JP2564703B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

スクリーン印刷機

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JP2564703B2
JP2564703B2 JP2292720A JP29272090A JP2564703B2 JP 2564703 B2 JP2564703 B2 JP 2564703B2 JP 2292720 A JP2292720 A JP 2292720A JP 29272090 A JP29272090 A JP 29272090A JP 2564703 B2 JP2564703 B2 JP 2564703B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スクリーン印刷機に関するものである。
従来の技術 高密度実装技術の中で、限られた基板表面積を有効活
用するために、基板の上面と下面に電子部品を装着し、
必要な箇所を電気的に短絡する方法が多く用いられてい
る。その具体的な方法の一つとして、導体のスルーホー
ル印刷があげられる。この導体のスルーホール印刷と
は、第4図に示すように、基板47をスクリーン版43に対
して正確に位置決めし、スクリーン版43上にあらかじめ
供給されているペースト45をスキージ44の移動によりス
クリーンを透過させて基板47上に塗布していくが、同時
に真空吸引部49、真空ポンプ50などを備えた真空吸引装
置により真空吸引を行いあらかじめ基板47に設けられて
いたスルーホール48の表面に沿って導体を付着印刷させ
ていく方法である。ここで、スルーホール48の位置、個
数、大きさ等により、真空吸引状態を調整する必要があ
る。
第4図は従来の真空吸引圧力調整装置を備えたスクリ
ーン印刷機を示している。このものは各々に手動絞り弁
34a、34bを持った二種類以上の吸引経路33a、33bを設け
ておき、切り替えバルブ35等により吸引経路33a、33bを
切り替えるなどの手段により圧力を調整している。
発明が解決しようとする課題 基板47に対してスルーホール印刷を行う場合、最初に
スルーホール印刷される部分と最後にスルーホール印刷
される部分とでは、印刷されたペースト45のために基板
47上に設けられたスルーホール48の開口面積が異なり、
スルーホールが先位の印刷部分となるものほど開口度が
小さくなるので、常に一定の流量にて真空吸引を行うの
では、第5図の(a)〜(c)のように、印刷開始時に
は、真空吸引部49の真空度が低く十分な吸引が行いにく
いのに対して、スルーホール48の開口面積が減少するの
に伴い、次第に真空度が上昇して、ある一定の真空度に
到達するとスルーホール48の壁面に付着していたペース
ト45が吸引により裏面側に突出して、裏面の印刷の際に
これがスキージと引っ掛かって作業の邪魔になったりス
クリーンを損傷したりすることがあるし、場合によって
は剥離されることもあって、印刷の信頼性が低下してし
まう。
そのため、第6図の(a)〜(c)のような印刷の進
行伴って、微妙な真空度の調整を吸引流量の調整により
行う必要性がある。しかしながら第4図に示す真空吸引
圧力調整装置を備えた構成では、真空吸引経路33a、33b
が急に変わるため流量が安定するのに時間がかかり、真
空度の調整を印刷時間内に充分行うことができなくなる
という問題がある。又基板の機種切り替えなどにより変
化するスルーホールの位置、個数、大きさ等に対しても
適切かつ迅速に対応することができないという問題があ
る。
課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解消するため、スルーホールを
備えた基板に対しその裏面から真空吸引する真空吸引部
を備え、前記基板の表面側からペーストを塗布してスル
ーホール印刷を行うスクリーン印刷機において、予め設
定された設定圧力を一定に保つために、印刷の進行に伴
う前記基板のスルーホールの開口面積の変化に応じた吸
引流量の値を与える経時的な設定流量データを真空圧力
制御装置に入力する入力装置と、真空吸引部の吸引経路
