、テーブル７に被印刷物８ａを真空吸着で固定したままＣの位置まで回転させ、Ｃの位置の上部にセットされているプリント用スクリーン（不図示）と、このスクリーン上にある導電ペーストやハンダペーストなどのペースト材などをスキージ（不図示）で所定の圧力で押さえつけながらプリント印刷を行う。
【００２７】
なお、上記の実施例では、Ｃの工程で印刷を行っているが、これに限定されるものではない。例えばＡの工程においてテーブルに載置する際に、本発明の位置決め機構により位置決めをし、次のＢの工程で印刷することもできる。また、ターンテーブルの印刷角も９０°に限定されるものではなく、４５°、６０°、１２０°などでも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るスクリーン印刷機によれば、テーブルから被印刷物を持ち上げて位置決めを行うことから、テーブルに基準ピンやプッシャーピンを動かすための切り込みを設ける必要がなくなり、これに起因した被印刷物の割れやクラックがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷機を示す図である。
【図２】本発明に係るスクリーン印刷機の他の形態を示す図である。
【図３】従来のスクリーン印刷機を示す図である。
【図４】従来のスクリーン印刷機のテーブルを示す図である。
【符号の説明】
７・・・テーブル、８・・・被印刷物、９・・・吸着プレート、１１・・・基準ピン、１２・・・プッシャーピン

Claims

被印刷物をテーブル上に載置してペースト材を印刷するスクリーン印刷機において、前記被印刷物を前記テーブルから持ち上げて位置決めした後、前記テーブル上に降ろして前記ペースト材を印刷することを特徴とするスクリーン印刷機。
前記被印刷物を位置決めする基準ピンに前記被印刷物をプッシャーピンで押し付けて位置決めすることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
前記吸着の真空度が２００Ｐａ以上９０００Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリーン印刷機。