JP3544853B2

JP3544853B2 - 印刷ペースト印刷装置及び印刷方法

Info

Publication number: JP3544853B2
Application number: JP06554398A
Authority: JP
Inventors: 浩昭大西; 章二佐藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JPH11254641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷ペースト例えばクリーム半田を被印刷物である回路基板面上に印刷、塗布する印刷ペースト印刷装置及び印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子回路基板の製造においてプリント基板上にチップ部品等の電子部品を半田付けする際には主にクリーム半田が使用され、このクリーム半田を所望のパターンにて印刷、塗布するためにクリーム半田印刷機が用いられる。
従来のクリーム半田印刷機１００に塔載されているスキージヘッドの一例としては、図１４に示す様な構成のものが挙げられる。通常、印刷動作は、スキージヘッド１０２が、図１４における左から右へ、及び右から左へ各プリント基板５毎に交互に移動するが、この際、上記左から右への右方向印刷では右方向印刷用スキージ１０１ａが、反対の左方向印刷では左方向印刷用スキージ１０１ｂが使用される。
このような従来のクリーム半田印刷機１００による、プリント基板５へのクリーム半田の印刷動作を図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４及び図１５において、３は所望のパターンの開口部４が形成されたマスク、５はプリント基板、６はクリーム半田７を印刷するランド、８はソルダーレジストである。尚、マスク３の上記所望のパターンとは、プリント基板５上のランド６に対応して開口部４が形成されてなるパターンをいう。
【０００３】
先ず、上記右方向印刷を行う場合、開口部４とランド６とが一致するように、プリント基板５をマスク３に位置決めして重ね合わした後、左方向印刷用スキージ１０１ｂを上昇させた状態で右方向印刷用スキージ１０１ａを下降させてスキージ先端部１０３をマスク３の表面３ａに適正な印圧で接触させる。この状態で、右方向に沿って右方向印刷用スキージ１０１ａを直線移動させることで、予めマスク３の表面３ａに設けたクリーム半田７をマスク３の開口部４に充填させていく。右方向印刷用スキージ１０１ａがマスク３の右端まで移動した後、プリント基板５をマスク３から離すことで印刷動作が終了する。又、上記左方向印刷を行う場合には、上述の右方向印刷と同様に、プリント基板５をマスク３に位置決めして重ね合わした後、今度は反対に右方向印刷用スキージ１０１ａを上昇させたまま、左方向印刷用スキージ１０１ｂを下降させてスキージ先端部１０３を接触させる。その後の動作は上述の右方向印刷と同様である。この様に、これらの動作を各プリント基板５毎に交互に繰り返すことにより、マスク３を介して各プリント基板５のランド６上にクリーム半田７を連続して印刷、塗布するものである。
【０００４】
一方、クリーム半田７は、高粘性フラックスに半田粉末を混ぜ合わせたペースト状物質である。よってクリーム半田７の種類は、上記フラックス及び上記半田粉末の種類、若しくはそれらの混合比等の組み合わせによって無数にあり、その流動特性も様々である。クリーム半田７の流動特性は、粘度で表されるのが一般的であるが、通常は定性的に表現されることも多く、粘度が低いときには軟らかいクリーム半田と呼ばれ、逆に粘度が高いときには硬いクリーム半田と呼ばれる。例えば、粘度が低いクリーム半田７では、その流動性が良いために、上記開口部４への充填の際にマスク３の裏面とプリント基板５との間の微小隙間にクリーム半田７、特にフラックスが流出し易く、プリント基板５上での印刷結果としては上記フラックスやクリーム半田７が滲んだ状態になる、いわゆる印刷滲みや、ブリッジ等の印刷不良が発生し易い。これに対し、粘度が高いクリーム半田７では、その流動性が悪いため、開口部４へクリーム半田７が充填され難くなり、未充填や印刷かすれ等の印刷不良が発生し易い。
