JP6438797B2 - Printing apparatus and printing method - Google Patents

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Description

本発明は、孔版印刷により電子部品の樹脂封止や回路基板への樹脂充填を行う、印刷装置および印刷方法に関するものである。   The present invention relates to a printing apparatus and a printing method that perform resin sealing of electronic components and resin filling of a circuit board by stencil printing.

回路基板上の電子部品の樹脂封止や回路基板の孔内に導電性ペースト等を充填するために、絶縁性樹脂ペーストや導電性ペースト等を印刷材とした孔版印刷が行われている。孔版印刷は、印刷材を孔版上に供給した後に、孔版上のスキージを動かすことにより、孔版の孔内に印刷材を押し込むものであるが、印刷材として粘度の高い樹脂を用いた場合など、スキージの1回の動作で、孔内を樹脂で埋め尽くすのが困難な場合もある。このため、樹脂封止や樹脂充填に用いる孔版印刷装置では、複数回のスキージ動作が望ましく、往路用スキージと復路用スキージによる交互動作を行う構成になっているものが多い。   Stencil printing using an insulating resin paste or a conductive paste as a printing material is performed in order to encapsulate a resin paste of an electronic component on a circuit board or to fill a hole in the circuit board with a conductive paste or the like. Stencil printing is to push the printing material into the holes of the stencil by moving the squeegee on the stencil after supplying the printing material onto the stencil, but when using a resin with high viscosity as the printing material, etc. It may be difficult to fill the hole with resin with a single operation of the squeegee. For this reason, in the stencil printing apparatus used for resin sealing or resin filling, a plurality of squeegee operations are desirable, and many squeegees are configured to perform alternate operations using the forward squeegee and the backward squeegee.

また、電子部品の樹脂封止や回路基板への樹脂充填においては、電子機器の信頼性の観点から、封止樹脂および充填樹脂にボイドが存在することは好ましくない。そのため、孔版印刷を真空雰囲気下で行う真空印刷装置の普及も進んでいる。特に、真空雰囲気下での複数回の孔版印刷の間で真空度を下げる(大気圧に近づける)、真空差圧充填法を用いることにより、ボイドが少なく表面の平坦性に優れた樹脂封止および樹脂充填が可能になっている(特許文献1)。   Moreover, in resin sealing of electronic components and resin filling into a circuit board, it is not preferable that voids exist in the sealing resin and the filling resin from the viewpoint of the reliability of the electronic device. Therefore, the spread of vacuum printing apparatuses that perform stencil printing in a vacuum atmosphere is also progressing. In particular, by using a vacuum differential pressure filling method that lowers the degree of vacuum (closer to atmospheric pressure) between multiple stencil printings in a vacuum atmosphere, the resin sealing with less voids and excellent surface flatness and Resin filling is possible (Patent Document 1).

特開平11−40590号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-40590

往路用スキージと復路用スキージを有する真空印刷装置の一例を図8に示す。図8の真空印刷装置200を用いた孔版印刷は、図9〜図10のようにして行われる。すなわち、印刷材供給手段3で孔版6上に印刷材Pを供給(図9(a))した後に、往路用スキージ204をスキージ走行軸9に沿って走行させて(図9(b)〜図9(d))往路印刷を行ってから、復路用スキージ205を走行軸9に沿って往路用スキージ204と反対方向に走行させて(図10(e)〜図10(g))復路印刷を行って、被印刷物Wの孔版6の孔部分に該当する箇所に印刷材Pを塗布するものである。なお、往路印刷を行う際は復路用スキージ205は孔版6上の印刷材Pに接触しない高さになり、復路印刷を行う際は往路用スキージ204は孔版6上の印刷材Pに接触しない高さになっており、往路印刷では往路用スキージ204のみが機能し、復路印刷では復路用スキージ205のみが機能している。   An example of a vacuum printing apparatus having an outward squeegee and a return squeegee is shown in FIG. Stencil printing using the vacuum printing apparatus 200 of FIG. 8 is performed as shown in FIGS. That is, after the printing material P is supplied onto the stencil 6 by the printing material supply means 3 (FIG. 9A), the forward squeegee 204 is caused to travel along the squeegee traveling shaft 9 (FIG. 9B to FIG. 9). 9 (d)) After performing the forward printing, the backward squeegee 205 is caused to travel along the traveling axis 9 in the opposite direction to the outward squeegee 204 (FIGS. 10 (e) to 10 (g)). The printing material P is applied to a portion corresponding to the hole portion of the stencil 6 of the substrate W. Note that when the forward pass printing is performed, the return squeegee 205 has a height that does not contact the printing material P on the stencil plate 6, and when performing the backward pass printing, the forward pass squeegee 204 does not contact the printing material P on the stencil plate 6. Thus, only the forward squeegee 204 functions in the forward printing, and only the backward squeegee 205 functions in the backward printing.

