JP3438192B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

スクリーン印刷機

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JP3438192B2
JP3438192B2 JP17491995A JP17491995A JP3438192B2 JP 3438192 B2 JP3438192 B2 JP 3438192B2 JP 17491995 A JP17491995 A JP 17491995A JP 17491995 A JP17491995 A JP 17491995A JP 3438192 B2 JP3438192 B2 JP 3438192B2
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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、基板上のパッドに
半田ペーストを印刷するスクリーン印刷機に関する。
【0002】
【従来の技術】基板上のパッドには、スクリーン印刷機
を用いて、半田ペーストを供給する場合がある。スクリ
ーン印刷機には、手動方式、半手動方式、全自動方式が
あるが、量産用には主に全自動方式が使用される。以下
に、全自動方式のスクリーン印刷機を図5、図6に基づ
き説明する。図5は基板と版の相対関係を示す説明図、
図6は従来のスクリーン印刷機の概略構成図である。基
板1は、ガラスエポキシなどを基材2とし、表面に金属
パターンを有するとともに、LSIやチップ部品などを
電気的、機械的に接続するためのパッド3を有してい
る。
【0003】一方、スクリーン印刷機5は、基板1を載
置する受け台7と、受け台7の上方に配設された可撓性
を有する版(マスク)9と、マスク9を受け台7側へ押
圧して押し刷りするゴムなどの弾性材料からなるスキー
ジ11とにより構成されている。また、マスク9には、
パッド3と同一位置に開口部13が形成される。
【0004】このように構成される従来のスクリーン印
刷機5を用いた半田ペーストの印刷では、手動により半
田ペースト15がマスク9上に供給された状態で、受け
台7に前工程から基板1が搬送、載置される。基板1が
セットされると、マスク9が位置合わせされ、その後、
スキージ11が移動されることにより、半田ペースト1
5がマスク9の開口部13から基板1のパッド3上に押
し刷りされた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクリーン印刷機5では、室内雰囲気に開放されたマス
ク9上に半田ペースト15が供給されるため、半田ペー
スト15の粘度管理が困難であり、連続印刷ができなく
なる場合がしばしばあった。即ち、特に工場内では、他
装置の排熱などで環境が変化しやすく、半田ペースト1
5の粘度が大きく変化し、例えば、温度が28°c以上
となれば半田ペースト15にダレやブリッジが発生する
一方、温度が23°c以下となれば欠けが生じ、印刷不
良を発生させる問題があった。また、従来のスクリーン
印刷機5では、半田ペースト15が供給されたマスク9
を撓ませながらスキージ11で押し刷りする構造となっ
ていたため、スキージスピード、スキージ押し込み量、
スキージ圧力、スキージ形状、マスク9と基板1とのギ
ャップ、磨耗によるスキージ自体の品質管理など、種々
の装置条件の管理が必要となり、操作に時間がかかる問
題があった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、室内雰囲気の影響を受けることなく半田ペーストが
供給できるとともに、印刷時の煩雑な装置条件設定が不
要となるスクリーン印刷機を提供し、印刷精度の向上及
び条件設定時間の短縮を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るスクリーン印刷機の構成は、半田ペース
トを収容するケーシングと、該ケーシングの底部に設け
られ前記半田ペーストが通過可能な開口部を有したメタ
ルマスクと、前記ケーシング内で摺動して前記半田ペー
ストを該メタルマスクの開口部から押し出すピストン
と、前記メタルマスクのケーシング内側の面に接して移
動され前記メタルマスクの開口部から所定量押し出され
た半田ペーストをケーシング内の半田ペースト本体と分
離するカッターとを具備したことを特徴とするものであ
る。
【0007】
【作用】半田ペーストがケーシングの半田供給口から一
括して充填され、半田供給口にピストンが挿入されるこ
とにより、半田ペーストが密封状態で収容される。基板
のパッドに、メタルマスクの開口部が一致するようにケ
ーシングが移動され、位置合わせされた後、ピストンが
メタルマスクに接近する方向へ移動されると、メタルマ
スクの開口部から所定量の半田ペーストが押し出され
る。半田ペーストが押し出された状態で、カッターがメ
タルマスクに接触しながら移動されることで、押し出さ
