JP3549705B2 - Printing method and printing apparatus - Google Patents

Printing method and printing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3549705B2
JP3549705B2 JP12686397A JP12686397A JP3549705B2 JP 3549705 B2 JP3549705 B2 JP 3549705B2 JP 12686397 A JP12686397 A JP 12686397A JP 12686397 A JP12686397 A JP 12686397A JP 3549705 B2 JP3549705 B2 JP 3549705B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
printing
plate
induction heating
electromagnetic induction
paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12686397A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1058650A (en
Inventor
攻 山▲崎▼
公仁 桑原
一美 石本
敏明 山内
敏則 三村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP12686397A priority Critical patent/JP3549705B2/en
Publication of JPH1058650A publication Critical patent/JPH1058650A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3549705B2 publication Critical patent/JP3549705B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Screen Printers (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、版に保持した印刷ペーストを被印刷体に転移させる印刷方法及び該印刷方法を実施する印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、クリーム半田をプリント回路基板のランド上に印刷する平板孔版(スクリーン)式印刷では、図18(A),(B)に示すように、プリント回路基板4のランド5に対応して所定パターンに配置された貫通孔1aを有するスクリーンマスク(メタルマスク)1を基板4上の所定位置に位置させて接触させる。次いで、図18(C)及び図19(A),(B)に示すように、スクリーンマスク1の一端にクリーム半田2を供給し、スキージ3でこのクリーム半田2をスクリーンマスク1の一端から所定方向に移動させることによりスクリーンマスク1の貫通孔1a内にクリーム半田2を充填する。次いで、図18(D)に示すように、スクリーンマスク1を基板4から取り外すことにより、スクリーンマスク1の貫通孔1a内のクリーム半田2を基板4のランド5上に移動させ、図18(E)に示すようにクリーム半田層2aを基板4のランド5上に形成するようにしている。
【0003】
しかしながら、上記構造のものでは、図19(C)に示すように、スクリーンマスク1を基板4から離すとき、クリーム半田2の一部がクリーム半田自体の粘性によりスクリーンマスク1の貫通孔1aの内壁面に付着して残り、この残ったクリーム半田2と基板4のランド5上に載置されたクリーム半田2との間にクリーム半田がまたがる現象が生じてしまう。この結果、スクリーンマスク1が基板4から離れるに従い、上記またがったクリーム半田の相対変形(ずり速度勾配)が大きくなってスクリーンマスク1と基板4との間の任意の部分で引きちぎられ、引きちぎられたクリーム半田の一部が図19(D)に示すように基板4上の上記ランド5以外の部分に付着し、スクリーンマスク1の基板側の裏面の貫通孔1aの周囲に付着して次回印刷時に印刷にじみの原因となったり、基板4上において隣接するクリーム半田層2aに誤って付着するブリッジが発生したり、クリーム半田がスクリーンマスク側に付着するため基板上に十分なクリーム半田層が形成されないといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、印刷ペーストが保持される版と基板との間で上記印刷ペーストを的確に引きちぎることができて、ブリッジを引き起こすことがなく、上記印刷ペーストが版側に残って印刷にじみの原因となることがなく、かつ、基板への印刷ペーストの供給が不足することがない印刷方法及び印刷装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明は、版の印刷ペーストを保持している部分の近傍部分の温度を上昇させて、上記印刷ペースト保持部分に付着する印刷ペーストの粘性を低下させ、印刷ペーストが上記保持部分から分離しやすくして被印刷体に印刷しやすくするように構成する。
本発明の第1態様によれば、温度上昇に伴い粘度が低下する特性を有する印刷ペーストを版に保持し、
上記版における上記印刷ペーストが保持された部分が電磁誘導加熱により加熱されてその温度を上昇させて上記保持された部分と接触する上記印刷ペーストの粘度を低下させて上記版と上記印刷ペーストとを分離しやすくし、
上記版に保持された印刷ペーストを上記版から分離して被印刷体に印刷し、
上記印刷ペーストが上記被印刷体に印刷された後、印刷状態を検出して、検出結果に基づき上記版の上記電磁誘導加熱の条件又は上記版と上記被印刷体との分離条件を制御するようにした印刷方法を提供する。
【0006】
本発明の第2態様によれば、第1態様において、上記版は、上記印刷ペーストを保持するための所定パターンの開口部を有し、上記版が上記被印刷体に接触したのち上記版と上記被印刷体とを相対的に分離させて上記開口部内の上記印刷ペーストを上記被印刷体上に印刷する印刷方法を提供する。
本発明の第3態様によれば、第2態様において、上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して非接触で電磁誘導加熱を行う印刷方法を提供する。
本発明の第4態様によれば、第3態様において、上記電磁誘導加熱装置と上記版との間隔は、上記電磁誘導加熱装置により上記版に対して所定の誘導電流が流れる寸法に構成されている印刷方法を提供する。
本発明の第5態様によれば、第2態様において、上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して接触して電磁誘導加熱を行う印刷方法を提供する。
【0007】
本発明の第6態様によれば、第2〜5態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱は、上記印刷ペーストの上記版の開口部への保持が終了したのちに行われる印刷方法を提供する。
本発明の第7態様によれば、第2〜6態様のいずれかにおいて、上記開口部は貫通孔であり、上記版はスクリーンマスクであってスキージの移動により上記印刷ペーストを上記貫通孔内に充填する印刷方法を提供する。
本発明の第8態様によれば、第2〜7態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱により、上記印刷ペーストは上記版に保持されている部分に接触している部分の温度が高く、その部分から離れるに従い徐々に温度が低下するような温度勾配を有する印刷方法を提供する。
本発明の第9態様によれば、第2〜8態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱を発生させるための誘導電流は、上記版の開口部の長手方向沿いに流れる印刷方法を提供する。
【0008】
本発明の第10態様によれば、版を被印刷体上に位置させて接触させ、上記版に印刷ペーストを供給し、スキージで上記印刷ペーストを上記版の一端から所定方向に移動させることにより上記版の開口部内に上記印刷ペーストを充填し、上記版を上記被印刷体から取り外すことにより、上記版の上記開口部内の上記印刷ペーストを上記被印刷体上に移動させて印刷ペースト層を上記被印刷体上に形成する印刷装置において、
温度上昇に伴い粘度が低下する特性を有する印刷ペーストを保持するための所定パターンの開口部を有する版と、
上記版における上記印刷ペーストが保持された部分の温度を電磁誘導加熱により上昇させて上記保持された部分と接触する上記印刷ペーストの粘度を低下させて上記版と上記印刷ペーストとを分離しやすくする電磁誘導加熱装置と、
上記版が上記被印刷体に接触したのち上記版と上記被印刷体とを相対的に分離させて上記版の上記開口部内に保持された印刷ペーストを上記版から分離して被印刷体に印刷する印刷ペースト分離装置と、
上記印刷ペーストが上記被印刷体に印刷された後、印刷状態を検出して、検出結果に基づき上記版の上記電磁誘導加熱の条件又は上記版と上記被印刷体との分離条件を制御する制御部と
を備えるようにした印刷装置を提供する。
【0009】
本発明の第11態様によれば、第10態様において、上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して非接触で電磁誘導加熱を行う印刷装置を提供する。
本発明の第12態様によれば、第11態様において、上記電磁誘導加熱装置と上記版との間隔は、上記電磁誘導加熱装置により上記版に対して所定の誘導電流が流れる寸法に構成されているように構成する印刷装置を提供する。
本発明の第13態様によれば、第10態様において、上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して接触して電磁誘導加熱を行うように構成する印刷装置を提供する。
本発明の第14態様によれば、第10〜13態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱は、上記印刷ペーストの上記版の開口部への保持が終了したのちに行われるように構成する印刷装置を提供する。
本発明の第15態様によれば、第10〜14態様のいずれかにおいて、上記開口部は貫通孔であり、上記版はスクリーンマスクであってスキージの移動により上記印刷ペーストを上記貫通孔内に充填する印刷装置を提供する。
【0010】
本発明の第16態様によれば、第10〜15態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱により、上記印刷ペーストは上記版に保持されている部分に接触している部分の温度が高く、その部分から離れるに従い徐々に温度が低下するような温度勾配を有する印刷装置を提供する。
本発明の第17態様によれば、第10〜16態様のいずれかにおいて、上記電磁誘導加熱を発生させるための誘導電流は、上記版の開口部の長手方向沿いに流れる印刷装置を提供する。
【0011】
上記本発明の上記態様の構成によれば、版自体を誘導加熱により加熱する結果、版に保持される印刷ペーストの部分(印刷ペーストの版の貫通孔の内壁面に当接した部分及びその近傍の部分)がその内側部分に比較して温度が上昇してその粘度が低下する。この結果、版と印刷ペーストとの間での印刷ペーストの粘着力が低下し、版から印刷ペーストが容易に分離する際の抵抗力が小さくなり、版離れ動作を良好に行うことができる。よって、印刷ペーストが版側に残らないので、次回の印刷時の印刷にじみを引き起こすことがなく、被印刷体側へも所定量すなわち所定形状及び所定位置に印刷ペーストを供給して印刷ペースト層を印刷形成することができる。また、本発明の上記態様によれば、版の貫通孔の内壁面部分での印刷ペーストの抵抗力が小さくなるので、従来の版離れ速度(例えば0.1mm/s以上1mm/s未満)よりも高速(例えば1mm/s以上3mm/s以下)に設定しても、又は速度制御無しでも、良好な印刷結果を得ることができる。
【0012】
また、上記誘導加熱によれば、版自体が発熱するため、誘導加熱動作の停止後はすぐに版の放熱が行え、版以外の他の部分が加熱されることがなく、次の印刷動作等や版の周囲の装置等に悪影響を及ぼすことがない。これに対して、熱風、輻射加熱(赤外線加熱)、又は伝導加熱のように版の外部から熱を放射して版を加熱する方法では、版の周囲の部材や空気も加熱されてしまうとともに、加熱装置自体も熱くなるため該加熱装置の周囲の部材や空気も加熱されてしまうため、次の印刷動作等や版の周囲の装置等に悪影響を及ぼすことがある。また、このように加熱装置から版に熱を伝える方法では、版のみならず、加熱装置や版の周囲の部材や空気に熱が伝わるため、加熱効率が悪いという欠点がある。
また、誘導加熱装置を版に接触させることなく非接触で誘導加熱を行う場合、版の表面の印刷ペーストに誘導加熱装置が接触しないため、誘導加熱装置が印刷ペーストにより汚れることがない。また、非接触にすることにより、被印刷体の下面に電子部品がある場合には、当該電子部品との距離が大きくなり、誘導加熱の際に電子部品に悪影響が生じるのを防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施形態を図1(A)〜図17,20,21,22に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態にかかる印刷方法は、図1(A)〜(D)に示すように、印刷ペースト、例えばクリーム半田をプリント回路基板のランド上に印刷する平板孔版(スクリーン)式印刷方法に関するものである。この実施形態にかかる印刷方法は以下のようなものである。まず、図1(A)に示すように、プリント回路基板14のランド15に対応して所定パターンに配置された貫通孔11aを有するスクリーンマスク(メタルマスク)11を基板14上の所定位置に位置させて接触させる。次いで、スクリーンマスク11の一端にクリーム半田12を供給し、スキージ13でこのクリーム半田12をスクリーンマスク11の一端から所定方向に移動させることによりスクリーンマスク11の貫通孔11a内にクリーム半田12を充填する。次いで、図1(B)に示すように、誘導加熱によりスクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面の温度を上昇させる。このとき、内壁面の温度が、使用するクリーム半田12の粘性が低下してスクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面に付着しにくくなる程度の温度になるまで上昇させる。次いで、図1(C)に示すように、スクリーンマスク11を基板14から取り外すことにより、スクリーンマスク11の貫通孔11a内のクリーム半田12を基板14のランド15上に移動させ、図1(D)に示すようにクリーム半田層12aを基板14のランド15上に形成するようにしている。このとき、誘導加熱によりクリーム半田12の粘性が低下しているため、スクリーンマスク11の貫通孔11a内のクリーム半田12が貫通孔11aの内壁面にほとんど付着することがない。よって、スクリーンマスク11を基板14から取り除いても貫通孔11a内のクリーム半田12がそのまま基板14のランド15上に形成されたままとなり、所定形状のクリーム半田層12aを所定位置に形成することができる。
【0014】
上記実施形態にかかる印刷方法は、図2,3に示す本発明の一実施形態にかかる印刷装置により実施することができる。この印刷装置により行われる印刷方法のより具体的な動作は図4のフローチャートに示されている。 図2において、上記印刷装置は、搬入装置21aと搬出装置21bとを備えた基板搬入・搬出装置21、基板サポート装置22、スクリーンマスク11、スキージヘッド駆動装置24、XYθ位置補正装置25と版離れ装置26とを備えたステージ部20、誘導加熱部28とタイマー29とを備えたスクリーンマスク加熱装置27が制御部34の制御の元に駆動されるようにしている。また、制御部34には、処理演算部31と認識カメラ部32とを備えた基板位置認識補正部30からの基板位置認識補正情報が入力されるとともに、処理演算部39と印刷状態検知手段40と検査基準記憶部41とを備えた印刷検査部38からは印刷検査情報が入力されるようになっている。また、処理演算部36と良品印刷データベース37とを備えたプロセスコントロール部35と上記制御部34との間ではプロセス情報を入出力するとともに、上記印刷検査部38から印刷状態の情報を入力して、プロセスコントロールを行うようにしている。また、制御部34は、必要に応じて、操作及び検査の結果、印刷されたクリーム半田12の状態などの情報を表示部33に表示するようにしている。
【0015】
上記基板14は基板搬入・搬出装置21の搬入装置21aにより上記ステージ部20まで搬入され、ステージ部20で位置補正されたのち印刷位置に移動され、該印刷位置で印刷された後は上記印刷位置から基板搬入・搬出装置21の搬出装置21bにより印刷装置外に搬出される。
