JP2783961B2 - クリーム半田印刷方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上にクリ
ーム半田を印刷する方法及び装置、すなわちクリーム半
田印刷方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板の製造工程を自動化するための
技術として、従来から、プリント基板上へのクリーム半
田印刷という技術が用いられている。プリント基板は、
絶縁基板（例えばガラスエポキシ基板、アルミナ基板）
上に金属（例えば銅）等のパターンをエッチング等の手
法により形成して得られる基板である。クリーム半田
は、加熱により溶融するクリーム状の半田である。クリ
ーム半田印刷は、プリント基板上に形成されたパターン
のうち、部品搭載個所等、半田付けを行いたい個所にク
リーム半田を印刷する手法である。クリーム半田が印刷
されたプリント基板は、所定の工程を経てリフロー炉等
により加熱されこれにより半田付けが行われる。

【０００３】クリーム半田をプリント基板上に印刷する
にあたっては、従来から、メタルマスクを用いた半田印
刷用マスクが採用されている。図６には、従来における
半田印刷用マスクの構成が示されている。特に、図６は
斜視図、図７はＡ−Ａ断面図である。

【０００４】メタルマスク１０は、０．１〜０．３ｍｍ
程度の金属薄板であり、通常、ステンレス等から形成さ
れる。メタルマスク１０上には、クリーム半田を印刷す
べき個所に対応して孔１２が形成されている。この孔１
２は、例えばエッチング等の化学的工程で形成される。
メタルマスク１０は、孔１２が形成された後、接着テー
プ１４によりシルクスクリーン１６に接着固定され、更
にこのシルクスクリーン１６は版枠１８に固定される。
このようにしてメタルマスク１０を版枠１８に固定する
ことにより、メタルマスク１０の取扱いが容易となる。
すなわち、メタルマスク１０は変形しやすい薄板である
ため、これを作業者が直接手等で取り扱うと、クリーム
半田を好適に印刷することができない。版枠１８への固
定は、このような不具合を防止すべく、取扱性を向上さ
せている。

【０００５】また、図６において符号２０で示されてい
るのは、メタルマスク認識マークである。メタルマスク
認識マーク２０は、後述するように、プリント基板とメ
タルマスク１０との位置合せを行う際に使用される。す
なわち、メタルマスク認識マーク２０の位置を画像認識
する一方で、プリント基板側に設けたプリント基板認識
マーク（後述）を画像認識し、両者の位置が一致するよ
う、位置合せを行った上でクリーム半田印刷を実行す
る。

【０００６】図８には、一従来例に係るクリーム半田印
刷装置の構成が示されている。この図に示される装置
は、第１及び第２収納部２２及び２４、マスク用第１及
び第２コンベア２６及び２８、基板送給コンベア３０、
基板搬出コンベア３２並びに印刷部３４から構成されて
いる。

【０００７】第１及び第２収納部２２及び２４は、いず
れも、半田印刷用マスク保持機構３６を所定個数備えて
いる。第１及び第２収納部２２及び２４は、それぞれ、
図示しない昇降機構を有しており、この昇降機構により
半田印刷用マスク保持機構３６のうちいずれかを、マス
ク用第１又は第２コンベア２６又は２８の端部に位置決
めする。半田印刷用マスク保持機構３６は図に示される
ようにコンベア等から構成されており、その上に半田印
刷用マスク３８が載置された状態でマスク用第１又は第
２コンベア２６又は２８の端部に位置決めされると、当
該半田印刷用マスク３８をマスク用第１又は第２コンベ
ア２６又は２８に送給するよう動作する。また、その上
に半田用印刷マスク３８が載置されていない状態でマス
ク用第１又は第２コンベア２６又は２８の端部に位置決
めされると、マスク用第１又は第２コンベア２６又は２
８によって移送されてきた半田印刷用マスク３８を受容
し、これをその上に保持する。なお、半田印刷用マスク
３８は、図６及び図７に示される構成を有している。

【０００８】マスク用第１及び第２コンベア２６及び２
８は、半田印刷用マスク保持機構３６から印刷部３４
へ、あるいは印刷部３４から半田印刷用マスク保持機構
３６へ、半田印刷用マスク３８を移送するコンベアであ
る。また、基板送給コンベア３０はクリーム半田印刷前
のプリント基板４０を印刷部３４に送給するコンベアで
あり、基板搬出コンベア３２はクリーム半田印刷済みの
プリント基板４０を印刷部３４から搬出するコンベアで
ある。印刷部３４は、これらのコンベアにより送給され
る半田印刷用マスク３８及びプリント基板４０をそれぞ
れ保持し、両者を位置合せした上で、クリーム半田によ
る印刷を行う。印刷が済んだプリント基板３４は、基板
搬出コンベア３２により搬出される。

【０００９】図９には、この従来例における制御回路の
概略構成が示されている。この図に示される回路は、印
刷制御部４２、マスク搬送制御部４４及び４６並びに基
板搬送制御部４８から構成されている。