ところで、図9に示した往路印刷を上から見た状態を図11に示すが、孔版6上に印刷材Pが供給された状態(図11(a))に対し、往路印刷を行うことにより(図11(b)〜図11(d))、印刷材Pが往路用スキージ204両端から外側に広がり残存していることが判る。復路用スキージ205が往路用スキージ204と同じ形状の場合、往路でスキージ幅より外側に広がった印刷材Pを利用することも回収することもできない。また、復路印刷開始の段階で復路用スキージ205の幅内にあった印刷材Pが、復路印刷の段階で復路用スキージ205両端から外側に広がることもある。このように、一旦スキージの両端から外側に広がった印刷材Pは、真空チャンバー内を大気開放してからでないと回収することはできず、回収に要する手間のための印刷装置としての稼働率を低下させる要因となっていた。   By the way, although the state which looked at the outward printing shown in FIG. 9 from the top is shown in FIG. 11, by performing outward printing with respect to the state (FIG. 11 (a)) with which the printing material P was supplied on the stencil 6, FIG. (FIG. 11 (b) to FIG. 11 (d)), it can be seen that the printing material P spreads outward from both ends of the outward squeegee 204 and remains. When the return squeegee 205 has the same shape as the outward squeegee 204, the printing material P that spreads outside the squeegee width on the outward path cannot be used or collected. Further, the printing material P that was within the width of the return pass squeegee 205 at the start of the return pass printing may spread outward from both ends of the return pass squeegee 205 at the return pass printing step. In this way, the printing material P that has once spread outward from both ends of the squeegee can only be collected after the vacuum chamber is opened to the atmosphere, and the operating rate as a printing device for the labor required for collection can be increased. It was a factor to decrease.

一方、稼働率を低下させないため、スキージPの両端から外側に広がった印刷材Pの回収を行わない場合は、スキージの両端から外側に広がった印刷材Pは無駄となり、廃棄物量の増加およびコストアップが問題となっていた。   On the other hand, when the printing material P spreading outward from both ends of the squeegee P is not collected in order not to reduce the operation rate, the printing material P spreading outward from both ends of the squeegee is wasted, increasing the amount of waste and the cost. Up was a problem.

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、真空中で孔版印刷を行うのに際して、稼働率低下を伴わずに、供給された印刷材を有効に利用することが出来る印刷装置および印刷方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and a printing apparatus capable of effectively using the supplied printing material without reducing the operating rate when performing stencil printing in a vacuum, and A printing method is provided.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
孔版を用いて、被印刷物に対して印刷材を印刷する印刷装置であって、孔版上に印刷材を供給する印刷材供給手段と、往路印刷を行う往路用スキージと、復路印刷を行う、移動方向に直行する幅が、前記往路用スキージよりも大きい復路用スキージと、前記往路用スキージと前記復路用スキージが移動する領域とが含まれる空間領域を外気と遮断して、前記空間領域を真空にする真空チャンバーとを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
A printing apparatus for printing a printing material on a printing material using a stencil, a printing material supply means for supplying the printing material on the stencil, a forward squeegee for forward printing, and a movement for performing backward printing A space area including a return squeegee having a width perpendicular to the direction larger than that of the outward squeegee and an area in which the outward squeegee and the return squeegee move are blocked from outside air, and the space area is evacuated. And a vacuum chamber.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の印刷装置であって、
前記復路用スキージの両端部が、復路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする。
Invention of Claim 2 is a printing apparatus of Claim 1, Comprising:
Both ends of the return pass squeegee have a shape that is bent in the direction of travel during return pass printing.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の印刷装置であって、
前記往路用スキージの両端部が、往路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする。
Invention of Claim 3 is a printing apparatus of Claim 2, Comprising:
Both ends of the forward path squeegee have a shape that is bent toward the traveling direction during forward path printing.

請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記印刷材供給手段が、複数の被印刷物に対応する量の前記印刷材を一度に供給することを特徴とする。
Invention of Claim 4 is a printing apparatus in any one of Claims 1-3, Comprising:
The printing material supply means supplies an amount of the printing material corresponding to a plurality of printed materials at a time.

請求項5に記載の発明は、
真空雰囲気下で、孔版を用いて、被印刷物に対して印刷材を印刷する印刷方法であって、
孔版上に樹脂を供給する工程と、往路用スキージを用いて往路印刷を行う工程と、移動方向に直行する幅が、前記往路用スキージよりも大きい復路用スキージを用いて復路印刷を行う工程とからなる。
The invention described in claim 5
A printing method for printing a printing material on a substrate using a stencil under a vacuum atmosphere,
A step of supplying resin onto the stencil, a step of performing forward pass printing using an outward squeegee, and a step of performing return pass printing using a return squeegee having a width that is perpendicular to the moving direction than the forward squeegee. Consists of.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の印刷方法であって、
前記復路用スキージの両端部が、復路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする。
Invention of Claim 6 is the printing method of Claim 5, Comprising:
Both ends of the return pass squeegee have a shape that is bent in the direction of travel during return pass printing.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の印刷方法であって、
前記往路用スキージの両端部が、往路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする。
Invention of Claim 7 is the printing method of Claim 6, Comprising:
Both ends of the forward path squeegee have a shape that is bent toward the traveling direction during forward path printing.

請求項8に記載の発明は、請求項5から請求項7のいずれかに記載の印刷方法であって、
孔版上に樹脂を供給する工程において、複数の被印刷物に対応する量の前記印刷材を一度に供給することを特徴とする。
Invention of Claim 8 is the printing method in any one of Claim 5-7, Comprising:
In the step of supplying the resin onto the stencil, an amount of the printing material corresponding to a plurality of printing materials is supplied at a time.

