JP3622707B2

JP3622707B2 - Screen printing apparatus and screen printing method

Info

Publication number: JP3622707B2
Application number: JP2001265530A
Authority: JP
Inventors: 成孝阿部; 清一宮原; 亮前田; 裕治大武
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP2003072025A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装工程において、基板上にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、印刷対象部位に応じてパターン孔が開孔されたマスクプレートを基板上にセットし、スキージングによりマスクプレートのパターン孔を介して基板上にペーストを印刷するものである。
【０００３】
このスクリーン印刷のスキージング方法として、密閉型のスキージヘッドを用いる方法が知られている。この方法は、通常のスクリーン印刷と異なりマスクプレート上にペーストを直接供給するのではなく、内部にペーストを貯溜したスキージヘッドを用いるものである。この方法では、スキージヘッドの下面に設けられたペースト接触面をマスクプレートに当接させた状態で、スキージヘッドを移動させることにより、マスクプレートのパターン孔にペースト接触面を介してペーストを順次充填させる。
【０００４】
このスキージヘッドの構成として、従来はペーストを貯溜するペースト貯溜空間と、ペーストをマスクプレートに接触させる印刷空間とが分離された構成が一般であった。すなわち、予めペーストが充填された専用容器をスキージヘッドに装着し、この専用容器の下面に設けられた押し出し孔を介してペーストをペースト接触面が設けられた印刷空間に移動させるようにしたものが用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の密閉型のスキージヘッドを用いたスクリーン印刷では、ペースト貯溜空間と印刷空間とが押し出し面とを介して分離された構造に起因して、印刷空間内でのペーストのローリング流動が阻害されるという問題点があった。以下、従来のスキージヘッドの構造を図面を参照して説明する。
【０００６】
図６は、従来の密閉型スキージヘッドの部分断面図である。図６において、スキージヘッドＡには、ペーストであるクリーム半田Ｓが予め充填された半田カセットＢが装着されている。半田カセットＢ内のクリーム半田Ｓは、加圧板Ｃによって加圧されることにより、仕切板Ｄに設けられた押し出し孔Ｅを介して、スキージング方向の前後を摺動部材によって囲まれた印刷空間Ｆ内に移動する。そして、スキージヘッドＡをマスクプレートＧに対して矢印ａ方向に移動させるスキージング動作においては、クリーム半田Ｓは印刷空間Ｆ内で矢印ｂ，ｃ，ｄに示すようなローリング流動を行う。
【０００７】
このとき、流動経路は印刷空間Ｆの上面を仕切る仕切板Ｄの下面に沿った形状となることから、クリーム半田Ｓの流動はこの仕切板Ｄによって抵抗を受ける。このため、矢印ｄに示すようなクリーム半田Ｓの下降方向の流動が正常に行われず、マスクプレートＧ表面近傍においてはクリーム半田Ｓの不足が生じて、パターン孔内への充填不良などの印刷不具合が生じやすいという問題点があった。
【０００８】
そこで本発明は、ローリング流動を確保して、印刷不具合を防止することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することをを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のスクリーン印刷装置は、マスクプレート上でスキージヘッドを移動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、前記スキージヘッドをマスクプレートに対してそれぞれ水平方向に移動させ、昇降させる水平移動手段、昇降手段と、スキージヘッドをマスクプレートに対して押圧する押圧手段と、前記スキージヘッドに設けられ内部にペーストを貯溜するペースト貯溜部と、このペースト貯溜部内のペーストの上面と外部とを仕切る可撓性の膜部材と、前記膜部材を下方に押圧することによりペースト貯溜部内のペーストを加圧してペースト貯溜部から下方に移動させる加圧手段と、下方に移動したペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマスクプレートの表面に接触させる印刷空間と、前記印刷空間のスキージング方向の前後壁を形成し前記マスクプレートの上面に摺接する相対向した２つの摺接部とを備え、スキージヘッドをマスクプレート上で移動させるスキージング動作において、前記膜部材が前記印刷空間内でのペーストのローリング流動に応じて変形する。