【００１０】印刷制御部４２は、この図に示される回路
全体を統括する機能を有している。すなわち、印刷制御
部４２は、印刷部３４を構成する各機構及び各電子回路
の動作を、外部から与えられる生産情報に基づき制御す
る。ここにいう生産情報とは、クリーム半田を印刷すべ
きプリント基板４０の種別、ロット、数量等である。印
刷制御部４２は、この生産情報に応じてマスク搬送制御
部４４及び４６に送給指令又は回収指令を与える。マス
ク搬送制御部４４及び４６は、この指令に応じて動作
し、半田印刷用マスク３８の送給に係る動作を実行す
る。印刷制御部４２は、印刷制御部４２によりその時点
で発せられる送給終了の通知または図示しないセンサに
より、送給終了を検出する。

【００１１】マスク搬送制御部４４は、第１収納部２２
及びマスク用第１コンベア２６を制御する手段である。
マスク搬送制御部４４は、印刷制御部４２から送給指令
が与えられると、この指令によって指定される仕様の半
田印刷用マスク３８を、第１収納部２２の対応する半田
印刷用マスク保持機構３６から、マスク用第１コンベア
２６上に送出させる。具体的には、送給指令に係る半田
印刷用マスク３８が載置された半田印刷用マスク保持機
構３６を昇降制御によってマスク用第１コンベア２６の
端部に位置決めし、その上で半田印刷用マスク保持機構
３６を構成するベルトコンベアを駆動する。マスク搬送
制御部４４は、更に、マスク用第１コンベア２６を駆動
し、当該半田印刷用マスク３８を印刷部３４へ移送す
る。

【００１２】また、マスク搬送制御部４４は、印刷制御
部４２から回収指令が与えられると、第１収納部２２の
半田印刷用マスク保持機構３６のうちいずれか空いてい
るものを、マスク用第１コンベア２６の端部に位置決め
する。マスク搬送制御部４４は、その上でマスク用第１
コンベア２６を駆動して、回収すべき半田印刷用マスク
３８を位置決めされた半田印刷用マスク保持機構３６ま
で移送する。マスク搬送制御部４４は、移送された半田
印刷用マスク３８を半田印刷用マスク保持機構３６上に
回収する。その際、後にこれを送給する際に選択を可能
にするため、回収された半田印刷用マスク３８の仕様を
チェックする。

【００１３】なお、マスク搬送制御部４６も同様の機能
を有している。マスク搬送制御部４６の制御対象は、第
２収納部２４及びマスク用第２コンベア２８である。

【００１４】基板搬送制御部４８は、印刷部３４に対す
るプリント基板４０の送給及び搬出を制御する手段であ
る。すなわち、基板搬送制御部４８の制御対象は基板送
給コンベア３０及び基板搬出コンベア３２である。

【００１５】図１０〜図１２には、この従来例における
制御回路各部の動作の流れが示されている。また、図１
３には、印刷部３４のより詳細な構成が示されている。
次に、図１３を参照しつつ、図１０〜図１２の流れに沿
って、この従来例の動作について説明する。

【００１６】まず、図１０には、この従来例における印
刷制御部４２の動作の流れが示されている。印刷制御部
４２は、外部から生産情報を受け取った上で、必要な半
田印刷用マスク３８を送給すべき旨を、マスク搬送制御
部４４又は４６に指令する（１００）。印刷制御部４２
は、この送給指令を発した後、当該マスク搬送制御部４
４又は４６から送給終了の通知があるまで、あるいは送
給終了がリミットスイッチ等により検出されるまで、待
機する（１０２）。

【００１７】図１１には、マスク搬送制御部４４及び４
６の動作の流れが示されている。この図に示されるよう
に、マスク搬送制御部４４及び４６は、印刷制御部４２
から送給指令又は回収指令が発せられるまで（１０４，
１０６）、待ち状態を採る。前述のステップ１００にお
いて印刷制御部４２から送給指令が与えられると、マス
ク搬送制御部４４又は４６は、ステップ１０８〜１１４
の動作を実行する。すなわち、マスク搬送制御部４４又
は４６は、送給指令によって指定される半田印刷用マス
ク３８がどの仕様に係るものであるかを判別した上で
（１０８）、当該仕様に係る半田印刷用マスク３８を保
持している半田印刷用マスク保持機構３６をマスク用第
１又は第２コンベア２６又は２８の端部に位置決めする
よう昇降制御を実行する（１１０）。マスク搬送制御部
４４又は４６は、その上で、当該半田印刷用マスク保持
機構３６を駆動して半田印刷用マスク３８をマスク用第
１又は第２コンベア２６又は２８上に送給すると共に、
マスク用第１又は第２コンベア２６又は２８を駆動し
て、半田印刷用マスク３８を印刷部３４まで移送する
（１１２）。マスク搬送制御部４４又は４６は、このよ
うな動作が終了した後印刷制御部４２に送給修了を通知
し（１１４）、指令待ち状態に戻る。

