JPH0371261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、回路基板上に、あるパターンに沿
つてクリームハンダや接着材を転写したり、印刷
物を印刷する等の際、実施されているスクリーン
印刷方法及びその装置の改良に関する。 〔従来の技術〕 ある回路を構成する配線パターンを絶縁物上に
転写したプリント配線基板上に、更に各種チツプ
部品をハンダ付けしようとする場合、予め上記配
線パターンに沿つたチツプ部品の取付け位置にク
リームハンダを付着させておき、チツプ部品マウ
ント後、そのハンダを溶融せしめることで結線
し、該ハンダ付け作業を終了していた。しかし、
これらの回路基板を組込んだ製品は、年々小型・
軽量化する傾向にあるため、該回路基板自身も小
型・軽量化及び高集積化することが要求され、上
記作業中、クリームハンダの所定位置への取付け
作業等は手作業で行なうことが困難となつた。 そこで、近年では印刷物の印刷手法の一つであ
るシルクスクリーン印刷法に類似した、スクリー
ン印刷法により上記作業が行なわれるようになつ
た。この印刷法は、前記配線基板を印刷物に、又
マスクをシルクスクリーンに、更に、クリームハ
ンダを印刷インキに見たて、シルクスクリーン印
刷と同様な方法により、ハンダ取付け作業を行な
うもので、第６図に示すように、ハンダのすり込
み転写パターン（前記配線パターンに沿つてチツ
プ部品の取付け位置に付着せしめるハンダ付けパ
ターン）に対応する孔１１の刻設されたマスク１
０をプリント配線基板７０の上に置き、クリーム
ハンダ８０をマスク１０の上からスクイージ１０
０等によりすり込むことにより、前記孔１１を通
してプリント配線基板７０上に転写するものであ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような印刷方法によるハンダの付着状態の
良否は、転写後マスク１０をプリント配線基板７
０から離す際に、クリームハンダ８０の一部がマ
スク１０孔１１壁面に残るため、クリームハンダ
８０の孔１１壁面への付着量と前記配線基板７０
上への付着量のバランス、換言すれば、クリーム
ハンダ８０の前記孔１１壁面への付着面積と、プ
リント配線基板７０への付着面積とのバランスに
より決定されてしまう。即ち、第７図ａに示すよ
うにマスク１０の孔１１の径が比較的大きい場合
は、クリームハンダ８０が付着する配線基板７０
の面積の方が、同じくそれが付着する孔１１壁面
の周面積に比べて広いので、それだけ該配線基板
７０上に付着するクリームハンダ８０量は多くな
る。そのため孔１１の径が大きい場合は、ハンダ
付着状態は良好になる。一方、同図ｂに示すよう
に、マスク１０の孔１１の径が小さくなつた場
合、クリームハンダ８０が付着する配線基板７０
の面積の方が、同じくそれが付着する孔１１壁面
の面積に比べて狭くなるので、配線基板７０上に
クリームハンダ８０が少ししか付着しなかつた
り、バラツキを生じハンダ付着状態が不良となる
（製品の品質に支障をきたす）。一方、孔１１内に
残るクリームハンダ８０量が逆に多くなつて、マ
スク１０孔１１の目詰り等を起こすことになる。 この様な問題は、従来マスク１０厚さを薄く
し、孔１１の大きさを大きくすること等により、
クリームハンダ８０の孔１１壁面への付着面積に
対する配線基板７０上への付着面積の比を大きく
することで解決しようとしていたが、前述のよう
に回路基板の小型・軽量化、高集積化の要求に伴
ない、印刷されるクリームハンダ８０同士の間が
非常に接近した状態で転写されるので、マスク１
０の孔１１が大きい場合は、配線基板７０上でと
なり同士に付着せしめられたハンダが溶融の際シ
ヨートしてしまい、却つて製品の品質を低下せし
めてしまうことになる。 本発明は以上の様な問題に鑑み創案されたもの
で、上記スクリーン印刷方法を改良し、当該問題
の解決を図るものである。尚、本願発明技術は、
印刷物の印刷方法や、チツプ部品をプリント配線
基板上にマウントする際に使用する接着剤の添着
方法等にも使用可能であり、クリームハンダの転
