JP3344829B2 - Printing equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電子機器の回路基板など
の基材に印刷する印刷装置に関するものである。The present invention relates to relates to a printing apparatus that be printed on the substrate such as a circuit board of an electronic device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、回路基板は小型高性能化を実現す
るために片面板から両面板に、さらに多層回路基板へと
多層化が進められている。回路基板上に形成される配線
パターンや層間接続を行うビアホールは主としてスキー
ジを用いた印刷方法によって製造されている。この種の
印刷方法においては、スキージの硬度、角度、印圧、速
度など極めて多くの条件設定が必要であり、わずかな設
定の差が品質に影響を与えるため、製造現場での経験か
ら調整を行うことにより工程歩留まりを向上させてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, multilayer circuit boards have been developed from single-sided boards to double-sided boards, and further to multi-layer circuit boards in order to realize small and high performance. A wiring pattern formed on a circuit board and a via hole for interlayer connection are mainly manufactured by a printing method using a squeegee. In this type of printing method, it is necessary to set an extremely large number of conditions, such as squeegee hardness, angle, printing pressure, and speed.Since a slight difference in settings affects the quality, adjustments must be made based on experience at the manufacturing site. By doing so, the process yield is improved.
【０００３】以下に図面を参照しながら、従来の印刷方
法および印刷装置について説明する。図１２は従来の印
刷方法および印刷装置を示すものである。図１２におい
て、１は孔が形成されているマスクである。２は略矩形
状のスキージで、略板状とされ、スキージ２のエッジ部
２ａにてマスク１の上を接触させながら移動される。３
は印刷用ペースト、４は印刷用ペースト３を印刷する基
材としての回路基板である。５はステージで、このステ
ージ５の上に接触させて回路基板４が配置される。そし
て、回路基板４の上方にわずかの空間をおいてマスク１
が配置され、マスク１の上に印刷用ペースト３が供給さ
れる構造となっている。そして、マスク１の上方にスキ
ージ２が配置され、スキージ２は上下方向および印刷方
向である横方向に移動されるようになっている。A conventional printing method and printing apparatus will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 shows a conventional printing method and printing apparatus. In FIG. 12, reference numeral 1 denotes a mask in which holes are formed. Reference numeral 2 denotes a substantially rectangular squeegee, which has a substantially plate shape, and is moved while being brought into contact with the mask 1 at the edge 2a of the squeegee 2. 3
Reference numeral 4 denotes a printing paste, and 4 denotes a circuit board as a base material on which the printing paste 3 is printed. Reference numeral 5 denotes a stage on which the circuit board 4 is placed in contact with the stage 5. Then, the mask 1 is placed with a slight space above the circuit board 4.
Are arranged, and the printing paste 3 is supplied on the mask 1. The squeegee 2 is arranged above the mask 1, and the squeegee 2 is moved in the vertical direction and in the horizontal direction which is the printing direction.
【０００４】この印刷装置の動作について説明する。ま
ず、ステージ５の上の所定の位置に回路基板４をセット
する。次に、マスク１の上に印刷用ペースト３を供給
し、ステージ５を回路基板４をセットしたままの状態で
マスク１の下方位置まで移動させる。その後、マスク１
を降下させ、回路基板４と所定の距離を保った状態で停
止させる。次に、スキージ２を降下させてマスク１に所
定の圧力をかけた状態で保持する。さらに、スキージ２
を印刷方向に移動させて、スキージ２によりマスク１上
で印刷用ペースト３を移動させることで印刷を行う。[0004] The operation of the printing apparatus will be described. First, the circuit board 4 is set at a predetermined position on the stage 5. Next, the printing paste 3 is supplied onto the mask 1 and the stage 5 is moved to a position below the mask 1 with the circuit board 4 being set. Then, mask 1
Is lowered and stopped while maintaining a predetermined distance from the circuit board 4. Next, the squeegee 2 is lowered to hold the mask 1 while applying a predetermined pressure to the mask 1. In addition, Squeegee 2
Is moved in the printing direction, and the printing paste 3 is moved on the mask 1 by the squeegee 2 to perform printing.
【０００５】また、図１３は従来の他の印刷方法および
印刷装置を示すものである。図１２に示す印刷方法およ
び印刷装置と異なる点は、スキージ６が略円筒形状に形
成されていることであり、このスキージ６はそのままの
姿勢でマスク１の上を接触しながら印刷方向に移動され
る。FIG. 13 shows another conventional printing method and printing apparatus. The difference from the printing method and the printing apparatus shown in FIG. 12 is that the squeegee 6 is formed in a substantially cylindrical shape, and the squeegee 6 is moved in the printing direction while contacting the mask 1 in the same posture. You.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
や図１３に示すような従来の印刷方法および印刷装置で
は、極めて小さな機械的誤差でさえ印刷用ペースト３の
印刷形状や印刷量が大きく変化し、にじみやかすれに代
表される印刷不良が発生していた。また、印刷用ペース
ト３の粘度が上昇したり高いものを用いたりすると、ち
ょうど良い状態に設定していた印刷装置の条件では印刷
量の不足を生じてしまい、再度印刷条件を設定するのに
極めて長い時間がかかるという課題を有していた。However, FIG.
In the conventional printing method and the conventional printing apparatus as shown in FIG. 13, even with a very small mechanical error, the printing shape and the printing amount of the printing paste 3 greatly change, and printing defects such as blurring and blurring occur. I was Also, if the viscosity of the printing paste 3 is increased or used, the printing amount is insufficient under the condition of the printing apparatus that has been set to a good state, and it is extremely difficult to set the printing conditions again. There was a problem that it took a long time.