【００１８】送給終了の通知を受け取ると、あるいは送
給終了を検出すると（１０２）、印刷制御部４２は、ス
テップ１１６以降の動作を実行する。図１３に示される
ように、印刷部３４は半田印刷用マスク３８を保持する
手段としてレール５０及び固定クランプ５２を有してい
る。ステップ１１６においては、印刷制御部４２は、印
刷部３４に指令を与え、固定クランプ５２を駆動して、
半田印刷用マスク３８をレール５０に押圧固定させる。
固定クランプ５２は、半田印刷用マスク３８の版枠１８
の四隅を押圧するよう設けられており、これにより、メ
タルマスク１０の変形等を伴うことなく、当該メタルマ
スク１０を間接的に保持することができる。

【００１９】次に、印刷制御部４２は、メタルマスク１
０の位置及び姿勢を認識する（１１８）。この認識は、
前述のメタルマスク認識マーク２０を用いて実行され
る。印刷部３４は、プリント基板４０を保持すべく、基
板保持テーブル５４を備えており、当該基板保持テーブ
ル５４にはカメラ５６が上方を向く姿勢で固定されてい
る。印刷制御部４２は、図示しない駆動機構に指令を与
え、基板保持テーブル５４を図のＸ及びＹ方向に駆動さ
せつつ、カメラ５６によりメタルマスク認識マーク２０
を撮影させる。メタルマスク認識マーク２０は、メタル
マスク１０の隅部に少なくとも２個所設けられているた
め、カメラ５６により得られる画像情報から各メタルマ
スク認識マーク２０の中心（重心）を求めることによ
り、メタルマスク１０の位置及び姿勢を好適に認識する
ことができる。ステップ１１８においては、印刷制御部
４２はこのような認識に係る演算を実行する。

【００２０】このようにしてメタルマスク１０の位置及
び姿勢が認識されると、印刷制御部４２は、基板保持テ
ーブル５４を基板送給コンベア３０の終端部３０ａにセ
ットする（１２０）。すなわち、印刷部３４のＸ，Ｙ駆
動機構に指令を与え、図１３において２点鎖線で示され
る位置に、基板保持テーブル５４を移動させる。一方、
基板搬送制御部４８は、図１２に示されるように、基板
送給コンベア３０の終端部３０ａに基板保持テーブル５
４がセットされたことを検出し（１２２）、予めステッ
プ１２４において終端部３０ａまで送給されているプリ
ント基板４０を、基板保持テーブル５４に送給させる
（１２６）。印刷制御部４２は、このようにして基板送
給コンベア３０から送給されてくるプリント基板４０
を、基板保持テーブル５４によって保持させる（１２
８）。

【００２１】このようにして基板保持テーブル５４によ
って保持されるプリント基板４０には、プリント基板認
識マーク５８が少なくとも２個所に設けられている。こ
のマーク５８は、プリント基板４０の姿勢を認識するた
めのマークである。印刷部３４は、そのため、下方を向
いたカメラ６０を備えている。印刷制御部４２は、プリ
ント基板４０が基板保持テーブル５４によって保持され
た後、基板保持テーブル５４を図中Ｘ，Ｙ方向に移動さ
せつつ複数のプリント基板認識マーク５８を撮影させ
る。印刷制御部４２は、カメラ６０により得られるプリ
ント基板認識マーク５８の画像情報に基づきその中心
（重心）を算出し、これによりプリント基板４０の保持
姿勢を認識する（１３０）。

【００２２】印刷制御部４２は、この後、基板保持テー
ブル５４をＸ，Ｙ方向に移動させる。すなわち、ステッ
プ１１８において認識したメタルマスク１０のＸ，Ｙ方
向の位置及び姿勢と、プリント基板４０のＸ，Ｙ方向の
位置及び姿勢が一致するよう、保持テーブル５４をＸ，
Ｙ方向に移動させる（１３２）。これにより、図１３に
おいて実線で示されるように、プリント基板４０がメタ
ルマスク１０の直下に位置した状態となる。

【００２３】印刷制御部４２は、図中破線で示される昇
降装置６２を駆動し、プリント基板４０の表面がメタル
マスクの下面にほぼ密着するよう、当該プリント基板４
０をＺ方向に移動させる（１３４）。印刷制御部４２
は、この状態で、メタルマスク１０上にクリーム半田を
吐出させ（１３６）、更にスキージ６４を図中矢印方向
に駆動する（１３８）。これにより、クリーム半田がプ
リント基板４０上に、メタルマスク１０上の穿孔パター
ンに応じたパターンで印刷されることとなる。なお、ク
リーム半田を吐出させる機構としては周知のものを用い
ることができる。