本発明により、真空中で孔版印刷を行うのに際して、スキージの外側に広がって回収不能になる印刷材を減らす事ができ、供給された印刷材を有効に利用することが出来る。   According to the present invention, when performing stencil printing in a vacuum, the printing material that spreads outside the squeegee and becomes uncollectable can be reduced, and the supplied printing material can be used effectively.

本発明の実施形態に係る印刷装置の装置構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an apparatus configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る印刷装置の真空チャンバー内を上から見た図である。It is the figure which looked at the inside of the vacuum chamber of the printing apparatus which concerns on embodiment of this invention from the top. (a)本発明の実施形態の印刷装置における印刷材供給前の孔版上の状態を示す図である(b)同印刷装置における孔版上に印刷材が供給された孔版上の状態を示す図である(c)同印刷装置における印刷材の場所に往路用スキージが移動した時の孔版上の状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state on the stencil before the printing material supply in the printing apparatus of embodiment of this invention. (B) The figure which shows the state on the stencil to which the printing material was supplied on the stencil in the printing apparatus. FIG. 6C is a diagram illustrating a state on the stencil when the forward squeegee moves to the place of the printing material in the printing apparatus. (d)本発明の実施形態の印刷装置で往路印刷が開始した時の孔版上の状態を示す図である(e)同印刷装置で往路印刷途上の孔版上の状態を示す図である(f)同印刷装置で往路印刷が終了した時の孔版上の状態を示す図である。(D) It is a figure which shows the state on a stencil when forward printing starts with the printing apparatus of embodiment of this invention. (E) It is a figure which shows the state on a stencil in the middle of forward printing in the printing apparatus (f) FIG. 4 is a diagram showing a state on the stencil when the forward printing is finished in the printing apparatus. (g)本発明の実施形態の印刷装置で復路印刷が開始される時の孔版上の状態を示す図である。(h)同印刷装置で復路印刷途上の孔版上の状態を示す図である(i)同印刷装置で復路印刷が終了した時の孔版上の状態を示す図である。(G) It is a figure which shows the state on a stencil when return path printing is started with the printing apparatus of embodiment of this invention. (H) It is a figure which shows the state on the stencil in the middle of return pass printing in the printing apparatus, (i) It is a figure which shows the state on a stencil when return pass printing is complete | finished by the same printing apparatus. (a)本発明の実施形態で往路印刷のみに従来型スキージを用いた印刷装置で復路印刷が開始される時の孔版上の状態を示す図である(b)同印刷装置で復路印刷途上の孔版上の状態を示す図である(c)同印刷装置で復路印刷が終了した時の孔版上の状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state on a stencil when return pass printing is started with the printing apparatus using the conventional squeegee only for forward pass printing in the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the state on a stencil. (C) It is a figure which shows the state on a stencil when return pass printing is complete | finished with the printing apparatus. 本発明の実施形態に係る印刷装置に前室を備えた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure provided with the front chamber in the printing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 往路用スキージと復路用スキージを有し真空中で孔版印刷を行う印刷装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the printing apparatus which has an outward squeegee and a return squeegee and performs stencil printing in a vacuum. (a)往路用スキージと復路用スキージで孔版印刷を行う印刷装置で孔版上に印刷材が供給された状態を示す図である(b)同印刷装置で印刷材の場所に往路用スキージが移動し往路印刷を開始した状態を示す図である。(c)同印刷装置で往路印刷途上の状態を示す図である(d)同印刷装置で往路印刷が終了した状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state in which the printing material was supplied on the stencil by the printing apparatus which performs stencil printing with the outward squeegee and the backward squeegee. (B) The outward squeegee moves to the place of the printing material in the same printing apparatus. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which forward printing is started. FIG. 6C is a diagram illustrating a state in the middle of forward printing in the printing apparatus. FIG. 8D is a diagram illustrating a state in which the forward printing is completed in the printing apparatus. (e)往路用スキージと復路用スキージで孔版印刷を行う印刷装置で復路印刷が開始される状態を示す図である(f)同印刷装置で復路印刷途上の状態を示す図である(g)同印刷装置で復路印刷が終了した状態を示す図である。(E) It is a figure which shows the state in which return pass printing is started with the printing apparatus which performs stencil printing with a forward pass squeegee and a return pass squeegee. (F) It is a figure which shows the state in the middle of return pass printing with the same printing apparatus. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which return printing has been completed in the printing apparatus. (a)往路用スキージと復路用スキージで孔版印刷を行う印刷装置で印刷材が供給された孔版上の状態を示す図である(b)同印刷装置で印刷材の場所に往路用スキージが移動し往路印刷を開始した時の孔版上の状態を示す図である。(c)同印刷装置で往路印刷途上の孔版上の状態を示す図である(d)同印刷装置で往路印刷が終了した時の孔版上の状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state on the stencil to which the printing material was supplied with the printing apparatus which performs stencil printing with the outward squeegee and the return squeegee. (B) The outward squeegee moves to the place of the printing material with the same printing apparatus. It is a figure which shows the state on a stencil when forward printing is started. (C) It is a figure which shows the state on the stencil in the middle of outward printing in the printing apparatus, (d) It is a figure which shows the state on stencil when outward printing is complete | finished by the printing apparatus.

