JP2005007706A - Squeegee made of plastic and cream solder printing apparatus equipped with squeegee - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被印刷基板を覆った開口部を有するスクリーン上を摺動し、前記スクリーン上に置かれた印刷剤をスキージング(拡布)して前記開口部に所定量の印刷剤を充填するスキージ、及び該スキージを備えたクリーム半田印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に電子機器におけるプリント基板は、電子部品実装前に電極、ランド等にクリーム半田印刷を行ない、その上に電子部品を載せ、その後加熱により前記クリーム半田を溶かして前記電子部品の端子部をプリント基板に接合している。
【0003】
図6は、クリーム半田印刷装置の全体概要を示す。図において、クリーム半田印刷装置10は、プリント基板を装置内に搬入して保持する基板搬入保持部11と、搭載したスキージを移動させてプリント基板上にクリーム半田を印刷するヘッド部12と、ヘッド部12を図のY方向に搬送するロボット13とから主に構成されている。ヘッド部12にはスキージ・アセンブリ14が取り付けられ、スキージ・アセンブリ14は、基板搬入保持部11から搬入された図示しないプリント基板が位置決め固定されているスクリーンの上を図のY方向に往復移動し、プリント基板にクリーム半田を転写して印刷する。
【0004】
図7は、ヘッド部12に取り付けられたスキージ・アセンブリ14と、プリント基板16、スクリーン18との関係の概要を示す。図において、すでに回路網を形成したプリント基板16が、クリーム半田印刷装置10内に搬入され、回路を構成する電子部品の電極やランド等に対応して開口部17を開けたスクリーン18の下面に位置決め固定される。スクリーン18の上にクリーム半田19が置かれた後、スキージ・アセンブリ14がスクリーン18の表面に所定圧力で押し付けられ、図のY方向に移動してクリーム半田19をスキージングし、スクリーン18の開口部17からクリーム半田19がプリント基板16上に供給され、所定位置に所要厚の半田層が形成される。その後、印刷された半田層に、図示しない電子部品の端子を接合させ、リフロー炉内において加熱によって半田層を溶融後、冷却して半田を硬化させ、電子部品の端子をプリント基板16に接着させる。
【0005】
図8は、スキージ・アセンブリ14を、その長手方向の中央部分で切断した断面を示している。図示のように、スキージ・アセンブリ14は、スキージ21と、ホルダ22と、ホルダ・カバー23とから主に構成され、スキージ21はホルダ22とホルダ・カバー23との間に挟まれて固定されている。スキージ21は図示の形状が図面に垂直方向に所定長さ延びた帯状を呈し、その1つのエッジ部24がスクリーン18の表面に線接触(接触部は図面に垂直な方向に延びる)している。
【0006】
以上のように構成されたスキージ・アセンブリ14の動作時、エッジ部24をスクリーン18に線接触させて当接した状態のスキージ・アセンブリ14が、図の下方に向けて所定圧力を加えられ、ヘッド部12が移動することによって矢印25に示す方向にエッジ部24がスクリーン18上を摺動し、これによってスクリーン18上に置かれたクリーム半田19をスキージングして開口部17へ充填する。プリント基板16はスクリーン18の下面に位置決め固定されているため、開口部17に充填されたクリーム半田19はプリント基板16上に転写され、印刷される。
【0007】
クリーム半田19の充填を円滑にするため、スキージ21は、図のようにスクリーン18に対してやや傾斜して(例えば、スクリーン面に対して約60°傾斜して)取り付けられている。矢印25に示す方向に移動して印刷を終えたスキージ21は上方に引き上げられ、次に反対側に傾斜した同一又は別のスキージ・アセンブリ14が下降してスキージ21のエッジ部24をスクリーン18に接触させ、これを矢印25と反対の方向に移動させることにより次のプリント基板16へのクリーム半田19の印刷を行う。
【0008】
ところで、スキージ21の材質は、スクリーン18上を摺動するに十分な耐摩耗性、クリーム半田などの印刷剤に対する耐溶剤性などに加え、適切な硬さ・柔軟性を備えていることが要求される。材質が硬すぎる場合にはスクリーン18に接触するエッジ部24がスクリーン18表面の湾曲や波打ちに追従せずにクリーム半田のスキージング洩れを生じ、また柔らかすぎる場合にはクリーム半田19の充填圧力にスキージ21が負けてスキージング洩れを生ずる。このため、スキージ21の材質として、従来からウレタンゴムやスチールなどの使用が知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照。)。
【0009】
この内、ウレタンゴム製のスキージ21の場合、実用上最も硬度が高いゴム硬度90°ほどの硬質のウレタンゴムが通常使用される。しかしながら、ウレタンゴムがこのような硬度を備えていても、スクリーン18の開口部17の形状や大きさによっては、図9に示すようにウレタンゴムの弾性によって開口部17内にスキージ21のエッジ部24が撓んで入り込み、開口部17内に充填されるべきクリーム半田19の一部が掻き取られて所定量のクリーム半田が転写できないという問題が生じることがある。
