JP5019917B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン印刷装置に関し、詳しくは粘着性をもつ粘着面に被印刷物を貼り付けてスクリーン印刷するスクリーン印刷装置に関する。

従来、ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサチップ等の電子部品を半田付けするためのクリーム半田を基板上に付与する方法のひとつとして、スクリーン印刷が行われている。スクリーン印刷はスクリーン印刷装置により行われ、スクリーン印刷装置は、載置台上に載置された基板の上にスクリーンマスクを重ね、スクリーンマスク上にクリーム半田を供給し、スキージをスクリーンマスク上面で移動（摺動）させることにより、スクリーンマスクに開口されたパターン孔を通して基板にクリーム半田を印刷している。

近年は、可動部品への配線や立体的な配線、基板を曲げる必要がある箇所には、フレキシブル基板が使用されるようになってきている。フレキシブル基板は、柔軟性があり、大きく変形させることが可能なプリント基板である。このフレキシブル基板の製造（クリーム半田の塗布など）においては、基板自体の自己保持強度がないため、搬送パレット上に基板を貼り付け、加工を行っていた。搬送パレットへの貼り付けは、搬送パレットの表面にシリコン等の粘着物を塗布して搬送パレットの表面に粘着性を付与しておき、この搬送パレットの粘着面に基板を貼り付けることで行われている。

粘着性の搬送パレット上に基板を貼り付けて載置し、基板上にスクリーンマスクを配し、スクリーンマスクに開口されたパターン孔を通して基板にクリーム半田を印刷するときには、搬送パレットの粘着面の基板が貼り付けられた部分以外の部分は、スクリーンマスクの裏面であって基板と当接した以外の部分と接触する。搬送パレットとスクリーンマスクが接触すると、両者が接着する。搬送パレットとスクリーンマスクが接着すると、印刷後の版離れ時に搬送パレットとスクリーンマスクとが貼り付き、版離れ不良を生じさせる。

この版離れ不良を防止する方法として、搬送パレットの粘着面の基板が貼り付けられる部分以外の部分に加工を施してスクリーンマスクとの接触面積を小さくすることが検討されている。具体的には、粘着面の基板が貼り付けられた部分以外の部分の粘着物を削り取る方法や、粘着面に切れ込みを入れる方法が検討されている。

しかしながら、搬送パレットの粘着面に加工を施す方法は、搬送パレットの汎用性が低下し、印刷コストが増大するという問題があった。具体的には、搬送パレットの基板が貼り付けられる部分以外の部分に加工を施すことで、その搬送パレットに使用できる基板の形状が限定される。つまり、形状の異なる基板に対しては、それぞれの基板形状に対応した新たな搬送パレットを準備する必要が生じる。この結果、スクリーンマスクだけでなく搬送パレットも基板に対応した形状となり、印刷に要するコストが増大する。

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、版離れ不良の発生が抑えられたスクリーン印刷装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明者はスクリーン印刷装置について検討を重ねた結果本発明をなすに至った。

請求項１に係る本発明のスクリーン印刷装置は、粘着面に貼り付けられた被印刷物の表面上に、所定のパターンをもつ印刷マスクを配し、印刷マスクを介して被印刷物に印刷用ペーストをスキージで塗布するスクリーン印刷装置において、印刷マスクは、被印刷物との当接部以外の部分であって粘着面に当接する部分に、スキージの移動方向に対して傾斜しているとともに、スキージの当接部ののびる方向に対しても傾斜して形成されている溝条により形成された凹部が裏面に形成されていることを特徴とする。

請求項２に係るスクリーン印刷装置は、請求項１又は２のスクリーン印刷装置において、粘着面はパレットの表面に設けられ、パレットは粘着面に被印刷物を貼り付けられてスクリーン印刷装置に搬入出されることを特徴とする。

請求項３に係るスクリーン印刷装置は、請求項１又は２のスクリーン印刷装置において、印刷マスク裏面に形成された凹部は、スキージが印刷マスクと当接する部分の全領域が、印刷マスクに対するスキージの印刷方向のいずれの位置においても、凹部の周縁の内側に位置することがないように形成されていることを特徴とする。

請求項４に係るスクリーン印刷装置は、請求項１又は２のスクリーン印刷装置において、印刷マスク裏面に形成された凹部は、スキージの移動方向に対して夫々反対側に４５°の角度で傾斜して形成された互いに直交する溝条であることを特徴とする。

請求項５に係るスクリーン印刷装置は、請求項１又は２のスクリーン印刷装置において、印刷マスク裏面に形成された凹部は、スキージの移動方向に平行に延在する溝条であることを特徴とする。

請求項１に係る本発明のスクリーン印刷装置は、印刷マスクの裏面の被印刷物との当接部以外の部分に凹部が形成されている。凹部は、印刷マスクの裏面から凹となるように形成されている。印刷時にスキージを移動すると、印刷マスクが粘着面側に押圧されて、裏面の当接部以外の部分が粘着面に接触して接着する。本発明においては、印刷マスクの裏面に凹部が形成されたことで、印刷マスクの裏面と粘着面の接触面積が小さくなっている。接触面積が小さくなると、印刷マスクの裏面と粘着面との間の接着力（粘着力）も小さくなり、版離れ時に印刷マスクを粘着面から剥離しやすくなる。印刷マスクが剥離しやすくなることで、印刷マスクを剥離するときに被印刷物に印刷された印刷用ペーストが印刷マスクに掻かれて角部が形状変化しなくなる（印刷不良が生じなくなる）。この結果、本発明の印刷装置は、版離れ不良の発生が抑えられる。