【００２４】印刷制御部４２は、この後、昇降装置６２
を駆動してプリント基板４０を下降させる（１４０）。
その際、現在使用している半田印刷用マスク３８の交換
の必要が生じているならば（例えば規定枚数印刷したな
らば）、半田印刷用マスク３８のクランプを解除する。
印刷制御部４２は、クリーム半田の印刷が済んだプリン
ト基板４０を基板搬出コンベア３２により搬出させるべ
く、基板保持テーブル５４を基板搬出コンベア３２の始
端部３２ａにセットさせる（１４２）。基板搬送制御部
４８は、基板搬出コンベア３２の始端部３２ａに基板保
持テーブル５４がセットされたことを、印刷制御部４２
から供給される情報又は始端部３２ａ近傍に設けられた
センサにより検出し（１４４）、基板保持テーブル５４
上の印刷済みのプリント基板４０を基板搬出コンベア３
２によって後工程に搬出させる（１４６）。基板搬送制
御部４８の動作はこの後ステップ１２４に戻る。

【００２５】半田印刷用マスク３８を交換する場合、印
刷制御部４２は、次に、マスク搬送制御部４４又は４６
に対し半田印刷用マスク３８の回収を指令する（１４
８）。この指令、すなわち回収指令を受けたマスク搬送
制御部４４又は４６は（１０６）、マスク用第１又は第
２コンベア２６又は２８を駆動することにより半田印刷
用マスク３８を第１又は第２収納部２２又は２４まで移
送し（１５０）、半田印刷用マスク保持機構３６の昇降
制御により、当該半田印刷用マスク３８を空いている半
田印刷用マスク保持機構３６上に収納する（１５２）。
その際、マスク搬送制御部４４又は４６は、後に送給指
令が発せられた場合に対応する仕様に係る半田印刷用マ
スク３８を送給できるよう、回収されてきた半田印刷用
マスク３８の仕様を確認する（１５４）。この後、マス
ク搬送制御部４４又は４６の動作はステップ１０４に戻
り、印刷制御部４２の動作はステップ１００に戻る。交
換の必要がなければ、ステップ１４８、１００、１０
２、１１６及び１１８を実行せずに、ステップ１４２か
らステップ１２０に移行する。

【００２６】このように、従来においては、版枠１８に
シルクスクリーン１６を介してメタルマスク１０を取り
付けた構成を有する半田印刷用マスク３８を、適宜印刷
部３４に送給／回収してクリーム半田の印刷を行うこと
が可能であった。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、半田印刷用マスクの取扱性を確保しメタルマ
スクの歪みや変形等を防止するため、メタルマスクが版
枠に固定されていた。このため、半田印刷用マスクを収
納する収納部の体積の増大あるいは収納可能枚数の制限
が生じていた。具体的には、版枠に固定しているため収
納すべき半田印刷用マスクの体積が大きく、このような
大きな体積を有する半田印刷用マスクを多数収納しよう
とすると収納部の体積が大きくなり、逆にある制限され
た体積で収納しようとすると収納可能な枚数が制限され
てしまう。

【００２８】また、従来においては、別工程で製造され
た半田印刷用マスクを作業者が収納部にセットする必要
があった。すなわち、メタルマスクの製造工程は前述の
ようなエッチング等の化学的工程であり、一方でクリー
ム半田の印刷工程は顕著な化学的処理を伴わない機械的
な工程であるため、これらの工程を一貫化することは困
難である。従って、半田印刷用マスクの製造とクリーム
半田の印刷は別工程とするのが一般的であった。このよ
うに両工程を別工程とすると、別途作成された半田印刷
用マスクを、作業者が、クリーム半田印刷にあたって収
納部にセットする必要が生じる。この作業を、メタルマ
スクの変形等なしに行うため、版枠が必要であった。

【００２９】更に、半田印刷用マスクを製造するにあた
ってメタルマスクをシルクスクリーン、ひいては版枠に
固定する作業が必要であった。この作業は、半田印刷用
マスクの製造に要する時間を長大化させる。従って、ク
リーム半田印刷工程における半田印刷用マスクの交換を
頻繁に行うことは困難であり、その耐久使用が余儀無く
されていた。

【００３０】本発明は、このような問題点を課題として
なされたものであり、メタルマスクの歪や変形等の発生
を防止しつつ、収納部のメタルマスク１枚あたり占有体
積を低減させ、クリーム半田印刷工程の自動化をより一
層推進し、更に半田印刷用マスクの耐久使用の必要を無
くすことを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のクリーム半田印刷装置は、薄板状の
金属素材をプレスにより穿孔してメタルマスクを製造す
るプレス装置と、このプレス装置から印刷装置へと製造
されたメタルマスクを薄板状のまま自動搬送するメタル
マスク搬送装置と、搬送されたメタルマスクを薄板状の
まま保持しこのメタルマスクを介してプリント基板上に
クリーム半田を印刷する印刷装置と、を備えることを特
徴とする。

