JP2011025453A

JP2011025453A - Arcuate printing plate

Info

Publication number: JP2011025453A
Application number: JP2009171466A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Saito; 齊藤友治
Original assignee: Process Lab Micron Co Ltd
Current assignee: Process Lab Micron Co Ltd
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printing plate for printing solder paste in which little labor is needed for stretching a stencil plate and there are little printing unevenness. <P>SOLUTION: The paste printing plate constituted by stretching the stencil plate having through-holes according to a printing pattern is characterized in that the frame section of the printing plate is constituted by curving the same in an arcuate shape, and the stencil plate is constituted by stretching without applying tension. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント配線基板等の実装工程に用いられる印刷用メタルマスク版に関するものである。
The present invention relates to a printing metal mask plate used in a mounting process of a printed wiring board or the like.

現在、プリント配線基板等の基板回路形成には金属の板に印刷パターンが開口されたメタルマスク(以下マスク)が一般的に用いられている。
Currently, a metal mask (hereinafter referred to as a mask) in which a printed pattern is opened in a metal plate is generally used to form a substrate circuit such as a printed wiring board.

前記したマスクを用いて基板上に導電性ペースト(以下ペースト)を印刷する場合にはスクリーン枠と呼ばれる金属製の枠、もしくは硬質の樹脂製の枠に前記マスクを張設した所謂メタルマスク版と呼ばれる形状で印刷装置にセットして印刷するのが一般的である。
When printing a conductive paste (hereinafter referred to as paste) on a substrate using the above-described mask, a metal frame called a screen frame, or a so-called metal mask plate in which the mask is stretched on a hard resin frame, and In general, it is set in a printing apparatus in a so-called shape and printed.

前記メタルマスク版を用いた印刷方法としては、メタルマスク版を基板から離して水平に載置し、マスク上からスキージを基板方向に押し付けながら移動させることにより、開口内に半田ペーストを充填し、スキージが通り過ぎた時点でペーストを基板接触部に載せていきながら基板上に半田を印刷する方法、所謂オフコンタクト印刷が一般的に行われている。
As a printing method using the metal mask plate, the metal mask plate is placed horizontally apart from the substrate, and the solder paste is filled in the opening by moving the squeegee while pressing it toward the substrate from the mask, A method of printing solder on a substrate while placing a paste on the substrate contact portion when the squeegee passes, so-called off-contact printing is generally performed.

メタルマスク版としては、枠に直接マスクを張設した版、所謂フルメタル版と、紗と呼ばれるメッシュスクリーンを介して枠にマスクを張設した所謂コンビネーション版がある。
As the metal mask plate, there are a plate in which a mask is directly stretched on a frame, a so-called full metal plate, and a so-called combination plate in which a mask is stretched on a frame via a mesh screen called a ridge.

フルメタル版は、マスクを直接枠に張設できるため、張設の手間がかからないという利点がある。しかし、マスクの材質である金属の特性上、印刷時にマスクが伸びてしまい、印刷パターンの寸法精度が変化しやすいという欠点がある。
The full metal version has an advantage that the mask can be directly stretched on the frame, so that the labor of stretching is not required. However, due to the characteristics of the metal that is the material of the mask, there is a drawback in that the mask stretches during printing and the dimensional accuracy of the printed pattern is likely to change.

前記問題を踏まえて開発されたのがコンビネーション版であり、印刷時に生じてしまうマスクの伸びを弾性のあるスクリーンメッシュで吸収させることにより、フルメタル版と比べ、印刷耐久性が格段に向上した。
特開２００４−１６７７１３ The combination plate was developed based on the above problems, and the printing durability was remarkably improved as compared with the full metal plate by absorbing the elongation of the mask generated during printing with an elastic screen mesh.
JP 2004-167713 A

しかし、コンビネーション版は製造に手間がかかり、さらに耐久性を必要としない場面、例えば試作パターンの検討の際には、意匠パターンごとに専用の版を作製しなければならず、費用や手間がかかるという問題や、紗のテンションに起因する意匠パターンずれ、すなわちマスクが紗によって外側に引っ張られてしまい意匠パターンがずれてしまう問題があった。
However, the combination plate takes time to manufacture, and moreover, in the case where durability is not required, for example, when examining a prototype pattern, it is necessary to create a dedicated plate for each design pattern, which is expensive and time-consuming. There is a problem that the design pattern shifts due to the wrinkle tension, that is, the design pattern shifts because the mask is pulled outward by the wrinkles.

また、前記コンビネーション版を用いて印刷を行う場合、図７及び８に示したように印刷箇所によってはスキージによって押圧しながら印刷する際、マスクと基板の角度が異なってしまうため、スキージによるペーストの掻きとり量、すなわち基板面内の印刷状態にムラがでてしまうという問題があった。さらに版のテンションによってはスキージが通り過ぎた後、基板から紗が離れる、所謂版離れ時に均一な版離れができないという問題もあった。
Also, when printing using the combination plate, as shown in FIGS. 7 and 8, when printing while pressing with a squeegee depending on the printing location, the angle between the mask and the substrate will be different. There was a problem that the amount of scraping, that is, the printed state within the substrate surface, was uneven. Furthermore, depending on the tension of the plate, after the squeegee passes, the wrinkle is separated from the substrate, so that there is a problem that uniform plate separation cannot be performed at the time of so-called plate separation.

テンションをかけない版で印刷しようとする場合はマスクと基板を密着させて印刷するオンコンタクトと呼ばれる方法で印刷することになるが、その場合は逆にテンションをかけていないため、版離れ時にマスクがペーストの粘性によって引っ張られてしまい、マスクがうまく基板から剥がせずに意匠ズレが起きてしまうという問題がある。
When printing with a plate that does not apply tension, printing is performed by an on-contact method, in which the mask and the substrate are in close contact with each other. In this case, however, no tension is applied. However, it is pulled by the viscosity of the paste, and there is a problem that the design is displaced without the mask being peeled off from the substrate.

また、前記した試作パターンの検討の際には、通常、製品作製に使用している印刷装置よりも小さいスケール、できれば手作業によって費用や手間をかけずに簡易的に意匠パターンの評価が行なえることが望まれていた。
Also, when examining the above-mentioned prototype pattern, it is usually possible to easily evaluate a design pattern with a smaller scale than that of a printing apparatus used for product production, preferably without manual labor and cost. It was hoped that.

本発明は、意匠パターンの試作検討や、多品種少量生産を行う際に、メタルマスクを枠へテンションをかけずに張設でき、かつ手動で印刷する場合でも均一印刷性に優れた印刷版を得ることができることを目的とする。
The present invention provides a printing plate that is capable of stretching a metal mask without applying tension to a frame when performing trial manufacture of design patterns and producing a variety of products in small quantities, and is excellent in uniform printability even when printing manually. It aims to be obtained.

本発明者らは上記問題を解決するために検討した結果、本発明を発明した。
すなわち、
印刷パターンに応じた貫通孔が設けられてなる孔版を張設してなる印刷版であって、
前記印刷版の枠部はアーチ状に湾曲してなり、
前記孔版はテンションをかけずに張設されてなるペースト印刷版
である。
The present inventors have invented the present invention as a result of studies to solve the above problems.
That is,
A printing plate formed by stretching a stencil provided with through holes according to a printing pattern,
The printing plate frame is curved in an arch shape,
The stencil is a paste printing plate that is stretched without tension.

本発明の印刷版によれば、メタルマスクの張設に手間がかからず、かつ均一印刷性に優れた印刷版を低コストで得ることが可能となる。
According to the printing plate of the present invention, it is possible to obtain a printing plate that does not require time and labor for stretching the metal mask and that is excellent in uniform printability at low cost.

以下、本発明の印刷版について説明する。 Hereinafter, the printing plate of the present invention will be described.

本発明の枠の材質としては、従来用いられていたアルミ合金等の鋳物が挙げられるが、加工精度を考慮するとアルミ合金が望ましい。
Examples of the material of the frame of the present invention include conventionally used castings such as aluminum alloys, but aluminum alloys are desirable in consideration of processing accuracy.

本発明の印刷版と基板との接触角度を大きくすることにより版離れ速度を向上することができるが、ペースト種類やスキージ速度等によっても最適条件が異なるため、前記接触角度は印刷条件ごとに適宜調節することが望ましい。
Although the plate separation speed can be improved by increasing the contact angle between the printing plate and the substrate of the present invention, the optimum condition varies depending on the paste type, squeegee speed, etc. It is desirable to adjust.

本発明の孔版の材質としては、従来メタルマスクに用いられていたNiやNi合金、SUS材等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料が挙げられる。
Examples of the material of the stencil of the present invention include metal materials such as Ni, Ni alloys, and SUS materials conventionally used for metal masks, and resin materials such as polyimide.

本発明の印刷版、及び基板を載置する受け台にはそれぞれ滑り止めが設けられていることが望ましく、滑り止めの形状としては、上下が噛み合わせ形状となっているギア状や、摩擦係数の高い形状のものが挙げられるが、印刷時の横ずれ防止を言う点を考慮すると、上下が噛み合わせ形状となっているギア状であることが望ましい。
The printing plate of the present invention and the cradle on which the substrate is placed are preferably provided with anti-slip, and the anti-slip shape includes a gear shape in which the top and bottom are meshed, and a friction coefficient However, considering the prevention of lateral displacement during printing, it is desirable that the upper and lower gears have a meshed shape.