【0010】
一方、スチール製のメタル・スキージを備えたスキージ・アセンブリ14aの例を図10に示している。図において、薄板からなるメタル・スキージ27がウレタンゴム製のバックアップ材28と共にホルダ22とホルダ・カバー23との間に固定され、スクリーン18に対してはこのメタル・スキージ27のエッジ部24aのみが接するよう構成されている。このような構成とすることにより、メタル・スキージ27の縦弾性係数がウレタンゴム製のスキージ21に比較してはるかに大きいことから(ウレタンゴムの8N/mm2に対し、メタル・スキージは210,000N/mm2)、メタル・スキージ27のエッジ部24aが弾性変形して開口部17内へ入り込むことはほとんどない。したがって、開口部17からのクリーム半田19の掻き取りを最小限に抑えることができ、ウレタンゴムが抱える問題点は解消され得る。
【0011】
しかしながら、このようなメタル・スキージ27を使用した場合、メタル・スキージ27が摺動する相手側のスクリーン18が通常はステンレス鋼で形成されているため、印刷時にメタル・スキージ27とスクリーン18との間でメタル同士が摺動することとなり、スクリーン18の損傷が激しくなるという新たな問題が発生する。スクリーン18が損傷すると印刷品質が低下し、この取替えのために生産効率が低下し、コスト的に不利益が生ずるなどの要因となる。
【0012】
以上のような従来のウレタンゴム製及びスチール製のスキージが内在する問題を解消する技術として、プラスチック製スキージを使用することができる。本明細書でいう「プラスチック」には、ウレタンゴムなどのゴム状弾性を有する物質(エラストマ)は含まれない。ゴムは一般に、室温(18〜29℃)においてその長さを2倍に延ばして1分間保持した後に解放し、1分以内に元の長さの1.5倍以下に収縮する性質を有するものと定義されており、ここでいうプラスチックにはそのような弾性体は含まないものとする。
【0013】
プラスチック製スキージを使用した場合、プラスチック材料の有する特有な硬度と柔軟性とにより、スクリーンの開口部内に充填された印刷剤(クリーム半田)を掻き取ることなく、しかもスクリーンもしくは被印刷基板の湾曲や波打ちにも十分に追従でき、かつ、スクリーンの激しい損傷を回避することが可能なスキージを実現することができるという利点を有する。
【0014】
【特許文献1】
特開平10−86327号広報
【特許文献2】
特開2001−88271号広報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラスチック製のスキージを使用した場合、開口部を設けたスクリーン上を繰り返し摺動するスキージとしての使用に耐え得るだけの十分な耐久性を備えていなければならない。とくに、プラスチック材料はスチール等の金属材料ほどの耐磨性を有しておらず、使用態様によっては磨耗に起因する印刷品質の低下が生ずることも考え得る。また、例えばプラスチック製スキージの板厚が極端に薄い場合には変形が生じ易く、やはりスキージング洩れを発生させる原因となり得る。
【0016】
したがって本発明は、プラスチック製スキージを使用する際において、特に磨耗や変形による影響を最小限に抑えることができるスキージの寸法諸元を明らかにし、これによってスキージの耐久性を高め、製造コストの低減と品質の維持、向上を図り得るプラスチック製スキージ、及び当該スキージを備えたクリーム半田印刷装置を提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スキージをプラスチック材料で形成し、その板厚を約0.8mmから約0.3mmとすることによって耐久性が損なわれることなくプラスチックの有する特性を十分に活用できるようにしたもので、具体的には以下の内容を含む。
【0018】
すなわち、本発明にかかる1つの態様は、開口部を有するスクリーン上を摺動し、前記スクリーン上に置かれた印刷剤をスキージングして前記開口部に印刷剤を充填させる帯状のスキージであって、前記スキージがプラスチック材料で形成され、前記スキージの板厚が約0.3mmから約0.8mmの間であることを特徴とするスキージに関する。前記スキージの板厚は、約0.5mmとすることがより好ましい。
【0019】
前記プラスチック材料は、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、超高分子ポリエチレンからなる群の中から選択することができる。
【0020】
前記スキージは、少なくとも1つのバックアップ材と重ね合わせて使用され、前記バックアップ材の前記スクリーンに対向する縁が、前記スクリーンに対して前記スキージの先端よりも約1mmから約5mm後退する出しろを設けることがスキージの柔軟性を保つ上で好ましい。
【0021】
また、前記印刷剤は、クリーム半田とすることができる。
【0022】