【００３２】また、本発明のクリーム半田印刷装置は、
メタルマスク搬送装置が、プレス装置からメタルマスク
を搬出するマスク用第１コンベア機構と、搬出されたメ
タルマスクを選択送給可能に収納する収納機構と、収納
されているメタルマスクを印刷装置に送給するマスク用
第２コンベア機構と、メタルマスク搬送装置に送給すべ
きメタルマスクを収納機構に収納されているメタルマス
クから選択しマスク用第２コンベア機構に送出させる制
御手段と、を備えることを特徴とする。

【００３３】更に、本発明のクリーム半田印刷装置は、
印刷装置が、自動搬送されたメタルマスクの一端を薄板
状のまま自動押圧固定する固定クランプ機構と、当該メ
タルマスクの他端を薄板状のまま自動押圧固定する摺動
クランプ機構と、摺動クランプ機構を固定クランプ機構
と逆側に所定張力で引っ張る張力機構と、上記各押圧固
定及び引っ張りの後にメタルマスクを介してプリント基
板上にクリーム半田を印刷する印刷機構と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００３４】そして、本発明のクリーム半田印刷方法
は、薄板状の金属素材をプレスにより穿孔してメタルマ
スクを製造する工程と、メタルマスクの製造工程からク
リーム半田の印刷工程へと製造されたメタルマスクを薄
板状のまま自動搬送する工程と、自動搬送されたメタル
マスクの一端を薄板状のまま自動押圧固定し他端を自動
押圧固定しかつ引っ張り、このメタルマスクを介してプ
リント基板上にクリーム半田を印刷する工程と、を有す
ることを特徴とする。

【００３５】

【作用】本発明のクリーム半田印刷方法及び装置におい
ては、まず、プレス装置によりメタルマスクが製造され
る。すなわち、薄板状の金属素材をプレスすることによ
り、当該金属素材が穿孔され、これによりメタルマスク
が製造される。製造されたメタルマスクは、プレス装置
（工程）から印刷装置（工程）へと、薄板状のまま自動
搬送される。搬送されたメタルマスクは、やはり薄板状
のまま保持され、このメタルマスクを介してプリント基
板上にクリーム半田が印刷される。従って、本発明にお
いては、プレスにより製造されたメタルマスクが薄板状
のまま自動搬送され印刷に使用されるため、版枠への固
定に伴う装置体積の増大が生じない。また、作業者がメ
タルマスクを印刷装置に供給する必要がないため、クリ
ーム半田印刷工程の一層の自動化が実現される。このよ
うな自動化が実現されることにより、作業者がメタルマ
スクを手で扱う等の必要がなくなるため、取扱いに起因
して発生するメタルマスクの歪や変形が防止される。更
には、メタルマスクをプレスにより製造しているため、
メタルマスクの製造速度が向上し、クリーム半田印刷に
あたってメタルマスクを耐久使用する必要がなくなる。

【００３６】また、本発明においては、メタルマスク搬
送装置がマスク用第１コンベア機構、収納機構、マスク
用第２コンベア機構及び制御手段から構成される。すな
わち、プレスによって製造されたメタルマスクは、マス
ク用第１コンベア機構によって搬出され、収納機構にお
いて選択送給可能に収納される。制御手段は、メタルマ
スク搬送装置に送給すべきメタルマスクを選択し、収納
機構からマスク用第２コンベア機構に送出させる。マス
ク用第２コンベア機構は、このメタルマスクを、印刷工
程又は印刷装置に供給する。上述のように、本発明にお
いてはメタルマスクが薄板状のまま取扱われているた
め、メタルマスク搬送装置、特にその収納機構の小型化
が実現される。また、基板の使用に応じたメタルマスク
を印刷装置に供給可能となる。

【００３７】更に、本発明においては、印刷装置が固定
クランプ機構、摺動クランプ機構、張力機構及び印刷機
構から構成される。すなわち、搬送されたメタルマスク
の一端が固定クランプ機構により、他端が摺動クランプ
機構により、それぞれ薄板状のまま自動押圧固定され
る。摺動クランプ機構は、張力機構により固定クランプ
機構と逆側に所定張力で引っ張られる。印刷機構は、こ
のような自動押圧固定及び引っ張りの後に、すなわちメ
タルマスクが歪等が生じないよう保持された後に、この
メタルマスクを介してプリント基板上にクリーム半田を
印刷する。従って、本発明においては、メタルマスクが
版枠に固定されていないにもかかわららず、当該メタル
マスクがクリーム半田印刷時において好適に固定される
こととなる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき
説明する。なお、図６〜図１３に示される従来例と同様
の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００３９】図１には、本発明の一実施例に係るクリー
ム半田印刷装置の構成が示されている。この図に示され
る装置は、素材用コンベア６６、プレス装置６８、マス
ク用第１コンベア７０、第１及び第２収納部７２及び７
４、マスク用第２コンベア７６、マスク用第３コンベア
７８、基板送給コンベア３０、基板搬出コンベア３２並
びに印刷部８０から構成されている。