また、本発明のスクリーン印刷装置は、印刷マスクの裏面の被印刷物との当接部以外の部分に凹部が形成されている。印刷マスク裏面の当接部以外の部分に凹部が形成されることで、印刷不良の発生が抑えられる。凹部が被印刷物との当接部に形成されると、印刷時に所定のパターンを通った印刷用ペーストが印刷マスクと被印刷物の界面を通って凹部に流れ込む。つまり、にじみなどの印刷不良が発生するようになる。対して、裏面の被印刷物との当接部以外の部分に凹部が形成されると、この印刷用ペーストの流れ込みが生じなくなり、印刷不良が発生しなくなる。さらに、被印刷物との当接部に凹部が形成されなくなることで、印刷時などにおいて印刷マスクが被印刷物を押圧したときの加圧力にムラが生じなくなり、被印刷物の形状変化が均一となる。

さらに、本発明のスクリーン印刷装置は、印刷マスク裏面に凹部を形成することで印刷マスクと粘着面の剥離性を向上させており、粘着面側に加工を施す必要がなくなっている。つまり、被印刷物が貼り付けられる粘着面をもつ部材を、被印刷物ごとに準備する必要がなくなる。従来公知の搬送パレットなど汎用性のある部材を利用することができ、粘着面をもつ部材側に加工を施す場合に比べて、印刷に要するコストを低下できる。

請求項２に係るスクリーン印刷装置においては、粘着面がスクリーン印刷装置に搬入出されるパレットの表面に設けられている。被印刷物がスクリーン印刷装置に搬入出されるパレットに貼り付けられることで、印刷のために被印刷物を所定の位置（印刷マスクの所定のパターンが被印刷物の印刷部に重なる位置）に簡単に配置するとともに、印刷終了後に搬出することができる。また、複数のパレットを連続して搬入出することで、複数の被印刷物に連続的にスクリーン印刷を施すことができる。

また、請求項２に係るスクリーン印刷装置は、粘着面が形成されるパレットと、パレットを搬送する搬送手段と、を備えたことが好ましい。スクリーン印刷装置は、搬入出されたパレットを所定の位置に位置決めする位置決め手段を有することが好ましい。この場合においても、印刷マスクの裏面の被印刷物との当接部以外の部分に凹部が形成され、粘着面を構成するパレット側に特別な加工を必要としなくなり、汎用品のパレットを加工を施すことなく使用することができる。印刷マスクは被印刷物ごとに形成される部材であるが、パレットは汎用品を用いることが可能となることから、被印刷物ごとに異なるパレットを準備する必要がなくなり、印刷コストの上昇を抑えることができる。

請求項３に係るスクリーン印刷装置においては、スキージと印刷マスクの当接部の全領域が、スキージの印刷方向のいずれの位置においても、凹部の周縁の内側に位置することがないように形成されている。すなわち、印刷時にスキージが移動しても当接部が、印刷マスクの凹部が形成された部分とが完全に重なり合わない構成となっている。

具体的には、凹部が形成された部分は印刷マスクが部分的に薄肉化している。印刷マスクの薄肉化した部分（凹部）は、薄肉化していない部分（凹部が形成されていない部分）よりも変形を生じやすくなっている。そして、薄肉化した部分（凹部）に当接部の全領域が重なり合うと、スキージが印刷マスクに圧接していることから、スキージの先端が印刷マスク表面から沈み込む。スキージの沈み込みが発生すると、凹部の開口部には、開口部が開く方向の応力が加わり、開口部が開く方向に変形する。そして、印刷マスクの変形した部分の周辺部が被印刷物から浮き上がり、印刷用ペーストのにじみや形状変化が生じる。

本発明のスクリーン印刷装置においては、凹部がスキージの当接部ののびる方向に交差する方向に形成された溝条よりなる。このような構成となることで、スキージの当接部の全領域が重なり合わない凹部を簡単に形成することができる。

請求項４に係るスクリーン印刷装置は、凹部がスキージの移動方向に対して反対側に４５°の角度で傾斜した溝条よりなる。このような構成となることで、印刷マスクに加わる力にムラが生じなくなり、印刷マスクの形状変化が均一となる。具体的には、一般的な印刷マスクは所定のパターンが開口した薄膜をテンションを加えた状態でフレームで保持した構成となっている。このような構成の印刷マスクは、薄膜を形成した後にフレームに固定している。フレームへの固定時に薄膜にはテンションが付与される。このとき、溝条が４５°の角度で直交して形成されたことで、薄膜に加わるテンションが一部に集中しなくなる（均等に分散される）。この結果、印刷マスクをフレームに固定したときの所定の印刷パターンのズレが均一となり、印刷マスクの形状変化に基づいて印刷のパターンを設計することができ、印刷精度が向上する。さらに、フレームに固定された印刷マスクを被印刷物から離間させるときに、印刷マスクのフレームに固定された外周部から中心部に向かって印刷マスクが剥がれるようになる。つまり、印刷終了後に印刷マスクを離間させるときに、印刷マスクと被印刷物の界面の外周形状の縮小方向に偏りが生じなくなり、にじみなどの印刷不良が生じなくなる。

