<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000について、図に基づいて説明する。印刷装置1000は、マスク300と主面用スキージ400と第1の凹部用スキージ500とを有する。なお、図1〜8の図中X方向は、後述する主面用スキージ400及び第1の凹部用スキージ500が摺動する方向に対応する。
説明の便宜上、まず、図1を用いて、電子回路基板100の構成を説明する。図1は、電子回路基板100の構成の一例を示す図である。図1(a)は、電子回路基板100の俯瞰図である。図1(b)は、図1(a)のA−A´切断線における断面図である。
図1(a)、(b)に示されるように、電子回路基板100は、基板側基材110とパッド120、130とを有する。なお、電子回路基板100は、本発明の被印刷媒体に相当する。基板側基材110は、平板状の基材である。基板側基材110には、ガラスエポキシ、ポリイミド、BTレジン等の一般的に用いられている材料を用いることができる。
図1(a)、(b)に示されるように、パッド120、130は、基板側基材110上に設けられている。パッド120、130上には、後述するように印刷材料である半田ペースト600がマスク300を介して印刷され、電子部品200a、200b(不図示)が実装される。パッド120上には、パッド130上に実装される電子部品200bよりも小さい電子部品200aが実装される。そのため、パッド120は、パッド130よりも小さく、パッド120上に印刷される半田ペースト600の量は、パッド130上に印刷される半田ペースト600の量よりも少ない。
また、パッド120のX方向の幅とX方向に略垂直な方向の幅は、後述する第1の凹部側開口部321のX方向の幅とX方向に略垂直な方向の幅にそれぞれ対応する。また、パッド130のX方向の幅とX方向に略垂直な方向の幅は、主面側開口部330のX方向の幅とX方向に略垂直な方向の幅にそれぞれ対応する。なお、ここでは、パッド120、130は、図1(a)に示されるように正方形である例を示している。
なお、ここでは、パッド120、130の幅は、後述する電子部品200a、200bの外部電極(不図示)に対応しており、それぞれ0.2mm、0.45mmとしている。しかしながら、パッド120、130の幅は、上述した値に限られず、電子部品200a,200bに対応した値となる。
なお、電子部品200a、200bには、例えば、CSP(Chip Size Package)やQFP(Quad Flat Package)等を用いることができる。なお、ここでは、電子部品200a、200bは、半導体パッケージである0.4mmピッチCSP、0.8mmピッチCSPである例を挙げている。
次に、図2を用いて、印刷装置1000を構成するマスク300の構成を説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000のマスク300の構成を示す図である。図2(a)は、マスク300の俯瞰図である。図2(b)は、図2(a)のB−B´切断線における断面図である。
図2(a)、(b)に示されるように、マスク300は、マスク側基材310と第1の凹部320と第1の凹部側開口部321と主面側開口部330と外枠340とを有する。なお、ここでは、マスク300は、メタルマスクである例を示している。
図2(a)、(b)に示されるように、マスク側基材310は、一対の主面310A、310Bが互いに向かい合っている。マスク側基材310には、ニッケルやステンレス等の一般的に用いられている材料を用いることができる。マスク側基材310の厚みは主面側開口部330の幅に応じて、第1の凹部320の底面と主面310Bとの間の厚みは、第1の凹部側開口部321の幅に応じて、それぞれ設定される。一般的には、マスク側基材310の厚みに対する主面側開口部330の幅の比、第1の凹部320の底面と主面310Bとの間の厚みに対する第1の凹部側開口部321の幅の比が、それぞれ2以上になることが好ましい。これにより、印刷材料であるはんだペースト600が、第1の凹部側開口部321及び主面側開口部330に残ることなく、パッド120、130に印刷される。なお、ここでは、マスク側基材310の厚みは0.15mm、第1の凹部320の底面と主面310Bとの間の厚みは0.1mmである例を示している。なお、マスク側基材310は、本発明の板状の基材に相当する。
図2(a)、(b)に示されるように、第1の凹部320は、マスク側基材310の主面310A側に凹状に形成されている。第1の凹部320は、レーザやエッチング法により形成される。また、図2(a)、(b)に示されるように、第1の凹部320におけるX方向の内壁間の幅(図中W)は、第1の凹部320の底面から、マスク側基材310の主面310Aまで同じである。
図2(a)、(b)に示されるように、第1の凹部側開口部321は、第1の凹部320の内側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。第1の凹部側開口部321は、前述したパッド120に対応する位置に形成される。また、第1の凹部側開口部321の幅は、パッド120の幅に対応している。なお、ここでは、第1の凹部側開口部321の幅は、0.2mmである例を示している。前述のように、パッド120は、パッド130よりも小さいので、第1の凹部側開口部321内の体積は、後述する主面側開口部330内の体積よりも小さい。
図2(a)、(b)に示されるように、主面側開口部330は、主面310Aのうち、第1の凹部320の外側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。主面側開口部330は、前述したパッド130に対応する位置に形成される。なお、ここでは、主面側開口部330の幅は、0.45mmである例を示している。
図2(a)、(b)に示されるように、外枠340は、マスク側基材310の外周を囲むように主面310A上に形成されている。外枠340は、マスク300を用いて、電子回路基板100に印刷材料である半田ペースト600を印刷する際、マスク300上から半田ペースト600が漏れ出すことを防止するために形成されている。
