JPH0291544A - 厚膜基板のスルーホール印刷方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は厚膜基板の製造においてスルーホール印刷工程
を自動化した厚膜基板のスルーホール印刷方法およびそ
の装置に関η”る。

（従来の技術） 従来、この種の厚膜基板のスルーホール印刷装置は、第
４図に示すように構成され、絶縁基板より成る厚ｐＩＡ
Ｌ纂板１を真空吸引自在に支持するワークホルダ２を右
する。。

厚膜基板１は複数のスルーホールを形成するための複数
のスルーホール下孔３を板厚方向に貫通さＩてＪ３す、
この厚膜基板１の外周縁Ｎ１を、図中ｈｆａを間口させ
た右底筒状のワークホルダ２の図中上端部で気密に支持
している。

ワークホルダ２の底部中央部には配管４を介して真空ポ
ンプ５に接続され、この配管４の途中にｔｉ貞空度を検
出する真空ゲージ６と手動開閉弁７が介在され、真空ポ
ンプ５の運転によりワークホルダ２内を真空排気りるよ
うに真空吸引装置を構成している。

そして、この真空吸引装置により厚膜基板１にスルーホ
ールを印刷する揚台は、まず、第４図に示ずように厚［
４３ＪＪ板１をワークホルダ２上に、その上端開口を閉
塞するように載置固定し、厚膜基板１上に印刷スクリー
ン８を張設し、この印刷スクリーン８上にハンダ等の導
体ペースト９を所東昂ａｌ！、ヘラ状のスキージ１０に
より導体ペースト９を印刷スクリーン８上に展開ざ往、
導体ペースト９をほぼ均等厚に拡げる。

これにより、第５図＜Ａ）に示すように、厚膜！！根１
の図中上面上には各スルーホール’Ｔ”　７Ｌ　３上に
、このスルーホール下孔３よりも大径の円形の導体ペー
スト９がそれぞれ転写され、各スルーホール下孔３の図
中−ｈａ口が導体ペースト〇ににり閉塞される。

次に、真空ポンプ５が運転され、ワークホルダ２の内部
が真空排気され、各スルーホール下孔３・・・上の各導
体ペースト９の中央部は、各スルー１ｊ１−ル下孔３を
通してワークホルダ２内方側へ吸弓され、々体ペースト
９の一部が各スルーホール下孔３内を通って図中下方に
吸引され、第５図（Ｂ）に示すように導体ペースト９の
一部が各スルーホール下孔３の図中各Ｆ面に吸引案内さ
れて付着する４、これにより、各スルーボール下孔３が
間口し、スルーホール３ａが形成される。

これらスルーホール３ａは第５図（８）に示り“ように
、厚膜す板１の図中上面と下面とにそれぞれ形成された
導体１ａ・・・を上下方向に電気的に接続するムのであ
る。

そして、このよう４１スルーホール印刷方法では導体へ
−スｌ−９の粘度を一定に保つとともに、真空ポンプ５
による真空吸引力を導体ペースト９の粘１徒に対応した
最適ピ（に保つために、真空ゲージ６の真空度を読みな
がら手動ｌｉｔ閉弁７の開瓜を手動により調整する必要
がある。

（発明が解決しようとＪる課題） しかしながら、このような従来の厚膜基板のスルーホー
ル印刷す法に　Ｊ：びその装置では、厚膜８ｊ板１の良
好なスルーホール３ａの形成のために、真空瓜を最適に
設定することが困難であるという課題がある。

ずなわら、導体ペースト９の粘度はこねを繰り返すと粘
度が硬くなるというチクソ］〜ロピク性と、温度により
時々刻々変化する＋１質とがあるために一定ではなく、
そのために手動開閉弁７の開度を制御して最適真空度に
制御する必要があり、その操作に熟練を要すると共に、
スルーボール３ａの品質にバラツキが発生ずる。

また、導体ペースト９の粘度が温度により時々刻々変化
するために、印刷スクリーン８上に載せた導体ペースト
９を度々取り出して重版の回転式粘度計（図示せず）に
より測定する必要があり、スルーボール３ａ・・・の印
刷作業性が著しく低いという問題がある。

そこで本発明は上記事情を考虞してなされたしので、そ
の目的は、真空吸引法により導体ペーストを真空吸引す
る際の真空度を、その導体ペーストの粘度の変化に応じ
た最適値に自動詞ｔｌｌｌ　Ｊることができるｔｒｙ　
Ｆｌ基板のスルーホール印刷方法およびその装置を提供
することを目的とする。

（発明の構成） （課題を解決するための手段） 木１ｆＹｌの第７、第２の発明はノｑ模基板のスルーホ
ール下孔に転写される導体ペーストの粘度を自動的に検
出りるとともに、その導体ペーストの粘度に応じた最適
の真空度により導体ペーストを真空吸引しようとするも
のである。

すなわち請求項１記載の発明（以下、第１の発明という
）Ｇよ、導体ペーストをスクリーン印刷法により！ｙＩ
＆！υ板のスルーホール下孔の１面に転写し、この転写
された導体ペーストを、前記スルーホール下孔の下面側
から真空吸引し、その下面側に案内してイ４ηさけ、ス
ルーホールを形成する厚膜り板のスルーホール印刷方法
において、前記導体ペーストをスクリーン印刷法により
前記厚膜基板のスルーホール下孔の上面に転写する前に
、この導体ペース１〜の一部を、前記厚膜基板の粘度検
出用アス］〜孔の上面に、前記スクリーン印−法により
予め転写すると１４に、この粘度検出用テスト孔の下面
側から所要の真空度により真空吸引し、このときの真空
度より前記導体ペーストの粘度とこの粘度に最適の真空
度とを求め、この最適の真空度に、前記スルーホール下
孔の下面から真空吸引するときの真空度を制御！ＩＩす
ることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明（以下、第２の発明という）
は、スルーホール下孔および粘度検出用テスト孔とを備
えるＩ２膜基板と、この厚膜基板をワークボルダにより
支持して、この厚膜基板の前記スルーホール下孔および
粘度検出用テスト孔の上面に、スクリーン印刷法により
転写されて導体ペーストの一部をこのスルーホール下孔
および粘度検出用テスト孔の下面側から真空吸引する真
空吸引装置と、この真空吸引装置の真空吸引時の真空度
を検出する真空ゲージと、この真空ゲージにより検出さ
れた真空度より前記導体ペーストの粘度およびこの粘度
に最適の真空度を求め、この最適真空度に前記真空吸引
装どの真空度を制御する３ｉＪ　Ｉ２４＋１　ＩＩＩ手
段とを有することを特徴どする。

（作用） 〈第１、第２の発明〉 まず、１ｊ体ペーストの一部を、厚膜基板の粘度検出用
デス１−孔の上面にスクリーン印刷法により予め転写し
、この導体ペーストを粘度検出用テスＩ−花の下面側か
ら所要の真空度により真空吸引する。

Ｍるど、この真空吸引の真空度が真空ゲージにより検出
され、この真空ゲージにより検出された真空度は演０制
御手段により読み込まれ、演専制罪手段はその真空度よ
り導体ペーストの粘度ど、その粘度に最適の真空度を求
め、さらに、この最適真空度に、真空吸引装置５の真空
度をυＩ　１２１１する。

したがって本発明によれば、厚膜基板のスルーボール下
孔に印刷される導体ペーストの粘度を予め、かつ自動的
に検出し、しかし、その導体ペーストの粘度に最適の真
空度により導体ペーストをスルーホール下孔から吸引す
ることができ、スルーホールの品質を向にさせ、その小
止りの向上を図ることができる。

また、導体ペーストの粘度に最適の真空１建を適宜自動
的に求めることができるので、厚膜基板のスルーホール
の印刷作業の作業効率の向上を図ることができる。

（実施例） 以下本願の第１、第２の発明の一実施例を図面に基づい
て説明する。

第１図は本願のｆｆＩＬ第２の発明の一実施例の全体構
成を示す全体構成図であり、図に３３いて、ワークホル
ダ２０はその図中上端上に〃膜基板２１を１！置させ、
固定りるようになっている。

厚膜基板２１は、複数のスルーホール２２を形成するた
めのスルーボール下孔２２Ｈの複数を板厚方向に貫通さ
ゼている。

また、Ｉ膜基板２７の一端１”、１１　（第１図では左
端部）には導体ペースト２３の粘度を検出Ｊるための粘
度検出用テスト孔２４を少なくと６１つ板厚方向に貫通
さけている。

一方、ワークホルダ２０は図中ト端を聞ｌ］さけた右底
筒体よりなり、その一端部の内部に隔壁２５を立設し、
ワークホルダ２０の内部を小真空ヂ１Ｔンバ２５ａと大
真空チャンバ２５ｂとに仕切っている。

そして、ワークホルダ２０は、大真空チャンバ２５ｂに
ｊ９膜基板２１のスルーホール下孔２２Ｅ】を、小真空
チャンバ２５ａに粘度検出用テスト孔２４がそれぞれ位
置するように厚膜基板２１を載置固定するようになって
いる。

上記１９膜基板２１上には印刷スクリーン２６が張設さ
れ、この印刷スクリーン２６上に導体ペース１〜２３を
！！セ、ヘラ状のスキージ２７により、この導体ペース
ト２３を印刷スクリーン２６上にほぼ均等Ｊ９に展開さ
せることににす、導体ペースト２３を厚膜基板２１の複
数のスルーホール下孔２２ａ七に転びするように４１っ
ている。

ワークホルダ２０は、小真空チャンバ２５ａと大真空チ
ャンバ２５ｂとにそれぞれ連通ずるように、テスト用１
！気管２８ａと排気管２８ｂをそれぞれ接続してＪ′ｉ
す、これら排気管２８ａ、２８ｂの先端部を真空ポンプ
２９にそれぞれ接続し、真空吸引装置２０Ａを構成して
いる。

排気管２８ｂの途中にはワークホルダ２０側に真空度を
検出する真空度ゲージ３０を、また真空ポンプ２９側に
は開度制御自在の電Ｕノ弁３１をイれぞれ介装している
。

また、デス１〜用排気管２８ａの途中には真空度を検出
する粘度検出用真空ゲージ３２が介装されており、この
粘度検出用真空ゲージ３２の出力端はＡ／Ｄ変換器３３
の入力端に電気的に接続されており、粘度検出用真空ゲ
ージ３２により検出された真空度がＡ／Ｄ変換器（アナ
ログ−ディジタル変換器）３３にてアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換されるように’ｒＥっている。

Ａ／Ｄ変換器３３の出力端は、例えばマイクに］ンビュ
ータより成る演わ制御手段３４に電気的に接続されてお
り、演算問罪手段３４は△／Ｄ変換ＦＳ３３を介して粘
度検出用真空ゲージ３２により検出された真空度を読み
込むようになっている。。

また、演ｉ　ａ、１３　ｍ手段３４はメモリ３５内に蓄
積されたデータを読み込むようになってＪ３す、メＬす
３５内には第２図で示′？ｌＩＪ体ペースト２３の粘度
を検出するための粘度検出用データと、第３図−ζ゛示
づ゛最適真空度検出用データとを蓄積している。

第２図で承り結電検出用データは真空ゲージ３０により
検出された真空度と、そのときの４体ペースト２３の粘
度との相関関係を足すものであり。

真空１腹より導体ペースト２３の粘度が検出できるよう
になっている。

一方、第３図で示す最適真空度検出用データは導体ペー
ス１−２３の粘１復と、ぞのときの大真空チャンバ２５
ｂの最適真空度との相関関係を示すデータであり、導体
ペースト２３の粘度にり最適真空度を検出′Ｃきるよう
になっている。

演Ｂａｌｌ１ｔ１１１ｆ段３４ｔ、ｔ、マス、Ａ／Ｄ変
換器３３３を介して粘度検出用真空ゲージ３２から真空
度を読み込むと共に、メ［す３５から第２図で示す粘度
検出用データを読み込み、粘度検出用真空ゲージ３２か
ら読み込んだｆＡ空１良を粘１隻検出用データの真空度
に当て嵌め、これに対応する導体ペースト２３の粘度を
検出する。

次に、演ｉ制陣手段３４はメモリ３５から第３図で示す
最適真空度検出データを読み込み、既に検出しである導
体ペースト２３の粘度を最適真空度検出用データに当て
ｌｌｉ！ｉめ、この粘度に対応する大真空チャンバ２５
ｂの最適真空度を検出する。

さらに、演口制御手段３４は、ここで求めた最適真空度
をＤ／Ａ変換器３６に与えて、ここでディジタル信号を
アナログ信号に変換し、開度調節自在の電動弁３１に与
え、この開度をＨｉｌｌ　Ｉｊｌｌし、ワークホルダ２
０の大真空チャンバ２５ｂの真空度を最適真空度に２１
すゆ■するようになっている。

次に上記実施例の作用と共に、本願の第１の発明を説明
する。

まず、厚ｒＱ塁板２１をワークホルダ２０の図中上端面
上に載置し、厚膜基板２１の結電検出用テスト孔２４を
ワークホルダ２０の小兵空ヂ（・ンバ２５ａに、また、
各スルーホール下孔２２ａを大真空チャンバ２５ｂにそ
れぞれ対応さけて厚膜基板２１をワークホルダ２０ｋに
固定覆る。

次に、厚膜基板２１上面上に印刷スクリーン２６を張設
し、この印り１１スクリ一ン２６上面−Ｆにノン体ペー
スト２３を叔Ｖ、ス（二−ジ２７により、まず、粘度検
出用テスｉ〜孔２４の上面上のみに導体ベース］〜２３
を転写させ、この粘度検出用テスト孔２４の上端開口を
ンク体ペースト２３により開塞撲る。

次に、真空ポンプ２９の運転によりワークホルダ２０の
小真空ヂ１？ンバ２５ａ内を真空排気し、結電検出用テ
スト孔２４を１１１塞している導体ペースト２３が小真
空チ（Ｉンバ２５ａ内に頁空吸引され、導体ペースト２
３の一部が粘度検出用７スト孔２４の下面側の開口周辺
部に付着して間口し、粘度検出用テスト孔２４が土Ｔｈ
向に貫通したとぎに、これまでの小真空ヂトンバ２５ａ
内の真空度が粘度検出用真空ゲージ３２ににり検出され
ている。

この粘度検出用負空ゲージ３２により検出され１＝α空
疫は、へ／ＤＩａ換器３３によりアナログ信号からディ
ジタル信号に変換されて演専制御手段３４に読み込まれ
る。

演０制御手段３４は、メモリ３５から第２図で示す結成
検出用データを読み込み、この粘度検出用データに、粘
度検出用真空ゲージ３２により読み込んだ真空度を当て
嵌め、この真空度に対応する導体ペースト２３の粘度を
検出する。

さらに、演ｉ　Ｉ、ＩＩ　１１１１手段３４はメモリ３
５から第３図で示す最適真空度検出データを読み込み、
既に求めである導体ペースト２３の粘度から最適真空度
を求め、この最適真空度をＤ／Ａ変換器３６に与えて、
ここで再びディジタル信号を７・ナログ信号に変換し、
電動弁３１に与え、その開度を制御する。

したがって、真空ポンプ２９により真空排気されている
ワークホルダ２０の大真空チャンバ２５ｂ内の真空度は
、導体ペースト２３の粘度に対応した最適真空度にｉ、
＋＋　ｔｍされている。

そこで、次に導体ペースト２３をスキージ２７により厚
Ｉｎ板２１の各スルーホール下孔２２ａ上にほぼ全面的
かつ均等に展開させ、導体ペースト２３を厚膜基板２１
の各スルーホール下孔２２ａの上面上に転写する。

これにより、厚膜１５板２１の各スルーホール下孔２２
ａの上面上には導体ペースト２３がスルーホール下孔２
２　ａ　よりも大径の円形で転写され、各スルーホール
下孔２２ａの図中上端間１」を閉塞ｉＪる。

そして、ワークホルダ２０内の大真空チャンバ２５　ｂ
　１．！真空ｉＪｌ：気されているので、各スルーホー
ル下孔２２ａの上面７Ｆをそれぞれ閉塞する導体ペース
ト２３１よ大真空チャンバ２５ｂｌｌｌｌへ真空吸引さ
れて、導体ベース１へ２３の一部が各スルーホール下孔
２２ａの下面側の開口周辺部に流れ込み付着し、厚膜基
板２１の上面側の導体と下面側の導体とを導体ペースト
２３が連結し、スルーホールを形成する。

ところで、ワークホルダ２０内の大真空チ１１ンバ２５
ｂ内の真空度（、ム、電動弁３１により１ｄ適値に制御
されているので、各スルーホール２２は良好に形成され
る。

したがって、本実施例によれば、導体ペースト２３の一
部を厚膜基板２１の結反検出用デス１〜孔２４上に転写
することにより、この導体ペースト２３の粘度を適宜検
出し、その粘度に応じた最適の真空度により導体ベース
ｉ・２３を真空吸引することができるので、スルーホー
ルの形成を良好に行なうことができる。

また、導体ペースト２３は温１ｆＪ等によりその粘度が
時々刻々変化するが、イの導体ペースト２３を退官粘度
検出用テスト孔２４上に転写覆ることにより、導体ペー
スト２３の粘度をいつでも検出すると共に、その粘度に
応じた最適真空度により導体ベース］・２３を適宜真空
吸引することができ、しかも、その真空度は自動的に制
御されるので、スルーホール印刷作業の作業性が一段と
向上する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、温度等により時々刻々
変化する導体ペーストの粘度をいつでも自動的に検出す
ると共に、その粘度に応じた最適の真空１ｍにより、導
体ペーストの真空吸引を自動的に行なうことができるの
で、良好なスルーホールを厚膜基板に印刷することがで
き、その歩留りの向上とスルーホール印刷作業の作業性
の格段の面上を図ることができる。

！、ＩＩｍ手段。

【図面の簡単な説明】

第１図は厚１ｇ！基板のスルーホールの印舅装どの全体
構成を示す構成図、第２図はａ’！１図で示すメモリ内
に蓄積された粘度検出用データを示すグラフ、第３図は
第１図で示すメ七り内に蓄積された最適真空度検出用デ
ータを示すグラフ、第４図は従来の厚ｍ基板のスルーホ
ール印刷装置の全体構成を示す構成図、第５図（Δ）は
厚膜基板上に導体ペーストが転写された状態を示す一部
拡大平面図、第５図（［３）はスルーホールの縦断面を
承り一部拡大縦断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．導体ペーストをスクリーン印刷法により厚膜基板の
   スルーホール下孔の上面に転写し、この転写された導体
   ペーストを、前記スルーホール下孔の下面側から真空吸
   引し、その下面側に案内して付着させ、スルーホールを
   形成する厚膜基板のスルーホール印刷方法において、前
   記導体ペーストをスクリーン印刷法により前記厚膜基板
   のスルーホール下孔の上面に転写する前に、この導体ペ
   ーストの一部を、前記厚膜基板の粘度検出用テスト孔の
   上面に、前記スクリーン印刷法により予め転写すると共
   に、この粘度検出用テスト孔の下面側から所要の真空度
   により真空吸引し、このときの真空度より前記導体ペー
   ストの粘度とこの粘度に最適の真空度とを求め、この最
   適の真空度に、前記スルーホール下孔の下面から真空吸
   引するときの真空度を制御することを特徴とする厚膜基
   板のスルーホール印刷方法。
2. ２．スルーホール下孔および粘度検出用テスト孔とを備
   える厚膜基板と、この厚膜基板をワークホルダにより支
   持して、この厚膜基板の前記スルーホール下孔および粘
   度検出用テスト孔の上面に、スクリーン印刷法により転
   写されて導体ペーストの一部をこのスルーホール下孔お
   よび粘度検出用テスト孔の下面側から真空吸引する真空
   吸引装置と、この真空吸引装置の真空吸引時の真空度を
   検出する真空ゲージと、この真空ゲージにより検出され
   た真空度より前記導体ペーストの粘度およびこの粘度に
   最適の真空度を求め、この最適真空度に前記真空吸引装
   置の真空度を制御する演算制御手段とを有することを特
   徴とする厚膜基板のスルーホール印刷装置。