請求項５に係るスクリーン印刷装置は、溝条がスキージの移動方向に平行に形成されたことで、スキージの移動時に溝条（凹部）による移動抵抗が発生しなくなる。

（第一の実施の形態）

以下に、図１〜４に示す実施の形態により本発明のスクリーン印刷装置を説明する。この実施の形態は、柔軟性をもつフレキシブル基板にクリーム半田をスクリーン印刷するスクリーン印刷装置である。図１には本実施形態のスクリーン印刷装置の印刷部近傍の構成を、図２には本実施形態のスクリーン印刷装置の構成を示す印刷部近傍の断面を、図３にはスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの表面を、図４にはスクリーンマスクの裏面を示した。なお、図３及び４においては、スクリーン印刷時にフレキシブル基板１０の外縁部に相当する部分を破線で示した。

スクリーン印刷装置１は、位置決め装置６と、基板搬送装置１１と、バックアップ装置１２と、クランブ装置１３と、フレキシブル基板１０が貼り付けられるパレット２と、フレキシブル基板１０上に配置されるスクリーンマスク３に設けられた印刷マスク３０と、印刷マスク３０の表面上を移動するスキージ４と、を備えている。

位置決め装置６は、基板搬送装置１１、バックアップ装置１２及びクランブ装置１３が載置され垂直軸線周りのθ方向に回転制御可能な回転テーブル６１と、該回転テーブル６１をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動制御可能なＸＹＺテーブル６２と、を備えている。

基板搬送装置１１は、回転テーブル６１上に設けられ、フレキシブル基板１０が貼り付けられたパレット２を搬送方向(後述のＹ方向)に搬送するもので、支持搬送手段としての一対の無端のコンベヤベルト１１０を有している。各コンベヤベルト１１０は、図示しない複数のプーリによってガイドされるとともに、後述する昇降台の近くには、一対のベルトガイド部材１１１が設けられ、これらのベルトガイド部材１１１によってもガイドされている。これらのコンベヤベルト１１０は、それぞれ図示しないベルト駆動装置によって周回させられることによりパレット２に貼り付けられたフレキシブル基板１０を半田印刷面に平行である水平方向に搬送する。

パレット２は、コンベヤベルト１１０上を搬送されてストッパが設けられた位置に到達したら、ストッパによりその所定の位置に停止され、コンベヤベルト１１０の駆動は停止される。

これらのコンベヤベルト１１０の間に、バックアップ装置１２が回転テーブル６２上に設けられている。バックアップ装置１２の昇降台１２２はボールねじ１２３を介してサーボモータ１４によって昇降されるようになっている。ボールねじ１２３は、昇降台１２２に一体に設けられたナット１２６と螺合する。このナット１２６は、ボールねじ１２３の回転に追従して回転しないように設けられている。モータ装置１４を駆動してボールねじ１２３を回転させると、螺合したナット１２６はねじとナットの作用により、ボールねじ１２３の軸方向に移動し、ナット１２６が固定された昇降台１２２も上下方向に移動する。ボールねじ１２３の両側には昇降ガイド１２４が設けられ、昇降台１２２の昇降がガイドされる。回転テーブル６１上には、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂが昇降台１２２の両側に配置されている。クランプ部材１３ａ，１３ｂの上端には、印刷位置に停止されたパレット２の両側部上面に対向して図示されないクランプ部が突出している。このクランプ部は、クランプ部材１３ａ，１３ｂのそれぞれの外方に退避可能に設けられている。ボールねじ１２３がサーボモータ１４により回転駆動され昇降台１２２が上昇されると、印刷位置に停止されたパレット２の下面にバックアップ部材１２０が当接し、パレット２の両側部上面をクランプ部に当接させる。このとき、サーボモータ１４の出力トルクが所定値となると、サーボモータ１４を停止することにより、バックアッププレート１２０はパレット２の上面が一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂの上端面と同一平面上に位置するようになる。そして、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂを相対的に近接させて、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂでパレット２の両側端を保持する。その後、クランプ部を退避させ、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂにパレット２が、パレット２の上面とクランプ部材１３ａ，１３ｂの上端面とが同一平面上に位置した状態でクランプされる。ここで、クランプ部材は、その上面がパレット２の上面と同一平面上または下方に位置するように退避される。

印刷位置に停止されたパレット２をクランプするクランプ装置１３は、クランプ部材１３ａ，１３ｂ、昇降台１２２、サーボモータ１４、ボールねじ１２３、ナット１２６等により構成される。

フレキシブル基板１０は、本発明の請求項の被印刷物に相当し、本実施形態のスクリーン印刷装置１によりプリント配線が印刷がなされる基板である。フレキシブル基板１０は、柔軟性をもち大きく変形させることが可能な基板である。フレキシブル基板１０は、その構成や材質が特に限定されるものではなく、従来公知のフレキシブル基板を用いることができる。このフレキシブル基板１０は、たとえば、ポリイミドなどの絶縁性をもつ材質よりなるフィルム状の部材より形成することができる。

パレット２は、フレキシブル基板１０が貼り付けられる粘着面２ａをもつ部材である。つまり、柔軟性をもつことで変形を生じやすいフレキシブル基板１０は、パレット２の粘着面２ａに貼り付けられることで固定される。パレット２の粘着面２ａは、印刷後のフレキシブル基板１０が取り外されることから、フレキシブル基板１０を剥離可能に貼り付けることができる。この粘着面２ａは、たとえば、シリコン等の粘着物を塗布して形成することができる。