上記ステージ部20では、まず、ステージ部20に配置された基板サポート装置22で基板14が位置保持される。基板14の位置保持の仕方は、例えば、基板サポート装置22の表面に開口した多数の吸引孔で基板14を真空吸引する方法や、基板14の下面を多数のバックアップピンにより支持する方法などがある。この基板14の位置保持状態で、基板位置認識補正部30の認識カメラ部32により基板14の位置補正用マーク(図示せず)を認識する。処理演算部31により、上記認識された基板14の位置とスクリーンマスク11の位置との間での位置ズレを演算しかつこの位置ズレを補正するための基板14の位置補正量を演算する。この演算結果をステージ部20のXYθ位置補正装置25に入力する。この入力された位置補正情報に基づき、ステージ部20のXYθ位置補正装置25で基板14のスクリーンマスク11に対する位置補正が行われる。すなわち、XYθ位置補正装置25により、上記位置補正情報に基づいてスクリーンマスク11に対して印刷装置の水平面沿いの直交するXY方向及び上下方向のZ軸回りのθ方向において基板14の位置補正が行われる。上記XYθ位置補正装置25は、X方向(基板搬入・搬出方向)沿いに移動可能なX方向テーブル25aの上にY方向に移動可能なY方向テーブル25bを載置し、さらにその上にθ方向に回転可能なθ方向テーブル25cを載置して構成して、それぞれの方向に位置補正量だけ各テーブルを移動させて基板14の位置補正を行うようにしている。なお、X方向の位置補正は、Y方向及びθ方向の位置補正が終了したのちでかつ、印刷位置まで基板14を移動させて停止させた後でスクリーンマスク11に基板14が接触する前に、X方向テーブル25aにより、行うようにしている。
【0016】
このX方向位置補正装置を兼ねたX方向駆動装置20xを図20に示す。図20において、X方向に延びる一対の直線ガイド25m沿いにX方向テーブル25aがX方向に移動可能に配置されており、駆動モータ25pの正逆回転駆動によりねじ軸25nを正逆回転させて、該ねじ軸25nと螺合したナット25rに固定されたX方向テーブル25aをX方向沿いに前後動させるようにしている。
上記基板サポート装置22で保持された基板14はステージ部20の上記X方向駆動装置20xによりX方向に印刷位置まで移動される。この印刷位置では基板14がスクリーンマスク11の下方に位置しており、版離れ装置26によりスクリーンマスク11の下面に基板14の上面が接触するまで上昇させられる。そして、スクリーンマスク11の下面が基板14の上面に接触した状態で、クリーム半田12がスクリーンマスク11上のX方向の一端に供給され、スキージ13を上記スキージヘッド駆動装置24によりスクリーンマスク11のX方向の上記一端から他端までX方向沿いに移動させてスクリーンマスク11の貫通孔11a内にクリーム半田12を充填させる。
上記スクリーンマスク11は、例えば厚さ150μm程度のニッケル又はステンレス製の板に上記基板14の銅製の導体パターン部(ランド)15に応じた貫通孔11aからなる開口部を形成して構成されている。
【0017】
上記スキージヘッド駆動装置24は、上記スクリーンマスク11の貫通孔11a内にクリーム半田12を充填するためのスキージ13をスクリーンマスク11上で移動させるものである。スキージ13は、平板より構成するか、又は断面側面形状が剣形(大略五角形)の板より構成し、モータ24cの駆動によりボールネジ24bを正逆回転させて該ボールネジ24bに螺合したスキージヘッド24aを上記ボールネジ24bの軸方向沿いに前後動してスキージ13をスクリーンマスク11上で移動させる。スキージヘッド24aはモータ24dの正逆回転により上下動することができる。また、スキージ13自体のスクリーンマスク11に対する傾斜角度もシリンダ24fにより調整することができる。すなわち、スキージ13が図示しない部分で回転可能に支持され、上記シリンダ24fを駆動させてスキージ13の一端を上下動させることにより上記支持点を支点としてスキージ13を回転させて傾斜調整可能としている。
上記スクリーンマスク11の貫通孔11aに充填されたクリーム半田12はその下端面が貫通孔11aに対応する基板14のランド15上に接触する状態となっており、上記版離れ装置26によりスクリーンマスク11を基板14から分離させることにより、基板14のランド15上にクリーム半田層12aが形成されるようにしている。
【0018】
上記版離れ装置26の一例を図21に示す。図21において、ACサーボモータ25tの正逆回転駆動によりベルト25uを介して駆動ナット25vを正逆回転させ、該ナット25vと螺合したねじ軸25wを上下動させ、このねじ上下動25wの上端に固定された基板サポート装置22を上下動させて基板14を昇降させるようにしている。よって、ステージ部20のX方向駆動装置20xにより基板14を基板位置補正動作位置からスクリーンマスク11下方の印刷位置までX方向沿いに移動させられたとき、上記版離れ装置26のACサーボモータ25tを駆動して、スクリーンマスク11の下面に基板14の上面が接触するまで基板14を上昇させる。一方、印刷終了後は、版離れ動作を行うため、上記版離れ装置26のACサーボモータ25tの駆動により、スクリーンマスク11に対して基板14を下降させる。なお、版離れした基板14は基板搬出装置21bで印刷装置外に搬出される。
【0019】
また、図22には、別の版離れ装置を示す。図22において、402はステージ部(基板サポート装置)、417はACサーボコントローラー、414はACサーボコントローラー417で制御されるACサーボモータ、408はACサーボモータ414で正逆回転させられるボールネジ、409はボールネジ408の上部軸受け、410はボールネジ408の下部軸受け、411はボールネジ408側のプーリー、412はACサーボモータ414側のプーリー、413はタイミングベルト、415はステージ部402の昇降をガイドしているリニアガイドである。この版離れ装置は、ステージ部(基板サポート装置)402がACサーボコントローラー417とACサーボモータ414とボールネジ408により、任意に設定した速度及び範囲で昇降できるようになっており、基板14とスクリーンマスク11の版離れ速度を任意に調整することができる。
【0020】
上記版離れ動作を行う直前、言い換えれば、クリーム半田12の印刷が終了する直後に、スクリーンマスク11をスクリーンマスク加熱装置27による誘導加熱により加熱する。上記スクリーンマスク加熱装置27は、図5,6に示すように、スクリーンマスク11上に所定距離だけ離した状態で誘導加熱部28のリング状の誘導コイル28aを配置する。そして、クリーム半田12がスクリーンマスク11の貫通孔11a内に充填されたとき、タイマー29で設定された時間、例えば数msec〜数秒以内の時間の間だけ誘導コイル28aに電流を流して誘導磁界を発生させ、スクリーンマスク11自体に誘導電流を流して誘導加熱によりスクリーンマスク11自体を直接加熱するようにしている。この誘導コイル28aの一例としては、内側の線径が直径50mm、外側直径が170mm、厚さ2mmの円形ドーナツ形状をなし、35本のエナメル線又は銅線等の電気抵抗の低い(ジュール熱を発生しない)導線が巻き数h=21で巻かれて誘導コイルを構成している。誘導加熱条件としては、100V、60Hzのとき電力1400Wを数秒間だけ供給して誘導加熱を行う。本実施形態では、上記誘導コイル28aは図5に示すように所定間隔だけスクリーンマスク11の上面から離して非接触状態で配置されている。クリーム半田12の印刷時にはスクリーンマスク11の上方から退避してクリーム半田12の印刷を阻害しないようにする一方、誘導加熱時にはスクリーンマスク11の上方に移動して誘導加熱できるようにしてもよい。この誘導コイル28aと上記スクリーンマスク11との間隔は、上記誘導コイル28aにより上記スクリーンマスク11に対して所定の誘導電流が流れる寸法に構成されるのが好ましい。
【0021】
上記誘導加熱において、スクリーンマスク11は、ステンレス等の導電性材料より構成されるため誘導電流が流れるが、ステンレス等は銅と比較して抵抗が大きいためスクリーンマスク自体が発熱することになる一方、クリーム半田12は、半田粒子径が小さく又はフラックスによりクリーム状になっており導電性もないため、誘導電流が流れず、発熱はしない。よって、図7に示すように、誘導加熱によりスクリーンマスク11が加熱されると、スクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面の温度が上昇するため、クリーム半田12の上記貫通孔11aの内壁面に接触している部分及びその周囲の部分では温度が上昇する一方、クリーム半田12の中心部分では温度が上昇せず、クリーム半田12の中心部分と外周部分(貫通孔11aに接触する部分)との間で図7(B)に示すように温度勾配が形成されることになる。すなわち、クリーム半田12は、貫通孔11aの内壁面に接触する部分の温度が高く、当該部分からクリーム半田12の中心部分に向かうに従い、徐々に温度が低下するような温度勾配を有するようになる。この結果、図7(A)に示すように、クリーム半田12の粘度が中心部分に比較して外周部分の粘度が低下することになる。これは、クリーム半田12が図8に示すような特性、すなわち、温度が上昇するに伴い粘度が低下するという特性を有しているからである。この誘導加熱により、スクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面と該内壁面に接触するクリーム半田12との間でのクリーム半田12の粘度が低下することになり、クリーム半田12がスクリーンマスク11の貫通孔11aから分離しやすくなり、版離れが良好に行えることになる。
【0022】
なお、上記クリーム半田12の材質の1つの例としては、金属粉末90重量%とフラックス10重量%とを含むものが好ましい。上記金属粉末は、そのうちの62重量%程度が錫で、残りが鉛であり、粒径は20〜40μmである。上記フラックスは、溶剤としてアルコール等が75〜40重量%で、残りの固形分が25〜60重量%である。この固形分はロジン、活性剤、チクソ剤を含んでいる。具体的なクリーム半田の製品例としては、錫63重量%、鉛37重量%の製品番号MR7125のPanasonic製のクリーム半田が挙げられる。
また、上記スクリーンマスク11の材質としては、ニッケル・クロム系などのステンレス系(例えば、SUS304)や、ニッケル系などの金属が好ましい。また、ポリイミドなどの合成樹脂の表面及び貫通孔の内壁面に導電性の蒸着膜又はメッキ膜を形成したスクリーンマスクも使用できる。この場合、上記貫通孔の内壁面の導電性の蒸着膜又はメッキ膜の部分で電磁誘導を発生させることができる。
【0023】
さらに、上記被印刷体としての基板14は導電性に優れた銅より構成すれば、電磁誘導により基板14が発熱することがほとんどなく、基板上の電子部品等に悪影響を与えることがない。
また、印刷検査部38は、基板14のランド15上に形成されたクリーム半田層12aの形成状態すなわちクリーム半田層12aの形状及び位置を印刷状態検知手段40の一例としてのカメラ又はレーザ測長器により測定し、測定結果に基づき、処理演算部39によりクリーム半田層12aの体積や位置ズレ量を演算する。レーザ測長器はレーザをクリーム半田層12aに照射して反射光の位置からクリーム半田層12aの高さ等を算出するものである。上記演算結果を検査基準記憶部41に記憶された検査基準と比較し、印刷が良好か否かを判定し、その判定結果を制御部34に出力するとともに、印刷不良の場合にはその不良内容を数値的に表してその数値をも制御部34に出力する。この判定動作は、例えば、印刷状態検知手段40のカメラで取り込まれた画像又はレーザ測長器で測定された位置データからクリーム半田層12aの高さ、幅、体積などを算出し、検査基準記憶部41に記憶されたクリーム半田層の高さ、幅、体積などの判定データと上記算出された値とを上記処理演算部39で比較し、印刷が良好か否かを判定することにより行う。
【0024】
また、プロセスコントロール部35は、印刷検査部38により印刷後のクリーム半田層12の印刷状態のデータに基づき、印刷装置のパラメータの設定変更を行うものである。ここで、上記パラメータとは、一例として、良品印刷データベース37に記憶された各設備のパラメータ(例えば、印刷速度、スキージ13の傾き角度、印刷時の周囲温度(例えば、重要な順に挙げれば、スキージの温度、スクリーンマスクの温度、基板の温度や、それらの周囲の空気等の温度など)、印刷圧力言い換えればスキージ13がスクリーンマスク11へ押し当てられる圧力、基板14の版離れ速度及び加速度のプロファイルなど)及び誘導加熱条件(例えば、加熱出力、加熱時間、加熱開始タイミングなど)を意味する。このパラメータと印刷品質との関係をデータベースとして記憶させておき、プロセスコントロール部35の処理演算部36により最適パラメータを計算する。
【0025】
次に、上記印刷装置で実施される上記印刷方法を図4のフローチャートを元に説明する。なお、この一連の動作は制御部34により制御されている。
ステップS1では、基板搬入・搬出装置21の搬入装置21aにより基板11をステージ部20に搬入する。
次に、ステップS2では、ステージ部20に搬入された基板14を基板サポート装置22で保持する。
次に、ステップS3では、基板位置認識補正部30により、基板サポート装置22で保持された基板14の位置を認識するとともに、スクリーンマスク11に対する基板14の位置補正量を算出する。
次に、ステップS4では、上記算出された位置補正量に基づき、ステージ部20のXYθ位置補正装置25によりスクリーンマスク11に対する基板14のXYθ方向の位置をそれぞれ補正する。
次に、ステップS5では、ステージ部20によりスクリーンマスク11の下方の印刷位置に基板14を位置決めし、ステージ部20により基板14を上昇させてスクリーンマスク11が基板14の上面に接触するようにする。
【0026】
次に、ステップS6では、スキージ13をスクリーンマスク11上で移動させてクリーム半田12をスクリーンマスク11の貫通孔11a内に充填させる。
次に、ステップS7では、スクリーンマスク11を誘導加熱させるか否か判断する。貫通孔11aからクリーム半田12が分離しやすい場合など誘導加熱しない場合には、ステップS8に進む。誘導加熱する場合にはステップS9に進み、予め決められている加熱時間にタイマー29をセットして、ステップS10でクリーム半田12の印刷終了後直ちに誘導加熱部28の誘導コイル28aによりスクリーンマスク11を誘導加熱する。
そして、ステップS8では、誘導加熱を行った場合には、誘導加熱後、直ちに、版離れ動作を行う。すなわち、ステージ部20の版離れ装置26の駆動により、スクリーンマスク11に対して基板14を下降させて基板14をスクリーンマスク11から分離させて、クリーム半田12をスクリーンマスク11の貫通孔11a内から基板14のランド15上に転写する。また、誘導加熱を行わない場合には、クリーム半田12の印刷終了後に上記版離れ動作を行い、クリーム半田12をスクリーンマスク11の貫通孔11a内から基板14のランド15上に転写する。
【0027】
次に、ステップS12では、印刷検査部38で基板14上に形成されたクリーム半田層12aの形状や位置などを検査する。
次に、ステップS13では、上記検査の結果、印刷状態が良好か否か判定する。印刷状態が良好であると判定された場合にはステップS14に進み、ステップS14で基板14を搬出装置21bにより上記印刷装置から搬出して一連の印刷動作終了する。ステップS13で印刷状態が不良であると判定された場合にはステップS15に進み、プロセスコントロール部35により、プロセスパラメータの設計変更が行われて一連の印刷動作を終了する。このステップS15で設計変更された最適な条件の情報に基づき、次のクリーム半田12の印刷が行われ、印刷後のステップS8の版離れ工程とステップS10のスクリーンマスク11の誘導加熱工程を行うようにしている。なお、場合によっては、印刷不良と判定されたクリーム半田層を取り除き、再度、ステップS15で設計変更された条件の元に、新たな印刷動作を行い、印刷後のステップS8の版離れ工程とステップS10のスクリーンマスク11の誘導加熱工程を行うようにしてもよい。
このフローチャートでは、一例として、版離れ条件を設計変更してステップS8の版離れ工程を行う場合と、誘導加熱条件を設計変更してステップS9,10の誘導加熱工程を行う場合が図示されている。このパラメータの設計変更は、すべてのパラメータの設計変更を同時に行うのではなく、印刷状態に応じて適宜選択されたパラメータのみの設計変更を行う。
【0028】
上記実施形態によれば、スクリーンマスク11自体を誘導加熱により加熱する結果、スクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面に接触するクリーム半田12の外周部分がその中心部分に比較して温度が上昇してその粘度が低下することになる。この結果、スクリーンマスク11の貫通孔11aの内壁面とクリーム半田12との間での粘着力が低下し、スクリーンマスク11からクリーム半田12が容易に分離することになり、版離れ動作を良好に行うことができる。よって、クリーム半田12がスクリーンマスク11側に残らないので、次回の印刷時の印刷にじみを引き起こすことがなく、基板14側へも所定量すなわち所定形状及び所定位置にクリーム半田12を供給してクリーム半田層12aを印刷形成することができる。