このように、クリーム半田７の流動特性、即ち粘度により印刷品質が大きく左右されることから、従来のクリーム半田印刷工程では、クリーム半田７の購入時にメーカが添付するクリーム半田７の検査成績書に記載してある粘度を参照したり、印刷前に粘度計によりクリーム半田７の粘度を測定したり等により、クリーム半田７の粘度管理を行っているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回路基板の実際の生産工程でのクリーム半田印刷装置は、生産性の観点から、長時間の連続印刷を行っている。よって、マスク３の表面３ａ上のクリーム半田７は、上記左、右の印刷方向へ繰り返しスキージングがなされることから、常に応力を受けている。又、上記連続印刷により上記表面３ａ上のクリーム半田７の量は次第に減少するので、所定時間ごとに新たなクリーム半田７が補給される。又、長時間連続印刷中においては、クリーム半田印刷装置周りの雰囲気温度も変化する。
このような諸条件により、上記表面３ａ上のクリーム半田７の粘度はその都度変化し、又、クリーム半田７自体の経時変化等によっても変化する。したがって、従来のような、購入時の上記検査成績書による粘度値や、印刷前における粘度計での測定値等を用いた粘度管理では、印刷工程中におけるマスク３の表面３ａ上におけるクリーム半田７の実際の粘度を知ることはできず、連続印刷中のクリーム半田７の粘度変化により印刷不良が発生するという問題点があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、例えばクリーム半田のような印刷ペーストの粘度変化による印刷不良の発生を防止することができる印刷ペースト印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様である印刷ペースト印刷装置は、開口部が形成された印刷用マスクの表面をスキージが印刷方向に移動することにより上記表面上の印刷ペーストを上記印刷用マスクの裏面に位置する回路基板面に上記開口部を介して印刷し塗布する印刷ペースト印刷装置であって、
印刷時には上記表面に対して隙間を隔てた非接触な状態に先端が配置されて上記スキージと同方向に移動し、かつ該移動により上記印刷ペーストに生じる圧力を検出して上記スキージによる上記印刷ペーストの印刷中における粘度を求めるための圧力検出器を有する圧力検出用部材と、
上記圧力検出器にて測定された圧力に基づき求まる上記印刷ペーストの粘度に基づき、少なくとも上記スキージの移動速度、上記スキージと上記表面とのなす角度、上記スキージの押圧力、及び上記印刷ペーストの温度のいずれか一つを制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２態様である印刷ペースト印刷方法は、印刷用マスクの表面をスキージングすることで上記印刷用マスクに形成されている開口部を介して上記表面上の印刷ペーストを上記印刷用マスクの裏面に位置する回路基板面に印刷し塗布する印刷ペースト印刷方法であって、
上記表面に対して隙間を隔てた非接触な状態に先端が配置された圧力検出用部材に設けた圧力検出器にて、上記スキージングにより塗布されている上記印刷ペーストに生じる圧力を検出して上記印刷ペーストの印刷中における粘度を測定することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態である印刷ペースト印刷装置及び印刷方法について図面を参照しながら以下に説明する。尚、上記印刷方法は上記印刷ペースト印刷装置にて実行されるものである。又、各図において、同一又は同様の機能を果たす構成部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。又、本明細書において、印刷ペーストとして、粉末半田を高粘性フラックスに混ぜ合わせたペースト状半田である、クリーム半田を例に採る。よって、上記印刷ペースト印刷装置として本実施形態ではクリーム半田印刷装置を例に採り、上記印刷ペースト印刷方法としてクリーム半田印刷方法を例に採る。
