JP2009241464A - Screen printing device and positioning method for screen plate - Google Patents

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小松　　徹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen printing device that decreases time during which the printing device is not moved due to the positioning of a screen plate and that has high operation efficiency, and to provide a screen printing device able to easily adjust a printing position with respect to objects of various sizes and shapes to be printed. <P>SOLUTION: The screen plate 10 is set on a screen positioning tool 40. A mark 30 indicating a printing reference position monitored in advance on a screen positioning tool 40 according to an object to be printed and a mark 30 on the screen plate 10 are made to face a screen plate positioning part 24 and an adjuster 26 disposed on the screen positioning tool 40 and the screen plate 10 respectively. A movable part 32 is moved to bring the adjuster 26 into contact with the screen plate positioning part 24, thereby positioning it. With the adjuster 26 held in position, the screen plate 10 is mounted. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属−セラミックス接合基板等へのスクリーン印刷を行うスクリーン印刷装置およびスクリーン版の位置決め方法に関する。   The present invention relates to a screen printing apparatus that performs screen printing on a metal-ceramic bonding substrate or the like and a screen plate positioning method.

スクリーン印刷機におけるスクリーン版の位置合わせは、製品への正確な印刷や、多様化する被印刷物の位置合わせのために求められている。そこで、特許文献１には、ワーク位置決めマークを、レーザー光線を用いてポインティングするポインティング装置を備えるスクリーン印刷装置が提供されている。また、特許文献２には、ワークとマスクの位置合わせのためのマークを撮像するカメラを備えるスクリーン印刷機が提供されている。
さらに、特許文献３には、伸縮自在の版枠ストッパ等を制御装置によって制御することによって被印刷物の位置決めを行うスクリーン印刷機が提供されている。また、特許文献４には、ビデオカメラおよび予め記憶させてある版枠の印刷パターンに対応した被印刷位置を示す映像を利用し版枠の位置決めを行うスクリーン印刷機が提供されている。 The alignment of a screen plate in a screen printing machine is required for accurate printing on a product and alignment of diversified substrates. Therefore, Patent Document 1 provides a screen printing apparatus including a pointing device that points a workpiece positioning mark using a laser beam. Further, Patent Document 2 provides a screen printer provided with a camera that captures an image of a mark for aligning a workpiece and a mask.
Further, Patent Document 3 provides a screen printing machine that positions an object to be printed by controlling a stretchable plate frame stopper or the like with a control device. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 provides a video printer and a screen printing machine that positions a printing plate using an image showing a printing position corresponding to a printing pattern of a printing plate stored in advance.

一方、図３に被印刷物である金属−セラミックス接合基板５０を斜め上方から見た斜視図を示し、上記特許文献の自動位置決め装置を用いない、従来の金属−セラミックス接合基板５０に対する位置決め方法の説明図を図５に示す。なお、金属−セラミックス接合基板５０はセラミックス板５１とセラミックス板５１の上部および下部に接合される金属板５２（例えばＣｕ板）によって構成される。   On the other hand, FIG. 3 shows a perspective view of the metal-ceramic bonding substrate 50 that is a printing object as viewed obliquely from above, and an explanation of a conventional positioning method for the metal-ceramic bonding substrate 50 without using the automatic positioning device of the above-mentioned patent document. The figure is shown in FIG. The metal / ceramic bonding substrate 50 includes a ceramic plate 51 and a metal plate 52 (for example, a Cu plate) bonded to the upper and lower portions of the ceramic plate 51.

図５に示すように、従来の金属−セラミックス接合基板５０に対する位置決めは、薄い鋼板や薄いセラミックス板である位置決めピン６０’を図５における金属−セラミックス接合基板５０の上方および右側方から前記上部および下部金属板に挟まれた部分に差し込み、セラミックス基板の側面に突き当てて位置決めが行われていた。 As shown in FIG. 5, the positioning with respect to the conventional metal / ceramic bonding substrate 50 is performed by positioning the positioning pin 60 ′, which is a thin steel plate or a thin ceramic plate, from above and on the right side of the metal / ceramic bonding substrate 50 in FIG. It was inserted into the part sandwiched between the lower metal plates and abutted against the side surface of the ceramic substrate for positioning.

特開２００２−２６４２９４号公報JP 2002-264294 A 特開２００３−３１１９１９号公報JP 2003-311919 A 特開２００４−４２３３４号公報JP 2004-42334 A 特開２００６−２４０１２４号公報JP 2006-240124 A

しかしながら、上記特許文献１〜４に記載のスクリーン印刷装置は位置決め制御手段が非常に高価であり、また、スクリーン印刷装置が稼動している間は、基本的にはスクリーン版の位置決めができないため、スクリーン版の位置決めのために印刷装置の稼動効率が落ちてしまうという問題点があった。
さらに、上記図５に示した従来の金属−セラミックス接合基板５０に対する位置決め方法では、セラミックス板５１の大きさに多少のばらつきが有る場合に、セラミックス板５１の２辺を基準としたセラミックス基板５１の端部側面でもって位置決めを行っているため、位置ずれリスクがあるという問題点があった。 However, in the screen printing apparatuses described in Patent Documents 1 to 4, the positioning control means is very expensive, and while the screen printing apparatus is in operation, basically the screen plate cannot be positioned. There is a problem in that the operating efficiency of the printing apparatus is lowered due to the positioning of the screen plate.
Further, in the positioning method with respect to the conventional metal-ceramic bonding substrate 50 shown in FIG. 5, when there is some variation in the size of the ceramic plate 51, There is a problem in that there is a risk of misalignment because positioning is performed by the side surface of the end.

