JP4246110B2 - Printing mask cleaning device - Google Patents
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本発明は、クリーム半田印刷装置における印刷用マスクのクリーニング装置及び方法に関する。 The present invention relates to a printing mask cleaning apparatus and method in a cream solder printing apparatus.
電子回路基板の製造において、プリント基板上にチップ等の電子部品を半田付けする際には、主にクリーム半田が使用される。このクリーム半田を所望のパターンにて印刷、塗布するためにクリーム半田印刷装置が用いられる。 In the manufacture of electronic circuit boards, cream solder is mainly used when soldering electronic components such as chips on a printed circuit board. A cream solder printing apparatus is used to print and apply the cream solder in a desired pattern.
クリーム半田印刷装置には、開口部を有する印刷用マスク(スクリーン)が使用される。この開口部は、上述した所望のパターンに沿って形成されている。印刷用マスクをプリント基板上に配置し、クリーム半田を開口部に充填することで、プリント基板上にクリーム半田が所望のパターンにて印刷、塗布される。 The cream solder printing apparatus uses a printing mask (screen) having an opening. The opening is formed along the desired pattern described above. By placing a printing mask on the printed board and filling the opening with cream solder, the cream solder is printed and applied in a desired pattern on the printed board.
クリーム半田を印刷後、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を除去する必要がある。図5は、印刷用マスクのクリーニング装置100、101の一例を示す。図5(a)に示すように、クリーニング装置100は、エアー噴射部109とエアー吸引部111を有する。まず、クリーニング装置100は、印刷用マスク105の開口部(図示省略)のパターン全体を覆うことができる位置に移動する。そしてエアー噴射部109が下降し、エアー吸引部111が上昇してそれぞれの先端が印刷用マスク105に接触する。この状態を維持しながらエアー噴射機108およびエアー吸引機110により開口部に対してエアーを噴射,吸引することにより、開口部に付着したクリーム半田を印刷用マスク105の裏面側に流出あるいは飛散させる。飛散したクリーム半田はクリーニングペーパー113およびフィルター112により回収する。開口部に付着したクリーム半田104の除去を終了した後、エアー噴射機108およびエアー吸引機110によるエアー噴射、吸引を停止し、エアー噴射部109が上昇、エアー吸引部111が下降して初期の位置に戻る。
After printing the cream solder, it is necessary to remove the cream solder attached to the opening of the printing mask. FIG. 5 shows an example of the printing
その後、印刷用マスク105を図5(b)に示されたクリーニング装置101に移動させる。または、クリーニング装置101を印刷用マスク105に移動させてもよい。クリーニング装置101は、クリーニングスキージ117、クリーニングペーパー(ロール布)118、クリーニングペーパー118の供給部119、巻取部120を有する。クリーニングスキージ117が上昇し、クリーニングペーパー118を介して印刷用マスク105に接触する。この状態を維持しながらクリーニング装置101が所定の方向に移動する。これにより、印刷用マスク105の裏面側に流出したクリーム半田および開口部に依然として付着したクリーム半田が除去される。
Thereafter, the
しかしながら、上述のエアー噴射、吸引を経ても、開口部に付着したクリーム半田を完全に除去するのは難しい。また、クリーニングペーパーに付着したクリーム半田が、再度開口部へ入ってしまう可能性がある。したがって、クリーニング装置によるクリーニングに加えて、手拭によるクリーニングが要求される場合がある(例えば、100回のクリーニング装置によるクリーニングの後に1回の手拭)。この手拭は、プリント基板の生産性を悪化させる可能性がある。 However, it is difficult to completely remove the cream solder adhering to the opening even after the air jet and suction described above. Moreover, the cream solder adhering to the cleaning paper may enter the opening again. Therefore, in addition to cleaning by the cleaning device, cleaning by hand wiping may be required (for example, one wiping after cleaning by 100 cleaning devices). This hand wiping may deteriorate the productivity of the printed circuit board.
本発明は、クリーム半田の除去効率を向上させることの可能な印刷用マスクのクリーニング装置及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a printing mask cleaning apparatus and method capable of improving cream solder removal efficiency.
