JP3307380B2 - スクリーン印刷方法 - Google Patents

スクリーン印刷方法

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JP3307380B2
JP3307380B2 JP2000000625A JP2000000625A JP3307380B2 JP 3307380 B2 JP3307380 B2 JP 3307380B2 JP 2000000625 A JP2000000625 A JP 2000000625A JP 2000000625 A JP2000000625 A JP 2000000625A JP 3307380 B2 JP3307380 B2 JP 3307380B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に電
子部品の半田付けのためのクリーム半田を塗布するクリ
ーム半田のスクリーン印刷方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI、コンデンサチップ、抵抗
チップなどの電子部品をプリント基板に表面実装するの
に先立ち、スクリーン印刷装置によりプリント基板の回
路パターンの電極に電子部品を半田付けするためのクリ
ーム半田が塗布される。
【0003】この種スクリーン印刷装置は、一般に、例
えば特開平4−65243号公報に示されるように、プ
リント基板をスクリーンマスクの下面に近接させ、スク
リーンマスク上をスキージをスライドさせることによ
り、スクリーンマスクに開孔されたパターン孔を通して
プリント基板の所定の箇所にクリーム半田を塗布するよ
うになっている。
【0004】図5は従来のスクリーン印刷方法を実施す
るためのスクリーン印刷装置の正面図である。スクリー
ンマスク1は、枠型のホルダ3の下面にマスクプレート
2を装着して構成されている。プリント基板4はテーブ
ル5上に保持されている。テーブル5の両側部にはナッ
ト6a、6bが装着されており、ナット6a、6bには
垂直な送りねじ7a、7bが螺合している。一方の送り
ねじ7aはモータ8に駆動されて回転する。送りねじ7
a、7bにはタイミングプーリ9a、9bが装着されて
おり、タイミングプーリ9a、9bにはタイミングベル
ト10が調帯されている。11は送りねじ7bの軸受で
ある。
【0005】モータ8を駆動すると一方の送りねじ7a
は回転し、この回転はタイミングプーリ9a、9b及び
タイミングベルト10を介して他方の送りねじ7bに伝
達され、両送りねじ7a、7bが同時に回転することに
より、テーブル5とプリント基板4はマスクプレート2
に対して昇降する。12はマスクプレート2上をスライ
ドするスキージ、13はプリント基板4に塗布されるク
リーム半田である。
【0006】次に動作を説明する。モータ8を正回転さ
せてプリント基板4を上昇させ、プリント基板4の上面
をマスクプレート2の下面に当接させる。次に図外の駆
動手段によりスキージ12をマスクプレート2上を左方
へスライドさせると、マスクプレート2に開孔されたパ
ターン孔(図示せず)を通してプリント基板4の上面に
クリーム半田13が塗布される。次にモータ8を逆回転
させることにより、プリント基板4を下降させてマスク
プレート2から分離し、クリーム半田13の塗布工程が
終了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来、上述のようにク
リーム半田13を塗布する際には、マスクプレート2と
プリント基板4の上面には若干のすき間(一般に「スナ
ップオフ」と呼ばれる)が確保されていた。ところが、
電子部品のリードが益々狭ピッチ化するのにともない、
スナップオフは次第に小さくなっており、近年はスナッ
プオフを零とするのが主流になり、通常プリント基板4
の上面をマスクプレート2の下面に当接させてクリーム
半田13の塗布を行うようになっている。
【0008】ところがこのようにプリント基板4の上面
をマスクプレート2の下面に当接させてクリーム半田1
3の塗布を行うと、プリント基板4を下降させてマスク
プレート2から分離させる際に、プリント基板4に塗布
されたクリーム半田13が形崩れしやすいという問題点
があった。次に図6を参照しながら形崩れの発生理由を
説明する。図6(a),(b)は従来のスクリーン印刷
方法の工程説明図である。
【0009】図6(a)は、スナップオフを零としてク
リーム半田13の塗布を完了した状態を示す。さてクリ
ーム半田13の塗布が完了した際、クリーム半田13は
パターン孔内に充填されているものであるが、クリーム
半田13の粘度ηは比較的大きい状態にある。そして従
来のスクリーン印刷方法では、クリーム半田13の塗布
が完了すると、図6(b)に示すように直ちにテーブル
5(即ち基板4)を下降させ、離版を行うものであっ
た。この離版時には、パターン孔内のクリーム半田13
は基板4に付着し転写される(成功)か又はパターン孔
に付着したままとなるか(失敗)の二者択一に迫られ