このパレット２についてもフレキシブル基板１０の時と同様に、その構成や材質が特に限定されるものではなく、従来公知のパレット２を用いることができる。本実施形態においてパレット２は、フレキシブル基板１０が粘着面２ａに貼り付けられた状態で移動することができ、この移動によりフレキシブル基板１０を所定の位置に配置することができる。

スクリーンマスク３は、印刷されるパターンに応じた多数のアパーチャ３００が形成されたシート状の印刷マスク３０と、印刷マスク３０の外周部に設けられたフレーム３９と、から構成される。

印刷マスク３０は、多数のアパーチャ３００が形成されたシート状の部材であり、その裏面３０ｂが印刷時にフレキシブル基板１０に当接する。アパーチャ３００は、フレキシブル基板１０に印刷されるパターンに対応した形状で印刷マスク３０に開口している。印刷マスク３０は、さらに、裏面３０ｂに複数の溝条３１，３２が形成されている。複数の溝条３１，３２は、平行にのびる複数の溝条３１と、溝条３１に直交する方向に延在する複数の溝条３２と、からなる。溝条３１，３２のそれぞれは、印刷時にスキージ４が移動する方向（Ｙ方向）に対して、それぞれ４５°で反対側に傾斜した状態で形成されている。

溝条３１，３２は、のびる方向に垂直な断面が凹字状をなすように形成されている。ここで、複数の溝条３１と複数の溝条３２のそれぞれは、溝条同士の間隔が同じとなる状態で形成されている。溝条３１，３２の凹字の具体的な形状や平行な溝条３１，３２の間隔は、印刷条件により異なるため一概に決定できるものではない。溝条３１，３２は、たとえば、パレット２の粘着面２ａがシリコン系の粘着物が塗布されてなるときには、溝条３１，３２が形成された部分と形成されていない部分との面積比が１：１とすることができ、粘着面２ａが非シリコン系の粘着物が塗布されてなるときには、溝条３１，３２が形成された部分と形成されていない部分との面積比が１：２とすることができる。溝条３１，３２の深さは、印刷マスク３０の厚さの５０％程度とすることができる。

そして、印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された溝条３１，３２は、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分に形成されている。つまり、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接する部分は、平面をなすように形成されている。

印刷マスク３０は、その材質が限定されるものではなく、たとえば、ステンレススチール、ニッケル系金属、樹脂（ポリイミド）により形成することができる。印刷マスク３０の厚さについても限定されるものではなく、たとえば、６０〜１８０μｍとすることができる。印刷マスク３０の製造方法についても、特に限定されるものではなく、従来公知の製造方法でアパーチャ３００が形成されたシート状の部材を製造した後に印刷マスク３０の位置決めの基準マークを形成する時にハーフエッチングやレーザー加工で溝条３１，３２を形成する方法や、アディティブ製法で溝条３１，３２を備えた印刷マスク３０を製造する方法をあげることができる。これらの製造方法のうち、アパーチャ３００及び溝条３１，３２を同時に製造できることからアディティブ製法で印刷マスク３０を製造することもできる。

フレーム３９は、印刷マスク３０の外周部に設けられ、印刷マスク３０が所定のテンションを付与された状態で印刷マスク３０を保持する部材である。つまり、フレーム３９をもつことで、印刷マスク３０がその形状を維持できる。

スクリーンマスク３は、パレット２に貼り付けられたフレキシブル基板１０の印刷位置の上方の所定の位置に配される。スクリーンマスク３の印刷マスク３０の位置情報は、印刷マスク３０の基準マークを読み取る撮像装置等を設けておき、この撮像装置の読みとり結果から求める。フレキシブル基板１０の位置決めは、例えば、フレキシブル基板１０の基準マークを撮像装置で読み取り、この撮像装置の読みとり結果と、スクリーンマスク３の印刷マスク３０の位置情報とに基づいて、フレキシブル基板１０の印刷マスク３０に対する位置のズレを求め、求められたズレを解消するように回転テーブル６１及びＸＹＺテーブル６２を移動して各装置１１〜１３をＸ、Ｙ方向及びθ方向に動かすことにより行うことができる。

スクリーンマスク３は、印刷マスク３０を製造した後に、フレーム３９に貼り付けることで製造することができる。スクリーンマスク３をこの方法で製造したときには、印刷マスク３０に直交する方向に溝条３１，３２が形成されており、印刷マスク３０をフレーム３９に貼り付けるときに印刷マスク３０にテンションを付与しても、印刷マスク３０に加わる圧力が部分的に集中しなくなり、印刷マスク３０の形状の変化が抑えられた。印刷マスク３０に加えられたテンションに起因した応力が溝条３１，３２にそって分散され、一部に応力が集中しなくなったことによる。

本実施形態のスクリーンマスク３は、印刷マスク３０が方形状に形成されている。そして、スキージ４が移動する方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向であってスキージ４と印刷マスク３０との当接部の延在する方向をＸ方向とすると、パレット２は基板搬送装置１１によりＸ方向に移動し所定の位置に位置決めされる。