ここで、図3を用いて、マスク300の変形例であるマスク300Xについて説明する。図3は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000のマスク300の変形例を示す図である。図3(a)は、マスク300Xの俯瞰図である。図3(b)は、図3(a)のB1−B1´切断線における断面図である。
前述のように、マスク300において、第1の凹部320におけるX方向の内壁間の幅(図中W)は、第1の凹部320の底面から、マスク側基材310の主面310Aまで同じであった。これに対して、図3に示されるように、マスク300Xにおいて、第1の凹部320の内壁間の幅(図中W´)は、第1の凹部320の底面から、マスク側基材310の主面310Aに向かうにつれて大きくなるように形成されている。こうすることで、後述する第1の凹部用スキージ500が、第1の凹部320内に入り込みやすくなる。
次に、図4を用いて、印刷装置1000を構成する主面用スキージ400の構成について説明する。図4は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000の構成を示す図である。図4(a)は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000の構成を示す俯瞰図である。図4(b)は、図4(a)のC−C´切断線における断面図である。
図4(a)、(b)に示されるように、主面用スキージ400は、マスク側基材310の主面310A上に配置される。主面用スキージ400は、主面310A上をX方向に摺動することにより、主面310A上の半田ペースト600を、主面側開口部330及び第1の凹部320内に流し込む。なお、主面用スキージ400のより詳細な動作については、後述する。
次に、図4、5を用いて、印刷装置1000を構成する第1の凹部用スキージ500の構成について説明する。図5は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000の第1の凹部用スキージ500の構成を示す図である。図5(a)は、凹部用スキージ500の正面図である。図5(b)は、図5(a)のD−D´切断線における断面図である。なお、図5(b)には、説明の便宜上、X方向を矢印で示している。
図4(a)、(b)に示されるように、第1の凹部用スキージ500は、好ましくは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向(図中X方向)と反対側に、主面用スキージ400と平行に配置され、主面用スキージ400が摺動するX方向と同一方向に摺動する。しかしながら、主面用スキージ400が主面310A上を摺動することで、第1の凹部320内に半田ペースト600が流し込まれた後であれば、第1の凹部用スキージ500は、必ずしも上述した位置に配置され、主面用スキージ400が摺動するX方向と同一方向に摺動する必要はない。
また、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320内を摺動することにより、第1の凹部320内に流し込まれた半田ペースト600を第1の凹部側開口部321内に流し込むとともに、第1の凹部320内の半田ペースト600を掻き取る。なお、第1の凹部用スキージ500のより詳細な動作については、後述する。
また、図4(a)及び図5(a)に示されるように、第1の凹部用スキージ500におけるX方向に略垂直な方向の幅(図中W1)は、第1の凹部320におけるX方向に略垂直方向の内壁間の幅に対応する。
また、図5(b)に示されるように、第1の凹部用スキージ500の幅方向における両端部の角は、直角に形成されている。
ここで、図6を用いて、第1の凹部用スキージ500の変形例である第1の凹部用スキージ500Xについて説明する。図6は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000の第1の凹部用スキージ500の変形例を示す図である。図6(a)は、第1の凹部用スキージ500Xを示す正面図である。図6(b)は、図6(a)のD1−D1´切断線における断面図である。なお、図6(b)には、説明の便宜上、X方向を矢印で示している。
前述のように、第1の凹部用スキージ500におけるX方向に略垂直な方向の幅(図中W1)は、第1の凹部320におけるX方向に略垂直な方向の内壁間の幅に対応していた。これに対して、図6(a)に示されるように、第1の凹部用スキージ500XにおけるX方向に略垂直方向の幅は、第1の凹部用スキージ500Xの先端部510から根元部520に向かうにつれて大きくなるように形成されている。この場合、図6(a)に示されるように、第1の凹部用スキージ500Xの根元部の幅(図中W1)は、第1の凹部320におけるX方向に略垂直方向の内壁間の幅に対応する。
また、第1の凹部用スキージ500の幅方向における両端部の角は、直角に形成されていた。これに対して、図6(b)に示されるように、第1の凹部用スキージ500Xの幅方向における両端部は、X方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されている。
次に、図4を用いて、印刷材料である半田ペースト600の構成について説明する。図4(a)、(b)に示されるように、半田ペースト600は、マスク300上に配置される。なお、半田ペースト600は、本発明の印刷材料に相当する。
次に、図7、8を用いて、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000が、電子回路基板100に半田ペースト600を印刷する方法について詳細に説明する。図7、8は、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000が、電子回路基板100に半田ペースト600を印刷する方法を説明するための図である。
まず、図7(a)に示されるように、電子回路基板100を、ステージ(不図示)上に配置する。
次に、図7(b)に示されるように、マスク300を、電子回路基板100上に配置する。この際、電子回路基板100のパッド120及び130上に、マスク300の第1の凹部側開口部321及び主面側開口部330がくるように、マスク300を電子回路基板100上に配置する。