る。ここでクリーム半田13の中央部下面は基板4に大
きな面積で接触しているので、ほとんどの場合、クリー
ム半田13の中央部は基板4に転写される。しかしなが
ら、クリーム半田13の外周部はパターン孔の壁面と接
着しており、パターン孔に付着したままの状態になりや
すい。
【0010】そして従来のスクリーン印刷方法のよう
に、粘性ηが大きいまま離版を行うと、しばしばクリー
ム半田13の一部が基板4に転写されずパターン孔内に
残ってしまい、版抜け性が不良となるという問題点があ
った。
【0011】そこで本発明は、版抜け性が良好なスクリ
ーン印刷方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
方法は、基板の上面をスクリーンマスクのマスクプレー
トに重合しスナップオフを零とする工程と、基板をさら
に上昇させてスナップオフを負とする工程と、スナップ
オフを負にした状態でスキージをマスクプレート上にて
スライドさせマスクプレートに形成されたパターン孔を
介して基板にクリーム半田を塗布する工程と、パターン
孔の壁面とクリーム半田の相対速度の増加による両者の
境界におけるすべりによりクリーム半田の粘度を低下さ
せるためにスナップオフが負の状態から零の状態に基板
を下降させる間に速度を一旦上昇させて再び下降させる
工程と、さらに基板を下降させ基板をマスクプレートか
ら離版させる工程と、を含む。
【0013】上記構成によれば、パターン孔内のクリー
ム半田を版抜け性よく基板に印刷することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1(a)〜
(c)は本発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷
方法の工程説明図、図2は本発明の実施の形態1におけ
るクリーム半田の粘性特性を示すグラフ、図3(a)〜
(d)は本発明の実施の形態1におけるパターン孔付近
の拡大図である。なお図中、スクリーン印刷装置の構成
要素自体は、従来の技術を示す図5以下と同様であるの
で、同一符号を付すことにより説明を省略する。また図
3中、2aはパターン孔、2bはパターン孔2aの壁
面、HOはスクリーンマスク1(ホルダ3の下面)のレ
ベルである。
【0015】さて図1(a)に示すように、まずマスク
プレート2よりも低いレベルにあるテーブル5に基板4
を保持させる。次に図1(b)に示すように、テーブル
5を上昇させ基板4の上面をマスクプレート2の下面に
当接させる。この際、図3(a)に示すように、スナッ
プオフは零となり、レベルHOにてマスクプレート2の
下面と基板4の上面が重合する。そして、図1(c)に
示すように、さらにテーブル5を上昇させ、マスクプレ
ート2をスクリーンマスク1のレベル(ホルダ3の下面
の高さ)よりも上方(基板4の反対側)へ基板4により
押上げる。強いて言えばこの状態ではスナップオフがマ
イナスになっている。
【0016】ここでマスクプレート2はステンレス板な
ど可撓性金属薄板からなり、マスクプレート2は基板4
に向け下向きの弾性力を作用させ、基板4とマスクプレ
ート2はしっかりと密着する。そしてこの状態を保持し
たまま、マスクプレート2上にてスキージ12をスライ
ドさせ、マスクプレート2に形成されたパターン孔を介
してクリーム半田13を基板4に塗布する。このとき図
3(b)に示すように、レベルHOよりも上方にあるパ
ターン孔2a内にクリーム半田13が充填される。ここ
で、マスクプレート2はその弾性力により基板4にしっ
かり密着しているので、スキージ12がマスクプレート
2上をスライドしてもマスクプレート2が位置ずれを生
ずることはない。加えて、近年パターン孔が狭ピッチ化
するに伴ない、スキージ12からマスクプレート4に作
用させる印圧を小さくする傾向にあり、基板4とマスク
プレート2とがずれやすくなっているが、本実施の形態
1のようにスナップオフをマイナスにすることにより、
このようなずれを抑制して低印圧に十分対応することも
できる。
【0017】次いでクリーム半田13の塗布が完了した
ならば、再び図1(b)及び図3(c)に示すようにス
ナップオフが零の状態まで戻す。即ち、基板4がマスク
プレート2を基板4の反対側へ押上げた状態から基板4
とマスクプレート2とを重合させたままマスクプレート
2をスクリーンマスク1のレベルまで下降させる。この
過程中では、いまだクリーム半田13はマスクプレート
2のパターン孔内に収納された状態にある。
【0018】次にこのときのクリーム半田13の変化を
図2、図3を参照しながら説明する。さて図3(b)の
状態から図3(c)の状態に移行する際、基板4、マス
クプレート2及びクリーム半田13は慣性力を受ける。
そしてクリーム半田13の剛性は、マスクプレート2の
それよりも小さい。したがって、マスクプレート2とク
リーム半田13の境界(即ち壁面2bと壁面2b付近の
クリーム半田13)においてすべりを生じ、クリーム半
田13と壁面2bとの相対速度が増加する。
