JP2011093215A

JP2011093215A - 半田印刷用マスクのクリーニング装置、半田印刷機及び半田印刷用マスクのクリーニング方法

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Publication number: JP2011093215A
Application number: JP2009249765A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tanaka; 哲矢田中
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: JP5163625B2

Abstract

【課題】ペーパー部材押し付け部がマスクの下面の突出部に乗り上げた場合であっても、半田印刷用マスクの下面の十分なクリーニングを行うことができるようにした半田印刷用マスクのクリーニング装置、半田印刷機及び半田印刷用マスクのクリーニング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ペーパー部材２４をマスク４の下面に押し付ける一対のペーパー部材押し付け部２２のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に接触させた状態でノズル部２１をマスク４に対して相対移動させたときにマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜け得る切り欠き部２２ｋが設けられるとともに、この切り欠き部２２ｋが設けられた一方側のペーパー部材押し付け部２２ａが、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から嵌合する突出部を有した半田印刷用マスクのクリーニング装置、半田印刷機及び半田印刷用マスクのクリーニング方法に関するものである。

携帯電話基地局の送信増幅部等において使用されるパワーＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のように、動作中に多量の熱を発生する半導体素子では、その熱を効率よく放熱させるため、半導体素子が設けられる基板にヒートシンクと呼ばれる放熱器を取り付け、スペーサとしての銅板を介して半導体素子と放熱器とを接触させるようにしている。

このように半導体素子、基板、銅板及び放熱器から成る半導体素子構造体では従来、基板の下面側に放熱器を配置したうえで、基板に設けられた開口部内に半導体素子を上方から挿入し、半導体素子の下面と放熱器との間に銅板を介在させたうえで、半導体素子、基板、銅板及び放熱器を螺子によって一体に接合するようにしていたが、半導体素子を基板等に対して螺子止めすると、各部品の熱膨張係数の違い等に起因する熱応力によって半導体素子のパッケージの中央部が反って破損するおそれがあることから、基板の下面に取り付けた放熱器の上面の銅板に半導体素子を半田で接合する構造が考えられている。この場合、基板に設けられた開口部内に半田を供給（印刷）する必要があることから、半田印刷用のマスクには、基板の上面に接触される平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から嵌合する突出部を設け、その突出部に基板の開口部内への半田の供給路を形成したタイプのものが用いられる。

また、マスクの下面に半田の残り滓が付着したままでは、次に行う半田印刷の印刷精度を悪化させるおそれがあることから、マスクの下面はクリーニング装置によって定期的にクリーニングする必要がある。クリーニング装置は従来、マスクに対して相対移動自在に設けられた断面矩形状のベース部の上端縁によりペーパー部材をマスクの下面に押し付け、ベース部をマスクに対して相対移動させることによってマスクの下面に付着した半田を拭き取る構成となっていた（例えば特許文献１）。

特開２００４−６６８３２号公報

しかしながら、上記のように、下方への突出部を備えた半田印刷用のマスクの下面に付着した半田をクリーニングしようとする場合、マスクにペーパー部材を押し付ける部分（以下、ペーパー部材押し付け部と称する）がマスクの下面の突出部に乗り上げると、ペーパー部材押し付け部の全体が突出部の形状に追従することになってペーパー部材押し付け部のうち突出部以外の部分はマスクの下面から浮き上がってしまい、マスクの下面の十分なクリーニングを行うことができないという問題点があった。

そこで本発明は、ペーパー部材押し付け部がマスクの下面の突出部に乗り上げた場合であっても、半田印刷用マスクの下面の十分なクリーニングを行うことができるようにした
半田印刷用マスクのクリーニング装置、半田印刷機及び半田印刷用マスクのクリーニング方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の半田印刷用マスクのクリーニング装置は、基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から嵌合する突出部を有した半田印刷用マスクのクリーニング装置であって、半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットと、押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部により半田印刷用マスクの下面に押し付けられ、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットが半田印刷用マスクに対して相対移動されることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取るペーパー部材とを備えた。