写技術のみに限られるものではない。 〔問題点を解決するための手段〕 そのため、本発明は、クリームハンダのプリン
ト配線基板上の所定位置への転写、印刷物の印刷
及びチツプ部品マウントの際使用する接着剤の基
板所定位置への添着等の際、転写パターン（クリ
ームハンダの転写位置パターン、印刷物の印刷パ
ターンや接着剤の添着位置パターン等）に対応す
る孔の刻設されたマスクを、被転写物（プリント
配線基板や、印刷物等）の上に置き、該マスクの
孔から転写体（クリームハンダ、印刷インキ、接
着剤等）をすり込むことにより、被転写物の上に
前記転写パターンを転写するスクリーン印刷方法
において、前記転写体すり込み後、マスクを被転
写物より離脱せしめる際、該マスク両面で相対的
な圧力差を生じさせ、転写面側の圧力をその反対
面（転写体すり込み面）側の圧力より低くするこ
とを基本的な特徴としている。 又第２発明及び第３発明は以上の発明方法を実
施するための装置に係るものである。 そのうち、第１図ａでは、転写パターンに対応
する孔１ａの刻設されたマスク１と、被転写物７
を載置せしめる台座２と、前記マスク１及び／又
は台座２を昇降せしめて、被転写物７上へのマス
ク１の載置及び両者の離脱を行なう昇降装置（図
示なし）とを有するスクリーン印刷装置におい
て、前記マスク１の転写面側に設けられ、且つ被
転写物７を内側に装入した状態で該マスク１に気
密に接触できる開口４ａを有する密閉容器４と、
該密閉容器４中を減圧する減圧器（図示なし）と
を有する第２発明に係る装置を示している。 更に同図ｂでは、上記装置の前提構成と同様な
構成を有するスクリーン印刷装置において、前記
マスク１転写体すり込み面（転写面の反対面）側
に設けられ、該マスク１に気密状態で接触できる
開口５ａを有する密閉容器５と、該密閉容器５を
増圧する増圧器（図示なし）とを有する第３発明
に係る装置を示している。 以上の第２発明装置及び第３発明装置はいずれ
か一方という選択的な構成ではなく、両者を併用
した構成でも良い。その場合、前記減圧器及び増
圧器のかわりにマスク１転写面側に設けられた減
圧用の前記密閉容器５と、その反対面側に設けら
れた増圧用の密閉容器６との間をエアコンプレツ
サ等の循環装置（図示なし）でつなぎ、転写面側
の空気をその反対面側に送り込んで、該転写面側
の圧力を相対的に低くするようにしても良い。 〔作 用〕 本発明法は、第２図ａに示すように、液状又は
ゲル状の転写体８をマスク１の孔１ａにすり込ん
だ後、該マスク１を被転写物７から離す際に、第
２発明装置では、同図ｂに示すようにマスク１転
写面側に負圧をかけることにより、前記孔１ａに
詰つた転写体８を吸い出し、或いは第３発明装置
では、同図ｃのようにマスク１転写体すり込み面
側に圧力をかけることにより、孔１ａに詰つた転
写体８を押出し、目詰りのない良好な付着状態を
得ようとするものである。 〔実施例〕 以下、本発明法を第３図乃至第５図にその一実
施例を示した第２発明に係るスクリーン印刷装置
により説明する。 第３図は、マスク１０と、台座２０と、昇降装
置３０とを有するクリームハンダ印刷におけるス
クリーン印刷装置を示している。尚図中８０は転
写体たるクリームハンダ、１００はスクイージ、
７０は被転写物たるプリント配線基板、９０は装
置全体を支持するフレーム体である。 ここで、マスク１０はステンレス板からなり、
その表面に転写しようとするクリームハンダの転
写パターンに沿つて孔１１が穿設されている。尚
１２はクリームハンダ８０垂れ防止用のマスク枠
である。 又、台座２０は前記プリント配線基板７０をそ
の上に載せておくもので、後述する昇降装置３０
により、本実施例では常時上記マスク１０下面と
平行に保持される。 更に、昇降装置３０は、台座２０を上に載せた
まま、これを昇降せしめる装置であり、その詳細
な構成は、後述する密閉容器４０の中で箱体４１
の底面に支持される基礎台３１と、該基礎台３１
の上に立設された軸受孔３２ａ，３２ａを有する
軸受板３２，３２と、前記フレーム体９０及び密
閉容器４０の側面を気密状態で貫通し、且つ軸受