本発明にかかる他の態様は、プリント基板を搬入して位置決め固定する基板搬入保持部と、スキージを保持するヘッド部と、前記ヘッド部を移動させるロボットとから構成され、開口部を有するスクリーン上に置かれたクリーム半田を、前記スクリーン上を摺動する前記スキージによりスキージングして前記開口部に充填させ、前記スクリーンの下面に位置決め固定された前記プリント基板上にクリーム半田を転写して印刷するクリーム半田印刷装置において、上述したいずれかのスキージを使用することを特徴とするクリーム半田印刷装置に関する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるプラスチック製スキージ、及び該スキージを備えたクリーム半田印刷装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。従来技術で説明した構成要素と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付するものとする。図1は、プラスチック製スキージ2を備えたスキージ・アセンブリ1の例を示している。図において、スキージ・アセンブリ1は、プラスチック製のスキージ2と、スキージ2に重ね合わされてこれを補強するバックアップ材3と、これらスキージ2、バックアップ材3を共に挟持して固定するホルダ22及びホルダ・カバー23とから構成されている。スキージ2は図面に垂直な方向に所定長さ延びた帯状を呈し、その1つのエッジ部4がスクリーン18に線接触している(接触部は図面に垂直方向に延びる。)。この状態でスキージ2がスクリーン18上を摺動し、スクリーン18上に置かれたクリーム半田19をスキージングしてスクリーン18の開口部17にこれを充填し、スクリーン18の下面に位置決め固定されたプリント基板16に前記充填したクリーム半田19を転写して印刷する。
【0024】
スキージ2を構成するプラスチック材料は、耐摩耗性、耐溶剤性に優れ、スクリーン18の材料(一般にステンレス鋼)を損傷することなく、かつ、縦弾性係数がウレタンゴムより高いものであることが好ましい。本実施の形態における実施例ではポリアミドイミド板材を加工し、スキージとして使用している。ポリアミドイミドは、上述のいずれの条件をも満たし、かつ加工が容易であることから、例えば市販のポリアミドイミドの薄板を切断し、もしくは打ち抜き、必要に応じてスクリーン18との接触面となるエッジ部4を研削などの機械加工で形成することによって容易に入手することができる。
【0025】
但し、本実施の形態にかかるプラスチック材料からなるスキージ2は、このポリアミドイミド板材を利用したものに限定されず、上述の条件が満たされるものであれば他のプラスチック材料を使用しても勿論よい。代替の材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、超高分子ポリエチレンなどが使用可能である。
【0026】
次に、バックアップ材3の材料としては、プラスチック製スキージ2を補強し得る十分な強度を有し、かつ耐溶剤性に優れたものが好ましく、本実施の形態における実施例ではプラスチック材料、より具体的にはポリアミドを使用している。スキージ2は一般に、スクリーン18の面に対して約0.5N/mmほどの圧力で押し付けられるため、薄板のプラスチック製スキージ2のみではこれに対する十分な強度を有していない場合がある。この強度不足の状態で印刷動作を行うとクリーム半田19の充填圧力にスキージ2が負けてしまい、クリーム半田19のスキージング洩れが発生するため、バックアップ材3を使用してこれを補強している。すなわち、バックアップ材3はスキージ2を補強するためのものであってスクリーン18に直接接触することがない。このためスキージ2ほどの耐摩耗性はバックアップ材3には要求されず、スキージ2に対してより安価な材料を選択することができる。
【0027】
図1において、バックアップ材3のスクリーン18に対向する先端部は、スクリーン18に対してスキージ2の先端よりも後退しており、これによってバックアップ材3がスキージ2に被さっていない領域A(以下、これを「出しろA」という。)が設けられている。これは、スクリーン18やプリント基板16の湾曲、波打ちに対してスキージ2が良好に追従し得るよう柔軟性を持たせるためであり、ユーザはこの出しろAを印刷条件に合せて適切に選択することができる。例えば、厚さ0.5mmのポリアミドイミド製スキージ2を使用した場合、出しろAは約1mmから約5mmほどにセットすることが好ましい。
【0028】
バックアップ材3は、出しろAを設けた後、スクリーン18から離れる方向に板厚が順次増す傾斜部Bと、板厚一定となる厚板部Cとを有している。傾斜部Bの長さ(すなわち、傾斜部の勾配)は使用条件に応じて0(傾斜部なし)から任意の大きさとすることができる。このように、印刷条件に応じて同一のスキージ2を用いながらスクリーン18への追従性が調整できる特性は、従来のウレタンゴム一体型のスキージでは得られなかった本発明特有の効果といえる。
【0029】
さらには、図2に示すように、バックアップ材3を複数の要素3a、3bで構成し、それぞれのバックアップ材の材質を例えばプラスチックや金属などにより適当に組み合わせることによって、スキージ2に対して適切な柔軟性を備えた補強を提供することもできる。出しろA、及び段差部Bの長さも適切に選択することができる。図2はバックアップ材を2つの要素3a、3bで構成しているが、これを3つもしくはそれ以上の数とすることも可能である。