請求項２に記載の半田印刷機は、厚さ方向に貫通して設けられた半導体素子の取り付け用の開口部及びこの開口部を含む下方領域を覆って設けられた半導体素子の冷却用の放熱器を備えた基板の前記開口部内に半田を印刷する半田印刷機であって、基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の前記開口部に上方から嵌合する突出部を有するとともに、突出部を上下方向に貫通して設けられ、突出部が基板の前記開口部に嵌合した状態で平板部の上面と基板の前記開口部とを連通させる半田供給路を有した半田印刷用マスクと、半田印刷用マスクの突出部が基板の前記開口部に上方から嵌合された状態で半田印刷用マスクの半田供給路内に半田を充填する半田充填手段と、半田充填手段による半田印刷用マスクの半田供給路内への半田の充填が終了した後、基板と半田印刷用マスクを相対的に離間させる離間手段と、半田印刷用マスクのクリーニング装置とを備え、半田印刷用マスクのクリーニング装置が、半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットと、押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部により半田印刷用マスクの下面に押し付けられ、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットが半田印刷用マスクに対して相対移動されることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取るペーパー部材とを備えた。

請求項３に記載の半田印刷用マスクのクリーニング方法は、基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から嵌合する突出部を有した半田印刷用マスクのクリーニング方法であって、半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベ
ース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットの一対のペーパー部材押し付け部によりペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付ける工程と、押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部によりペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付けた状態で、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットを半田印刷用マスクに対して相対移動させることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取る工程とを含む。

本発明では、ペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付ける押し付けユニットを構成する一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられており、押し付けユニットの一対のペーパー部材押し付け部によりペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付けた後、切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットを半田印刷用マスクに対して相対移動させることで、半田印刷用マスクの下面の領域のうち、突出部以外の領域は少なくとも切り欠き部が設けられている側のペーパー部材押し付け部により押し付けられたペーパー部材によって、また半田印刷用マスクの下面の領域のうち、突出部の領域は切り欠き部が設けられていない側のペーパー部材押し付け部により押し付けられたペーパー部材によって、確実にクリーニングされる。このため、半田印刷用マスクの下面の全領域について十分なクリーニングがなされる。

また、一対のペーパー部材のうち、切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部は、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成されたものとなっているため、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に押し付けた状態で押し付けユニットを半田印刷用マスクに対して相対移動させた場合に、切り欠き部が設けられている一方側のペーパー部材押し付け部の側方への撓みと、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部の側方への撓みが同程度となるようにすることができる。このため、一対のペーパー部材押し付け部に掛け渡されたペーパー部材の領域が常時水平、すなわち半田印刷用マスクの下面に対して平行になるようにすることができ、半田印刷用マスクの下面に付着した半田の拭き取り効率が低下することを防止することができる。

本発明の一実施の形態における半田印刷機の概略構成を示す図本発明の一実施の形態における半田印刷機により半田が印刷される基板の（ａ）平面図（ｂ）側断面図本発明の一実施の形態における半田印刷機が備える半田印刷用マスクの（ａ）平面図（ｂ）側断面図本発明の一実施の形態における半田印刷機が備えるクリーニング装置の（ａ）斜視図（ｂ）部分側断面図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における半田印刷機により基板に半田を印刷する半田印刷工程の実行手順を説明する図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における半田印刷機により半田が印刷された基板に半導体素子を取り付ける工程の実行手順を説明する図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）本発明の一実施の形態における半田印刷機が備えるクリーニング装置により基板の下面に付着した半田を拭き取る工程の実行手順を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１において、本実施の形態における半田印刷機１は、基板２の位置決めを行う基板位置決め部３、基板位置決め部３の上方に水平に設けられた半田印刷用マスク（以下、単にマスクと称する）４、マスク４の上方に設けられた半田供給ヘッド５、マスク４の下面に下方から接触して半田印刷機１による半田印刷の実行後にマスク４のクリーニングを行うクリーニング装置６を備えて構成されている。以下、説明の便宜上、水平面内の一の方向であって図１の紙面に垂直な方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する水平面内の一の方向であって図１の紙面の左右方向をＹ軸方向、上下方向であって図１の紙面の上下方向をＺ軸方向とする。

