JP3739645B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、スクリーン印刷を用いた配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板の製造において、スクリーン版上面においてスキージがインクを掃きつつ移動することにより、スクリーン版下に設けられたワーク基板に所定の印刷パターンを印刷するスクリーン印刷が広く行われている。このようなスクリーン印刷では、印刷終了地点において堆積したインクを再利用してインクの利用効率を高める手法が提供されている。その利用方法としては、例えば、並列に備えられる２本のスキージがスクリーン版上を往復移動するいわゆるダブルスキージによる方法、あるいは、常に一方向にスキージが移動する構成をとり、印刷終了地点において堆積したインクをスコップによって再び印刷開始地点まで回収するいわゆるスコップ印刷による方法が提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような、いわゆるダブルスキージによる方法では、片方向へのスキージの移動（即ち前進印刷）と、その逆方向への移動（後退印刷）では、スクリーン版に生じるテンションに差が生じるため、前進及び後退の両印刷において印刷位置を正確に合わせることは困難であった。
【０００４】
また、スコップ印刷では、スキージとスコップとにより印刷後のインクを掬い取って保持し、これらを移動させて印刷開始位置へ戻す方法が一般的である。このような、単一方向のみのスキージ移動により印刷を行うスコップ印刷においては、上記のような方向の違いによる印刷位置誤差は解消されて位置精度が高い印刷が実現される。しかしながら、スキージは高分子材質等にて形成されるため、例えば、長期使用、あるいは溶剤等により劣化、変形等が生じやすく、その結果スコップとの密着性が低減し、掬い取ったインクが漏洩する可能性があった。
【０００５】
さらに、スコップによってインクを掬い取った場合、当該スコップにおけるインク受け面以外の例えばスクリーン版との当接面には掬い取り時にインクが付着するため、その付着インクが、スコップの復帰移動中において滴下する不具合が生じる可能性があった。
【０００６】
本発明の解決すべき課題は、配線基板製造におけるスクリーン印刷工程において、ワーク基板上部へのインク垂れを防止し、さらには当該スクリーン印刷工程に要する時間を効果的に削減し得る方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記のような課題を解決するために本発明は、
スクリーン版の上面において、高分子材料から成るスキージの片側にインクを堆積させ、そのインクをスキージにより印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版の下側に配置されたワーク基板の少なくとも表面に印刷パターンを印刷するスクリーン印刷工程と、
印刷終了位置において、スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、移動方向においてスキージよりも前方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたインク垂れ防止部材と、そのインク垂れ防止部材よりもさらに前方側に配置されたスコップとを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクをスコップとインク垂れ防止部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びインク垂れ防止部材をスキージとともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含む配線基板の製造方法を提供する。なお、本発明にいうワーク基板は、表及び裏面を有し、少なくとも一方面が印刷されるべき印刷面となる基板を意味する。更に、そのようなワーク基板であって、表及び裏面を貫通するスルーホールを有するワーク基板に対して上記スクリーン印刷工程を行う場合、ワーク基板の表面及びスルーホールの内面のうち少なくとも一方に印刷パターンを印刷する。
【０００８】
上記方法によれば、スコップと、スキージと別部材として構成されるインク垂れ防止部材とによりインク搬送工程におけるインクの保持を行うため、スコップとスキージとでインクを保持する場合と比べて、スコップとインク垂れ防止部材との密着性がよい形状とすることができる。また、スキージをインク保持に兼用させずに済み、インク保持に適したインク垂れ防止部材を選択できることとなる。即ち、スキージはスクリーン印刷工程において、スクリーン版の上面を摺動するため、剛性の高い材質は適さず、スクリーン版に損傷を与えない程度の柔軟性が必要とされる。このような材質であると、長期使用に伴ってスキージの一部に変形や磨耗等に起因する劣化部が生じる可能性がある。このようなスキージをインク保持に兼用すると、その劣化部によりスコップとの当接部分に隙間が生じ、その隙間から保持したインクが漏洩する可能性が生じていた。一方、上記のごとく、スキージとインク垂れ防止部材とを別部材にて構成すれば、インク垂れ防止部材はインクを保持する場合にのみ使用されることとなりスクリーン版の摺動に伴う磨耗等の劣化を防止できる。即ち、インク垂れ防止部材は初期形状が長期間維持され、インクの漏洩が極めて少なくなる。
【０００９】
また、スクリーン版面上を往復移動するいわゆるダブルスキージによる方法のように、スクリーン版に双方向の摩擦力が生じる場合には、双方向の摩擦力を考慮して印刷位置を精度高く設定することは困難である。スクリーン版の双方向において摩擦力による伸びが生じるため、それら伸びに起因して印刷位置の誤差が増大し、結果として印刷不十分部分（いわゆる白壁等）が発生する可能性がある。（即ち、双方向の伸び量を精度高く予測するのは極めて困難である）一方、上記方法によれば、スクリーン版上面において印刷開始位置から印刷終了位置へのスキージの移動は一方向とされており、スクリーン版におけるスキージの摩擦力は単一方向に生じることとなる。このように、スクリーン版の上面において単一方向にのみ摩擦力が生じるようにすれば、その摩擦力を考慮に入れた上で印刷位置の設定を行えば、位置精度を高めることができる。即ち、単一方向にのみ摩擦力が生じる場合には、摩擦力による伸びが少なく、またその伸び量がどの程度であるか予測しやすいのである。
【００１０】
さらに、インク垂れ防止部材は、スキージより高剛性の材質にて形成できる。このように、インク垂れ防止部材としてスキージより変形、磨耗し難い材質を使用すれば、長期間使用してもインク漏洩の原因となる隙間等が生じにくくなる。具体的には、例えば、スキージの材質として高分子材料を採用し、インク垂れ防止部材として金属材料を用いることができる。これらを用いれば、スキージとしてはスクリーン版に損傷を与え難くかつインクを良好に掃き得る材質を採用でき、他方のインク垂れ防止部としては変形、磨耗等が少ない材質が適用できる。
【００１１】
また、インク搬送工程は、インクの掬い取り後において、スコップ及びインク垂れ防止部材を有してなるインク搬送部を、印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含む。これにより、掬い取り時においてインク垂れ防止部材あるいはスコップ等のインク保持側内面以外の部分に付着するインクをワーク基板の領域外において一旦落下させてから、インク保持部を移動させることができるため、ワーク基板上にインクが垂れることがなく落下インクによるニジミ等の不具合を効果的に防止できる。
【００１２】
なお、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間に、スクリーン版の下側から印刷済みのワーク基板を印刷時において基板が設定される位置（印刷時基板位置とも称する）から配出し、代わって新たなワーク基板をその印刷時基板位置に供給するようにしてもよい。このようにすると、印刷終了から次の印刷が開始されるまでの間にワーク基板の交換が済むため（即ち、他の工程（インク搬送工程等）と並行して行うことができるため）、ワーク基板の交換に要する待ち時間を削減でき、配線基板製造における時間短縮を図ることができる。さらには、インク搬送部移動停止工程と並行させてワーク基板の交換を行うようにすれば、スクリーン版へのインク垂れを防止する効果と、印刷のサイクルタイムを削減する効果とがともに達成されることとなり、配線基板の精度及び歩留まりの向上に大いに寄与することとなる。