【0030】
本願発明者等は、図1に示すように構成されたスキージ・アセンブリ1におけるスキージ2の板厚をどの程度にすれば磨耗や変形を少なくでき、スキージの耐久力を高められるかにつき検証した。図3はその結果を示したものであり、スキージ2の板厚を各種変化させた場合のスキージ2のエッジ部4における磨耗とスキージ2の変形とによる影響をグラフに表している。横軸はスキージ2の3種類の板厚(0.8mm、0.5mm、0.3mm)を示し、図の縦軸は磨耗による影響度(左側)、及び変形による影響度(右側)を、使用可能なスキージングのショット数(単位千ショット)で示している。2つ折線グラフの内、右肩上がりの折線▲1▼が磨耗によるショット数の変化、右肩下がりの折線▲2▼が変形によるショット数の変化を示している。
【0031】
図からも明らかなように、板厚を0.8mmと厚くした場合、変形による影響は僅かであり、約110,000ショットまでのスキージング使用に耐えられるものの、磨耗による影響が大きく、約2,500ショットでスクリーン上にクリーム半田の掻き取り残し(スキージング洩れ)が見られるようになる。この掻き取り残しは一部のマスクパターン部(スクリーン上の開口部)で見られた現象である。これに対し、板厚を0.3mmと薄くした場合、磨耗による影響は約30,000ショットほどの使用に耐えられるまでに改善される。しかしながら板厚を薄くしたことによる変形の影響が大きく、約10,000ショットで変形によるクリーム半田の掻き取り残しの現象が現れるようになる。
【0032】
以上のような板厚の変化に応じて磨耗、変形が生ずる原因は以下のように判断される。図4(a)において、板厚が0.8mmと厚い場合、板厚による高い剛性によって図の符合Fで示すようにスキージ2のエッジ部4の柔軟性(自由度)が僅かしかなくなる。このスキージ2のエッジ部4とステンレス製であるスクリーン18の開口部17のエッジとが当たった際、スキージ2の高い剛性のためにエッジ部4が擦られ、これを繰り返すことによりエッジ部4に磨耗が生ずる。これによってクリーム半田の掻き取り残しがスクリーン上の開口部で見られることから、開口部17のエッジとスキージ2のエッジ部4との当りによって磨耗が生じていることがわかる。
【0033】
これに対し、板厚を例えば0.3mmと薄くした場合、スキージ2の剛性がこの板厚の変化で低下するため、図4(b)の符合Fに示すようにスキージ2のエッジ部とスクリーンの開口部17のエッジとが当たった際にも、スキージ2のエッジ部4がその当りから逃げるに十分な柔軟性を備えることとなり、磨耗が回避され易い。このために磨耗に対する耐久性が改善される。しかしながら逆に板圧低減によって剛性が低くなるため、例えば溶剤浸潤などによる影響を受け易く、僅かなスキージング・ショットの繰り返しによっても変形が発生し易い状態となる。
【0034】
これらに対し、図3の中央に示す板厚が0.5mmのスキージにおいては、適度の剛性と柔軟性とを備えることにより、磨耗に対しては板厚0.3mmのものに匹敵する20,000ショット超までの使用に耐えることができ、また、変形に対しても板厚0.8mmのものと同等の約110,000ショットまでの使用に耐えることができる。すなわち、プラスチック製スキージの板厚を約0.5mmに設定することによって対磨耗、対変形の両面からスキージとしての耐用寿命を高めることができる。
【0035】
なお、図3における磨耗及び変形による影響が出たことの判断は、いずれもスクリーン上に略0.1mm幅のクリーム半田の掻き取り残しが発生した時点を基準にしている。特に変形による影響の場合、この基準は、スキージ2のエッジ部4の真直度が±0.5mmを越えるときに相当する。真直度がこれよりも小さければ、プラスチックの弾性によって上記の掻き取り残しの発生を回避することができる。また、図3の実験時におけるバックアップ材3の出しろA(図1参照)は5mm、スキージ2の搬送速度は40mm/秒としている。
【0036】
図3から判断すれば、スキージ2の板厚を0.8mmよりも大きく、あるいは0.3mmよりも小さくした場合にはそれぞれ磨耗の問題、変形の問題がより深刻となり、実用性がこれよりも低くなることが分かる。これに対し、板厚が約0.8mmから約0.3mmの間であれば、耐久性に程度の差は生ずるものの以下に示すようにスキージ2としての利用は十分に可能である。
【0037】
図5は、スクリーン18に設けられた各種大きさの開口部17(図の右側に示すように、1.5mm角から6mm角までの9種類の正方形)に対し、プラスチック製スキージ2の板厚を0.8mm、0.5mm、0.3mmとしたときの各開口部17への半田転写率をそれぞれ示している。半田転写率は:
充填質量/(スクリーン開口部容積×クリーム半田密度)×100
により表わされる。すなわち、この半田転写率が高いほど開口部17からの半田の掻き取り量が少ないことを意味し、半田転写率100%の場合には開口部17がクリーム半田19で丁度満たされた状態となる。
【0038】