【００４０】素材用コンベア６６は、金属素材、例えば
０．１〜０．３ｍｍ程度の厚さを有するステンレス板８
２を、プレス装置６８まで搬送する。プレス装置６８
は、本願出願人が先に提案している実願平４−３２４１
７に開示されているように、クリーム半田印刷に用いる
程度の径を有する孔１２を好適に穿孔し得るプレス装置
である。マスク用第１コンベア７０は、プレス装置６８
によって製造されたメタルマスク、すなわち本願出願人
の先提案に係る技術により好適に製造されたメタルマス
ク１０を、第１収納部７２に搬送する。

【００４１】第１収納部７２は、複数の半田印刷用マス
ク保持機構３６から構成されている。第１収納部７２
は、更に、図示しない昇降駆動機構を備えており、これ
により、必要な保持機構３６をマスク用第１コンベア７
０の終端部又はマスク用第２コンベア７６の端部に位置
決めする。半田印刷用マスク保持機構３６は、このよう
に位置決めされた状態で駆動される。これにより、半田
印刷用マスク保持機構３６は、マスク用第１コンベア７
０によって送給されるメタルマスク１０を収納し、ある
いはマスク用第２コンベア７６にメタルマスク１０を送
給しあるいは回収する。

【００４２】メタルマスク１０は、マスク用第２コンベ
ア７６によって印刷部８０に搬送される。メタルマスク
１０は、印刷部８０において、後述する機構により保持
され、クリーム半田の印刷に供される。印刷部８０に対
しては、前述の従来例と同様基板送給コンベア３０によ
りプリント基板４０が送給され、印刷済みのプリント基
板４０は基板搬出コンベア３２によって後工程に搬出さ
れる。

【００４３】第２収納部７４及びマスク用第３コンベア
７８は、第１収納部７２及びマスク用第２コンベア７６
と同様の構成を有している。すなわち、必要に応じ、第
１収納部７２に収納されているメタルマスク１０であっ
ても第２収納部７４に収納されているメタルマスク１０
であっても選択することができ、選択されたメタルマス
ク１０を印刷部８０に送給してクリーム半田印刷に供す
ることができる。

【００４４】図２には、この実施例における制御回路の
構成が示されている。この実施例の制御回路は、印刷制
御部８４、プレス制御部８６、マスク搬送制御部４４及
び４６並びに基板搬送制御部４８から構成されている。

【００４５】これらのうち基板搬送制御部４８は、従来
例と同様、基板送給コンベア３０及び基板搬出コンベア
３２を、図１２に示される流れに沿って制御する。ま
た、マスク搬送制御部４４及び４６は、それぞれ第１収
納部７２及びマスク用第２コンベア７６又は第２収納部
７４及びマスク用第３コンベア７８を制御対象としてい
る他は、従来におけるマスク搬送制御部４４及び４６と
同様である。すなわち、図１１に示される流れに沿って
制御を実行する。

【００４６】プレス制御部８６は、この実施例において
新たに設けられた素材用コンベア６６、プレス装置６８
及びマスク用第１コンベア７０を制御する手段である。
プレス制御部８６は、素材用コンベア６６を駆動して必
要な金属素材８２をプレス装置６８に送給させる。プレ
ス装置６８は、プレス制御部８６の制御の下プレスを実
行し、これによりメタルマスク１０が製造される。製造
されたメタルマスクはマスク用第１コンベア７０によっ
て搬出される。プレス制御部８６は、その際、印刷制御
部８４との間で、必要に応じて状態等の情報を送受信す
る。プレス制御部８６は、かかる制御を、前述の生産情
報により実行する。

【００４７】印刷制御部８４は、印刷部８０を制御する
と共に、マスク搬送制御部４４及び４６に対し送給指令
や回収指令を与え、あるいはこれらの制御部４４又は４
６から送給終了の通知を受領する。

【００４８】次に、この実施例の動作について図３〜図
５を参照しつつ説明する。特に、図３はこの実施例にお
ける印刷制御部８４の動作の流れであり、図４はプレス
制御部８６の動作の流れである。図５は、印刷部８０の
構成のうち、メタルマスク１０を保持するための機構の
構成である。

【００４９】この実施例が特徴とするところは、メタル
マスク１０を版枠１８に固定した状態で取扱うのではな
く、メタルマスク１０を薄板状のまま、すなわち変形・
歪が生じやすい状態のまま取り扱うことを可能にしてい
る点である。このような取扱いが可能となっているの
は、本願出願人の先提案に係る技術を利用したプレス装
置６８により、すなわちエッチング等の化学的工程を用
いることなくメタルマスク１０を製造していること、製
造したメタルマスク１０を印刷部８０に供給して印刷を
行っていること、従って作業者がメタルマスク１０を取
扱う必要をなくしていることにある。