本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明に係る実施形態である印刷装置1である。図1に示す印刷装置1は被印刷物Wに印刷材Pを印刷するものである。ここで、被印刷物Wとしては、半導体チップを搭載した配線基板や、貫通孔または/および非貫通孔を有する配線基板(主に多層配線基板)等が用いられる。また、印刷材Pとしては、フィラーを混入したエポキシ樹脂等の液状樹脂、エポキシ樹脂をバインダーとして金属微粒子を分散させた導電性ペースト、ハンダペースト等が用いられる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a printing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. A printing apparatus 1 shown in FIG. 1 prints a printing material P on a substrate W. Here, as the substrate W, a wiring board on which a semiconductor chip is mounted, a wiring board having a through hole and / or a non-through hole (mainly a multilayer wiring board), or the like is used. As the printing material P, a liquid resin such as an epoxy resin mixed with a filler, a conductive paste in which metal fine particles are dispersed using an epoxy resin as a binder, a solder paste, or the like is used.

印刷装置1では、真空チャンバー2、印刷材供給手段3、往路用スキージ4、復路用スキージ5、孔版6、孔版ホルダ7、テーブル8、スキージ走行軸9、真空ポンプ10、バルブ11および制御装置12を備えている。図2では印刷装置1の真空チャンバー2内を上方から見た状態を示している(スキージ走行軸9は図示せず)。   In the printing apparatus 1, a vacuum chamber 2, a printing material supply means 3, a forward squeegee 4, a backward squeegee 5, a stencil 6, a stencil holder 7, a table 8, a squeegee travel shaft 9, a vacuum pump 10, a valve 11, and a control device 12. It has. FIG. 2 shows a state in which the inside of the vacuum chamber 2 of the printing apparatus 1 is viewed from above (the squeegee traveling shaft 9 is not shown).

以下の説明では、往路用スキージ4および復路用スキージ5が移動する方向をX軸方向、孔版6が形成する面内でX軸と直交する方向をY軸方向、孔版6が形成する面の法線方向をZ軸方向として説明する。   In the following description, the direction in which the forward squeegee 4 and the backward squeegee 5 move is the X-axis direction, and the direction perpendicular to the X-axis in the plane formed by the stencil 6 is the Y-axis direction. The linear direction is described as the Z-axis direction.

真空チャンバー2は、印刷材供給手段3、往路用スキージ4、復路用スキージ5、孔版6、孔版ホルダ7、テーブル8およびスキージ走行軸9を収納可能な密閉空間を形成するものである。真空チャンバー2は、内部を真空状態にした時の、内外の圧力差に耐える構造、材料によって構成されるが、内部を目視観察できる透明な樹脂やガラスから成る窓部を備えていることが望ましい。   The vacuum chamber 2 forms a sealed space in which the printing material supply means 3, forward squeegee 4, return squeegee 5, stencil 6, stencil holder 7, table 8, and squeegee running shaft 9 can be accommodated. The vacuum chamber 2 is made of a structure and material that can withstand a pressure difference between the inside and outside when the inside is in a vacuum state, but preferably has a window made of a transparent resin or glass that allows the inside to be visually observed. .

印刷材供給手段3は、孔版6上に印刷材Pを供給するものであり、印刷材Pを貯留した貯留タンク、貯留タンク内の印刷材Pを圧送する圧送ポンプ、及び圧送された印刷材Pを吐出するシリンジを備えているが、図1ではシリンジ部分を図示している。なお、印刷材供給手段3のシリンジは上から見ると図2のような形状になっており、シリンジから印刷材Pを吐出しながらY軸方向に移動することで、図11(a)に示したような範囲に印刷材Pを供給している。   The printing material supply means 3 supplies the printing material P onto the stencil 6, and includes a storage tank that stores the printing material P, a pump that pumps the printing material P in the storage tank, and the printing material P that is pumped. 1 is shown in FIG. 1. Note that the syringe of the printing material supply means 3 has a shape as shown in FIG. 2 when viewed from above, and moves in the Y-axis direction while discharging the printing material P from the syringe. The printing material P is supplied in such a range.

