JP2015214088A

JP2015214088A - スクリーン印刷装置

Info

Publication number: JP2015214088A
Application number: JP2014098350A
Authority: JP
Inventors: 勲堀江; Isao Horie; 祐介末安; Yusuke Sueyasu
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: CN105082735A; JP6298987B2; US9315014B2; CN105082735B; US20150321465A1

Abstract

【課題】基板に反り等の変形に起因して生じる印刷不良の発生を抑えることができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板ＰＢの下面に接触する天板部１２ａに第１の吸引孔２１及び第２の吸引孔２２が設けられた下受けボックス１２、下受けボックス１２の内部空間１２Ｓに連通して下受けボックス１２の外部を延びたブロア吸引用配管２３、ブロア吸引用配管２３を通じて空気を吸い出し、第１の吸引孔２１にブロア吸引力を発生させるブロア吸引源２４、第２の吸引孔２２に繋がり、下受けボックス１２の内部空間１２Ｓを通って下受けボックス１２の外部に延びた真空吸引用配管２７及び真空吸引用配管２７を通じて第２の吸引孔２２に真空圧を供給する制御バルブ２８を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板に接触させたマスク上でスキージを摺動させることにより、マスクに設けられたパターン孔を通じて基板上にペーストを印刷するスクリーン印刷装置に関するものである。

スクリーン印刷装置において、マスクと基板との間の位置ずれを防ぐための基板の保持方法としては、真空吸引によるものが好適である。従来、基板の下面と接触させる部材に吸引孔を設けてこれを真空吸引用配管と繋ぎ、真空吸引用配管に真空圧を供給する構成が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−２２４３９５号公報

しかしながら、真空吸引により基板を保持する構成では、基板に反り等の変形があってリークが生じている場合には吸引力が極端に低下し、基板の保持力が弱くなって印刷不良が生じるおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、基板に反り等の変形に起因して生じる印刷不良の発生を抑えることができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、基板に接触させたマスク上でスキージを摺動させることにより、前記マスクに設けられたパターン孔を通じて前記基板上にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、前記基板の下面に接触する天板部に第１の吸引孔及び第２の吸引孔が設けられた箱状部材と、前記箱状部材の内部空間に連通して前記箱状部材の外部を延びたブロア吸引用配管と、前記ブロア吸引用配管を通じて空気を吸い出し、前記第１の吸引孔にブロア吸引力を発生させるブロア吸引源と、前記第２の吸引孔に繋がり、前記箱状部材の前記内部空間を通って前記箱状部材の外部に延びた真空吸引用配管と、前記真空吸引用配管を通じて前記第２の吸引孔に真空圧を供給する真空圧供給手段とを備えた。

本発明によれば、基板に反り等の変形に起因して生じる印刷不良の発生を抑えることができる。

本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系統を示すブロック図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える下受けボックス及び吸引機構の構成図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える下受けボックスの平面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える操作パネルに表示される操作画面の一例を示す図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図

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は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置１を示している。スクリーン印刷装置１はマスク２、スキージヘッド３及び基板保持移動部４を備えている。スクリーン印刷装置１の各部の作動制御は制御装置５が行う（図２）。

マスク２は水平姿勢に保持されており、上面にペーストＰｓｔが供給される。マスクには基板ＰＢの電極配置に応じたパターン孔２ｈが形成されている。スキージヘッド３はスキージ昇降シリンダ３ａによって昇降されるスキージ３ｂを備えている。スキージヘッド３はヘッド移動機構３Ｍに駆動されて水平方向に移動する。

基板保持移動部４は、基板ＰＢを保持する基板保持機構部４ａと、基板保持機構部４ａを水平面内方向及び上下方向に移動させる移動機構部４ｂから成る。基板保持機構部４ａは搬送コンベア１１、下受けボックス１２、クランパ１３及び吸引機構１４を備える。搬送コンベア１１は基板ＰＢを搬送して位置決めし、下受けボックス１２は搬送コンベア１１が位置決めした基板ＰＢを上面において下受けする。クランパ１３は、下受けボックス１２が下受けした基板ＰＢを側方からクランプする。吸引機構１４は、下受けボックス１２が下受けした基板ＰＢを吸引して下受けボックス１２の上面に保持する。