【００５０】プレス制御部８６は、図４に示されるよう
に、まず金属素材８２をプレス装置６８に送給すべく、
素材用コンベア６６を制御し（１５６）、その後プレス
装置６８を駆動してプレスを実行する（１５８）。製造
されたメタルマスク１０は、プレス制御部８６の制御の
下、マスク用第１コンベア７０により第１収納部７２に
搬出される（１６０）。プレス制御部８６の動作はこの
後ステップ１５６に戻る。

【００５１】印刷制御部８４の動作は、押圧クランプの
対象が版枠１８を有する半田印刷用マスク３８ではなく
メタルマスク１０である点で、従来例と相違している。
すなわち、従来におけるステップ１１６に代え、ステッ
プ１６２が、印刷制御部８４により実行される。

【００５２】ステップ１６２においては、印刷制御部８
４は、マスク用第２コンベア７６又はマスク用第３コン
ベア７８によって送給されるメタルマスク１０の一端
を、固定クランプ８８によりクランプさせる。すなわ
ち、印刷部８０は、固定クランプ８８及び固定台９０を
有しており、固定クランプ８８によりメタルマスク１０
の一端が固定台９０に押圧される。

【００５３】メタルマスク１０の他端は、これと同時
に、摺動クランプ機構９２によってクランプされる。摺
動クランプ機構９２は、モータ９４及びこのモータ９４
によって回転駆動される偏心カム９６を有している。ス
テップ１６２においては、印刷制御部８４の制御の下固
定クランプ８８によりメタルマスク１０がクランプされ
る一方で、モータ９４が駆動され偏心カム９６が回転す
る。すると、モータ９４及び偏心カム９６と同様固定台
９８に軸１０２により支持されている可動クランプ１０
０が、メタルマスク１０を押圧クランプする方向に、軸
１０２を中心として回転駆動される。可動クランプ１０
０と固定台９８の間には、バネ１０４が配設されてお
り、可動クランプ１００は、このバネ１０４の付勢力に
逆らって、メタルマスク１０をクランプする。

【００５４】摺動クランプ機構９２は、更に、ガＩドレ
ール１０６上を摺動可能に設けられている。すなわち、
ステップ１６２においては、上述のようなクランプが実
行された後に、図中右方向に摺動クランプ機構９２が引
っ張られる。印刷制御部８４は、この引っ張りに係る張
力を張力センサ１０８により検出し、所定の張力に至っ
た時点で引っ張りを停止し、その張力を保持する。

【００５５】このように、本実施例においては、メタル
マスクをクランプすると共にその一端を引っ張ってメタ
ルマスク１０の変形や歪が生じないようにしているた
め、メタルマスク１０を版枠１８に固定せずに取り扱っ
ているにもかかわらず、好適なクリーム半田印刷を実行
することができる。なお、ステップ１４８においてマス
ク１０の回収指令を発する際に、上述の押圧クランプ動
作と逆の手順でマスク１０をリリースしていることは説
明するまでもない。

【００５６】このように、本実施例によれば、プレス装
置６８により金属素材８２のプレスによってメタルマス
ク１０を製造するようにしているため、メタルマスク１
０の取扱いに起因した歪や変形を考慮する必要がなくな
る。すなわち、プレス装置６８において製造したメタル
マスク１０を、版枠１８等に取り付けずに印刷部８０へ
供給することができるため、作業者が収納に係る手作業
を実行する必要がない。更に、版枠１８への取付けに係
る製造時間が発生しないため、メタルマスク１０を消耗
品として取扱うことが可能となり、クリーム半田印刷工
程においてメタルマスク１０を耐久使用する必要がなく
なる。この結果、図５に示されるような比較的簡素な機
構により、メタルマスク１０を保持してクリーム半田を
印刷することができる。

【００５７】更に、このメタルマスク１０の保持機構
は、メタルマスク１０の両端をクランプすると共に一端
を引っ張って固定するようにしているため、歪や変形を
伴うことなく、メタルマスク１０を半田印刷に使用する
ことができる。

【００５８】更に、プレス装置６８として、本願出願人
の先提案に係るプレス装置を用いているため、クリーム
半田印刷に適した形状の孔１２を形成することが可能と
なる。

【００５９】なお、本発明は、以上説明した構成への限
定を要するものではない。例えば図２に示される制御回
路の構成や、各フローチャートに示される制御手順に限
定を要するものではない。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のクリーム
半田印刷方法及び装置によれば、薄板状の金属素材をプ
レスすることによりメタルマスクを製造し、製造された
メタルマスクを薄板状のまま取扱ってクリーム半田印刷
を実行するようにしたため、メタルマスクを版枠に固定
した状態で取扱うことに起因した問題点を解決できる。
すなわち、クリーム半田印刷に供給するマスクを収納す
る収納部の体積を低減しあるいは収納可能枚数を増大さ
せることが可能になり、版枠へのメタルマスク取り付け
作業を排除して製造を迅速化することができ、クリーム
半田印刷工程におけるマスクの耐久使用を排除して消耗
品として使用することが可能となる。