そして、図7(c)に示されるように、第1の凹部用スキージ500、主面用スキージ400、半田ペースト600を、第1の凹部用スキージ500及び主面用スキージ400の摺動するX方向に向かって、主面310A上に順次配置する。このとき、主面用スキージ400と第1の凹部用スキージ500を、平行に配置する。
次に、図8(d)に示されるように、主面用スキージ400が、主面310A上を摺動することにより、第1の凹部320内に半田ペースト600を流し込む。
そして、図8(e)に示されるように、第1の凹部用スキージ500が、第1の凹部320内を摺動することにより、第1の凹部内320内に流し込まれた半田ペースト600を第1の凹部側開口部321内に流し込む。このとき、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320の底面上を摺動するので、第1の凹部320の底面上の半田ペースト600が掻き取られる。
さらに、図8(f)に示されるように、主面用スキージ400及び第1の凹部用スキージ500が、主面310A上を摺動し、半田ペースト600を、主面側開口部330内に流し込む。このとき、主面用スキージ400及び第1の凹部用スキージ500は、主面310A上を摺動するので、主面310A上の半田ペースト600が掻き取られる。
最後に、図8(g)に示されるように、マスク300を、電子回路基板100上から離す。これにより、電子回路基板100上のパッド120、130上に半田ペースト600が印刷される。なお、この後、パッド120、130上の半田ペースト600上に、電子部品200a、200bを実装する。そして、電子回路基板100をリフロー炉(不図示)で加熱した後、冷却する。これにより、電子回路基板100のパッド120、130と電子部品200a、200bの電極を半田付けすることができる。
以上の通り、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000は、マスク300と、主面用スキージ400と、第1の凹部用スキージ500と、を有する。マスク300は、マスク側基材310と、第1の凹部320と、第1の凹部側開口部321と、主面側開口部330とを備えている。マスク側基材310は、一対の主面310A、310Bが互いに向かい合っている。第1の凹部320は、マスク側基材310の主面310A側に凹状に形成されている。第1の凹部側開口部321は、第1の凹部320の内側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。主面側開口部330は、主面310Aのうち、第1の凹部320の外側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。主面用スキージ400は、主面310A上を摺動することにより、主面310A上の半田ペースト600を、主面側開口部330及び第1の凹部320内に流し込む。第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320内を摺動することにより、第1の凹部320内に流し込まれた半田ペースト600を第1の凹部側開口部321に流し込むとともに、第1の凹部320内の半田ペースト600を掻き取る。
このように、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000では、第1の凹部用スキージ500が、第1の凹部320内を摺動することにより、半田ペースト600を第1の凹部側開口部321に流し込む。このとき、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320の底面上を摺動するので、第1の凹部320の底面上の半田ペースト600を掻き取ることができる。従って、マスク300の第1の凹部320内に残る半田ペースト600を効果的に除去することができる。この結果、主面310Aと第1の凹部320の段差近傍に残る半田ペースト600が低減するので、第1の凹部側開口部321を段差近傍に設けることができる。
これにより、主面側開口部330と、第1の凹部側開口部321との隣接距離を短くすることができ、第1の凹部側開口部321に対応するパッド120上に実装される電子部品200aと、主面側開口部330に対応するパッド130上に実装される電子部品200bとを高密度に実装することができる。また、マスク300の第1の凹部320内に半田ペースト600が残留しないため、マスク300を長時間使用したとしても、半田ペースト600が第1の凹部320内でこびり付くことがなく、良好な印刷性を維持することができる。
また、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000において、第1の凹部用スキージ500の幅W1は、第1の凹部320の内壁間の幅に対応する。これにより、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320の底面上の半田ペースト600をより効果的に除去することができる。
また、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000において、第1の凹部用スキージ500は、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向と反対側に、主面用スキージ400と平行に配置され、主面用スキージ400が摺動する方向と同一方向に摺動する。これにより、主面用スキージ400及び第1の凹部用スキージ500を、1方向へ1回摺動させるだけで、電子回路基板100のパッド120、130上に半田ペースト600を印刷することができ、且つ、マスク300の第1の凹部320内に残留する半田ペースト600を除去することができる。
また、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000において、第1の凹部用スキージ500の幅方向における両端部は、第1の凹部用スキージが摺動するX方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されている。これにより、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320内により入り込みやすくなる。