【０００７】また、図１２に示す印刷方法および印刷装
置では、充填量を確保しょうとして、マスク１と回路基
板４との間の隙間を増加させたり、スキージ２の圧力を
減少させたりすると、印刷形状が悪くなって、にじみ、
だれなどを生じ、逆ににじみやだれを防ごうとして、マ
スク１と回路基板４との間の隙間を減少させたり、スキ
ージ２の圧力を増加させたりすると印刷量が不足すると
いう重大な課題を有していた。In the printing method and the printing apparatus shown in FIG. 12, when the gap between the mask 1 and the circuit board 4 is increased or the pressure of the squeegee 2 is reduced in order to secure the filling amount, the printing is performed. The shape gets worse, bleeds,
When the gap between the mask 1 and the circuit board 4 is reduced or the pressure of the squeegee 2 is increased in order to prevent bleeding or dripping, serious problems such as insufficient printing amount occur. Had.
【０００８】さらに、図１３に示す印刷方法および印刷
装置では、マスク１の表面に残る印刷用ペースト３の量
が極めて多くて、印刷に寄与しない印刷用ペースト３の
量が多すぎるため、印刷工程に対する印刷用ペースト３
の消費コストが過大となるという重大な課題を有してい
た。Further, in the printing method and the printing apparatus shown in FIG. 13, the amount of the printing paste 3 remaining on the surface of the mask 1 is extremely large, and the amount of the printing paste 3 that does not contribute to printing is too large. Paste 3 for
Has a serious problem that the consumption cost becomes excessive.
【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、各種
のペーストの粘度に対応しながら、十分なペーストの充
填力を確保できるともに印刷に寄与しない印刷用ペース
トなどを最小限に抑えることのできる印刷装置を提供す
ることを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned problems, and can ensure a sufficient filling power of the paste while minimizing a printing paste that does not contribute to printing while coping with the viscosity of various pastes. it is an object to provide a printing apparatus that.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第一の印刷装置は、孔部が形成されたマスク
を介して基材にペーストを充填する充填ヘッドと、前記
充填を行った部分のペーストをレベリングするレベリン
グヘッドとを備え、充填ヘッドを、ペーストを吐出する
吐出ノズルにより構成し、吐出圧力を制御することで充
填の圧力を制御自在とし、充填時に充填ヘッドがマスク
に沿って移動される印刷方向の後方側にレベリングヘッ
ドを配置し、レベリングヘッドを前記印刷方向と同じ方
向に移動させることにより、充填を行った部分のペース
トをレベリングすることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems
First printing device of the present invention comprises a filling head for filling a paste to the substrate via a mask with a hole portion is formed and a leveling head for leveling a portion of the paste was carried out the filling, the filling Head discharges paste
It is composed of a discharge nozzle and is controlled by controlling the discharge pressure.
The filling pressure can be controlled, and the filling head is masked during filling.
Leveling head on the rear side in the printing direction
Place the leveling head in the same direction as the printing direction.
By moving in the direction
It is characterized in that leveling is performed.
【００１２】また、本発明の第二の印刷装置は、孔部が
形成されたマスクを介して基材にペーストを充填する充
填ヘッドと、前記充填を行った部分のペーストをレベリ
ングするレベリングヘッドとを備え、レベリングヘッド
に、印刷面に接触させる平面部を形成し、充填時に充填
ヘッドがマスクに沿って移動される印刷方向の後方側に
レベリングヘッドを配置し、レベリングヘッドを前記印
刷方向と同じ方向に移動させることにより、充填を行っ
た部分のペーストをレベリングすることを特徴とする。In the second printing apparatus of the present invention, the hole has
Filling the base material with paste through the formed mask
Filling head and the paste of the filled part
And a leveling head for performing leveling.
Forming a flat portion to be in contact with the printing surface, disposing a leveling head behind the printing direction in which the filling head is moved along the mask during filling, and moving the leveling head in the same direction as the printing direction. , The leveling of the filled paste is characterized.
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【００１６】また、本発明の第三の印刷装置は、孔部が
形成されたマスクを介して基材にペーストを充填する充
填ヘッドと、前記充填を行った部分のペーストをレベリ
ングするレベリングヘッドとを備え、レベリングヘッド
に、ペーストをマスクの印刷面からはぎ取るように流動
させる湾曲凹状面を形成し、充填時に充填ヘッドがマス
クに沿って移動される印刷方向の後方側にレベリングヘ
ッドを配置し、レベリングヘッドを前記印刷方向と同じ
方向に移動させることにより、充填を行った部分のペー
ストをレベリングすることを特徴とする。In the third printing apparatus of the present invention, the hole may be
Filling the base material with paste through the formed mask
Filling head and the paste of the filled part
And a ring leveling head, the leveling head, paste to form a curved concave surface which flows like stripping from the printing surface of the mask, the filling head during filling mass
Leveling to the rear of the printing direction
And leveling head in the same direction as the printing direction
In the direction of the
It is characterized in that the strike is leveled .
【００１７】また、本発明の第四の印刷装置は、孔部が
形成されたマスクを介して基材にペーストを充填する充
填ヘッドと、前記充填を行った部分のペーストをレベリ
ングするレベリングヘッドとを備え、レベリングヘッド
に、印刷方向に対して後方になるほど印刷面との隙間が
小さくなるように配置されてなる複数個の突起を形成
し、充填時に充填ヘッドがマスクに沿って移動される印
刷方向の後方側にレベリングヘッドを配置し、レベリン
グヘッドを前記印刷方向と同じ方向に移動させることに
より、充填を行った部分のペーストをレベリングするこ
とを特徴とする。Further, in the fourth printing apparatus of the present invention, the hole is
Filling the base material with paste through the formed mask
Filling head and the paste of the filled part
And a ring leveling head, the leveling head, a plurality of projections to form comprised are arranged such that a gap between the higher printing surface becomes backward decreases the printing direction, the filling head during filling along the mask Sign to be moved
Position the leveling head on the rear side in the printing direction, and
Moving the printing head in the same direction as the printing direction
More, it characterized and this <br/> for leveling a portion of the paste was filled.