【0029】
また、上記誘導加熱によれば、スクリーンマスク11自体が発熱するため、誘導加熱動作の停止後はすぐにスクリーンマスク11の放熱が行えるとともに、スクリーンマスク11以外の他の部材を加熱することがなく、次の印刷動作等やスクリーンマスク11の周囲の装置等に悪影響を及ぼすことがない。これに対して、熱風、輻射加熱(赤外線加熱)、又は伝導加熱のようにスクリーンマスク11の外部から単に熱を放射してスクリーンマスク11を加熱する方法では、スクリーンマスク11の周囲の部材や空気も加熱されてしまうとともに、加熱装置自体も熱くなるため該加熱装置の周囲の部材や空気も加熱されてしまうため、次の印刷動作等やスクリーンマスク11の周囲の装置等に悪影響を及ぼすことがある。また、このように加熱装置からスクリーンマスク11に熱を伝える方法では、スクリーンマスク11のみならず、加熱装置やスクリーンマスク11の周囲の部材や空気に熱が伝わるため、加熱効率が悪いという欠点がある。
【0030】
また、誘導加熱部28をスクリーンマスク11に接触させることなく非接触で誘導加熱を行う場合、スクリーンマスク11の表面に残ったクリーム半田12に誘導加熱部28の誘導コイル28aが接触しないため、誘導コイル28aがクリーム半田12により汚れることがない。また、非接触にすることにより、基板14の下面に電子部品がある場合には、当該電子部品との距離が大きくなり、誘導加熱の際に電子部品に悪影響が生じるのを防止することができる。
ここで、誘導加熱により、どの程度、微細なパターンのクリーム半田12を貫通孔11aから良好に分離できるかを実験した。貫通孔の直径は約0.1mm、貫通孔の中心間の距離すなわち隣接する貫通孔のピッチは0.2mmであった。また、空気、クリーム半田、スクリーンマスク等の周囲温度は23℃であった。実験結果を図11(A),(B)に示す。図11(A),(B)に示すように、この実験においては、スクリーンマスク11の貫通孔11aに充填されたクリーム半田12の版離れ時の剪断力をみると、貫通孔のピッチが0.2mm以下の部分では剪断力の低下が見られず、微細印刷の限界としてはピッチ0.2mmが限界となり、貫通孔の内壁面からり距離dが0.05mm以下では大きな剪断力の低下が期待できないと思われた。
よって、本発明においては、誘導加熱を利用することにより、従来は困難であったピッチ0.3mmの微細印刷が十分に行えるほか、クリーム半田等の条件によってはピッチ0.2mm程度までの微細印刷も行うことができる。
【0031】
また、誘導加熱条件としては、1400Wの電力を1〜2秒供給することにより、ギャップ1mmでスクリーンマスク11は50〜70℃程度まで上昇させることができる。さらに、供給電力を2000W程度にすることにより、1秒以内で同等の温度上昇が可能となり、それにより貫通孔11a内のクリーム半田は貫通孔11aの内壁面とその中心部との間にさらに大きな温度差を実現することができる。また、誘導コイルをスクリーンマスク11に接触させることにより、より効率の良い温度上昇を図ることができる。
また、上記誘導加熱版離れ工法において、貫通孔11aの内壁面と貫通孔11aの中央部分との温度差は、その貫通孔幅に依存することになる。従って、複数種類の貫通孔幅を有するスクリーンマスクでは、誘導加熱の対象となる複数の貫通孔のなかで最小の貫通孔サイズに合わせて条件設定を行えばよい。すなわち、最小の貫通孔幅が0.15mm程度であれば、先に述べたように、誘導コイルへの電力供給が2000W、供給時間が1秒程度というように急激な制御が必要であるが、最小の貫通孔幅が1mmという比較的ラフな複数の貫通孔であれば、供給電力が1000W、供給電力が2〜3秒でよい。従って、スクリーンマスクのパターン(言い換えれば、貫通孔の配置及びサイズなど)により誘導コイルの加熱条件を事前に決定することができる。また、その際の、貫通孔サイズに合った誘導コイル加熱条件は、予め測定したクリーム半田の特性値(温度に対する粘度性、ずり応力値、降伏値)から求めた、各貫通孔に対する版離れに最適な特性値に近い加熱条件を選定しても良い。
【0032】
なお、上記スクリーンマスク11のマスククリーニングを行う際にも、誘導加熱による温度コントロールを行うことができる。これにより、スクリーンマスク貫通孔内、及び裏面に残ったクリーム半田がより効率よく除去できる。その際の条件は、版離れ時ほど厳密に制御する必要はなく、クリーム半田の流動性が良くなる程度に加熱できればよい。例えば、1000Wでクリーニング時間中、加熱させるようにしても良い。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【0033】
例えば、上記実施形態では、スクリーンマスク11と基板14とを相対的に分離させるために、スクリーンマスク11を静止させた状態で基板14を下降させるようにしている。しかしながら。これに限られるものではなく、基板14を静止させた状態でスクリーンマスク11を移動させるようにしてもよいとともに、スクリーンマスク11と基板14との両方を互いに分離させる方向に移動させるようにしてもよい。
また、印刷ペーストはクリーム半田12に限るものではなく、本発明が適用可能ならば任意の材料でもよい。例えば、クリーム半田に代えて、200μm程度以下の微小粒子径を有する金属粉末とフラックスとより構成するものでもよい。この金属粉末の例としては銀や銅などを挙げることができる。
また、スクリーン印刷の場合、スキージによる印刷ペーストの掻き取り動作終了後に誘導加熱を発生させるようにしているが、これに限らず、掻き取り動作と同時的に誘導加熱を発生させ始めて、最初は所定加熱温度より低い温度で加熱を行い、掻き取り動作終了後に誘導加熱により上記所定の温度まで印刷ペーストの外周部分を上昇させてその粘度を低下させるようにしてもよい。
【0034】
また、上記スクリーンマスク11の全体を均一に誘導加熱するものに限らず、クリーム半田12の回路パターンのうちの版離れの悪い部分に対してのみ部分的に誘導コイル28aを対向させて、当該部分のみを誘導加熱するようにしてもよい。
また、非接触で誘導加熱する場合に限らず、図9に示すように、誘導加熱部28をスクリーンマスク11の上面に接触させて誘導加熱するようにしてもよい。この場合には、誘導加熱部28の誘導コイル28aとスクリーンマスク11との距離が小さくなるため、効率良く、かつ、局所的に集中して誘導加熱することができる。なお、図9において28bは誘導磁界である。
また、誘導加熱の誘導電流の流れる方向沿いに長い貫通孔では、その内壁面が誘導加熱されやすい一方、上記誘導電流の流れる方向とは直交する方向に長い貫通孔の内壁面が誘導加熱されにくい傾向がある。よって、図10(A)に示すように、X方向沿いに長い貫通孔11aは、この貫通孔11aの長手方向沿いに誘導コイル28cを配置して、図10(A)において28cで示す線のように誘導コイルに電流を流して誘導電流を発生させるのが、発熱効率上、好ましい。よって、図10(B)に示すようにY方向に長い貫通孔11aもその長手方向沿いに誘導コイル28cを配置して、図10(B)において28cで示す線のように誘導コイルに電流を流して誘導電流を発生させるのが好ましい。この図10(B)において、仮に矢印28eの方向に誘導コイルを配置して該誘導コイルに電流を流すと、Y方向沿いの貫通孔11aの内壁面はさほど発熱しないことになる。図10(D)に示すようなQFP(Quad Flat Package)では隣接する辺の貫通孔11aの長手方向が45度に交差することになるため、図10(C)に示すようにV字状に誘導コイルを配置して、図10(C)において28cで示す線のように誘導コイルに電流を流して誘導電流を発生させることが、発熱効率上、好ましい。
【0035】
また、例えば、図10(A)のようにX方向に電流を流す第1誘導コイルと、図10(B)のようにY方向に電流を流す第2誘導コイルとを重ね合わせて1つの誘導加熱部として使用することもできる。このように2つの誘導コイルを重ね合わせて構成された誘導加熱部において、第1誘導コイルと第2誘導コイルとのいずれか一方に又は第1誘導コイルと第2誘導コイルとに交互に電力を供給することにより、貫通孔のパターンが異なっても、同一の誘導加熱部で、図10(A)のようなX方向沿いの貫通孔に対してはX方向のみに誘導コイルに電流を流したり、又は図10(B)のようなY方向沿いの貫通孔に対してはY方向のみに誘導コイルに電流を流したり、又は図10(C),(D)のようなX方向とY方向の両方向の貫通孔に対してはX方向とY方向に交互に2つの誘導コイルにそれぞれ電流を流すことができる。この結果、図10(C),(D)の貫通孔に対しては、X方向沿いの貫通孔11aとY方向沿いの貫通孔11aの両方を大略均等に誘導加熱することができる。また、図10(A),(B),(C),(D)のように貫通孔のパターンが異なっても、同一の誘導加熱部でX方向のみに誘導コイルに電流を流したり、又はY方向のみに誘導コイルに電流を流したり、又はX方向とY方向に交互に誘導コイルに電流を流すことができ、誘導加熱部の汎用性を高めることもできる。
【0036】
図12(A),(B)は、スクリーン印刷方式において、スキージに代えて充填ローラ100を使用してクリーム半田12を充填する本発明の実施形態を示している。この実施形態では、円柱状の充填ローラ100を回転することにより、印刷材料例えばクリーム半田12を巻き込み、強制的にスクリーンマスク11の貫通孔11a内にクリーム半田12を充填するものである。充填ローラ100の円柱形状は、図12(A)に示す鋸形状でかつ螺旋形状の溝100aのあるものでも可能である。なお、図12(A)において、101はクリーム半田掻き取り用スクレーパである。
また、ディスペンス方式に本発明を適用した実施形態では、図13(A)のようにピストン110による押し出し機能、又は、図13(B)のように圧縮エアーによる押し出し機能を持ったノズル111により、クリーム半田等の印刷材料112を強制的にスクリーンマスク11の貫通孔11aへ充填することも可能である。図13(B)において、112はノズル111の先端のクリーム半田掻き取り用スクレーパである。
【0037】
また、本発明は、スクリーン印刷に限らず、他の印刷方法にも適用することができる。
例えば、図14は、本発明を直刷り平版型の平版転写印刷方式に適用した場合の実施形態を示している。ここでは、平版120に所定パターンに供給された印刷材料122を被印刷体である基板114の所定位置115に直接転移させるものである。この図14では、印刷材料122が平版120に密着している面を誘導加熱することにより、平版120と印刷材料122との間の粘着力が低下し、被印刷体114の所定位置115に転写しやすくなるという効果がある。
また、図15(A),(B)は本発明をオフセット印刷方式に適用した場合の実施形態を示している。印刷材料142を溜めたタンク139から3個のローラ140により版胴136の凹部136aに上記印刷材料142を供給し、凹部136a内の印刷材料142をゴム胴137上に転移させ、ゴム胴137と圧胴138との間に挟み込まれる被印刷体としての紙135に、上記ゴム胴137上の印刷材料142を転移させて印刷するようにしている。この実施形態において、印刷材料122が版胴136に密着している凹部136aの内壁面を誘導加熱することにより、版胴136の凹部136aの内壁面と印刷材料122との間の粘着力が低下し、紙135に転写しやすくなるという効果がある。
【0038】
さらに、図16は本発明を平版型の凹版転写印刷方式に適用した場合の実施形態を示している。この実施形態では、スクリーン印刷方式と同様に、凹版150を誘導加熱して凹版150自体の温度を上昇させることにより、凹部150aの内壁面での印刷材料例えばクリーム半田152の剪断力が低下し、基板154のランド等の所定位置155への転写性が向上するといった効果が得られる。
また、図17は、本発明を凹版転写印刷方式(グラビア印刷方式)に適用した場合の実施形態を示している。タンク165内の印刷材料例えばクリーム半田162は供給ローラ166により版胴163の凹部163aに供給され、凹部163aの印刷材料162は版胴163と圧胴161との間に挟み込まれた基材160に転移して印刷されるようになっている。図17において、164はドクタであり、このドクタ164により凹部163aに充填された印刷材料162の余分な量の印刷材料162を掻き取るようにしている。この実施形態では、スクリーン印刷方式と同様に、版胴163を誘導加熱して版胴163自体の温度を上昇させることにより、凹部163aの内壁面での印刷材料162の剪断力が低下し、基材160への転写性が向上するといった効果が得られる。
【0039】
また、図23は、本発明の別の実施形態にかかる誘導コイルの斜視図であって、誘導コイルは円環状のものに限らず、正方形枠状又は長方形枠状の誘導コイル728であってもよい。
また、図24は、図23の誘導コイル728を728aと728bの2つ用意して、QFPが位置決めされるべき基板上の対角に位置する2つの角上にそれぞれ配置し、各貫通孔11aの長手方向沿いに誘導電流729が流れるようにした状態を示す斜視図である。2つの誘導コイル728aと728bは同時に作動させるようにするのが望ましい。
また、図25は、図23の誘導コイル728を728c,728d,728e,728fの4つ用意して、QFPが位置決めされるべき基板上の4つの角上にそれぞれ配置し、各貫通孔11aの長手方向沿いに誘導電流729が流れるようにした状態を示す斜視図である。この場合も4つの誘導コイル728c〜728fは同時に作動させるようにする。
また、図26は、図23の誘導コイル728gを1つ用意して、QFPが位置決めされるべき基板の部分の上方に配置し、かつ、貫通孔11aの配列方向に対して誘導コイル728gの一側縁が45度傾斜した形で配置し、各貫通孔11aに同じ量の誘導電流729が流れるようにした状態を示す斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(D)は、それぞれ、本発明の一実施形態にかかる印刷方法を説明するための説明図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる印刷装置のブロック図である。
【図3】図2の印刷装置の斜視図である。
【図4】図2の印刷装置の印刷動作のフローチャートである。
【図5】上記印刷装置のスクリーンマスク加熱装置によるスクリーンマスクの加熱状態の断面図である。
【図6】図5の上記スクリーンマスク加熱装置の誘導コイルの斜視図である。
【図7】(A)〜(C)は、それぞれ、誘導加熱によるクリーム半田の粘度分布のグラフ、温度分布のグラフ、スクリーンマスクの貫通孔内のクリーム半田の状態を示す説明図である。
【図8】クリーム半田の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【図9】スクリーンマスク加熱装置がスクリーンマスクに直接接触している本発明の一実施形態の断面図である。
【図10】(A)〜(D)は、それぞれ、X方向沿いに、Y方向沿いに、45度に交差するようにスクリーンマスクの貫通孔が並んでいる状態の説明図、図10(C)のような貫通孔のパターンを使用するQFPの斜視図である。
【図11】(A),(B)は、それぞれ、スクリーンマスクの貫通孔の内壁面からの距離と剪断力との関係を示すグラフ及びその説明図である。
【図12】(A),(B)は、それぞれ、スキージに代えて円柱状の充填ローラを使用する本発明の一実施形態における充填ローラの斜視図及び該充填ローラによる印刷状態の一部断面の説明図である。
【図13】(A),(B)は、それぞれ、スキージに代えて、ピストンによる押し出し機能を利用する本発明の一実施形態の説明図、圧縮エアーによる押し出し機能を利用する本発明の一実施形態の説明図である。
【図14】直刷り平版転写印刷方式に本発明を適用した場合の本発明の一実施形態の説明図である。
【図15】(A),(B)は、それぞれ、オフセット印刷方式に本発明を適用した場合の本発明の一実施形態の説明図である。
【図16】平版型の凹版転写印刷方式に本発明を適用した場合の本発明の一実施形態の説明図である。
【図17】凹版転写印刷方式(グラビア印刷方式)に本発明を適用した場合の本発明の一実施形態の説明図である。
【図18】(A)〜(E)は、それぞれ、従来のスクリーン印刷方式を示す説明図である。
【図19】(A)〜(D)は、それぞれ、従来のスクリーン印刷方式を示す説明図である。
【図20】本発明の上記実施形態にかかるX方向駆動装置の斜視図である。
【図21】本発明の上記実施形態にかかる版離れ装置(Z方向駆動装置)の斜視図である。
【図22】本発明の上記実施形態にかかる別の版離れ装置(Z方向駆動装置)の斜視図である。
【図23】本発明の別の実施形態にかかる長方形状の誘導コイルの斜視図である。
【図24】図23の誘導コイルを2つ用意してQFPの対角に位置する2つの角上にそれぞれ配置し、各貫通孔の長手方向沿いに誘導電流が流れるようにした状態を示す斜視図である。