また、本発明の第1の実施の形態における印刷装置1000において、第1の凹部320の内壁間の幅Wが、第1の凹部320の底面から、マスク側基材310の主面310Aに向かうにつれて大きくなるように形成されている。これにより、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320内により滑らかに入り込みやすくなる。その結果、マスク300の第1の凹部320の段差近傍の半田ペースト600をより効果的に除去することができる。
また、本発明の第1の実施の形態における印刷方法は、マスク側基材310と、マスク側基材310の主面310A側に凹状に形成された凹部320と、凹部320の内側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成された凹部側開口部321と、主面310Aのうち、凹部320の外側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成された主面側開口部330と、を備えるマスク300を使用して、半田ペースト600を電子回路基板100に印刷する印刷方法であって、マスク配置ステップと、第1摺動ステップと、第2摺動ステップとを含む。マスク配置ステップは、電子回路基板100上にマスク300を配置する。第1摺動ステップは、主面用スキージ400が、主面310A上を摺動することにより、主面310A上の半田ペースト600を、主面側開口部330及び凹部320内に流し込む。第2摺動ステップは、凹部用スキージ500が、凹部320内を摺動することにより、凹部320内に流し込まれた半田ペースト600を凹部側開口部321に流し込むとともに、凹部320内の半田ペースト600を掻き取る。
この印刷方法は、上述した印刷装置1000の装置の発明を方法の発明としたものであるから、上述した印刷装置1000と同様の作用効果を奏する。
<第2の実施の形態>
図9を用いて、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aの詳細な構成を説明する。図9は、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aの構成を示す図である。図9(a)は、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aの構成を示す俯瞰図である。図9(b)は、図9(a)のA−A´切断線における断面図である。図9(c)は、図7(a)のB−B´切断線における断面図である。なお、図9では、図1〜8で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜8に示した符号と同等の符号を付している。なお、図9の図中X1方向は、主面用スキージ400、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aの摺動方向に対応する。
図9(a)〜(c)に示されるように、印刷装置1000aは、マスク300aと、主面用スキージ400と、第1の凹部用スキージ500と、第2の凹部用スキージ500aと、を有する。
ここで、図4と図9とを対比する。図9では、印刷装置1000aは、第2の凹部用スキージ500aを更に有し、マスク300aは、第2の凹部320aと第2の凹部側開口部321aとを更に備える点で、図4に示される印刷装置1000と互いに相違する。以下の説明では、図1〜8で示した構成と同等の構成については、説明を省略する。
ここで、説明の便宜上、図10を用いて、電子回路基板100aの構成ついて説明する。図10は、電子回路基板100aの構成の一例を示す図である。図10(a)は、電子回路基板100aの俯瞰図である。図10(b)は、図10(a)のC−C´切断線における断面図である。なお、図10の図中X1方向は、主面用スキージ400、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aの摺動方向に対応する。
図10(a)、(b)に示されるように、電子回路基板100aは、基板側基材110とパッド120、120a、130とを有している。パッド120aは、基板側基材110上に設けられている。パッド120a上には、0.4mmピッチCSPである電子部品200c(不図示)が実装される。また、パッド120aのX1方向の幅とX1方向に略垂直な方向の幅は、後述する第2の凹部側開口部321aのX1方向の幅とX1方向に略垂直な方向の幅にそれぞれ対応する。なお、ここでは、パッド120aは、図10(a)に示されるように正方形である例を示している。
なお、ここでは、パッド120aの図中X1方向の幅は、電子部品200cの外部電極(不図示)に対応した幅である0.2mmとしている。パッド120a上には、パッド130上に実装される電子部品200bよりも小さい電子部品200cが実装される。そのため、パッド120aは、パッド130よりも小さく、パッド120a上に印刷される半田ペースト600の量は、パッド130上に印刷される半田ペースト600の量よりも少ない。
図9に戻って、図9(a)、(c)に示されるように、マスク300aは、第2の凹部320aと、第2の凹部側開口部321aとを備えている。図9(a)、(c)に示されるように、第2の凹部320aは、マスク側基材310の主面310A側に凹状に形成されている。なお、ここでは、第2の凹部320aの底面と主面310Bとの間の厚みは0.1mmである例を示している。また、前述した印刷装置1000の第1の凹部320と同様に、第2の凹部320aのX
1方向の内壁間の幅は、第2の凹部320aの底面から、マスク側基材310の主面310Aに向かうにつれて大きくなるように形成されていてもよい。
図9(a)、(c)に示されるように、第2の凹部側開口部321aは、第2の凹部320aの内側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。第2の凹部側開口部321は、電子回路基板100aの基板側基材110上のパッド120aに対応する位置に形成される。また、第2の凹部側開口部321aの幅は、パッド120aの幅に対応している。なお、ここでは、第2の凹部側開口部321の幅は、0.2mmである例を示している。