本発明の印刷用マスクのクリーニング装置は、開口部を有する印刷用マスクの第一面側に配置され、開口部に付着したクリーム半田に直接接触して、クリーム半田を開口部の外へ除去する除去部材と、印刷用マスクの第二面側に配置され、除去部材により除去されたクリーム半田を吸引する吸引機構と、除去部材によるクリーム半田の除去のタイミングが、吸引機構によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、除去部材及び前記吸引機構を互いに連動するよう制御する制御装置とを有する。 The cleaning device for a printing mask according to the present invention is disposed on the first surface side of the printing mask having an opening, and directly contacts the cream solder attached to the opening to remove the cream solder from the opening. The removal member, the suction mechanism that is disposed on the second surface side of the printing mask and sucks the cream solder removed by the removal member, and the timing of the removal of the cream solder by the removal member is the same as the suction of the cream solder by the suction mechanism. And a control device that controls the removal member and the suction mechanism to interlock with each other so as to be substantially synchronized with the timing.
除去部材は好ましくはブラシより構成される。このブラシは円形状でも、長尺状でもよい。また、ブラシは印刷用マスクの第一面に略平行に配置された回転軸、または印刷用マスクの第一面に略垂直に配置された回転軸を有してもよい。 The removal member is preferably composed of a brush. This brush may be circular or long. The brush may have a rotation axis arranged substantially parallel to the first surface of the printing mask or a rotation axis arranged substantially perpendicular to the first surface of the printing mask.
本発明のクリーニング装置には、開口部におけるクリーム半田の残留分の有無を検出するセンサーを設けてもよい。 The cleaning device of the present invention may be provided with a sensor for detecting the presence or absence of the cream solder residue in the opening.
また、本発明のクリーニング装置には、印刷用マスクの第二面と吸引機構の間に配置され、開口部の外へ除去されたクリーム半田を拭き取る拭き取り部材を設けてもよい。拭き取り部材はロールペーパーを用いることができる。 Further, the cleaning device of the present invention may be provided with a wiping member that is disposed between the second surface of the printing mask and the suction mechanism and wipes the cream solder removed to the outside of the opening. Roll paper can be used as the wiping member.
更に本発明のクリーニング装置には、除去部材に付着したクリーム半田を除去する除去部材の洗浄装置を設けてもよい。この洗浄装置は、除去部材およびクリーム半田の溶剤を収納する洗浄タンク、溶剤を循環させるポンプ、溶剤に溶出したクリーム半田を濾過するフィルタユニットより構成され得る。洗浄タンク内に、超音波発生ユニットを設けてもよい。 Furthermore, the cleaning device of the present invention may be provided with a cleaning device for the removal member that removes the cream solder adhering to the removal member. This cleaning device can be composed of a cleaning tank for storing the removing member and the cream solder solvent, a pump for circulating the solvent, and a filter unit for filtering the cream solder eluted in the solvent. An ultrasonic generation unit may be provided in the cleaning tank.
本発明の他の観点からは、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に開口部の外へ除去するための除去手段と、除去されたクリーム半田を吸引するための吸引手段と、除去手段による前記クリーム半田の除去のタイミングと、吸引手段によるクリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させるための制御手段とを有する印刷用マスクのクリーニング装置が提供される。 From another aspect of the present invention, a removing means for mechanically removing the cream solder adhering to the opening of the printing mask to the outside of the opening, and a suction means for sucking the removed cream solder; There is provided a printing mask cleaning device having a timing for removing the cream solder by the removing means and a control means for substantially synchronizing the timing for sucking the cream solder by the suction means.
本発明の更に他の観点からは、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に開口部の外へ除去し、除去されたクリーム半田を吸引し、クリーム半田の除去のタイミングと、クリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させる、印刷用マスクのクリーニング方法が提供される。 From still another aspect of the present invention, the cream solder adhered to the opening of the printing mask is mechanically removed outside the opening, the removed cream solder is sucked, and the cream solder is removed at the timing, A printing mask cleaning method is provided that substantially synchronizes the timing of cream solder suction.
本発明によれば、印刷用マスクに付着したクリーム半田を機械的に、または物理的に除去することができるため、クリーム半田の除去向上を図ることができる。 According to the present invention, the cream solder attached to the printing mask can be removed mechanically or physically, so that the removal of cream solder can be improved.