【００１８】[0018]
【作用】上記第一から第四の印刷装置により、従来は充
填しながら同時にレベリングしていたものが、充填工程
とレベリング工程とを別々に行うことでそれぞれの最適
条件を選択することが可能となり、最も望ましい条件を
選択することが可能となる。また、充填したペーストを
良好にレベリングすることができる。 According to the first to fourth printing apparatuses, what has been conventionally performed at the same time as filling and leveling can be selected by performing the filling step and the leveling step separately to select respective optimum conditions. , The most desirable condition can be selected. Also, the filled paste
Good leveling can be achieved.
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】さらに、上記第一の印刷装置のように、充
填ヘッドを、ペーストを吐出する吐出ノズルにより構成
し、十分な圧力を与えることで充填の品質を向上させる
ことが可能となる。Further, as in the first printing apparatus, the filling head is constituted by a discharge nozzle for discharging the paste, and by applying a sufficient pressure, the quality of the filling can be improved.
【００２２】また、上記第二の印刷装置のように、レベ
リング部分を印刷面に対して平行な平面にすることで、
充填されたペーストの印刷面をくぼませることなしにレ
ベリングすることが可能となり、印刷形状を安定化させ
ることができる。Further, as in the second printing apparatus, the leveling portion is formed as a plane parallel to the printing surface,
Leveling can be performed without depressing the printed surface of the filled paste, and the printed shape can be stabilized.
【００２３】さらに、上記第三の印刷装置のように、レ
ベリング部分を印刷面に対して湾曲凹状面にすること
で、印刷面に残留するペーストの回収効率を向上するこ
とが可能となる。Further, as in the above-described third printing apparatus, the leveling portion has a curved concave surface with respect to the printing surface, so that the efficiency of collecting the paste remaining on the printing surface can be improved.
【００２４】さらに、上記第四の印刷装置のように、レ
ベリングヘッドに、印刷方向に対して後方になるほど印
刷面との隙間が小さくなるように配置されてなる複数個
の突起を形成することで、徐々に印刷面に近づいてレベ
リングすることとなって、ペーストにかかるせん断力を
軽減させ、レベリング部分の形状を安定化させることが
可能となる。Further, as in the fourth printing apparatus, the leveling head is formed with a plurality of projections arranged so that the space between the printing surface and the printing surface becomes smaller toward the rear in the printing direction. As a result, the leveling gradually approaches the printing surface, so that the shearing force applied to the paste can be reduced, and the shape of the leveling portion can be stabilized.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の実施例に係る印刷方法および
印刷装置について、図面を参照しながら説明する。な
お、従来と同機能のものには同符号を付してその説明は
省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A printing method and a printing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The components having the same functions as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００２６】図１は本発明の第一の実施例に係る印刷装
置を示すものである。図１に示すように、この印刷装置
には、孔部が形成されたマスク１を介して基材としての
回路基板４に印刷用ペースト３を充填する充填ヘッド１
１と、充填を行った部分のペースト３をレベリングする
レベリングヘッド１２とを別々に備えている。レベリン
グヘッド１２は充填ヘッド１１の移動方向に対して後方
となる位置に配置され、充填ヘッド１１が印刷用ペース
トを充填した後のマスク１上に残留する印刷用ペースト
３を除去しつつ、充填された印刷用ペースト３をレベリ
ングするようになっている。なお、従来と同様に、回路
基板４の上方にはわずかの空間をおいてマスク１が配置
され、マスク１の上に印刷用ペースト３が供給できる構
造となっている。マスク１の上方に充填ヘッド１１が配
置され、充填ヘッド１１は上下方向および印刷方向に移
動が可能となっている。FIG. 1 shows a printing apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the printing apparatus includes a filling head 1 for filling a circuit board 4 as a base material with a printing paste 3 through a mask 1 having holes formed therein.
1 and a leveling head 12 for leveling the filled portion of the paste 3 are separately provided. The leveling head 12 is disposed at a position rearward with respect to the moving direction of the filling head 11, and is filled while removing the printing paste 3 remaining on the mask 1 after the filling head 11 has filled the printing paste. The printing paste 3 is leveled. As in the conventional case, the mask 1 is arranged with a small space above the circuit board 4 and the printing paste 3 can be supplied on the mask 1. A filling head 11 is arranged above the mask 1, and the filling head 11 is movable in the vertical direction and the printing direction.
【００２７】ここで、この印刷装置の充填ヘッド１１の
動作を図２を用いて説明する。この印刷装置の充填ヘッ
ド１１は円柱形状に形成され、円柱形状の軸心部を中心
として回転可能とされている。そして、充填に際して
は、充填ヘッド１１を、そのマスク１に対向する箇所が
印刷方向前方側に向かってマスク１の上を接触しながら
移動するように回転される。Here, the operation of the filling head 11 of the printing apparatus will be described with reference to FIG. The filling head 11 of this printing apparatus is formed in a cylindrical shape, and is rotatable about a cylindrical axis. Then, at the time of filling, the filling head 11 is rotated so that the portion facing the mask 1 moves while contacting the mask 1 toward the front side in the printing direction.
【００２８】さらに、この充填ヘッド１１について、従
来の印刷用スキージ２と比較しながら説明する。図３
（ａ）は従来の印刷用スキージ２の近傍のペースト３に
かかる力を模式的に示す図である。スキージ２が移動す
ることによってペースト３にかかる力の内、スキージ２
に沿った方向の力がペースト３をローリングさせる力と
なるが、その力はスキージ角度が一定のため、いたると
ころで一定の力しかかからない。このために、ペースト
３の粘度が上昇すると、ペースト３にローリングが起こ
らず、充填量の不足を引き起こしていた。Further, the filling head 11 will be described in comparison with the conventional printing squeegee 2. FIG.
(A) is a figure which shows typically the force which acts on the paste 3 of the vicinity of the conventional printing squeegee 2. FIG. Among the forces applied to the paste 3 due to the movement of the squeegee 2, the squeegee 2
Is a force for rolling the paste 3, but since the squeegee angle is constant, only a constant force is applied everywhere. For this reason, when the viscosity of the paste 3 increases, the rolling of the paste 3 does not occur and the filling amount is insufficient.
【００２９】図３（ｂ）は円柱形状の充填ヘッド１１近
傍のペースト３にかかる力を示す模式図である。円柱形
状の充填ヘッド１１が移動することによってペースト３
にかかる力は接触面から９０度だけ印刷方向に移動した
部分が最も大きく、印刷面に近づくにつれて小さくな
る。したがって、ペースト３には力の差によるモーメン
トがかかり、強制的にローリングを起こすことが可能に
なる。しかし、印刷面１ｂにおけるペースト３へかかる
力の方向は鉛直方向真下のみであるために、円柱形状の
充填ヘッド１１をそのままの姿勢で印刷方向に移動させ
るだけではペースト３を印刷方向に移動させる力は発生
しない。また、強制的にペースト３をローリングさせて
いるために印刷面１ｂに供給されるペースト量は極めて
多くなる。FIG. 3B is a schematic view showing the force applied to the paste 3 in the vicinity of the cylindrical filling head 11. The movement of the cylindrical filling head 11 causes the paste 3 to move.
Is largest at a portion moved in the printing direction by 90 degrees from the contact surface, and becomes smaller as approaching the printing surface. Therefore, a moment is applied to the paste 3 due to the difference in force, and rolling can be forcibly caused. However, since the direction of the force applied to the paste 3 on the printing surface 1b is just below the vertical direction, the force for moving the paste 3 in the printing direction only by moving the column-shaped filling head 11 in the printing direction in the posture as it is. Does not occur. Further, since the paste 3 is forcibly rolled, the amount of the paste supplied to the printing surface 1b becomes extremely large.
【００３０】しかしながら、本実施例においては、充填
時には、充填ヘッド１１を、この充填ヘッド１１におけ
るマスク１に対向する箇所、すなわち充填ヘッド１１の
下端部が印刷方向前方側に向かって移動するようにａ方
向に回転する。この充填ヘッド１１の回転力により、印
刷面においてもペースト３に印刷方向前方側に向かう力
が与えられるために、印刷面にペースト３が残ることが
防止される。However, in this embodiment, at the time of filling, the filling head 11 is moved so that the portion of the filling head 11 facing the mask 1, that is, the lower end of the filling head 11 moves forward in the printing direction. Rotate in direction a. The rotational force of the filling head 11 applies a force toward the front side in the printing direction to the paste 3 also on the printing surface, so that the paste 3 is prevented from remaining on the printing surface.
【００３１】ここで、表１は供給するペースト３の量を
一定として、充填ヘッド１１を回転させたときにペース
ト３が残るかどうかを調べた結果である。○はペースト
３が残らなかった状態、×はペースト３が残った状態を
示す。Here, Table 1 shows the result of examining whether or not the paste 3 remains when the filling head 11 is rotated while the amount of the paste 3 to be supplied is kept constant.は indicates a state where the paste 3 did not remain, and X indicates a state where the paste 3 remained.
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】表１に示すように、充填ヘッド１１をペー
スト３が印刷方向下流側に流れることに逆らうように回
転させて充填することで印刷面１ｂにペースト３が残留
することを防ぐことが可能であることがわかった。ま
た、このときのペースト３の充填量は十分に得られてお
り、充填力の低下はなかったと判断できる。As shown in Table 1, it is possible to prevent the paste 3 from remaining on the printing surface 1b by rotating the filling head 11 so as to oppose the paste 3 flowing downstream in the printing direction. It turned out to be. At this time, the filling amount of the paste 3 was sufficiently obtained, and it can be determined that the filling power did not decrease.
【００３４】このように、充填ヘッド１１を円柱形状と
し、この充填ヘッド１１におけるマスク１に対向する箇
所が印刷方向前方側に向かって移動するように回転させ
ることで、充填ヘッド１１による充填力を保ったまま、
印刷面１ｂにペースト３を残さないでペースト３の充填
を行うことが可能となる。このために、印刷に関する充
填力を確保したまま、充填に関するペースト３の消費コ
ストを低減させることが可能である。As described above, the filling head 11 is formed into a cylindrical shape, and the portion of the filling head 11 facing the mask 1 is rotated so as to move forward in the printing direction. While keeping
The paste 3 can be filled without leaving the paste 3 on the printing surface 1b. For this reason, it is possible to reduce the consumption cost of the paste 3 for filling while securing the filling power for printing.
【００３５】次に、この印刷装置のレベリングヘッド１
２について説明する。この印刷装置のレベリングヘッド
１２は、図１，図４に示すように、印刷面１ｂに接触さ
せる平面部１３が形成されている。そして、レベリング
を行う際には、この平面部１３全体がマスク１の上を接
触する姿勢で移動される。Next, the leveling head 1 of this printing apparatus will be described.
2 will be described. As shown in FIGS. 1 and 4, the leveling head 12 of the printing apparatus has a flat portion 13 which is in contact with the printing surface 1b. Then, when performing leveling, the entire flat portion 13 is moved in a posture in which it contacts the mask 1.
【００３６】従来の印刷方式では、マスク１の開口部分
に対してスキージ２のエッジ部２ａが接触するために、
スキージ２にかかる圧力のばらつきが大きく、あるもの
はスキージ２のエッジ部２ａがマスク１の開口部分に入
り込み、印刷表面をえぐって、充填量を制御することが
むずかしい状態であった。In the conventional printing method, since the edge 2a of the squeegee 2 comes into contact with the opening of the mask 1,
The pressure applied to the squeegee 2 fluctuated greatly, and in some cases, the edge portion 2a of the squeegee 2 entered the opening of the mask 1, and it was difficult to control the filling amount over the printing surface.