次に、図9を用いて、印刷装置1000を構成する第2の凹部用スキージ500aの構成について説明する。図9(a)、(c)に示されるように、好ましくは、第2の凹部用スキージ500aは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向(図中X1方向)と反対側に、主面用スキージ400と平行に配置され、主面用スキージ400が摺動するX1方向と同一方向に摺動する。しかしながら、主面用スキージ400が主面310A上を摺動することで、第2の凹部320a内に半田ペースト600が流し込まれた後であれば、第2の凹部用スキージ500aは、必ずしも上述した位置に配置され、主面用スキージ400が摺動するX1方向と同一方向に摺動する必要はない。
また、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320a内を摺動することにより、主面用スキージ400が主面310A上を摺動することによって第2の凹部320a内に流し込んだ半田ペースト600を、第2の凹部側開口部321a内に流し込むとともに、第2の凹部320a内の半田ペースト600を掻き取る。なお、第2の凹部用スキージ500aのより詳細な動作については、後述する。
また、図9(a)に示されるように、第2の凹部用スキージ500aにおけるX1方向に略垂直な方向の幅(図中W2)は、第2の凹部320aにおけるX1方向に略垂直な方向の内壁間の幅に対応する。また、図9(a)に示されるように、図5(b)に示した印刷装置1000の第1の凹部用スキージ400と同様に、第2の凹部用スキージ500aの幅方向における端部の角は、直角に形成されている。しかしながら、図6(b)に示した第1の凹部用スキージ400Xと同様に、第2の凹部用スキージ500aの幅方向における両端部は、X1方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されてもよい(不図示)。
次に、図11、12を用いて、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aが、電子回路基板100aに半田ペースト600を印刷する方法について詳細に説明する。図11、12は、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aが、電子回路基板100aに印刷材料を印刷する方法を説明するための図である。なお、ここでは、第2の凹部用スキージ500aの方法について説明する。第1の凹部用スキージ500の動作については、前述した第1の実施の形態における印刷装置1000の第1の凹部用スキージ500の動作と同等のため、説明を省略する。なお、図11、12の図中X1方向は、主面用スキージ400、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aの摺動方向に対応する。
まず、図11(a)に示されるように、電子回路基板100aを、ステージ上に配置する。
次に、図11(b)に示されるように、マスク300aを、電子回路基板100a上に配置する。
そして、図11(c)に示されるように、第2の凹部用スキージ500a、主面用スキージ400、半田ペースト600を、第1の凹部用スキージ500及び主面用スキージ400の摺動するX方向に向かって、主面310A上に順次配置する。このとき、主面用スキージ400と第1及び第2の凹部用スキージ500、500aを、互いに平行に配置する。
次に、図12(d)に示されるように、主面用スキージ400及び第2の凹部用スキージ500aが、主面310A上を摺動し、半田ペースト600を、主面側開口部330内に流し込む。このとき、主面用スキージ400及び第2の凹部用スキージ500aが、主面310A上を摺動するので、主面310A上の半田ペースト600が掻き取られる。
そして、図12(e)に示されるように、主面用スキージ400が、主面310A上を摺動することにより、第2の凹部320a内に半田ペースト600を流し込む。また、第2の凹部用スキージ500aが、第2の凹部320a内を摺動することにより、第2の凹部320a内に流し込まれた半田ペースト600を第2の凹部側開口部321a内に流し込む。このとき、第2の凹部用スキージ500aが、第2の凹部320aの底面上を摺動するので、第2の凹部320aの底面上の半田ペースト600が掻き取られる。
そして、図12(f)に示されるように、主面用スキージ400及び第2の凹部用スキージ500aが、主面310A上を摺動し、半田ペースト600を、主面側開口部330内に流し込む。このとき、主面用スキージ400及び第2の凹部用スキージ500aが、主面310A上を摺動するので、主面310A上の半田ペースト600が掻き取られる。
最後に、図12(g)に示されるように、マスク300aを、電子回路基板100a上から離す。これにより、電子回路基板100上のパッド120a、130上に半田ペースト600が印刷される。
なお、ここでは、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aにおいて、マスク300aの凹部が2つ(320、320a)であり、凹部用スキージが2つ(500、500a)である例を示した。しかしながら、マスク300aの凹部は、3つ以上であってもよい。この場合、凹部用スキージは、凹部に対応する数だけ印刷装置1000aに設けられる。また、凹部用スキージの各々の幅は、前述したように、凹部の各々の内壁間の幅に対応する。また、凹部用スキージの各々は、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向と反対側に、主面用スキージ400とそれぞれ平行に配置され、主面用スキージ400が摺動する方向と同一方向にそれぞれ摺動する。
以上の通り、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aは、マスク300aと、主面用スキージ400と、第1の凹部用スキージ500と、第2の凹部用スキージ500aとを有する。マスク300は、マスク側基材310と、第1及び第2の凹部320、320aと、第1及び第2の凹部側開口部321、321aと、主面側開口部330とを備えている。第2の凹部320aは、マスク側基材310の主面310A側に凹状に形成されている。第2の凹部側開口部321aは、第2の凹部320aの内側にマスク側基材310の厚み方向に貫通するように形成されている。主面用スキージ400は、主面310A上を摺動することにより、主面310A上の半田ペースト600を、主面側開口部330及び第1及び第2の凹部320、320a内に流し込む。第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320a内を摺動することにより、第2の凹部320a内に流し込まれた半田ペースト600を第2の凹部側開口部321aに流し込むとともに、第2の凹部320a内の半田ペースト600を掻き取る。
このように、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aでは、第2の凹部用スキージ500aが、第2の凹部320a内を摺動することにより、半田ペースト600を第2の凹部側開口部321aに流し込む。このとき、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320aの底面上を摺動するので、第2の凹部320aの底面上の半田ペースト600を掻き取ることができる。従って、マスク300の第2の凹部320a内に残る半田ペースト600を効果的に除去することができる。
この結果、主面310Aと第2の凹部320aの段差近傍に残る半田ペースト600が低減するので、第2の凹部側開口部321aを段差近傍に設けることができる。これにより、主面側開口部330と、第2の凹部側開口部321aとの隣接距離を短くすることができ、第2の凹部側開口部321aに対応するパッド120a上に実装される電子部品200cと、主面側開口部330に対応するパッド130上に実装される電子部品200bとを高密度に実装することができる。
また、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aにおいて、第2の凹部用スキージ500の幅W2は、第2の凹部320aの内壁間の幅に対応する。これにより、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320aの底面上の半田ペースト600をより効果的に除去することができる。
また、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aにおいて、第2の凹部用スキージ500aは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向と反対側に、主面用スキージ400と平行に配置され、主面用スキージ400が摺動する方向と同一方向に摺動する。これにより、主面用スキージ400及び第2の凹部用スキージ500aを、1方向へ1回摺動させるだけで、電子回路基板100aのパッド120a、130上に半田ペースト600を印刷することができ、且つ、マスク300aの2の凹部320a内に残留する半田ペースト600を除去することができる。
また、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aにおいて、第2の凹部用スキージ500aの幅方向における両端部は、第2の凹部用スキージ500aが摺動する方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されている。これにより、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320a内により入り込みやすくなる。
また、本発明の第2の実施の形態における印刷装置1000aにおいて、第2の凹部320aの内壁間の幅が、第2の凹部320aの底面から、マスク側基材310の主面310Aに向かうにつれて大きくなるように形成されている。これにより、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320a内により滑らかに入り込みやすくなる。その結果、マスク300aの第2の凹部320aの段差近傍の半田ペースト600をより効果的に除去することができる。
<第3の実施の形態>
図13を用いて、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bの詳細な構成を説明する。図13は、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bの構成を示す図である。図13(a)は、印刷装置1000bの構成を示す俯瞰図である。図13(b)は、図13(a)のA−A´切断性における断面図である。図13(c)は、主面用スキージ400が摺動する方向であるX2方向で、印刷装置1000bのマスク300bの側面側からマスク300bを透過して見た透過図である。
なお、図13では、図1〜12で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜12に示した符号と同等の符号を付している。なお、図13の図中X2方向は、主面用スキージ400、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aの摺動方向に対応する。
図13(a)〜(c)に示されるように、印刷装置1000bは、マスク300bと、主面用スキージ400と、第1の凹部用スキージ500と、第2の凹部用スキージ500aと、を有する。
ここで、図9と図13とを対比する。図13では、第1の凹部320と第2の凹部320aは、主面用スキージ400が摺動するX2方向に向かって順次形成され、且つ、主面用スキージ400が摺動するX2方向で、マスク300bの側面側からマスク300bを透過して見たとき、第1の凹部320と第2の凹部320aとが互いに重なり合う領域を有する点で、図9に示される印刷装置1000aと互いに相違する。以下の説明では、図1〜12で示した構成と同等の構成については、説明を省略する。
図13(a)、(b)に示されるように、第1の凹部320と第2の凹部320aは、主面用スキージ400が摺動するX2方向に向かって順次形成される。また、図13(a)、(c)に示されるように、主面用スキージ400が摺動するX2方向で、マスク300bの側面側からマスク300bを透過して見たとき、第1の凹部320と第2の凹部320aとが互いに重なり合う領域を有する。
図13(a)、(b)に示されるように、第1の凹部用スキージ500と第2の凹部用スキージ500aは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動するX2方向と反対側の方向に向かって、第1の凹部用スキージ500、第2の凹部用スキージ500aの順に配置される。
次に、図14〜16を用いて本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bが、電子回路基板100bに半田ペースト600を印刷する方法について詳細に説明する。図14〜16は、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bが、電子回路基板100bに半田ペースト600を印刷する方法を説明するための図である。なお、図14〜16の図中X2方向は、主面用スキージ400、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aの摺動方向に対応する。
まず、図14(a)に示されるように、電子回路基板100bを、ステージ上に配置する。
次に、図14(b)に示されるように、マスク300bを、電子回路基板100b上に配置する。
そして、図14(c)に示されるように、第2の凹部用スキージ500a、第1の凹部用スキージ500、主面用スキージ400、半田ペースト600を、主面用スキージ400の摺動するX2方向に向かって、主面310A上に順次配置する。このとき、主面用スキージ400と第1及び第2の凹部用スキージ500、500aを、互いに平行に配置する。
また、図15(d)に示されるように、主面用スキージ400が、主面310A上を摺動することにより、第1の凹部320内に半田ペースト600を流し込む。
また、図15(e)に示されるように、第1の凹部用スキージ500が、第1の凹部320内を摺動することにより、第1の凹部320内に流し込まれた半田ペースト600を第1の凹部側開口部321内に流し込む。このとき、第1の凹部用スキージ500は、第1の凹部320の底面上を摺動するので、第1の凹部320の底面上の半田ペースト600が掻き取られる。
さらに、図15(f)に示されるように、主面用スキージ400が、主面310A上を摺動することにより、第2の凹部320a内に半田ペースト600を流し込む。なお、このとき、図11(e)の動作において第1の凹部用スキージ500が掻き取った半田ペースト600も第2の凹部320a内に流し込まれる。
また、図15(g)、図16(h)に示されるように、第2の凹部用スキージ500aが、第2の凹部320a内を摺動することにより、第2の凹部320a内に流し込まれた半田ペースト600を第2の凹部側開口部321a内に流し込む。このとき、第2の凹部用スキージ500aは、第2の凹部320aの底面上を摺動するので、第2の凹部320aの底面上の半田ペースト600が掻き取られる。なお、このとき、前述した第1の凹部用スキージ500によって第2の凹部320a内に流し込まれた半田ペースト600も、第2の凹部用スキージ500aによって、掻き取られる。
最後に、図16(i)に示されるように、マスク300bを、電子回路基板100b上から離す。これにより、電子回路基板100b上のパッド120、120a、130上に半田ペースト600が印刷される。
なお、ここでは、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bにおいて、マスク300bの凹部が2つ(320、320a)であり、凹部用スキージが2つ(500、500a)である例を示した。しかしながら、マスク300bの凹部は、3つ以上であってもよい。この場合、凹部用スキージは、凹部に対応する数だけ印刷装置1000bに設けられる。また、凹部用スキージの各々の幅は、前述したように、凹部の各々の内壁間の幅に対応する。また、凹部用スキージの各々は、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動する方向と反対側に、主面用スキージ400とそれぞれ平行に配置され、主面用スキージ400が摺動する方向と同一方向にそれぞれ摺動する。また、複数の凹部のうち、マスク300bの第1の凹部と第2の凹部が、主面用スキージ400が摺動するX2方向に向かって順次形成され、且つ、主面用スキージ400が摺動するX2方向で、マスク300bの側面側からマスク300bを透過して見たとき、第1の凹部と第2の凹部とが互いに重なり合う領域を有する場合、複数の凹部用スキージのうち、第1の凹部に対応する第1の凹部用スキージと第2の凹部に対応する第2の凹部用スキージは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動するX2方向と反対側の方向に向かって、第1の凹部用スキージ、第2の凹部用スキージの順に配置される。
以上の通り、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bは、マスク300bと、主面用スキージ400と、第1の凹部用スキージ500と、第2の凹部用スキージ500aとを有する。マスク300bの第1の凹部320と第2の凹部320aは、主面用スキージ400が摺動するX2方向に向かって順次形成され、且つ、主面用スキージ400が摺動するX2方向で、マスク300bの側面側からマスク300bを透過して見たとき、第1の凹部320と第2の凹部320aとが互いに重なり合う領域を有する。第1の凹部用スキージ500と第2の凹部用スキージ500aは、主面用スキージ400の配置位置に対して、主面用スキージ400が摺動するX2方向と反対側の方向に向かって、第1の凹部用スキージ500、第2の凹部用スキージ500aの順に配置される。
このように、本発明の第3の実施の形態における印刷装置1000bでは、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aが、第1及び第2の凹部320、320a内に半田ペースト600を流し込む。このとき、第1及び第2の凹部用スキージ500、500aは、第1及び第2の凹部320、320aの底面を各々摺動するので、第1及び第2の凹部320、320a内の半田ペーストを掻き取ることができる。従って、第1の凹部320と第2の凹部320aが、上述した配置関係にある場合であっても、マスク300bの第1及び第2の凹部320、320a内に残る半田ペースト600を効果的に除去することができる。
この結果、主面310Aと第1の凹部320の段差近傍、主面310Aと第2の凹部320aの段差近傍にそれぞれ残る半田ペースト600が低減するので、第1及び第2の凹部側開口部321、321aを各段差近傍に設けることができる。
これにより、主面側開口部330と、第1又は第2の凹部側開口部321、321aとの隣接距離をそれぞれ短くすることができ、第1の凹部側開口部321に対応するパッド120上に実装される電子部品200aと、主面側開口部330に対応するパッド130上に実装される電子部品200bとを高密度に実装することができる。また、第2の凹部側開口部321aに対応するパッド120a上に実装される電子部品200cと、主面側開口部330に対応するパッド130上に実装される電子部品200bとを高密度に実装することができる。
前記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下に限られない。
(付記1)
板状の基材と、前記基材の主面側に凹状に形成された第1の凹部と、前記第1の凹部の内側に前記基材の厚み方向に貫通するように形成された第1の凹部側開口部と、前記主面のうち、前記第1の凹部の外側に前記基材の厚み方向に貫通するように形成された主面側開口部と、を備えたマスクと、
前記主面上を摺動することにより、前記主面上の印刷材料を、前記主面側開口部及び前記第1の凹部内に流し込む主面用スキージと、
前記第1の凹部内を摺動することにより、前記第1の凹部内に流し込まれた前記印刷材料を前記第1の凹部側開口部に流し込むとともに、前記第1の凹部内の前記印刷材料を掻き取る第1の凹部用スキージと、を有する印刷装置。
(付記2)
前記第1の凹部用スキージの幅は、前記第1の凹部の内壁間の幅に対応する付記1に記載の印刷装置。
(付記3)
前記第1の凹部用スキージは、前記主面用スキージの配置位置に対して、前記主面用スキージが摺動する方向と反対側に、前記主面用スキージと平行に配置され、前記主面用スキージが摺動する方向と同一方向に摺動する付記1又は2に記載の印刷装置。
(付記4)
前記第1の凹部用スキージの幅方向における両端部は、前記第1の凹部用スキージが摺動する方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されている付記2に記載の印刷装置。
(付記5)
前記第1の凹部の内壁間の幅が、前記第1の凹部の底面から、前記基材の前記主面に向かうにつれて大きくなるように形成されている付記1から4のいずれか1項に記載の印刷装置。
(付記6)
板状の基材と、前記基材の主面側に凹状に形成された凹部と、前記凹部の内側に前記基材の厚み方向に貫通するように形成された凹部側開口部と、前記主面のうち、前記凹部の外側に前記基材の厚み方向に貫通するように形成された主面側開口部と、を備えるマスクを使用して、印刷材料を被印刷媒体に印刷する印刷方法であって、
前記被印刷媒体上に前記マスクを配置するマスク配置ステップと、
主面用スキージを用いて、前記主面上を摺動することにより、前記主面上の印刷材料を、前記主面側開口部及び前記凹部内に流し込む第1摺動ステップと、
凹部用スキージを用いて、前記凹部内を摺動することにより、前記凹部内に流し込まれた前記印刷材料を前記凹部側開口部に流し込むとともに、前記凹部内の前記印刷材料を掻き取る第2摺動ステップと、を含む印刷方法。
(付記7)
前記マスクは、前記基材の前記主面側に凹状に形成された第2の凹部と、前記第2の凹部の内側に前記基材の厚み方向に貫通するように形成された第2の凹部側開口部と、
第2の凹部用スキージと、を備え、
前記主面用スキージは、前記主面上を摺動することにより、前記主面上の印刷材料を、前記主面側開口部と前記第1及び第2の凹部内に流し込み、
前記第2の凹部用スキージは、前記第2の凹部内を摺動することにより、前記第2の凹部内に流し込まれた前記印刷材料を前記第2の凹部側開口部に流し込むとともに、前記第2の凹部内の前記印刷材料を掻き取る付記1に記載の印刷装置。
(付記8)
前記第1及び第2の凹部用スキージの各々の幅は、前記第1及び第2の凹部の各々の内壁間の幅に対応する付記7に記載の印刷装置。
(付記9)
前記第1及び第2の凹部用スキージは、前記主面用スキージの配置位置に対して、前記主面用スキージが摺動する方向と反対側に、前記主面用スキージとそれぞれ平行に配置され、前記主面用スキージが摺動する方向と同一方向にそれぞれ摺動する付記7又は8に記載の印刷装置。
(付記10)
前記第1の凹部と前記第2の凹部が、前記主面用スキージが摺動する方向に向かって順次形成され、且つ、前記主面用スキージが摺動する方向で、前記マスクの側面側から前記マスクを透過して見たとき、前記第1の凹部と前記第2の凹部が互いに重なり合う領域を有する場合、
前記第1の凹部用スキージと前記第2の凹部用スキージは、前記主面用スキージの配置位置に対して、前記主面用スキージが摺動する方向と反対側の方向に向かって、前記第1の凹部用スキージ、前記第2の凹部用スキージの順に次配置されている付記9に記載の印刷装置。
(付記11)
前記第1及び第2の凹部用スキージの幅方向における各々の両端部は、前記第1及び第2の凹部用スキージが各々摺動する方向側で円弧状又は面取りされた形状に形成されている付記8に記載の印刷装置。
(付記12)
前記第1及び第2の凹部の内壁間の各々の幅が、前記第1及び第2の凹部の底面から、前記基材の前記主面に向かうにつれて大きくなるように形成されている付記7から11のいずれか1項に記載の印刷装置。
以上、実施の形態を基に本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述の実施の形態に対して、様々な変更、増減、組合せを加えてもよい。