【００１０】
請求項２記載のスクリーン印刷方法は、スキージヘッドをマスクプレートに対してそれぞれ水平方向に移動させ、昇降させる水平移動手段、昇降手段と、スキージヘッドをマスクプレートに対して押圧する押圧手段と、前記スキージヘッドに設けられ内部にペーストを収容するペースト貯溜部と、このペースト貯溜部内のペーストの上面と外部とを仕切る可撓性の膜部材と、前記膜部材を下方に押圧することによりペースト貯溜部内のペーストを加圧してペースト貯溜部から下方に移動させる加圧手段と、下方に移動したペーストを収容し下面に形成された開口部を介してマスクプレートの表面に接触させる印刷空間と、前記印刷空間のスキージング方向の前後壁を形成し前記マスクプレートの上面に摺接する相対向した２つの摺接部とを備えたスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷方法であって、前記加圧手段によってペースト貯溜部内のペーストを加圧して印刷空間内に移動させる押し込み工程と、加圧手段による加圧を解除した状態で、マスクプレート上で前記スキージヘッドを移動させることにより、マスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷する印刷工程とを含み、印刷工程でのスキージング動作において前記膜部材が前記印刷空間内でのペーストのローリング流動に応じて変形する。
【００１１】
本発明によれば、加圧手段によってペースト貯溜部内のペーストを加圧して印刷空間内に移動させた後に、加圧手段による加圧を解除した状態でマスクプレート上でスキージヘッドを移動させてマスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷する印刷工程でのスキージング動作において、膜部材が印刷空間内でのペーストのローリング流動に応じて変形することにより、良好なローリング流動が確保され不具合のない印刷を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図、図２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図、図３、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断面図、図５は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷におけるスキージヘッドの動作説明図である。
【００１３】
まず図１、図２を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。図１、図２において、基板の位置決め部１は、図示しない移動テーブル上に基板保持部２を配設して構成されている。スクリーン印刷対象の基板３は基板保持部２のクランパ４によって保持されており、移動テーブルを駆動することにより、基板保持部２に保持された基板３は水平方向および上下方向に位置決めされる。
【００１４】
位置決め部１の上方には、スクリーンマスク１０が配設されている。スクリーンマスク１０はホルダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されており、マスクプレート１２には印刷対象の基板３の印刷部位に対応したパターン孔１２ａが開孔されている。
【００１５】
スクリーンマスク１０上にはスキージヘッド１３がヘッド昇降部２０によって昇降自在に配設されている。ヘッド昇降部２０はプレート部材２１上に立設されたシリンダ２２を備えている。シリンダ２２のロッド２２ａの下端部には、結合部材１５を介してスキージヘッド１３が結合されている。
【００１６】
シリンダ２２を駆動することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート１２に対して昇降するとともに、スキージヘッド１３をマスクプレート１２に対して押圧する。ヘッド昇降部２０はスキージヘッド１３をスクリーンマスク１０に対して昇降させる昇降手段となっている。またシリンダ２２は、スキージヘッド１３をマスクプレート１２に対して押圧する押圧手段となっている。
【００１７】
ヘッド昇降部２０のプレート部材２１の下面には、両端部にスライダ２３が固着されており、スライダ２３はフレーム２５の上面に配設されたガイドレール２４にスライド自在に嵌着されている。またプレート部材２１の下面にはナット２６が結合されており、ナット２６に螺合した送りねじ２７は、モータ２８によって回転駆動される。
【００１８】