【0019】ここで図2に示すように、クリーム半田1
3の粘度ηは速度Vに対して右下がりの特性を有してい
る。したがって、図3(b)における速度V=V1のと
きの粘度η=η1(点P1)とすると、速度がV=V2
(>V1)に上昇した際、粘度はη=η2(<η1)に
低下する(点P2)。ところがクリーム半田13のチキ
ソ性及び粘性非回復性により、速度が再びV=V1にな
っても粘度はη1まで上昇せずそれより小さな値η3
(点P3)となる。したがって、スナップオフがマイナ
ス(図3(b))の状態からスナップオフが零(図3
(c))の状態に至る間に、クリーム半田13、特に版
抜け性に影響する壁面2b付近の粘度ηが低下し、クリ
ーム半田13が壁面2bから離れやすくなる。しかる
後、図3(d)に示すようにテーブル5をさらに下げて
基板4の上面をレベルHOよりも下降させ離版を行うも
のである。
【0020】(実施の形態2)図4(a)〜(c)は本
発明の実施の形態2におけるスクリーン印刷方法の工程
説明図である。本実施の形態2では、図4(b)に示す
ように、スナップオフ零(マスクプレート2の下面がレ
ベルHOと同レベル)の状態でクリーム半田13の塗布
を行い、塗布完了後、テーブル5を上昇させ、スナップ
オフをマイナスにしてから、離版を行うものである。ま
たクリーム半田13の塗布前からスナップオフを負にす
る場合もある。離版時の作用効果は、図3(b)〜
(d)に示した実施の形態1と同様である。なお以上マ
スクプレートに対して基板を昇降させる例に沿って説明
したが、マスクプレートを基板に対して昇降させる際に
も本手段は適用できる。
【0021】
【発明の効果】本発明のスクリーン印刷方法は、基板の
上面をスクリーンマスクのマスクプレートに重合しスナ
ップオフを零とする工程と、基板をさらに上昇させてス
ナップオフを負とする工程と、スナップオフを負にした
状態でスキージをマスクプレート上にてスライドさせマ
スクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にク
リーム半田を塗布する工程と、パターン孔の壁面とクリ
ーム半田の相対速度の増加による両者の境界におけるす
べりによりクリーム半田の粘度を低下させるためにスナ
ップオフが負の状態から零の状態に基板を下降させる間
に速度を一旦上昇させて再び下降させる工程と、さらに
基板を下降させ基板をマスクプレートから離版させる工
程とを含むので、クリーム半田を版抜け性よく基板に印
刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1におけるスクリー
ン印刷方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷方
法の工程説明図 (c)本発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷方
法の工程説明図
【図2】本発明の実施の形態1におけるクリーム半田の
粘性特性を示すグラフ
【図3】(a)本発明の実施の形態1におけるパターン
孔付近の拡大図 (b)本発明の実施の形態1におけるパターン孔付近の
拡大図 (c)本発明の実施の形態1におけるパターン孔付近の
拡大図 (d)本発明の実施の形態1におけるパターン孔付近の
拡大図
【図4】(a)本発明の実施の形態2におけるスクリー
ン印刷方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態2におけるスクリーン印刷方
法の工程説明図 (c)本発明の実施の形態2におけるスクリーン印刷方
法の工程説明図
【図5】従来のスクリーン印刷方法を実施するためのス
クリーン印刷装置の正面図
【図6】(a)従来のスクリーン印刷方法の工程説明図 (b)従来のスクリーン印刷方法の工程説明図
【符号の説明】
1 スクリーンマスク 2 マスクプレート 4 基板 12 スキージ 13 クリーム半田 HO レベル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の上面をスクリーンマスクのマスクプ
    レートに重合しスナップオフを零とする工程と、基板を
    さらに上昇させてスナップオフを負とする工程と、スナ
    ップオフを負にした状態でスキージをマスクプレート上
    にてスライドさせマスクプレートに形成されたパターン
    孔を介して基板にクリーム半田を塗布する工程と、パタ
    ーン孔の壁面とクリーム半田の相対速度の増加による両
    者の境界におけるすべりによりクリーム半田の粘度を低
    下させるためにスナップオフが負の状態から零の状態に
    基板を下降させる間に速度を一旦上昇させて再び下降さ
    せる工程と、さらに基板を下降させ基板をマスクプレー
    トから離版させる工程と、を含むことを特徴とするスク
    リーン印刷方法。
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