孔３２ａ，３２ａに軸支された回転軸３３と、軸
受板３２，３２の間で、該回転軸３３に軸３４が
偏心して固定された円盤状ベアリング３５と、該
円盤状ベアリング３５の上部でその下面が接触
し、且つその上面に前記台座２０を載置せしめる
支持体３６とからなる。この昇降装置３０はフレ
ーム体９０外部に突出している前記回転軸３３の
端部にハンドル３３ａを取付けて、該回転軸３３
を回転せしめることにより、この回転軸３３に偏
心して取付けられている円盤状ベアリング３５が
第４図に示すように回転するので、それに伴なつ
てこれに接触する支持体３６が上下動し、その上
に載置された前記台座２０を昇降せしめることが
できる（尚、本実施例ではこのように、平行な状
態で台座２０を昇降せしめるために、支持体３６
側部に突起（図示なし）を設け、又この突起を遊
嵌状に嵌合し、且つその昇降方向に延出する溝ガ
イド（図示なし）を箱体４１の内側壁に設けてい
る）。従つて、台座２０の上にプリント配線基板
７０を載せて以上の操作を行なえば、該プリント
配線基板７０上へのマスク１０の載置（この場合
は、マスク１０下面へプリント配線基板７０が押
付けられることになる）及び両者の離脱を行なう
ことができる。 以上の様な構成は、従来のスクリーン印刷装置
にも用いられるものであるが、本発明装置はその
ほかに密閉容器４０と、減圧器６０とを有してい
る。 上記密閉容器４０は、マスク１０転写面側に設
けられた箱状容器であり、上方に開口する箱体４
１と、該箱体４１上端部に固定された環状板４２
と、該環状板４２外縁上面に環状に周設された接
触部４３からなり、環状板４２下面がフレーム体
９０上端で支えられ、且つ該フレーム体９０側面
より螺入する挾着棒９１，９１の先端が箱体４１
側面に圧接されることにより、該フレーム体９０
で支持される。又、前述のように、箱体４１内に
は昇降装置３０が固定されており、その支持体３
６の上に載せた台座２０及びプリント配線基板７
０は、環状の前記接触部４３の内側空間に装入さ
れた状態で、密閉容器４０内に保持されることに
なる。更に接触部４３上面はマスク１０下面に接
触する密閉容器４０の開口となり、又本実施例で
は、以上の接触により該マスク１０が密閉容器４
０を介してフレーム本体９０に支持されることに
なる。そしてこの接触部４３のマスク接触面側に
は、Ｏリング４４が凹部４３ａに挿入されている
ため、該接触部４３はマスク１０下面に気密状態
で接触することになる。 更に前記減圧器６０は密閉容器４０の箱体４１
に穿設された空気抜孔４１ａとチユーブ６１を介
して連通する排気装置からなり、密閉容器４０中
の空気を抜いて、減圧するものである。 以上の装置を用いて、プリント配線基板７０に
クリームハンダ８０のスクリーン印刷を行なう場
合、まず、前記台座２０の上の所定位置に位置合
せしてプリント配線基板７０を載せ、次に、マス
ク１０をその孔１１がプリント配線基板７０の配
線パターンの所定位置に来るように調整して密閉
容器４０の接触部４３の上に載せそこに固定す
る。そして、昇降装置３０の回転軸３３をハンド
ル３３ａで回し、前記プリント配線基板７０がマ
スク１０底面に接触するまで台座２０を上昇せし
める。次にマスク１０上面に適量のクリームハン
ダ８０を載せ、スクイージ１００により、孔１１
内にこれをすり込む。その後（あるいはこれ以前
からでも良いが）、台座２０を下降せしめてプリ
ント配線基板７０をマスク１０から離す前に、減
圧器６０により密閉容器４０内を減圧し、マスク
１０転写面側に負圧をかけておく。そして、前記
ハンドル３３ａをゆつくり回して台座２０を徐々
に下げることにより、前記プリント配線基板７０
をマスク１０から離す。この際に、マスク１０両
面では相対的な圧力差が生じているため、孔１１
内にあるクリームハンダ８０は転写面側に吸い出
され、プリント配線基板７０上に所定量付着する
ことになる。 その後、マスク１０を持ち上げ、プリント配線
基板７０を取り出す。 本発明者等は上記装置と従来のスクリーン印刷
装置を用いてプリント配線基板のかわりにアルミ
板上にスクリーン印刷を行ない、該アルミ板上に
