JP2016055579A - Solder printing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半田印刷機に関する。 The present invention relates to a solder printer.
電子部品等をプリント基板に半田付けする場合に、当該プリント基板に予め半田パターンを形成し、その上に電子部品を載置して半田を溶融させることにより半田付けする技術が知られている。このとき半田パターンは、プリント基板にメタルマスクを載置し、このメタルマスクの開口部に半田ペーストを充填して形成される。 2. Description of the Related Art When an electronic component or the like is soldered to a printed board, a technique is known in which a solder pattern is formed in advance on the printed board, the electronic component is placed on the printed board, and the solder is melted to melt the solder. At this time, the solder pattern is formed by placing a metal mask on a printed board and filling the opening of the metal mask with solder paste.
かかる半田パターン印刷技術に関して、幾つかの提案がなされている。例えば、特開平4−247687号公報においては、十分に混練された半田ペーストをメタルマスクの開口部に充填するために、メタルマスクとプリント基板との間にクリーニングペーパを配置して、半田ペーストの混練を行う技術が提案されている。このときのクリーニングペーパは、混練時に半田ペーストがプリント基板に付着するのを防止するために用いられている。 Several proposals have been made regarding such solder pattern printing technology. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-247687, in order to fill the opening of the metal mask with a sufficiently kneaded solder paste, a cleaning paper is disposed between the metal mask and the printed board, Techniques for kneading have been proposed. The cleaning paper at this time is used to prevent the solder paste from adhering to the printed circuit board during kneading.
また、特開2007−196562号公報においては、所定枚数のプリント基板に半田パターンが形成される毎にメタルマスクのクリーニングを行い、その際にプリント基板を保護するための清掃用フィルムをメタルマスクの裏面に配置する技術が提案されている。
即ち、清掃時には、清掃用フィルムの巻かれた巻取ローラがプリント基板を覆うように移動しながら清掃用フィルムを繰出て、当該プリント基板を保護する。そして、清掃が完了すると、巻取ローラは繰り出された清掃用フィルムを巻取りながら位置まで戻る。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2007-196562, a metal mask is cleaned each time a solder pattern is formed on a predetermined number of printed boards, and a cleaning film for protecting the printed board at that time is used as a metal mask. Techniques for arranging on the back side have been proposed.
That is, at the time of cleaning, the cleaning film is drawn out while the winding roller around which the cleaning film is wound is moved so as to cover the printed board, thereby protecting the printed board. When the cleaning is completed, the take-up roller returns to the position while winding the fed cleaning film.
しかしながら、特開平4−247687号公報にかかる構成では、クリーニングペーパをプリント基板とメタルマスクとの間に配置する機構等については提案されていない。 However, in the configuration according to Japanese Patent Laid-Open No. 4-247687, a mechanism for arranging the cleaning paper between the printed board and the metal mask has not been proposed.
また、特開2007−196562号公報にかかる構成では、クリーニングペーパによりプリント基板が覆われるように、自転する巻取ローラがクリーニングペーパを繰出、巻取りながら移動する構成である。このとき、クリーニングペーパの弛み等を抑制刷る必要があり、そのためには当該クリーニングペーパの繰出し量、巻取り量、そして移動量を連動して制御しなければならない。しかし、上記特許文献では、かかる構成について開示されていない。 In the configuration according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-196562, the winding roller that rotates is moved while feeding and winding the cleaning paper so that the printed circuit board is covered with the cleaning paper. At this time, it is necessary to perform printing while suppressing the slack of the cleaning paper. For this purpose, the feeding amount, winding amount, and moving amount of the cleaning paper must be controlled in conjunction with each other. However, the above patent document does not disclose such a configuration.
このような問題により各特許文献にかかる構成では半田パターンの形成作業効率を向上させることが困難であった。 Due to such problems, it is difficult to improve the solder pattern formation work efficiency in the configuration according to each patent document.
通常、プリント基板に半田パターンを形成する際には、事前に適正な半田パターンが形成できる条件を確認する必要がある。かかる条件は、試し印刷を行うことにより取得される。 Usually, when forming a solder pattern on a printed circuit board, it is necessary to confirm beforehand the conditions under which an appropriate solder pattern can be formed. Such conditions are acquired by performing test printing.