【図25】図23の誘導コイルを4つ用意してQFPの4つの角上にそれぞれ配置し、各貫通孔の長手方向沿いに誘導電流が流れるようにした状態を示す斜視図である。
【図26】図23の誘導コイルを1つ用意してQFPの上方に配置し、かつ、貫通孔のパターンに対して45度傾斜した形で配置し、各貫通孔に同じ量の誘導電流が流れるようにした状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
11…スクリーンマスク、11a…貫通孔、12…クリーム半田、12a…クリーム半田層、13…スキージ、14…基板、15…ランド、20…ステージ部、21…基板搬入・搬出装置、22…基板サポート装置、24…スキージヘッド駆動装置、25…XYθ位置補正手段、26…版離れ手段、27…スクリーンマスク加熱装置、28…誘導加熱部、28a…誘導コイル、28b…誘導磁界、28c…誘導電流、29…タイマー、30…基板位置認識補正部、31…処理演算部、32…認識カメラ部、33…表示部、34…制御部、35…プロセスコントロール部、36…処理演算部、37…良品印刷データベース、38…印刷検査部、39…処理演算部、40…印刷状態検知手段、41…検査基準記憶部、100…充填ローラ、101…クリーム半田掻き取り用スクレーパ、110…ピストン、111…ノズル、112…クリーム半田掻き取り用スクレーパ、114…基材、115…所定位置、120…平版、122…印刷材料、135…紙、136…版胴、136a…凹部、137…ゴム胴、138…圧胴、139…タンク、140…供給ローラ、142…印刷材料、150…凹版、150a…凹部、152…印刷材料、154…基材、155…所定位置、160…基材、161…圧胴、162…印刷材料、163…版胴、163a…凹部、164…ドクタ、165…タンク、166…供給ローラ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing method for transferring a printing paste held on a plate to a printing medium, and a printing apparatus for performing the printing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in flat plate stencil (screen) printing in which cream solder is printed on lands of a printed circuit board, as shown in FIGS. 18A and 18B, corresponding to the lands 5 of the printed circuit board 4. A screen mask (metal mask) 1 having through holes 1a arranged in a predetermined pattern is positioned at a predetermined position on the substrate 4 and brought into contact therewith. Next, as shown in FIGS. 18C and 19A and 19B, the cream solder 2 is supplied to one end of the screen mask 1 and the squeegee 3 removes the cream solder 2 from one end of the screen mask 1 to a predetermined position. The cream solder 2 is filled in the through holes 1a of the screen mask 1 by moving the solder mask 2 in the direction shown in FIG. Next, as shown in FIG. 18 (D), by removing the screen mask 1 from the substrate 4, the cream solder 2 in the through-hole 1a of the screen mask 1 is moved onto the land 5 of the substrate 4, and as shown in FIG. The cream solder layer 2a is formed on the land 5 of the substrate 4 as shown in FIG.
[0003]
However, in the above structure, as shown in FIG. 19C, when the screen mask 1 is separated from the substrate 4, a part of the cream solder 2 is formed in the through hole 1a of the screen mask 1 due to the viscosity of the cream solder itself. A phenomenon occurs in which the cream solder spreads between the remaining cream solder 2 and the cream solder 2 placed on the land 5 of the substrate 4. As a result, as the screen mask 1 moves away from the substrate 4, the relative deformation (shear speed gradient) of the above-mentioned straddle cream solder increases, and the cream solder is torn off at an arbitrary portion between the screen mask 1 and the substrate 4 and torn off. As shown in FIG. 19D, a part of the cream solder adheres to the portion other than the land 5 on the substrate 4 and adheres to the periphery of the through hole 1a on the back surface of the screen mask 1 on the substrate side, and the next time printing is performed. This causes printing bleeding, a bridge that erroneously adheres to the adjacent cream solder layer 2a on the substrate 4, or the cream solder adheres to the screen mask side, so that a sufficient cream solder layer is not formed on the substrate. There was a problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above problems, it is possible to accurately tear the printing paste between the plate and the substrate holding the printing paste, without causing a bridge, It is an object of the present invention to provide a printing method and a printing apparatus in which the printing paste does not remain on the plate side to cause printing bleeding and the supply of the printing paste to the substrate does not become insufficient.
[0005]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, the present invention increases the temperature of a portion near a portion of a printing plate that holds a printing paste, reduces the viscosity of the printing paste attached to the printing paste holding portion, and reduces the printing paste. Is configured to be easily separated from the holding portion to facilitate printing on a printing medium.
According to the first aspect of the present invention, a printing paste having a property of decreasing the viscosity with increasing temperature is held on the plate,
Portion of the plate where the printing paste is heldIs heated by electromagnetic induction heating.Raise the temperature of the printing paste that comes into contact with the held portion to reduce the viscosity of the printing paste to facilitate separation of the printing plate and the printing paste,
Separate the printing paste held by the plate from the plate and print it on the printing substrateAnd
After the printing paste is printed on the printing medium, a printing state is detected, and the condition of the electromagnetic induction heating of the plate or the separation condition of the printing plate and the printing medium is controlled based on the detection result. A printing method is provided.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plate has an opening having a predetermined pattern for holding the printing paste, and the plate contacts the printing medium after the plate contacts the printing medium. A printing method for printing the printing paste in the opening on the printing medium by relatively separating the printing medium from the printing medium.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the printing method according to the second aspect, wherein the electromagnetic induction heating device for performing the electromagnetic induction heating performs the electromagnetic induction heating on the plate in a non-contact manner.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, an interval between the electromagnetic induction heating device and the printing plate is set to a size such that a predetermined induction current flows through the printing plate by the electromagnetic induction heating device. Provide a printing method.
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect, there is provided a printing method in which the electromagnetic induction heating device for performing the electromagnetic induction heating contacts the plate to perform the electromagnetic induction heating.
[0007]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the printing method according to any one of the second to fifth aspects, wherein the electromagnetic induction heating is performed after the holding of the printing paste in the opening of the plate is completed. .
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the second to sixth aspects, the opening is a through hole, the printing plate is a screen mask, and the printing paste is moved into the through hole by moving a squeegee. A printing method for filling is provided.
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the second to seventh aspects, the electromagnetic induction heating causes the printing paste to have a high temperature at a portion in contact with a portion held by the plate, Provided is a printing method having a temperature gradient such that the temperature gradually decreases as the distance from the part increases.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the printing method according to any one of the second to eighth aspects, wherein the induction current for generating the electromagnetic induction heating flows along a longitudinal direction of the opening of the plate.