モータ２８を駆動することにより、プレート部材２１は水平移動し、したがってヘッド昇降部２０に結合されたスキージヘッド１３も水平移動する。スキージヘッド１３を下降させた状態で、モータ２８を駆動することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート１２上で水平移動する。すなわち、モータ２８、送りねじ２７およびナット２６は、スキージヘッド１３をマスクプレート１２上で水平移動させる水平移動手段となっている。
【００１９】
スキージヘッド１３の下部には、マスクプレート１２の表面に当接してペーストであるクリーム半田５をパターン孔１２ａに充填する印刷部１４が設けられている。図３を参照して印刷部１４の構造を説明する。図３において、３０は本体部であり、マスクプレート１２の幅方向に細長形状のブロック状部材である。本体部３０の長さ寸法は図２に示すように印刷対象の基板３の幅寸法をカバーするように設定される。
【００２０】
本体部３０には、内部にクリーム半田５を貯溜する貯溜部３１（ペースト貯溜部）が着脱自在に装着される凹部３０ａが形成されている。貯溜部３１は上下が開口した方形の枠形状となっており、貯溜部３１内のクリーム半田５と外部とを仕切る膜部材３３を備えている。膜部材３３は、エラストマなどの可撓性・伸縮性に富む膜状材を下面側が開口した袋状容器に成形したものであり、貯溜部３１の下端の内周に沿って設けられた固定部３１ａ（図４（ａ）参照）によって貯溜部３１と結合されている。膜部材３３は、内部に収容するクリーム半田５の体積に応じて貯溜部３１内で伸縮し、貯溜部３１内に収容されたクリーム半田５の上面と外部とを仕切る仕切面となっている。
【００２１】
貯溜部３１の上面の開口には内部のクリーム半田５を加圧する加圧板３２が嵌入している。加圧板３２は上方に配置されたシリンダ１６のロッド１６ａと結合されており、シリンダ１６を駆動することにより、加圧板３２は貯溜部３１内で上下動する。加圧板３２を下降させることにより、内部にクリーム半田５を収容した膜部材３３は上方から押圧され、クリーム半田５は加圧される。
【００２２】
シリンダ１６は、バルブＶ、レギュレータＲを介してエア源１８と接続されている。レギュレータＲは、制御部１９からの圧力設定信号に従ってシリンダ１６に供給されるエアの圧力を設定できるようになっており、貯溜部３１内のクリーム半田５を所定の圧力で押し下げるようになっている。シリンダ１６および加圧板３２はペーストであるクリーム半田５を加圧する加圧手段となっている。シリンダ１６によって加圧されたクリーム半田５は、貯溜部３１内で下方に移動し下面の開口から下方に押し出される。そして押し出されたクリーム半田は、本体部３０の下面に配設されたスキージング部３６によって囲まれた印刷空間３５に到達する。
【００２３】
次に図４を参照してスキージング部３６および印刷空間３５について説明する。スキージング部３６は、本体部３０の下部において周囲を閉囲する４方向の壁面より構成され、これらの壁面の内側に印刷空間３５が形成される。図４（ａ）に示すように、スキージング部３６のスキージング方向（矢印ｅ方向）の両端には、印刷空間３５の前後壁面を形成する２つの摺接部３７が設けられている。印刷動作時には、印刷空間３５は加圧されたクリーム半田５を収容し、印刷空間３５の下面、すなわち２つの摺接部３７の間に形成された開口部を介してクリーム半田５をマスクプレート１２の表面に接触させる。摺接部３７は、板状の掻き取り部材３９と、ブロック形状の充填部材３８とを組み合わせて一体的に結合した構成となっている。掻き取り部材３９は、印刷空間３５内に位置するマスクプレート１２の上面に対して、鈍角αの接触角で摺接している。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、掻き取り部材３９は下端部３９ａがマスクプレート１２の上面に摺接する可撓性の板部材であり、スキージングにおいてマスクプレート１２上面のクリーム半田５を掻き取る。充填部材３８は、掻き取り部材３９が装着される装着面３８ａと、この装着面３８ａに対して所定の角度βをなし印刷空間３５内に位置するマスクプレート１２の上面に対して鋭角γをなす充填面３８ｂを有し、エラストマなどの可撓性の材質によって略方形断面のブロック形状に形成されている。充填部材３８は、スキージングにおいて充填面３８ｂによってクリーム半田５をローリング（矢印ｆ参照）させパターン孔１２ａ内に充填する。
【００２５】