往路用スキージ4および復路用スキージ5は、孔版6上の印刷材Pを孔版6の孔6H(図2参照)内に押し込む機能を有しており、往路用スキージ4が印刷材Pを孔版6の孔6Hに押し込む工程を往路印刷、復路用スキージ5が印刷材Pを孔版6の孔6H内に押し込む工程を復路印刷とする。往路印刷と復路印刷は同じX軸方向に沿って行われるが、往路印刷と復路印刷では進行方向が180度異なる。なお、本明細書においては、印刷材供給手段3が所定位置で供給した状態の印刷材Pを孔版6の孔6H内に押し込む方向を往路印刷方向としている。また、印刷装置1は、往路印刷で復路用スキージ5が印刷材Pに接触しない高さに待避し、復路印刷で往路用スキージが印刷材Pに接触しない高さに待避する機能を有している。   The forward squeegee 4 and the backward squeegee 5 have a function of pushing the printing material P on the stencil 6 into the hole 6H of the stencil 6 (see FIG. 2). The forward squeegee 4 places the printing material P on the stencil 6 The step of pushing the hole 6H into the hole 6H is the forward pass printing, and the step of pushing the printing material P into the hole 6H of the stencil 6 by the return pass squeegee 5 is the return pass printing. The forward printing and the backward printing are performed along the same X-axis direction, but the traveling direction is different by 180 degrees between the forward printing and the backward printing. In this specification, the direction in which the printing material P supplied by the printing material supply means 3 at a predetermined position is pushed into the hole 6H of the stencil 6 is defined as the forward printing direction. Further, the printing apparatus 1 has a function of retracting to a height at which the return squeegee 5 does not contact the printing material P in forward printing, and retracting to a height at which the outward squeegee does not contact the printing material P at backward printing. Yes.

往路用スキージ4および復路用スキージ5の材質は、ともに、印刷材Pの粘度等の特性に応じて適したものを選ぶが、硬度としては60〜90度の範囲になる。   The materials of the forward squeegee 4 and the return squeegee 5 are both selected according to the properties such as the viscosity of the printing material P, but the hardness is in the range of 60 to 90 degrees.

往路用スキージ4は、孔版6と接触する部分の幅が、図2に示すように、孔6Hが形成されている領域のY軸方向成分最大値EW以上であって、両端部が往路印刷時の進行方向に向かって曲がっている。   As shown in FIG. 2, the width of the portion in contact with the stencil 6 in the forward squeegee 4 is equal to or larger than the maximum Y-axis direction component EW in the region where the hole 6H is formed, and both ends are at the time of forward printing. Bent toward the direction of travel.

復路用スキージ5は、孔版6と接触する部分の幅が、図2に示すように、往路用スキージ4よりも大で、両端部が復路印刷時の進行方向に向かって曲がっている。すなわち、復路用スキージ5が孔版6と接触する部分は、少なくとも図2におけるEWに相当する範囲で進行方向に対して直角各方向に直線であるのに対して、幅方向両端部が進行方向前方に傾く形状を有している。復路用スキージ5の幅が往路用スキージ4の幅より大なのは、往路印刷時に印刷材Pがスキージ幅以上に広がったとしても、復路印刷時に回収再利用出来ることを狙っている。   As shown in FIG. 2, the return squeegee 5 is wider than the forward squeegee 4 in the width of the portion in contact with the stencil 6, and both ends are bent in the traveling direction during the return pass printing. That is, the portion where the return squeegee 5 contacts the stencil 6 is a straight line in each direction perpendicular to the traveling direction at least in the range corresponding to EW in FIG. It has a shape that tilts. The reason why the width of the return squeegee 5 is larger than the width of the outward squeegee 4 is that the printing material P can be recovered and reused during the return pass printing even if the printing material P spreads beyond the width of the squeegee.

孔版6は、ステンレス鋼等の金属を材質として厚さ0.05mm〜2mmを有する金属薄板からなり、目的とする印刷パターンに応じた孔6Hを備える。   The stencil plate 6 is made of a metal thin plate having a thickness of 0.05 mm to 2 mm made of a metal such as stainless steel, and includes a hole 6H corresponding to a target printing pattern.

孔版ホルダ7はステンレス鋼等の金属を材質として、高さ1cm〜2cm程度の堰を形成するように孔版6にに取り付けられ、被印刷物W上に孔版6を固定している。   The stencil holder 7 is made of a metal such as stainless steel and is attached to the stencil 6 so as to form a weir having a height of about 1 cm to 2 cm, and the stencil 6 is fixed on the substrate W to be printed.

テーブル8は、被印刷物Wを水平に載置する載置面を有しており、載置面は充分な平面度を有するように加工されている。また、必要に応じて被印刷物Wを吸着保持するための微小な吸着孔を多数備えてもよい。   The table 8 has a placement surface on which the substrate W is placed horizontally, and the placement surface is processed to have sufficient flatness. Further, if necessary, a large number of minute suction holes for sucking and holding the substrate W may be provided.

スキージ走行軸9は、往路用スキージ4および復路用スキージ5の移動方向をX軸方向に規制するものであり、剛性の高い材質によって構成されている。また、往路用スキージ4および復路用スキージ5は、図示しない駆動機構により、スキージ走行軸9に沿ってX軸方向を移動するとともに上下移動も行う。   The squeegee travel shaft 9 regulates the moving direction of the forward squeegee 4 and the backward squeegee 5 in the X-axis direction, and is made of a highly rigid material. Further, the forward squeegee 4 and the backward squeegee 5 move in the X-axis direction along the squeegee travel axis 9 and also move up and down by a drive mechanism (not shown).

真空ポンプ10は真空チャンバー2内を真空にする装置であり、真空ポンプ10が稼働してバルブ11が開くことにより、真空チャンバー2内は減圧され真空状態となる。   The vacuum pump 10 is a device for evacuating the inside of the vacuum chamber 2, and when the vacuum pump 10 is operated and the valve 11 is opened, the inside of the vacuum chamber 2 is depressurized to be in a vacuum state.

