JP2024031175A - ペースト印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の表面の凹部に高い印刷品質でペーストを印刷することができるペースト印刷方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板２の表面２ａに形成された凹部４にペーストＰｓｔを供給した後（ペースト供給工程）、基板２の上方に第１の開口３１を有するマスク２２を凹部４と第１の開口３１とを位置合わせした状態で配置する（マスク配置工程）。そして、マスク２２上のペーストＰｓｔをスキージ２３で移動させることにより、第１の開口３１を通じて凹部４にペーストＰｓｔを充填させる（充填工程）。【選択図】図４

Description

本発明は、基板の表面に形成された凹部にペーストを印刷するペースト印刷方法に関する。

従来、基板の表面に形成された端子にペーストを印刷する場合には、端子に応じた開口を備えたマスクを基板の上方に配置し、マスク上に供給されたペーストをスキージで掻き寄せることにより、開口を通じて端子の表面にペーストを塗布するようになっている（例えば、下記の特許文献１）。

特開２００６－７６１４１号公報

近年ではペーストの印刷対象としての基板も多様になってきており、基板の表面に形成された凹部にペーストを印刷する必要が生じる場合がある。このような場合でも上記従来の手順によって凹部にペーストを印刷することが可能であるが、凹部の深さが或る程度の大きさになると、スキージによるマスク上のでペーストの掻き寄せ動作だけでは凹部の底面側にペーストが満たされていない空隙領域が生じて印刷品質が低下するおそれがあった。

そこで本発明は、基板の表面の凹部に高い印刷品質でペーストを印刷することができるペースト印刷方法を提供することを目的とする。

本発明のペースト印刷方法は、基板の表面に形成された凹部にペーストを供給するペースト供給工程と、前記ペースト供給工程で前記凹部にペーストが供給された前記基板の上方に、第１の開口を有するマスクを前記凹部と前記第１の開口とを位置合わせした状態で配置するマスク配置工程と、前記マスク配置工程の後、前記マスク上のペーストをスキージで移動させることにより、前記第１の開口を通じて前記凹部にペーストを充填させる充填工程と、を含む。

本発明によれば、基板の表面の凹部に高い印刷品質でペーストを印刷することができる。

本発明の一実施の形態におけるペースト印刷方法を実行するペースト印刷システムの構成図 本発明の一実施の形態におけるペースト印刷システムによってペーストが印刷される基板の斜視図 （ａ）本発明の一実施の形態におけるペースト印刷システムが備えるマスクの開口形成領域の拡大図（ｂ）同マスクの要部断面図 （ａ）～（ｅ）本発明の一実施の形態におけるペースト印刷方法の実行手順の説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるペースト印刷方法の実行時における基板の凹部の拡大図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるペースト印刷方法の実行時における基板の凹部の拡大図

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ペースト印刷方法を実行するための装置例としてのペースト印刷システム１を示している。ペースト印刷システム１は基板２の表面（上面）２ａにペーストＰｓｔを印刷する装置であり、図１に示すように、ペースト供給部１Ａと、その下流工程側に位置する印刷部１Ｂを備えている。

図２は、ペースト印刷システム１によってペーストＰｓｔが印刷される基板２の一例を示している。基板２は全体として矩形平板形状を有しており、その表面２ａには複数の端子３と凹部４を備えている。

図１において、ペースト供給部１Ａは、基板搬送部１１とペースト供給ヘッド１２を備えている。基板搬送部１１は一対のコンベアから成り、基板２を水平方向に搬送し、所定の作業位置に位置決めする。ペースト供給ヘッド１２は、例えばＸＹテーブルから成るヘッド移動機構１３によって水平方向に移動され、基板搬送部１１によって位置決めされた基板２の表面２ａの各凹部４にペーストＰｓｔを供給する。

ペースト供給ヘッド１２は、吐出口からペーストを吐出するディスペンサを内蔵しており、所望の量のペーストを凹部４に供給することができる。ディスペンサとしては最も一般的な空圧式、スクリュー等を使用する機械式、急激な体積変化を利用してペーストを噴射するジェット式等を使用することができる。

図１において、印刷部１Ｂは、基板搬送保持部２１、マスク２２およびスキージ２３を備えている。基板搬送保持部２１は一対のコンベアから成る搬送部２１Ａと、一対のクランプ部材から成る保持部２１Ｂを有している。搬送部２１Ａは基板２を搬送して作業位置に位置決めし、保持部２１Ｂは搬送部２１Ａによって位置決めされた基板２を側方から挟んで（クランプして）保持する。

マスク２２は全体として矩形形状を有している。マスク２２は矩形枠状のマスク枠２２Ｗによって四辺が支持されている。マスク２２の中央部には開口形成領域２２Ｃが設けられており（図１）、その開口形成領域２２Ｃには、基板２の表面２ａの複数の凹部４それぞれに応じて設けられた第１の開口３１と、基板２の表面２ａの複数の端子３それぞれに応じて設けられた第２の開口３２が形成されている（図３（ａ））。ここで、上記の凹部４あるいは端子３に「応じて」とは、凹部４あるいは端子３の配置および大きさに対応して、という意味である。

本実施の形態のマスク２２はメッシュ構造を有するメッシュマスクを採用している。図３（ｂ）において、マスク２２は糸２２ｄが縦横に織られたメッシュ構造（紗）と目止め部２２ｅを有し、目止め部２２ｅのない部分が開口（第１の開口３１、第２の開口３２）となっている。メッシュマスクは、開口（第１の開口３１、第２の開口３２）からメッシュ構造が露出している。

図１において、スキージ２３は鉛直面から傾いたペースト掻き寄せ面２３Ｍを備えた板状の部材から成る。スキージ２３はスキージ移動機構２５によって上下方向に移動（昇降）され、また水平方向に移動される。

図１において、保持部２１Ｂは位置合わせ機構２６によって上下方向並びに水平方向へ移動する。位置合わせ機構２６は公知のＸＹＺテーブル装置で構成されており、保持部２１Ｂを移動させることにより作業位置で保持部２１Ｂによってクランプされた基板２をマスク２２に位置合わせする。すなわち、位置合わせ機構２６は基板２の凹部４とマスク２２第１の開口３１との位置が水平方向で一致するように位置合わせを行う。また、位置合わせ機構２６は位置合わせと同時に保持部２１Ｂを上昇させて基板２の表面をマスク２２の下面に接近させる。これにより、マスク２２は基板２の上方に位置合わせされた状態で配置される。なお、位置合わせ機構２６としては、クランプされた基板２の位置を検出するカメラを有する基板認識機能を有し、基板認識結果に基づいて位置合わせを行う構成でもよい。

上記構成を有するペースト印刷システム１によって基板２にペーストＰｓｔを印刷する場合には、先ず、ペースト供給部１Ａが基板搬送部１１によって基板２を搬入し、作業位置に位置決めする。基板２が作業位置に位置決めされたら、ペースト供給部１Ａはヘッド移動機構１３によってペースト供給ヘッド１２を移動させ、基板２の表面２ａの複数の凹部４それぞれにペーストＰｓｔを供給する（図４（а）→図４（ｂ）。ペースト供給工程）。

ペースト供給工程では、図５（а）（図５（а）は図４（ｂ）中に示す領域ＲＹ１の拡大図）にも示すように、凹部４内のペーストＰｓｔの表面（上面）の中央部が基板２の表面２ａよりも盛り上がった状態となるようにする。この状態では、凹部４内のペーストＰｓｔは、凹部４の上側（開口部側）においてはペーストＰｓｔの量は十分であるが、凹部４の下側（底面４ａ側）では、底面４ａとペーストＰｓｔとの間にペーストＰｓｔが満たされていない空隙領域ＫＧが生じ得る。

上記のようにして基板２の表面２ａの複数の凹部４それぞれにペーストＰｓｔを供給したら、ペースト供給部１Ａの基板搬送部１１が作動して基板２を下流工程側の印刷部１Ｂに搬出する。そして、印刷部１Ｂの基板搬送保持部２１は搬送部２１Ａにおいて基板２を受け取って搬送し、所定の作業位置に位置決めする。これにより基板２は印刷部１Ｂが備えるマスク２２の下方に位置する。

基板２がマスク２２の下方に位置したら、基板搬送保持部２１の保持部２１Ｂが基板２を側方からクランプする。そして、位置合わせ機構２６によって保持部２１Ｂごと基板２を移動させて、ペースト供給工程で凹部４にペーストＰｓｔが供給された基板２の上方にマスク２２が位置するようにする（マスク配置工程）。このマスク配置工程では、基板２の表面２ａの各凹部４とこれに対応するマスク２２の第１の開口３１とが平面視において合致するとともに、基板２の表面２ａの各端子３とこれに対応するマスク２２の第２の開口３２とが平面視において合致するように位置合わせする。また、マスク配置工程では、位置合わせと同時に保持部２１Ｂを上昇させて基板２の表面をマスク２２の下面に接近させる。これにより、マスク２２は基板２の上方に位置合わせされた状態で配置され、マスク配置工程が完了する。

上記のマスク配置工程によって、凹部４と第１の開口３１とが位置合わせされ、端子３と第２の開口３２とが位置合わせされたら、スキージ２３をマスク２２に押し当てる。そして、その状態を維持したままま、スキージ２３を水平方向に移動させる。これにより、予めマスク２２上に供給されたペーストＰｓｔ（このマスク２２上のペーストＰｓｔは、ペースト供給工程で凹部４に供給したペーストＰｓｔとは別物）がスキージ２３によって掻き寄せられ（図４（ｃ）→図４（ｄ））、第１の開口３１を通じて凹部４にペーストＰｓｔが充填される（充填工程）。

充填工程では、ペースト供給工程で各凹部４に供給されたペーストＰｓｔのうち、基板２の表面２ａから盛り上がった部分がスキージ２３によって押し潰されるとともに、各凹部４にマスク２２上のペーストＰｓｔが補充されながら押し込まれる（図４（ｃ）→図４（ｄ）および図５（ｂ）→図６（а））。ここで、図５（ｂ）は図４（ｃ）中に示す領域ＲＹ２の拡大図である。

マスク２２にメッシュスクリーンを使用した場合、図５（ｂ）、図６（а）に図示するように、第１の開口３１のメッシュ構造は、スキージ２３の通過時に凹部４に供給されたペーストＰｓｔを凹部４内に押し込む。これにより、より確実にペーストＰｓｔを凹部４の隅々まで充填することができる。

上記充填工程が実行されることにより、凹部４の下側（底面４ａ側）の空隙領域ＫＧにはペーストＰｓｔが満たされ、凹部４の上側（開口部側）には、基板２の表面２ａに沿った平坦形状のペーストＰｓｔの層（ペースト層ＰＬ）が形成される（図４（ｅ）および図６（ｂ））。また、端子３には、第２の開口３２を通じてペーストＰｓｔが塗布される（図４（ｃ）→図４（ｄ）→図４（ｅ））。

このように本実施の形態におけるペースト印刷方法は、基板２の表面２ａに形成された凹部４にペーストＰｓｔを供給するペースト供給工程と、ペースト供給工程で凹部４にペーストＰｓｔが供給された基板２の上方に凹部４に応じた第１の開口３１を有するマスク２２を配置するマスク配置工程と、マスク配置工程で基板２の上方に配置されたマスク２２上に供給されたペーストＰｓｔをスキージ２３で掻き寄せることにより、第１の開口３１を通じて凹部４にペーストＰｓｔを充填させる充填工程と、を含むものとなっている。すなわち本実施の形態では、スキージ２３でペーストＰｓｔを凹部４に充填する充填工程を実行する前に、予め凹部４にペーストＰｓｔを供給しておくようになっている。このため本実施の形態では、充填工程において、凹部４内にペーストＰｓｔがしっかりと満たされる（充填される）こととなり、基板２の表面２ａの凹部４に高い印刷品質でペーストＰｓｔを印刷することが可能となる。

本実施の形態では、上述したように、ペースト供給工程において、各凹部４にペーストＰｓｔを滴下もしくはジェット噴射で供給するようになっているが、ペーストＰｓｔの塊（例えば凹部４の内径よりも大きい外径を有するペーストＰｓｔの塊）を凹部４に押し付けて供給することもできる。しかし、本実施の形態のように、凹部４にペーストＰｓｔを滴下もしくはジェット噴射で供給するほうが、充填工程の予備工程としてのペースト供給工程において、凹部４の底面４ａの隅近くまでペーストＰｓｔを供給することができるので、好ましい。

以上説明したように、本実施の形態におけるペースト印刷方法では、スキージ２３でペーストＰｓｔを凹部４に充填する充填工程を実行する前に、予め凹部４にペーストＰｓｔを供給しておくようになっているので、充填工程で凹部４内にペーストＰｓｔをしっかりと満たすことができ、基板２の表面２ａの凹部４に高い印刷品質でペーストＰｓｔを印刷することができる。

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ず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、基板２の表面２ａに端子３が備えられており、充填工程の際、マスク２２の第２の開口３２を通じて端子３にもペーストＰｓｔが塗布されるようになっていたが、基板２の表面２ａに端子３が形成されていることや、充填工程で同時に端子３にもペーストＰｓｔが印刷されることは、本発明における必須の要件ではない。また、上述の実施の形態では、マスク２２がメッシュマスクであるとしていたが、マスク２２はメッシュマスクに限られず、メタルマスク等であっても構わない。

基板の表面の凹部に高い印刷品質でペーストを印刷することができるペースト印刷方法を提供する。

１ ペースト印刷システム
１Ａ ペースト供給部
１Ｂ 印刷部
２ 基板
２ａ 表面
３ 端子
４ 凹部
４ａ 底面
１２ ペースト供給ヘッド（ディスペンサ）
２２ マスク
２２Ｃ 開口形成領域
２３ スキージ
３１ 第１の開口
３２ 第２の開口
Ｐｓｔ ペースト

Claims (4)

1. 基板の表面に形成された凹部にペーストを供給するペースト供給工程と、
   前記ペースト供給工程で前記凹部にペーストが供給された前記基板の上方に、第１の開口を有するマスクを前記凹部と前記第１の開口とを位置合わせした状態で配置するマスク配置工程と、
   前記マスク配置工程の後、前記マスク上のペーストをスキージで移動させることにより、前記第１の開口を通じて前記凹部にペーストを充填させる充填工程と、
   を含むペースト印刷方法。
2. 前記ペースト供給工程において、前記凹部にペーストをディスペンサにより供給する、請求項１に記載のペースト印刷方法。
3. 前記マスクは第２の開口を有し、前記充填工程の際、前記マスクの前記第２の開口を通じて前記表面であって前記凹部とは別の位置に形成された端子にペーストが塗布される、請求項１に記載のペースト印刷方法。
4. 前記マスクは前記第１の開口にメッシュ構造が露出したメッシュマスクである、請求項１～３のいずれかに記載のペースト印刷方法。

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