【０００９】
上記クリーム半田印刷装置１００１は、従来のクリーム半田印刷装置の構成とほぼ同様で、図１１に示すように印刷が行われる基板５を当該クリーム半田印刷装置１００１へ搬入する基板搬入装置５５と、搬入された基板５のＸ，Ｙ，θ位置補正装置や、印刷後においてマスク３と基板５との版離れを行う版離れ装置を有するステージ部６０と、基板５を支持する基板サポート装置６１と、マスク３と基板５との位置合わせ用の情報を得るための基板位置補正用認識カメラ６２と、スキージヘッド１０と、スキージヘッド１０を駆動する駆動装置７６と、当該クリーム半田印刷装置１００１の動作制御を行う制御装置８１とを備える。又、上述の各構成部分の内、本実施形態にて特徴的な構造を有する上記スキージヘッド１０及び制御装置８１を除いた残りの構成部分は、従来のクリーム半田印刷装置と変わりないので、以下には主として上記スキージヘッド１０及び制御装置８１について説明する。尚、該クリーム半田印刷装置１００１は、上述の左、右の両印刷方向にスキージが移動するタイプである。
【００１０】
図１は、本実施形態におけるクリーム半田印刷装置１００１におけるスキージヘッド１０の周りの概略を示している。スキージヘッド１０は、図１４を参照した従来のスキージヘッドと同様に、右方向印刷時に使用する右方向印刷用スキージ１４ａ及び上記左方向印刷時に使用する左方向印刷用スキージ１４ｂを有し、さらに、クリーム半田７の印刷中において該クリーム半田７の粘度を求めるための圧力を測定する圧力検出器３５を有する圧力検出用部材３０を有する。
まず、印刷用スキージ１４ａ，１４ｂについて説明する。
印刷時においてクリーム半田７をマスク３の開口部４へ充填する印刷用スキージ１４ａ，１４ｂのそれぞれは、当該クリーム半田印刷装置５１を構成するスキージヘッド１０の台板１７にそれぞれ取り付けられた印刷用スキージ用の上下駆動装置１５，１６の各出力軸１３ａ，１３ｂの先端に取り付けられており、上記上下駆動装置１５，１６にて、待機位置１８とスキージング位置１９との間で昇降可能である。尚、上記台板１７は、制御装置８１にて動作制御される駆動装置７６にて左、右の印刷方向へ移動される。図１では、右方向印刷を行っている状態を示しているので、右方向印刷用スキージ１４ａがスキージング位置１９に下降し、左方向印刷用スキージ１４ｂが待機位置１８に上昇した状態を図示している。右方向印刷用スキージ１４ａ又は左方向印刷用スキージ１４ｂがスキージング位置１９に位置した状態にあっては、各スキージの先端部２０ａ，２０ｂは、適宜な圧力がマスク３の表面３ａに印加されるような状態でマスク３の表面３ａに接触し、マスク３の開口部４へのクリーム半田７の充填動作を行う。
又、上記駆動装置７６、上下駆動装置１５，１６のそれぞれは、当該クリーム半田印刷装置５１の動作制御を行う制御装置８１に接続される。
【００１１】
圧力検出用部材３０は、上記台板１７に取り付けられた圧力検出用部材用の駆動装置３１の出力軸３２の先端に取り付けられる。圧力検出用部材３０は、マスク３の表面３ａに対向する対向面を、図２に詳しく示すように、圧力検出用部材３０の先端３３から上記印刷方向に向かって上り傾斜となる圧力検出用斜面３４とした、クサビ形状の断面を有し、本実施形態では圧力検出器３５の圧力検出面３５ａを上記圧力検出用斜面３４と同一面となるようにして上記先端３３部分に圧力検出器３５を埋設している。このような圧力検出器３５は、本実施形態では図４に示すように、圧力検出用部材３０の幅Ｗ方向におけるほぼ中央部に一つ設けられる。尚、上記幅Ｗ方向における圧力検出用部材３０の配置位置及び数は、上述のものに限定されるものではない。