無論、試し印刷をプリント基板に対して行うことも可能であるが、歩留まりの観点から好ましくない。
このためプリント基板をマスキングして半田パターンが付着しないようにしたり、プリント基板に対して試し印刷を行い、その後に当該プリント基板に形成された半田パターンを除去して製品工程に戻すような作業が必要となる。
半田パターンを除去する作業は人手が必要になるため、試し印刷の自動化が行えない。従って、半田パターンの形成作業効率の向上が困難である。
また、プリント基板の基板面をマスキングする処理では、例えば特開2007−196562号公報にかかる技術の利用が考えられる。この場合にはクリーニングペーパが弛んだりしないことが必要となるが、上述したようにかかる弛みを抑制することが困難であった。
Of course, it is possible to perform test printing on a printed circuit board, but this is not preferable from the viewpoint of yield.
For this reason, masking the printed circuit board to prevent the solder pattern from adhering, or performing test printing on the printed circuit board, then removing the solder pattern formed on the printed circuit board and returning to the product process. Necessary.
Since the work for removing the solder pattern requires manual operation, the test printing cannot be automated. Therefore, it is difficult to improve the solder pattern forming work efficiency.
Further, in the process of masking the substrate surface of the printed circuit board, for example, use of the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-196562 can be considered. In this case, it is necessary that the cleaning paper does not slack, but it has been difficult to suppress such slack as described above.
そこで、本発明の主目的は、簡単な構成で、試し印刷工程を含めて半田パターンの形成が全自動化できるようにした半田印刷機を提供することである。
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a solder printing machine having a simple configuration and capable of fully automatic solder pattern formation including a test printing process.
上記課題を解決するため、メタルマスクを用いて半田パターンをプリント基板に印刷する半田印刷装置にかかる発明は、プリント基板を保持して、当該プリント基板をメタルマスクに対して進退させる印刷ステージと、試し印刷を行う際に、クリーニングペーパをメタルマスクとプリント基板との間に引き出して、試し印刷をクリーニングペーパに行うクリーニングユニットと、を備え、クリーニングユニットは、クリーニングペーパを巻回して保持する繰出ローラと、繰出ローラとの相対位置が固定されて、繰出ローラから繰り出されたクリーニングペーパを巻き取る巻取ローラと、繰出ローラから繰り出されて巻取ローラにより巻き取られるクリーニングペーパに掛け渡されて当該クリーニングペーパの折り返し点を形成し、繰出ローラから離れる動きにより繰出ローラからクリーニングペーパを繰り出させ、繰出ローラに近づく動きによりクリーニングペーパを巻取ローラで巻き取らせる引出バーと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an invention relating to a solder printing apparatus that prints a solder pattern on a printed board using a metal mask includes a printing stage that holds the printed board and moves the printed board forward and backward with respect to the metal mask; A cleaning unit that pulls out the cleaning paper between the metal mask and the printed circuit board when performing test printing and performs test printing on the cleaning paper, and the cleaning unit winds and holds the cleaning paper. And a relative position with respect to the feeding roller, and is wound around a winding roller for winding the cleaning paper fed from the feeding roller and the cleaning paper fed from the feeding roller and taken up by the winding roller. Forms the turning point of the cleaning paper and feeds it The al away motion was fed the cleaning paper from the supply roller, characterized in that it comprises a drawer bar winds the cleaning paper in the winding roller by the movement of approaching the feeding roller.
本発明によれば、簡単な構成で、試し印刷工程を含めて半田パターンの形成が全自動化できるようになり、半田パターンの形成作業効率が向上する。 According to the present invention, solder pattern formation including a test printing process can be fully automated with a simple configuration, and solder pattern formation work efficiency is improved.