れた半田ペーストがそれぞれのパターンに供給される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクリーン印
刷機を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に
係わるスクリーン印刷機の概略構成図である。スクリー
ン印刷機21には上部が半田供給口23となったケーシ
ング25が設けられ、ケーシング25は断面開口形状が
上下で同一に形成される。ケーシング25は、半田供給
口23を除き密閉構造で形成される。また、各壁部は、
断熱材などを積層した断熱構造により製作されている。
【0009】ケーシング25の底部にはメタルマスク2
7が設けられ、メタルマスク27は従来同様、パッドと
同一位置となる開口部(図示せず)を有している。この
ケーシング25の内部には、半田ペースト29が供給、
充填されるようになっている。ケーシング25の上部開
口にはピストン31が嵌合されるようになっており、ピ
ストン31は図示しない空圧、油圧、モータなどの駆動
手段によってケーシング25内の上下方向に摺動自在と
なっている。即ち、ケーシング25は、ピストン31を
内部で摺動させるシリンダの働きを有している。
【0010】このケーシング25内にはメタルマスク2
7と平行なカッター33がメタルマスク27に接して挿
入可能となっている。カッター33をケーシング25内
に挿入する構造としては、ケーシング壁部25aの一部
分をカッター33の厚み分、上下動可能に構成し、カッ
ター33挿入時のみこの側壁部25aを上昇させること
により開口35を形成し、この開口35よりカッター3
3を挿入するもの、或いは、固定状態の側壁部25aに
カッター33が挿入される開口35を形成し、この開口
35に常時閉塞状態で配置されるカッター33をケーシ
ング25内に挿入自在に設ける構造などがある。このよ
うな構造とすることにより、カッター挿入開口35から
の内部半田ペースト29の洩れを阻止することができ
る。
【0011】このように構成されるスクリーン印刷機2
1を用いたスクリーン印刷手順を説明する。スクリーン
印刷機21のケーシング25には、半田ペースト29を
半田供給口23から一括して充填しておく。その後、半
田供給口23にピストン31を挿入し、半田ペースト2
9を密封状態で収容する。前工程から搬送された基板3
7は、メタルマスク27下方の図示しない受け台にセッ
トする。次に、セットされた基板37のパッドに、メタ
ルマスク27の開口部が一致するようにケーシング25
を移動させ、位置合わせを行う。
【0012】開口部とパッドが一致した状態で、ピスト
ン31をケーシング25内でメタルマスク27に接近す
る方向へ移動させる。ピストン31の移動量は、メタル
マスク27の開口部から所定量の半田ペースト29が押
し出される量に予め設定しておく。メタルマスク27の
開口部から所定量の半田ペースト29が押し出された状
態で、カッター33をケーシング25内に挿入し、メタ
ルマスク27に接触させながら移動させる。カッター3
3が移動されると、所定量押し出された半田ペースト2
9は、ケーシング25内の半田ペースト29本体と分離
され、開口部からそれぞれのパターンに供給される。こ
れにより、半田ペースト29の印刷が完了する。
【0013】斯るスクリーン印刷機21によれば、半田
ペースト29を断熱壁からなるケーシング25内に密封
して保持するので、半田ペースト29が室内雰囲気から
影響を受けにくく、ゴミなどの混入が防止できるとと
も、半田ペースト29の粘度を常に最適な状態で管理す
ることができる。また、半田ペースト29は、所定のピ
ストンストロークによりパッドへ供給されるため、従来
のスキージを用いた押し刷りのように、スキージスピー
ド、スキージ押し込み量、スキージ圧力、スキージ形
状、マスクと基板とのギャップなどの条件設定をする必
要がなくなり、操作時間を短縮することができる。更
に、スクリーン印刷機21では、磨耗し易いスキージを
使用しないため、スキージの煩雑な品質管理も削除する
ことができる。
【0014】次に、本発明に係るスクリーン印刷機の他
の例を図2に基づき説明する。図2は第二の例によるス
クリーン印刷機の概略構成図である。このスクリーン印
刷機35では、ピストン31の押圧板部31aに貫通孔
37が穿設され、貫通孔37は供給パイプ39を介して
酸化防止気体供給ユニット41に接続される。他の部分
は、上述のスクリーン印刷機21と同様に構成されてい
る。このスクリーン印刷機35では、酸化防止気体供給
ユニット41から、酸化防止気体(例えば、窒素)がケ
ーシング25内に供給される。従って、このスクリーン
印刷機35によれば、半田ペースト29が窒素雰囲気内
で収容されるので、酸化が防止され、安定した状態で更
に長時間の使用が可能となる。
【0015】次に、本発明に係るスクリーン印刷機の第
三の例を図3に基づき説明する。図3は第三の例による
スクリーン印刷機の概略構成図である。このスクリーン