【００１３】
また、本発明はさらに、上記と同様のスクリーン印刷工程と、印刷終了位置において、スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、移動方向においてスキージよりも前方側に配置されたスコップと、スキージと別部材として構成されスコップの後方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたスコップ受け部材とを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクをスコップとスコップ受け部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びスコップ受け部材をスキージとともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含み、インク搬送工程は、インクの掬い取り後において、スコップ及びスコップ受け部材を有してなるインク搬送部を、印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法をも提供する。例えば、スキージをスコップ受け部材に兼用すると、部材数を減少でき構造簡単な装置構成とすることができる。加えて、上記のごとくインク搬送部移動停止工程を適用すれば、スキージとスコップによるインク保持において漏洩するインク量を最小限に抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
図１は本発明の製造方法に係るインク搬送工程において使用するインク搬送部を模式的に示している。なお、インク搬送部２０の説明に先立って配線基板の製造におけるスクリーン印刷工程及びインク搬送工程の概要について説明する。スクリーン印刷工程では、図５（ａ）のごとくスクリーン版４の上面において、スキージ１０の片側にインク２を堆積させ、そのインク２をスキージ１０により印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版４の下側に配置されたワーク基板６の表面に印刷パターンを印刷する。次いで、インク搬送工程に移ることとなるが、この工程では、まずスクリーン印刷工程の後の残留インク（印刷終了位置（図５（ｃ））におけるインク２）をスコップ１２により掬い取りつつ、その掬い取ったインク２をスコップ１２とスコップ受け部材（図５（ｃ）ではインク垂れ防止部材１４）との間で保持する。そして、そのインク２を保持したスコップ１２及びスコップ受け部材をスキージ１０とともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させて残留インクを印刷開始位置へ供給する。なお、これら、スクリーン印刷工程及びインク搬送工程についての詳細は後述する。
【００１５】
図１に戻り、インク搬送工程に用いるインク搬送部２０について説明する。
インク搬送部２０は、スキージ１０、スコップ受け部材としてのインク垂れ防止部材１４、スコップ１２を備え、スコップ１２とスキージ１０との間にインク垂れ防止部材１４が介在する構成となっている。スキージ１０は、スクリーン版４の上面に対し自身の板面方向が直角、又は略直角となる略板状形状をなし、スクリーン版４側の先端が尖鋭となるよう形成される（即ち、スクリーン版４側に近づくにつれ板厚が狭幅となるよう形成される）。そして、そのスキージ１０とほぼ平行に板状のインク垂れ防止部材１４が設けられて、これらはともに自身の板面方向、即ちスクリーン版４（図２参照）上面における法線方向（法線Ｎの方向）に移動可能となっており、スクリーン版４に対して接近・離間可能に設けられる。なお、スクリーン版４に対するスキージ１０及びインク垂れ防止部材１４の接近・離間方向を第一接近・離間方向とする。
【００１６】
さらに、スコップ１２と連結するように油圧シリンダ、空圧シリンダ、サーボモータ等の移動アクチュエータが備えられ、スコップ受け部材としてのインク垂れ防止部材１４に対し、スコップ１２を相対的に接近・離間させる接近・離間機構が構成される。なお、このスコップ１２のインク垂れ防止部材１４に対する接近・離間方向（以下、第二接近・離間方向ともいう）は、スキージ１０の印刷時における走行方向と同方向となっている。また、インク垂れ防止部材１４は、その接近・離間方向においてスキージ１０に対して相対的に位置固定される。本実施例においては、スコップ１２を保持するスコップ保持部１５において、第二接近・離間方向にスコップ１２を往復動させるためのガイド部（例えば、ガイド溝、レール等）が形成され、そのガイド部に誘導される形でスコップ１２が、スコップ保持部１５に固定されたインク垂れ防止部材１４に向けて接近・離間する。また、スコップ保持部１５及びスキージ１０を保持するスキージ保持部１１はそれぞれ独立してスクリーン版４に対して接近・離間可能となっている。さらには、これらスキージ保持部１１及びスコップ保持部１５を備えてインク搬送部２０が構成され、このインク保持部２０は例えば公知のサーボ機構等により移動可能となっている。
【００１７】
そして、スコップ１２のインク保持側の内面（以下、インク保持側内面１２ａともいう）の下端縁を含む部分が、スコップ受け部材（図１ではインク垂れ防止部材１４）側に向けて連続的に下る傾斜面とされるとともに、その傾斜面のスクリーン版４の版面法線方向（法線Ｎの方向）に対する傾斜角度Ｒが３５°〜６５°の範囲に設定される。なお、望ましくは４０°〜６０°（更に望ましくは４５°〜５５°）とするのがよい。このようにインク保持側内面１２ａの角度を連続的に形成すれば、スコップの開放時において、不連続部（即ち段差部）にてインクが停止、あるいはインクの落下速度が低減することなく、スコップ１２上の回収インクを良好かつ迅速に排出し得る。また、「連続的に下る」とは、図１のように直線的に下る形態のみならず、図４（ａ）のようなスコップ１２のインク保持側内面１２ａの形状が曲面となる形態を含む。このインク保持側内面１２ａが曲面形状となる形態とは、スクリーン版４の版面法線方向及びスコップ１２とスコップ受け部材との接近・離間方向（第二接近・離間方向）をともに面方向とするスコップ１２の断面において、その断面におけるインク保持側内面１２ａの断面外形線（以下、インク保持側断面外形線ともいう）が曲線形状となる形態を意味する。このようにインク保持側断面外形線が曲線となる場合、図４（ａ）のごとくスクリーン版４の版面法線方向（法線Ｎの方向）に対するそのインク保持側断面外形線の接線Ｔの角度を傾斜角度Ｒとする。このように、インク保持側断面外形線が曲線であっても、版面法線方向に対する傾斜角度Ｒ（即ち接線Ｔの角度）が３５°〜６５°（望ましくは４０°〜６０°、更に望ましくは４５°〜５５°）となるように調整される。また、図４（ａ）のスコップ１２は、インク保持側断面外形線がインク保持側とは逆の方向に凸となる曲線となるよう形成されている。
【００１８】
なお、インク保持側断面外形線が直線、又は曲線のいずれであっても、傾斜角度が６５°を超えると、傾斜角度が小さすぎてインクの落下の支障となる。即ち、インクの落下速度が低減して当該工程の時間増加となったり、あるいはスコップ上にインクが残留して、インクの有効利用を完全には達成できないこともありうる。また、傾斜角度が３５°未満であると、図２（ｃ）のようにインク２を保持した場合、スコップ１２及びスコップ受け部材（インク垂れ防止部材１４）により構成されるインク保持空間の空間体積（即ち、インク収納スペース）が小さくなり、インク回収量が少量とならざるを得ない。しかしながら、スコップ１２における傾斜面の傾斜角度を上記範囲に設定すれば、これら問題が解消され、インク回収量を十分確保しつつ、かつ迅速なインク排出が可能となる。
【００１９】