本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかる半田印刷機2により試し印刷を行っている際の当該半田印刷機2の側面図であり、図2は斜視図である。
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a side view of the
半田印刷機2は、印刷ステージ10、クリーニングユニット20を主要構成とする。なお、符号4はクリーニングペーパ、符号5はメタルマスク、符号6はスキージ、符号7は半田ペースト、符号8はプリント基板を示している。
The
そして、この半田印刷機2は、試し印刷処理、清掃処理、印刷処理を全自動で行うことができる。試し印刷処理はクリーニングペーパ4に半田パターンを印刷する処理であり、印刷処理はプリント基板8に半田パターンを印刷する処理である。
The
また、清掃処理は、メタルマスク清掃処理と基板清掃処理との総称である。メタルマスク清掃処理は、メタルマスク5におけるプリント基板8側の面(被清掃面)及び、メタルマスク5に形成された開口部5aの内側面(被清掃面)を清掃する処理である。を清掃する処理である。基板清掃処理は、半田パターンが印刷されるプリント基板8の面(被清掃面)を清掃する処理である。
The cleaning process is a generic term for a metal mask cleaning process and a substrate cleaning process. The metal mask cleaning process is a process of cleaning the surface of the
メタルマスク5には、転写(印刷)する半田パターンに対応した開口部5aが形成されている。スキージ6は、メタルマスク5上を摺動して、当該メタルマスク5上の半田ペースト7を混練しながら開口部5aに充填する。
The
印刷ステージ10は、半田パターンが印刷されるプリント基板8を保持するテーブルであり、メタルマスク5に対して進退可能に設けられている。即ち、印刷ステージ10は、図1において上下動する。
The
クリーニングユニット20は、巻取ローラ21、繰出ローラ22、引出バー23、クリーニングノズル24を含んでいる。
The
そして、クリーニングユニット20は、印刷ステージ10より狭い範囲でメタルマスク5に対して進退できるようになっている。即ち、クリーニングユニット20は、図1において上下動する。
The
繰出ローラ22と巻取ローラ21との相対位置は固定され、かつ、回転方向が制御されている。また、引出バー23は、繰出ローラ22に対してクリーニングノズル24と一体に進退する。即ち、引出バー23は、繰出ローラ22に近づき又離れるように動く。
The relative positions of the
繰出ローラ22にはクリーニングペーパ4が巻回されている。そして、クリーニングペーパ4を繰り出す場合と、繰り出したクリーニングペーパ4で未使用なクリーニングペーパ4を回収する場合とは、逆方向に回転する。
The cleaning
引出バー23は棒体で、クリーニングペーパ4の幅方向に掛け渡されて、当該クリーニングペーパ4が折り返す折り返し端をなしている。なお、引出バー23とクリーニングペーパ4との摩擦を少なくするために、当該引出バー23を回転自在な棒体にしてもよい。
The pull-out
巻取ローラ21は、一方向にのみ回転可能に設けられて、繰り出されたクリーニングペーパ4を巻き取る方向に回転する。
The take-up
これにより、引出バー23が繰出ローラ22側から離れると、クリーニングペーパ4は繰出ローラ22から繰り出され、繰出ローラ22側に近づくと、繰り出されたクリーニングペーパ4は巻取ローラ21によって巻き取られる。
Thus, when the drawing
クリーニングノズル24は、回転可能に設けられた概ね多角柱体であり、クリーニングペーパ4の幅方向に延設されている。この多角柱体における側面部は、クリーニングペーパ4と当接する摺動部24aをなしている。このクリーニングノズル24の摺動部24aは、例えばバキューム機能を持つ。
The cleaning
図1等においては、概ね台形柱体のクリーニングノズル24が示されて、1つの側面部が摺動部24aをなしている。そして、メタルマスク清掃処理時には摺動部24aがメタルマスク5側の方向に向かうように回転し、基板清掃処理時には摺動部24aがプリント基板8の方向に向かうように回転する。即ち、メタルマスク清掃処理時と基板清掃処理時とでは、クリーニングノズル24は180度回転する。
In FIG. 1 and the like, a cleaning
無論、本発明はかかる構成に限定するものではない。例えば、図7に示すように、多角柱体の側面部をそれぞれ異なる形状の摺動部24aとしてもよい。図7では、4面が異なる形状の摺動部24aをなしている。そして、クリーニングノズル24を90度ずつ回転できるようにして、被清掃面の状態(メタルマスク5の場合には、半田ペースト7の付着量、付着具合、開口部5aの形状、分布等、プリント基板8の場合には塵埃の種類、量、付着状態)に応じて選択して用いることが可能になる。なお、摺動部24aとして、吸着タイプ、スキージタイプ、平面タイプ、湾曲タイプ等が例示できる。