印刷機45では、ケーシング25の内部に温度調整ユニ
ット47が付設されている。半田ペースト29は、28
°c以上でダレ、ブリッジが発生し、23°c以下で欠
けが発生し易くなる。好適には、24±1°cの温度に
安定させることが望ましい。温度調整ユニット47は、
加熱用の熱源として、温水循環路又はヒータブロックを
有し、冷却用の熱源として冷水循環路を有している。他
の部分は、上述のスクリーン印刷機21と同様に構成さ
れている。この実施例によるスクリーン印刷機45によ
れば、温度調整ユニット47を作動させることにより、
ケーシング25内を最適な温度に設定できるため、常に
最適な粘度で長時間にわたり半田ペースト29を使用す
ることができる。
【0016】次に、本発明に係るスクリーン印刷機の第
四の例を図4に基づき説明する。図4は第四の例による
スクリーン印刷機の概略構成図である。このスクリーン
印刷機51では、ケーシング25の内部に攪拌ユニット
53が設けられている。攪拌ユニット53は、ケーシン
グ25の外部から挿入された回動軸55に複数の攪拌翼
57を設け、回動軸55を回動させることにより、攪拌
翼57で半田ペースト29を攪拌するものとなってい
る。他の部分は、上述のスクリーン印刷機21と同様に
構成されている。この実施例によるスクリーン印刷機5
1によれば、ケーシング25内の半田ペースト29の分
離や片寄りを防止することができ、メタルマスク27の
各開口部から均質な半田ペースト29を均一に供給する
ことができる。
【0017】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るスクリーン印刷機によれば、半田ペーストをケーシン
グ内に密封して保持するので、半田ペーストに対する室
内雰囲気からの悪影響を防止することができ、半田ペー
ストの粘度を常に最適な状態で管理することができるこ
とから、ダレ、ブリッジ、欠けがなくなり、印刷精度を
向上させることができる。また、半田ペーストがピスト
ンによりパッドへ供給されるため、従来のスキージを用
いた押し刷りのように、スキージスピード、スキージ押
し込み量、スキージ圧力、スキージ形状、マスクと基板
とのギャップなどの条件設定を行う必要がなくなり、操
作時間を短縮することができる。更に、磨耗し易いスキ
ージを使用しないため、煩雑なスキージの品質管理もな
くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるスクリーン印刷機の概略構成図
である。
【図2】第二の例によるスクリーン印刷機の概略構成図
である。
【図3】第三の例によるスクリーン印刷機の概略構成図
である。
【図4】第四の例によるスクリーン印刷機の概略構成図
である。
【図5】基板と版の相対関係を示す説明図である。
【図6】従来のスクリーン印刷機の概略構成図である。
【符号の説明】
21、35、45、51 スクリーン印刷機 23
半田供給口 25 ケーシング 27
メタルマスク 29 半田ペースト 31
ピストン 33 カッター 41 酸化防
止気体供給ユニット 47 温度調整ユニット 53 攪拌ユ
ニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41F 15/40 B41F 15/08 303 B05C 5/02 H05K 3/12 H05K 3/34 504 H05K 3/34 505

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半田ペーストを収容するケーシングと、 該ケーシングの底部に設けられ前記半田ペーストが通過
    可能な開口部を有したメタルマスクと、 前記ケーシング内で摺動して前記半田ペーストを該メタ
    ルマスクの開口部から押し出すピストンと、 前記メタルマスクのケーシング内側の面に接して移動さ
    れ前記メタルマスクの開口部から所定量押し出された半
    田ペーストをケーシング内の半田ペースト本体と分離す
    るカッターとを具備したことを特徴とするスクリーン印
    刷機。
  2. 【請求項2】 前記ケーシングを断熱構造で形成したこ
    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】 酸化防止気体を供給する酸化防止気体供
    給ユニットを配管を介して前記ケーシングに接続したこ
    とを特徴とする請求項1記載のスクリーン印刷機。
  4. 【請求項4】 前記半田ペーストを所定の温度に保持す
    るための温度調整ユニットを前記ケーシングに付設した
    ことを特徴とする請求項1記載のスクリーン印刷機。
  5. 【請求項5】 前記半田ペーストを攪拌する攪拌ユニッ
    トを前記ケーシングに付設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。
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