【００６１】また、本発明によれば、メタルマスクを搬
送する際に一旦収納機構に収納するようにしたため、必
要なメタルマスクのみを選択してクリーム半田印刷に使
用することが可能となる。また、この収納機構は小型に
実現することができ、あるいはその収納可能枚数を多く
することができる。

【００６２】そして、本発明によれば、メタルマスクの
両端を薄板状のまま押圧固定すると共に、その一端を引
っ張るようにしたため、メタルマスクを版枠に固定して
いないにもかかわらず、メタルマスクに歪や変形を発生
させることなくクリーム半田を印刷することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るクリーム半田印刷装置
の構成を示す斜視図である。

【図２】この実施例における制御回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】この実施例における印刷制御部の流れを示すフ
ローチャートである。

【図４】この実施例におけるプレス制御部の動作の流れ
を示すフローチャートである。

【図５】この実施例の印刷部におけるマスククランプ機
構の構成を示す斜視図である。

【図６】従来例における半田印刷用マスクの構成を示す
斜視図である。

【図７】従来例における半田印刷用マスクの構成を示す
Ａ−Ａ断面図である。

【図８】従来例におけるクリーム半田印刷装置の構成を
示す斜視図である。

【図９】従来例における制御回路の構成を示すブロック
図である。

【図１０】従来例における印刷制御部の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】実施例及び従来例におけるマスク搬送制御部
の動作を示すフローチャートである。

【図１２】実施例及び従来例における基板搬送制御部の
動作の流れを示すフローチャートである。

【図１３】従来例における印刷部の構成を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０ メタルマスク ３０ 基板送給コンベア ３２ 基板搬出コンベア ３６ 半田印刷用マスク保持機構 ４０ プリント基板 ４４，４６ マスク搬送制御部 ６６ 素材用コンベア ６８ プレス装置 ７０ マスク用第１コンベア ７２ 第１収納部 ７４ 第２収納部 ７６ マスク用第２コンベア ７８ マスク用第３コンベア ８０ 印刷部 ８２ 金属素材 ８４ 印刷制御部 ８６ プレス制御部 ８８ 固定クランプ ９０，９８ 固定台 ９２ 摺動クランプ機構 ９４ モータ ９６ 偏心カム １００ 可動クランプ １０２ 軸 １０４ バネ １０６ ガイドレール １０８ 張力センサ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41F 15/36 B41F 15/08 303 H05K 3/12 H05K 3/34 505

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状の金属素材をプレスにより穿孔し
   てメタルマスクを製造するプレス装置と、このプレス装置から印刷装置へと 製造されたメタルマス
   クを薄板状のまま自動搬送するメタルマスク搬送装置
   と、 搬送されたメタルマスクを薄板状のまま保持しこのメタ
   ルマスクを介してプリント基板上にクリーム半田を印刷
   する上記印刷装置と、 を備えることを特徴とするクリーム半田印刷装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクリーム半田印刷装置に
   おいて、 メタルマスク搬送装置が、 プレス装置からメタルマスクを搬出するマスク用第１コ
   ンベア機構と、 搬出されたメタルマスクを選択送給可能に収納する収納
   機構と、 収納されているメタルマスクを印刷装置に送給するマス
   ク用第２コンベア機構と、 メタルマスク搬送装置に送給すべきメタルマスクを収納
   機構に収納されているメタルマスクから選択しマスク用
   第２コンベア機構に送出させる制御手段と、 を備えることを特徴とするクリーム半田印刷装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のクリーム半田印刷装置に
   おいて、 印刷装置が、自動 搬送されたメタルマスクの一端を薄板状のまま自動
   押圧固定する固定クランプ機構と、 当該メタルマスクの他端を薄板状のまま自動押圧固定す
   る摺動クランプ機構と、 摺動クランプ機構を固定クランプ機構と逆側に所定張力
   で引っ張る張力機構と、 上記各押圧固定及び引っ張りの後にメタルマスクを介し
   てプリント基板上にクリーム半田を印刷する印刷機構
   と、 を備えることを特徴とするクリーム半田印刷装置。
4. 【請求項４】 薄板状の金属素材をプレスにより穿孔し
   てメタルマスクを製造する工程と、メタルマスクの製造工程からクリーム半田の印刷工程へ
   と 製造されたメタルマスクを薄板状のまま自動搬送する
   工程と、自動 搬送されたメタルマスクの一端を薄板状のまま自動
   押圧固定し他端を自動押圧固定しかつ引っ張り、このメ
   タルマスクを介してプリント基板上にクリーム半田を印
   刷する工程と、 を有することを特徴とするクリーム半田印刷方法。