図３には、スコップ１２の形状例を示しており、図３（ａ）は、スコップ１２の全体にわたって連続的に下る例を示し、図３（ｂ）では、スコップ１２の一部に不連続部分となる段差が形成される例について示す。図３（ａ）では、スコップ１２の全体にわたってインク保持側内面１２ａの断面外形線が直線的に連続する。また、図３（ｂ）では、インク保持側断面外形線の一部に不連続部分が含まれるが、この場合、スクリーン版４の版面法線方向を高さ方向とすると、インク保持側内面１２ａの下端縁から高さ方向において７０％以上の区間は、スコップ受け部材側に連続的に下る傾斜面となるよう形成される。換言すれば、下端縁から高さ方向において７０％の区間には不連続部が形成されないこととなる。例えば、図３（ｂ）において下端縁から不連続部分までの上記版面法線方向（法線Ｎ方向）における高さをＨ１とし、スコップ１２の全体の高さをＨ２とした場合、Ｈ１／Ｈ２≧０．７となる。
【００２０】
また、図４（ｂ）のようなインク保持側断面外形線が外側に凸の曲線となるスコップ１２の場合には、下端縁からの距離が高さ方向において全体高さＨ２の７０％以内となる地点Ｐ、即ち地点Ｐまでの下端縁からの版面法線方向における高さをＨ３とした場合、０≦Ｈ３／Ｈ２≦０．７であるいずれの地点Ｐおいても傾斜角度Ｒは、３５°≦Ｒ≦６５°となるよう設定される。また、図４（ｃ）のごとく、インク保持側断面外形線が直線部及び曲線部をともに有する構成とし、直線部から曲線部へと移る部分が連続的に変化するようにしてもよい。この場合についても上記と同様に、０≦Ｈ３／Ｈ２≦０．７となるいずれの地点Ｐにおいても傾斜角度Ｒは上記角度範囲に設定される。また、傾斜角度Ｒについては上記と同様とでき、即ちインク保持側断面外形線が直線となる部分においては、その直線部と版面法線方向とのなす角度が傾斜面の傾斜角度となり、曲線となる部分においてはその曲線の接線と版面法線方向とのなす角度が傾斜角度として採用される。
【００２１】
また、図１の構成によれば、スコップ１２と、スキージ１０と別部材として構成されるインク垂れ防止部材１４によりインク搬送工程におけるインクの保持を行うため、スキージ１０をインク保持に使用せずに済み、インク保持に適したインク垂れ部材１４を選択できることとなる。即ち、スキージ１０はスクリーン印刷工程において、スクリーン版４の上面を摺動するため、剛性の高い材質は適さず、スクリーン版に損傷を与えない程度の柔軟性が必要とされる。このような材質であると、長期使用に伴ってスキージ１０の一部に変形や磨耗等に起因する劣化部が生じる可能性がある。そして、このようなスキージ１０をインク保持に兼用すると、その劣化部によりスコップ１２との当接部分に隙間が生じ、その隙間から保持したインクが漏洩する可能性が生じる。一方、図１のごとく、スキージ１０とインク垂れ防止部材１４とを別部材にて構成し、インク垂れ防止部材１４をインクを保持する場合にのみ使用すれば劣化が少なくなり、結果としてインクの漏洩が効果的に防止されることとなる。
【００２２】
さらに、インク垂れ防止部材１４は、スキージ１０より高剛性の材質にて形成できる。このように、インク垂れ防止部材１４を高剛性の材質とすれば、インク垂れ防止部材１４が、スキージと比べて変形、磨耗し難くなり、長期間使用してもインク漏洩の原因となる隙間等が生じにくくなる。具体的には、例えば、スキージ１０の材質として高分子材料（例えば、ウレタンゴム等）を採用し、インク垂れ防止部材１４は金属材料（例えば、ステンレス等）にて構成することができる。これらを用いれば、スキージ１０としてスクリーン版４に損傷を与え難くかつインクを良好に掃き得る材質が採用され、他方のインク垂れ防止部１４は変形、磨耗等が少ない材質が適用されることとなる。即ち、それぞれ求められる材質条件を満足することができるのである。
【００２３】
次に、図５及び図６を参照して、スクリーン印刷工程及びインク搬送工程の流れについて説明する。なお、これら工程は、図５（ａ）ないし（ｃ）の順に続き、次いで、図６（ａ）ないし（ｃ）の順になされる。なお、図５（ａ）は印刷開始位置の状態を示し、図５（ｂ）は印刷中の状態を、図５（ｃ）は印刷終了位置におけるインク回収中の状態を示している。スクリーン印刷工程では、図５（ａ）のごとくスクリーン版４の上面において、スキージ１０の片側にインク２を堆積させ、さらに図５（ｂ）のごとくそのインク２をスキージ１０により印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版４の下側に配置されたワーク基板６の表面に印刷パターンを印刷する。例えば、セラミック多層配線基板の製造におけるセラミックグリーンシートをワーク基板６とし、そのワーク基板６に形成されるスルーホール部を印刷する場合、スキージ１０にて掃かれてスクリーン版４の上面を移動するインク２は、図７のように、当該スクリーン版４においてスルーホール２３に対応する位置に形成されるインク供給口２１よりワーク基板６に向けて供給される。さらに、図７のごとくスルーホール２３がワーク基板６を板面方向に貫通する形で形成されている場合、ワーク基板６に隣接するスクリーン版４とは逆側の空間を減圧状態とし、スクリーン版４の上面からインク供給口２１を介してワーク基板６に向けて供給されるインク２を、スルーホールを通過する形で吸引することにより、その通過中にスルーホールの内面を印刷することとなる。
【００２４】
また、上記インク２（メタライズインク）の主体となる材質、即ち導体ペーストとしては、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ等、又はこれらの混合体を主成分とする導電性材料を所定の溶剤によってペースト状に混練したものや、Ａｇ粉末、Ｃｕ粉末、Ａｕ粉末等の低抵抗性材料を主体とし、低融点ガラスフリット、有機ビヒクルを混練した導電ペーストを用いてもよい。
【００２５】
またワーク基板（セラミックグリーンシート等）の主体材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラスセラミック、ジルコニウム等の種々のセラミック又はこれらの混合体を用いることもできる。また、材料として、低温焼成セラミックを用いてもよく、例えば、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系材料、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系材料、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物、又はＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物等、８００℃〜１０００℃で焼成できるセラミックを用いればよい。
【００２６】
また、低融点ガラス成分とセラミックなどのフィラー材とから成るガラスセラミック材料が用いられる場合、例えば、低融点ガラス成分は、コージェライト、ムライト、アノードサイト、セルジアン、スピネル、カーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、オオズミライト及びその置換誘電体等の結晶相のうち少なくとも１種類を析出し得るガラス成分であり、フィラー材は、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）等が例示できる。
【００２７】
そして、図５（ｃ）のごとく印刷終了位置に至ったインク搬送部２０は、図２（ａ）ないし（ｃ）に示されるインク回収動作の順序により残留インク（インク２）を掬い取る。このインク回収動作では、図２（ａ）及び（ｂ）にて示されるように、印刷終了位置において、スキージ１０の移動方向前方側に残留・堆積している残留インク２を、移動方向においてスキージ１０よりも前方側に配置されたスコップ１２と、スキージ１０からなる又はスキージと別部材として構成されスコップの後方側に配置されるインク垂れ防止部材１４とを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップ１２により掬い取る。そして、図２（ｃ）のごとく、その掬い取ったインク２をスコップ１２とインク垂れ防止部材１４との間で保持し、そのインクを保持したスコップ１２及びインク垂れ防止部材１４をスキージ１０とともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させることにより残留インクを印刷開始位置に復帰させるのである。