図３において、箱状部材である下受けボックス１２は、上面が基板ＰＢの下面と接触する天板部１２ａと、天板部１２ａを保持する支持部１２ｂから成る。天板部１２ａは支持部１２ｂに対して着脱自在となっている。天板部１２ａには複数の第１の吸引孔２１と複数の第２の吸引孔２２が設けられている。第１の吸引孔２１は基板ＰＢとマスク２をブロア吸引するための孔である。このため第１の吸引孔２１は、クランパ１３でクランプした基板ＰＢの下面と対向する位置及び基板ＰＢの切り欠き部Ｋと対向する位置に設けられている（図４も参照）。図４では、基板ＰＢの下面と対向する位置に設けられた第１の吸引孔２１は符号２１ａで示し、基板ＰＢの切欠き部Ｋと対向する位置に設けられた第１の吸引孔２１は符号２１ｂで示している。一方、第２の吸引孔２２は基板ＰＢを真空吸引するための孔である。このため第２の吸引孔２２は、クランパ１３でクランプした基板ＰＢの下面のうち、切り欠き部Ｋと対向する位置を避けた位置に設けられている（図４も参照）。

吸引機構１４は、ブロア吸引用配管２３、ブロア吸引源２４、複数の真空吸引用配管２７及び制御バルブ２８から成る。図３において、ブロア吸引用配管２３は下受けボックス１２の内部空間１２Ｓに連通し、下受けボックス１２の外部を延びている。ブロア吸引源２４はブロア吸引用配管２３に接続されている。ブロア吸引源２４は、ブロア吸引用配管２３を通じて空気を吸い出し、第１の吸引孔２１にブロア吸引力を発生させるモータ２５と、モータ２５に供給される電源の周波数を変更することによりモータ２５の回転数を変化させるインバータ２６から成る。

図３において、各真空吸引用配管２７は天板部１２ａの下面側から各第２の吸引孔２２に繋がっている。これら真空吸引用配管２７は、下受けボックス１２の内部空間１２Ｓを通って下受けボックス１２の側面の開口部（この開口部はシールされている）を通過し、下受けボックス１２の外部に延びている。複数の真空吸引用配管２７は真空源２９に接続されている。制御バルブ２８は真空吸引用配管２７と真空源２９との間に介装されている。制御バルブ２８は制御装置５によって操作され、真空源２９が真空吸引用配管２７に供給する真空圧の制御を行う。すなわち制御バルブ２８は、真空吸引用配管２７を通じて第２の吸引孔２２に真空圧を供給する真空圧供給手段となっている。

図２及び図３において、制御装置５には操作パネル３０が接続されている。操作パネル３０には、例えば図５に示すように、インバータ２６を通じてモータ２５の回転数の調整（設定及び変更）を行うための操作画面ＧＭが表示される。作業者が操作パネル３０の操作画面からインバータ２６に供給される電源の周波数を変更する操作を行うとモータ２５の回転数が変化し、これにより第１の吸引孔２１を通じた空気の吸引流量（ブロア流量）が変更されて、基板ＰＢ及びマスク２の吸引力が増減する。なお、図５に示す例では、操作画面ＧＭの中の「ブロア周波数」の欄Ｗに、テンキーを含む数値入力ボタン群ＴＮから所望の周波数値を入力することによってインバータ２６の電源の周波数設定を行うようになっている。

このような構成のスクリーン印刷装置１が基板ＰＢにペーストＰｓｔを印刷するときには、先ず、搬送コンベア１１が基板ＰＢを搬入して所定の位置に位置決めする。そして、下受けボックス１２が基板ＰＢを下受けし、クランパ１３が基板ＰＢをクランプする。

クランパ１３が基板ＰＢをクランプしたら、移動機構部４ｂが基板保持機構部４ａを移動させ、基板ＰＢの電極とマスク２のパターン孔２ｈが合致するように、基板ＰＢをマスク２に接触させる（図６中に示す矢印Ａ）。基板ＰＢがマスク２に接触したら、吸引機構１４が作動し、第１の吸引孔２１から基板ＰＢとマスク２をブロア吸引し、第２の吸引孔２２から基板ＰＢを真空吸引する。基板ＰＢは第２の吸引孔２２から真空吸引されるのに加えて第１の吸引孔２１からブロア吸引されるので、基板ＰＢに反り等の変形があって真空吸引力が不十分になる場合であっても、基板ＰＢは下受けボックス１２の上面にしっかりと保持される。また、マスク２も第１の吸引孔２１からブロア吸引されるので、マスク２に反りがある場合であってもこれが矯正され、マスク２は基板ＰＢにしっかりと密着する。

モータ２５の回転数が大きいほどブロア流量は大きくなり、マスク２の基板ＰＢへの密着度は増大するものの、ブロア流量が過大であると、ブロア吸引によってマスク２のパターン孔２ｈを通じてマスク２の下面側に吸い出されるペーストＰｓｔの「にじみ」が過剰となり、印刷不良が発生するおそれが生じる。作業者は、印刷不良が発生するモータ２５の回転数（限界回転数とする）を予め調べておき、モータ２５の回転数が上記限界回転数以下となるように、インバータ２６を通じたモータ２５の回転数の設定操作（直接的にはモータ２５に供給される電源の周波数の設定操作）を行うことで、ペーストＰｓｔのにじみに起因する印刷不良を防止することができる。本実施の形態では、このようなインバータ２６を通じたモータ２５の回転数の設定操作を操作パネル３０から容易に行うことができ、操作性に優れたものとなっている。

基板ＰＢとマスク２が吸引されたら、スキージ３ｂが下降してマスク２の上面に当接する。そして、スキージヘッド３は水平方向に移動し（図６中に示す矢印Ｂ）、スキージ３ｂをマスク２上で摺動させる。これによりマスク２上のペーストＰｓｔはスキージ３ｂによって掻き寄せられ、マスク２のパターン孔２ｈを通じて基板ＰＢ上に印刷される。

基板ＰＢ上にペーストＰｓｔが印刷されたら、移動機構部４ｂが基板保持機構部４ａを下降させ、基板ＰＢをマスク２から離間させる。基板ＰＢがマスク２から離間したら、吸引機構１４は基板ＰＢとマスク２の吸引を解除する。更に、クランパ１３が開いて基板ＰＢのクランプを解除し、搬送コンベア１１が基板ＰＢをスクリーン印刷装置１の外部に搬出する。これにより基板ＰＢの１枚当たりのスクリーン印刷が完了する。

以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷装置１では、基板ＰＢの保持においてブロア吸引と真空吸引を併用しており、基板ＰＢを真空吸引とブロア吸引の双方によって吸引する。このため、基板ＰＢに反り等の変形があって真空吸引力が不十分になる場合であっても基板ＰＢの強固な保持力を維持でき、基板ＰＢの反り等の変形に起因して生じる印刷不良の発生を抑えることができる。また、ブロア吸引によってマスク２を吸引することで、マスク２反りがある場合であってもこれが矯正され、マスク２と基板ＰＢの密着度が向上する。このため高密度実装に適したペースト印刷も行うことも可能となる。

また、本実施の形態では、天板部１２ａは着脱自在であり、交換可能であるので、あらゆる種類の基板ＰＢに対応してその下受け及び吸引保持を行うことができる。本実施の形態のように天板部１２ａを交換可能とする代わりに、下受けボックス１２の全体を交換可能な構成としても、同様の効果が得られる。

基板に反り等の変形に起因して生じる印刷不良の発生を抑えることができるスクリーン印刷装置を提供する。

１スクリーン印刷装置
２マスク
２ｈパターン孔
３ｂスキージ
１２下受けボックス（箱状部材）
１２Ｓ内部空間
１２ａ天板部
２１第１の吸引孔
２２第２の吸引孔
２３ブロア吸引用配管
２４ブロア吸引源
２７真空吸引用配管
２８制御バルブ（真空圧供給手段）
ＰＢ基板
Ｐｓｔペースト

Claims

基板に接触させたマスク上でスキージを摺動させることにより、前記マスクに設けられたパターン孔を通じて前記基板上にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記基板の下面に接触する天板部に第１の吸引孔及び第２の吸引孔が設けられた箱状部材と、
前記箱状部材の内部空間に連通して前記箱状部材の外部を延びたブロア吸引用配管と、
前記ブロア吸引用配管を通じて空気を吸い出し、前記第１の吸引孔にブロア吸引力を発生させるブロア吸引源と、
前記第２の吸引孔に繋がり、前記箱状部材の前記内部空間を通って前記箱状部材の外部に延びた真空吸引用配管と、
前記真空吸引用配管を通じて前記第２の吸引孔に真空圧を供給する真空圧供給手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
前記箱状部材は交換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。
前記箱状部材は前記天板部が交換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。