次にスキージヘッド１３によるスクリーン印刷におけるクリーム半田５のローリング流動について図５を参照して説明する。図５（ａ）において、スキージヘッド１３は下降状態にありスキージング部３６はマスクプレート１２の上面に当接している。貯溜部３１の膜部材３３内にはクリーム半田５が収容されており、スキージング開始に際しては、クリーム半田５の押し込み動作を行う。すなわちシリンダ１６を駆動して、加圧板３２によって膜部材３３を介して内部のクリーム半田５を加圧する。これにより、貯溜部３１、印刷空間３５内のクリーム半田５は下方に移動し、印刷空間３５内はクリーム半田５で隙間なく充填される。（押し込み工程）。
【００２６】
次いで図５（ｂ）に示すように加圧板３２を上昇させ、貯溜部３１内のクリーム半田５の加圧を解除する。そしてこの状態でスキージングが開始される。図５（ｃ）に示すように、スキージヘッド１３をマスクプレート１２上で矢印ｇ方向に水平移動させることにより、印刷空間３５内のクリーム半田５にはローリング流動が付与される。これにより、スキージヘッド１３の移動過程において、クリーム半田５はマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に進入し内部を良好に充填する。
【００２７】
このローリング流動において、印刷空間３５内のクリーム半田５は、まずスキージング方向の後側の摺動部３７Ａによってすくわれて矢印ｈに示す方向に流動する。そして流動するクリーム半田５は、クリーム半田５と外部とを仕切る膜部材３３の下面を上向きに押し上げる。これにより、可撓性に富む膜部材３３は図５（ｃ）のようにローリング流動に応じた形状に撓み変形を生じ、クリーム半田５は撓み変形した膜部材３３の下面に沿った形で、矢印ｉ，ｊのように流動する。このとき、膜部材３３はクリーム半田５との接触面においてクリーム半田５の流動に対する抵抗が極小となるような形状に撓み変形する。
【００２８】
したがって、スキージングによって誘起された印刷空間３５内のクリーム半田５のローリング流動が阻害されることがなく、マスクプレート１２の表面に対する下向き方向の流動（矢印（ｊ））が良好に確保される。この結果、マスクプレート１２のパターン孔１２ａ内には、充填不足を生じることがなく十分な量のクリーム半田５が進入し、良好な印刷が行われる。
【００２９】
そしてスキージング方向が反転し、図５（ｄ）に示すようにスキージヘッド１３を矢印ｋ方向に水平移動させて印刷を行う場合にも同様に、摺動部３７Ｂによってすくわれたクリーム半田５は、印刷空間３５内において矢印ｌ，ｍ，ｎに示すようなローリング流動を行う。この場合においても、膜部材３３がこのローリング流動に応じた形状に撓み変形することにより、良好なローリング流動が確保される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、加圧手段によってペースト貯溜部内のペーストを加圧して印刷空間内に移動させた後に、加圧手段による加圧を解除した状態でマスクプレート上で前記スキージヘッドを移動させてマスクプレートのパターン孔を介して基板にペーストを印刷する印刷工程でのスキージング動作において、膜部材が印刷空間内でのペーストのローリング流動に応じて変形することにより、良好なローリング流動が確保され不具合のない印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷におけるスキージヘッドの動作説明図
【図６】従来の密閉型スキージヘッドの部分断面図
【符号の説明】
３基板
５クリーム半田
１２マスクプレート
１２ａパターン孔
１３スキージヘッド
１６シリンダ
２０ヘッド昇降部
３１貯溜部
３２加圧板
３３膜部材
３５印刷空間
３６スキージング部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printing apparatus and a screen printing method for printing paste such as cream solder or conductive paste on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In an electronic component mounting process, screen printing is used as a method for printing paste such as cream solder or conductive paste on a substrate. In this method, a mask plate in which pattern holes are formed according to a printing target portion is set on a substrate, and paste is printed on the substrate through the pattern holes of the mask plate by squeezing.