そこで、本発明の目的は、スクリーン版の位置合わせによるスクリーン印刷装置の不動時間が少なく、稼動効率の良いスクリーン印刷装置を提供すると共に、様々な大きさ、形状の被印刷物に対してその印刷位置を簡単に調整できるスクリーン印刷装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a screen printing apparatus having a low operating time and a high operation efficiency by aligning the screen plates, and also providing a printing position for printing materials of various sizes and shapes. It is an object of the present invention to provide a screen printing apparatus capable of easily adjusting the screen.

本発明によれば、スクリーン印刷を行うスクリーン印刷装置であって、印刷ステージと、スクリーン版位置決め部を有するスクリーン版取り付け枠と、前記スクリーン版位置決め部に当接して位置決めを行う１または複数のアジャスタを有するスクリーン版と、前記スクリーン版取り付け枠と同様の大きさおよび形状であり、スクリーン版位置決め部を有するスクリーン版位置決め治具とを有することを特徴とする、スクリーン印刷装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a screen printing apparatus for performing screen printing, including a printing stage, a screen plate mounting frame having a screen plate positioning portion, and one or a plurality of adjusters for positioning by contacting the screen plate positioning portion. And a screen plate positioning jig having the same size and shape as the screen plate mounting frame and having a screen plate positioning portion.

前記アジャスタは前記スクリーン版に対して突出量が調整可能であっても良い。   The adjuster may be adjustable in protrusion amount with respect to the screen plate.

前記アジャスタがマイクロメーターであっても良い。   The adjuster may be a micrometer.

前記スクリーン版位置決め治具は、フレームと、前記スクリーン版位置決め部と、スクリーン版突き当て手段によって構成されていても良い。   The screen plate positioning jig may be constituted by a frame, the screen plate positioning unit, and a screen plate abutting means.

前記スクリーン版取り付け枠は、フレームと、前記スクリーン版位置決め部と、スクリーン版突き当て手段によって構成されていても良い。   The screen plate mounting frame may include a frame, the screen plate positioning portion, and a screen plate abutting means.

前記スクリーン版位置決め部の突出量が前記フレームに対して調整可能である突出量調整手段を有していても良い。   You may have the protrusion amount adjustment means in which the protrusion amount of the said screen plate positioning part is adjustable with respect to the said flame | frame.

前記スクリーン版突き当て手段が、エアシリンダーであっても良い。   The screen plate abutting means may be an air cylinder.

前記スクリーン版位置決め部の突出量調整手段が、位置決めボルトまたはマイクロメータであっても良い。   The projection amount adjusting means of the screen plate positioning part may be a positioning bolt or a micrometer.

印刷ステージ上に複数の被印刷物位置決めピンを有することとしても良い。   It is good also as having a several to-be-printed object positioning pin on a printing stage.

前記被印刷物位置決めピンにより、被印刷物の大きさにかかわらず被印刷物の所定の箇所が印刷ステージの所定の箇所に位置決めされることとしても良い。   The predetermined position of the printed material may be positioned at the predetermined position of the printing stage by the printed material positioning pin regardless of the size of the printed material.

前記被印刷物位置決めピンは、可動式の円盤型位置決めピンであっても良い。   The printed material positioning pin may be a movable disk type positioning pin.

また、別の観点からの本発明によれば、スクリーン印刷装置におけるスクリーン版の位置決め方法であって、スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠と同様の寸法、同様の構造を有するスクリーン版位置決め治具にスクリーン版を取り付けて位置合わせを行う工程と、前記スクリーン版を前記スクリーン版位置決め治具から取り外し、前記スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠に固定する工程とを備えたことを特徴とする、スクリーン版の位置決め方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for positioning a screen plate in a screen printing apparatus, wherein the screen plate positioning jig has the same dimensions and the same structure as the screen plate mounting frame of the screen printing apparatus. A screen plate, comprising: a step of attaching a screen plate to perform alignment; and a step of removing the screen plate from the screen plate positioning jig and fixing the screen plate to a screen plate mounting frame of the screen printing apparatus. A positioning method is provided.

前記スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠に取り付けられたスクリーン版位置決め部と、前記スクリーン版に取り付けられたアジャスタを用いてスクリーン版の位置決めを行うこととしても良い。   The screen plate may be positioned using a screen plate positioning portion attached to the screen plate attachment frame of the screen printing apparatus and an adjuster attached to the screen plate.

本発明によれば、スクリーン版の位置合わせによるスクリーン印刷装置の不動時間が少なく、稼動効率の良いスクリーン印刷装置を提供すると共に、様々な大きさ、形状の被印刷物に対してその印刷位置を簡単に調整できるスクリーン印刷装置が提供される。   According to the present invention, a screen printing apparatus that has a low dead time by alignment of the screen plate and has a high operation efficiency is provided, and the printing position can be easily set for printed materials of various sizes and shapes. A screen printing apparatus that can be adjusted to the above is provided.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図１(a)は本実施の形態にかかるスクリーン印刷装置１を上方から見た概略図である。また、図１(b)はスクリーン印刷装置１内にセットされるスクリーン版１０を上方から見た概略図である。
図１(a)に示すように、スクリーン印刷装置１は略長方形または略正方形のスクリーン版１０とそれを囲むように形成されるスクリーン版取り付け枠２０によって構成される。スクリーン版取り付け枠２０には、フレーム２１とスクリーン版突き当て手段２２とスクリーン版位置決め部２４が設置されている。なお、スクリーン版１０の下方には図示しない印刷ステージと印刷ステージ上の所定の場所に位置決めされた被印刷物が備えられ、スクリーン版１０のスクリーン２８の上にインクをのせて、インクを図示しないスキージで掻き取りながら、所定のパターン形状を有するスクリーン２８のスクリーン開口部２９からインクを押し出すことで、被印刷物にインクを印刷する構成をとっている。 FIG. 1A is a schematic view of the screen printing apparatus 1 according to this embodiment as viewed from above. FIG. 1B is a schematic view of the screen plate 10 set in the screen printing apparatus 1 as viewed from above.
As shown in FIG. 1A, the screen printing apparatus 1 includes a substantially rectangular or substantially square screen plate 10 and a screen plate mounting frame 20 formed so as to surround the screen plate 10. The screen plate mounting frame 20 is provided with a frame 21, a screen plate abutting means 22, and a screen plate positioning unit 24. Note that a printing stage (not shown) and a substrate to be printed positioned at a predetermined position on the printing stage are provided below the screen plate 10, and ink is placed on the screen 28 of the screen plate 10 so that the ink is not shown. The ink is pushed out from the screen opening 29 of the screen 28 having a predetermined pattern shape, and the ink is printed on the substrate.

また、スクリーン版１０には、スクリーン版１０をスクリーン版取り付け枠２０に取り付ける際に用いるアジャスタ２６が外郭部２７に設けられており、外郭部２７にスクリーン２８が貼られている。スクリーン２８は例えばテトロンやステンレスメッシュに乳剤が全面に塗布され、その後、所定の部分の乳剤がエッチング等により除去され、所定の（回路）パターン形状となるスクリーン開口部２９が形成される。すなわちスクリーン開口部２９は乳剤のないテトロンまたはステンレスのメッシュであり、メッシュの開口部をインクが通ることで、前記所定のパターン形状のインクが印刷されることになる。 Further, the screen plate 10 is provided with an adjuster 26 in the outer portion 27 used when the screen plate 10 is attached to the screen plate attachment frame 20, and a screen 28 is attached to the outer portion 27. The screen 28 is coated with, for example, a tetron or stainless mesh on the entire surface, and then a predetermined portion of the emulsion is removed by etching or the like to form a screen opening 29 having a predetermined (circuit) pattern shape. That is, the screen opening 29 is a Tetron or stainless mesh without emulsion, and the ink having the predetermined pattern shape is printed by passing the ink through the opening of the mesh.

スクリーン版１０をスクリーン版取り付け枠２０に取り付ける際には、スクリーン版位置決め部２４とアジャスタ２６が対向する位置関係となる。アジャスタ２６は、アジャスタ本体３１と移動部３２によって構成されており、スクリーン版１０がスクリーン版突き当て手段２２に押し付けられるとともに、アジャスタ２６の移動部３２がスクリーン版位置決め部２４に当接し押し付けられることによって、スクリーン版１０はスクリーン版取り付け枠２０に固定されるという構成となっている。スクリーン版突き当て手段２２は例えばエアシリンダーであり、スクリーン版位置決め部２４は例えば位置決めボルトである。エアシリンダーはアジャスタ２６が固定されたスクリーン版位置決め部２４に対して位置調整するときに調整位置がかわってもエアシリンダーの伸縮により変位が吸収されるため好ましい。 When the screen plate 10 is attached to the screen plate attachment frame 20, the screen plate positioning portion 24 and the adjuster 26 are in a positional relationship facing each other. The adjuster 26 includes an adjuster body 31 and a moving part 32. The screen plate 10 is pressed against the screen plate abutting means 22, and the moving part 32 of the adjuster 26 is pressed against the screen plate positioning part 24. Thus, the screen plate 10 is fixed to the screen plate mounting frame 20. The screen plate abutting means 22 is, for example, an air cylinder, and the screen plate positioning unit 24 is, for example, a positioning bolt. The air cylinder is preferable because the displacement is absorbed by the expansion and contraction of the air cylinder even if the adjustment position is changed when the position is adjusted with respect to the screen plate positioning portion 24 to which the adjuster 26 is fixed.

本実施の形態においては、図１（a）に示すように、スクリーン版取り付け枠２０に設けられるスクリーン版位置決め部２４は３つとし、対応するスクリーン版１０に設けられるアジャスタ２６も、図１（b）に示すように同じく３つとする。スクリーン版位置決め部２４およびアジャスタ２６を３つ設けることにより、図１（a）において、上下方向、左右方向、回転（角度）の位置調整がアジャスタ２６によって可能となる。
また、スクリーン版位置決め部２４の設けられる位置は図１（a）で示すスクリーン版取り付け枠２０のフレーム２１の上端部の二箇所および左側部一箇所とし、対応するスクリーン版１０の外郭部２７に設けられるアジャスタ２６も前記スクリーン版位置決め部２４に対向する上端部二箇所および左側部一箇所とする。
またスクリーン版１０のスクリーン２８には、位置決め用マーク３０が左右二箇所用意されている。なお、アジャスタ２６はマイクロメーターであることが好ましい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the screen plate mounting frame 20 has three screen plate positioning portions 24, and the corresponding adjusters 26 provided on the corresponding screen plate 10 are also shown in FIG. As shown in b), there are also three. By providing three screen plate positioning portions 24 and three adjusters 26, the adjuster 26 can adjust the position in the vertical direction, the horizontal direction, and the rotation (angle) in FIG.
The screen plate positioning portions 24 are provided at two positions on the upper end portion of the frame 21 of the screen plate mounting frame 20 shown in FIG. The adjuster 26 provided is also provided at two positions on the upper end and one on the left side facing the screen plate positioning portion 24.
Further, two positioning marks 30 are prepared on the screen 28 of the screen plate 10. The adjuster 26 is preferably a micrometer.

図２には、上記スクリーン版取り付け枠２０と全く同一の寸法・構成をとるスクリーン版位置決め治具４０を上方より見た図を示す。なお、スクリーン版位置決め治具４０の各部の構成については、上記スクリーン版取り付け枠２０の構成と同一であるため説明は省略する。   FIG. 2 shows a screen plate positioning jig 40 having the same dimensions and configuration as the screen plate mounting frame 20 as viewed from above. Note that the configuration of each part of the screen plate positioning jig 40 is the same as the configuration of the screen plate mounting frame 20, and thus the description thereof is omitted.

以上のように構成されるスクリーン印刷装置１において、スクリーン版１０の位置合わせをする場合には、以下のような手順がとられることとなる。
（１）スクリーン位置決め治具４０のスクリーン位置決め部２４とスクリーン版１０のアジャスタ２６を対向させ、スクリーン版１０の外枠部２７をスクリーン版突き当て手段２２により、前記スクリーン位置決め部２４とスクリーン版１０のアジャスタ２６を突き当てることにより、スクリーン版１０をスクリーン位置決め冶具４０にセットする。
（２）被印刷物に応じてあらかじめモニタリングされた印刷基準位置を示すマークとスクリーン版１０のマーク３０を、スクリーン版位置決め部２４に対向し当接しているアジャスタ２６の移動部３２を移動させることにより、前記印刷基準位置を示すマークとスクリーン版１０のマーク３０の位置を合致させる、スクリーン版の位置決めを行う。
（３）（２）において押し付けたアジャスタ２６の位置を保持させたまま、スクリーン版取り付け枠２０のスクリーン位置決め部２４とスクリーン版１０のアジャスタ２６を対向させ、スクリーン版１０の外枠部２７をスクリーン版突き当て手段２２により、前記スクリーン位置決め部２４とスクリーン版１０のアジャスタ２６を突き当てることによってスクリーン版１０を取り付ける。
（４）製品へのためし刷りを行って位置が所定の精度の範囲で合っているかを確認する。通常はさらなる調整は必要ないが、もしここで印刷にずれのある場合にはアジャスタ２６によって微調整を行う。
（５）アジャスタ２６をロックする。 In the screen printing apparatus 1 configured as described above, when the screen plate 10 is aligned, the following procedure is taken.
(1) The screen positioning portion 24 of the screen positioning jig 40 and the adjuster 26 of the screen plate 10 are made to face each other, and the outer frame portion 27 of the screen plate 10 is brought into contact with the screen positioning portion 24 and the screen plate 10 by the screen plate abutting means 22. The screen plate 10 is set on the screen positioning jig 40 by abutting the adjuster 26.
(2) By moving the moving part 32 of the adjuster 26 facing the screen plate positioning part 24 and moving the mark indicating the printing reference position monitored in advance according to the substrate to be printed and the mark 30 of the screen plate 10. The screen plate is positioned so that the mark indicating the printing reference position matches the position of the mark 30 of the screen plate 10.
(3) While maintaining the position of the adjuster 26 pressed in (2), the screen positioning portion 24 of the screen plate mounting frame 20 and the adjuster 26 of the screen plate 10 face each other, and the outer frame portion 27 of the screen plate 10 is moved to the screen. The screen plate 10 is attached by abutting the screen positioning portion 24 and the adjuster 26 of the screen plate 10 by the plate abutting means 22.
(4) Make a trial print on the product and check if the position is within a specified accuracy range. Normally, no further adjustment is necessary, but if there is a deviation in printing, fine adjustment is performed by the adjuster 26.
(5) Lock the adjuster 26.