【００２８】
また、図２（ａ）のような印刷中（スキージの走行中）では、インク搬送部２０は、スキージ１０の先端がスクリーン版４に接触する位置までスキージ保持部１１が降下しており、他方のスコップ保持部１５はインク垂れ防止部材１４及びスコップ１２がスクリーン版４に接触しない位置まで上昇した状態が維持される。そして、インク回収時には、図２（ｂ）のごとくスコップ保持部１５が降下する（即ちスコップ保持部１５がスクリーン版４に接近する）とともに、インク垂れ防止部材１４とスコップ１２の間にインク２を位置させ、その状態でスコップ１２がインク垂れ部材側に接近することによりインク２を掬い取る。なお、インク回収時においてはスキージ１０はスクリーン版４に接触していてもよく、接触しないように上昇していてもよい。
【００２９】
また、スコップ１２の退避時において、スコップ１２の先端とスコップ受け部材との接近・離間する方向（第二接近・離間方向）での距離Ｗが２５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲となるよう互いに離間する。なお、この距離Ｗが２５ｍｍ未満であると、インク回収時における掬い取り量が少量となり、十分な回収量が得られない。また４５ｍｍを超えるとインク回収量に対して開放幅が大きすぎ、不必要な開放幅が加わる分だけスコップの開閉時間を多くとらねばならず、スクリーン印刷工程の時間短縮の弊害となる。
【００３０】
そして、インク回収動作が終了すると、そのインク２をスコップ１２及びインク垂れ防止部材１４にて保持しつつこれを印刷開始位置に向けて移動させ、これを印刷開始位置に復帰させることとなる。そのインク回収から印刷開始位置における保持インクの排出までの流れを図６（ａ）ないし（ｃ）に示す。なお、図６（ａ）では、インクの掬い取り後において、インク搬送部２０が印刷開始位置側への移動動作する前に、ワーク基板６から外れる領域（即ち、鉛直下方にワーク基板６が位置しない領域）において、そのインク搬送部２０を当該スクリーン版４と離間させた状態で所定時間（例えば４〜５秒間）移動を停止させるインク搬送部移動停止工程を実施している。このようにすると、掬い取り時においてインク垂れ防止部材１４あるいはスコップ１２等のインク保持側内面１２ａ以外の部分に付着するインクをワーク基板６の領域外（即ち、鉛直下方にワーク基板６が位置しない領域）において一旦落下させてから、インク保持部２０を移動させることができる。これにより、インク保持部２０のワーク基板６上部の移動中に、そのワーク基板６上にインクが滴下せず、落下インクによるニジミ等の不具合を効果的に防止できる。なお、このような、インク搬送部停止工程は、図８のように、スキージ１０をスコップ受け部材とした場合においても同様に適用できる。図８においては、印刷終了位置におけるインク回収の例について示しているが、インク回収方法は図２と同様であり、スコップ受け部材をスキージ１０とするか、あるいはインク垂れ防止部材１４とするかということで異なっている。スキージ１０をスコップ受け部材に兼用すると、部材数を減少でき構造簡単な装置構成とすることができる。加えて、上記のごとくインク搬送部移動停止工程を適用すれば、スキージ１０とスコップ１２によるインク保持において漏洩するインク量を最小限に抑えることができる。
【００３１】
また、図６（ｂ）ではそのインク搬送部移動停止工程後において、インク搬送部２０が印刷開始位置側へ移動動作している状態を示している。さらに、その移動動作の後、図６（ｃ）のごとく印刷開始位置にてスクリーン版４の表面にインク２を堆積させる形で、インク搬送部２０のインク保持状態を解除している（具体的にはスコップ１２とインク垂れ防止部材１４とが離間することにより保持状態を解除している）。
【００３２】
なお、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間に、スクリーン版４の下側から印刷済みのワーク基板６を印刷時において基板が設定される位置（印刷時基板位置とも称する）から配出し、代わって新たなワーク基板６をその印刷時基板位置に供給するようにしてもよい。このようにすると、印刷終了から次の印刷が開始されるまでの間にワーク基板６の交換が済むため（即ち、他の工程（インク搬送工程等）と並行して行うことができるため）、ワーク基板６の交換に要する待ち時間を削減でき、配線基板製造における時間短縮を図ることができる。なお、このようなワーク基板の交換は、図８のごとくスキージ１０をスコップ受け部材として機能させた場合においても同様に適用できる。
【００３３】
また、上記説明によれば、ワーク基板の交換は、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間としているが、この印刷開始時点及び印刷終了時点については、スキージ１０が印刷開始地点（インク２が供給される地点）から走行を開始した時点とし、印刷の終了時点をスキージ１０が印刷終了地点（インク２を回収する地点）に至った時点とすることができる。また、例えば、スキージ１０がワーク基板６の上部領域から外れる時点（スキージが地点Ｂ（図５（ｃ））に到達した時点）から、スキージ１０がワーク基板６の上部領域に侵入した時点（即ち、スキージ１０が地点Ａ（図５（ｃ）参照）に到達した時点）までの期間にワーク基板の交換をするようにしてもよい。換言すれば、スキージ１０がワーク基板６の上部領域を通過しない期間において既印刷のワーク基板と未印刷のワーク基板とを交換するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に用いるスコップ及びスコップ受け部材を模式的に示す模式図。
【図２】インクの掬い取りを概念的に説明する説明図。
【図３】スコップの形状の一例についての説明図。
【図４】図３の変形例をいくつか示す説明図。
【図５】スクリーン印刷工程及びインク搬送工程について説明する説明図。
【図６】図５に続く説明図。
【図７】スルーホールの内面の印刷について説明する説明図。
【図８】スキージをスコップ受け部材に兼用した場合におけるインクの掬い取りを概念的に説明する説明図。
【符号の説明】
２ インク
４ スクリーン版
６ ワーク基板
１０ スキージ
１２ スコップ
１２ａ スコップ内面
１４ インク垂れ防止部材 （スコップ受け部材）
２０ インク搬送部
【発明の属する分野】
本発明は、スクリーン印刷を用いた配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板の製造において、スクリーン版上面においてスキージがインクを掃きつつ移動することにより、スクリーン版下に設けられたワーク基板に所定の印刷パターンを印刷するスクリーン印刷が広く行われている。このようなスクリーン印刷では、印刷終了地点において堆積したインクを再利用してインクの利用効率を高める手法が提供されている。その利用方法としては、例えば、並列に備えられる２本のスキージがスクリーン版上を往復移動するいわゆるダブルスキージによる方法、あるいは、常に一方向にスキージが移動する構成をとり、印刷終了地点において堆積したインクをスコップによって再び印刷開始地点まで回収するいわゆるスコップ印刷による方法が提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような、いわゆるダブルスキージによる方法では、片方向へのスキージの移動（即ち前進印刷）と、その逆方向への移動（後退印刷）では、スクリーン版に生じるテンションに差が生じるため、前進及び後退の両印刷において印刷位置を正確に合わせることは困難であった。
【０００４】
また、スコップ印刷では、スキージとスコップとにより印刷後のインクを掬い取って保持し、これらを移動させて印刷開始位置へ戻す方法が一般的である。このような、単一方向のみのスキージ移動により印刷を行うスコップ印刷においては、上記のような方向の違いによる印刷位置誤差は解消されて位置精度が高い印刷が実現される。しかしながら、スキージは高分子材質等にて形成されるため、例えば、長期使用、あるいは溶剤等により劣化、変形等が生じやすく、その結果スコップとの密着性が低減し、掬い取ったインクが漏洩する可能性があった。
【０００５】