【００３７】これに対して、本実施例におけるレベリン
グヘッド１２はマスク１の開口部分に対して平面部１３
で接触することで、マスク１の開口部分を通過するレベ
リングヘッド１２にかかる圧力を低下させるとともに、
ペースト３自身の持つ弾性変形からの解放による膨張を
防ぐことが可能となる。表２はレベリング部分の圧力と
レベリング部分の表面のくぼみの関係を示したものであ
る。表中の○はくぼみの無いもの、×はくぼみの発生し
たものである。On the other hand, the leveling head 12 according to the present embodiment is
The pressure applied to the leveling head 12 passing through the opening of the mask 1 is reduced by
It is possible to prevent expansion due to release from the elastic deformation of the paste 3 itself. Table 2 shows the relationship between the pressure at the leveling portion and the depression on the surface of the leveling portion. In the table, ○ indicates that there was no depression, and X indicates that the depression occurred.
【００３８】[0038]
【表２】 [Table 2]
【００３９】表２から明らかなように、レベリングヘッ
ド１２におけるレベリング部分を平面部１３とすること
でレベリング形状を制御することが可能となる。そし
て、このように、充填とレベリングの２つの工程を、別
々に行うことでそれぞれの最適条件を選択することが可
能となり、最も望ましい条件を選択することが可能とな
る。As is clear from Table 2, the leveling shape can be controlled by setting the leveling portion of the leveling head 12 to the flat portion 13. By performing the two steps of filling and leveling separately as described above, it is possible to select the optimum conditions for each, and it is possible to select the most desirable conditions.
【００４０】次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照しながら説明する。図５は本発明の第２の実施例
を示す印刷装置の充填ヘッドを示す模式的な断面図であ
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic sectional view showing a filling head of a printing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【００４１】図１，図２に示す充填ヘッド１１に代え
て、図５に示す充填ヘッド１５を用いてもよい。この充
填ヘッド１５は、図５に示すように、従来と同様な平板
状のものとされながら、充填に際しては、印刷面１ｂか
ら間隔を開けた位置、つまりマスク１の上を接触しない
姿勢で移動される。そして、充填ヘッド１５においてペ
ースト３が接触する平面部１５ａがマスク１の印刷面１
ｂに対して傾斜された姿勢にて移動される。Instead of the filling head 11 shown in FIGS. 1 and 2, a filling head 15 shown in FIG. 5 may be used. As shown in FIG. 5, the filling head 15 is formed in a flat plate shape similar to the conventional one, but at the time of filling, moves at a position spaced from the printing surface 1b, that is, at a position not in contact with the mask 1. Is done. The flat portion 15a of the filling head 15 with which the paste 3 comes into contact is the printing surface 1 of the mask 1.
It is moved in a posture inclined with respect to b.
【００４２】充填ヘッド１５がマスク１の上を移動する
際に充填ヘッド１５には印刷用ペースト３の流れのため
に圧力が発生し、この圧力が印刷用ペースト３をマスク
１の中へ押し込む充填圧力となる。このような流れはク
エットの流れと呼ばれ、一般には次のような原理による
ものである。When the filling head 15 moves over the mask 1, a pressure is generated in the filling head 15 due to the flow of the printing paste 3, and this pressure pushes the printing paste 3 into the mask 1. Pressure. Such a flow is called a Couette flow and is generally based on the following principle.
【００４３】図６に示すように、２枚の平板の一方が移
動する場合の流れを考えれば良い。図６において、印刷
用ペースト３と充填ヘッド１５が離れる部分とマスク１
との間の直線距離をｈ1 ，充填ヘッド１５の先端部分と
マスク１のなす距離をｈ2 とする。充填ヘッド１５の移
動速度をＶ、充填ヘッド１５に発生する圧力をｐとし、
マスク１の面から上方向にｙ軸をとり、印刷方向にｘ軸
をとれば、せん断応力をτとして、以下のように表すこ
とができる。As shown in FIG. 6, the flow when one of the two flat plates moves may be considered. In FIG. 6, the part where the printing paste 3 and the filling head 15 are separated and the mask 1
Is defined as h 1 , and the distance between the tip of the filling head 15 and the mask 1 is defined as h 2 . V is the moving speed of the filling head 15, and p is the pressure generated in the filling head 15,
If the y-axis is taken in the upward direction from the surface of the mask 1 and the x-axis is taken in the printing direction, the shear stress can be expressed as τ as follows.
【００４４】 ｄｐ／ｄｘ＝ｄτ／ｄｙ かつ τ＝μｄｖ／ｄｙ ・・・（１） ただし、μは粘度を示す。したがって、式（１）は ｄｐ／ｄｘ＝μｄ2 ｖ／ｄｙ2 ・・・（２） となる。Dp / dx = dτ / dy and τ = μdv / dy (1) where μ represents viscosity. Therefore, equation (1) is as follows: dp / dx = μd 2 v / dy 2 (2)
【００４５】この式を変形し、計算することで充填ヘッ
ド１５からペースト３に与えられる圧力は全域において
次の式で与えられる。 ｐ＝６μＶＬ／（ｈ1 2−ｈ2 2）・（ｈ1 −ｈ）（ｈ−ｈ
2 ）／ｈ2 ただし、Ｌは充填ヘッド１５と印刷用ペースト３の接し
ている長さ、ｈは任意の場所でのマスク１からの充填ヘ
ッド１５の高さである。By modifying and calculating this equation, the pressure applied to the paste 3 from the filling head 15 is given by the following equation in the entire region. p = 6μVL / (h 1 2 -h 2 2) · (h 1 -h) (h-h
2 ) / h 2 where L is the length of contact between the filling head 15 and the printing paste 3, and h is the height of the filling head 15 from the mask 1 at an arbitrary location.
【００４６】ここで、表３は充填ヘッド１５と印刷面１
ｂのなす角度、および充填ヘッド１５の先端と印刷面１
ｂの高さとを変更した際に付いての充填状態を示したも
のである。○は十分な充填力を確保できたもの、×は十
分な充填力を確保できなかったものである。Here, Table 3 shows the filling head 15 and the printing surface 1
b, the tip of the filling head 15 and the printing surface 1
It shows a filling state when the height of b is changed. ○ indicates that sufficient filling force could be secured, and X indicates that sufficient filling force could not be secured.