[0008]
According to the tenth aspect of the present invention, a printing plate is placed on and contacted with a printing medium, a printing paste is supplied to the printing plate, and the printing paste is moved in a predetermined direction from one end of the printing plate by a squeegee. By filling the printing paste in the opening of the plate, and removing the plate from the printing medium, the printing paste in the opening of the plate is moved onto the printing medium to form a printing paste layer. In a printing apparatus formed on a printing medium,
A plate having an opening of a predetermined pattern for holding a printing paste having a property of decreasing viscosity with increasing temperature,
The temperature of the portion where the printing paste is held in the plate is increased by electromagnetic induction heating to reduce the viscosity of the printing paste that comes into contact with the held portion and facilitate separation of the printing paste from the plate. An electromagnetic induction heating device,
After the printing plate comes into contact with the printing medium, the printing plate and the printing medium are relatively separated from each other, and the printing paste held in the opening of the printing plate is separated from the printing plate and printed on the printing medium. Printing paste separating device,
After the printing paste is printed on the printing medium, a printing state is detected, and control for controlling conditions of the electromagnetic induction heating of the plate or separation conditions of the printing plate and the printing medium based on the detection result is performed. Department
The present invention provides a printing apparatus provided with:
[0009]
The present invention11According to the aspect, the second10In an embodiment, the electromagnetic induction heating device for performing the electromagnetic induction heating provides a printing device that performs the electromagnetic induction heating on the plate in a non-contact manner.
According to a twelfth aspect of the present invention,11In an aspect, the present invention provides a printing apparatus configured such that a distance between the electromagnetic induction heating device and the printing plate is set to a size such that a predetermined induction current flows through the printing plate by the electromagnetic induction heating device.
The present inventionThirteenAccording to the aspect, the second10In another aspect, the present invention provides a printing apparatus configured to perform the electromagnetic induction heating by contacting the plate with the electromagnetic induction heating apparatus that performs the electromagnetic induction heating.
The present invention14According to the aspect, the tenth to the tenthThirteenIn any of the aspects, there is provided a printing apparatus configured so that the electromagnetic induction heating is performed after the holding of the printing paste in the opening of the plate is completed.
The present inventionFifteenAccording to the aspect, the tenth to the tenth14In any one of the embodiments, a printing device is provided in which the opening is a through hole, and the plate is a screen mask, and the printing paste is filled in the through hole by moving a squeegee.
[0010]
The present invention16According to the aspect, the tenth to the tenthFifteenIn any one of the aspects, by the electromagnetic induction heating, the printing paste has a temperature gradient such that the temperature of a portion in contact with a portion held by the plate is high, and the temperature gradually decreases as the distance from the portion increases. And a printing device having the same.
The present invention17According to the aspect, the tenth to the tenth16In any of the aspects, there is provided a printing device wherein the induction current for generating the electromagnetic induction heating flows along a length of the plate opening.
[0011]
According to the configuration of the above aspect of the present invention, as a result of heating the plate itself by induction heating, the portion of the printing paste held by the plate (the portion in contact with the inner wall surface of the through hole of the printing paste plate and its vicinity) The temperature rises and its viscosity decreases as compared with the inner part. As a result, the adhesive strength of the printing paste between the plate and the printing paste is reduced, the resistance when the printing paste is easily separated from the plate is reduced, and the plate separating operation can be performed well. Therefore, since the printing paste does not remain on the printing plate side, it does not cause printing bleeding at the time of next printing, and supplies the printing paste to the printing medium side in a predetermined amount, that is, a predetermined shape and a predetermined position, and prints the printing paste layer. Can be formed. Further, according to the above aspect of the present invention, the resistance of the printing paste on the inner wall surface portion of the through hole of the plate is reduced, so that the printing paste is separated from the conventional plate separation speed (eg, 0.1 mm / s or more and less than 1 mm / s). A good printing result can be obtained even if the speed is set to a high speed (for example, 1 mm / s or more and 3 mm / s or less) or without speed control.
[0012]
Further, according to the induction heating, the plate itself generates heat, so that the plate can be radiated immediately after the induction heating operation is stopped, and other parts other than the plate are not heated, and the next printing operation or the like is performed. And the devices around the plate are not adversely affected. On the other hand, in a method of heating the plate by radiating heat from the outside of the plate such as hot air, radiant heating (infrared heating), or conduction heating, the members and air around the plate are also heated, Since the heating device itself also becomes hot, the members and air surrounding the heating device are also heated, which may adversely affect the next printing operation and the like and the devices around the plate. Further, such a method of transferring heat from the heating device to the plate has a disadvantage that the heat is transmitted not only to the plate but also to members around the heating device, the plate, and air, resulting in poor heating efficiency.
In addition, when induction heating is performed in a non-contact manner without bringing the induction heating device into contact with the plate, the induction heating device does not contact the printing paste on the surface of the plate, so that the induction heating device is not stained by the printing paste. In addition, by making it non-contact, when there is an electronic component on the lower surface of the printing medium, the distance from the electronic component is increased, and it is possible to prevent the electronic component from being adversely affected during induction heating. it can.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 (A) to 17, 20, 21, and 22. FIG.
As shown in FIGS. 1A to 1D, a printing method according to an embodiment of the present invention is a flat-plate stencil (screen) printing method for printing a printing paste, for example, cream solder, on a land of a printed circuit board. It is about. The printing method according to this embodiment is as follows. First, as shown in FIG. 1A, a screen mask (metal mask) 11 having through holes 11a arranged in a predetermined pattern corresponding to lands 15 of a printed circuit board 14 is positioned at a predetermined position on the substrate 14. Contact. Next, the cream solder 12 is supplied to one end of the screen mask 11, and the squeegee 13 moves the cream solder 12 from one end of the screen mask 11 in a predetermined direction, thereby filling the cream solder 12 into the through holes 11a of the screen mask 11. I do. Next, as shown in FIG. 1B, the temperature of the inner wall surface of the through hole 11a of the screen mask 11 is increased by induction heating. At this time, the temperature of the inner wall surface is increased until the viscosity of the cream solder 12 to be used decreases to a level that makes it difficult to adhere to the inner wall surface of the through-hole 11 a of the screen mask 11. Next, as shown in FIG. 1C, by removing the screen mask 11 from the substrate 14, the cream solder 12 in the through hole 11 a of the screen mask 11 is moved onto the land 15 of the substrate 14. The cream solder layer 12a is formed on the land 15 of the substrate 14 as shown in FIG. At this time, since the viscosity of the cream solder 12 is reduced by the induction heating, the cream solder 12 in the through hole 11a of the screen mask 11 hardly adheres to the inner wall surface of the through hole 11a. Therefore, even if the screen mask 11 is removed from the substrate 14, the cream solder 12 in the through hole 11a remains formed on the land 15 of the substrate 14 as it is, and the cream solder layer 12a having a predetermined shape can be formed at a predetermined position. it can.
[0014]
The printing method according to the above embodiment can be carried out by the printing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. A more specific operation of the printing method performed by the printing apparatus is shown in a flowchart of FIG. In FIG. 2, the printing device includes a substrate loading / unloading device 21 having a loading device 21a and a loading / unloading device 21b, a substrate support device 22, a screen mask 11, a squeegee head driving device 24, an XYθ position correcting device 25, and a plate separation. The stage unit 20 including the device 26 and the screen mask heating device 27 including the induction heating unit 28 and the timer 29 are driven under the control of the control unit 34. The control unit 34 receives the board position recognition correction information from the board position recognition and correction unit 30 including the processing calculation unit 31 and the recognition camera unit 32, and also processes the processing calculation unit 39 and the print state detection unit 40. The print inspection information is input from a print inspection unit 38 having an inspection reference storage unit 41. Further, process information is input and output between the control unit 34 and the process control unit 35 having the processing calculation unit 36 and the non-defective print database 37, and information on the printing state is input from the print inspection unit 38. , Process control. Further, the control unit 34 displays information such as the state of the printed cream solder 12 on the display unit 33 as a result of the operation and inspection as needed.
[0015]
The substrate 14 is carried into the stage unit 20 by the carry-in device 21a of the substrate carry-in / carry-out device 21, is moved to the print position after being corrected in position by the stage unit 20, and is printed at the print position. Is carried out of the printing apparatus by the carry-out device 21b of the substrate carry-in / carry-out device 21.
In the stage section 20, first, the substrate 14 is held in position by the substrate support device 22 disposed on the stage section 20. The method of holding the position of the substrate 14 includes, for example, a method of vacuum-suctioning the substrate 14 with a large number of suction holes opened on the surface of the substrate support device 22 and a method of supporting the lower surface of the substrate 14 with a large number of backup pins. . In the position holding state of the substrate 14, the recognition camera unit 32 of the substrate position recognition / correction unit 30 recognizes a position correction mark (not shown) of the substrate 14. The processing operation unit 31 calculates a position shift between the recognized position of the substrate 14 and the position of the screen mask 11 and calculates a position correction amount of the substrate 14 for correcting the position shift. The calculation result is input to the XYθ position correction device 25 of the stage unit 20. Based on the input position correction information, the position of the substrate 14 with respect to the screen mask 11 is corrected by the XYθ position correction device 25 of the stage unit 20. That is, the XYθ position correcting device 25 corrects the position of the substrate 14 in the orthogonal XY directions along the horizontal plane of the printing device and in the θ direction around the vertical Z axis with respect to the screen mask 11 based on the position correction information. Be done. The XYθ position correcting device 25 places a Y-direction table 25b movable in the Y direction on an X-direction table 25a movable in the X direction (substrate loading / unloading direction), and further places the Y-direction table 25b thereon. A rotatable θ-direction table 25c is mounted on the substrate 14, and each table is moved by a position correction amount in each direction to correct the position of the substrate 14. Note that the position correction in the X direction is performed after the position correction in the Y direction and the θ direction is completed and before the substrate 14 comes into contact with the screen mask 11 after the substrate 14 is moved to the printing position and stopped. This is performed by the X-direction table 25a.
[0016]
FIG. 20 shows an X-direction drive device 20x also serving as the X-direction position correction device. In FIG. 20, an X-direction table 25a is arranged movably in the X direction along a pair of linear guides 25m extending in the X direction, and the screw shaft 25n is rotated forward and reverse by a forward and reverse rotation drive of a drive motor 25p. An X-direction table 25a fixed to a nut 25r screwed with the screw shaft 25n is moved back and forth along the X direction.
The substrate 14 held by the substrate support device 22 is moved to a printing position in the X direction by the X direction driving device 20x of the stage unit 20. In this printing position, the substrate 14 is located below the screen mask 11 and is raised by the plate separating device 26 until the upper surface of the substrate 14 contacts the lower surface of the screen mask 11. Then, while the lower surface of the screen mask 11 is in contact with the upper surface of the substrate 14, the cream solder 12 is supplied to one end of the screen mask 11 in the X direction, and the squeegee 13 The cream solder 12 is filled in the through-hole 11a of the screen mask 11 by moving along the X direction from the one end to the other end in the direction.
The screen mask 11 is formed by, for example, forming an opening formed of a through hole 11 a corresponding to a copper conductive pattern portion (land) 15 of the substrate 14 on a nickel or stainless steel plate having a thickness of about 150 μm. .
[0017]
The squeegee head driving device 24 moves the squeegee 13 for filling the cream solder 12 into the through hole 11 a of the screen mask 11 on the screen mask 11. The squeegee 13 is formed of a flat plate or a plate having a sword-shaped (substantially pentagonal) cross-sectional side shape. The squeegee head 24a is screwed to the ball screw 24b by driving the motor 24c to rotate the ball screw 24b in the normal or reverse direction. Is moved back and forth along the axial direction of the ball screw 24b to move the squeegee 13 on the screen mask 11. The squeegee head 24a can move up and down by forward and reverse rotation of a motor 24d. The inclination angle of the squeegee 13 with respect to the screen mask 11 can also be adjusted by the cylinder 24f. That is, the squeegee 13 is rotatably supported at a portion (not shown), and the inclination of the squeegee 13 can be adjusted by rotating the one end of the squeegee 13 by driving the cylinder 24f to rotate the squeegee 13 about the support point.
The lower end surface of the cream solder 12 filled in the through hole 11a of the screen mask 11 is in contact with the land 15 of the substrate 14 corresponding to the through hole 11a. Is separated from the substrate 14 so that the cream solder layer 12 a is formed on the land 15 of the substrate 14.
[0018]
FIG. 21 shows an example of the plate separating device 26. In FIG. 21, the drive nut 25v is rotated forward and reverse through a belt 25u by forward and reverse rotation drive of an AC servomotor 25t, and a screw shaft 25w screwed with the nut 25v is moved up and down. Is moved up and down to move the substrate 14 up and down. Therefore, when the substrate 14 is moved along the X direction from the substrate position correcting operation position to the printing position below the screen mask 11 by the X direction driving device 20x of the stage section 20, the AC servo motor 25t of the plate separating device 26 is operated. By driving, the substrate 14 is raised until the upper surface of the substrate 14 contacts the lower surface of the screen mask 11. On the other hand, after printing is completed, the substrate 14 is lowered with respect to the screen mask 11 by driving the AC servomotor 25t of the plate separating device 26 in order to perform the plate separating operation. The substrate 14 separated from the plate is carried out of the printing apparatus by the substrate carrying-out device 21b.