さらに、スコップによってインクを掬い取った場合、当該スコップにおけるインク受け面以外の例えばスクリーン版との当接面には掬い取り時にインクが付着するため、その付着インクが、スコップの復帰移動中において滴下する不具合が生じる可能性があった。
【０００６】
本発明の解決すべき課題は、配線基板製造におけるスクリーン印刷工程において、ワーク基板上部へのインク垂れを防止し、さらには当該スクリーン印刷工程に要する時間を効果的に削減し得る方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記のような課題を解決するために本発明は、
スクリーン版の上面において、高分子材料から成るスキージの片側にインクを堆積させ、そのインクをスキージにより印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版の下側に配置されたワーク基板の少なくとも表面に印刷パターンを印刷するスクリーン印刷工程と、
印刷終了位置において、スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、移動方向においてスキージよりも前方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたインク垂れ防止部材と、そのインク垂れ防止部材よりもさらに前方側に配置されたスコップとを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクをスコップとインク垂れ防止部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びインク垂れ防止部材をスキージとともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含む配線基板の製造方法を提供する。なお、本発明にいうワーク基板は、表及び裏面を有し、少なくとも一方面が印刷されるべき印刷面となる基板を意味する。更に、そのようなワーク基板であって、表及び裏面を貫通するスルーホールを有するワーク基板に対して上記スクリーン印刷工程を行う場合、ワーク基板の表面及びスルーホールの内面のうち少なくとも一方に印刷パターンを印刷する。
【０００８】
上記方法によれば、スコップと、スキージと別部材として構成されるインク垂れ防止部材とによりインク搬送工程におけるインクの保持を行うため、スコップとスキージとでインクを保持する場合と比べて、スコップとインク垂れ防止部材との密着性がよい形状とすることができる。また、スキージをインク保持に兼用させずに済み、インク保持に適したインク垂れ防止部材を選択できることとなる。即ち、スキージはスクリーン印刷工程において、スクリーン版の上面を摺動するため、剛性の高い材質は適さず、スクリーン版に損傷を与えない程度の柔軟性が必要とされる。このような材質であると、長期使用に伴ってスキージの一部に変形や磨耗等に起因する劣化部が生じる可能性がある。このようなスキージをインク保持に兼用すると、その劣化部によりスコップとの当接部分に隙間が生じ、その隙間から保持したインクが漏洩する可能性が生じていた。一方、上記のごとく、スキージとインク垂れ防止部材とを別部材にて構成すれば、インク垂れ防止部材はインクを保持する場合にのみ使用されることとなりスクリーン版の摺動に伴う磨耗等の劣化を防止できる。即ち、インク垂れ防止部材は初期形状が長期間維持され、インクの漏洩が極めて少なくなる。
【０００９】
また、スクリーン版面上を往復移動するいわゆるダブルスキージによる方法のように、スクリーン版に双方向の摩擦力が生じる場合には、双方向の摩擦力を考慮して印刷位置を精度高く設定することは困難である。スクリーン版の双方向において摩擦力による伸びが生じるため、それら伸びに起因して印刷位置の誤差が増大し、結果として印刷不十分部分（いわゆる白壁等）が発生する可能性がある。（即ち、双方向の伸び量を精度高く予測するのは極めて困難である）一方、上記方法によれば、スクリーン版上面において印刷開始位置から印刷終了位置へのスキージの移動は一方向とされており、スクリーン版におけるスキージの摩擦力は単一方向に生じることとなる。このように、スクリーン版の上面において単一方向にのみ摩擦力が生じるようにすれば、その摩擦力を考慮に入れた上で印刷位置の設定を行えば、位置精度を高めることができる。即ち、単一方向にのみ摩擦力が生じる場合には、摩擦力による伸びが少なく、またその伸び量がどの程度であるか予測しやすいのである。
【００１０】
さらに、インク垂れ防止部材は、スキージより高剛性の材質にて形成できる。このように、インク垂れ防止部材としてスキージより変形、磨耗し難い材質を使用すれば、長期間使用してもインク漏洩の原因となる隙間等が生じにくくなる。具体的には、例えば、スキージの材質として高分子材料を採用し、インク垂れ防止部材として金属材料を用いることができる。これらを用いれば、スキージとしてはスクリーン版に損傷を与え難くかつインクを良好に掃き得る材質を採用でき、他方のインク垂れ防止部としては変形、磨耗等が少ない材質が適用できる。
【００１１】
また、インク搬送工程は、インクの掬い取り後において、スコップ及びインク垂れ防止部材を有してなるインク搬送部を、印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含む。これにより、掬い取り時においてインク垂れ防止部材あるいはスコップ等のインク保持側内面以外の部分に付着するインクをワーク基板の領域外において一旦落下させてから、インク保持部を移動させることができるため、ワーク基板上にインクが垂れることがなく落下インクによるニジミ等の不具合を効果的に防止できる。
【００１２】
なお、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間に、スクリーン版の下側から印刷済みのワーク基板を印刷時において基板が設定される位置（印刷時基板位置とも称する）から配出し、代わって新たなワーク基板をその印刷時基板位置に供給するようにしてもよい。このようにすると、印刷終了から次の印刷が開始されるまでの間にワーク基板の交換が済むため（即ち、他の工程（インク搬送工程等）と並行して行うことができるため）、ワーク基板の交換に要する待ち時間を削減でき、配線基板製造における時間短縮を図ることができる。さらには、インク搬送部移動停止工程と並行させてワーク基板の交換を行うようにすれば、スクリーン版へのインク垂れを防止する効果と、印刷のサイクルタイムを削減する効果とがともに達成されることとなり、配線基板の精度及び歩留まりの向上に大いに寄与することとなる。
【００１３】
また、本発明はさらに、上記と同様のスクリーン印刷工程と、印刷終了位置において、スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、移動方向においてスキージよりも前方側に配置されたスコップと、スキージと別部材として構成されスコップの後方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたスコップ受け部材とを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクをスコップとスコップ受け部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びスコップ受け部材をスキージとともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含み、インク搬送工程は、インクの掬い取り後において、スコップ及びスコップ受け部材を有してなるインク搬送部を、印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法をも提供する。例えば、スキージをスコップ受け部材に兼用すると、部材数を減少でき構造簡単な装置構成とすることができる。加えて、上記のごとくインク搬送部移動停止工程を適用すれば、スキージとスコップによるインク保持において漏洩するインク量を最小限に抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