【００４７】[0047]
【表３】 [Table 3]
【００４８】表３に示すように、充填ヘッド１５の角度
が２０°以下の状態において充填力を確保することが可
能となることがわかる。以上のように、充填ヘッド１５
を印刷面と接触させずに２０°以下の角度で移動させる
ことにより、十分な充填力を確保することができる。さ
らに、円柱形状のスキージでは得られなかった高速の充
填が可能となる。As shown in Table 3, it can be seen that it is possible to secure the filling power when the angle of the filling head 15 is 20 ° or less. As described above, the filling head 15
Is moved at an angle of 20 ° or less without contacting the printing surface, a sufficient filling force can be ensured. Further, high-speed filling, which cannot be obtained with a cylindrical squeegee, can be performed.
【００４９】次に、本発明の第３の実施例について図面
を参照しながら説明する。図７は本発明の第３の実施例
を示す印刷装置の充填ヘッドを示す模式的な断面図であ
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic sectional view showing a filling head of a printing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【００５０】この実施例においては上述した充填ヘッド
１１，１５に代えて、図７に示す充填ヘッド１６を用い
ている。この充填ヘッド１６は、図７に示すように、ペ
ースト３を吐出する吐出ノズルにより構成している。ま
た、充填ヘッド１６の中の印刷用ペースト３がなくなっ
たときは、充填ヘッド１６ごと交換できる構造となって
いる。そして、この充填ヘッド１６の吐出圧力を制御す
ることで充填の圧力を制御するようになっている。In this embodiment, a filling head 16 shown in FIG. 7 is used in place of the filling heads 11 and 15 described above. As shown in FIG. 7, the filling head 16 is configured by a discharge nozzle for discharging the paste 3. When the printing paste 3 in the filling head 16 runs out, the filling head 16 can be replaced together. By controlling the discharge pressure of the filling head 16, the filling pressure is controlled.
【００５１】充填ヘッド１６がマスク１の上を移動する
際に、充填ヘッド１６の内部にある印刷用ペースト３に
は所望の圧力がかけられ、この圧力が印刷用ペースト３
をマスク１の中へ押し込む充填圧力となる。この充填圧
力を所望の圧力に設定し、マスク１と接触させながら移
動させることで印刷用ペースト３をマスク１の中へ押し
込むことが可能となる。ここで、表４はこの充填ヘッド
１６による充填力と充填状態を調べたものである。○は
印刷用ペースト３が十分に充填されているもの、×は十
分な充填が確保されていないものである。また、印刷状
態における○は表面にペースト３が残っていないもの、
×はペースト３の残っているものを示す。この実施例に
ついては、表面に残るペースト量はマスク１および回路
基板４のかたさにも影響を受けるため、判断には用いて
いない。When the filling head 16 moves over the mask 1, a desired pressure is applied to the printing paste 3 inside the filling head 16, and this pressure is applied to the printing paste 3.
Into the mask 1. By setting the filling pressure to a desired pressure and moving the mask while contacting the mask 1, the printing paste 3 can be pressed into the mask 1. Here, Table 4 shows the filling power and the filling state of the filling head 16.は indicates that the printing paste 3 was sufficiently filled, and X indicates that sufficient filling was not ensured. Further, in the printing state, the mark “は” means that no paste 3 remains on the surface,
X indicates that the paste 3 remains. In this embodiment, the amount of the paste remaining on the surface is affected by the hardness of the mask 1 and the circuit board 4 and is not used for the judgment.
【００５２】[0052]
【表４】 [Table 4]
【００５３】表４からわかるように、充填ヘッド１６の
印刷用ペースト３に所定の圧力以上をかけることで十分
な充填力を確保することが可能である。次に、本発明の
第４の実施例について図面を参照しながら説明する。As can be seen from Table 4, a sufficient filling force can be secured by applying a predetermined pressure or more to the printing paste 3 of the filling head 16. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００５４】図８は本発明の第４の実施例を示す印刷装
置のレベリングヘッドを示す模式的な断面図である。こ
の実施例においては、図１，図２に示すレベリングヘッ
ド１２に代えて、図８に示すレベリングヘッド１７を用
いる。この印刷装置のレベリングヘッド１７は、図８に
示すように、印刷面に接触する平面部１３の印刷方向前
側箇所に、ペースト３をマスク１の印刷面からはぎ取る
ように流動させる湾曲凹状面１８が形成されている。な
お、図８におけるＲは湾曲凹状面１８の曲率半径であ
る。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a leveling head of a printing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a leveling head 17 shown in FIG. 8 is used instead of the leveling head 12 shown in FIGS. As shown in FIG. 8, the leveling head 17 of the printing apparatus has a curved concave surface 18 that flows the paste 3 so as to peel off the paste 3 from the printing surface of the mask 1 at the front side in the printing direction of the flat portion 13 that contacts the printing surface. Is formed. Note that R in FIG. 8 is the radius of curvature of the curved concave surface 18.
【００５５】このレベリングヘッド１７によるペースト
３のレベリング時の挙動を図９に示す。湾曲凹状面１８
における平面部１３近傍箇所はほぼ垂直に立設した面で
あるため、レベリングヘッド１７による印刷方向への移
動により、ペースト３には印刷方向に沿って大きな力が
与えられる。一方、湾曲凹状面１８における平面部１３
近傍箇所より印刷方向前側寄りになるにつれて、ペース
ト３に接触する面が傾斜して、ペースト３にかかる力と
して印刷方向の力が減少し、湾曲凹状面１８における印
刷方向前端部箇所ではペースト３に接触する面がほぼ下
方に向いた状態であるため、ペースト３にかかる力とし
て印刷方向の力は働かない。したがって、本発明の第一
の実施例の場合とは逆にペースト３を印刷面からはぎ取
るようにペーストは流動し、その結果、マスク１の表面
にペーストが存在しない状態となる。FIG. 9 shows the behavior when the paste 3 is leveled by the leveling head 17. Curved concave surface 18
Since the portion in the vicinity of the flat portion 13 is a surface that stands substantially vertically, a large force is applied to the paste 3 in the printing direction by the movement of the leveling head 17 in the printing direction. On the other hand, the flat portion 13 on the curved concave surface 18
As the printing position becomes closer to the front side in the printing direction from the vicinity, the surface in contact with the paste 3 is inclined, and the force in the printing direction decreases as the force applied to the paste 3. Since the contact surface is oriented substantially downward, no force in the printing direction acts on the paste 3. Therefore, contrary to the case of the first embodiment of the present invention, the paste flows so as to peel off the paste 3 from the printing surface, and as a result, there is no paste on the surface of the mask 1.