図２（ａ），（ｂ）において、基板２の中央部には、この半田印刷機１の下流側に設置される部品実装機（図示せず）がパワーＦＥＴ等の半導体素子を取り付けるための矩形の開口部１１が設けられており、基板２の下面には開口部１１を下方から覆う放熱器としてのヒートシンク１２が取り付けられている。このヒートシンク１２は部品実装機によって基板２に取り付けられた半導体素子を冷却するためのものであり、ヒートシンク１２の上面に設けられたスペーサとしての銅板１３を介して基板２の開口部１１を上方から貫通して取り付けられた半導体素子の下面と接触される。なお、基板２とヒートシンク１２及びヒートシンク１２と銅板１３は、それぞれ半田や接着剤等によって予め接合されている。

図１において、基板位置決め部３は基板２の両端を下方から支持する一対の搬送ベルト３ａを備えており、この一対の搬送ベルト３ａ全体を水平面内方向（ＸＹ面内方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）に移動させることによって基板２の位置決めを行う。

図３（ａ），（ｂ）において、マスク４は四辺を枠部材４ｗによって支持された平板矩形状の部材から成る平板部４ａと、平板部４ａの中央部の下面に例えば接着剤による接着等によって設けられた下方への突出部４ｂを有して成る。突出部４ｂは、平板部４ａの下面を基板２の上面に接触させたときに、基板２の開口部１１に上方から嵌合し得る大きさ及び形状に形成されている。マスク４の突出部４ｂが設けられた位置には、平板部４ａ及び突出部４ｂを上下方向に貫通して延びた半田供給路４ｃが設けられており、基板２の上面にマスク４の平板部４ａが接触され、突出部４ｂが基板２の開口部１１に上方から嵌合した状態では、平板部４ａの上面と基板２の開口部１１内とが半田供給路４ｃによって連通するようになっている。なお、平板部４ａと突出部４ｂは同一の金属性材料（例えばステンレス鋼）から構成されることが好ましい。

図１において、半田供給ヘッド５はマスク４に対して水平面内方向（ＸＹ面内方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けられており、その下部にはＹ軸方向に対向する２つのガイド部材５ａが備えられている。各ガイド部材５ａはＸ軸方向に延びた「へら」状の部材から成り、半田供給ヘッド５に内蔵された半田カートリッジ５ｂより下方に供給（圧送）される半田Ｓｄがマスク４上の目的とする箇所（ここでは半田供給路４ｃ内）に集中して供給されるように半田Ｓｄの流路のガイドを行う。

図１及び図４（ａ），（ｂ）において、クリーニング装置６は、マスク４と平行な水平面内の一の方向であるＹ軸方向及び上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けられた断面矩形状の筒状部材から成るベース部としてのノズル部２１と、ノズル部２１の上部に下端が
固定されて上方に延び、ノズル部２１の移動方向（ここではＹ軸方向）に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部２２を有して矩形の筒状閉断面に形成された押し付けヘッド２３とから成る押し付けユニット２０と、押し付けユニット２０が備える一対のペーパー部材押し付け部２２により、これら一対のペーパー部材押し付け部２２に掛け渡された領域（拭き取り領域Ｒ）がマスク４の下面に押し付けられ、押し付けユニット２０と一体となってマスク４に対して相対移動することによりマスク４の下面に付着した半田Ｓｄを拭き取るペーパー部材２４及びこのペーパー部材２４を巻き取って拭き取り領域Ｒを更新する一対のローラ部材２５を備えて成る。

ここで、図４（ａ）に示すように、押し付けユニット２０を構成する一対のペーパー部材押し付け部２２のうち、一方側のペーパー部材押し付け部２２（符号を２２ａとする）には、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に接触させた状態でノズル部２１をマスク４に対して相対移動させたときにマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜け得る大きさ及び形状の切り欠き部２２ｋが、その一方側のペーパー部材押し付け部２２ａの上端縁側から切り欠かれるようにして設けられており、この切り欠き部２２ｋが設けられた一方側のペーパー部材押し付け部２２ａは、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２（符号を２２ｂとする）よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成されたものとなっている。例えば、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａは、撓みにくい性質の材料として、ステンレスなどの金属材料が用いられ、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂは、撓み易い性質の材料として、ウレタン樹脂等の樹脂材料が用いられる。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、両ペーパー部材押し付け部２２の上端縁であるペーパー部材２４との接触面２２ｓは水平な平面状になっており、両ペーパー部材押し付け部２２はペーパー部材２４と面接触することができるようになっている。