[0003]
As a screen printing squeezing method, a method using a sealed squeegee head is known. Unlike normal screen printing, this method uses a squeegee head in which the paste is stored, instead of supplying the paste directly onto the mask plate. In this method, the paste contact surface provided on the lower surface of the squeegee head is in contact with the mask plate, and the squeegee head is moved to sequentially fill the pattern holes of the mask plate with the paste via the paste contact surface. Let
[0004]
As a configuration of this squeegee head, conventionally, a configuration in which a paste storage space for storing a paste and a printing space for contacting the paste with a mask plate are separated. That is, a special container pre-filled with a paste is mounted on the squeegee head, and the paste is moved to a printing space provided with a paste contact surface through an extrusion hole provided on the lower surface of the special container. It was used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the screen printing using the above-described conventional sealed squeegee head, the rolling flow of the paste in the printing space is caused by the structure in which the paste storage space and the printing space are separated via the extrusion surface. There was a problem of being obstructed. Hereinafter, the structure of a conventional squeegee head will be described with reference to the drawings.
[0006]
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a conventional sealed squeegee head. In FIG. 6, a squeegee head A is mounted with a solder cassette B pre-filled with cream solder S as a paste. When the cream solder S in the solder cassette B is pressed by the pressure plate C, the printing space is surrounded by the sliding member in the squeezing direction before and after the extrusion hole E provided in the partition plate D. Move into F. In the squeegeeing operation in which the squeegee head A is moved in the arrow a direction with respect to the mask plate G, the cream solder S performs a rolling flow as indicated by arrows b, c, and d in the printing space F.
[0007]
At this time, since the flow path has a shape along the lower surface of the partition plate D that partitions the upper surface of the printing space F, the flow of the cream solder S receives resistance by the partition plate D. For this reason, the downward flow of the cream solder S as indicated by the arrow d is not normally performed, and the shortage of the cream solder S occurs in the vicinity of the surface of the mask plate G, and printing defects such as defective filling in the pattern holes. There was a problem that was likely to occur.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a screen printing apparatus and a screen printing method capable of ensuring a rolling flow and preventing printing problems.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the screen printing apparatus prints a paste on a substrate through a pattern hole of the mask plate by moving the squeegee head on the mask plate, and the squeegee head is applied to the mask plate. A horizontal movement means for moving and moving up and down in the horizontal direction, a lifting means, a pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, a paste storage section provided in the squeegee head for storing paste therein, A flexible film member that separates the upper surface and the outside of the paste in the paste reservoir, and pressurization that presses the film member downward to pressurize the paste in the paste reservoir and move it downward from the paste reservoir Means and a mask through the opening formed in the lower surface containing the paste moved downward A printing space that is in contact with the surface of the rate, and two opposing sliding contact portions that form front and rear walls in the squeezing direction of the printing space and that are in sliding contact with the upper surface of the mask plate, the squeegee head on the mask plate In the moving squeezing operation, the film member is deformed according to the rolling flow of the paste in the printing space.
[0010]
The screen printing method according to claim 2, wherein the squeegee head is moved horizontally with respect to the mask plate and moved up and down, the moving means for raising and lowering, the pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, A paste reservoir provided in the squeegee head for containing the paste therein, a flexible film member for separating the upper surface of the paste in the paste reservoir from the outside, and the paste reservoir by pressing the film member downward Pressurizing means for pressurizing and moving the paste from the paste reservoir, a printing space for accommodating the paste that has moved downward and contacting the surface of the mask plate through an opening formed in the lower surface, and the printing Two opposing sliding contact portions that form front and rear walls in the squeezing direction of the space and that are in sliding contact with the upper surface of the mask plate are provided. A screen printing method using a screen printing apparatus, in which a mask plate is pressed in a state in which the pressurizing unit pressurizes the paste in the paste reservoir and moves it into the printing space, and the pressurizing unit releases the pressure. A printing step of printing the paste on the substrate through the pattern hole of the mask plate by moving the squeegee head above, and the film member is a paste in the printing space in a squeezing operation in the printing step Deforms according to the rolling flow.