なお、モニタリングされた印刷基準位置を示すマークとは、スクリーン版位置決め治具４０にスクリーン版１０を取り付けて、スクリーン版１０のマーク３０と前記印刷基準位置を示すマークを合わせたときに、そのときのアジャスタ２６を保持したままスクリーン取り付け枠２０にスクリーン版１０を取り付け替えたときに、被印刷物である例えば金属−セラミックス接合基板の所定の位置にスクリーン開口部２９であるパターンの位置が合うようになっている位置関係を有するマークである。これは、スクリーン版取り付け枠２０と、スクリーン版位置決め治具４０が同様の大きさおよび形状であることから達成される。モニタリングされた印刷基準位置を示すマークは、予め定められたモニタ上の仮想位置でもよく、また、スクリーン版位置決め治具４０の下方に仮の印刷ステージを設け、それにマークされたものでも良い。
なお、印刷ステージ（または仮の印刷ステージ）とスクリーン２９が平行するための高さ方向の調整部（図示しない。例えば全体が電動ボールネジで上下に動くことで調節する）を有しており、前記マークの位置決め前に調整しておく。高さ方向の調整、即ち前記平行の調整は前記マークの位置決めと比べるとシビアではない。（スクリーン版の平行が上下で数１００μｍ〜１ｍｍ程度の差があっても問題ない。） Note that the mark indicating the monitored printing reference position means that when the screen plate 10 is attached to the screen plate positioning jig 40 and the mark 30 of the screen plate 10 and the mark indicating the printing reference position are aligned, When the screen plate 10 is reattached to the screen attachment frame 20 while holding the adjuster 26, the position of the pattern as the screen opening 29 is aligned with a predetermined position of, for example, a metal-ceramic bonding substrate as a substrate. It is a mark having a positional relationship. This is achieved because the screen plate mounting frame 20 and the screen plate positioning jig 40 have the same size and shape. The mark indicating the monitored printing reference position may be a predetermined virtual position on the monitor, or may be a mark provided on a temporary printing stage provided below the screen plate positioning jig 40.
The printing stage (or provisional printing stage) and the screen 29 have a height adjustment unit (not shown. For example, the whole is adjusted by moving up and down with an electric ball screw). Adjust before positioning the mark. The adjustment in the height direction, that is, the parallel adjustment is not severe compared with the positioning of the mark. (There is no problem even if there is a difference of about several hundreds μm to 1 mm in parallel between the screen plates.)

上記（１）〜（５）に述べた手順によって位置合わせを行うスクリーン印刷装置１を用いると、スクリーン印刷する場合にスクリーン印刷装置１本体で位置決めをする必要がないため、一方の被印刷物に印刷が行われるのと同時に、他方の被印刷物についてのスクリーン版１０の位置合わせを行うことが可能となる。また、一度スクリーン版１０の位置合わせを行ってしまえば、二度目以降に同様の印刷を行う場合のスクリーン版１０の位置合わせは必要ない。その結果、スクリーン版１０の位置合わせによるスクリーン印刷装置１の不動時間が少なく、稼動効率の良いスクリーン印刷を行うことが可能となる。
金属−セラミックス接合基板５０においては、その回路部の位置精度が数１０μｍ〜数μｍの範囲であることが必要であり、段取り時間も数１０分〜１時間程度かかることがあり、この時間を削減することができる効果がある。 When the screen printing apparatus 1 that performs alignment according to the procedure described in the above (1) to (5) is used, it is not necessary to position the screen printing apparatus 1 in the case of screen printing. At the same time, it is possible to align the screen plate 10 with respect to the other substrate. Further, once the screen plate 10 is aligned, it is not necessary to align the screen plate 10 when the same printing is performed for the second and subsequent times. As a result, the stationary time of the screen printing apparatus 1 due to the alignment of the screen plate 10 is small, and it is possible to perform screen printing with high operational efficiency.
In the metal / ceramic bonding substrate 50, the positional accuracy of the circuit portion needs to be in the range of several tens of μm to several μm, and the setup time may take several tens of minutes to one hour, and this time is reduced. There is an effect that can be done.

図３は本実施の形態における被印刷物である金属−セラミックス接合基板５０を斜め上方から見た斜視図である。また、図４（a）はスクリーン印刷時の金属−セラミックス接合基板５０が位置決めされている様子を示す平面図であり、図４（b）は図４（a）の様子を側方から見た断面図である。   FIG. 3 is a perspective view of the metal / ceramic bonding substrate 50, which is a substrate to be printed in the present embodiment, as viewed obliquely from above. 4A is a plan view showing a state in which the metal / ceramic bonding substrate 50 is positioned during screen printing, and FIG. 4B is a side view of FIG. 4A. It is sectional drawing.

図３に示されるように金属−セラミックス接合基板５０はセラミックス板５１である例えばＡＩＮ基板やアルミナ基板と、セラミックス板５１の上部および下部に接合される金属板５２であるたとえばＣｕ板によって構成される。ここで、金属板５２の大きさはセラミックス板５１の大きさより大きくなっており、金属−セラミックス接合基板５０の外周部には２枚の金属板５２による隙間５５が形成される。 As shown in FIG. 3, the metal / ceramic bonding substrate 50 is composed of a ceramic plate 51 such as an AIN substrate or an alumina substrate, and a metal plate 52 bonded to the upper and lower portions of the ceramic plate 51 such as a Cu plate. . Here, the size of the metal plate 52 is larger than the size of the ceramic plate 51, and a gap 55 formed by the two metal plates 52 is formed on the outer peripheral portion of the metal-ceramic bonding substrate 50.