以下、本発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の印刷用マスク(スクリーン)7のクリーニング装置1及びブラシ洗浄装置2の全体図を示す。クリーニング装置1は、除去部材としての円形ブラシ3及び長尺ブラシ4、吸引機構5、ブラシ及び吸引機構を連動させる制御装置6を有する。
FIG. 1 shows an overall view of a cleaning device 1 and a
印刷用マスク7は、図2の拡大図に示されたように開口部8を有する。プリント基板上にチップ等の電子部品を半田付けするため、クリーム半田を所望のパターンにてプリント基板上に印刷、塗布する。開口部8は、このパターンに沿って形成されている。クリーム半田を、昇降機構10aにより上下に駆動されるスキージ9を用いて開口部8に充填することで、プリント基板上にクリーム半田が所望のパターンにて印刷、塗布される。スキージ9には、付着したクリーム半田が垂れるのを防止するカバーを設置することも可能である。
The printing mask 7 has an opening 8 as shown in the enlarged view of FIG. In order to solder electronic components such as chips on the printed board, cream solder is printed and applied on the printed board in a desired pattern. The opening 8 is formed along this pattern. The cream solder is filled in the opening 8 using the
クリーム半田を印刷後、印刷用マスク7の開口部8に付着したクリーム半田を除去する必要がある。本発明のクリーニング装置1はこのクリーム半田の除去に用いられる。 After printing the cream solder, it is necessary to remove the cream solder adhering to the opening 8 of the printing mask 7. The cleaning device 1 of the present invention is used for removing the cream solder.
ブラシ3、4は、印刷用マスク7及び開口部8に付着したクリーム半田に直接接触する。すなわち、ブラシは印刷用マスク開口部8付着したクリーム半田に物理的に、または機械的に接触し、印刷用マスク7に対しクリーニング作用を施す。接触強さ、回転速度等はクリーム半田や印刷用マスクの特性、要求されるクリーニングの程度等に応じて適宜調整することが可能である。
The
ブラシ3、4は、ナイロンにより構成されている。側面視円形ブラシ3は、印刷用マスク7の上面(第一面)に平行に配置された回転軸を有し、矢印Aの方向に回転する。一方、側面視長尺ブラシ4は、印刷用マスク7の上面に垂直に配置された回転軸を有し、矢印Bの方向に回転する。通常は円形ブラシ3を用いるが、印刷用マスク7の特定箇所のみをクリーニングする際は、長尺ブラシ4を用いることが多い。また、円形ブラシ3と長尺ブラシ4のいずれか一つのみを設けてもよい。また、各ブラシの回転軸の印刷用マスク上面に対する、「平行」または「垂直」の関係は厳密である必要はなく、「略平行」または「略垂直」でもよい。
The
昇降機構10b、10cは各々ブラシ3,4を印刷用マスク7に対し相対的に上下に(Z方向に)駆動する。さらに水平移動機構12は、昇降機構10b、10c及びスキージの昇降機構10aを介して、ブラシ3,4をスキージ9を矢印Cで示した水平方向に(XY方向に)駆動する。昇降機構10a、10b、10cは、図示の実施例においては個別の摺動ブロックにより各々形成されたが、一体の摺動ブロックにまとめることも可能である。
The
昇降機構10b、10cに接続され、ブラシ3、4に隣接して設けられたセンサー11a、11bは、クリーニング後に依然として開口部8に残留するクリーム半田を検出するのに用いられる。センサー11a、11bが残留クリーム半田を検出した場合、残留クリーム半田が存在する開口部のみをブラシ3、4により集中的にクリーニングする構成としてもよい。センサーの種類はクリーム半田を検出できるものであれば、その種類は限定されない。
吸引機構5は、印刷用マスク7の下面(第二面)に配置され、水平移動機構13により、矢印Dで示した水平方向に(XY方向に)駆動される。ブラシ3、4により除去されたクリーム半田を吸引機構5により吸引する。吸引装置5の種類は特に限定されず、既存のものを用いることもできる。
The
制御装置6は、ブラシ3、4によるクリーム半田の除去のタイミングが、吸引機構5によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、ブラシ3、4及び吸引機構5を互いに連動させる。すなわち、制御装置6は、水平移動機構12、13を介してブラシ3、4のC方向の移動、吸引機構5のD方向の移動を制御する。その結果、ブラシ3、4と吸引機構5の協調を可能にする。「実質的に同期する」とは、ブラシ3、4により開口部8から除去されたクリーム半田が吸引機構5により吸引され得る状態であればよく、ブラシ3、4の除去対象の開口部と、吸引機構5の吸引対象の開口部が厳密に同一である必要はない。また、クリーム半田の吸引動作をブラシ3、4の位置及び開口部の位置に応じてオン・オフしてもよいし、クリーニングの間、常時吸引させてもよい。制御装置6には、種々のハードウェア、ソフトウェア、プログラムを用いることができる。
The control device 6 causes the
拭き取り部材としてのロールペーパー(ロール布)14は、印刷用マスク7の下面と吸引機構5の間に配置され、開口部8の外へ除去されたクリーム半田を拭き取る。このロールペーパー14が、印刷用マスク7の下面に接触した後、吸引機構5は吸引を開始する。ロールペーパー14は図示しない供給部より供給され、図示しない巻き取り部によりクリーム半田の拭き取り後巻き取られる。ロールペーパー14は乾燥したものを用いてもよいし(ドライタイプ)、アルコール等をベースのペーパーに染み込ませたもの(ウェットタイプ)を用いてもよい。ロールペーパーの種類も特に限定はされない。
A roll paper (roll cloth) 14 as a wiping member is disposed between the lower surface of the printing mask 7 and the
次に、本発明のクリーニング装置の動作を説明する。 Next, the operation of the cleaning device of the present invention will be described.