[0011]
According to the present invention, after the paste in the paste reservoir is pressed by the pressurizing means and moved into the printing space, the mask is moved by moving the squeegee head on the mask plate in a state where the pressurization by the pressurizing means is released. In the squeezing operation in the printing process that prints the paste on the substrate through the pattern holes of the plate, the film member deforms according to the rolling flow of the paste in the printing space, ensuring a good rolling flow. Can be printed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 5 is a partial sectional view of the squeegee head of the screen printing apparatus, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the squeegee head in screen printing according to an embodiment of the present invention.
[0013]
First, the structure of the screen printing apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2, the substrate positioning unit 1 is configured by disposing a substrate holding unit 2 on a moving table (not shown). The substrate 3 to be screen-printed is held by a clamper 4 of the substrate holder 2, and the substrate 3 held by the substrate holder 2 is positioned in the horizontal direction and the vertical direction by driving the moving table.
[0014]
A screen mask 10 is disposed above the positioning unit 1. The screen mask 10 is configured by mounting a mask plate 12 on a holder 11, and a pattern hole 12 a corresponding to a printing portion of a substrate 3 to be printed is opened in the mask plate 12.
[0015]
A squeegee head 13 is disposed on the screen mask 10 so as to be movable up and down by a head lifting unit 20. The head lifting / lowering unit 20 includes a cylinder 22 erected on a plate member 21. The squeegee head 13 is coupled to the lower end portion of the rod 22 a of the cylinder 22 via the coupling member 15.
[0016]
By driving the cylinder 22, the squeegee head 13 moves up and down relative to the mask plate 12 and presses the squeegee head 13 against the mask plate 12. The head elevating unit 20 is an elevating unit that elevates and lowers the squeegee head 13 with respect to the screen mask 10. The cylinder 22 is a pressing unit that presses the squeegee head 13 against the mask plate 12.
[0017]
Sliders 23 are fixed to both ends of the lower surface of the plate member 21 of the head elevating unit 20, and the sliders 23 are slidably fitted to guide rails 24 disposed on the upper surface of the frame 25. A nut 26 is coupled to the lower surface of the plate member 21, and a feed screw 27 screwed into the nut 26 is driven to rotate by a motor 28.
[0018]
By driving the motor 28, the plate member 21 moves horizontally, and therefore the squeegee head 13 coupled to the head elevating unit 20 also moves horizontally. By driving the motor 28 with the squeegee head 13 lowered, the squeegee head 13 moves horizontally on the mask plate 12. That is, the motor 28, the feed screw 27, and the nut 26 serve as a horizontal moving unit that horizontally moves the squeegee head 13 on the mask plate 12.
[0019]
Below the squeegee head 13, there is provided a printing unit 14 that contacts the surface of the mask plate 12 and fills the pattern holes 12 a with cream solder 5 that is a paste. The structure of the printing unit 14 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a main body, which is a block-like member that is elongated in the width direction of the mask plate 12. The length of the main body 30 is set so as to cover the width of the substrate 3 to be printed as shown in FIG.
[0020]
The main body 30 is formed with a recess 30a in which a reservoir 31 (paste reservoir) for storing the cream solder 5 is detachably mounted. The reservoir 31 has a rectangular frame shape with an upper and lower opening, and includes a film member 33 that partitions the cream solder 5 in the reservoir 31 from the outside. The membrane member 33 is formed by forming a flexible and stretchable membrane material such as an elastomer into a bag-like container having an opening on the lower surface side, and is a fixed portion provided along the inner periphery of the lower end of the reservoir portion 31. It is combined with the storage part 31 by 31a (refer Fig.4 (a)). The film member 33 expands and contracts in the reservoir 31 according to the volume of the cream solder 5 accommodated therein, and serves as a partition surface that partitions the upper surface of the cream solder 5 accommodated in the reservoir 31 from the outside.
