JP4194035B2 - 貫通孔内壁電極材塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイル部品等の貫通孔を有する電子部品の貫通孔内壁に電極材を塗布する場合において、生産効率が高く且つ均一な電極材塗布を可能とする貫通孔内壁電極材塗布装置に関する。

スクリーン印刷機を用いて貫通孔内壁に電極材を塗布する場合、貫通孔が垂直に配置される姿勢で整列枠に多数の電子部品を詰め、整列枠底面側より一括した空気吸引を行うことで各電子部品の貫通孔を一様に下方に空気吸引し、上面より印刷マスク（スクリーンマスク）を介し貫通孔内壁に電極材を流入塗布していた。

図４（Ａ）はスクリーン印刷機を用いて貫通孔内壁に電極材を塗布する構成の概略を示し、１は電子部品であり、その素地２（例えば磁性体、誘電体等）の部分に貫通孔３が形成されている。このような貫通孔３を有する電子部品１は図示しないスクリーン印刷機の印刷ステージ上の整列枠上に整列配置され、貫通孔３内は矢印Ａのように下方に空気吸引されている。

スクリーン印刷機の印刷マスク（スクリーンマスク）５には前記貫通孔３に対応した抜き穴又はメッシュ部からなるペースト透過部６が形成されており、電子部品１の素地２上に配された印刷マスク５を素地２に押し付けながら電極材（導体ペースト）７をスキージ８で移動させることにより、電極材７を印刷マスク５の透過部６を通して塗布する。

このように貫通孔３の空気吸引を併用することにより、図４（Ｂ）のように、電極材７は貫通孔３の内壁に回り込んで塗布されることになる。

ところで、生産効率を高める為、整列枠に電子部品が多数詰められた状態で電極材が塗布される時、スクリーン印刷による電極材塗布開始部分と最後の部分では電極材が貫通孔の内壁に塗布されてからの時間差が大きいため、塗布開始部分で電極材が貫通孔内壁より飛び散る部分が発生した、これを改善する為に貫通孔からの大気の吸引量を減らすと、塗布終了部で塗布不足が発生する。両問題点を解決するためには、整列枠への電子部品詰め数を減らし時間差を短くする必要があり生産効率が低下してしまう。

本発明は、上記の点に鑑み、多数個の電子部品に対する電極材塗布処理を安定的に行うことができ、品質の向上及びコストダウンが可能な貫通孔内壁電極材塗布装置を提供することを目的とする。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

本願請求項１の発明に係る貫通孔内壁電極材塗布装置は、
スクリーン印刷用の印刷マスクと、
前記印刷マスク上の電極材を印刷開始側から印刷終了側に向けて移動させることにより、貫通孔を有する電子部品の前記貫通孔内壁に前記印刷マスクを介して前記電極材を塗布するスキージと、
前記貫通孔を有する電子部品が前記印刷開始側から前記印刷終了側にかけて複数個配置され、各電子部品の前記貫通孔にそれぞれ連通する空気吸引孔を有する整列枠と、
前記印刷開始側から前記印刷終了側に向かって複数に隔離された空気吸引用凹部を有する印刷ベースとを備え、
前記印刷ベース上に前記整列枠は位置決め載置され、
各空気吸引用凹部は、上方に開口して所定の前記空気吸引孔と連通し、それぞれ独立して空気吸引源に接続され、かつ個別に空気吸引量調整手段が設けられ、
前記整列枠に配置された電子部品のうち前記印刷開始側の電子部品の貫通孔に連通する空気吸引用凹部については、空気吸引量を少なく設定し、前記印刷終了側の電子部品の貫通孔に連通する空気吸引用凹部については、前記印刷開始側よりも空気吸引量を多く設定し、
前記スキージが前記電極材を前記印刷開始側から前記印刷終了側に向けて移動させている間は、各空気吸引用凹部内の空気吸引を設定された空気吸引量にて継続することを特徴としている。

本願請求項２の発明に係る貫通孔内壁電極材塗布装置は、請求項１において、前記整列枠のうち、前記空気吸引用凹部を複数に隔離している隔壁上の位置には貫通孔を有する電子部品を配置しないようにすることを特徴としている。

本発明によれば、貫通孔を有する電子部品を整列枠上に複数個配置し、各電子部品の貫通孔を空気吸引しながら各電子部品の貫通孔内壁に印刷マスクを介して導体ペースト等の電極材をスクリーン印刷で塗布する場合に、前記整列枠に配置された電子部品のうちスクリーン印刷開始側の電子部品については、貫通孔の空気吸引量を少なく設定し、印刷終了側の電子部品については、前記印刷開始側よりも貫通孔の空気吸引量を多く設定することにより、電極材を貫通孔内壁に均一に塗布可能である。また、電極材の過剰吸引を回避できることから、その過剰吸引に伴う電極材の貫通孔を通しての飛散を防止できる。従って、多数個の電子部品を同時に処理した場合にも品質を保持可能で、生産効率の向上、コストダウンが図れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、貫通孔内壁電極材塗布方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。