スキージ４は、スクリーンマスク３の印刷マスク３０の表面３０ａ上を移動することで、表面３０ａ上に供給されたクリーム半田５をアパーチャ３００を介してフレキシブル基板１０に印刷する部材である。スキージ４は、印刷マスク３０との当接部が印刷マスク３０のＸ方向に延在した状態で配されている。そして、スキージ４がＹ方向に移動した場合、いずれの位置においても、スキージ４の印刷マスク３０との当接部の全領域が、印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条３１，３２の形成された部分の内側に位置しない構成となっている。つまり、スキージ４の印刷マスク３０との当接部の全領域が、溝条３１，３２の凹部の内部にはまりこまない構成となっている。ここで、当接部の領域と溝条３１，３２の凹部の一部が重なってもよいが、全領域が重なり合わない。

スキージ４は、印刷マスク３０との当接部のびるＸ方向の長さは、Ｙ方向に移動したときにアパーチャ３００の配置された幅よりも長くなるように形成されている。このスキージ４は、従来公知の構成のスキージを用いることができる。

（スクリーン印刷）

本実施形態のスクリーン印刷装置１を用いてスクリーン印刷を行ったときの動作について以下に説明する。

まず、フレキシブル基板１０をパレット２の粘着面２ａに貼り付ける。そして、フレキシブル基板１０が貼り付けられたパレット２を、コンベヤベルト１１０を作動し、ストッパにより所定の位置に停止させる。ここで、フレキシブル基板１０の搬入前には、バックアップ部材１２０及び昇降台１２２は下降されて下方の退避位置に位置決めされている。そして、フレキシブル基板１０はコンベヤベルト１１０により搬送されて印刷作業の行われる印刷位置に停止される。

次に、制御装置１４０は、サーボモータ１４を駆動し、ボールねじ１２３を回転させ、昇降台１２２及びバックアップ部材１２０を上昇させる。そして、ボールねじ１２３がサーボモータ１４により回転駆動され昇降台１２２が上昇されると、印刷位置に停止されたパレット２の下面にバックアップ部材１２０が当接し、パレット２の両側部上面をクランプ部材１３ａ，１３ｂの上端に設けられたクランプ部に当接させる。制御装置１４０は、サーボモータ１４の出力トルクが所定値となると、サーボモータ１４を停止する。サーボモータ１４を停止することにより、バックアッププレート１２０はパレット２の上面が一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂの上端面と同一平面上に位置するようになる。そして、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂの一方の可動クランプ部材１３ａを図示されないモータで他方の固定クランプ部材１３ｂに近接させて、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂでパレット２の両側端を保持する。その後、クランプ部を退避させ、一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂにパレット２が、パレット２の上面とクランプ部材１３ａ，１３ｂの上端面とが同一平面上に位置した状態でクランプされる。ここで、クランプ部材は、その上面がパレット２の上面と同一平面上または下方に位置するように退避される。これにより、パレット２が一対のクランプ部材１３ａ，１３ｂでクランプされた。

そして、フレキシブル基板１０がスクリーンマスク３の印刷マスク３０に対して印刷位置に位置するように位置決めされる。フレキシブル基板１０の位置決めは、フレキシブル基板１０の基準マークを撮像装置で読み取り、この撮像装置の読みとり結果と、印刷マスク３０の位置情報とに基づいて、フレキシブル基板１０の印刷マスク３０に対する位置のズレを求め、求められたズレを解消するように各装置１１〜１３をＸ、Ｙ方向及びθ方向に動かすことにより位置決め装置６により行う。

次に、ＸＹＺテーブル６２をＸ方向とＹ方向に垂直なＺ方向にそって上方に移動させてクランプされたパレット２を上昇し、フレキシブル基板１０の表面をスクリーンマスク３に張架された印刷マスク３０に当接させる。そして、図示されない半田供給装置よりクリーム半田を印刷マスク３０の表面上に供給し、供給されたクリーム半田を、スキージ４をＹ方向に摺動させることにより印刷マスク３０の表面に塗布する。この塗布されたクリーム半田は印刷マスク３０に形成されたアパーチャ３００を介してフレキシブル基板１０の表面に印刷される。

次に、ＸＹＺテーブル６２をＺ方向下方に移動して、パレット２上のフレキシブル基板１０を印刷マスク３０から離間する。可動クランプ部材１３ａを固定クランプ部材１３ｂより離間させてパレット２をアンクランプさせる。そして、モータ装置１４によりボールねじ１２３を逆転させて昇降台１２２を下降させることによりバックアップ部材１２０及びパレット２を下降させる。パレット２はバックアップ部材１２０と一緒に下降する。そして、パレット２の両端部がコンベヤベルト１１０に接触する位置まで下降させ、さらにバックアップ部材１２０が下降してバックアップ部材１２０からパレット２が離脱される。

そして、コンベヤベルト１１０によりパレット２が搬出される。

上記のスクリーン印刷において、スキージ４でスキージしたときには、クリーム半田５をアパーチャ３００に圧入するため、スキージ４がスクリーンマスク３の印刷マスク３０をパレット方向に押圧している。このスキージ４の押圧により、印刷マスク３０がたわみ（変形し）、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板２との当接部以外の部分の少なくとも一部がパレット２の粘着面２ａに接触する。印刷マスク３０の裏面３０ｂが粘着面２ａに接触すると、粘着面２ａの粘着性により印刷マスク３０の裏面３０ｂが粘着面２ａに貼り付く。