転写された低温クリームハンダ（粘度約40万cps）
の付着状態の良否を調べる実験を行なつた。この
際得られる効果の違いを明確にするため、マスク
１０は第５図に示すような厚さ0.3mmのSUS板
（215.5mm×272.5mm）一枚を両装置において用い、
又上記アルミ板も同一材質、及び同一形状（厚み
についても同一）のものを用い、更にクリームハ
ンダも同一量マスク１０上面からすり込んだ。 尚、上記マスク１０は、そこに穿設された孔１
１が長さ２mm、幅0.15mm〜0.60mm（図面上左方向
から１つおきに順次0.05mmずつ増え計10種類あ
る）のものを第５図に示すように縦及び横方向に
設けている。又本発明装置の密閉容器４０内を減
圧した場合、その容器４０内の圧力は200Hgとな
るようにした。 その結果、クリームハンダの付着状態は下記表
に示すようなものとなつた。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、転写体
をマスクの孔からすり込んだ後、該マスクを被転
写物から離す際に、マスク両面で圧力差を生じさ
せ、転写面側に転写体を吸い出させる（又は押し
出させる）ため、従来問題となつていた付着量の
バラツキをなくすことができると共に、マスクの
孔の目詰りも防止でき、更に該マスク孔の大きさ
や間隔等を小さくしたり、マスクの厚みを厚くし
ても、転写体の付着状態は常に良好なものが得ら
れるという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明装置の構成を示すもので
あつて、同図ａは第２発明装置の構成を説明する
斜視図、同図ｂは第３発明装置の構成を説明する
斜視図、第２図ａ，ｂ，ｃは本発明法の説明図、
第３図は第２発明装置の一実施例を示す正断面
図、第４図は昇降装置による台座の昇降状態を示
す説明図、第５図は上記実施例装置を用いて行な
つた実験に使用したマスク形状を示す平面図、第
６図は従来のスクリーン印刷方法を示す正断面
図、第７図ａ，ｂは同じく従来のスクリーン印刷
法により基板上に付着したクリームハンダの付着
状態を示す説明図である。 図中、１，１０はマスク、１ａ，１１は孔、
２，２０は台座、３０は昇降装置、４，４０，５
は密閉容器、４ａ，５ａは開口、６０は減圧器、
７は被転写物、７０はプリント配線基板、８は転
写体、８０はクリームハンダ、１００はスクイー
ジを各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転写パターンに対応する孔の刻設されたマス
   クを被転写物の上に置き、該マスクの孔から転写
   体をすり込むことにより被転写物上に前記転写パ
   ターンを転写するスクリーン印刷方法において、
   転写体すり込み後、前記マスクを被転写物より離
   脱せしめる際、該マスク両面で相対的な圧力差を
   生じさせ、転写面側の圧力をその反対面側の圧力
   より低くすることを特徴とするスクリーン印刷方
   法。 ２ 転写パターンに対応する孔の刻設されたマス
   クと、被転写物を載置せしめる台座と、前記マス
   ク及び／又は台座を昇降せしめて、被転写物上へ
   のマスクの載置及び両者の離脱を行なう昇降装置
   とを有するスクリーン印刷装置において、前記マ
   スクの転写面側に設けられ、且つ被転写物を内側
   に装入した状態で該マスクに気密に接触できる開
   口を有する密閉容器と、該密閉容器中を減圧する
   減圧器とを有することを特徴とするスクリーン印
   刷装置。 ３ 転写パターンに対応する孔の設けられたマス
   クと、被転写物を載置せしめる台座と、前記マス
   ク及び／又は台座を昇降せしめて、被転写物上へ
   のマスクの載置及び両者の離脱を行なう昇降装置
   とを有するスクリーン印刷装置において、前記マ
   スク転写体すり込み面側に設けられ、該マスクに
   気密状態で接触できる開口を有する密閉容器と、
   該密閉容器中を増圧する増圧器とを有することを
   特徴とするスクリーン印刷装置。