制御装置12は、タッチパネル等の入出力装置、メモリチップやマイクロプロセッサなどを主体としたハードウエア、このハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置、及びデータ通信を行うインターフェイスなどから構成される。制御装置12は、印刷材供給手段3、往路用スキージ4と復路用スキージ5を移動させる駆動部、真空ポンプ10、バルブ11等に接続して、各々の制御を行う。   The control device 12 includes an input / output device such as a touch panel, hardware mainly including a memory chip and a microprocessor, a hard disk device incorporating a computer program for operating the hardware, and an interface for performing data communication. Is done. The control device 12 is connected to the printing material supply means 3, a drive unit that moves the forward squeegee 4 and the backward squeegee 5, a vacuum pump 10, a valve 11, and the like, and performs each control.

以下、図3から図5を用いて、印刷装置1による孔版印刷の工程について説明する。図3から図5は、印刷装置1の真空チャンバー2内をZ軸方向から眺めた図であり、孔版6の表面部分の状態を示した図である。すなわち、図3および図4における往路用スキージ4では、孔版6と接触した部分を示している。同様に、図5における復路用スキージ5も、孔版6と接触した部分を示している。このため、孔版6に接触していない、往路印刷時の復路用スキージ5と、復路印刷時の往路用スキージ4は図示していない。   Hereinafter, the stencil printing process by the printing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. 3 to 5 are views of the inside of the vacuum chamber 2 of the printing apparatus 1 as viewed from the Z-axis direction, and are views showing the state of the surface portion of the stencil 6. That is, the forward squeegee 4 in FIGS. 3 and 4 shows a portion in contact with the stencil 6. Similarly, the return squeegee 5 in FIG. 5 also shows a portion in contact with the stencil 6. For this reason, the return squeegee 5 during forward printing and the forward squeegee 4 during backward printing that are not in contact with the stencil 6 are not shown.

図3(a)は、往路用スキージ4が待機状態にあり、孔版6上に印刷材Pが供給されていない状態を示している。この状態から、印刷材供給手段3のシリンジが印刷材Pを吐出しながらY軸方向に移動することで、孔版6上に印刷材Pを供給する(図3(b))。なお、印刷材Pを供給するY軸方向の領域は、孔版6上の孔6Hが形成されている領域のY軸方向成分最大値EW以上である。また、供給する印刷材Pの量は、全ての孔6Hを充填する以上の量にしておく必要がある。孔版6上に印刷材Pが供給されてから、往路用スキージ4は印刷材P側に移動する(図3(c))。ここで、孔版6上に印刷材Pを供給した後に、所定時間放置して印刷材Pの脱泡(真空チャンバー内に在ることによる脱泡)することが望ましい。   FIG. 3A shows a state where the forward squeegee 4 is in a standby state and the printing material P is not supplied onto the stencil 6. From this state, the syringe of the printing material supply means 3 moves in the Y-axis direction while discharging the printing material P, whereby the printing material P is supplied onto the stencil 6 (FIG. 3B). The area in the Y-axis direction for supplying the printing material P is equal to or greater than the Y-axis direction component maximum value EW of the area where the holes 6H on the stencil 6 are formed. In addition, the amount of the printing material P to be supplied needs to be larger than that for filling all the holes 6H. After the printing material P is supplied onto the stencil 6, the forward squeegee 4 moves to the printing material P side (FIG. 3C). Here, after supplying the printing material P onto the stencil 6, it is desirable to leave the printing material P for a predetermined time to defoam the defoaming (defoaming by being in the vacuum chamber).

図4は往路印刷の工程を示す図であり、往路用スキージ4は下端が孔版6表面に接触した状態で、樹脂Pを押しながらX軸方向(図では右側に)に移動していく(図4(d)〜図4(f))。この間、往路用スキージ4が通過した後の、孔版6内の孔6Hには印刷材Pが埋め込まれて行く(図4(e))。一方、孔6Hに埋め込まれなかった印刷材Pは、往路用スキージ4に押されながらX軸方向に移動していく。ここで、往路用スキージ4の幅方向(Y軸方向)の両端部が、進行方向に向かって曲がった形状を有している。このため、印刷材Pの一部が往路用スキージ4両端部側に移動しようとしても、速度成分が往路用スキージ4の進行方向側に転換されるので、印刷材Pが往路用スキージ4の幅方向外側に広がることは殆どない。その結果、孔6Hに埋もれた分を除く大部分の印刷材Pを保持した状態で往路印刷が終了する(図4(f))。   FIG. 4 is a diagram showing the forward printing process, and the forward squeegee 4 moves in the X-axis direction (to the right in the figure) while pressing the resin P with the lower end in contact with the surface of the stencil 6 (FIG. 4). 4 (d) to FIG. 4 (f)). During this time, the printing material P is embedded in the holes 6H in the stencil 6 after the forward squeegee 4 has passed (FIG. 4E). On the other hand, the printing material P that has not been embedded in the hole 6H moves in the X-axis direction while being pushed by the forward squeegee 4. Here, both ends in the width direction (Y-axis direction) of the forward squeegee 4 have a shape bent toward the traveling direction. For this reason, even if a part of the printing material P tries to move to both ends of the forward squeegee 4, the speed component is converted to the traveling direction side of the forward squeegee 4. It hardly spreads outward in the direction. As a result, the forward printing is completed in a state where most of the printing material P excluding the portion buried in the hole 6H is held (FIG. 4F).

往路印刷が終了すると、往路用スキージ4は上昇し、代わりに復路用スキージ5が降下
する。ここで、復路印刷が開始する前に、差圧充填を行う場合は、真空チャンバー2内の圧力を上げ(大気圧に近づけ)、往路印刷で孔6Hに充填された印刷材Pに生じたボイドを縮小化する。
When the forward printing is finished, the forward squeegee 4 is raised, and the backward squeegee 5 is lowered instead. Here, when the differential pressure filling is performed before the return pass printing is started, the pressure in the vacuum chamber 2 is increased (close to the atmospheric pressure), and the void generated in the printing material P filled in the holes 6H in the forward pass printing. Reduce.

図5は復路印刷を示す図であり、図5(g)では復路用スキージ5が、下端を孔版6表面に接触させ、復路印刷を開始する状態を示している。復路印刷では、往路印刷で印刷材Pの充填が不十分であった孔6Hに、復路用スキージ5をX軸方向(図では左側)に移動することにより印刷材Pを充填して行く(図5(h))。ここで、前述のとおり復路用スキージ5の幅は往路用スキージ4の幅より大なので、往路印刷の際に往路用スキージ4の幅方向にはみ出した印刷材があったとしても、復路用スキージ5によって回収することが可能になる。また、復路用スキージ5も幅方向(Y軸方向)の両端部が、進行方向に向かった形状をしているので、印刷材Pが復路用スキージ5の幅方向外側に広がることは殆どなく、復路印刷を終了する(図5(i))。更に、復路印刷まで行っても孔6H内への印刷材Pの充填不十分な場合は、再度往路印刷を行ってもよく、往路印刷と復路印刷の組み合わせを複数回行ってもよい。いずれにしても、印刷材供給手段によって供給された印刷材Pを無駄なく有効に利用した孔版印刷が真空チャンバー内でも行える。   FIG. 5 is a diagram showing return pass printing. FIG. 5G shows a state in which the return pass squeegee 5 brings the lower end into contact with the surface of the stencil 6 and starts return pass printing. In the return pass printing, the printing material P is filled by moving the return pass squeegee 5 in the X-axis direction (left side in the figure) into the hole 6H that has not been sufficiently filled with the print material P in the forward pass printing (see FIG. 5 (h)). Here, since the width of the return squeegee 5 is larger than the width of the outward squeegee 4 as described above, even if there is a printing material that protrudes in the width direction of the outward squeegee 4 during the outward print, the return squeegee 5 Can be recovered. Further, since both ends in the width direction (Y-axis direction) of the return path squeegee 5 have a shape facing the traveling direction, the printing material P hardly spreads outward in the width direction of the return path squeegee 5. Return pass printing is terminated (FIG. 5 (i)). Further, if the printing material P is not sufficiently filled in the hole 6H even after the return pass printing, the forward pass printing may be performed again, or the combination of the forward pass printing and the return pass printing may be performed a plurality of times. In any case, stencil printing that effectively uses the printing material P supplied by the printing material supply means without waste can be performed in the vacuum chamber.

なお、本発明の実施形態の変形例として、往路用スキージが従来方式のものであってもよい。すなわち、図11に示したような従来型の往路用スキージ204を用いて往路印刷を行ったとしても、復路用スキージ5を用いれば、往路用スキージ204の幅方向にはみ出した印刷材を回収しながら復路印刷を行うことができる(図6(a)〜図6(c))。   As a modification of the embodiment of the present invention, the forward squeegee may be of a conventional type. That is, even if the forward printing is performed using the conventional forward squeegee 204 as shown in FIG. 11, if the backward squeegee 5 is used, the printing material protruding in the width direction of the forward squeegee 204 is collected. However, it is possible to perform return pass printing (FIGS. 6A to 6C).

以上の説明のとおり、本発明を用いることにより印刷材Pを有効に利用できる。このため、印刷材Pの使用量を必要最低限に抑えることも可能である。例えば、同じ孔版6を用いて複数の被印刷物Wに対する印刷材Pを行う場合、印刷終了後に孔版6上に残存する印刷材Pの量をセンサーで求めることにより、次に印刷材供給手段3が供給する印刷材Pの量を調整することで無駄がなくなる。また、複数の被印刷物Wに対応する量の印刷剤Pを供給してもよい。複数の被印刷物Wに対応する印刷材Pを供給することにより、印刷材Pの脱泡が1回で、複数の被印刷物Wへの印刷が行えるので、タクトタイムの短縮に効果がある。   As described above, the printing material P can be used effectively by using the present invention. For this reason, it is also possible to suppress the usage amount of the printing material P to the minimum necessary. For example, when printing materials P are applied to a plurality of substrates W using the same stencil 6, the printing material supply unit 3 then determines the amount of the printing material P remaining on the stencil 6 after completion of printing by using a sensor. By adjusting the amount of printing material P to be supplied, waste is eliminated. Moreover, you may supply the printing agent P of the quantity corresponding to the some to-be-printed material W. As shown in FIG. By supplying the printing material P corresponding to the plurality of printing materials W, the printing material P can be defoamed once and printing on the plurality of printing materials W can be performed, which is effective in reducing the tact time.

本発明の印刷装置としては、真空チャンバー2に隣接して、被印刷物Wを出し入れに用いる前室102を備えた印刷装置100のようなものであってもよい。印刷装置100では、前室102内を真空ポンプ10およびバルブ111で減圧する構成となっている。前室102内を、被印刷物Wを外部から搬入する時は大気圧、被印刷物を真空チャンバー2内に移動する時は真空とすることで、被印刷物W出し入れの際に真空チャンバーを大気圧にする必要がなくなる。   The printing apparatus of the present invention may be a printing apparatus 100 that includes a front chamber 102 that is adjacent to the vacuum chamber 2 and that is used for loading and unloading the substrate W. In the printing apparatus 100, the inside of the front chamber 102 is decompressed by the vacuum pump 10 and the valve 111. The inside of the front chamber 102 is set to atmospheric pressure when the substrate W is carried from the outside, and when the substrate is moved into the vacuum chamber 2, the vacuum chamber is set to atmospheric pressure when the substrate W is loaded and unloaded. There is no need to do it.

1 印刷装置
2 真空チャンバー
3 印刷材供給手段
4 往路用スキージ
5 復路用スキージ
6 孔版
7 孔版ホルダ
8 テーブル
9 スキージ走行軸
10 真空ポンプ
11 バルブ
12 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printing apparatus 2 Vacuum chamber 3 Printing material supply means 4 Outward squeegee 5 Return squeegee 6 Stencil 7 Stencil holder 8 Table 9 Squeegee running shaft 10 Vacuum pump 11 Valve
12 Control device

Claims (8)

孔版を用いて、被印刷物に対して印刷材を印刷する印刷装置であって、
孔版上に印刷材を供給する印刷材供給手段と、
往路印刷を行う往路用スキージと、
復路印刷を行う、移動方向に直行する幅が、前記往路用スキージよりも大きい復路用スキージと、
前記往路用スキージと前記復路用スキージが移動する領域とが含まれる空間領域を外気と遮断して、前記空間領域を真空にする真空チャンバーとを備えたことを特徴とする印刷装置。
A printing apparatus that prints a printing material on a substrate using a stencil,
Printing material supply means for supplying the printing material on the stencil;
An outward squeegee for outbound printing;
A return squeegee having a width perpendicular to the moving direction for performing return pass printing, which is larger than the forward squeegee;
A printing apparatus comprising: a vacuum chamber configured to block a space area including an area where the forward squeegee and the area where the return squeegee moves from outside air and to vacuum the space area.
請求項1に記載の印刷装置であって、
前記復路用スキージの両端部が、復路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする印刷装置。
The printing apparatus according to claim 1,
The printing apparatus according to claim 1, wherein both ends of the return path squeegee have a shape that is bent in a traveling direction during return path printing.
請求項2に記載の印刷装置であって、
前記往路用スキージの両端部が、往路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする印刷装置。
The printing apparatus according to claim 2,
A printing apparatus, wherein both ends of the forward squeegee have a shape that is bent in a traveling direction during forward printing.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記印刷材供給手段が、複数の被印刷物に対応する量の前記印刷材を一度に供給することを特徴とする印刷装置。
The printing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The printing apparatus, wherein the printing material supply unit supplies an amount of the printing material corresponding to a plurality of printed materials at a time.
真空雰囲気下で、孔版を用いて、被印刷物に対して印刷材を印刷する印刷方法であって、
孔版上に樹脂を供給する工程と、
往路用スキージを用いて往路印刷を行う工程と、
移動方向に直行する幅が、前記往路用スキージよりも大きい復路用スキージを用いて復路印刷を行う工程とからなる印刷方法。
A printing method for printing a printing material on a substrate using a stencil under a vacuum atmosphere,
Supplying resin onto the stencil;
A process of performing forward printing using an outward squeegee;
A printing method comprising a step of performing return path printing using a return path squeegee having a width that is perpendicular to the moving direction than that of the forward path squeegee.
請求項5に記載の印刷方法であって、
前記復路用スキージの両端部が、復路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする印刷方法。
The printing method according to claim 5, wherein
A printing method characterized in that both ends of the return path squeegee have a shape that is bent in the direction of travel during return path printing.
請求項6に記載の印刷方法であって、
前記往路用スキージの両端部が、往路印刷時の進行方向に向かって曲がっている形状を有していることを特徴とする印刷方法。
The printing method according to claim 6, comprising:
A printing method, wherein both ends of the forward squeegee have a shape that is bent in a traveling direction during forward printing.
請求項5から請求項7のいずれかに記載の印刷方法であって、
孔版上に樹脂を供給する工程において、複数の被印刷物に対応する量の前記印刷材を一度に供給することを特徴とする印刷方法。
A printing method according to any one of claims 5 to 7,
In the step of supplying a resin onto a stencil, a printing method characterized by supplying an amount of the printing material corresponding to a plurality of printing materials at a time.
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