グラフに基づいて算出したスキージ板厚別の転写率の平均は、0.8mm厚で101.9%、0.5mm厚で98.4%、0.3mm厚で104.9%となる。僅かなばらつきは見られるものの、有意義な差とまでは言えず、これらいずれの板厚であってもスキージとしての機能は十分に果たしていると判断することができる。
【0039】
以上、本発明にかかるプラスチック製スキージの実施の形態について説明してきたが、本実施の形態は以上のように構成されたプラスチック製スキージを備えるクリーム半田印刷装置をも包含している。当該クリーム半田印刷装置は、スキージ部分を除き、図6に示す従来のクリーム半田印刷装置と同様に構成することができる。
【0040】
【発明の効果】
本発明にかかるプラスチック製スキージによれば、スクリーン印刷時におけるクリーム半田などの印刷剤の掻き取り現象を回避でき、スクリーンの湾曲や波打ちにも追従し、かつ耐久性に優れたスキージを提供することができる。
【0041】
また、本発明にかかるプラスチック製スキージを備えたクリーム半田印刷装置によれば、転写率の高い高品質の印刷が可能であり、かつスキージの優れた耐久性とスクリーンの損傷回避により生産効率を向上させる印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるプラスチック製スキージを備えたスキージ・アセンブリを示す側面断面図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかるプラスチック製スキージを備えたスキージ・アセンブリの他の態様を示す側面断面図である。
【図3】プラスチック製スキージの板厚を変化させたときの磨耗と変形の影響度を示す図表である。
【図4】プラスチック製スキージの板厚を変化させたときのエッジ部の柔軟性(自由度)を示す説明図である。
【図5】プラスチック製スキージの板厚を変化させたときの半田転写率を示す図表である。
【図6】クリーム半田印刷装置の概観を示す斜視図である。
【図7】クリーム半田印刷装置の主要構成要素を示す部分斜視図である。
【図8】従来技術によるスキージを示す側面断面図である。
【図9】図8に示すスキージによるクリーム半田の掻き取り現象を示す側面部分断面図である。
【図10】従来技術による他のスキージを示す側面断面図である。
【符号の説明】
1、1a.スキージ・アセンブリ、 2.スキージ、 3、3a、3b.バックアップ材、 4.エッジ部、 10.半田印刷装置、 16.プリント基板、 17.開口部、 18.スクリーン、 19.クリーム半田、 22.ホルダ、
23.ホルダ・カバー
A.出しろ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention slides on a screen having an opening covering a substrate to be printed, and squeezes (spreads) the printing agent placed on the screen to fill the opening with a predetermined amount of printing agent. The present invention relates to a squeegee and a cream solder printing apparatus including the squeegee.
[0002]
[Prior art]
Generally, a printed circuit board in an electronic device is printed with solder paste on electrodes, lands, etc. before mounting the electronic component, and the electronic component is placed on the printed circuit board. It is joined to.
[0003]
FIG. 6 shows an overall outline of the cream solder printing apparatus. In the figure, a cream
[0004]
FIG. 7 shows an outline of the relationship between the
[0005]
FIG. 8 shows a cross section of the
[0006]
During operation of the
[0007]
In order to facilitate the filling of the
[0008]
By the way, the material of the
[0009]
Among these, in the case of the
[0010]
On the other hand, an example of a
[0011]
However, when such a
[0012]