そして、スクリーン印刷が終了して、フレキシブル基板１０の表面を印刷マスク３０から離間させる。このとき、粘着面２ａに貼り付いた印刷マスク３０の裏面３０ｂが粘着面２ａから剥離される。本実施形態においては、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０との当接部以外の部分の少なくとも一部が粘着面２ａに接着しているが、この部分には、均一な状態で溝条３１，３２が形成されている。この溝条３１，３２により、印刷マスク３０の裏面の粘着面２ａに接着する部分の面積が小さくなっている。接着部分の面積が小さくなったことで、印刷マスク３０の裏面３０ｂと粘着面２ａとが接着する接着力が小さくなった。この結果、印刷マスク３０をフレキシブル基板１０から簡単に離間することができた。印刷マスク３０が剥離しやすくなったことで、印刷マスク３０を剥離するときにフレキシブル基板１０上に印刷されたクリーム半田５の形状変化（印刷不良）が生じなくなり、印刷された半田のにじみ（印刷不良）が生じなくなった。

本実施形態のスクリーン印刷装置は、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０との当接部には、溝条３１，３２が形成されていない。このため、スクリーン印刷を行って、クリーム半田５をアパーチャ３００に圧入したときに、アパーチャ３００からフレキシブル基板１０と印刷マスク３０の界面に流れ込まなくなった。さらに、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０との当接部に溝条３１，３２が形成されていないことで、スクリーン印刷時にスキージ４が印刷マスク３０を押圧した力に起因する圧力が印刷マスク３０に均一に加わることとなり、印刷マスク３０とフレキシブル基板１０の相対的な位置のズレ等が抑えられた。この結果、印刷マスク３０のフレキシブル基板１０からの浮き上がりが抑えられ、印刷マスク３０の浮き上がりにより印刷マスク３０とフレキシブル基板１０の間にクリーム半田５が流れ込まなくなり、印刷された半田のにじみや形状変化（印刷不良）が生じなくなった。

更に、本実施形態のスクリーン印刷装置１は、溝条３１，３２がそれぞれ反対方向でスキージ４の移動方向（Ｙ方向）に対して４５°をなすように形成されている。溝条３１，３２が直交しかつスキージ方向に対して傾斜して形成されたことで、スキージ４を移動したときに印刷マスク３０に加わる圧力が部分的に集中しなくなった。つまり、溝条３１，３２にそって応力が分散された。この結果、印刷マスク３０のフレキシブル基板１０からの浮き上がりが抑えられ、印刷マスク３０の浮き上がりにより印刷マスク３０とフレキシブル基板１０の間にクリーム半田５が流れ込まなくなり、印刷された半田のにじみや形状変化（印刷不良）が生じなくなった。

本実施形態のスクリーン印刷装置１は、溝条３１，３２がそれぞれ反対方向でスキージ４の移動方向（Ｙ方向）に対して４５°をなすように形成されたことで、上述したように、印刷マスク３０をフレーム３９に貼り付けるときに印刷マスク３０にテンションを付与しても、印刷マスク３０に加わる圧力が部分的に集中しなくなり、印刷マスク３０の形状の変化が抑えられている。

加えて、本実施形態のスクリーン印刷装置１は、溝条３１，３２がそれぞれ反対方向でスキージ４の移動方向（Ｙ方向）に対して４５°をなすように形成されたことで、フレキシブル基板１０が印刷マスク３０から離間するときには印刷マスク３０がたわみ（変形）を生じ、印刷マスク３０の外周部から離間が開始され、中心部が最後に離間するようになる。溝条３１，３２が直交した方向にのびて形成されたことで、印刷マスク３０がたわんだ時に働く応力が一部に集中しなくなり、印刷マスク３０のフレキシブル基板１０の界面の外周の縮小方向が一定となる。この結果、印刷マスク３０がフレキシブル基板１０から離間するときの剥離方向が一定となり、にじみなどの印刷不良が生じなくなった。

また、本実施形態のスクリーン印刷装置１は、スキージ４の印刷マスク３０との当接部は、その全領域が溝条３１，３２の形成された部分の内側に位置しない構成となっている。このような構成となったことで、スキージ４が沈み込むことにより溝条３１，３２の開口部が開く方向に印刷マスク３０が浮き上がらなくなり、印刷された半田のにじみ（印刷不良）が生じなくなった。

具体的には、溝条３１，３２の形成された部分は印刷マスク３０が部分的に薄肉化している。溝条３１，３２により印刷マスク３０の薄肉化した部分は、薄肉化していない部分（溝条３１，３２が形成されていない部分）よりも変形を生じやすくなっている。そして、薄肉化した部分に当接部の全領域が重なり合うと、スキージ４が印刷マスク３０に圧接していることから、スキージ４の先端が印刷マスク３０表面３０ａから沈み込む。スキージ４の沈み込みが発生すると、溝条３１，３２の開口部には、開口部が開く方向の応力が加わり、開口部が開く方向に変形する。そして、印刷マスク３０の変形した部分の周辺部がフレキシブル基板１０から浮き上がり、半田のにじみや形状変化が生じる。対して、本実施形態は、印刷マスク３０が浮き上がらなくなり、印刷された半田のにじみ（印刷不良）が生じなくなった。

加えて、本実施形態のスクリーン印刷装置１は、パレット２は従来公知のパレットを、加工することなく使用することができた。つまり、本実施形態のスクリーン印刷装置１は、スクリーンマスク３のみをフレキシブル基板ごとに製造し、フレキシブル基板ごとに特別なパレットを新たに準備しなくてもよい。ここで、スクリーンマスクは、フレキシブル基板ごとに準備される部材である。本実施形態のスクリーン印刷装置１は、形状の異なる複数のフレキシブル基板にスクリーン印刷する場合にも、スクリーンマスクのみを準備するだけでスクリーン印刷を行うことができ、印刷に要するコストの上昇が抑えられた。

（第二の実施の形態）

本実施形態のスクリーン印刷装置は、スクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された溝条の形態が異なる以外は第一の実施の形態と同様な構成である。本実施形態のスクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂを図５に示した。

図５に示したように、印刷マスク３０の裏面３０ｂには、複数の溝条３３が形成されている。複数の溝条３３は、スキージ４が移動する方向（Ｙ方向）に平行にのびた状態で形成されている。

溝条３３ののびる方向に垂直な断面は、第一の実施の形態の溝条３１，３２と同様に形成されている。

そして、印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された溝条３３は、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分に形成されている。つまり、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接する部分は、平面をなすように形成されている。

本実施形態のスクリーンマスク３は、印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条の形態が異なる以外は、第一の実施の形態の時と同様であり、上記の方法と同様にしてスクリーン印刷を行うことができ、同様な効果を発揮する。

本実施形態のスクリーンマスク３は印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条３３がスキージ４のスキージ方向にそってのびた状態で形成されている。つまり、スキージ４をＹ方向に移動したときに、スキージ４の移動が阻害されなくなっている。つまり、スキージの移動の阻害による印刷不良が発生しなくなった。

（変形形態）

上記の第一及び第二の実施形態において、印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条３３の断面形状は凹字状であるが、この凹字意外の形状としてもよい。たとえば、図６に示した略Ｖ字状の溝条３４や、図７に示した略Ｕ字状の溝条３５としてもよい。

（第一の参考の形態）

本形態のスクリーン印刷装置は、スクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂに溝条３１，３２ではなく、凹部３６が形成された以外は第一の実施の形態と同様な構成である。本形態のスクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂを図８に示した。

図８に示したように、印刷マスク３０の裏面３０ｂには、複数の円形の凹部３６が形成されている。複数の凹部３６は、それぞれの内径が同じとなるように形成されている。凹部３６の具体的な形状や裏面３０ｂでの間隔は、印刷条件により異なるため一概に決定できるものではない。凹部３６は、たとえば、内径：５〜１０ｍｍとすることができる。パレット２の粘着面２ａがシリコン系の粘着物が塗布されてなるときに、凹部３６が形成された部分と形成されていない部分との面積比は１：１とすることができ、粘着面２ａが非シリコン系の粘着物が塗布されてなるときには、同様の面積比を１：２とすることができる。凹部３６の深さは、印刷マスク３０の厚さの５０％程度とすることができる。

そして、印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された複数の凹部３６は、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分に形成されている。つまり、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分は、平面をなすように形成されている。

本形態のスクリーンマスク３は、印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条に替えて凹部３６が形成されたこと以外は、第一の実施の形態の時と同様であり、上記の方法と同様にしてスクリーン印刷を行うことができ、同様な効果を発揮する。

（第二の参考の形態）

本形態のスクリーン印刷装置は、スクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂの凹部３６と凹部が形成されていない部分とが入れ替わった構成となった以外は第一の参考の形態と同様な構成である。本形態のスクリーンマスク３の印刷マスク３０の裏面３０ｂを図９に示した。

図９に示したように、印刷マスク３０の裏面３０ｂには、複数の円形のランド部３７とその外周部に形成された凹部３８とが形成されている。複数の円形のランド部３７は、それぞれの内径が同じとなるように形成されている。ランド部３７の先端面は印刷マスク３０の裏面３０ｂと同一の表面であり、裏面３０のフレキシブル基板１０との当接面と同一表面上に位置する。ランド部３７の具体的な形状や裏面３０ｂでの間隔は、印刷条件により異なるため一概に決定できるものではない。ランド部３７は、たとえば、内径：５〜１０ｍｍとすることができる。パレット２の粘着面２ａがシリコン系の粘着物が塗布されてなるときに、ランド部３７と凹部３８の面積比は１：１とすることができ、粘着面２ａが非シリコン系の粘着物が塗布されてなるときには、同様の面積比を２：１とすることができる。凹部３８の深さは、印刷マスク３０の厚さの５０％程度とすることができる。

本形態の印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された凹部３８は、スキージ４がＹ方向に変移したときに、Ｙ方向でいずれの位置にあるときでも、スキージ４の印刷マスク３０との当接部の全領域が凹部３８の形成された部分の内側に位置しない構成となっている。つまり、スキージ４がＹ方向に変移した場合に、Ｙ方向でいずれの位置にあるときでも、スキージ４の印刷マスク３０との当接部がランド部３７と重なり合う位置に形成されている。このとき、スキージ４の当接部とは、フレキシブル基板１０のＸ方向での両側で重なり合う。

そして、印刷マスク３０の裏面３０ｂに形成された複数のランド部３７及び凹部３８は、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分に形成されている。つまり、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接する部分は、平面をなすように形成されている。

本形態のスクリーンマスク３は、印刷マスク３０の裏面３０ｂの溝条に替えて凹部３８が形成されたこと以外は、第一の実施の形態の時と同様であり、上記の方法と同様にしてスクリーン印刷を行うことができ、同様な効果を発揮する。

本形態においては、スキージ４が移動するときにスキージ４の印刷マスク３０との当接部がフレキシブル基板１０のＸ方向での両側でランド部３７と重なり合う構成となっている。そして、スキージ４の印刷マスク３０との当接部は、スキージ４の位置によらず、その全領域が凹部３８の形成された部分の内側に位置しない構成となっており、スキージ４が沈み込まなくなった。この結果、スキージ４が沈み込むことに起因する印刷マスク３０の浮き上がりが生じなくなり、印刷された半田のにじみ（印刷不良）が生じなくなった。

具体的には、凹部３８の形成された部分は印刷マスク３０が部分的に薄肉化している。凹部３８により印刷マスク３０の薄肉化した部分は、薄肉化していない部分（ランド部３７）よりも変形を生じやすくなっている。そして、薄肉化した部分に当接部の全領域が重なり合うと、スキージ４が印刷マスク３０に圧接していることから、スキージ４の先端が印刷マスク３０表面３０ａから沈み込む。スキージ４の沈み込みが発生すると、凹部３８の開口部には、開口部が開く方向の応力が加わり、開口部が開く方向にランド部３７が変形する。そして、印刷マスク３０の変形した部分の周辺部であるランド部３７がフレキシブル基板１０から浮き上がり、半田のにじみや形状変化が生じる。対して、本形態は、印刷マスク３０が浮き上がらなくなり、印刷された半田のにじみ（印刷不良）が生じなくなった。

（変形形態）

上記の第一及び第二の参考の形態においては、凹部３６及びランド部３７は同じ内径の円形で複数形成されているが、凹部３６及びランド部３７が形成する円の内径がそれぞれ異なっていてもよい。

また、上記の第一及び第二の参考の形態においては、凹部３６及びランド部３７は円形をなすように形成されているが、この円形に限るものではなく、たとえば、多角形や楕円形をなしていてもよい。また、複数の凹部３６及びランド部３７のそれぞれが異なる形状であってもよい。

（その他の変形形態）

上記の各形態においては、印刷マスク３０の裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接しない部分に溝条３１，３２，３３，３４，３５や凹部３６，３８が形成されていたが、図１０に示したように、裏面３０ｂのフレキシブル基板１０に当接する部分の外周の周縁部には、溝条３１，３２，３３，３４，３５や凹部３６，３８が形成されない部分をもつ形態とすることができる。なお、図１０においては、外周の周縁部に相当する部分を一点破線で示した。なお、本変形形態を示した図１０は、第一実施形態の変形形態である。

また、上記の各形態においては、スキージ４は、印刷マスク３０との当接部が移動方向（Ｙ方向）に直交した方向（Ｘ方向）に延在した状態で設けられているが、当接部が移動方向（Ｙ方向）に対して傾斜した方向に延在した状態で設けられていてもよい。なお、この場合には、スキージ４は、印刷マスク３０との当接部が延在した方向が溝条ののびる方向と一致しない方向となることが好ましい。

第一の実施形態のスクリーン印刷装置の構成を示した図である。 第一の実施形態のスクリーン印刷装置の構成を示した断面図である。 第一の実施形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの表面図である。 第一の実施形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの裏面図である。 第二の実施形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの裏面図である。 変形形態の印刷マスクの溝条の断面図である。 変形形態の印刷マスクの溝条の断面図である。 第一の参考形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの裏面図である。 第二の参考形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの裏面図である。 変形形態のスクリーン印刷装置のスクリーンマスクの裏面図である。

符号の説明

１：スクリーン印刷装置 １０：フレキシブル基板
１１：基板搬送装置 １２：バックアップ装置
１３：クランブ装置
２：パレット
３：スクリーンマスク ３０：印刷マスク
３００：アパーチャ
３１，３２，３３，３４，３５：溝条
３６，３８：凹部 ３７：ランド部
３９：フレーム
４：スキージ
５：クリーム半田
６：位置決め装置

Claims (5)

1. 粘着面に貼り付けられた被印刷物の表面上に、所定のパターンをもつ印刷マスクを配し、該印刷マスクを介して該被印刷物に印刷用ペーストをスキージで塗布するスクリーン印刷装置において、
   該印刷マスクは、該被印刷物との当接部以外の部分であって該粘着面に当接する部分に、該スキージの移動方向に対して傾斜しているとともに、該スキージの当接部ののびる方向に対しても傾斜して形成されている溝条により形成された凹部が裏面に形成されていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記粘着面はパレットの表面に設けられ、該パレットは前記粘着面に前記被印刷物を貼り付けられて前記スクリーン印刷装置に搬入出されることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記印刷マスク裏面に形成された前記凹部は、前記スキージが該印刷マスクと当接する部分の全領域が、該印刷マスクに対する前記スキージの印刷方向のいずれの位置においても、前記凹部の周縁の内側に位置することがないように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置。
4. 前記印刷マスク裏面に形成された前記凹部は、前記スキージの移動方向に対して夫々反対側に４５°の角度で傾斜して形成された互いに直交する溝条であることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置。
5. 前記印刷マスク裏面に形成された前記凹部は、前記スキージの移動方向に平行に延在する溝条であることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷装置。

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