ここで、図３に示される金属−セラミックス接合基板５０の製造方法について一例を挙げる。まず、セラミックス板５１として、ＡＩＮ基板（窒化アルミ基板）、アルミナ基板を準備し、この両側にろう材を介して金属板５２を配置し、その状態で加熱し接合する。ろう材としては一般に活性金属入りＡｇ−Ｃｕ系ろう材が用いられ、金属板５２として代表的にはＣｕ板が用いられ、真空雰囲気中で接合される。
セラミック板５１の外形は例えば、長さ１００×幅５０×厚さ０．６ｍｍであり、金属板５２の外形はセラミック板５１より数ｍｍ程度大きい。
セラミックス板５１に金属板５２が接合された状態が図３に示されるものであり、この後、金属板５２に所定の回路パターン形状のエッチングレジストインクをスクリーン印刷装置１で印刷する。印刷されたインクは、ＵＶ等により硬化し、次工程のエッチングにより、インク印刷部（回路パターン部）を残して金属板５２およびろう材が除去される。この後、アルカリ薬液である水酸化ナトリウム等でエッチングレジストインクを除去し、所望の金属−セラミックス接合基板５０を得ることができる。この後、金属板５２（回路パターン）にＮｉめっき等を施すこともあり、これが製品となる。 Here, an example is given about the manufacturing method of the metal-ceramic bonding board | substrate 50 shown by FIG. First, as the ceramic plate 51, an AIN substrate (aluminum nitride substrate) and an alumina substrate are prepared, and metal plates 52 are disposed on both sides of the ceramic plate 51 via a brazing material, and heated and bonded in this state. In general, an active metal-containing Ag—Cu brazing material is used as the brazing material, and a Cu plate is typically used as the metal plate 52 and is joined in a vacuum atmosphere.
The external shape of the ceramic plate 51 is, for example, length 100 × width 50 × thickness 0.6 mm, and the external shape of the metal plate 52 is about several mm larger than the ceramic plate 51.
A state in which the metal plate 52 is bonded to the ceramic plate 51 is shown in FIG. 3. After that, an etching resist ink having a predetermined circuit pattern shape is printed on the metal plate 52 by the screen printing apparatus 1. The printed ink is cured by UV or the like, and the metal plate 52 and the brazing material are removed by leaving the ink printing portion (circuit pattern portion) by etching in the next step. Thereafter, the etching resist ink is removed with sodium hydroxide or the like, which is an alkaline chemical solution, and the desired metal-ceramic bonding substrate 50 can be obtained. Then, Ni plating etc. may be given to the metal plate 52 (circuit pattern), and this becomes a product.

また、図４（a）、（b）に示されるように、スクリーン印刷時には、金属−セラミックス接合基板５０の側方には印刷ステージ７０に取り付けられた位置決めピン６０が設けられている。位置決めピン６０は、図４（a）に示すように図４（a）における金属−セラミックス接合基板５０の上方に二箇所と、左右の側方に一箇所ずつと、下方に一箇所設けられている。さらに、図４（b）に示すように印刷ステージ７０の金属−セラミックス接合基板５０下方には金属−セラミックス接合基板５０を印刷ステージ７０に真空引きによって固定させるバキューム穴７１が設けられている。
ここで、位置決めピン６０は、図４（b）に示すように、外周部の厚さが中心部の厚さより薄くされている円盤状のロールとなっており、その円盤状のロールの先は接合されたセラミックス基板５０の側面と接触している。また、位置決めピン６０の外周部の厚さは隙間５５の幅よりも小さくなっている。また、位置決めピン６０の可動方向は、位置決めピン６０が接する金属−セラミックス接合基板５０の側面に対し垂直になっている。 Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, positioning pins 60 attached to the printing stage 70 are provided on the side of the metal / ceramic bonding substrate 50 during screen printing. As shown in FIG. 4 (a), the positioning pins 60 are provided at two locations above the metal / ceramic bonding substrate 50 in FIG. 4 (a), one location on the left and right sides, and one location below. Yes. Further, as shown in FIG. 4B, a vacuum hole 71 is provided below the metal-ceramic bonding substrate 50 of the printing stage 70 to fix the metal-ceramic bonding substrate 50 to the printing stage 70 by evacuation.
Here, as shown in FIG. 4 (b), the positioning pin 60 is a disc-shaped roll whose outer peripheral portion is thinner than the thickness of the central portion, and the tip of the disc-shaped roll is It is in contact with the side surface of the bonded ceramic substrate 50. Further, the thickness of the outer peripheral portion of the positioning pin 60 is smaller than the width of the gap 55. Further, the movable direction of the positioning pin 60 is perpendicular to the side surface of the metal / ceramic bonding substrate 50 with which the positioning pin 60 contacts.

以上のような構成で設けられる位置決めピン６０によって、複数の金属−セラミックス接合基板５０へのスクリーン印刷時に、金属−セラミックス接合基板５０は、常に位置決めピン６０により四方から押圧されている状態となる。セラミックス板５１に対する回路パターン（エッチング加工された金属板）の位置精度がセラミックス基板で規定されるので、位置決めをする対象はセラミックス板５１である。そこで、位置決めピン６０外周部の薄肉化された部分は、隙間５５においてセラミックス板５１にのみ接触することとされ、複数の金属−セラミックス接合基板５０にスクリーン印刷が行われる際には、常にセラミックス板５１の所定の箇所・点（例えば長方形のセラミックス基板の対角線の交わる中心点）が同一の位置となるよう位置決めピン６０が四方から押圧され、位置決めされる。   The metal-ceramic bonding substrate 50 is always pressed from the four sides by the positioning pins 60 during screen printing on the plurality of metal-ceramic bonding substrates 50 by the positioning pins 60 having the above-described configuration. Since the positional accuracy of the circuit pattern (etched metal plate) with respect to the ceramic plate 51 is defined by the ceramic substrate, the target for positioning is the ceramic plate 51. Therefore, the thinned portion of the outer peripheral portion of the positioning pin 60 is in contact with only the ceramic plate 51 in the gap 55. When screen printing is performed on the plurality of metal-ceramic bonding substrates 50, the ceramic plate is always provided. The positioning pins 60 are pressed and positioned from four sides so that the predetermined positions / points 51 (for example, the center point where the diagonal lines of the rectangular ceramic substrate intersect) are at the same position.