図１は本発明の製造方法に係るインク搬送工程において使用するインク搬送部を模式的に示している。なお、インク搬送部２０の説明に先立って配線基板の製造におけるスクリーン印刷工程及びインク搬送工程の概要について説明する。スクリーン印刷工程では、図５（ａ）のごとくスクリーン版４の上面において、スキージ１０の片側にインク２を堆積させ、そのインク２をスキージ１０により印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版４の下側に配置されたワーク基板６の表面に印刷パターンを印刷する。次いで、インク搬送工程に移ることとなるが、この工程では、まずスクリーン印刷工程の後の残留インク（印刷終了位置（図５（ｃ））におけるインク２）をスコップ１２により掬い取りつつ、その掬い取ったインク２をスコップ１２とスコップ受け部材（図５（ｃ）ではインク垂れ防止部材１４）との間で保持する。そして、そのインク２を保持したスコップ１２及びスコップ受け部材をスキージ１０とともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させて残留インクを印刷開始位置へ供給する。なお、これら、スクリーン印刷工程及びインク搬送工程についての詳細は後述する。
【００１５】
図１に戻り、インク搬送工程に用いるインク搬送部２０について説明する。
インク搬送部２０は、スキージ１０、スコップ受け部材としてのインク垂れ防止部材１４、スコップ１２を備え、スコップ１２とスキージ１０との間にインク垂れ防止部材１４が介在する構成となっている。スキージ１０は、スクリーン版４の上面に対し自身の板面方向が直角、又は略直角となる略板状形状をなし、スクリーン版４側の先端が尖鋭となるよう形成される（即ち、スクリーン版４側に近づくにつれ板厚が狭幅となるよう形成される）。そして、そのスキージ１０とほぼ平行に板状のインク垂れ防止部材１４が設けられて、これらはともに自身の板面方向、即ちスクリーン版４（図２参照）上面における法線方向（法線Ｎの方向）に移動可能となっており、スクリーン版４に対して接近・離間可能に設けられる。なお、スクリーン版４に対するスキージ１０及びインク垂れ防止部材１４の接近・離間方向を第一接近・離間方向とする。
【００１６】
さらに、スコップ１２と連結するように油圧シリンダ、空圧シリンダ、サーボモータ等の移動アクチュエータが備えられ、スコップ受け部材としてのインク垂れ防止部材１４に対し、スコップ１２を相対的に接近・離間させる接近・離間機構が構成される。なお、このスコップ１２のインク垂れ防止部材１４に対する接近・離間方向（以下、第二接近・離間方向ともいう）は、スキージ１０の印刷時における走行方向と同方向となっている。また、インク垂れ防止部材１４は、その接近・離間方向においてスキージ１０に対して相対的に位置固定される。本実施例においては、スコップ１２を保持するスコップ保持部１５において、第二接近・離間方向にスコップ１２を往復動させるためのガイド部（例えば、ガイド溝、レール等）が形成され、そのガイド部に誘導される形でスコップ１２が、スコップ保持部１５に固定されたインク垂れ防止部材１４に向けて接近・離間する。また、スコップ保持部１５及びスキージ１０を保持するスキージ保持部１１はそれぞれ独立してスクリーン版４に対して接近・離間可能となっている。さらには、これらスキージ保持部１１及びスコップ保持部１５を備えてインク搬送部２０が構成され、このインク保持部２０は例えば公知のサーボ機構等により移動可能となっている。
【００１７】
そして、スコップ１２のインク保持側の内面（以下、インク保持側内面１２ａともいう）の下端縁を含む部分が、スコップ受け部材（図１ではインク垂れ防止部材１４）側に向けて連続的に下る傾斜面とされるとともに、その傾斜面のスクリーン版４の版面法線方向（法線Ｎの方向）に対する傾斜角度Ｒが３５°〜６５°の範囲に設定される。なお、望ましくは４０°〜６０°（更に望ましくは４５°〜５５°）とするのがよい。このようにインク保持側内面１２ａの角度を連続的に形成すれば、スコップの開放時において、不連続部（即ち段差部）にてインクが停止、あるいはインクの落下速度が低減することなく、スコップ１２上の回収インクを良好かつ迅速に排出し得る。また、「連続的に下る」とは、図１のように直線的に下る形態のみならず、図４（ａ）のようなスコップ１２のインク保持側内面１２ａの形状が曲面となる形態を含む。このインク保持側内面１２ａが曲面形状となる形態とは、スクリーン版４の版面法線方向及びスコップ１２とスコップ受け部材との接近・離間方向（第二接近・離間方向）をともに面方向とするスコップ１２の断面において、その断面におけるインク保持側内面１２ａの断面外形線（以下、インク保持側断面外形線ともいう）が曲線形状となる形態を意味する。このようにインク保持側断面外形線が曲線となる場合、図４（ａ）のごとくスクリーン版４の版面法線方向（法線Ｎの方向）に対するそのインク保持側断面外形線の接線Ｔの角度を傾斜角度Ｒとする。このように、インク保持側断面外形線が曲線であっても、版面法線方向に対する傾斜角度Ｒ（即ち接線Ｔの角度）が３５°〜６５°（望ましくは４０°〜６０°、更に望ましくは４５°〜５５°）となるように調整される。また、図４（ａ）のスコップ１２は、インク保持側断面外形線がインク保持側とは逆の方向に凸となる曲線となるよう形成されている。
【００１８】
なお、インク保持側断面外形線が直線、又は曲線のいずれであっても、傾斜角度が６５°を超えると、傾斜角度が小さすぎてインクの落下の支障となる。即ち、インクの落下速度が低減して当該工程の時間増加となったり、あるいはスコップ上にインクが残留して、インクの有効利用を完全には達成できないこともありうる。また、傾斜角度が３５°未満であると、図２（ｃ）のようにインク２を保持した場合、スコップ１２及びスコップ受け部材（インク垂れ防止部材１４）により構成されるインク保持空間の空間体積（即ち、インク収納スペース）が小さくなり、インク回収量が少量とならざるを得ない。しかしながら、スコップ１２における傾斜面の傾斜角度を上記範囲に設定すれば、これら問題が解消され、インク回収量を十分確保しつつ、かつ迅速なインク排出が可能となる。
【００１９】
図３には、スコップ１２の形状例を示しており、図３（ａ）は、スコップ１２の全体にわたって連続的に下る例を示し、図３（ｂ）では、スコップ１２の一部に不連続部分となる段差が形成される例について示す。図３（ａ）では、スコップ１２の全体にわたってインク保持側内面１２ａの断面外形線が直線的に連続する。また、図３（ｂ）では、インク保持側断面外形線の一部に不連続部分が含まれるが、この場合、スクリーン版４の版面法線方向を高さ方向とすると、インク保持側内面１２ａの下端縁から高さ方向において７０％以上の区間は、スコップ受け部材側に連続的に下る傾斜面となるよう形成される。換言すれば、下端縁から高さ方向において７０％の区間には不連続部が形成されないこととなる。例えば、図３（ｂ）において下端縁から不連続部分までの上記版面法線方向（法線Ｎ方向）における高さをＨ１とし、スコップ１２の全体の高さをＨ２とした場合、Ｈ１／Ｈ２≧０．７となる。
【００２０】
また、図４（ｂ）のようなインク保持側断面外形線が外側に凸の曲線となるスコップ１２の場合には、下端縁からの距離が高さ方向において全体高さＨ２の７０％以内となる地点Ｐ、即ち地点Ｐまでの下端縁からの版面法線方向における高さをＨ３とした場合、０≦Ｈ３／Ｈ２≦０．７であるいずれの地点Ｐおいても傾斜角度Ｒは、３５°≦Ｒ≦６５°となるよう設定される。また、図４（ｃ）のごとく、インク保持側断面外形線が直線部及び曲線部をともに有する構成とし、直線部から曲線部へと移る部分が連続的に変化するようにしてもよい。この場合についても上記と同様に、０≦Ｈ３／Ｈ２≦０．７となるいずれの地点Ｐにおいても傾斜角度Ｒは上記角度範囲に設定される。また、傾斜角度Ｒについては上記と同様とでき、即ちインク保持側断面外形線が直線となる部分においては、その直線部と版面法線方向とのなす角度が傾斜面の傾斜角度となり、曲線となる部分においてはその曲線の接線と版面法線方向とのなす角度が傾斜角度として採用される。
【００２１】