クリーム半田の印刷後、昇降機構10bまたは10cにより、円形ブラシ3または長尺ブラシ4を印刷用マスク7に接触させる。そして、制御装置6が、円形ブラシ3または長尺ブラシ4と、吸引機構5を、水平移動機構12、13を用いて、水平方向に移動させる。図2はこのようにして、円形ブラシ3及び吸引機構5の水平方向の位置を印刷用マスク7を上下において一致させ、クリーニングを行っている状況を示す。長尺ブラシ4を用いた場合も同様である。
After the cream solder is printed, the
尚、円形ブラシ3の回転方向は、吸引機構5の水平移動方向と一致することが好ましい。すなわち、図2(a)に示すように、吸引機構5が右から左(矢印E方向)へ移動する場合、ブラシを右回転(矢印F方向)させるのが好ましい。一方、図2(b)に示すように、吸引機構5が左から右(矢印G方向)へ移動する場合、ブラシを左回転(矢印H方向)させるのが好ましい。このような構成により、クリーム半田Sを開口部8から効率的に除去することができる。
Note that the rotation direction of the
また、ブラシに付着したクリーム半田を除去する必要がある場合もある。本実施例では、図1及び図3に示したブラシ洗浄装置2及び吸引機構5を用いる。これらはいずれか一つでも効果を得る。ブラシ洗浄装置は、洗浄タンク15、超音波発生ユニット16、ポンプ17、フィルタユニット18を有する。洗浄タンク15は、各種アルコール類の如き溶剤19で満たされている。
Moreover, it may be necessary to remove the cream solder adhering to the brush. In this embodiment, the
まず、図1において点線で示されているように、水平移動機構12及び昇降機構10bを操作して、洗浄タンク15内に円形ブラシ3を配置する。続いてブラシ3を回転させる。そしてブラシ3に付着したクリーム半田を容器中の溶剤19へ溶かし込む。この結果、ブラシ3に付着したクリーム半田を除去することができる。
First, as shown by a dotted line in FIG. 1, the
また、超音波発生ユニット16から微振動波を発生させてもよい。この微振動波は、クリーム半田の除去を促進させる。
Further, a fine vibration wave may be generated from the ultrasonic
さらに、溶剤19をポンプ17を用いて、洗浄タンク15の中で循環させ、かつフィルタユニット18でクリーム半田を濾過により溶剤19から取り除く。この構成により洗浄タンク15内の溶剤19を常に清潔な状態に保つことが可能となる。
Further, the solvent 19 is circulated in the
尚、ブラシを洗浄しないときは洗浄タンク15の上部には溶剤の揮発を防ぐために、蓋を設けることができる。
When the brush is not cleaned, a lid can be provided on the upper portion of the
また、図1において破線で示されているように、吸引機構5を印刷用マスク7の位置から外れた位置に移動させ、図4に示すように、吸引機構5上にブラシ3を下降させ、ロールペーパー14に接触させる。そしてブラシ3を回転させ、ロールペーパー14をブラシ3の回転方向とは逆方向に移動させる。これにより、ブラシ3に付着したクリーム半田を取り除くことができる。なお、吸引機構5はブラシ洗浄装置2によるブラシ3のクリーニング後に用いることにより、ブラシ3に付着した溶剤や上述のブラシ洗浄装置2で取り残したクリーム半田を取り除くこともできる。
Further, as shown by a broken line in FIG. 1, the
以上の円形ブラシ3のクリーニング工程は、長尺ブラシ4にも適用され得る。
The above-described cleaning process of the
上記実施例においては、印刷用マスクが固定され、ブラシ及び吸引機構が移動する構成とした。しかしながら、ブラシ及び吸引機構が固定され、印刷用マスクをX、Y、Z方向に移動させる構成としてもよい。 In the above embodiment, the printing mask is fixed, and the brush and the suction mechanism are moved. However, the brush and the suction mechanism may be fixed and the printing mask may be moved in the X, Y, and Z directions.