【００５６】次に、本発明の第５の実施例について図面
を参照しながら説明する。図１０は本発明の第５の実施
例を示す印刷装置のレベリングヘッドを示す模式的な断
面図である。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic sectional view showing a leveling head of a printing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【００５７】図１０に示すように、この印刷装置のレベ
リングヘッド１９には、複数個の突起２０が形成され、
これらの突起２０は印刷方向に対して後方になるほど所
定の距離ずつ印刷面１ｂに近づくように配置されてい
る。As shown in FIG. 10, a plurality of projections 20 are formed on a leveling head 19 of this printing apparatus.
These projections 20 are arranged so as to be closer to the printing surface 1b by a predetermined distance as they go rearward in the printing direction.
【００５８】このレベリングヘッド１９によるペースト
３のレベリング時の挙動を図１１に示す。レベリングヘ
ッド１９に形成された印刷方向前端の突起２０が、充填
の際に表面に存在する印刷用ペースト３の表面寄り側部
分をかき取り、次の突起２０がさらに表面寄り側部分を
所定量だけかき取る。このように各突起２０により徐々
にペースト３をかきとることでレベリングの際にペース
ト３にかかる力を小さくすることが可能であり、最終的
にレベリング部分の表面はほぼ平面となり、突起２０の
突出量と突起２０の間隔とを適当な状態とすることでレ
ベリングの形状を精密に制御することが可能となる。FIG. 11 shows the behavior when the paste 3 is leveled by the leveling head 19. The protrusion 20 at the front end in the printing direction formed on the leveling head 19 scrapes off the surface-side portion of the printing paste 3 present on the surface during filling, and the next protrusion 20 further removes the surface-side portion by a predetermined amount. Scrape off. Thus, by gradually scraping the paste 3 by the projections 20, it is possible to reduce the force applied to the paste 3 during leveling, and finally the surface of the leveling portion becomes substantially flat, By setting the amount and the interval between the protrusions 20 in an appropriate state, the shape of the leveling can be precisely controlled.
【００５９】なお、上記第１〜第３の実施例に示す充填
ヘッド１１，１５，１６と、第１および第４，第５の実
施例に示すレベリングヘッド１２，１７，１９とをどの
ように組み合わせてもよいことはいうまでもない。How the filling heads 11, 15, 16 shown in the first to third embodiments and the leveling heads 12, 17, 19 shown in the first, fourth, and fifth embodiments are changed. It goes without saying that they may be combined.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、充填とレ
ベリングの２つの工程を、別々に行ううことでそれぞれ
の最適条件を選択することができて、最も望ましい条件
を選択することが可能となる。As described above, according to the present invention, by performing the two steps of filling and leveling separately, the optimum conditions can be selected, and the most desirable conditions can be selected. It becomes possible.
【００６１】[0061]
【００６２】[0062]
【００６３】さらに充填ヘッドからペーストを吐出する
構成をとり、十分な圧力を与えることで充填の品質を向
上させることが可能となった。また、レベリングヘッド
を印刷面に対して平行な平面にすることで充填されたペ
ーストの印刷面をくぼませることなしにレベリングする
ことが可能となり、印刷形状を安定化させることができ
る。Further, a configuration is employed in which the paste is discharged from the filling head, and the quality of the filling can be improved by applying a sufficient pressure. Further, by making the leveling head parallel to the printing surface, leveling can be performed without depressing the printing surface of the filled paste, and the printing shape can be stabilized.
【００６４】さらに、レベリングヘッドを印刷面に対し
て湾曲凹状面となる部分を形成することで印刷面に残留
するペーストの回収効率を向上することが可能となっ
た。さらに、レベリングヘッドに複数個の突起を形成
し、これらの突起を印刷方向に対して後方になるほど所
定の距離ずつ印刷面に近づくように配置することでペー
ストの変形を少なくして、レベリング部分の形状を安定
化させることが可能となった。Further, by forming a portion of the leveling head that is a curved concave surface with respect to the printing surface, it is possible to improve the collection efficiency of the paste remaining on the printing surface. Furthermore, a plurality of projections are formed on the leveling head, and these projections are arranged so as to be closer to the printing surface by a predetermined distance toward the printing direction, so that the deformation of the paste is reduced, and the leveling portion is formed. It became possible to stabilize the shape.
【図１】本発明の第一の実施例に係る印刷方法および印
刷装置を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a printing method and a printing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同印刷装置の充填ヘッドの作用を模式的に示す
断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing an operation of a filling head of the printing apparatus.
【図３】（ａ）は従来の充填ヘッドのペーストにかかる
力を模式的に示す図である。（ｂ）は本発明の第一の実
施例における充填ヘッドのペーストにかかる力を模式的
に示す図である。FIG. 3A is a view schematically showing a force applied to a paste of a conventional filling head. (B) is a diagram schematically showing the force applied to the paste of the filling head in the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第一の実施例における印刷装置のレベ
リングヘッドおよびその近傍箇所を模式的に示す断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a leveling head of the printing apparatus and a portion in the vicinity thereof in the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第二の実施例における印刷装置の充填
ヘッドおよびその近傍箇所を模式的に示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a filling head of a printing apparatus and a portion near the filling head in a second embodiment of the present invention.