[0019]
FIG. 22 shows another plate separating device. 22, reference numeral 402 denotes a stage (substrate support device); 417, an AC servo controller; 414, an AC servo motor controlled by the AC servo controller 417; 408, a ball screw rotated forward and reverse by the AC servo motor 414; The upper bearing of the ball screw 408, 410 is the lower bearing of the ball screw 408, 411 is a pulley on the ball screw 408 side, 412 is a pulley on the AC servomotor 414 side, 413 is a timing belt, and 415 is a linear guide for raising and lowering the stage 402. It is a guide. In this plate separating device, a stage (substrate support device) 402 can be moved up and down at an arbitrarily set speed and range by an AC servo controller 417, an AC servo motor 414, and a ball screw 408. Eleven plate separation speeds can be arbitrarily adjusted.
[0020]
Immediately before performing the above-described plate separating operation, in other words, immediately after printing of the cream solder 12 is completed, the screen mask 11 is heated by induction heating by the screen mask heating device 27. As shown in FIGS. 5 and 6, the screen mask heating device 27 arranges the ring-shaped induction coil 28a of the induction heating unit 28 on the screen mask 11 at a predetermined distance. Then, when the cream solder 12 is filled in the through hole 11a of the screen mask 11, a current is applied to the induction coil 28a for a time set by the timer 29, for example, for a time within several msec to several seconds, and an induction magnetic field is generated. Then, the screen mask 11 itself is directly heated by induction heating by passing an induced current through the screen mask 11 itself. As an example of the induction coil 28a, a circular donut shape having an inner wire diameter of 50 mm, an outer diameter of 170 mm, and a thickness of 2 mm has a low electric resistance (such as Joule heat) of 35 enameled wires or copper wires. The conductor is wound with a winding number h = 21 to form an induction coil. As the induction heating conditions, at a voltage of 100 V and 60 Hz, an electric power of 1400 W is supplied for only a few seconds to perform the induction heating. In the present embodiment, the induction coil 28a is arranged in a non-contact state apart from the upper surface of the screen mask 11 by a predetermined distance as shown in FIG. At the time of printing the cream solder 12, it may be retracted from above the screen mask 11 so as not to hinder the printing of the cream solder 12, while at the time of induction heating, it may be moved above the screen mask 11 to enable induction heating. The distance between the induction coil 28a and the screen mask 11 is preferably set to a size such that a predetermined induction current flows through the screen mask 11 by the induction coil 28a.
[0021]
In the above induction heating, the screen mask 11 is made of a conductive material such as stainless steel, so that an induction current flows. However, stainless steel or the like has a higher resistance than copper, so that the screen mask itself generates heat. The cream solder 12 has a small solder particle diameter or is creamy due to flux and is not conductive, so that no induced current flows and no heat is generated. Therefore, as shown in FIG. 7, when the screen mask 11 is heated by induction heating, the temperature of the inner wall surface of the through hole 11 a of the screen mask 11 rises. While the temperature rises in the contacting part and the surrounding area, the temperature does not rise in the central part of the cream solder 12, and the central part of the cream solder 12 and the outer peripheral part (the part in contact with the through hole 11a). A temperature gradient is formed between them as shown in FIG. That is, the temperature of the portion of the cream solder 12 that contacts the inner wall surface of the through hole 11a is high, and the temperature gradient gradually decreases from the portion toward the center of the cream solder 12. . As a result, as shown in FIG. 7A, the viscosity of the cream solder 12 is lower at the outer peripheral portion than at the central portion. This is because the cream solder 12 has the characteristic as shown in FIG. 8, that is, the characteristic that the viscosity decreases as the temperature increases. By this induction heating, the viscosity of the cream solder 12 between the inner wall surface of the through hole 11a of the screen mask 11 and the cream solder 12 contacting the inner wall surface decreases, and the cream solder 12 It becomes easy to separate from the through-hole 11a, and the separation of the plate can be performed well.
[0022]
As one example of the material of the cream solder 12, a material containing 90% by weight of metal powder and 10% by weight of flux is preferable. About 62% by weight of the metal powder is tin, the remainder is lead, and the particle size is 20 to 40 μm. The flux contains 75 to 40% by weight of alcohol or the like as a solvent, and the remaining solid content is 25 to 60% by weight. This solid contains rosin, activator, and thixotropic agent. A specific example of a cream solder product is a Panasonic solder cream with a product number MR7125 of 63% by weight of tin and 37% by weight of lead.
As a material of the screen mask 11, a stainless steel (eg, SUS304) such as nickel-chromium or a metal such as nickel is preferable. Further, a screen mask in which a conductive vapor-deposited film or a plated film is formed on the surface of a synthetic resin such as polyimide and the inner wall surface of the through hole can be used. In this case, electromagnetic induction can be generated at a portion of the conductive deposition film or plating film on the inner wall surface of the through hole.
[0023]
Further, when the substrate 14 as the printing medium is made of copper having excellent conductivity, the substrate 14 hardly generates heat due to electromagnetic induction, and does not adversely affect electronic components and the like on the substrate.
The print inspection unit 38 determines the state of the cream solder layer 12 a formed on the land 15 of the substrate 14, that is, the shape and position of the cream solder layer 12 a, as a camera or a laser length measuring device as an example of the print state detection unit 40. The volume of the cream solder layer 12a and the amount of displacement are calculated by the processing calculation unit 39 based on the measurement result. The laser length measuring device irradiates a laser to the cream solder layer 12a and calculates the height and the like of the cream solder layer 12a from the position of the reflected light. The above calculation result is compared with the inspection standard stored in the inspection standard storage unit 41 to determine whether the printing is good or not, and the determination result is output to the control unit 34. Is numerically represented, and the numerical value is also output to the control unit 34. This determination operation is performed, for example, by calculating the height, width, volume, and the like of the cream solder layer 12a from an image captured by the camera of the printing state detection unit 40 or position data measured by a laser length measuring device, and storing the inspection reference. This is performed by comparing the determination data such as the height, width, and volume of the cream solder layer stored in the section 41 with the calculated values in the processing operation section 39 to determine whether the printing is good.
[0024]
The process control unit 35 changes the setting of the parameters of the printing apparatus based on the data of the printing state of the cream solder layer 12 after printing by the print inspection unit 38. Here, the above-mentioned parameters are, for example, parameters of each equipment stored in the non-defective print database 37 (for example, printing speed, inclination angle of the squeegee 13, ambient temperature at the time of printing (for example, squeegee in the order of importance). , The temperature of the screen mask, the temperature of the substrate, and the temperature of the air around them), the printing pressure, in other words, the pressure at which the squeegee 13 is pressed against the screen mask 11, the profile of the plate release speed and acceleration of the substrate 14. Etc.) and induction heating conditions (eg, heating output, heating time, heating start timing, etc.). The relationship between these parameters and print quality is stored as a database, and the processing operation unit 36 of the process control unit 35 calculates the optimal parameters.
[0025]
Next, the printing method performed by the printing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that this series of operations is controlled by the control unit 34.
In step S <b> 1, the substrate 11 is loaded into the stage unit 20 by the loading device 21 a of the substrate loading / unloading device 21.
Next, in step S2, the substrate 14 carried into the stage unit 20 is held by the substrate support device 22.
Next, in step S <b> 3, the position of the substrate 14 held by the substrate support device 22 is recognized by the substrate position recognition / correction unit 30, and the position correction amount of the substrate 14 with respect to the screen mask 11 is calculated.
Next, in step S4, the position of the substrate 14 in the XYθ direction with respect to the screen mask 11 is corrected by the XYθ position correction device 25 of the stage unit 20 based on the calculated position correction amount.
Next, in step S5, the substrate 14 is positioned at a printing position below the screen mask 11 by the stage unit 20, and the substrate 14 is raised by the stage unit 20 so that the screen mask 11 contacts the upper surface of the substrate 14. .
[0026]
Next, in step S6, the squeegee 13 is moved on the screen mask 11 to fill the cream solder 12 into the through holes 11a of the screen mask 11.
Next, in step S7, it is determined whether or not the screen mask 11 is to be induction-heated. When the induction heating is not performed, for example, when the cream solder 12 is easily separated from the through hole 11a, the process proceeds to step S8. In the case of induction heating, the process proceeds to step S9, in which a timer 29 is set to a predetermined heating time, and the screen mask 11 is set by the induction coil 28a of the induction heating unit 28 immediately after the printing of the cream solder 12 in step S10. Induction heating.
In step S8, when the induction heating is performed, the plate separating operation is performed immediately after the induction heating. That is, by driving the plate separating device 26 of the stage unit 20, the substrate 14 is lowered with respect to the screen mask 11 to separate the substrate 14 from the screen mask 11, and the cream solder 12 is removed from the through hole 11 a of the screen mask 11. The image is transferred onto the land 15 of the substrate 14. When the induction heating is not performed, the above-described separating operation is performed after the printing of the cream solder 12, and the cream solder 12 is transferred from the through hole 11 a of the screen mask 11 onto the land 15 of the substrate 14.
[0027]
Next, in step S12, the shape and position of the cream solder layer 12a formed on the substrate 14 are inspected by the print inspection unit 38.
Next, in step S13, as a result of the inspection, it is determined whether the printing state is good. When it is determined that the printing state is good, the process proceeds to step S14, and in step S14, the substrate 14 is unloaded from the printing device by the unloading device 21b, and a series of printing operations is completed. If it is determined in step S13 that the printing state is defective, the process proceeds to step S15, where the process control unit 35 changes the design of the process parameters, and ends a series of printing operations. The next cream solder 12 is printed based on the information on the optimum conditions whose design has been changed in step S15, and the plate separating process in step S8 after the printing and the induction heating process of the screen mask 11 in step S10 are performed. I have to. In some cases, the cream solder layer determined to be defective in printing is removed, a new printing operation is performed again under the conditions changed in step S15, and the plate separation step and step S8 in step S8 after printing. The induction heating step of the screen mask 11 in S10 may be performed.
In this flowchart, as an example, a case where the plate separation condition is changed in design and the plate separation process in step S8 is performed, and a case where the induction heating condition is changed in design and the induction heating process in steps S9 and S10 is performed are illustrated. . The design change of the parameters does not change the design of all the parameters at the same time, but changes the design of only the parameters appropriately selected according to the printing state.
[0028]
According to the above-described embodiment, as a result of heating the screen mask 11 by induction heating, the temperature of the outer peripheral portion of the cream solder 12 contacting the inner wall surface of the through hole 11a of the screen mask 11 rises as compared with the central portion thereof. The viscosity will decrease. As a result, the adhesive strength between the inner wall surface of the through-hole 11a of the screen mask 11 and the cream solder 12 is reduced, and the cream solder 12 is easily separated from the screen mask 11, so that the plate separating operation can be performed satisfactorily. It can be carried out. Therefore, the cream solder 12 does not remain on the screen mask 11 side, so that the printing bleed does not occur at the next printing, and the cream solder 12 is supplied to the substrate 14 side in a predetermined amount, that is, in a predetermined shape and a predetermined position. The solder layer 12a can be formed by printing.
[0029]
According to the induction heating, since the screen mask 11 itself generates heat, the heat of the screen mask 11 can be released immediately after the induction heating operation is stopped, and other members other than the screen mask 11 are not heated. In addition, there is no adverse effect on the next printing operation or the like and the devices around the screen mask 11. On the other hand, in a method of heating the screen mask 11 by simply radiating heat from the outside of the screen mask 11 such as hot air, radiant heating (infrared heating), or conduction heating, members or air around the screen mask 11 are heated. Is also heated, and the heating device itself is also heated, so that the members and air surrounding the heating device are also heated, which may adversely affect the next printing operation and the like and the devices around the screen mask 11. is there. Further, in the method of transferring heat from the heating device to the screen mask 11 as described above, since heat is transferred not only to the screen mask 11 but also to the heating device, members around the screen mask 11 and air, there is a disadvantage that heating efficiency is poor. is there.
[0030]
Further, when induction heating is performed without contacting the induction heating unit 28 with the screen mask 11, the induction coil 28 a of the induction heating unit 28 does not contact the cream solder 12 remaining on the surface of the screen mask 11. The coil 28a is not stained by the cream solder 12. In addition, by making it non-contact, when there is an electronic component on the lower surface of the substrate 14, the distance from the electronic component becomes large, and it is possible to prevent the electronic component from being adversely affected during induction heating. .
Here, an experiment was conducted to determine how finely the cream solder 12 having a fine pattern can be well separated from the through hole 11a by induction heating. The diameter of the through hole was about 0.1 mm, and the distance between the centers of the through holes, that is, the pitch between adjacent through holes was 0.2 mm. The ambient temperature of air, cream solder, screen mask and the like was 23 ° C. The experimental results are shown in FIGS. As shown in FIGS. 11A and 11B, in this experiment, when the shearing force of the cream solder 12 filled in the through hole 11a of the screen mask 11 at the time of releasing the plate, the pitch of the through hole is 0. No reduction in the shearing force is observed in a portion of 0.2 mm or less, and the pitch of 0.2 mm is the limit of the fine printing. When the distance d from the inner wall surface of the through hole is 0.05 mm or less, a large reduction in the shearing force is observed. It seemed impossible.
Therefore, in the present invention, by using induction heating, fine printing with a pitch of 0.3 mm, which was conventionally difficult, can be sufficiently performed, and fine printing with a pitch of about 0.2 mm may be performed depending on conditions such as cream soldering. Can also be done.
[0031]
Further, as the induction heating condition, by supplying 1400 W of electric power for 1 to 2 seconds, the screen mask 11 can be raised to about 50 to 70 ° C. with a gap of 1 mm. Further, by setting the supplied power to about 2000 W, the same temperature rise can be achieved within one second, so that the cream solder in the through hole 11a becomes larger between the inner wall surface of the through hole 11a and the center thereof. A temperature difference can be realized. Further, by bringing the induction coil into contact with the screen mask 11, a more efficient temperature rise can be achieved.