図１及び図４（ａ），（ｂ）において、押し付けユニット２０を構成するノズル部２１内は上下に貫通する空気吸引管路２１ａとなっており、この空気吸引管路２１ａ内に真空圧を供給することにより、ペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒを介して空気吸引管路２１ａ内に空気を吸引することができる。

基板位置決め部３の水平面内方向移動及び上下方向移動による基板２のマスク４に対する位置決め動作は、この半田印刷機１が備える制御装置３０（図１）が図示しないアクチュエータ等から成る基板位置決め機構３１（図１）の作動制御を行うことによってなされる。

半田供給ヘッド５の水平面内方向移動及び上下方向移動による半田供給ヘッド５のマスク４に対する位置決め動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成る半田供給ヘッド移動機構３２（図１）の作動制御を行うことによってなされ、半田供給ヘッド５からの半田Ｓｄの供給動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成る半田供給機構３３（図１）の作動制御を行うことによってなされる。

クリーニング装置６の水平面内方向移動及び上下方向移動によるクリーニング装置６のマスク４に対する位置決め及びＹ軸方向への相対移動動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成るクリーニング装置移動機構３４（図１）の作動制御を行うことによってなされる。また、一対のローラ部材２５によるペーパー部材２４の巻き取り動作（ペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒの更新動作）は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成るペーパー部材巻き取り機構３５（図１）の作動制御を行うことによってなされる。また、空気吸引管路２１ａ内に真空圧を供給して行うペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒを介した空気の吸引動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成る吸引機構３６（図１）の作動制御を行うことによってなされる。

半田印刷機１による基板２への半田印刷工程では、制御装置３０は先ず、基板位置決め機構３１を作動させて、マスク４が備える突出部４ｂと基板２の開口部１１とが上下に対向するようにマスク４に対して基板２の位置決めを行った後（図５（ａ））、基板２を上昇させて（図５（ａ）中に示す矢印Ａ）、基板２の上面とマスク４の下面を接触させるとともに、突出部４ｂを基板２の開口部１１内に嵌合させ、平板部４ａ及び突出部４ｂを上下方向に貫通して設けられた半田供給路４ｃにより、平板部４ａの上面と基板２の開口部１１とを連通させる（図５（ｂ）。連通工程）。

制御装置３０は、基板２の上面とマスク４の下面を接触させてマスク４の下面の突出部４ｂを基板２の開口部１１内に嵌合させ、平板部４ａの上面と基板２の開口部１１とを連通させたら、半田供給ヘッド５のガイド部材５ａをマスク４の上面に接触させたうえで、半田供給ヘッド５からマスク４の半田供給路４ｃ内に半田Ｓｄを供給（充填）させる（図５（ｃ）。充填工程）。ここで、半田供給路４ｃのマスク４の厚さ方向（上下方向）の寸法は、平板部４ａの厚さ方向寸法と、平板部４ａの下面に取り付けられた突出部４ｂの厚さ方向の寸法の合算分であることから、その内部容積はマスク４が平板部４ａのみからなる場合（平板部４ａの下面に突出部４ｂが設けられていない場合）よりもはるかに大きく、ヒートシンク１２に半導体素子を良好に接合するのに十分な量の半田Ｓｄを基板２の開口部１１内に供給することができる。

制御装置３０は、マスク４の半田供給路４ｃ内に半田Ｓｄを充填させたら、基板位置決め機構３１を作動させて、基板２とマスク４を上下方向に相対的に離間（版離れ）させる（図５（ｄ）中に示す矢印Ｂ。離間工程）。これにより基板２の開口部１１内（銅板１３上）に半田Ｓｄが転写され、基板２に半田Ｓｄが印刷された状態となる（図５（ｄ））。