As a technique for solving the problems inherent in the conventional urethane rubber and steel squeegees as described above, a plastic squeegee can be used. The term “plastic” as used in the present specification does not include a substance (elastomer) having rubber-like elasticity such as urethane rubber. Rubber generally has the property of extending its length twice at room temperature (18-29 ° C), holding it for 1 minute, releasing it, and shrinking it to 1.5 times or less of its original length within 1 minute Such plastics are not included in the plastic here.
[0013]
When a plastic squeegee is used, due to the unique hardness and flexibility of the plastic material, the printing agent (cream solder) filled in the opening of the screen is not scraped off, and the screen or substrate to be printed is not bent. There is an advantage that it is possible to realize a squeegee that can sufficiently follow undulations and can avoid severe damage to the screen.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 10-86327 A [Publication 2]
JP 2001-88271 PR [0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plastic squeegee is used, it must have sufficient durability to withstand use as a squeegee that repeatedly slides on a screen provided with openings. In particular, the plastic material does not have the same abrasion resistance as that of a metal material such as steel, and depending on the mode of use, it may be considered that the print quality is deteriorated due to wear. Further, for example, when the plate thickness of a plastic squeegee is extremely thin, deformation is likely to occur, which may also cause squeezing leakage.
[0016]
Therefore, the present invention clarifies the dimensions of the squeegee that can minimize the influence of wear and deformation when using a plastic squeegee, thereby improving the durability of the squeegee and reducing the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a plastic squeegee capable of maintaining and improving quality, and a cream solder printing apparatus provided with the squeegee.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the squeegee is formed of a plastic material, and the thickness of the squeegee is about 0.8 mm to about 0.3 mm so that the characteristics of the plastic can be fully utilized without impairing the durability. Specifically, the following contents are included.
