JP2518185B2 - スクリ―ン印刷方法及び印刷用アタッチメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばハイブリッドICの製造に使用される
スクリーン印刷方法及びその実施に使用する印刷用アタ
ッチメントに関する。

従来の技術 ハイブリッドICの製造は、基板の片面又は両面にスク
リーン印刷により形成された配線パターンの位置にリフ
ロー半田又はフロー半田によりチップ部品を半田付して
行われる。

このうち、リフロー半田による場合は、配線パターン
の所定の位置に対応した孔を有するスクリーン印刷用の
マスクを基板表面に対向させ、硬質ゴム製のスキージ等
の印刷手段を用いて半田ペーストをのばしてマスクの孔
形成位置に対応する配線パターン部のみに半田ペースト
を塗布し、その後、半田を溶融させてこの位置に配置さ
れる所望のチップ部品を半田付する工程を踏む。

かかる半田塗布工程で使用されるマスクの一従来例と
して、シルク等の布材をメッシュ状に形成してなる紗張
マスクがある。この紗張マスクを用いたスクリーン印刷
方法は、第４図に示すようにして行われる。

即ち、所定位置に配置され、上面に半田ペースト３が
塗布される紗張マスク２の下方に所定のギャップＧを設
けて基板１を配置する。そして、この状態からスキージ
４により半田ペースト３を横方向にのばす。この時、紗
張マスク２はスキージ４の押圧力により図中１点鎖線で
示すように下方に撓み、基板１の表面に接触する。従っ
て、この方法によれば、メッシュを通して染み込んだ半
田ペースト３が基板１の配線パターン形成部に塗布され
る。

また、マスクの他の従来例として、メタルマスクと称
せられるものがある。このメタルマスクは、厚さ0.2mm
〜0.3mm程度の金属板からなり、基板１の配線パターン
の所定の位置と対応する箇所には、エッチング加工等に
より孔が形成される。メタルマスクを用いた半田塗布工
程は、メタルマスクを基板１の表面に密着させた状態
で、上記同様のスキージ４を用いて行われる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、紗張マスク２による場合は、半田ペー
スト３をのばす際に、基板１の表面に押し付けられる紗
張マスク２がその後、基板１表面から浮き上がる際に、
配線パターンに塗布された半田ペースト３の一部を持ち
上げるため、配線パターンに対して半田ペースト３を精
度よく塗布することが困難になるという欠点がある。即
ち、紗張マスク２が基板１の表面から離反する際に、せ
っかくついた半田ペースト３の一部を配線パターンから
引き剥がすため、前記欠点がある。

一方、メタルマスクによる場合は、上記した紗張マス
ク２の欠点はないものの、メタルマスクを用いて半田塗
布工程を精度よく行うためには、メタルマスクを基板１
表面に対して常時密着させる必要があるが、基板１の厚
みのバラツキや印刷機全体の精度上の問題等により常時
密着させることは困難である。それ故、半田塗布工程を
精度よく行う上で限界があった。

加えて、メタルマスクによる場合は、基板１の厚みの
バラツキにより、基板１がメタルマスクを上方に押し上
げる状態になるとメタルマスク自体に弾力性がないた
め、これが無理に変形され、寿命が損なわれるといった
欠点もある。

そこで、かかる紗張マスク２とメタルマスクの欠点を
解消するために、コンビネーションマスクと称せられる
マスクが使用される場合もある。このコンビネーション
マスクは、第５図に示すように、小形のメタルマスク５
の周囲に布材からなる紗張部50を連結してなり、紗張部
50によりメタルマスク５に弾性を付与し、これで基板１
の厚みのバラツキや印刷機全体の精度上の誤差に起因す
るバラツキを吸収してメタルマスク５を基板１の表面に
常時密着させる形態をとる。

従って、かかるコンビネーションマスクによれば、せ
っかくついた半田ペースト３の一部が引き剥がされて塗
布精度が損なわれこともないし、メタルマスク５を常時
基板１の表面に密着させることができ、且つメタルマス
クが無理に変形されることがないので、メタルマスク５
の寿命が損なわれるといった欠点もない。

しかしながら、コンビネーションマスクによる場合
は、以下に示す新たな欠点がある。

紗張部50とメタルマスク５とを確実に連結させる上で
技術を要するため、製作性が悪い。

メタルマスク５のサイズや孔形状が基板１に対応して
選定されるため、基板１の種類に応じて多数のコンビネ
ーションマスクを製作しなければならず、コストアップ
につながる。

メタルマスク５の寿命が無用に損なわれることはない
ものの、紗張部50の寿命が短かいため、全体としての寿
命が短くなる。

本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、上
記従来技術の諸欠点を解消できるスクリーン印刷方法及
びその実施に使用する印刷用アタッチメントを提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明に係るスクリーン印刷方法は、枠体状をなすア
タッチメントの内部に弾性支持部材を介してマスク枠を
支持し、このマスク枠にスクリーン印刷用のメタルマス
クを印刷用基板に対向した状態で組み付け、前記弾性支
持部材の印刷用基板に接近する方向への弾性変形により
前記メタルマスクを印刷用基板に密着させ、印刷剤を塗
布することを特徴としている。

また、本発明に係る印刷用アタッチメントは、印刷用
基板に対向配置されるスクリーン印刷用のメタルマスク
を支持する印刷用アタッチメントであって、前記メタル
マスクを囲繞する枠体状のアタッチメント本体と、メタ
ルマスクを枠内に組み込んだマスク体と、前記アタッチ
メント本体の内部に設けられ、先端部で前記マスク枠の
周縁部を支持し、弾性変形によりメタルマスクを印刷用
基板に密着させる弾性支持部材と、を具備することを特
徴としている。

作用 上記の如くメタルマスクを弾性支持部材により弾性支
持するものとすれば、メタルマスクをギャップを設けず
基板に密接させる位置に配置しておいた場合に、基板の
厚みのバラツキ等により基板がメタルマスクを押し上げ
るように当接したとしても、弾性支持部材がこの押し上
げ力を吸収する。従って、メタルマスクに無理な変形を
発生させるような押し上げ力が作用することがない。

また、弾性支持部材がメタルマスクに弾性を付与する
ので、例えばメタルマスクと基板との間に所定のギャッ
プを設けておき、この状態から、例えばスキージ等の印
刷手段でメタルマスクを押圧するものとすると、メタル
マスクが基板に密着する。

実 施 例 以下本発明の一実施例を図面に従って具体的に説明す
る。第１図は本発明に係るスクリーン印刷方法の実施に
使用するマスクを示す平面図、第２図は本発明方法の実
施状態を示す側面断面図である。

このマスクは、方形状の枠体からなるアタッチメント
６の内部に保持された状態で使用される。即ち、Al等の
金属材からなるアタッチメント６の内部中央には、方形
状の枠体からなる金属製のマスク枠60が取り付けられ
る。マスク枠60の下面には、第２図に示すように基板１
に形成される配線パターンの所定の位置に対応した孔を
有するメタルマスク63が組み付けられる。

アタッチメント６に対するマスク枠60の取り付けは、
板ばね等からなる弾性支持部材61を介して行われる。即
ち、第１図に示すように、アタッチメント６の図上左右
の周縁部6L、6Rの長手方向中間部にはコ字状をなす弾性
支持部材61、61の両側辺部61a…の先端が、例えば溶接
等により取り付けられる。そして、弾性支持部材61、61
の連結部61b、61bに前記マスク枠60の左右の周縁部60
L、60Rが着脱可能に取り付けられる。

この取り付けは、周縁部60L、60Rの図上前後両端部に
締結されるネジ62、62、62、62により行われる。第２図
に示すように、弾性支持部材61、61の両側辺部61a、61a
の中間部には折り曲げ加工が施され、これにより連結部
61b、61bが上方に位置する構造になっている。

かかるメタルマスク63を用いたスクリーン印刷は第２
図に示すようにして行われる。まず、マスク枠60の下面
側に取り付けられるメタルマスク63が常時これの下方に
セットされる基板１の表面に密着するようにアタッチメ
ント６の配設位置を設定する。具体的には、厚み寸法の
最も薄い基板１をセットした場合に、これの表面がメタ
ルマスク63の下面に密着する位置に設定する。

かかる場合に、厚み寸法の大きい基板１をセットする
と、これがメタルマスク63を上方に押し上げるが、メタ
ルマスク63が片持状態の弾性支持部材61によりマスク枠
60を介して弾性支持されているので、弾性支持部材61が
このときの押し上げ力を吸収する。従って、メタルマス
ク63にこれの寿命を損なわせることになる変形を発生す
ることがない。

そして、メタルマスク63の下面に基板１がセットされ
ると、予めメタルマスク63の上面側に塗布される半田ペ
ーストを用いて基板１の該当する配線パターン形成部に
半田塗布層を形成する。以後、この半田塗布層に所望の
チップ部品が取り付けられる。

上記の如く、ネジ62…を用いてマスク枠60をアタッチ
メント６に対して着脱可能に取り付ける場合は、一つの
アタッチメント６に対して種々の配線パターンに対応し
た孔形状を有するメタルマスク63を組み付けることが可
能になる。従って、多品種少量生産のスクリーン印刷を
行う場合に特に有効なものになる。

なお、ネジ止めの代わりに、弾性支持部材61又はマス
ク枠60の一方に凸部を形成し、これを他方に形成される
凹部に嵌合させて両者を着脱可能にする構成をとること
にしてもよい。また、両者を固着することにしてもよ
い。

更に、図示例では弾性支持部材61の両側辺部61a、61a
をアタッチメント６の周縁部60L、60Rに溶接することと
したが、アタッチメント６自体を弾性に富む材料で構成
し、これの周縁部60L、60Rから弾性支持部材61を一体連
出する構成をとることもできる。また、板ばねの代わり
に硬質ゴム等で弾性支持部材61を形成することにしても
よい。更には、弾性支持部材61はコ字状のものに限ら
ず、その両側辺部61a、61aが夫々独立したものであって
もよい。

他の実施例 第３図は本発明方法の他の実施状態を示しており、こ
の実施例ではメタルマスク63と基板１との間に最初から
適宜のギャップＧを設け、メタルマスク63の上面側に予
め塗布される半田ペーストをスキージ４によりのばして
スクリーン印刷を行う方法をとる。この方法による場合
も、スキージ４の押圧力を弾性支持部材61、61が吸収す
るので、メタルマスク63にこれの寿命を損なわせるよう
な変形を発生することがない。

以上の実施例では、本発明方法及びその実施に使用す
る印刷用アタッチメントを半田塗布工程に適用する場合
について述べたが、これ以外のスクリーン印刷について
も同様に適用できることは勿論である。

発明の効果 請求項１記載のスクリーン印刷方法によれば、弾性支
持部材を変形させることにより、メタルマスクをこれに
負担をかけることなく、容易に基板に密着させることが
できるので、従来のメタルマスクを用いたスクリーン印
刷方法に比べて印刷精度を格段に向上できる。また、メ
タルマスクの寿命を向上できる。

また、特に請求項２記載の印刷用アタッチメントによ
れば、メタルマスクをマスク枠に組み付け、このマスク
枠の周縁部を弾性支持部材の先端で支持する構造として
いるので、メタルマスクとアタッチメントとの連結が容
易に行え、従来のコンビネーションマスクによる場合に
比べて製作性を向上でき、コストダウンを図る上で都合
のよいものになる。

加えて、紗張部の如き寿命の短かい部材がないので、
コンビネーションマスクに比べて全体としての寿命を大
幅に向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスクリーン印刷方法の実施に使用
するマスクを示す平面図、第２図は本発明方法の実施状
態を示す側面断面図、第３図は本発明方法の他の実施状
態を示す側面断面図である。 第４図は従来公知の紗張マスクによる半田塗布工程を示
す図面、第５図は従来公知のコンビネーションマスクを
示す平面図である。 １……基板、６……アタッチメント、60……マスク枠、
61……弾性支持部材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】枠体状をなすアタッチメントの内部に弾性
   支持部材を介してマスク枠を支持し、このマスク枠にス
   クリーン印刷用のメタルマスクを印刷用基板に対向した
   状態で組み付け、前記弾性支持部材の印刷用基板に接近
   する方向への弾性変形により前記メタルマスクを印刷用
   基板に密着させ、印刷剤を塗布することを特徴とするス
   クリーン印刷方法。
2. 【請求項２】印刷用基板に対向配置されるスクリーン印
   刷用のメタルマスクを支持する印刷用アタッチメントで
   あって、 前記メタルマスクを囲繞する枠体状のアタッチメント本
   体と、 メタルマスクを枠内に組み込んだマスク体と、 前記アタッチメント本体の内部に設けられ、先端部で前
   記マスク枠の周縁部を支持し、弾性変形によりメタルマ
   スクを印刷用基板に密着させる弾性支持部材と、 を具備することを特徴とする印刷用アタッチメント。