上記実施例においては、ブラシはナイロンにより構成されたが、特にその制限はない。さらにブラシに除電性を持たせてもよい。 In the above embodiment, the brush is made of nylon, but there is no particular limitation. Further, the brush may be neutralized.
また、本実施例においては円形及び長尺状のブラシを用いた。しかしながら、直接印刷用マスク及びクリーム半田に作用して、クリーム半田を除去する除去部材であれば、三角形のような多角形や他の形状のブラシを用いることができる。また、ブラシではなく、モップ、スポンジ、スポンジ等のような部材を用いてもよい。 In this embodiment, circular and long brushes were used. However, as long as it is a removal member that directly acts on the mask for printing and cream solder to remove the cream solder, a polygonal brush such as a triangle or a brush having another shape can be used. Further, instead of a brush, a member such as a mop, sponge, or sponge may be used.
また、本実施例では、除去部材として回転運動をする円状のブラシを用いたが、除去部材の運動は、回転運動に限られない。クリーム半田を除去することのできる、三次元方向へのあらゆる動きを、除去部材の運動として採用することができる。例えば、ブラシを上下、縦横、前後方向のいずれかに往復運動させてもよいし、上下、縦横、前後方向のうち、二つまたは三つの運動を組み合わせてもよい。また、本発明に適用される除去部材は、明細書及び図面に記載された構成及びその均等物に限定されないことはもちろんである。 In this embodiment, a circular brush that rotates is used as the removal member. However, the movement of the removal member is not limited to the rotation. Any movement in the three-dimensional direction that can remove the cream solder can be adopted as the movement of the removing member. For example, the brush may be reciprocated in any of up / down, vertical / horizontal, and front / rear directions, or two or three of the vertical / vertical / horizontal and front / rear directions may be combined. Of course, the removing member applied to the present invention is not limited to the configuration described in the specification and the drawings, and equivalents thereof.
本実施例によれば、印刷用マスクに付着したクリーム半田を、除去部材を用いて機械的、物理的に除去することができるため、クリーム半田の除去向上を図ることができる。また、エアーの噴出及び吸引のみでは除去できない可能性のあるクリーム半田をも除去することが可能となる。特に、クリーム半田中のフラックスが蒸発し、クリーム半田が硬化した場合、印刷用マスクの開口部を目詰まりさせるおそれがある。このような硬化したクリーム半田の除去に対し、本実施例は特にその効果を発揮し得る。 According to the present embodiment, the cream solder attached to the printing mask can be mechanically and physically removed using the removing member, so that the removal of the cream solder can be improved. It is also possible to remove cream solder that may not be removed only by air ejection and suction. In particular, when the flux in the cream solder evaporates and the cream solder is cured, there is a possibility of clogging the opening of the printing mask. The present embodiment can particularly exert its effect on the removal of such hardened cream solder.
また、本発明のクリーニング装置は、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を除去するものに限られず、印刷用マスクの他の場所に付着したクリーム半田を除去するために用いられることは当然である。 Further, the cleaning device of the present invention is not limited to the one that removes the cream solder adhering to the opening of the printing mask, and is naturally used for removing the cream solder adhering to other places of the printing mask. It is.
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the matters shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art will be able to understand based on the claims and the description of the specification and well-known techniques. Such changes and applications are also within the scope of the present invention, and are included in the scope for which protection is sought.
本発明によれば、効率的に印刷用マスクに付着したクリーム半田を除去することのできる、印刷用マスクのクリーニング装置およびクリーニング方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cleaning apparatus and cleaning method of a printing mask which can remove the cream solder adhering to the printing mask efficiently are provided.
1 クリーニング装置
2 ブラシ洗浄装置
3 円形ブラシ
4 長尺ブラシ
5 吸引機構
6 制御装置
7 印刷用マスク
8 開口部
S クリーム半田
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記印刷用マスクの第二面側に配置され、前記ブラシにより除去されたクリーム半田を吸引する吸引機構と、
前記ブラシによるクリーム半田の除去のタイミングが、前記吸引機構によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、前記ブラシ及び前記吸引機構を互いに連動するよう制御する制御装置と、
を有する印刷用マスクのクリーニング装置。 A brush which is disposed on the first surface side of the printing mask having an opening, directly contacts the cream solder attached to the opening, and removes the cream solder out of the opening;
A suction mechanism that is disposed on the second surface side of the printing mask and sucks the cream solder removed by the brush ;
A control device for controlling the brush and the suction mechanism to interlock with each other so that the timing of the removal of the cream solder by the brush is substantially synchronized with the timing of the suction of the cream solder by the suction mechanism;
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