製品である被印刷物となるセラミックス板５１の所定の箇所（例えば中心点）が常に同一の位置に位置決めされることで、セラミックス板５１の大きさにばらつきが有る場合でも安定したパターンの位置精度を有するスクリーン印刷が行われることとなる。それは、スクリーン版１０のパターン部（開口部２９）の所定の箇所（例えば中心点）が、セラミックス板の所定の箇所（例えば中心点）に合うようにスクリーン版１０が予め設計されているためである。
なお、金属板の変形等により位置決めピン６０が差し込めない金属−セラミックス接合基板５０については、図示しないが、リジェクターによって取り除くこととしている。
また、位置決めピン６０の構造からもわかる通り、金属板５２がセラミックス板５１より小さい場合にも有効な装置である。 A predetermined position (for example, the center point) of the ceramic plate 51 that is a product to be printed is always positioned at the same position, so that the position accuracy of the pattern can be stabilized even when the size of the ceramic plate 51 varies. The screen printing which has is performed. This is because the screen plate 10 is designed in advance so that a predetermined portion (for example, the center point) of the pattern portion (opening 29) of the screen plate 10 matches a predetermined portion (for example, the center point) of the ceramic plate. is there.
Note that the metal-ceramic bonding substrate 50 into which the positioning pins 60 cannot be inserted due to deformation of the metal plate or the like is not illustrated but is removed by a rejector.
Further, as can be seen from the structure of the positioning pin 60, the device is also effective when the metal plate 52 is smaller than the ceramic plate 51.

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、スクリーン印刷時の金属−セラミックス接合基板５０が位置決めされる場合の位置決めピン６０の配置は、金属−セラミックス接合基板５０の上方に二箇所と、左右の側方に一箇所ずつと、下方に一箇所設けられているとしたが、異なる配置をとることとしても良い。 As mentioned above, although an example of preferable embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form of illustration. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
For example, when the metal-ceramic bonding substrate 50 is positioned during screen printing, the positioning pins 60 are arranged in two positions above the metal-ceramic bonding substrate 50, one position on the left and right sides, and below. Although it is provided at one place, it may be arranged differently.

以下に図面を参照して例を示す。
図６は被印刷物が製品化時に均等に４分割される金属−セラミックス接合基板５０’である場合の位置決めピン６０の配置を示す説明図である。セラミックス板５１が均等に４分割されている金属−セラミックス接合基板５０’における分割部分１００では、位置決めピン６０はうまく差し込まれず正確な位置決めがなされない可能性がある。
そこで、図６に示すように金属−セラミックス接合基板５０’の図６における上方部二箇所と、左右の側方部の中間よりやや上側に各一箇所ずつと、下方部および右側に一箇所に、分割部分１００の位置とずらして位置決めピン６０を設けることにより、金属−セラミックス接合基板５０’は不具合なく位置決めされる。 Examples are given below with reference to the drawings.
FIG. 6 is an explanatory view showing the arrangement of the positioning pins 60 in the case where the substrate to be printed is a metal / ceramic bonding substrate 50 ′ that is equally divided into four when commercialized. In the divided portion 100 in the metal / ceramic bonding substrate 50 ′ in which the ceramic plate 51 is equally divided into four, the positioning pins 60 may not be inserted well and accurate positioning may not be performed.
Therefore, as shown in FIG. 6, two portions of the upper part in FIG. 6 of the metal-ceramic bonding substrate 50 ′, one place slightly above the middle of the left and right side parts, and one place on the lower part and the right side. The metal-ceramic bonding substrate 50 ′ is positioned without any trouble by providing the positioning pins 60 so as to be shifted from the positions of the divided portions 100.

本発明は、金属−セラミックス接合基板等へのスクリーン印刷を行うスクリーン印刷装置に適用できる。   The present invention can be applied to a screen printing apparatus that performs screen printing on a metal-ceramic bonding substrate or the like.

(a)本実施の形態にかかるスクリーン印刷装置１を上方から見た概略図である。 （b）スクリーン印刷装置１内にセットされるスクリーン版１０を上方から見た概略図である。(a) It is the schematic which looked at the screen printing apparatus 1 concerning this Embodiment from the upper direction. (B) It is the schematic which looked at the screen plate 10 set in the screen printing apparatus 1 from upper direction. スクリーン版位置決め治具４０を上方より見た図である。It is the figure which looked at the screen plate positioning jig 40 from the upper direction. 金属−セラミックス接合基板５０を斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the metal-ceramic bonding board | substrate 50 from diagonally upward. (a)スクリーン印刷時の金属−セラミックス接合基板５０が位置決めされている様子を示す平面図である。 （b）図４（a）の様子を側方から見た断面図である。(a) It is a top view which shows a mode that the metal-ceramics bonding board | substrate 50 at the time of screen printing is positioned. (B) It is sectional drawing which looked at the mode of Fig.4 (a) from the side. 従来の金属−セラミックス接合基板５０に対する位置決め方法の説明図である。It is explanatory drawing of the positioning method with respect to the conventional metal-ceramic bonding board | substrate 50. FIG. 被印刷物が均等に４分割された金属−セラミックス接合基板５０’である場合の位置決めピン６０の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the positioning pin 60 in case the to-be-printed object is the metal-ceramics joining board | substrate 50 'equally divided into four.

符号の説明Explanation of symbols

１…スクリーン印刷装置
１０…スクリーン版
２０…スクリーン版取り付け枠
４０…スクリーン位置決め治具
５０…金属−セラミックス接合基板
６０…位置決めピン
７０…印刷ステージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Screen printing apparatus 10 ... Screen plate 20 ... Screen plate mounting frame 40 ... Screen positioning jig 50 ... Metal-ceramic bonding substrate 60 ... Positioning pin 70 ... Printing stage

Claims (13)

スクリーン印刷を行うスクリーン印刷装置であって、
印刷ステージと、
スクリーン版位置決め部を有するスクリーン版取り付け枠と、
前記スクリーン版位置決め部に当接して位置決めを行う１または複数のアジャスタを有するスクリーン版と、
前記スクリーン版取り付け枠と同様の大きさおよび形状であり、スクリーン版位置決め部を有するスクリーン版位置決め治具とを有することを特徴とする、スクリーン印刷装置。 A screen printing apparatus for performing screen printing,
A printing stage;
A screen plate mounting frame having a screen plate positioning portion;
A screen plate having one or more adjusters for positioning by contacting the screen plate positioning portion;
A screen printing apparatus having a screen plate positioning jig having a size and shape similar to that of the screen plate mounting frame and having a screen plate positioning portion. 前記アジャスタは前記スクリーン版に対して突出量が調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 1, wherein a protrusion amount of the adjuster is adjustable with respect to the screen plate. 前記アジャスタがマイクロメーター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装置。 The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the adjuster is a micrometer. 前記スクリーン版位置決め治具は、フレームと、前記スクリーン版位置決め部と、スクリーン版突き当て手段によって構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the screen plate positioning jig includes a frame, the screen plate positioning unit, and a screen plate abutting unit. 前記スクリーン版取り付け枠は、フレームと、前記スクリーン版位置決め部と、スクリーン版突き当て手段によって構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the screen plate mounting frame includes a frame, the screen plate positioning portion, and a screen plate abutting means. 前記スクリーン版位置決め部の突出量が前記フレームに対して調整可能である突出量調節手段を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のスクリーン印刷装置 The screen printing apparatus according to claim 1, further comprising a protrusion amount adjusting unit that adjusts a protrusion amount of the screen plate positioning portion with respect to the frame. 前記スクリーン版突き当て手段が、エアシリンダーであることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 4, wherein the screen plate abutting means is an air cylinder. 前記スクリーン版位置決め部の突出量調整手段が、位置決めボルトまたはマイクロメータであることを特徴とする、請求項６または７に記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 6 or 7, wherein the projection amount adjusting means of the screen plate positioning portion is a positioning bolt or a micrometer. 印刷ステージ上に複数の被印刷物位置決めピンを有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of substrate positioning pins on the printing stage. 前記被印刷物位置決めピンにより、被印刷物の大きさにかかわらず被印刷物の所定の箇所が印刷ステージの所定の箇所に位置決めされることを特徴とする、請求項９に記載のスクリーン印刷装置。 The screen printing apparatus according to claim 9, wherein a predetermined portion of the printed material is positioned at a predetermined position of the printing stage by the printed material positioning pin regardless of the size of the printed material. 前記被印刷物位置決めピンは、可動式の円盤型位置決めピンであることを特徴とする、請求項９または１０に記載のスクリーン印刷装置。 11. The screen printing apparatus according to claim 9, wherein the printed material positioning pin is a movable disk-type positioning pin. スクリーン印刷装置におけるスクリーン版の位置決め方法であって、
スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠と同様の寸法、同様の構造を有するスクリーン版位置決め治具にスクリーン版を取り付けて位置合わせを行う工程と、
前記スクリーン版を前記スクリーン版位置決め治具から取り外し、前記スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠に固定する工程とを備えたことを特徴とする、スクリーン版の位置決め方法。 A method for positioning a screen plate in a screen printing apparatus,
A step of attaching and aligning the screen plate to a screen plate positioning jig having the same dimensions and the same structure as the screen plate mounting frame of the screen printing apparatus;
A method for positioning a screen plate, comprising: removing the screen plate from the screen plate positioning jig and fixing the screen plate to a screen plate mounting frame of the screen printing apparatus. 前記スクリーン印刷装置のスクリーン版取り付け枠に取り付けられたスクリーン版位置決め部と、前記スクリーン版に取り付けられたアジャスタを用いてスクリーン版の位置決めを行うことを特徴とする、請求項１２に記載のスクリーン版の位置決め方法。 The screen plate according to claim 12, wherein the screen plate is positioned by using a screen plate positioning portion attached to a screen plate attachment frame of the screen printing apparatus and an adjuster attached to the screen plate. Positioning method.
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