このようにして半田印刷機１により半田Ｓｄが印刷された基板２は、半田印刷機１の下流側に設置された部品実装機（図示せず）に受け渡され、基板２の開口部１１の上方にＦＥＴ等の半導体素子４０が位置決めされた後（図６（ａ））、半導体素子４０が基板２に対して下降されることによって（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ）、半導体素子４０が基板２の開口部１１を上方から貫通して取り付けられる（図６（ｂ））。そして、その後基板２全体が部品実装機の下流側に設置された図示しないリフロー炉に送られて、半田Ｓｄのリフローが行われる（図６（ｃ））。これにより半導体素子４０の下面は半田Ｓｄを介して銅板１３の上面に取り付けられ、半導体素子４０は銅板１３を介してヒートシンク１２と接合された状態となる（図６（ｄ））。

半田印刷機１の制御装置３０は、上述の半田印刷工程を終了したら、クリーニング装置６によりマスク４の下面のクリーニングを行う。このマスク４の下面のクリーニングでは、制御装置３０は、クリーニング装置移動機構３４の作動制御を行い、図７（ａ）に示すように、クリーニング装置６が備える一対のペーパー部材押し付け部２２（２２ａ，２２ｂ）によりペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒを押し付ける（押し付け工程）。そして、ノズル部２１を（押し付けユニット２０を）水平面内方向（Ｙ軸方向）に往復移動させて（図７（ａ）〜（ｅ）中に示す矢印Ｄ）、ペーパー部材２４により、マスク４の下面に付着していた半田Ｓｄの残り滓Ｄｓ（図７（ａ））を拭き取る（拭き取り工程）。

この拭き取り工程において、ペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒは、ノズル部２１の上部に設けられた一対のペーパー部材押し付け部２２によりマスク４の下面に押し付けられた状態でマスク４の下面を摺擦するが、一対のペーパー部材押し付け部２２のうち、切り欠き部２２ｋが設けられた側のもの（図７において紙面右側のペーパー部材押し付け部２２ａ）は、突出部４ｂを通過するときには（図７（ａ）→（ｂ）→（ｃ））、突出部４ｂが切り欠き部２２ｋをくぐり抜けるようにして、突出部４ｂの側方（Ｘ軸方向の側方）の
マスク４の平板部４ａの下面に付着している半田Ｓｄをペーパー部材２４によって拭き取る。

一方、一対のペーパー部材押し付け部２２のうち、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のもの（図７において紙面左側のペーパー部材押し付け部２２ｂ）は、突出部４ｂを通過するときには（図７（ｃ）→（ｄ）→（ｅ））、その上端縁が突出部４ｂの形状に沿って移動することから突出部４ｂの下面をクリーニングするが、その間、そのペーパー部材押し付け部２２ｂの上端縁は平板部４ａの下面から離間するため、突出部４ｂの側方（Ｘ軸方向の側方）のマスク４の平板部４ａの下面に付着している半田Ｓｄは拭き取らない。しかしながら、前述のように、突出部４ｂの側方の平板部４ａの下面の領域は、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａによってクリーニングされることから、結果としてマスク４の下面の平板部４ａ及び突出部４ｂの全領域について半田Ｓｄの十分なクリーニングがなされる。

なお、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂが突出部４ｂの形状に沿って移動してその上端縁が平板部４ａから浮き上がっている間は、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａの上端縁も平板部４ａから浮き上がっていることから（図７（ｄ））、その間、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａによる平板部４ａの下面のクリーニングは行われないが、この領域については、その後に切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂによってクリーニングがなされることになる（図７（ｅ）以降）。

ここで、前述のように、押し付けヘッド２３の上端縁であるペーパー部材２４との接触面２２ｓは水平な平面状に形成されているので、ペーパー部材２４を広い面積でマスク４に押し付けて摺擦させることができ、効率よく半田Ｓｄの拭き取りを行うことができる。