に配されて吸引流量を調整することにより真空吸引部の
圧力を調整する流量調整弁とを備え、真空圧力制御装置
は、前記入力装置から送られた経時的な設定流量データ
に基づいた吸引流量に変化するよう流量調整弁を動作さ
せることにより、前記真空吸引部の圧力を設定圧力に収
斂させるよう構成したことを特徴とする。そしてさらに
より適切な真空度の調整を行うためには、真空吸引部の
真空度を測定する真空度測定装置を備え、真空圧力制御
装置は、経時的な設定流量データに基づき、かつ真空度
測定装置から検出された測定圧力と設定圧力との比較値
に応じて、前記真空吸引部が設定圧力に収斂するように
流量調節弁を動作させるように構成することが好適であ
る。
流量調整弁としては、吸引経路の断面積を無段階に変
化させる弁体を有したものであるのが好適である。
作用 本発明によれば、スルーホール印刷を行う前に、印刷
の進行に伴う基板のスルーホールの開口面積の変化に応
じて、予め設定された設定圧力を一定に保つ吸引流量の
値を与える経時的な設定流量データが、入力装置により
真空圧力制御装置に入力される。これによって真空圧力
制御装置は経時的な設定流量データに基づき流量調整弁
を制御して真空吸引部に対する吸引流量を印刷の進行に
伴うスルーホールの開口面積の変化に対応して経時的に
変化させ、真空吸引部が設定圧力に収斂するように働く
ので、設定圧力が真空吸引部外に位置する流量調整弁の
経時的な流量調整によって真空吸引部内の空気の流れを
乱すことなく得られる。
また本発明によれば、基板の品種変更毎に真空吸引部
の構造を変更する必要はなく、各品種の基板に対応する
ように設定された経時的な設定流量データを入力装置に
より入力することによって対処可能となる。
さらに本発明によれば、予め変化させる吸引流量を経
時的な設定流量データとして与え、測定圧力による補正
はあくまで補助的に用いることで、より即応性の高い適
切な圧力制御を可能とすることができる。
本発明において、請求項2に記載するように構成する
と、真空圧力制御装置は真空度測定装置からの真空吸引
部の測定圧力をフィードバックして、これと設定圧力と
の比較値に基づき流量調節弁の前記設定流量に応じた制
御状態をフィードバック制御することにより、流量調整
弁の経時的な流量調節による真空吸引部の圧力調整に室
温の変動や設定流量のずれ等による誤差が生じることが
あってもこれを補正するので、スルーホールの状態が刻
々と変化するのに対応した最適な真空吸引状態を微妙か
つ迅速に得ながら良好なスルーホール印刷を行うことが
できる。
更に請求項3に記載するように、流量調整弁が吸引経
路の断面積を弁体により無段階に変化させるものである
と、流量制御を無段階に行えるので、真空吸引条件をよ
り的確に制御でき、より良好なスルーホール印刷を行う
ことができる。
実施例 以下本発明の一実施例のスクリーン印刷機について、
図面を参照しながら説明する。
第1図は、本発明の実施例における導体のスルーホー
ル印刷に適したスクリーン印刷機の構成を示すものであ
る。第1図において、基板7は基板規制部2により位置
規定された後、仮想線で示す位置において、認識カメラ
(スルーホール測定手段)6により基板7の位置及びス
ルーホール8の位置、個数、大きさとを計測され、XYZ
及びθ方向に駆動可能なテーブル1によってスクリーン
版3の下方に正確に位置決めされる。その後、スクリー
ン版3上に予め供給されている導体ペースト(ペース
ト)5を、図示しない駆動源により駆動可能なスキージ
4で押圧移動して基板7に塗布印刷を行う。スルーホー
ル印刷を行う場合には、導体ペースト5が基板7に設け
られたスルーホール8の内壁にも充分塗布されるよう
に、塗布印刷と同時に真空吸引部9で基板7をその裏面
側から真空吸引する必要がある。
真空吸引部9には、真空圧力を測定する真空度センサ
ー(真空度測定装置)13、基板7の反りを防止するため
の複数のサポートピン10、真空吸引強さを均一に整える
ための整流板11が設置されている。この真空吸引部9
は、配管(吸引経路)14により、流量調整弁15、手動絞
り弁18、流量計19を介して真空吸引源であるリングブロ