また、図１の構成によれば、スコップ１２と、スキージ１０と別部材として構成されるインク垂れ防止部材１４によりインク搬送工程におけるインクの保持を行うため、スキージ１０をインク保持に使用せずに済み、インク保持に適したインク垂れ部材１４を選択できることとなる。即ち、スキージ１０はスクリーン印刷工程において、スクリーン版４の上面を摺動するため、剛性の高い材質は適さず、スクリーン版に損傷を与えない程度の柔軟性が必要とされる。このような材質であると、長期使用に伴ってスキージ１０の一部に変形や磨耗等に起因する劣化部が生じる可能性がある。そして、このようなスキージ１０をインク保持に兼用すると、その劣化部によりスコップ１２との当接部分に隙間が生じ、その隙間から保持したインクが漏洩する可能性が生じる。一方、図１のごとく、スキージ１０とインク垂れ防止部材１４とを別部材にて構成し、インク垂れ防止部材１４をインクを保持する場合にのみ使用すれば劣化が少なくなり、結果としてインクの漏洩が効果的に防止されることとなる。
【００２２】
さらに、インク垂れ防止部材１４は、スキージ１０より高剛性の材質にて形成できる。このように、インク垂れ防止部材１４を高剛性の材質とすれば、インク垂れ防止部材１４が、スキージと比べて変形、磨耗し難くなり、長期間使用してもインク漏洩の原因となる隙間等が生じにくくなる。具体的には、例えば、スキージ１０の材質として高分子材料（例えば、ウレタンゴム等）を採用し、インク垂れ防止部材１４は金属材料（例えば、ステンレス等）にて構成することができる。これらを用いれば、スキージ１０としてスクリーン版４に損傷を与え難くかつインクを良好に掃き得る材質が採用され、他方のインク垂れ防止部１４は変形、磨耗等が少ない材質が適用されることとなる。即ち、それぞれ求められる材質条件を満足することができるのである。
【００２３】
次に、図５及び図６を参照して、スクリーン印刷工程及びインク搬送工程の流れについて説明する。なお、これら工程は、図５（ａ）ないし（ｃ）の順に続き、次いで、図６（ａ）ないし（ｃ）の順になされる。なお、図５（ａ）は印刷開始位置の状態を示し、図５（ｂ）は印刷中の状態を、図５（ｃ）は印刷終了位置におけるインク回収中の状態を示している。スクリーン印刷工程では、図５（ａ）のごとくスクリーン版４の上面において、スキージ１０の片側にインク２を堆積させ、さらに図５（ｂ）のごとくそのインク２をスキージ１０により印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、スクリーン版４の下側に配置されたワーク基板６の表面に印刷パターンを印刷する。例えば、セラミック多層配線基板の製造におけるセラミックグリーンシートをワーク基板６とし、そのワーク基板６に形成されるスルーホール部を印刷する場合、スキージ１０にて掃かれてスクリーン版４の上面を移動するインク２は、図７のように、当該スクリーン版４においてスルーホール２３に対応する位置に形成されるインク供給口２１よりワーク基板６に向けて供給される。さらに、図７のごとくスルーホール２３がワーク基板６を板面方向に貫通する形で形成されている場合、ワーク基板６に隣接するスクリーン版４とは逆側の空間を減圧状態とし、スクリーン版４の上面からインク供給口２１を介してワーク基板６に向けて供給されるインク２を、スルーホールを通過する形で吸引することにより、その通過中にスルーホールの内面を印刷することとなる。
【００２４】
また、上記インク２（メタライズインク）の主体となる材質、即ち導体ペーストとしては、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ等、又はこれらの混合体を主成分とする導電性材料を所定の溶剤によってペースト状に混練したものや、Ａｇ粉末、Ｃｕ粉末、Ａｕ粉末等の低抵抗性材料を主体とし、低融点ガラスフリット、有機ビヒクルを混練した導電ペーストを用いてもよい。
【００２５】
またワーク基板（セラミックグリーンシート等）の主体材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラスセラミック、ジルコニウム等の種々のセラミック又はこれらの混合体を用いることもできる。また、材料として、低温焼成セラミックを用いてもよく、例えば、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系材料、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系材料、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物、又はＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末との混合物等、８００℃〜１０００℃で焼成できるセラミックを用いればよい。
【００２６】
また、低融点ガラス成分とセラミックなどのフィラー材とから成るガラスセラミック材料が用いられる場合、例えば、低融点ガラス成分は、コージェライト、ムライト、アノードサイト、セルジアン、スピネル、カーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、オオズミライト及びその置換誘電体等の結晶相のうち少なくとも１種類を析出し得るガラス成分であり、フィラー材は、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）等が例示できる。
【００２７】
そして、図５（ｃ）のごとく印刷終了位置に至ったインク搬送部２０は、図２（ａ）ないし（ｃ）に示されるインク回収動作の順序により残留インク（インク２）を掬い取る。このインク回収動作では、図２（ａ）及び（ｂ）にて示されるように、印刷終了位置において、スキージ１０の移動方向前方側に残留・堆積している残留インク２を、移動方向においてスキージ１０よりも前方側に配置されたスコップ１２と、スキージ１０からなる又はスキージと別部材として構成されスコップの後方側に配置されるインク垂れ防止部材１４とを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、残留インクをスコップ１２により掬い取る。そして、図２（ｃ）のごとく、その掬い取ったインク２をスコップ１２とインク垂れ防止部材１４との間で保持し、そのインクを保持したスコップ１２及びインク垂れ防止部材１４をスキージ１０とともに、印刷開始位置に向けて一体的に移動させることにより残留インクを印刷開始位置に復帰させるのである。
【００２８】
また、図２（ａ）のような印刷中（スキージの走行中）では、インク搬送部２０は、スキージ１０の先端がスクリーン版４に接触する位置までスキージ保持部１１が降下しており、他方のスコップ保持部１５はインク垂れ防止部材１４及びスコップ１２がスクリーン版４に接触しない位置まで上昇した状態が維持される。そして、インク回収時には、図２（ｂ）のごとくスコップ保持部１５が降下する（即ちスコップ保持部１５がスクリーン版４に接近する）とともに、インク垂れ防止部材１４とスコップ１２の間にインク２を位置させ、その状態でスコップ１２がインク垂れ部材側に接近することによりインク２を掬い取る。なお、インク回収時においてはスキージ１０はスクリーン版４に接触していてもよく、接触しないように上昇していてもよい。
【００２９】
また、スコップ１２の退避時において、スコップ１２の先端とスコップ受け部材との接近・離間する方向（第二接近・離間方向）での距離Ｗが２５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲となるよう互いに離間する。なお、この距離Ｗが２５ｍｍ未満であると、インク回収時における掬い取り量が少量となり、十分な回収量が得られない。また４５ｍｍを超えるとインク回収量に対して開放幅が大きすぎ、不必要な開放幅が加わる分だけスコップの開閉時間を多くとらねばならず、スクリーン印刷工程の時間短縮の弊害となる。
【００３０】