また制御装置３０は、上記の半田Ｓｄの拭き取り工程を行う際には、併せて吸引機構３６の作動制御を行い、空気吸引管路２１ａからペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒを介して空気を真空吸引するようにする。これによりマスク４の下面に付着した半田Ｓｄはペーパー部材２４側に吸い出されるようになるので、半田Ｓｄの拭き取りを一層効果的に行うことができる。また、押し付けヘッド２３はノズル部２１の上部に閉断面の部材として設けられているので、マスク４の下面の半田Ｓｄの吸い出し対象領域を密閉状態にして半田Ｓｄの吸い出しを行うことができる。制御装置３０は、ペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒにくっついた半田Ｓｄの残り滓Ｄｓが多くなってきた頃に、ペーパー部材巻き取り機構３５を作動させてペーパー部材２４の巻き取りを行い、ペーパー部材２４の拭き取り領域Ｒを更新するようにする。

ここで、一対のペーパー部材押し付け部２２（２２ａ，２２ｂ）のうち、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａは、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも曲げに対する剛性が低くなっており、一対のペーパー部材押し付け部２２ａ，２２ｂをマスク４の下面に押し付けた状態で押し付けユニット２０をマスク４に対して相対移動させたときに、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａの側方への撓みが、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂの側方への撓みよりも大きくなって、一対のペーパー部材押し付け部２２ａ，２２ｂに掛け渡されたペーパー部材２４の領域（拭き取り領域Ｒ）が水平、すなわちマスク４の下面に対して平行にならず、マスク４の下面に付着した半田Ｓｄの拭き取り効率が低下してしまうおそれがある。

このため、本実施の形態では、前述のように、切り欠き部２２ｋが設けられている側の
ペーパー部材押し付け部２２ａを、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも撓みにくい性質の材料から構成しており、一対のペーパー部材押し付け部２２ａ，２２ｂをマスク４の下面に押し付けた状態でノズル部２１を（押し付けユニット２０を）マスク４に対して相対移動させたときに、切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａの側方への撓みと、切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ｂの側方への撓みが同程度となるようにして、一対のペーパー部材押し付け部２２ａ，２２ｂに掛け渡されたペーパー部材２４の領域（拭き取り領域Ｒ）が水平、すなわちマスク４の下面に対して平行になるようにして、マスク４の下面に付着した半田Ｓｄの拭き取り効率が低下することがないようにしている。

以上説明したように、本実施の形態における半田印刷用マスク４のクリーニング装置６は、基板２の上面に接触される平板部４ａ及び平板部４ａから下方に突出して基板２の開口部１１に上方から嵌合する突出部４ｂを有したマスク４のクリーニングを行うものであり、マスク４と平行な方向（Ｙ軸方向）にマスク４に対して相対移動されるベース部としてのノズル部２１及びノズル部２１に下端が固定されて上方に延び、ノズル部２１のマスク４に対する相対移動方向（Ｙ軸方向）に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部２２（２２ａ，２２ｂ）を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部２２のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に接触させた状態でノズル部２１をマスク４に対して相対移動させたときにマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜け得る切り欠き部２２ｋが設けられるとともに、この切り欠き部２２ｋが設けられた一方側のペーパー部材押し付け部２２ａが、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニット２０と、押し付けユニット２０が備える一対のペーパー部材押し付け部２２によりマスク４の下面に押し付けられ、押し付けユニット２０が備える一方側のペーパー部材押し付け部２２ａに設けられた切り欠き部２２ｋをマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜けるように押し付けユニット２０がマスク４に対して相対移動されることにより、マスク４の下面に付着した半田Ｓｄを拭き取るペーパー部材２４を備えたものとなっている。

また、本実施の形態における半田印刷用マスクのクリーニング方法は、基板２の上面に接触される平板部４ａ及び平板部４ａから下方に突出して基板２の開口部１１に上方から嵌合する突出部４ｂを有したマスク４のクリーニング方法であり、マスク４と平行な方向（Ｙ軸方向）にマスク４に対して相対移動されるベース部としてのノズル部２１及びノズル部２１に下端が固定されて上方に延び、ノズル部２１のマスク４に対する相対移動方向（Ｙ軸方向）に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部２２（２２ａ，２２ｂ）を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部２２のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に接触させた状態でノズル部２１をマスク４に対して相対移動させたときにマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜け得る切り欠き部２２ｋが設けられるとともに、この切り欠き部２２ｋが設けられた一方側のペーパー部材押し付け部２２ａが、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニット２０の一対のペーパー部材押し付け部２２によりペーパー部材２４をマスク４の下面に押し付ける工程（押し付け工程）と、押し付けユニット２０が備える一対のペーパー部材押し付け部２２によりペーパー部材２４をマスク４の下面に押し付けた状態で、押し付けユニット２０が備える一方側のペーパー部材押し付け部２２ａに設けられた切り欠き部２２ｋをマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜けるように押し付けユニット２０をマスク４に対して相対移動させることにより、マスク４の下面に付着した半田Ｓｄを拭き取る工程（拭き取り工程）を含むものとなっている。

このように、本実施の形態におけるマスク４のクリーニング装置６（クリーニング方法）では、ペーパー部材２４をマスク４の下面に押し付ける押し付けユニット２０を構成する一対のペーパー部材押し付け部２２のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に接触させた状態でノズル部２１をマスク４に対して相対移動させたときにマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜け得る切り欠き部２２ｋが設けられており、押し付けユニット２０の一対のペーパー部材押し付け部２２によりペーパー部材２４をマスク４の下面に押し付けた後、切り欠き部２２ｋをマスク４の下面に設けられた突出部４ｂがくぐり抜けるように押し付けユニット２０をマスク４に対して相対移動させることで、マスク４の下面の領域のうち、突出部４ｂ以外の領域は少なくとも切り欠き部２２ｋが設けられている側のペーパー部材押し付け部２２ａ，２２ｂにより押し付けられたペーパー部材２４によって、またマスク４の下面の領域のうち、突出部４ｂの領域は切り欠き部２２ｋが設けられていない側のペーパー部材押し付け部２２ａにより押し付けられたペーパー部材２４によって、確実にクリーニングされる。このため、マスク４の下面の全領域について十分なクリーニングがなされる。

また、一対のペーパー部材押し付け部２２のうち、切り欠き部２２ｋが設けられた一方側のペーパー部材押し付け部２２ａは、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２ｂよりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成されたものとなっているため、一対のペーパー部材押し付け部２２をマスク４の下面に押し付けた状態で押し付けユニット２０をマスク４に対して相対移動させた場合に、切り欠き部２２ｋが設けられている一方側のペーパー部材押し付け部２２ａの側方への撓みと、切り欠き部２２ｋが設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部２２ｂの側方への撓みが同程度となるようにすることができる。このため、一対のペーパー部材押し付け部２２に掛け渡されたペーパー部材２４の領域（拭き取り領域Ｒ）が常時水平、すなわちマスク４の下面に対して平行になるようにすることができ、マスク４の下面に付着した半田Ｓｄの拭き取り効率が低下することを防止することができる。

また、本実施の形態における半田印刷機１は、厚さ方向に貫通して設けられた半導体素子４０の取り付け用の開口部１１及びこの開口部１１を含む下方領域を覆って設けられた半導体素子４０の冷却用のヒートシンク１２を備えた基板２の開口部１１内に半田Ｓｄを印刷するものであり、基板２の上面に接触される平板部４ａ及び平板部４ａから下方に突出して基板２の開口部１１に上方から嵌合する突出部４ｂを有するとともに、突出部４ｂを上下方向に貫通して設けられ、突出部４ｂが基板２の開口部１１に嵌合した状態で平板部４ａの上面と基板２の開口部１１とを連通させる半田供給路４ｃを有したマスク４と、マスク４の突出部４ｂが基板２の開口部１１に上方から嵌合された状態でマスク４の半田供給路４ｃ内に半田Ｓｄを充填する半田充填手段としての半田供給ヘッド５と、半田供給ヘッド５によるマスク４の半田供給路４ｃ内への半田Ｓｄの充填が終了した後、基板２とマスク４を相対的に離間させる離間手段としての基板位置決め機構３１と、上記マスク４のクリーニング装置６を備えたものとなっている。