Further, in the above-described induction heating plate separating method, the temperature difference between the inner wall surface of the through hole 11a and the central portion of the through hole 11a depends on the width of the through hole. Therefore, in a screen mask having a plurality of types of through-hole widths, the conditions may be set according to the smallest through-hole size among the plurality of through-holes to be subjected to induction heating. That is, if the minimum through-hole width is about 0.15 mm, as described above, rapid control is required such that the power supply to the induction coil is 2000 W and the supply time is about 1 second. In the case of a plurality of relatively rough through holes having a minimum through hole width of 1 mm, the supply power may be 1000 W and the supply power may be 2 to 3 seconds. Therefore, the heating condition of the induction coil can be determined in advance based on the pattern of the screen mask (in other words, the arrangement and size of the through-holes). In this case, the heating condition of the induction coil corresponding to the size of the through-hole is determined based on the pre-measured characteristic values of the cream solder (viscosity with respect to temperature, shear stress value, yield value), and separation of the plate from each through-hole. A heating condition close to the optimum characteristic value may be selected.
[0032]
It should be noted that temperature control by induction heating can also be performed when performing the mask cleaning of the screen mask 11. Thereby, the cream solder remaining in the screen mask through-hole and on the back surface can be more efficiently removed. The conditions at that time do not need to be controlled as strictly as when the plate is separated, and it is sufficient that the solder can be heated to such an extent that the fluidity of the cream solder is improved. For example, heating may be performed at 1000 W during the cleaning time.
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in other various modes.
[0033]
For example, in the above embodiment, in order to relatively separate the screen mask 11 and the substrate 14, the substrate 14 is lowered while the screen mask 11 is kept still. However. The present invention is not limited to this. The screen mask 11 may be moved while the substrate 14 is stationary, and both the screen mask 11 and the substrate 14 may be moved in a direction to separate them from each other. Good.
The printing paste is not limited to the cream solder 12, but may be any material as long as the present invention is applicable. For example, instead of cream solder, a metal powder having a fine particle diameter of about 200 μm or less and a flux may be used. Examples of the metal powder include silver and copper.
In the case of screen printing, induction heating is performed after the scraping operation of the printing paste by the squeegee. However, the invention is not limited to this, and the induction heating is started simultaneously with the scraping operation. Heating may be performed at a temperature lower than the heating temperature, and after the scraping operation is completed, the peripheral portion of the printing paste may be raised to the above-mentioned predetermined temperature by induction heating to reduce the viscosity thereof.
[0034]
In addition, the screen mask 11 is not limited to one that is uniformly induction-heated, but the induction coil 28a is partially opposed only to a portion of the circuit pattern of the cream solder 12 where the plate separation is poor, and the portion is not heated. Only the induction heating may be performed.
The present invention is not limited to the case where the induction heating is performed in a non-contact manner. The induction heating may be performed by bringing the induction heating unit 28 into contact with the upper surface of the screen mask 11 as shown in FIG. In this case, since the distance between the induction coil 28a of the induction heating unit 28 and the screen mask 11 is reduced, the induction heating can be performed efficiently and locally concentrated. In FIG. 9, reference numeral 28b denotes an induction magnetic field.
In addition, in a through-hole that is long along the direction in which the induction current of induction heating flows, the inner wall surface is easily subjected to induction heating, but the inner wall surface of the through-hole that is long in the direction orthogonal to the direction in which the induction current flows is difficult to be induction-heated Tend. Therefore, as shown in FIG. 10 (A), the through-hole 11a long along the X direction has the induction coil 28c arranged along the longitudinal direction of the through-hole 11a, and the line shown by 28c in FIG. It is preferable from the viewpoint of heat generation efficiency to generate an induced current by passing a current through the induction coil. Therefore, as shown in FIG. 10B, the induction coil 28c is also arranged along the longitudinal direction of the through hole 11a long in the Y direction, and a current is applied to the induction coil as indicated by a line 28c in FIG. 10B. It is preferable to generate the induced current by flowing. In FIG. 10B, if an induction coil is arranged in the direction of arrow 28e and a current flows through the induction coil, the inner wall surface of the through hole 11a along the Y direction does not generate much heat. In a QFP (Quad Flat Package) as shown in FIG. 10D, since the longitudinal directions of the through holes 11a on adjacent sides intersect at 45 degrees, a V-shape is formed as shown in FIG. From the viewpoint of heat generation efficiency, it is preferable to dispose an induction coil and apply an electric current to the induction coil as shown by a line 28c in FIG. 10C to generate an induction current.
[0035]
For example, as shown in FIG. 10A, a first induction coil for flowing current in the X direction and a second induction coil for flowing current in the Y direction as shown in FIG. It can also be used as a heating unit. In the induction heating unit configured by stacking two induction coils in this manner, power is alternately applied to one of the first induction coil and the second induction coil or to the first induction coil and the second induction coil. By supplying, even if the pattern of the through-holes is different, the same induction heating unit can flow a current through the induction coil only in the X-direction for the through-holes along the X-direction as shown in FIG. 10B, a current flows through the induction coil only in the Y direction for a through hole along the Y direction as shown in FIG. 10B, or an X direction and a Y direction as shown in FIGS. 10C and 10D. The current can flow through the two induction coils alternately in the X direction and the Y direction through the through holes in both directions. As a result, with respect to the through-holes of FIGS. 10C and 10D, both the through-hole 11a along the X direction and the through-hole 11a along the Y direction can be substantially uniformly induction-heated. Also, even if the patterns of the through-holes are different as shown in FIGS. 10A, 10B, 10C, and 10D, the same induction heating section allows a current to flow through the induction coil only in the X direction, or A current can be supplied to the induction coil only in the Y direction, or a current can be supplied to the induction coil alternately in the X direction and the Y direction, so that the versatility of the induction heating unit can be improved.
[0036]
FIGS. 12A and 12B show an embodiment of the present invention in which the cream solder 12 is filled by using a filling roller 100 instead of a squeegee in a screen printing method. In this embodiment, the printing material, for example, the cream solder 12 is rolled up by rotating the cylindrical filling roller 100, and the cream solder 12 is forcibly filled in the through hole 11 a of the screen mask 11. The cylindrical shape of the filling roller 100 may be a saw-shaped and spiral-shaped groove 100a shown in FIG. In FIG. 12A, reference numeral 101 denotes a scraper for scraping cream solder.
Further, in an embodiment in which the present invention is applied to a dispensing method, a nozzle 111 having a pushing function by a piston 110 as shown in FIG. 13A or a pushing function by compressed air as shown in FIG. It is also possible to forcibly fill the through hole 11a of the screen mask 11 with a printing material 112 such as cream solder. In FIG. 13B, reference numeral 112 denotes a scraper for scraping the cream solder at the tip of the nozzle 111.
[0037]
Further, the present invention is not limited to screen printing, and can be applied to other printing methods.
For example, FIG. 14 shows an embodiment in which the present invention is applied to a direct printing planographic planographic transfer printing system. Here, the printing material 122 supplied in a predetermined pattern to the planographic plate 120 is directly transferred to a predetermined position 115 of a substrate 114 as a printing medium. In FIG. 14, by inductively heating the surface of the printing material 122 that is in close contact with the lithographic plate 120, the adhesive force between the lithographic plate 120 and the printing material 122 is reduced, and transferred to a predetermined position 115 of the printing medium 114. This has the effect of making it easier.
FIGS. 15A and 15B show an embodiment in which the present invention is applied to an offset printing method. The printing material 142 is supplied from the tank 139 storing the printing material 142 to the recess 136a of the plate cylinder 136 by three rollers 140, and the printing material 142 in the recess 136a is transferred onto the blanket cylinder 137. The printing material 142 on the blanket cylinder 137 is transferred to a paper 135 as a printing medium sandwiched between the impression cylinder 138 and printing. In this embodiment, the adhesive force between the printing material 122 and the inner wall surface of the recess 136a of the plate cylinder 136 is reduced by induction heating the inner wall surface of the recess 136a where the printing material 122 is in close contact with the plate cylinder 136. In addition, there is an effect that the image can be easily transferred to the paper 135.
[0038]
FIG. 16 shows an embodiment in which the present invention is applied to a lithographic intaglio transfer printing method. In this embodiment, similarly to the screen printing method, by inductively heating the intaglio 150 and raising the temperature of the intaglio 150 itself, the shearing force of the printing material such as the cream solder 152 on the inner wall surface of the recess 150a is reduced, The effect of improving transferability to a predetermined position 155 such as a land of the substrate 154 is obtained.
FIG. 17 shows an embodiment in which the present invention is applied to an intaglio transfer printing method (gravure printing method). The printing material in the tank 165, for example, the cream solder 162, is supplied to the concave portion 163 a of the plate cylinder 163 by the supply roller 166, and the printing material 162 of the concave portion 163 a is supplied to the base material 160 sandwiched between the plate cylinder 163 and the impression cylinder 161. It is designed to be transferred and printed. In FIG. 17, reference numeral 164 denotes a doctor. The doctor 164 scrapes off an excessive amount of the printing material 162 filled in the recess 163a. In this embodiment, as in the screen printing method, the plate cylinder 163 is induction-heated to raise the temperature of the plate cylinder 163 itself, so that the shearing force of the printing material 162 on the inner wall surface of the concave portion 163a is reduced. The effect that the transfer property to the material 160 is improved is obtained.
[0039]
FIG. 23 is a perspective view of an induction coil according to another embodiment of the present invention. The induction coil is not limited to an annular coil, and may be a square frame-shaped or rectangular frame-shaped induction coil 728. Good.
FIG. 24 shows two induction coils 728 of 728a and 728b prepared in FIG. 23 and arranged on two opposite corners on the substrate on which the QFP is to be positioned. FIG. 11 is a perspective view showing a state in which an induced current 729 flows along the longitudinal direction of FIG. Preferably, the two induction coils 728a and 728b are operated simultaneously.
FIG. 25 shows four induction coils 728 of FIG. 23 of 728c, 728d, 728e, and 728f, which are respectively arranged on four corners of the substrate on which the QFP is to be positioned. It is a perspective view showing the state where induction current 729 was made to flow along the longitudinal direction. Also in this case, the four induction coils 728c to 728f are operated simultaneously.
FIG. 26 shows a case where one induction coil 728g of FIG. 23 is prepared, arranged above the portion of the substrate where the QFP is to be positioned, and one of the induction coils 728g is arranged in the arrangement direction of the through holes 11a. FIG. 11 is a perspective view showing a state where the side edges are arranged in a form inclined at 45 degrees and the same amount of induced current 729 flows through each through hole 11a.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are explanatory views for explaining a printing method according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a block diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of the printing apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart of a printing operation of the printing apparatus in FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a state where the screen mask is heated by the screen mask heating device of the printing apparatus.
FIG. 6 is a perspective view of an induction coil of the screen mask heating device of FIG.
FIGS. 7A to 7C are explanatory diagrams showing a graph of a viscosity distribution of a cream solder by induction heating, a graph of a temperature distribution, and a state of the cream solder in a through hole of a screen mask, respectively.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the temperature and the viscosity of cream solder.
FIG. 9 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention in which the screen mask heating device is in direct contact with the screen mask.
FIGS. 10A to 10D are explanatory views showing a state in which through-holes of a screen mask are arranged at 45 degrees along the X direction and along the Y direction, respectively, and FIGS. FIG. 2 is a perspective view of a QFP using a pattern of through holes as shown in FIG.
FIGS. 11A and 11B are a graph and a diagram illustrating a relationship between a distance from an inner wall surface of a through hole of a screen mask and a shearing force, respectively.
12A and 12B are a perspective view of a filling roller according to an embodiment of the present invention using a cylindrical filling roller instead of a squeegee, and a partial cross section of a printing state by the filling roller. FIG.
FIGS. 13A and 13B are explanatory views of an embodiment of the present invention using a pushing function by a piston instead of a squeegee, and an embodiment of the present invention using a pushing function by compressed air, respectively. It is explanatory drawing of a form.
FIG. 14 is an explanatory diagram of one embodiment of the present invention when the present invention is applied to a direct printing planographic transfer printing method.
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of an embodiment of the present invention when the present invention is applied to an offset printing method.
FIG. 16 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention when the present invention is applied to a planographic intaglio transfer printing method.
FIG. 17 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention when the present invention is applied to an intaglio transfer printing method (gravure printing method).
FIGS. 18A to 18E are explanatory diagrams each showing a conventional screen printing method.
FIGS. 19A to 19D are explanatory views showing a conventional screen printing method.
FIG. 20 is a perspective view of the X-direction drive device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a perspective view of a plate separating device (Z-direction driving device) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a perspective view of another plate separating device (Z-direction driving device) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a perspective view of a rectangular induction coil according to another embodiment of the present invention.
24 is a perspective view showing a state in which two induction coils of FIG. 23 are prepared and arranged on two corners located at diagonal sides of the QFP, and an induction current flows along the longitudinal direction of each through hole. FIG.
FIG. 25 is a perspective view showing a state in which four induction coils of FIG. 23 are prepared and arranged on four corners of the QFP, and an induction current flows along the longitudinal direction of each through hole.