ー式真空ポンプ24に接続されている。ここに流量調整弁
15は配管14の断面積を無段階に制御するものであり、真
空吸引部9の外に位置するが配管14を通じ真空吸引部9
から真空吸引するときの流量を調節する結果として、真
空吸引部9の圧力を調整するものである。
本体コントローラ25は、認識カメラ6が計測したスル
ーホール8の位置、大きさ等のスルーホールの状態を示
すデータをもとに、スルーホール印刷に最適な真空吸引
条件を計算により導き、前記スルーホールの状態に応じ
て真空吸引部9に必要な設定圧力V0(mmHg)を設定す
る。同時に、印刷の進行に伴うスルーホールの状態変化
に対応して真空吸引部9の圧力が前記設定圧力V0から経
時的に変化するのを相殺する経時的な設定データ、本実
施例では前記流量制御に基づく圧力調整であるので、印
刷の進行に伴うスルーホールの状態変化に対応して前記
設定圧力V0を保証する経時的な設定流量データを作成
し、真空度調整装置17のコントローラ(真空圧力制御装
置)16に最適流量の情報を送る。
第2図は、上記の真空度測定装置17の構成を示すもの
である。第2図において、コントローラ16は本体コント
ローラ25が算出した設定圧力V0と、前記経時的な設定流
量についてのデータが入力され、電子式真空レギュレー
タを利用した流量調整弁15にこれを制御する信号を送
る。これにより真空吸引部9は印刷の進行に伴うスルー
ホールの状態変化に対応して前記設定圧力V0に収斂する
制御が一応行われる。
しかし、流量調整弁15の経時的な流量調節による真空
吸引部9の圧力調整に室温の変動や設定流量のずれ等に
よる誤差が生じることがある。真空度測定装置17のコン
トローラ16は前記経時的な設定流量データによる基本的
な制御と同時に、真空度センサー13で検出された真空吸
引部9の実際の圧力を示す測定圧力V1(mmHg)の入力を
受けて、V0とV1との比較値に基づいた流量調整弁15のフ
ィードバック制御を行い、真空吸引部9の流量調整弁15
の経時的な流量調節による真空吸引部9の圧力調整に室
温の変動や設定流量のずれ等による誤差を補正し、真空
吸引部9が設定圧力V0に正確に収斂するようにする。
流量調整弁15は図2に示すように配管14の断面積を無
段階に調節する弁体31を有し、これがばねによって配管
14を常時閉じる方向に付勢されている。弁体31の受圧部
31aには圧力室30の高圧と大気室23の大気圧が作用して
おり、圧力室30の圧力が上昇することにより弁体31が押
し下げられ、吸引経路14の途中に設けられた給気口32の
開度が大となり真空吸引部9の真空度を上げる。
コントローラ16からの信号を増加すると、流量調整弁
15内部の圧電素子27を有するプレート28が圧力室30に連
通するノズル29を閉じる方向にたわみ、その結果圧力室
30の圧力が上昇する。逆にコントローラ16からの信号が
減少すると、プレード28がノズル29を開く方向に復動
し、その結果圧力室30の圧力が降下する。
コントローラ16はこのような流量調整弁15の電子圧力
制御動作を利用して、前記経時的な設定流量データに基
づいた弁体31の基本制御と、フィードバックされる真空
吸引部9の測定圧力V1とV0との比較値に基づいた弁体31
の補正制御とを行うが、流量調整弁15はこれら制御によ
る入力信号に比例した真空圧力を正確に保つことができ
る。
設定圧力V0と測定圧力V1が圧力ΔV(mmHg)以上異な
る場合、自動的に印刷不良が発生したと判断して、印刷
条件の点検を実施するよう指示する機能を本体コントロ
ーラ25は有している。以上の圧力補正及び印刷動作の流
れを第3図のフローチャートにまとめており、その内容
はすでに説明したとおりである。
上記実施例は、基板7のスルーホール8の状態に応じ
た経時的な設定流量データを真空圧力制御装置(コント
ローラ)16に入力する入力装置として、スルーホール測
定手段(認識カメラ)6及び本体コントローラ25を採用
しているが、モニター26から各種基板の種類を本体コン
トローラ25に手動作で入力し、本体コントローラ25に予
め記憶させたデータに基いて、該当する基板に対する経
時的な設定流量データを真空圧力制御装置16に入力する