Of course, the present invention is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 7, it is good also considering the side part of a polygonal column as the sliding
次に、上記構成の半田印刷機2における動きを(1)試し印刷処理、(2)清掃処理、(3)印刷処理に分けて説明する。
Next, the movement in the
(1)試し印刷処理
試し印刷処理は、クリーニングペーパ4に試し印刷を行う工程である。図3は試し印刷における処理工程を示す図で、(a)は試し印刷開始直前のスタンバイ状態、(b)はクリーニングペーパ繰出状態である。また、図4は、試し印刷における処理工程を示す図で、(a)は印刷可能状態、(b)は半田ペースト充填状態、(c)はクリーニングペーパ巻取状態である。
(1) Trial Printing Process The trial printing process is a process for performing trial printing on the cleaning
図3(a)に示すスタンバイ状態においては、印刷ステージ10はプリント基板8を保持し、かつ、メタルマスク5から離れるように下降している。そして、スタンバイ状態では、引出バー23は、繰出ローラ22側に位置している。
In the standby state shown in FIG. 3A, the
この状態から引出バー23が繰出ローラ22から離れると、繰出ローラ22は回転してクリーニングペーパを繰出す。このとき、巻取ローラ21からクリーニングペーパ4が繰り出されないように、当該巻取ローラ21の回転は規制されている。
When the drawing
引出バー23がプリント基板8の端部を適宜超えた位置に達すると(図3(b)の状態)、クリーニングユニット20及び印刷ステージ10の上昇が開始する。そして、プリント基板8がクリーニングペーパ4を介してメタルマスク5に接すると、クリーニングユニット20及び印刷ステージ10の上昇は停止して、図4(a)に示す印刷可能状態となる。
When the
その後、半田ペースト7がメタルマスク5上に載せられ、スキージ6がメタルマスク5面を摺動する。スキージ6が摺動することにより半田ペースト7は混練されながら開口部5aに充填される。この状態が、図4(b)に示す半田ペースト充填状態である。クリーニングペーパ4はプリント基板8とメタルマスク5との間に位置しているので、充填された半田ペースト7はクリーニングペーパ4に付着することになる。
Thereafter, the
半田ペースト7がメタルマスク5の開口部5aに充填されると、印刷ステージ10及びクリーニングユニット20はメタルマスク5から離れるように下降する。このときメタルマスク5の開口部5aに充填されていた半田ペースト7は、クリーニングペーパ4と共に下降する。即ち、半田パターンはクリーニングペーパ4に付着した状態で開口部5aから離型する。これにより、試し印刷が完了する(図4(c)の状態)。
When the
そして、引出バー23が繰出ローラ22側に移動すると、引き出されたクリーニングペーパ4は巻取ローラ21に巻き取られる。このとき、例えば図4(c)においてプリント基板8に面しているクリーニングペーパ4は、未使用状態である。そこで、繰出ローラ22は、この未使用状態のクリーニングペーパ4を巻き戻す(回収する)ように回転する。
When the drawing
(2)清掃処理
先ず、メタルマスク清掃処理を説明する。図5は、メタルマスク清掃処理を示す図で、(a)はクリーニングノズル24が右動している際の状態を示し、(b)はクリーニングノズル24が左動している際の状態を示している。
(2) Cleaning Process First, the metal mask cleaning process will be described. 5A and 5B are diagrams showing the metal mask cleaning process, in which FIG. 5A shows a state when the cleaning
メタルマスク清掃処理を開始する際には、クリーニングノズル24における摺動部24aは、メタルマスク5側に向けられる。その後、クリーニングユニット20は、摺動部24aがメタルマスク5の被清掃面と接するまで上昇する。摺動部24aがメタルマスク5の被清掃面に接すると、クリーニングユニット20は上昇を停止する。そして、クリーニングノズル24は繰出ローラ22側から離れる方向に動く(右動する)。
When starting the metal mask cleaning process, the sliding
クリーニングノズル24の摺動部24aと、メタルマスク5の被清掃面との間にはクリーニングペーパ4が位置し、摺動部24aはバキューム機能を有するので、摺動部24aはクリーニングペーパ4を介してメタルマスク5と接触した状態で、右動することになる。
The cleaning