26 shows a case where one induction coil of FIG. 23 is prepared and arranged above the QFP, and is arranged at a 45-degree angle to the pattern of the through-holes; It is a perspective view which shows the state which made it flow.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Screen mask, 11a ... Through-hole, 12 ... Cream solder, 12a ... Cream solder layer, 13 ... Squeegee, 14 ... Board, 15 ... Land, 20 ... Stage part, 21 ... Board loading / unloading apparatus, 22 ... Board support Device, 24: squeegee head driving device, 25: XYθ position correcting means, 26: plate separating means, 27: screen mask heating device, 28: induction heating section, 28a: induction coil, 28b: induction magnetic field, 28c: induction current, 29: timer, 30: substrate position recognition and correction unit, 31: processing operation unit, 32: recognition camera unit, 33: display unit, 34: control unit, 35: process control unit, 36: processing operation unit, 37: non-defective printing Database 38 print inspection unit 39 processing operation unit 40 print state detection unit 41 inspection reference storage unit 100 filling roller 101 Cream solder scraper, 110: piston, 111: nozzle, 112: cream solder scraper, 114: base material, 115: predetermined position, 120: planographic plate, 122: printing material, 135: paper, 136: plate Cylinder, 136a recess, 137 rubber cylinder, 138 impression cylinder, 139 tank, 140 supply roller, 142 printing material, 150 intaglio, 150a recess, 152 printing material, 154 base material, 155 Predetermined positions, 160: base material, 161: impression cylinder, 162: printing material, 163: plate cylinder, 163a: concave portion, 164: doctor, 165: tank, 166: supply roller.

Claims (17)

温度上昇に伴い粘度が低下する特性を有する印刷ペーストを版に保持し、
上記版における上記印刷ペーストが保持された部分が電磁誘導加熱により加熱されてその温度を上昇させて上記保持された部分と接触する上記印刷ペーストの粘度を低下させて上記版と上記印刷ペーストとを分離しやすくし、
上記版に保持された印刷ペーストを上記版から分離して被印刷体に印刷し、
上記印刷ペーストが上記被印刷体に印刷された後、印刷状態を検出して、検出結果に基づき上記版の上記電磁誘導加熱の条件又は上記版と上記被印刷体との分離条件を制御する印刷方法。
Holding a printing paste having the property of decreasing the viscosity with the temperature rise on the plate,
The portion of the plate where the printing paste is held is heated by electromagnetic induction heating to increase the temperature and reduce the viscosity of the printing paste in contact with the held portion to reduce the viscosity of the printing paste and the printing paste. Easy to separate,
Printing paste held on the plate is separated from the plate and printed on a printing medium,
After the printing paste is printed on the printing medium, a printing state is detected, and printing for controlling the electromagnetic induction heating condition of the plate or the separation condition between the printing plate and the printing medium based on the detection result is performed. Method.
上記版は、上記印刷ペーストを保持するための所定パターンの開口部を有し、上記版が上記被印刷体に接触したのち上記版と上記被印刷体とを相対的に分離させて上記開口部内の上記印刷ペーストを上記被印刷体上に印刷するようにした請求項1に記載の印刷方法。The printing plate has an opening having a predetermined pattern for holding the printing paste, and after the printing plate comes into contact with the printing medium, the printing plate and the printing medium are relatively separated from each other to form an opening in the opening. The printing method according to claim 1, wherein the printing paste is printed on the printing medium. 上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して非接触で電磁誘導加熱を行うようにした請求項2に記載の印刷方法。The printing method according to claim 2, wherein the electromagnetic induction heating device that performs the electromagnetic induction heating performs the electromagnetic induction heating on the plate in a non-contact manner. 上記電磁誘導加熱装置と上記版との間隔は、上記電磁誘導加熱装置により上記版に対して所定の誘導電流が流れる寸法に構成されているようにした請求項3に記載の印刷方法。4. The printing method according to claim 3, wherein a distance between the electromagnetic induction heating device and the printing plate is set to a size such that a predetermined induction current flows through the printing plate by the electromagnetic induction heating device. 上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して接触して電磁誘導加熱を行うようにした請求項2に記載の印刷方法。The printing method according to claim 2, wherein the electromagnetic induction heating device that performs the electromagnetic induction heating contacts the plate to perform the electromagnetic induction heating. 上記電磁誘導加熱は、上記印刷ペーストの上記版の開口部への保持が終了したのちに行われるようにした請求項2〜5のいずれかに記載の印刷方法。The printing method according to any one of claims 2 to 5, wherein the electromagnetic induction heating is performed after holding of the printing paste in the opening of the plate is completed. 上記開口部は貫通孔であり、上記版はスクリーンマスクであってスキージの移動により上記印刷ペーストを上記貫通孔内に充填するようにした請求項2〜6のいずれかに記載の印刷方法。7. The printing method according to claim 2, wherein the opening is a through hole, and the printing plate is a screen mask, and the printing paste is filled in the through hole by moving a squeegee. 上記電磁誘導加熱により、上記印刷ペーストは上記版に保持されている部分に接触している部分の温度が高く、その部分から離れるに従い徐々に温度が低下するような温度勾配を有するようにした請求項2〜7のいずれかに記載の印刷方法。By the electromagnetic induction heating, the printing paste has a temperature gradient such that the temperature of the portion in contact with the portion held by the plate is high, and the temperature gradually decreases as the distance from the portion increases. Item 8. The printing method according to any one of Items 2 to 7. 上記電磁誘導加熱を発生させるための誘導電流は、上記版の開口部の長手方向沿いに流れるようにした請求項2〜8のいずれかに記載の印刷方法。The printing method according to any one of claims 2 to 8, wherein the induction current for generating the electromagnetic induction heating flows along a longitudinal direction of the opening of the plate. 版を被印刷体上に位置させて接触させ、上記版に印刷ペーストを供給し、スキージで上記印刷ペーストを上記版の一端から所定方向に移動させることにより上記版の開口部内に上記印刷ペーストを充填し、上記版を上記被印刷体から取り外すことにより、上記版の上記開口部内の上記印刷ペーストを上記被印刷体上に移動させて印刷ペースト層を上記被印刷体上に形成する印刷装置において、
温度上昇に伴い粘度が低下する特性を有する印刷ペーストを保持するための所定パターンの開口部を有する版と、
上記版における上記印刷ペーストが保持された部分の温度を電磁誘導加熱により上昇させて上記保持された部分と接触する上記印刷ペーストの粘度を低下させて上記版と上記印刷ペーストとを分離しやすくする電磁誘導加熱装置と、
上記版が上記被印刷体に接触したのち上記版と上記被印刷体とを相対的に分離させて上記版の上記開口部内に保持された印刷ペーストを上記版から分離して被印刷体に印刷する印刷ペースト分離装置と、
上記印刷ペーストが上記被印刷体に印刷された後、印刷状態を検出して、検出結果に基づき上記版の上記電磁誘導加熱の条件又は上記版と上記被印刷体との分離条件を制御する制御部と
を備える印刷装置。
The printing paste is supplied into the opening of the printing plate by placing the printing plate on the printing medium and bringing the printing paste into contact with the printing plate, supplying the printing paste to the printing plate, and moving the printing paste in one direction from one end of the printing plate with a squeegee. Filling and removing the plate from the printing medium, a printing apparatus that moves the printing paste in the opening of the plate onto the printing medium to form a printing paste layer on the printing medium. ,
A plate having an opening of a predetermined pattern for holding a printing paste having a property of decreasing viscosity with increasing temperature,
The temperature of the portion where the printing paste is held in the plate is increased by electromagnetic induction heating to reduce the viscosity of the printing paste that comes into contact with the held portion and facilitate separation of the printing paste from the plate. An electromagnetic induction heating device,
After the printing plate comes into contact with the printing medium, the printing plate and the printing medium are relatively separated from each other, and the printing paste held in the opening of the printing plate is separated from the printing plate and printed on the printing medium. Printing paste separating device,
After the printing paste is printed on the printing medium, a printing state is detected, and control for controlling conditions of the electromagnetic induction heating of the plate or separation conditions of the printing plate and the printing medium based on the detection result is performed. And a printing device.
上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して非接触で電磁誘導加熱を行うようにした請求項10に記載の印刷装置。The printing apparatus according to claim 10 , wherein the electromagnetic induction heating device that performs the electromagnetic induction heating performs the electromagnetic induction heating on the plate in a non-contact manner. 上記電磁誘導加熱装置と上記版との間隔は、上記電磁誘導加熱装置により上記版に対して所定の誘導電流が流れる寸法に構成されているようにした請求項11に記載の印刷装置。12. The printing apparatus according to claim 11 , wherein a distance between the electromagnetic induction heating device and the printing plate is set to a size such that a predetermined induction current flows through the printing plate by the electromagnetic induction heating device. 上記電磁誘導加熱を行う電磁誘導加熱装置は上記版に対して接触して電磁誘導加熱を行うようにした請求項10に記載の印刷装置。The printing apparatus according to claim 10 , wherein the electromagnetic induction heating device that performs the electromagnetic induction heating contacts the plate to perform the electromagnetic induction heating. 上記電磁誘導加熱は、上記印刷ペーストの上記版の開口部への保持が終了したのちに行われるようにした請求項10〜13のいずれかに記載の印刷装置。The printing apparatus according to any one of claims 10 to 13 , wherein the electromagnetic induction heating is performed after the holding of the printing paste in the opening of the plate is completed. 上記開口部は貫通孔であり、上記版はスクリーンマスクであってスキージの移動により上記印刷ペーストを上記貫通孔内に充填するようにした請求項10〜14のいずれかに記載の印刷装置。The opening is a through hole, the plate is printing apparatus according to any one of claims 10 to 14 for the printing paste by the movement of the squeegee a screen mask so as to fill in the through hole. 上記電磁誘導加熱により、上記印刷ペーストは上記版に保持されている部分に接触している部分の温度が高く、その部分から離れるに従い徐々に温度が低下するような温度勾配を有するようにした請求項10〜15のいずれかに記載の印刷装置。By the electromagnetic induction heating, the printing paste has a temperature gradient such that the temperature of the portion in contact with the portion held by the plate is high, and the temperature gradually decreases as the distance from the portion increases. Item 16. The printing device according to any one of Items 10 to 15 . 上記電磁誘導加熱を発生させるための誘導電流は、上記版の開口部の長手方向沿いに流れるようにした請求項10〜16のいずれかに記載の印刷装置。The printing apparatus according to any one of claims 10 to 16 , wherein the induction current for generating the electromagnetic induction heating flows along the longitudinal direction of the opening of the plate.
JP12686397A 1996-05-17 1997-05-16 Printing method and printing apparatus Expired - Fee Related JP3549705B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12686397A JP3549705B2 (en) 1996-05-17 1997-05-16 Printing method and printing apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-123393 1996-05-17
JP12339396 1996-05-17
JP12686397A JP3549705B2 (en) 1996-05-17 1997-05-16 Printing method and printing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1058650A JPH1058650A (en) 1998-03-03
JP3549705B2 true JP3549705B2 (en) 2004-08-04

Family

ID=26460343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12686397A Expired - Fee Related JP3549705B2 (en) 1996-05-17 1997-05-16 Printing method and printing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3549705B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103831342A (en) * 2014-03-05 2014-06-04 艾柯豪博(苏州)电子有限公司 Roll-to-roll insulating varnish printing process of stamping parts

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955603B1 (en) * 2007-12-21 2010-05-03 주식회사 에이디피엔지니어링 Apparatus and method for forming solder bump
KR100965520B1 (en) * 2007-12-26 2010-06-23 엘아이지에이디피 주식회사 Appratus for supplying molten solder to template for forming solder bump
JP6225193B2 (en) * 2013-10-08 2017-11-01 リンテック株式会社 Manufacturing method of electronic component mounting body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103831342A (en) * 2014-03-05 2014-06-04 艾柯豪博(苏州)电子有限公司 Roll-to-roll insulating varnish printing process of stamping parts

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1058650A (en) 1998-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6371017B1 (en) Printing method and printing apparatus
US7823762B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of printed wiring board
JPH05185762A (en) Mask for creamy solder printing and soldering method of electric component using the mask
JPH11514306A (en) Screen printing method and screen printing apparatus
JPH09314814A (en) Cleaning device and cleaning method
JP3549705B2 (en) Printing method and printing apparatus
JP3863980B2 (en) Printing method and printing apparatus
KR20150018023A (en) Paste printing apparatus and Paste printing method
JPH06286105A (en) Printing method for creamy solder
JPH11147306A (en) Screen printing method and screen printing device
JPH1142759A (en) Printing method and printing apparatus
JP3430910B2 (en) Cream solder printing apparatus and solder bump forming method for forming solder bumps
JPH08307047A (en) Solder precoated circuit board, method and apparatus for solder precoating
JP2006332120A (en) Soldering method and printed wiring board employing it
JPH10202832A (en) Screen printing machine and method for screen printing
WO1992007679A1 (en) A method of coating ridged plates, particularly printed circuit boards
JP3346361B2 (en) Screen printing method
Krammer et al. Method for selective solder paste application for BGA rework
JP4171663B2 (en) Stencil printing method and apparatus
JPH09201943A (en) Device for spreading solder and method therefor
JP3344412B2 (en) Coating device
JP2001038270A (en) Coating apparatus and method and printing apparatus and method
KR0138707B1 (en) Minuteness pitch electronics component of mounter method
JPH1051125A (en) Mask for solder paste printing and solder paste printing apparatus
JPH0621147A (en) Method for packaging electronic parts

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040413

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040421

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees