JPH05261892A - クリーム半田スクリーン印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクリーンに対するクリーム半田の補給を適時
に行い、スクリーン上でのクリーム半田量について適正
範囲からの逸脱、特に不足を防止する。 【構成】高さ設定部２１に所要のクリーム半田高さを設
定しておき、第１のスキージ５ａで掻き寄せられたクリ
ーム半田３の高さを非接触式のレーザ式半田高さセンサ
１６で測定し、測定高さが設定高さを下回るときは制御
部２４によりクリーム半田吐出装置１７を駆動してスク
リーン版２上にクリーム半田３を補給するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装基板の生産工
程に用いられるクリーム半田スクリーン印刷機に係り、
特には、クリーム半田を自動的に供給するように構成し
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３にクリーム半田によるスクリーン印
刷の手法を示す。図３の（ａ）はスクリーン版がメッシ
ュスクリーンである場合を示し、（ｂ）はメタルスクリ
ーンの場合を示す。

【０００３】スクリーン枠１にメッシュスクリーン版２
ａまたはメタルスクリーン版２ｂが張設されている。メ
ッシュスクリーン版２ａまたはメタルスクリーン版２ｂ
の上にクリーム半田３を載せ、メッシュスクリーン版２
ａの場合は基板４の上に一定のスクリーンギャップＳｇ
を開けた状態で、メタルスクリーン版２ｂの場合は直接
的に、スクリーン枠１を基板４に重ね合わせる。そし
て、スキージ５でクリーム半田３を掻き寄せるようにし
てクリーム半田３をメッシュスクリーン版２ａまたはメ
タルスクリーン版２ｂ上に広げながら、スクリーン版２
ａ，２ｂの網目を通してクリーム半田３を基板４上に転
写印刷していく。

【０００４】スクリーン印刷に伴ってスクリーン版２
ａ，２ｂ上のクリーム半田３が消費され次第に減少して
いく。クリーム半田３の量が少ないままスクリーン印刷
を行うと、基板４に対する印刷が正常には行われなくな
る。

【０００５】そこで、スクリーン版２ａ，２ｂに対する
クリーム半田３を自動的に補給することが従来から行わ
れている。その一つの例が、タイマによって一定時間お
きに一定量のクリーム半田３を補給する方法である。ま
た、別の方法として、印刷した基板４の枚数をカウント
し、一定枚数ごとに一定量のクリーム半田３を補給する
ものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のクリーム半田の補給方法では、スクリーン版上
に存在する実際のクリーム半田の量を計測していなかっ
たため、スクリーン版上のクリーム半田量に比べて一定
時間おきまたは一定枚数ごとのクリーム半田の補給時機
が相対的に遅くなったり早くなったりする可能性があ
る。

【０００７】補給の時機が相対的に遅くなるとクリーム
半田量に不足が生じ、また、補給の時機が相対的に早く
なるとクリーム半田量が過剰になるといった不具合があ
り、いずれの場合も基板に対する印刷にむらが生じる原
因となっていた。特にクリーム半田が不足するときは問
題で、著しい印刷不良を招くという重大な欠陥を招くお
それが大いにあった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、スクリーン版に対するクリーム半田
の補給を適時に行うことにより、スクリーン版上でのク
リーム半田量について適正範囲からの逸脱、特に不足を
防止することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のクリ
ーム半田スクリーン印刷機は、スクリーン版に対してそ
の上にクリーム半田を供給するクリーム半田吐出装置
と、スクリーン版上でスキージによって掻き寄せられて
いるクリーム半田の高さを非接触式に測定する半田高さ
センサと、所要のクリーム半田高さを設定する高さ設定
部と、前記半田高さセンサによる測定高さと前記設定高
さとを比較する比較部と、その比較の結果測定高さが設
定高さを下回るときに前記クリーム半田吐出装置を駆動
してクリーム半田をスクリーン版上に供給させる制御部
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明に係る第２のクリーム半田ス
クリーン印刷機は、上記第１のクリーム半田スクリーン
印刷機において、前記高さ設定部に所要のクリーム半田
高さ以外にそれよりも低い最小限高さを設定しておき、
前記比較部による比較の結果測定高さが最小限高さを下
回るときは前記クリーム半田吐出装置からのクリーム半
田の供給を含めて新たな基板へのスクリーン印刷を停止
することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の第１のクリーム半田スクリーン印刷機
によれば、スクリーン版上におけるクリーム半田の高さ
を非接触式半田高さセンサで測定する。そして、高さ設
定部において予め設定しておいた所要のクリーム半田高
さ（設定高さ）と半田高さセンサによる測定高さとを比
較部において比較し、測定高さが設定高さを下回ると、
すなわち、スクリーン版上のクリーム半田量が不足する
と、制御部がクリーム半田吐出装置を駆動してクリーム
半田をスクリーン版上に供給し、クリーム半田の不足分
を補う。このようにスクリーン版上のクリーム半田量が
不足したときに限ってクリーム半田吐出装置からクリー
ム半田を補給するから、スクリーン版上でのクリーム半
田量はほぼ常時的に適正範囲内に保たれることになる。

【００１２】また、本発明の第２のクリーム半田スクリ
ーン印刷機によれば、高さ設定部に所要のクリーム半田
高さよりも低めの最小限高さを予め設定しておき、半田
高さセンサによる測定高さが最小限高さが下回ると、す
なわち、スクリーン版上のクリーム半田量の不足量が多
くなりすぎると、基板に対するスクリーン印刷そのもの
を停止させる。したがって、歩留まりの悪化を予防する
こととなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るクリーム半田スクリーン
印刷機の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は実施例に係るクリーム半田スクリー
ン印刷機の機構部を示す側面図である。図において、１
１はスクリーン枠１および基板４を載置する定盤、１２
はスクリーン枠１の押さえ板、１３はガイドロッド、１
４はガイドロッド１３に案内されて前後に往復移動する
トラバースユニット、１５はトラバースユニット１４に
支持されて左右方向（紙面に垂直な方向）に往復移動す
る左右往復ユニット、１６はトラバースユニット１４に
取り付けられたレーザ式３次元距離計などの非接触式の
半田高さセンサ、１７は左右往復ユニット１５に昇降自
在に取り付けられたクリーム半田吐出装置である。トラ
バースユニット１４には、その前後にハの字をなす状態
で第１および第２のスキージ５ａ，５ｂが斜め上下方向
に出退自在に取り付けられている。

【００１５】トラバースユニット１４を矢印Ａ方向に移
動させるとき、クリーム半田吐出装置１７から遠い側の
第２のスキージ５ｂはスクリーン枠１のスクリーン版２
から上方に離間しているのに対して、クリーム半田吐出
装置１７に近い側の第１のスキージ５ａはスクリーン版
２に接触するようになっている。スクリーン版２の上に
おいて両スキージ５ａ，５ｂの間にあるクリーム半田３
は第１のスキージ５ａによって掻き寄せられるが、第１
のスキージ５ａによって掻き寄せられているスクリーン
版２上のクリーム半田３の高さをレーザ式半田高さセン
サ１６によって測定するようになっている。

【００１６】また、トラバースユニット１４を矢印Ｂ方
向に移動させるとき、上記とは逆に、第１のスキージ５
ａはスクリーン版２から上方に離間しているのに対し
て、第２のスキージ５ｂはスクリーン版２に接触するよ
うになる。クリーム半田３は第２のスキージ５ｂによっ
て掻き寄せられる。第１のスキージ５ａの近傍にはクリ
ーム半田３が存在しないことになるが、この第１のスキ
ージ５ａの近傍に光軸が向いているレーザ式半田高さセ
ンサ１６は、スクリーン版２の高さを測定し、これをク
リーム半田３の高さを測定する際の基準となるオフセッ
トとして記憶するようになっている。