本実施の形態における半田印刷機１では、上記クリーニング装置６を用いてマスク４がクリーニングされるため、マスク４に付着した半田Ｓｄの残り滓Ｄｓを効率よく除去することができ、基板２への半田Ｓｄの印刷状態を極めて良好なものとすることができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、基板２が半導体素子４０を取り付けるための開口部１１をひとつ有する構成であったためにマスク４が有する突出部４ｂもひとつであったが、基板２が半導体素子４０を取り付けるための開口部１１を複数有する構成であった場合には、マスク４が有する突出部４ｂもその数に応じた複数の数となる。

ペーパー部材押し付け部がマスクの下面の突出部に乗り上げた場合であっても、半田印刷用マスクの下面の十分なクリーニングを行うことができるようにした半田印刷用マスクのクリーニング装置、半田印刷機及び半田印刷用マスクのクリーニング方法を提供する。

１半田印刷機
２基板
４半田印刷用マスク
４ａ平板部
４ｂ突出部
４ｃ半田供給路
５半田供給ヘッド（半田充填手段）
６クリーニング装置
１１開口部
１２ヒートシンク（放熱器）
２０押し付けユニット
２１ノズル部（ベース部）
２２ペーパー部材押し付け部
２２ｋ切り欠き部
２４ペーパー部材
３１基板位置決め機構（離間手段）
４０半導体素子
Ｓｄ半田

Claims

基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から嵌合する突出部を有した半田印刷用マスクのクリーニング装置であって、
半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットと、
押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部により半田印刷用マスクの下面に押し付けられ、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットが半田印刷用マスクに対して相対移動されることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取るペーパー部材とを備えたことを特徴とする半田印刷用マスクのクリーニング装置。
厚さ方向に貫通して設けられた半導体素子の取り付け用の開口部及びこの開口部を含む下方領域を覆って設けられた半導体素子の冷却用の放熱器を備えた基板の前記開口部内に半田を印刷する半田印刷機であって、
基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の前記開口部に上方から嵌合する突出部を有するとともに、突出部を上下方向に貫通して設けられ、突出部が基板の前記開口部に嵌合した状態で平板部の上面と基板の前記開口部とを連通させる半田供給路を有した半田印刷用マスクと、
半田印刷用マスクの突出部が基板の前記開口部に上方から嵌合された状態で半田印刷用マスクの半田供給路内に半田を充填する半田充填手段と、
半田充填手段による半田印刷用マスクの半田供給路内への半田の充填が終了した後、基板と半田印刷用マスクを相対的に離間させる離間手段と、
半田印刷用マスクのクリーニング装置とを備え、
半田印刷用マスクのクリーニング装置が、
半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットと、
押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部により半田印刷用マスクの下面に押し付けられ、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットが半田印刷用マスクに対して相対移動されることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取るペーパー部材とを備えたことを特徴とする半田印刷機。
基板の上面に接触される平板部及び平板部から下方に突出して基板の開口部に上方から
嵌合する突出部を有した半田印刷用マスクのクリーニング方法であって、
半田印刷用マスクと平行な方向に半田印刷用マスクに対して相対移動されるベース部及びベース部に下端が固定されて上方に延び、ベース部の半田印刷用マスクに対する相対移動方向に対向して配置された一対のペーパー部材押し付け部を有して成り、一対のペーパー部材押し付け部のうちの一方側に、一対のペーパー部材押し付け部を半田印刷用マスクの下面に接触させた状態でベース部を半田印刷用マスクに対して相対移動させたときに半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜け得る切り欠き部が設けられるとともに、この切り欠き部が設けられた一方側のペーパー部材押し付け部が、切り欠き部が設けられていない他方側のペーパー部材押し付け部よりも相対的に撓みにくい性質の材料から構成された押し付けユニットの一対のペーパー部材押し付け部によりペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付ける工程と、
押し付けユニットが備える一対のペーパー部材押し付け部によりペーパー部材を半田印刷用マスクの下面に押し付けた状態で、押し付けユニットが備える一方側のペーパー部材押し付け部に設けられた前記切り欠き部を半田印刷用マスクの下面に設けられた突出部がくぐり抜けるように押し付けユニットを半田印刷用マスクに対して相対移動させることにより、半田印刷用マスクの下面に付着した半田を拭き取る工程とを含むことを特徴とする半田印刷用マスクのクリーニング方法。