[0021]
A pressurizing plate 32 that pressurizes the internal cream solder 5 is fitted into the opening on the upper surface of the reservoir 31. The pressure plate 32 is coupled to the rod 16 a of the cylinder 16 disposed above. By driving the cylinder 16, the pressure plate 32 moves up and down in the reservoir 31. By lowering the pressure plate 32, the film member 33 containing the cream solder 5 therein is pressed from above, and the cream solder 5 is pressurized.
[0022]
The cylinder 16 is connected to an air source 18 via a valve V and a regulator R. The regulator R can set the pressure of the air supplied to the cylinder 16 in accordance with the pressure setting signal from the control unit 19, and pushes down the cream solder 5 in the storage unit 31 with a predetermined pressure. . The cylinder 16 and the pressure plate 32 serve as pressure means for pressing the cream solder 5 that is a paste. The cream solder 5 pressurized by the cylinder 16 moves downward in the reservoir 31 and is pushed downward from the opening on the lower surface. The extruded cream solder reaches the printing space 35 surrounded by the squeezing part 36 disposed on the lower surface of the main body part 30.
[0023]
Next, the squeezing unit 36 and the print space 35 will be described with reference to FIG. The squeezing unit 36 includes four-direction wall surfaces that surround the periphery of the lower portion of the main body unit 30, and a printing space 35 is formed inside these wall surfaces. As shown in FIG. 4A, two sliding contact portions 37 that form front and rear wall surfaces of the printing space 35 are provided at both ends of the squeezing portion 36 in the squeezing direction (arrow e direction). During the printing operation, the printing space 35 accommodates the pressurized cream solder 5, and the cream solder 5 is applied to the mask plate 12 through the lower surface of the printing space 35, that is, through an opening formed between the two sliding contact portions 37. Touch the surface. The sliding contact portion 37 has a structure in which a plate-shaped scraping member 39 and a block-shaped filling member 38 are combined and integrally coupled. The scraping member 39 is in sliding contact with the upper surface of the mask plate 12 located in the printing space 35 at an obtuse angle α.
[0024]
As shown in FIG. 4B, the scraping member 39 is a flexible plate member whose lower end portion 39a is in sliding contact with the upper surface of the mask plate 12, and scrapes the cream solder 5 on the upper surface of the mask plate 12 during squeezing. . The filling member 38 forms an acute angle γ with respect to the mounting surface 38a on which the scraping member 39 is mounted and the upper surface of the mask plate 12 positioned in the printing space 35 with a predetermined angle β with respect to the mounting surface 38a. It has a filling surface 38b and is formed in a block shape having a substantially square cross section by a flexible material such as an elastomer. The filling member 38 rolls the cream solder 5 by the filling surface 38b during squeezing (see arrow f) and fills the pattern holes 12a.
[0025]
Next, the rolling flow of the cream solder 5 in screen printing by the squeegee head 13 will be described with reference to FIG. In FIG. 5A, the squeegee head 13 is in a lowered state, and the squeegee 36 is in contact with the upper surface of the mask plate 12. The cream solder 5 is accommodated in the film member 33 of the reservoir 31. When squeezing is started, the cream solder 5 is pushed in. That is, the cylinder 16 is driven to pressurize the internal cream solder 5 through the film member 33 by the pressure plate 32. As a result, the cream solder 5 in the reservoir 31 and the printing space 35 moves downward, and the printing space 35 is filled with the cream solder 5 without a gap. (Indentation process).
[0026]
Next, as shown in FIG. 5B, the pressure plate 32 is raised, and the pressurization of the cream solder 5 in the storage portion 31 is released. In this state, squeezing is started. As shown in FIG. 5C, the squeegee head 13 is horizontally moved in the direction of the arrow g on the mask plate 12, whereby a rolling flow is imparted to the cream solder 5 in the printing space 35. As a result, during the movement process of the squeegee head 13, the cream solder 5 enters the pattern hole 12a of the mask plate 12 and fills the inside satisfactorily.