また、基板受け台には枠ガイドを設けることにより印刷時に印刷版の横ずれを防止することができる。前記横ずれ防止の滑り止めは枠ガイドの上に設けてもよい。
Further, by providing a frame guide on the substrate cradle, it is possible to prevent a lateral displacement of the printing plate during printing. The slip prevention for preventing the lateral slip may be provided on the frame guide.

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。図１は本発明の印刷版の1実施例の下視図を示す。図２、図３は図１の印刷版によるペースト印刷時の断面図、図４は図１の印刷版の側面図をそれぞれ示す。また、本実施例における図では孔版のパターン開口部は省略してある。
Examples of the present invention will be specifically described below. FIG. 1 shows a bottom view of one embodiment of the printing plate of the present invention. 2 and 3 are cross-sectional views during paste printing using the printing plate of FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of the printing plate of FIG. Moreover, the pattern opening part of the stencil is abbreviate | omitted in the figure in a present Example.

本発明の枠はアルミ合金製の枠をアーチ状に成形して作成した。
The frame of the present invention was prepared by forming an aluminum alloy frame into an arch shape.

孔版は従来から一般的に用いられていた、ＳＵＳ材をレーザー加工によって開口したメタルマスクを用い、前記枠にテンションをかけずに張設した。
The stencil plate was stretched without applying tension to the frame by using a metal mask that has been generally used in the past and made of SUS material opened by laser processing.

前記枠の基板接触面側及び基板受け台上に設けた枠ガイドには噛み合わせ状のギアを設けた構造とすることによって印刷時に印刷版がずれることによる印刷ずれを防止した。
The frame guide provided on the substrate contact surface side of the frame and on the substrate cradle is provided with meshing gears to prevent printing misalignment due to misalignment of the printing plate during printing.

本発明の印刷版による印刷時の断面図を図５及び６に示す。本発明の印刷版によれば、基板上の印刷箇所によってマスクと基板の角度が異なることがないため、基板面内の印刷状態にムラがなく、均一な印刷が可能となる。
Sectional views at the time of printing with the printing plate of the present invention are shown in FIGS. According to the printing plate of the present invention, since the angle between the mask and the substrate does not differ depending on the printing location on the substrate, there is no unevenness in the printed state within the substrate surface, and uniform printing is possible.

さらに、本発明の印刷版によればスキージが印刷箇所を通り過ぎ、印刷版が印刷方向に傾倒すると同時に印刷箇所の版離れが起きるため、従来問題となっていた版離れ時にマスクが均一に版離れできないという問題が解消できる。

Furthermore, according to the printing plate of the present invention, the squeegee passes through the printing portion, and the printing plate is tilted in the printing direction and the printing portion is separated at the same time. The problem of not being able to be solved.

本発明の印刷版の下視図Bottom view of the printing plate of the present invention 図１の印刷版ペースト印刷時のＡ−Ａ´断面図AA 'sectional view at the time of printing plate paste printing of FIG. 図１の印刷版ペースト印刷時のＢ−Ｂ´断面図BB 'sectional view at the time of printing plate paste printing of FIG. 図１の印刷版のＣ方向からの側面図Side view from the direction C of the printing plate of FIG. 本発明の印刷版による印刷時の断面図（１）Sectional drawing at the time of printing with the printing plate of this invention (1) 本発明の印刷版による印刷時の断面図（２）Sectional drawing at the time of printing with the printing plate of the present invention (2) 従来の印刷版による印刷時の断面図（１）Sectional view when printing with a conventional printing plate (1) 従来の印刷版による印刷時の断面図（２）Sectional view during printing with a conventional printing plate (2)

１枠
２孔版
３滑り止め
４基板
５基板受け台
６スキージ
７ペースト
８枠ガイド
９印刷済みペースト
１０スクリーンメッシュ
1 frame 2 stencil 3 anti-slip 4 substrate 5 substrate cradle 6 squeegee 7 paste 8 frame guide 9 printed paste 10 screen mesh

本発明は試作版等の印刷性評価の他にも通常製品の基板実装用としても転用できる。
The present invention can be used not only for evaluation of printability of a trial version or the like but also for mounting a normal product on a substrate.

Claims

A printing plate formed by stretching a stencil provided with through holes according to a printing pattern,
The printing plate frame is curved in an arch shape,
The stencil plate is a paste printing plate formed without tension.