このとき繰出ローラ22や巻取ローラ21からクリーニングペーパ4が繰り出されるような力が働くが、巻取ローラ21はクリーニングペーパ4を繰り出す方向に回転しないように規制されている。従って、繰出ローラ22からクリーニングペーパ4が繰り出されることになる。これにより、クリーニングノズル24はクリーニングペーパ4をメタルマスク5に押し付けながら右働して、当該メタルマスク5の被清掃面に付着している半田ペースト7等を除去して、図5(a)に示す状態となる。
At this time, a force is applied so that the cleaning
クリーニングペーパ4は通気性を有し、かつ、クリーニングノズル24によりバキューム機能が働いている場合には、除去された半田ペースト7等は、クリーニングペーパ4に強く吸着されるようになる。
When the cleaning
その後、クリーニングノズル24は繰出ローラ22側に移動する(左動する)。これにより、繰り出されたクリーニングペーパ4は巻取ローラ21に巻き取られながら、メタルマスク5の被清掃面は重ねて清掃されて、図5(b)に示す状態となる。
Thereafter, the cleaning
次に、基板清掃処理について説明する。図6は、プリント基板8の清掃処理を示す図で、(a)は摺動部24aをプリント基板8側に向けた状態、(b)はクリーニングノズル24が右動している状態、(c)はクリーニングノズル24が左動している状態を示している。
Next, the substrate cleaning process will be described. 6A and 6B are diagrams showing a cleaning process for the printed
図6(a)に示すように、基板清掃処理においては、摺動部24aはプリント基板8側に向けて、上述したメタルマスク清掃処理と同じ手順が繰り返される。
As shown in FIG. 6A, in the substrate cleaning process, the same procedure as the above-described metal mask cleaning process is repeated with the sliding
即ち、基板清掃処理が開始される際には、摺動部24aがクリーニングペーパ4を介してプリント基板8に接するように印刷ステージ10が上動する。そして、摺動部24aがプリント基板8に接すると、印刷ステージ10の上動は停止して、クリーニングノズル24が繰出ローラ22側から離れる方向に動く(右動する)。
That is, when the substrate cleaning process is started, the
これにより、摺動部24aはクリーニングペーパ4をプリント基板8に押しつけながら右働して、当該プリント基板8に付着している塵埃等の異物が拭き取られる。
As a result, the sliding
そして、図6(b)に示す位置にクリーニングノズル24が到達すると、クリーニングノズル24は繰出ローラ22側に移動する(左動する)。これにより、プリント基板8は再度清掃されながら、繰り出されたクリーニングペーパ4は巻取ローラ21に巻き取られて図6(c)に示す状態となる。
Then, when the cleaning
以上説明したように、試し印刷を行う際に、クリーニングペーパに半田パターンを転写(印刷)させるので、プリント基板8に対するマスキング処理等の作業が削減できる。
As described above, when performing test printing, the solder pattern is transferred (printed) to the cleaning paper, so that the work such as masking processing on the printed
これにより、試し印刷も含めた半田印刷機の全行程が自動化できるようになり、作業効率が向上する。 As a result, the entire process of the solder printing machine including test printing can be automated, and work efficiency is improved.
また、クリーニングノズルを回転させることで、メタルマスク及びプリント基板が連続して清掃できるようになる。特に、クリーニングノズルを種々の形状に設定することにより、被清掃面の状態に応じた清掃が可能になって、清掃効率が向上する。 Further, by rotating the cleaning nozzle, the metal mask and the printed board can be continuously cleaned. In particular, by setting the cleaning nozzle in various shapes, cleaning according to the state of the surface to be cleaned is possible, and the cleaning efficiency is improved.
2 半田印刷機
4 クリーニングペーパ
5 メタルマスク
5a 開口部
6 スキージ
7 半田ペースト
8 プリント基板
10 印刷ステージ
20 クリーニングユニット
21 巻取ローラ
22 繰出ローラ
23 引出バー
24a 摺動部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記プリント基板を保持して、当該プリント基板を前記メタルマスクに対して進退させる印刷ステージと、
試し印刷を行う際に、クリーニングペーパを前記メタルマスクと前記プリント基板との間に引き出して、前記試し印刷を前記クリーニングペーパに行うクリーニングユニットと、を備え、
前記クリーニングユニットは、
前記クリーニングペーパを巻回して保持する繰出ローラと、
前記繰出ローラとの相対位置が固定されて、前記繰出ローラから繰り出された前記クリーニングペーパを巻き取る巻取ローラと、
前記繰出ローラから繰り出されて前記巻取ローラにより巻き取られる前記クリーニングペーパに掛け渡されて当該クリーニングペーパの折り返し点を形成し、前記繰出ローラから離れる動きにより前記繰出ローラから前記クリーニングペーパを繰り出させ、前記繰出ローラに近づく動きにより前記クリーニングペーパを前記巻取ローラで巻き取らせる引出バーと、
を備えることを特徴とする半田印刷機。 A solder printing apparatus for printing a solder pattern on a printed circuit board using a metal mask,
A printing stage that holds the printed circuit board and advances and retracts the printed circuit board with respect to the metal mask;
A cleaning unit that pulls out cleaning paper between the metal mask and the printed circuit board when performing test printing, and performs the test printing on the cleaning paper,
The cleaning unit includes
A feeding roller for winding and holding the cleaning paper;
A winding roller that winds up the cleaning paper fed from the feeding roller, the relative position of the feeding roller being fixed;
The cleaning paper is fed from the feeding roller and is wound around the cleaning paper wound by the winding roller to form a turning point of the cleaning paper, and the cleaning paper is fed from the feeding roller by a movement away from the feeding roller. A draw bar for winding the cleaning paper with the take-up roller by a movement approaching the feed roller;
A solder printing machine comprising:
前記クリーニングユニットは、
前記引出バーと共動して移動して、該引出バーにより引き出だされた前記クリーニングペーパを介して前記メタルマスク、又は、前記プリント基板の被清掃面と当接しながら摺動する摺動部を備えるクリーニングノズルを備えることを特徴とする半田印刷機。 The solder printer according to claim 1,
The cleaning unit includes
A sliding portion that moves in cooperation with the extraction bar and slides while contacting the metal mask or the surface to be cleaned of the printed circuit board through the cleaning paper drawn out by the extraction bar A solder printing machine comprising a cleaning nozzle.
前記クリーニングノズルは、回転可能に設けられた概ね多角柱体であり、かつ、当該多角柱体の各側面部が形状の異なる前記摺動部をなして、前記被清掃面の状態に応じた形状の前記摺動部が前記被清掃面に対応するように回転することを特徴とする半田印刷機。 The solder printer according to claim 2,
The cleaning nozzle is a substantially polygonal column body provided rotatably, and each side surface portion of the polygonal column body forms the sliding portion having a different shape, and has a shape corresponding to the state of the surface to be cleaned. The solder printing machine is characterized in that the sliding portion rotates so as to correspond to the surface to be cleaned.
前記クリーニングユニット及び前記印刷ステージは、前記メタルマスクに対して進退することを特徴とする半田印刷機。 The solder printer according to any one of claims 1 to 3,
The solder printing machine, wherein the cleaning unit and the printing stage move forward and backward with respect to the metal mask.
前記繰出ローラは、前記引出バーが前記繰出ローラから離れ、その後に当該繰出ローラに近づいた際に、未使用の繰り出された前記クリーニングペーパを回収する回転を行うことを特徴とする半田印刷機。 The solder printer according to any one of claims 1 to 4,
The above-described feeding roller rotates when the drawing bar is separated from the feeding roller and then approaches the feeding roller to collect unused cleaning paper that has been fed out.
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