[0018]
That is, one aspect of the present invention is a belt-like squeegee that slides on a screen having an opening, squeezes the printing agent placed on the screen, and fills the opening with the printing agent. The squeegee is made of a plastic material, and the thickness of the squeegee is between about 0.3 mm and about 0.8 mm. The plate thickness of the squeegee is more preferably about 0.5 mm.
[0019]
The plastic material can be selected from the group consisting of polyamideimide, polyimide, polyamide, polyetheretherketone, polyacetal, and ultra high molecular weight polyethylene.
[0020]
The squeegee is used in an overlapped manner with at least one backup material, and the edge of the backup material facing the screen is provided with an outlet that retracts from the tip of the squeegee by about 1 mm to about 5 mm with respect to the screen. This is preferable for maintaining the flexibility of the squeegee.
[0021]
The printing agent can be cream solder.
[0022]
Another aspect of the present invention includes a board carry-in holding unit that carries a printed board and positions and fixes the head, a head unit that holds a squeegee, and a robot that moves the head unit, and has an opening. The cream solder placed on the screen is squeezed by the squeegee sliding on the screen to fill the opening, and the solder paste is transferred onto the printed circuit board positioned and fixed on the lower surface of the screen for printing. The present invention relates to a cream solder printing apparatus using any one of the squeegees described above.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a plastic squeegee and a cream solder printing apparatus including the squeegee according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those described in the related art are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 shows an example of a squeegee assembly 1 having a
[0024]
The plastic material constituting the
[0025]
However, the
[0026]
Next, as the material of the
[0027]
In FIG. 1, the front end portion of the
[0028]
The
[0029]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0030]
The inventors of the present application have examined whether the thickness of the
[0031]
As is apparent from the figure, when the plate thickness is increased to 0.8 mm, the effect of deformation is slight and it can withstand squeezing use up to about 110,000 shots, but the effect of wear is large, about 2 After 500 shots, the cream solder has been scraped off (squeezing leakage) on the screen. This scraping is a phenomenon observed in some mask pattern portions (openings on the screen). On the other hand, when the plate thickness is reduced to 0.3 mm, the influence of wear is improved until it can be used for about 30,000 shots. However, the effect of deformation due to the reduction of the plate thickness is large, and the phenomenon of the cream solder remaining due to the deformation appears after about 10,000 shots.
[0032]
The cause of wear and deformation in accordance with the change in plate thickness as described above is determined as follows. In FIG. 4A, when the plate thickness is as large as 0.8 mm, the flexibility (degree of freedom) of the
[0033]
On the other hand, when the plate thickness is reduced to, for example, 0.3 mm, the rigidity of the
[0034]
On the other hand, in the squeegee having a plate thickness of 0.5 mm shown in the center of FIG. 3, by providing appropriate rigidity and flexibility, it is comparable to the plate having a plate thickness of 0.3 mm for wear. It can withstand use up to over 10000 shots, and can withstand deformation up to about 110,000 shots equivalent to those with a plate thickness of 0.8 mm. That is, by setting the thickness of the plastic squeegee to about 0.5 mm, the useful life as a squeegee can be enhanced from both the wear and deformation sides.
[0035]
Note that the determination of the influence of wear and deformation in FIG. 3 is based on the point at which cream solder with a width of approximately 0.1 mm is left on the screen. In particular, in the case of the influence of deformation, this criterion corresponds to the case where the straightness of the
[0036]
Judging from FIG. 3, when the plate thickness of the
[0037]
FIG. 5 shows the plate thickness of the
Filling mass / (screen opening volume x cream solder density) x 100
Is represented by That is, the higher the solder transfer rate, the smaller the amount of solder scraped from the
[0038]
The average transfer rate for each squeegee plate thickness calculated based on the graph is 101.9% at 0.8 mm thickness, 98.4% at 0.5 mm thickness, and 104.9% at 0.3 mm thickness. Although a slight variation is seen, it cannot be said that the difference is significant, and it can be determined that the function as the squeegee is sufficiently performed at any of these plate thicknesses.