【図６】同印刷装置の充填ヘッドの充填原理を模式的に
示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a filling principle of a filling head of the printing apparatus.
【図７】本発明の第三の実施例における印刷装置の充填
ヘッドおよびその近傍箇所を模式的に示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a filling head of a printing apparatus and a portion near the filling head in a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第四の実施例における印刷装置のレベ
リングヘッドおよびその近傍箇所を模式的に示す断面図
である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a leveling head of a printing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention and a portion near the leveling head.
【図９】同印刷装置のレベリングヘッドのレベリング時
の挙動を模式的に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating a leveling behavior of a leveling head of the printing apparatus.
【図１０】本発明の第五の実施例における印刷装置のレ
ベリングヘッドおよびその近傍箇所を模式的に示す断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a leveling head of a printing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention and a portion near the leveling head.
【図１１】同印刷装置のレベリングヘッドのレベリング
時の挙動を模式的に示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically illustrating a leveling behavior of a leveling head of the printing apparatus.
【図１２】従来の印刷装置および印刷方法を模式的に示
す断面図である。FIG. 12 is a sectional view schematically showing a conventional printing apparatus and printing method.
【図13】その他の従来の印刷装置および印刷方法を模式
的に示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating another conventional printing apparatus and printing method.
１ マスク ３ ペースト ４ 回路基板（基材） ５ ステージ １１，１５，１６ 充填ヘッド １２，１７，１９ レベリングヘッド １３ 平面部 １８ 湾曲凹状面 ２０ 突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mask 3 Paste 4 Circuit board (base material) 5 Stage 11, 15, 16 Filling head 12, 17, 19 Leveling head 13 Planar part 18 Curved concave surface 20 Projection
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 章二 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 平５−200976（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−124188（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−52475（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41F 15/40 B41F 15/08 H05K 3/40 Continuing from the front page (72) Inventor Shoji Sato 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-5-200976 (JP, A) JP, U) Japanese Utility Model Hei 2 52475 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41F 15/40 B41F 15/08 H05K 3/40
Claims (4)
ペーストを充填する充填ヘッドと、前記充填を行った部
分のペーストをレベリングするレベリングヘッドとを備
え、充填ヘッドを、ペーストを吐出する吐出ノズルによ
り構成し、吐出圧力を制御することで充填の圧力を制御
自在とし、充填時に充填ヘッドがマスクに沿って移動さ
れる印刷方向の後方側にレベリングヘッドを配置し、レ
ベリングヘッドを前記印刷方向と同じ方向に移動させる
ことにより、充填を行った部分のペーストをレベリング
する印刷装置。1. A base material is provided through a mask having holes formed therein.
A filling head for filling the paste, and a part where the filling is performed
And a leveling head for leveling the paste
The filling head is controlled by the discharge nozzle that discharges the paste.
Control the filling pressure by controlling the discharge pressure
The filling head moves along the mask during filling.
Position the leveling head behind the printing direction
Move the belling head in the same direction as the printing direction
By leveling the filled part of the paste
Printing device .
ペーストを充填する充填ヘッドと、前記充填を行った部
分のペーストをレベリングするレベリングヘッドとを備
え、レベリングヘッドに、印刷面に接触させる平面部を
形成し、充填時に充填ヘッドがマスクに沿って移動され
る印刷方向の後方側にレベリングヘッドを配置し、レベ
リングヘッドを前記印刷方向と同じ方向に移動させるこ
とにより、充填を行った部分のペーストをレベリングす
る印刷装置。 To 2. A through a mask hole formed substrate
A filling head for filling the paste, and a part where the filling is performed
And a leveling head for leveling the paste
In addition, the leveling head has a flat
The filling head is moved along the mask when forming and filling
Position the leveling head behind the printing direction
Move the ring head in the same direction as the printing direction.
To level the paste in the filled area.
That the printing device.
ペーストを充填する充填ヘッドと、前記充填を行った部
分のペーストをレベリングするレベリングヘッドとを備
え、レベリングヘッドに、ペーストをマスクの印刷面か
らはぎ取るように流動させる湾曲凹状面を形成し、充填
時に充填ヘッドがマスクに沿って移動される印刷方向の
後方側にレベリングヘッドを配置し、レベリングヘッド
を前記印刷方向と同じ方向に移動させることにより、充
填を行った部分のペーストをレベリングする印刷装置。3. The method according to claim 1, wherein the mask is formed on a base material through a hole.
A filling head for filling the paste, and a part where the filling is performed
And a leveling head for leveling the paste
Then, apply the paste to the leveling head on the printing surface of the mask.
Form a curved concave surface that flows like tearing and filling
Sometimes the filling head is moved along the mask
Position the leveling head on the rear side, and
By moving in the same direction as the printing direction.
A printing device that levels the paste in the filled area .
ペーストを充填する充填ヘッドと、前記充填を行った部
分のペーストをレベリングするレベリングヘッドとを備
え、レベリングヘッドに、印刷方向に対して後方になる
ほど印刷面との隙間が小さくなるように配置されてなる
複数個の突起を形成し、充填時に充填ヘッドがマスクに
沿って移動される印刷方向の後方側にレベリングヘッド
を配置し、レベリングヘッドを前記印刷方向と同じ方向
に移動させることにより、充填を行った部分のペースト
をレベリングする印刷装置。4. The method according to claim 1, wherein the substrate is formed through a mask having holes formed therein.
A filling head for filling the paste, and a part where the filling is performed
And a leveling head for leveling the paste
For example, the leveling head is located backward with respect to the printing direction.
It is arranged so that the gap with the printing surface becomes smaller as
A plurality of projections are formed, and the filling head is
Leveling head on the rear side in the printing direction moved along
Place the leveling head in the same direction as the printing direction
By moving to the paste of the filled part
Printing device for leveling .
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