図１及び図２は本発明に係る貫通孔内壁電極材塗布方法及び装置の実施の形態であって、全体構成を示し、図３は実施の形態で用いるスクリーン枠及び印刷マスク（スクリーンマスク）、整列枠、及び該整列枠を位置決め保持する印刷ベースの構成をそれぞれ示す。

これらの図において、１０はスクリーン印刷機が有するスクリーン枠、２０はステージである。スクリーン枠１０には印刷マスク（スクリーンマスク）５が張られている。ステージ２０上には印刷ベース３０が所定位置に位置決め固定されている。

整列枠４０は、素地２（例えば磁性体、誘電体等）部分に貫通孔３を有する電子部品１を多数個整列配置するための部品挿入凹部４１を図３（Ｂ）のように所定領域に有するとともに、四隅に位置決め穴４５を有し、さらに各部品挿入凹部４１底部には空気吸引孔４２（図１及び図２に拡大図示）が形成されている。

前記印刷ベース３０には、図３（Ｃ）のように隔壁３１で隔離されることで印刷方向に３分割された上面に開口する空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが形成されており、側面（又は底面）に設けた吸引口３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを通して各空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃはそれぞれ独立して空気吸引源（吸引ポンプ）に接続され、かつ個別に空気吸引量調整手段３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが設けられている。各空気吸引量調整手段３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは空気吸引量を指示する吸引ゲージ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを有する。ここでは、空気吸引用凹部３２Ａがスクリーン印刷開始側、各空気吸引用凹部３２Ｂは中間部、各空気吸引用凹部３２Ｃは印刷終了側に位置する。

そして、スクリーン印刷を行う場合、前記整列枠４０の各部品挿入凹部４１に貫通孔３を有する電子部品１をそれぞれ配置し、整列枠４０の位置決め穴４５を印刷ベース３０上面の位置決めピン３６に嵌合させて印刷ベース３０上に整列枠４０を位置決め載置（固定）する。このとき、各電子部品１の貫通孔３は上下（鉛直）方向を向き貫通孔３の開口が上面に位置するように設定する。そして、各吸引口３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを通して各空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ内の空気吸引を各空気吸引源にて継続して行う。その際、スクリーン印刷開始側の空気吸引用凹部３２Ａの空気吸引は少量、中間部の空気吸引用凹部３２Ｂの空気吸引は中量、印刷終了側の空気吸引用凹部３２Ｃは多量とする。換言すれば、各空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃはその上の整列枠４１で保持された電子部品１の貫通孔３に整列枠４０の空気吸引孔４２を通して連通しているから、空気吸引用凹部３２Ａの上方に位置する電子部品１の貫通孔３の空気吸引量は少量、空気吸引用凹部３２Ｂの上方に位置する電子部品１の貫通孔３の空気吸引量は中量、空気吸引用凹部３２Ｃの上方に位置する電子部品１の貫通孔３の空気吸引量は多量となる。空気吸引量は空気吸引量調整手段３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃで吸引ゲージ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを見て調整できる。

なお、印刷ベース３０の隔壁３１の真上に位置する整列枠４０の領域には、空気吸引ができないため部品挿入凹部４１は設けられていない（つまり、電子部品は配置されない。）。

スクリーン枠１０で保持された印刷マスク５には図４（Ａ）に示したように各貫通孔３に対応する位置に抜き穴又はメッシュ部からなるペースト透過部６が形成されている。そして、前記空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ内の空気吸引を継続しながら、電子部品１の素地２上に配された印刷マスク５を素地２に押し付て電極材（導体ペースト）７をスキージ８で移動させることにより、電極材７を印刷マスク５の透過部６を介して塗布する（貫通孔内壁に電極材７を流入させて塗布する）。スキージ８が整列枠４０上を一方の端から他方の端まで移動した後（整列枠上の全電子部品に対する塗布が終了後）に、各空気吸引用凹部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの空気吸引をオフにする。