このような圧力検出用部材３０は、図３に示すように、クリーム半田７が印刷される基板５の領域の外側、つまりマスク３上であって開口部４が形成されていない非開口領域９１に対応して配置され、かつ上記幅Ｗは上記非開口領域９１内の一部分をスキージするだけの長さである。尚、該非開口部分９１であってもクリーム半田７は存在する。
又、圧力検出器３５は制御装置８１に接続されており、制御装置８１では圧力検出器３５から供給されるクリーム半田７の圧力情報（下記の「ｐ」）に基づき、印刷中におけるクリーム半田７の粘度を求める。
【００１２】
駆動装置３１は、制御装置８１に接続され制御装置８１の制御により圧力測定時において、図２に示すように、マスク３の表面３ａと圧力検出用部材３０の先端３３との間に寸法ｈ２にてなる隙間Ｈ２を形成するように、圧力検出用部材３０を配置する。尚、上記圧力測定中、上記隙間Ｈ２の寸法ｈ２は変化しない。上述のように隙間Ｈ２をあけて圧力検出用部材３０が配置されたとき、圧力検出用部材３０の印刷方向側の側面３６と上記圧力検出用斜面３４との交線部分３７と、上記表面３ａとの隙間Ｈ１の寸法はｈ１となる。又、隙間Ｈ１と隙間Ｈ２との間隔はＬである。
【００１３】
圧力検出用部材３０によって印刷中のクリーム半田７の圧力を検出可能な理由について説明する。図１に示す状態にて、矢印で示すように右方向へ圧力検出用部材３０を移動させると、クリーム半田７は、上述した隙間Ｈ１側から圧力検出用部材３０の上記圧力検出用斜面３４へ流入して、上記隙間Ｈ２から流出する。この現象は、狭いくさび状の隙間に入り込む物質の流れを考えることにより説明することができる。即ち、図５に示す様なモデルを考える。このモデルは、軸受等における流体潤滑の説明で用いられる一般的に良く知られたモデルであるが、このモデルはちょうど圧力検出用部材３０の隙間Ｈ２から隙間Ｈ１までの形態と近似している。図５において、壁体３０１と基準面３０２との流体の入口側の隙間の大きさをｈ_１、出口側の隙間の大きさをｈ_２、入口隙間と出口隙間の間隔をＬ、入口隙間からｘの距離における壁体３０１と基準面３０２との隙間の大きさをｈ、壁体３０１の移動速度をｖ、流体の粘度をηとすると、流体の流れにより距離ｘの位置で発生する圧力ｐは次式で表されることが良く知られている。
ｐ＝（６ηｖＬ／（ｈ_１ ^２−ｈ_２ ^２））・（（ｈ_１−ｈ）（ｈ−ｈ_２）／ｈ^２）…（１）
ここで、上記（１）式におけるクリーム半田７の粘度η及び印刷速度ｖ以外の条件である、隙間Ｈ１の寸法ｈ１、隙間Ｈ２の寸法ｈ２、隙間Ｈ１と隙間Ｈ２との間隔Ｌの各条件が一定に保たれるように圧力検出用部材３０を配置すると、上記（１）式は（２）式に変形される。
ｐ＝Ａ_１ηｖ（但し、Ａ_１は定数）
（Ａ_１＝（６Ｌ／（ｈ_１ ^２−ｈ_２ ^２））・（（ｈ_１−ｈ）（ｈ−ｈ_２）／ｈ^２）…（２）
したがって、クリーム半田７の粘度ηは、下記（３）式に示すように、圧力検出用部材３０によりクリーム半田７に発生する圧力ｐと印刷速度ｖで表すことができる。
η＝Ａ_２（ｐ／ｖ）（但し、Ａ_２は定数、Ａ_２＝１／Ａ_１） …（３）
【００１４】
このように圧力検出器３５によるクリーム半田７の圧力検出にて印刷中のクリーム半田７の粘度測定が可能である。圧力検出用部材３０を上記非開口部分９１に対応して配置する理由を説明する。仮に、圧力検出用部材３０を開口部４が形成されている領域に配置した場合、圧力検出用部材３０により発生した圧力によって、クリーム半田７が開口部４に充填されるおそれがあり、この場合には、圧力検出用部材３０及び印刷用スキージ１４ａにより２回の充填が行われることになり、圧力検出用部材３０が通過した開口部４と通過しない開口部４とでは充填状態が異なってしまうからである。