ように構成すること等も可能である。
発明の効果 本発明によれば、設定圧力が真空吸引部外に位置する
流量調整弁の経時的な流量調整によって真空吸引部内の
空気の流れを乱すことなく得られる上、即応性の高い適
切な圧力制御が可能となり、スルーホールの状態が刻々
と変化するのに対応した最適な真空吸引状態を微妙かつ
迅速に得ながら良好なスルーホール印刷を行うことがで
きる。又基板の品種切替に対し、経時的な設定流量デー
タの変更によって対処できるため、基板の品種切替を容
易に行うことができる。
本発明において、真空吸引部の測定圧力と設定圧力と
の比較値に基いた流量調節弁のフィードバック制御を行
なうと、流量調節弁の経時的な流量調節による真空吸引
部の圧力調整に室温の変動や設定流量のずれ等による誤
差が生じることがあってもこれを補正することができ
る。
更に、流量調整弁を吸引経路の断面積を弁体により無
段階に変化させるものとすることにより、流量制御を無
段階に行い真空吸引条件をより的確に制御でき、より良
好なスルーホール印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例におけるスクリーン印刷機
の構成を示す斜視図、第2図はその圧力調整装置を示す
断面図、第3図はスクリーン印刷機の制御方法を示すフ
ローチャート、第4図は従来のスクリーン印刷機の構成
を示す斜視、第5図は吸引流量一定の場合におけるスク
リーン印刷動作の各状態を示す断面図、第6図は吸引流
量を調整した場合におけるスクリーン印刷動作の各状態
を示す断面図である。 5……ペースト 6……スルーホール測定手段 7……基板 8……スルーホール 9……真空吸引部 13……真空度測定装置 14……吸引経路 15……圧力調整弁 16……真空圧力制御装置 25……本体コントローラ 26……モニター 31……弁体 6、25、26……入力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和泉 康夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石本 一美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−48895(JP,A) 特開 平1−184996(JP,A) 特開 昭63−164297(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スルーホールを備えた基板に対しその裏面
    から真空吸引する真空吸引部を備え、前記基板の表面側
    からペーストを塗布してスルーホール印刷を行うスクリ
    ーン印刷機において、予め設定された設定圧力を一定に
    保つために、印刷の進行に伴う前記基板のスルーホール
    の開口面積の変化に応じた吸引流量の値を与える経時的
    な設定流量データを真空圧力制御装置に入力する入力装
    置と、真空吸引部の吸引経路に配されて吸引流量を調整
    することにより真空吸引部の圧力を調整する流量調整弁
    とを備え、真空圧力制御装置は、前記入力装置から送ら
    れた経時的な設定流量データに基づいた吸引流量に変化
    するよう流量調整弁を動作させることにより、前記真空
    吸引部の圧力を設定圧力に収斂させるよう構成したこと
    を特徴とするスクリーン印刷機。
  2. 【請求項2】真空吸引部の真空度を測定する真空度測定
    装置を備え、真空圧力制御装置は、経時的な設定流量デ
    ータに基づき、かつ真空度測定装置から検出された測定
    圧力と設定圧力との比較値に応じて、前記真空吸引部が
    設定圧力に収斂するように流量調節弁を動作させるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1記載のスクリーン
    印刷機。
  3. 【請求項3】流量調整弁は、吸引経路の断面積を無段階
    に変化させる弁体を有したものである請求項1記載のス
    クリーン印刷機。
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