これにより、整列枠４０上に多数個配列された電子部品全般にわたり貫通孔内壁に対して図４（Ｂ）のように電極材７を適切量付着させることができる。

なお、電極材の粘度は１５±２Ｎｓ／ｍ^２が適している。１３Ｎｓ／ｍ^２より小さいと印刷時にペーストが飛散してしまい、１７Ｎｓ／ｍ^２より大きいと粘性が高いため、貫通孔内に印刷・充填することができない。また、印刷マスク５はナイロンやテフロン（登録商標）等のメッシュを用い、ペースト透過部６以外は樹脂膜等で不透過処理を施したものであるが、使用するメッシュサイズは１００±２０メッシュが適している。印刷速度、つまりスクリーン印刷機のスキージ８の移動速度は１００±２０ｍｍ／秒程度が適する。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 貫通孔３を有する電子部品１を整列枠４０上に多数個配置し、各電子部品１の貫通孔３を空気吸引しながら各電子部品１の貫通孔内壁に印刷マスク５を介して電極材７をスクリーン印刷で塗布する場合において、整列枠４０に配置された電子部品のうちスクリーン印刷開始側の電子部品については、貫通孔３の空気吸引量を少なく設定し、印刷終了側の電子部品については、前記印刷開始側よりも貫通孔３の空気吸引量を多く設定することにより、スクリーン印刷の開始から終了までの時間差による電極材７の貫通孔３への流入状態を制御できる。この結果、スクリーン印刷開始側の電子部品の貫通孔３については空気吸引期間が長すぎることに起因する電極材７の飛散を防止でき、スクリーン印刷終了側の電子部品の貫通孔３については空気吸引期間が短すぎることに起因する電極材７の貫通孔内壁への付着量不足を防止でき、各電子部品１に対して均一な電極材塗布が可能となる。

(2) 整列枠４０のうち、空気吸引用凹部を複数に隔離している隔壁３１上の位置には、部品挿入凹部４１を設けないで電子部品１を配置しないため、隔壁３１に起因する空気吸引不良は生じない。

なお、印刷ベースの空気吸引用凹部は３分割した例を示したが、整列枠の大きさに対応させて２分割以上の任意の個数とすることが可能である。

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう

本発明は、貫通孔内壁に電極材を適切量塗布可能であり、貫通孔にリード線をはんだ付け等で接続するコイル部品等の電子部品の製造に適用できる。

本発明に係る貫通孔内壁電極材塗布方法及び装置の実施の形態であって、全体構成を示す概略正面図である。 同じく概略側面図である。 実施の形態の各構成部分を示し、（Ａ）はスクリーン枠及び印刷マスク（スクリーンマスク）の平面図、（Ｂ）は整列枠の平面図及び正面図、（Ｃ）は整列枠を位置決め保持する印刷ベースがステージ上に設置された状態の平面図である。 貫通孔への電極材塗布動作を説明する拡大断面図である。

符号の説明

１ 電子部品
２ 素地
３ 貫通孔
５ 印刷マスク
６ 透過部
７ 電極材
８ スキージ
１０ スクリーン枠
２０ ステージ
３０ 印刷ベース
３１ 隔壁
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ 空気吸引用凹部
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ 吸引口
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ 空気吸引量調整手段
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 吸引ゲージ
４０ 整列枠
４１ 部品挿入凹部
４５ 位置決め穴

Claims (2)

1. スクリーン印刷用の印刷マスクと、
   前記印刷マスク上の電極材を印刷開始側から印刷終了側に向けて移動させることにより、貫通孔を有する電子部品の前記貫通孔内壁に前記印刷マスクを介して前記電極材を塗布するスキージと、
   前記貫通孔を有する電子部品が前記印刷開始側から前記印刷終了側にかけて複数個配置され、各電子部品の前記貫通孔にそれぞれ連通する空気吸引孔を有する整列枠と、
   前記印刷開始側から前記印刷終了側に向かって複数に隔離された空気吸引用凹部を有する印刷ベースとを備え、
   前記印刷ベース上に前記整列枠は位置決め載置され、
   各空気吸引用凹部は、上方に開口して所定の前記空気吸引孔と連通し、それぞれ独立して空気吸引源に接続され、かつ個別に空気吸引量調整手段が設けられ、
   前記整列枠に配置された電子部品のうち前記印刷開始側の電子部品の貫通孔に連通する空気吸引用凹部については、空気吸引量を少なく設定し、前記印刷終了側の電子部品の貫通孔に連通する空気吸引用凹部については、前記印刷開始側よりも空気吸引量を多く設定し、
   前記スキージが前記電極材を前記印刷開始側から前記印刷終了側に向けて移動させている間は、各空気吸引用凹部内の空気吸引を設定された空気吸引量にて継続することを特徴とする貫通孔内壁電極材塗布装置。
2. 前記整列枠のうち、前記空気吸引用凹部を複数に隔離している隔壁上の位置には貫通孔を有する電子部品を配置しないようにする請求項１記載の貫通孔内壁電極材塗布装置。

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