又、回路基板５の領域内、つまり開口部４が形成されている領域では、圧力検出器３５の配置近傍位置である上記先端３３における隙間Ｈ２の寸法ｈ２が開口部４の有無により変化する。よって開口部４が形成されている領域では、圧力検出器３５によって検出されるクリーム半田７の圧力は変動してしまい、求めるクリーム半田７の粘度が変化してしまうからである。
これらの理由から圧力検出用部材３０を上記非開口部分９１に対応して配置している。
【００１５】
尚、圧力検出用部材３０の設置位置は、図３に示す位置に限定されるものではなく、図６に示すように、例えば印刷用スキージ１４ａの長手方向において印刷用スキージ１４ａに隣接して配置したり、又は、図７若しくは図７の側面図である図８に示すクリーム半田印刷装置１００２のように、例えば印刷用スキージ１４ａの長手方向における端部に圧力検出用部材３０を直接取り付けてもよい。このようなクリーム半田印刷装置１００２では、例えば印刷用スキージ１４ａが充填及び掻き取りを行うとき、即ちその先端２０ａがマスク３の表面３ａに接触したときに圧力検出用部材３０の先端３３と上記表面３ａとの隙間寸法が上記ｈ２となるように、圧力検出用部材３０が印刷用スキージ１４ａに取り付けられている。又、このように圧力検出用部材３０を印刷用スキージ１４ａに直接に取り付けることで、クリーム半田印刷装置１００２では圧力検出用部材３０を駆動する駆動装置３１は設けていない。
【００１６】
上述のように圧力検出用斜面３４は上記印刷方向に向かって上り傾斜であることから、印刷時においてクリーム半田７は圧力検出用斜面３４に沿って徐々に圧縮された後、上記隙間Ｈ２から排出される。よって圧力検出用部材３０を通過するクリーム半田７の圧力は、図１２にグラフ９２にて示すように、上記先端近傍部分で最も大きくなり、又、クリーム半田７の粘度による圧力変化が最も大きい部分となる。よって圧力検出器３５の配置位置は、本実施形態のように上記先端３３の近傍部分とするのが好ましいが、上記先端３３部分に限定されるものではない。しかしながら、上記グラフ９２に示すように先端３３から圧力検出用斜面３４の長さの１／４〜１／３の距離を離れることでクリーム半田７の圧力が急激に低下することから、上記配置位置は、先端３３から上記１／４〜１／３の距離を離れた位置までの範囲内が好ましい。
【００１７】
又、図１では、右方向印刷における圧力検出用部材３０の状態を示しているが、クリーム半田印刷装置１００１において左方向印刷を行うときには圧力検出用部材３０は図９に示す状態となる。即ち、上述のように印刷方向に向かって圧力検出用斜面３４は上り傾斜とする必要から、圧力検出用部材３０は駆動装置３１にて出力軸３２の軸回りに１８０度回転されて配置される。
又、このような圧力検出用部材３０の回転動作を省略したタイプとして、図１０に示すクリーム半田印刷装置１００３を構成することができる。該クリーム半田印刷装置１００３は、上述の圧力検出用部材３０に代えて船底形状の断面を有する圧力検出用部材４０を有し、上述の駆動装置３１に代えて上記圧力検出用部材４０を昇降させる駆動装置４１を有する。圧力検出用部材４０は、図１３に示すように、図２に示す圧力検出用部材３０を対称的に配置した構造であり、先端４３の近傍には上記右方向印刷のときにクリーム半田７が圧縮されていく圧力検出用斜面４２に圧力検出器３５−１が設置され、先端４３の近傍には上記左方向印刷のときにクリーム半田７が圧縮されていく圧力検出用斜面４４に圧力検出器３５−２が設置される。又、駆動装置４１は、圧力検出用部材３０の場合と同様にマスク３の表面３ａに対して先端４３が寸法ｈ２の隙間Ｈ２を形成するように圧力検出用部材４０を配置する。このような圧力検出用部材４０を設けることで、上記右方向印刷のときには圧力検出器３５−１にてクリーム半田７の圧力を検出し、上記左方向印刷のときには圧力検出器３５−２にてクリーム半田７の圧力を検出する。検出された上記圧力は、上記右方向印刷のときには圧力検出器３５−１から、上記左方向印刷のときには圧力検出器３５−２からそれぞれ制御装置８１へ送出される。