そして、インク回収動作が終了すると、そのインク２をスコップ１２及びインク垂れ防止部材１４にて保持しつつこれを印刷開始位置に向けて移動させ、これを印刷開始位置に復帰させることとなる。そのインク回収から印刷開始位置における保持インクの排出までの流れを図６（ａ）ないし（ｃ）に示す。なお、図６（ａ）では、インクの掬い取り後において、インク搬送部２０が印刷開始位置側への移動動作する前に、ワーク基板６から外れる領域（即ち、鉛直下方にワーク基板６が位置しない領域）において、そのインク搬送部２０を当該スクリーン版４と離間させた状態で所定時間（例えば４〜５秒間）移動を停止させるインク搬送部移動停止工程を実施している。このようにすると、掬い取り時においてインク垂れ防止部材１４あるいはスコップ１２等のインク保持側内面１２ａ以外の部分に付着するインクをワーク基板６の領域外（即ち、鉛直下方にワーク基板６が位置しない領域）において一旦落下させてから、インク保持部２０を移動させることができる。これにより、インク保持部２０のワーク基板６上部の移動中に、そのワーク基板６上にインクが滴下せず、落下インクによるニジミ等の不具合を効果的に防止できる。なお、このような、インク搬送部停止工程は、図８のように、スキージ１０をスコップ受け部材とした場合においても同様に適用できる。図８においては、印刷終了位置におけるインク回収の例について示しているが、インク回収方法は図２と同様であり、スコップ受け部材をスキージ１０とするか、あるいはインク垂れ防止部材１４とするかということで異なっている。スキージ１０をスコップ受け部材に兼用すると、部材数を減少でき構造簡単な装置構成とすることができる。加えて、上記のごとくインク搬送部移動停止工程を適用すれば、スキージ１０とスコップ１２によるインク保持において漏洩するインク量を最小限に抑えることができる。
【００３１】
また、図６（ｂ）ではそのインク搬送部移動停止工程後において、インク搬送部２０が印刷開始位置側へ移動動作している状態を示している。さらに、その移動動作の後、図６（ｃ）のごとく印刷開始位置にてスクリーン版４の表面にインク２を堆積させる形で、インク搬送部２０のインク保持状態を解除している（具体的にはスコップ１２とインク垂れ防止部材１４とが離間することにより保持状態を解除している）。
【００３２】
なお、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間に、スクリーン版４の下側から印刷済みのワーク基板６を印刷時において基板が設定される位置（印刷時基板位置とも称する）から配出し、代わって新たなワーク基板６をその印刷時基板位置に供給するようにしてもよい。このようにすると、印刷終了から次の印刷が開始されるまでの間にワーク基板６の交換が済むため（即ち、他の工程（インク搬送工程等）と並行して行うことができるため）、ワーク基板６の交換に要する待ち時間を削減でき、配線基板製造における時間短縮を図ることができる。なお、このようなワーク基板の交換は、図８のごとくスキージ１０をスコップ受け部材として機能させた場合においても同様に適用できる。
【００３３】
また、上記説明によれば、ワーク基板の交換は、印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間としているが、この印刷開始時点及び印刷終了時点については、スキージ１０が印刷開始地点（インク２が供給される地点）から走行を開始した時点とし、印刷の終了時点をスキージ１０が印刷終了地点（インク２を回収する地点）に至った時点とすることができる。また、例えば、スキージ１０がワーク基板６の上部領域から外れる時点（スキージが地点Ｂ（図５（ｃ））に到達した時点）から、スキージ１０がワーク基板６の上部領域に侵入した時点（即ち、スキージ１０が地点Ａ（図５（ｃ）参照）に到達した時点）までの期間にワーク基板の交換をするようにしてもよい。換言すれば、スキージ１０がワーク基板６の上部領域を通過しない期間において既印刷のワーク基板と未印刷のワーク基板とを交換するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に用いるスコップ及びスコップ受け部材を模式的に示す模式図。
【図２】インクの掬い取りを概念的に説明する説明図。
【図３】スコップの形状の一例についての説明図。
【図４】図３の変形例をいくつか示す説明図。
【図５】スクリーン印刷工程及びインク搬送工程について説明する説明図。
【図６】図５に続く説明図。
【図７】スルーホールの内面の印刷について説明する説明図。
【図８】スキージをスコップ受け部材に兼用した場合におけるインクの掬い取りを概念的に説明する説明図。
【符号の説明】
２ インク
４ スクリーン版
６ ワーク基板
１０ スキージ
１２ スコップ
１２ａ スコップ内面
１４ インク垂れ防止部材 （スコップ受け部材）
２０ インク搬送部
Claims (5)
- スクリーン版の上面において、高分子材料から成るスキージの片側にインクを堆積させ、そのインクを前記スキージにより印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、前記スクリーン版の下側に配置されたワーク基板の少なくとも表面に印刷パターンを印刷するスクリーン印刷工程と、
前記印刷終了位置において、前記スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、前記移動方向において前記スキージよりも前方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたインク垂れ防止部材と、そのインク垂れ防止部材よりもさらに前方側に配置されたスコップとを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、前記残留インクを前記スコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクを前記スコップと前記インク垂れ防止部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びインク垂れ防止部材を前記スキージとともに、前記印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含む配線基板の製造方法。 - 前記インク垂れ防止部材は金属材料にて構成される請求項１に記載の配線基板の製造方法。
- 前記インク搬送工程は、前記インクの掬い取り後において、前記スコップ及び前記インク垂れ防止部材を有してなるインク搬送部を、前記印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含む請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
- スクリーン版の上面において、高分子材料から成るスキージの片側にインクを堆積させ、そのインクを前記スキージにより印刷開始位置から印刷終了位置へ移動させることにより、前記スクリーン版の下側に配置されたワーク基板の少なくとも表面に印刷パターンを印刷するスクリーン印刷工程と、
前記印刷終了位置において、前記スキージの移動方向前方側に残留・堆積している残留インクを、前記移動方向において前記スキージよりも前方側に配置されたスコップと、前記スキージと別部材として構成され前記スコップの後方側に配置され、且つ、前記スキージの前記移動方向において前記スキージに対して相対的に位置固定され、前記スキージより高剛性の材質にて形成されたスコップ受け部材とを、該移動方向にて相対的に接近させることにより、前記残留インクを前記スコップにより掬い取りつつ、その掬い取ったインクを前記スコップと前記スコップ受け部材との間で保持し、該インクを保持したスコップ及びスコップ受け部材を前記スキージとともに、前記印刷開始位置に向けて一体的に移動させるインク搬送工程とを含み、
さらに、前記インク搬送工程は、前記インクの掬い取り後において、前記スコップ及び前記スコップ受け部材を有してなるインク搬送部を、前記印刷開始位置側への移動に先立って、当該スクリーン版の上面から上方に離間させた状態で所定時間移動を待機させるインク搬送部移動停止工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 印刷が終了してからインク搬送工程を経て次の印刷が開始されるまでの期間に、スクリーン版の下側から印刷済みのワーク基板を配出し、代わって新たなワーク基板を供給する請求項１ないし４のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
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