[0027]
In this rolling flow, the cream solder 5 in the printing space 35 is first scooped by the sliding portion 37A on the rear side in the squeezing direction and flows in the direction indicated by the arrow h. The flowing cream solder 5 pushes up the lower surface of the film member 33 that separates the cream solder 5 from the outside. Thereby, the flexible film member 33 is bent and deformed in a shape corresponding to the rolling flow as shown in FIG. 5C, and the cream solder 5 is formed along the lower surface of the bent film member 33. It flows as shown by arrows i and j. At this time, the film member 33 is bent and deformed into a shape in which the resistance to the flow of the cream solder 5 is minimized on the contact surface with the cream solder 5.
[0028]
Therefore, the rolling flow of the cream solder 5 in the printing space 35 induced by squeezing is not hindered, and the downward flow (arrow (j)) with respect to the surface of the mask plate 12 is ensured satisfactorily. As a result, a sufficient amount of cream solder 5 enters the pattern hole 12a of the mask plate 12 without causing insufficient filling, and good printing is performed.
[0029]
When the squeegeeing direction is reversed and printing is performed by horizontally moving the squeegee head 13 in the direction of the arrow k as shown in FIG. 5D, the cream solder 5 scooped by the sliding portion 37B is In the printing space 35, a rolling flow as indicated by arrows l, m, and n is performed. Even in this case, the film member 33 is bent and deformed into a shape corresponding to the rolling flow, thereby ensuring a good rolling flow.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, after pressing the paste in the paste reservoir by the pressurizing means and moving it into the printing space, the squeegee head is moved on the mask plate in a state where the pressurization by the pressurizing means is released. In the squeezing operation in the printing process in which the paste is printed on the substrate through the pattern hole of the mask plate, the film member is deformed according to the rolling flow of the paste in the printing space, thereby ensuring a good rolling flow. Printing without defects can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a squeegee head of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. [Fig. 6] Partial sectional view of a conventional sealed squeegee head [Explanation of symbols]
3 Substrate 5 Cream solder 12 Mask plate 12a Pattern hole 13 Squeegee head 16 Cylinder 20 Head elevating part 31 Reserving part 32 Pressure plate 33 Film member 35 Print space 36 Squeezing part

Claims

A screen printing apparatus for printing a paste on a substrate through a pattern hole of a mask plate by moving the squeegee head on the mask plate, and moving the squeegee head in a horizontal direction with respect to the mask plate to move up and down Horizontal movement means, lifting and lowering means, pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, a paste storage section provided in the squeegee head for storing the paste therein, and an upper surface and an outside of the paste in the paste storage section A flexible membrane member that separates the pressure from the paste reservoir, pressurizing the paste in the paste reservoir by pressing the membrane member downward, and the paste moved downward A printing space that is brought into contact with the surface of the mask plate through an opening formed in the lower surface; In the squeezing operation for forming the front and rear walls in the squeezing direction of the printing space and two opposing sliding contact portions that are in sliding contact with the upper surface of the mask plate, the squeegee head is moved on the mask plate in the squeezing operation. Is deformed in accordance with the rolling flow of the paste in the printing space.

Horizontal movement means for moving the squeegee head horizontally with respect to the mask plate, raising and lowering means, pressing means for pressing the squeegee head against the mask plate, and a paste contained in the squeegee head. A paste reservoir, a flexible film member that separates the upper surface of the paste in the paste reservoir from the outside, and pressurizing the paste in the paste reservoir by pressing the film member downward from the paste reservoir. Forms a pressurizing means that moves downward, a printing space that accommodates the paste that has moved downward and contacts the surface of the mask plate through an opening formed in the lower surface, and front and rear walls in the squeezing direction of the printing space And a screen printing apparatus having two slidable contact portions that are in slidable contact with the upper surface of the mask plate. In the printing method, the pressurizing unit pressurizes the paste in the paste reservoir and moves it into the printing space, and the squeegee head is moved on the mask plate in a state where the pressurizing unit releases the pressure. And a printing process for printing the paste on the substrate through the pattern holes of the mask plate, and the film member is responsive to the rolling flow of the paste in the printing space in the squeezing operation in the printing process. A screen printing method characterized by deforming.