【００１８】
上述のように構成されるクリーム半田印刷装置１００１における動作について以下に説明する。尚、基板５の搬入動作、マスク３と基板５との位置合わせ動作、印刷用スキージ１４ａ，１４ｂによる印刷動作については、従来のクリーム半田印刷装置におけるこれらの動作に同様であるので、ここでの説明は省略し、ここでは主に、圧力検出用部材３０に関する動作について説明する。尚、クリーム半田印刷装置１００１の動作は制御装置８１にて制御される。
印刷用スキージ１４ａによる上記右方向印刷が行なわれる場合を例として説明する。制御装置８１の制御により駆動装置３１が動作し、圧力検出用部材３０の先端３３がマスク３の表面３ａに対して寸法ｈ２にてなる隙間Ｈ２を形成するように圧力検出用部材３０を配置する。又、右方向印刷を行う場合であるので、圧力検出用部材３０の上記圧力検出用斜面３４は、右方向に向かって上り傾斜となるように駆動装置３１によって配置されている。このような状態において、スキージヘッド１０を駆動する駆動装置７６によりスキージヘッド１０は上記右方向に所定速度にて移動される。よって、印刷用スキージ１４ａの右方向への移動とともに圧力検出用部材３０も右方向へ移動する。よって、マスク３の表面３ａ上に載置されたクリーム半田７の内、基板５に対応して存在するものについては印刷用スキージ１４ａによってマスク３の開口部４へ充填されていく。又、マスク３の表面３ａ上に載置されたクリーム半田７の内、上記非開口領域９１に存在するクリーム半田７は、圧力検出用部材３０の上記隙間Ｈ１から上記隙間Ｈ２側へ流れ隙間Ｈ２を通過していく。このとき圧力検出用部材３０の先端３３の近傍に設置されている圧力検出器３５にて、圧力検出用部材３０の上記圧力検出用斜面３４とマスク３の表面３ａとに挟まれたクリーム半田７の圧力が圧力検出器３５にて検出され、その圧力情報はリアルタイムにて制御装置８１へ送出される。
【００１９】
制御装置８１は、本実施形態では供給される上記圧力情報を上記（３）式に代入することで、上記圧力情報に基づき、印刷中のクリーム半田７の粘度を求める。求めた上記粘度に基づき、クリーム半田７の粘度が印刷に適した所定の粘度よりも低下しているときには、制御装置８１は、例えば、駆動装置７６の作動速度を速めスキージヘッド１０の移動速度を速くする、印刷用スキージ１４ａと上記表面３ａとのなす角度αを大きくする、上下駆動装置１５を駆動して印刷用スキージ１４ａが上記表面３ａを押圧する力、即ち印圧を低くする、クリーム半田７の温度を低くする、の少なくとも一つの動作を行い、印刷速度やスキージの充填角度等の印刷条件を変更する、又は、クリーム半田７の粘度を上記印刷に適した粘度になるようにする。尚、上記クリーム半田７の温度を低くするための具体的方法としては、例えば当該クリーム半田印刷装置１００１の雰囲気温度を下げる等が考えられる。一方、求めた上記粘度が、上記印刷に適した所定の粘度よりも高くなっているときには、制御装置８１は、例えば、駆動装置７６の作動速度を遅くしスキージヘッド１０の移動速度を遅くする、上記スキージ角度αを小さくする、上下駆動装置１５を駆動して上記印圧を高くする、クリーム半田７の温度を高くする、の少なくとも一つの動作を行い、上記印刷条件を変更する、又はクリーム半田７の粘度を上記印刷に適した粘度になるようにする。
【００２０】
尚、制御装置８１において、上記圧力情報に基づいた印刷中のクリーム半田７の粘度の求め方は、測定された上記圧力情報を上記（３）式に直接代入する方法に限定されるものではなく、他に例えば、上記圧力情報に対するクリーム半田粘度を予め算出して列挙したいわゆるテーブルを使用したり、上記圧力情報とクリーム半田粘度との関係を示すグラフを使用したり、種々の公知の方法を用いることができる。
【００２１】