[0039]
As mentioned above, although the embodiment of the plastic squeegee according to the present invention has been described, the present embodiment also includes a cream solder printing apparatus including the plastic squeegee configured as described above. The cream solder printing apparatus can be configured similarly to the conventional cream solder printing apparatus shown in FIG. 6 except for the squeegee portion.
[0040]
【The invention's effect】
According to the plastic squeegee according to the present invention, it is possible to avoid a scraping phenomenon of a printing agent such as cream solder at the time of screen printing, and to provide a squeegee that follows the curvature and undulation of the screen and has excellent durability. Can do.
[0041]
Moreover, according to the cream solder printing apparatus equipped with the plastic squeegee according to the present invention, high-quality printing with a high transfer rate is possible, and the production efficiency is improved by the excellent durability of the squeegee and the avoidance of screen damage. A printing device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a squeegee assembly provided with a plastic squeegee according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing another aspect of the squeegee assembly including the plastic squeegee according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a chart showing the degree of influence of wear and deformation when the thickness of a plastic squeegee is changed.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flexibility (degree of freedom) of the edge portion when the plate thickness of the plastic squeegee is changed.
FIG. 5 is a chart showing the solder transfer rate when the thickness of the plastic squeegee is changed.
FIG. 6 is a perspective view showing an overview of a cream solder printing apparatus.
FIG. 7 is a partial perspective view showing main components of the cream solder printing apparatus.
FIG. 8 is a side sectional view showing a squeegee according to the prior art.
9 is a side partial cross-sectional view showing the phenomenon of cream solder scraping by the squeegee shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a side sectional view showing another squeegee according to the prior art.
[Explanation of symbols]
1, 1a. 1. Squeegee assembly, Squeegee, 3, 3a, 3b. Backup material, 4. Edge part, 10. 15. solder printing device; Printed circuit board, 17. Opening, 18. Screen, 19. Cream solder, 22. holder,
23. Holder cover A. Take out
Claims (6)
前記スキージがプラスチック材料で形成され、
前記スキージの板厚が約0.3mmから約0.8mmの間であることを特徴とするスキージ。A belt-like squeegee that slides on a screen having an opening, squeezes the printing agent placed on the screen, and fills the opening with the printing agent,
The squeegee is formed of a plastic material;
A squeegee having a thickness of about 0.3 mm to about 0.8 mm.
前記スキージがプラスチック材料で形成され、
前記スキージの板厚が約0.5mmであることを特徴とするスキージ。A belt-like squeegee that slides on a screen having an opening, squeezes the printing agent placed on the screen, and fills the opening with the printing agent,
The squeegee is formed of a plastic material;
A squeegee having a thickness of about 0.5 mm.
スキージを保持するヘッド部と、
前記ヘッド部を移動させるロボットとから構成され、
開口部を有するスクリーン上に置かれたクリーム半田を、前記スクリーン上を摺動する前記スキージによりスキージングして前記開口部に充填させ、前記スクリーンの下面に位置決め固定された前記プリント基板上にクリーム半田を転写して印刷するクリーム半田印刷装置において、
前記スキージが、請求項1から請求項5のいずれか一に記載のスキージであることを特徴とするクリーム半田印刷装置。A board carry-in holding section for carrying in and fixing the printed board;
A head portion for holding a squeegee;
A robot that moves the head unit,
Cream solder placed on a screen having an opening is squeezed by the squeegee sliding on the screen to fill the opening, and the cream is placed on the printed circuit board positioned and fixed on the lower surface of the screen. In cream solder printing equipment that transfers and prints solder,
The cream squeegee printing apparatus, wherein the squeegee is the squeegee according to any one of claims 1 to 5.
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CN103802454A (en) * | 2014-01-20 | 2014-05-21 | 苏州松下生产科技有限公司 | Metal scraper of solder paste printer |
CN106274034A (en) * | 2016-08-03 | 2017-01-04 | 海宁长林包装材料有限公司 | A kind of printing process of plastic packaging bag |
CN112659729A (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 兰博特克有限责任公司 | Method for controlling screen printing machine by computer and screen printing machine controlled by computer |
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2003
- 2003-06-18 JP JP2003173469A patent/JP2005007706A/en active Pending
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