このようにして上記右方向印刷を実行して印刷用スキージ１４ａが右端まで移動した後、印刷用スキージ１４ａを待機位置１８に配置し印刷用スキージ１４ｂをスキージング位置１９に配置し、さらに駆動装置３１を作動させて左方向に向かって上記圧力検出用斜面３４が上り傾斜となるように圧力検出用部材３０を１８０度反転させる。
そして上述の右方向印刷の場合と同様に印刷動作を行いながら、圧力検出用部材３０はクリーム半田７の圧力を検出し制御装置８１は印刷中のクリーム半田７の粘度を求める。
【００２２】
このように本実施形態では、圧力検出器３５を有する圧力検出用部材３０を設けることで、長時間の連続印刷によってマスク３の表面３ａ上のクリーム半田７の粘度が変化したときにおいても、マスク３の表面３ａ上のスキージングにより上記粘度をリアルタイムにて求めることでその変化をリアルタイムにて捕らえることができる。よって、クリーム半田７の粘度の変化に応じて、印刷条件を変更したり、クリーム半田７の交換、又、クリーム半田７の消費によっても圧力が変化することからクリーム半田７の補充等を適時に行うことができる。したがって、印刷不良の発生を防止することができる。
【００２３】
尚、クリーム半田７の粘度測定は、上述のようにリアルタイムにて実行してもよいし、各基板５毎や、所定の印刷枚数毎に行ってもよい。
又、本実施形態では、圧力検出用部材３０の上記圧力検出用斜面３４は、平面であるが、これに限るものではなく、例えばマスク３の表面３ａ側に凸状となる曲面であってもよい。要するに、印刷方向に向かって、上記圧力検出用斜面３４とマスク３の表面３ａとの間の隙間における寸法が上記寸法ｈ２よりも上記寸法ｈ１の方が大きい、即ち、ｈ_１＞ｈ_２の関係を有するものであれば上記圧力検出用斜面３４の形状は問わない。又、圧力検出用部材３０の先端３３は、図示するように尖っていてもよいし、印刷方向に沿って適宜な長さにわたり上記表面３ａに平行な平面を有していてもよい。
【００２４】
又、本実施形態では圧力検出器３５を上記圧力検出用斜面３４に設けクリーム半田７の圧力を直接に検出するようにした。これは例えば圧力検出用部材３０を取り替えて上記圧力検出用斜面３４の面積が変化したような場合においても、圧力検出器３５そのものを変更しない限りそれまでの使用により得た情報等をそのまま流用できる等の点で有利であるが、この形態に限定するものではない。即ち、クリーム半田７の圧力を検出可能な場所、例えば、圧力検出用部材３０と駆動装置３１の出力軸３２との接続部分に、ロードセルようなセンサを取り付けることもでき、該センサから上記圧力検出用斜面３４の全面に生じるクリーム半田７の圧力を検出するようにしてもよい。
【００２５】
又、当該クリーム半田印刷装置１００１は、左、右の両印刷方向に移動するタイプであるので、印刷用スキージ１４ａ，１４ｂの両方を備えるが、クリーム半田印刷装置はいずれか一方のみに移動するタイプであってもよく、その場合には移動方向に対応する印刷用スキージ１４ａ又は印刷用スキージ１４ｂが設けられる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明の第１態様の印刷ペースト印刷装置及び第２態様の印刷ペースト印刷方法によれば、圧力検出用部材と制御装置とを備え、上記圧力検出用部材にてスキージング中における印刷ペーストの粘度を直接に測定することから、印刷ペーストの粘度変化に対応して印刷条件を適時、適切に変更する事が可能となる。よって印刷ペーストの粘度変化に起因する印刷不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるクリーム半田印刷装置のスキージヘッドの構造を示す図である。
【図２】図１に示す圧力検出用部材を示す図である。
【図３】図１に示す圧力検出用部材の配置位置を示す図である。
【図４】図１に示す圧力検出用部材の斜視図である。
【図５】図１に示す圧力検出用部材によるクリーム半田の充填圧力を求めるためのモデルを示す図である。
【図６】図１に示す圧力検出用部材の配置位置の変形例を示す図である。
【図７】図１に示す圧力検出用部材の配置位置の他の変形例を示す図である。
【図８】図７に示すように圧力検出用部材を配置したときの図７の側面図である。
【図９】図１に示す圧力検出用部材にて左方向印刷を実行する状態を示す図である。
【図１０】図１に示す圧力検出用部材の変形例を示す図である、
【図１１】図１に示すクリーム半田印刷装置の斜視図である。
【図１２】図１に示す圧力検出用部材にて得られるクリーム半田の圧力分布を示す図である。
【図１３】図１０に示す圧力検出用部材における圧力検出器の配置位置、隙間寸法を示す図である。
【図１４】従来のクリーム半田印刷装置におけるスキージヘッドを示す図である。
【図１５】図１４に示す印刷用スキージによってマスクの開口部へクリーム半田を充填するときのクリーム半田の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…クリーム半田印刷装置、３…印刷用マスク、３ａ…表面、
５…回路基板、７…クリーム半田、
１４ａ，１４ｂ…印刷用スキージ、
３０…圧力検出用部材、３１…駆動装置、３３…先端、
３４…圧力検出用斜面、３５…圧力検出器、
８１…制御装置、
１００１，１００２…クリーム半田印刷装置。

Claims

開口部が形成された印刷用マスク（３）の表面（３ａ）をスキージ（１４ａ，１４ｂ）が印刷方向に移動することにより上記表面上の印刷ペースト（７）を上記印刷用マスクの裏面に位置する回路基板面に上記開口部を介して印刷し塗布する印刷ペースト印刷装置であって、
印刷時には上記表面に対して隙間（Ｈ２）を隔てた非接触な状態に先端（３３）が配置されて上記スキージと同方向に移動し、かつ該移動により上記印刷ペーストに生じる圧力を検出して上記スキージによる上記印刷ペーストの印刷中における粘度を求めるための圧力検出器（３５）を有する圧力検出用部材（３０）と、
上記圧力検出器にて測定された圧力に基づき求まる上記印刷ペーストの粘度に基づき、少なくとも上記スキージの移動速度、上記スキージと上記表面とのなす角度、上記スキージの押圧力、及び上記印刷ペーストの温度のいずれか一つを制御する制御装置（８１）と、
を備えたことを特徴とする印刷ペースト印刷装置。
上記圧力検出用部材は、上記印刷用マスクにおいて上記開口部が形成されていない非開口領域（９１）に対応する位置に配置される、請求項１記載の印刷ペースト印刷装置。
上記圧力検出用部材は、上記印刷方向において上記スキージの前方に配置される、請求項１又は２記載の印刷ペースト印刷装置。
上記圧力検出用部材における上記マスクの表面への対向面は、上記印刷方向に向かって上記先端から上り傾斜となる圧力検出用斜面（３４）を形成しており、上記圧力検出器は上記圧力検出用斜面に設置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷ペースト印刷装置。
上記圧力検出器は上記斜面の上記先端近傍に埋設されている、請求項４記載の印刷ペースト印刷装置。
印刷用マスク（３）の表面（３ａ）をスキージングすることで上記印刷用マスクに形成されている開口部を介して上記表面上の印刷ペースト（７）を上記印刷用マスクの裏面に位置する回路基板面に印刷し塗布する印刷ペースト印刷方法であって、
上記表面に対して隙間（Ｈ２）を隔てた非接触な状態に先端（３３）が配置された圧力検出用部材（３０）に設けた圧力検出器（３５）にて、上記スキージングにより塗布されている上記印刷ペーストに生じる圧力を検出して上記印刷ペーストの印刷中における粘度を測定することを特徴とする印刷ペースト印刷方法。
測定された上記印刷ペーストの粘度に基づき、少なくとも上記スキージングの速度、上記スキージングを行うスキージと上記表面とのなす角度、上記印刷ペーストの上記開口部への充填圧力、及び上記印刷ペーストの温度のいずれか一つを制御する、請求項６記載の印刷ペースト印刷方法。