【００１７】レーザ式半田高さセンサ１６によるスクリ
ーン版２上のクリーム半田３の高さの測定の結果、クリ
ーム半田吐出装置１７からスクリーン版２上にクリーム
半田３を補給する必要が生じたとき、実際にクリーム半
田３を補給するのは、トラバースユニット１４が矢印Ｂ
方向へ移動し、第１のスキージ５ａがスクリーン版２か
ら上方に離間しているときである。すなわち、補給され
たクリーム半田３が第１のスキージ５ａの外側部分によ
って掻き取られるのを回避し、クリーム半田３が第１の
スキージ５ａと第２のスキージ５ｂとの間に補給される
ようにするためである。補給されたクリーム半田３は、
第２のスキージ５ｂに掻き寄せられているクリーム半田
３に吸収されて一体となる。

【００１８】図２はクリーム半田スクリーン印刷機の制
御系の主要部の電気的構成を示すブロック線図である。

【００１９】図において、２１は良好なスクリーン印刷
を行うための所要のクリーム半田高さ（設定高さ）を設
定するとともに、クリーム半田量が少な過ぎるときにス
クリーン印刷を停止するための最小限高さ（前記所要の
クリーム半田高さよりも低い）を設定する高さ設定部、
２２はレーザ式半田高さセンサ１６によるクリーム半田
３の測定高さと前記設定高さおよび最小限高さとを比較
する比較部である。この比較部２２は、測定高さが設定
高さ以上のときは正常信号を出力し、測定高さが設定高
さ未満で最小限高さ以上のときは補給要求信号を出力
し、測定高さが最小限高さ未満のときは停止信号を出力
するようになっている。

【００２０】２３は比較部２２から送られてくる正常信
号，補給要求信号または停止信号を一時的に記憶する一
時記憶部である。２４はレーザ式半田高さセンサ１６の
測定タイミングとクリーム半田吐出装置１７のクリーム
半田吐出タイミングとを制御する制御部である。制御部
２４は、一時記憶部２３の状態を読み取り、それが補給
要求信号を記憶しているときはクリーム半田吐出装置１
７を駆動してクリーム半田３を吐出させるように制御
し、停止信号を記憶しているときはクリーム半田スクリ
ーン印刷機全体の動作を停止してスクリーン印刷を中止
するように構成されている。

【００２１】次に、この実施例のクリーム半田スクリー
ン印刷機の動作を説明する。

【００２２】トラバースユニット１４が矢印Ａ方向に移
動しているときは、スクリーン版２に接触している第１
のスキージ５ａがスクリーン版２上のクリーム半田３を
掻き寄せてスクリーン版２の下の基板４に転写印刷して
いく。この過程でレーザ式半田高さセンサ１６が第１の
スキージ５ａによって掻き寄せられているクリーム半田
３の高さを測定する。

【００２３】比較部２２は、レーザ式半田高さセンサ１
６による測定高さと高さ設定部２１に設定されている所
要のクリーム半田高さ（設定高さ）と最小限高さとを比
較し、その比較結果（上記した正常信号，補給要求信号
または停止信号）を一時記憶部２３に転送する。一時記
憶部２３は比較結果を記憶する。

【００２４】トラバースユニット１４が矢印Ｂ方向に移
動するときは、第１のスキージ５ａが上昇してスクリー
ン版２から離間する一方、第２のスキージ５ｂが下降し
てスクリーン版２に接触する。したがって、今度は、ス
クリーン版２上のクリーム半田３は第２のスキージ５ｂ
によって掻き寄せられることになる。トラバースユニッ
ト１４が矢印Ｂ方向に移動開始すると、制御部２４は一
時記憶部２３の内容を読み出す。それが正常信号である
ときは、特に何もしない。

【００２５】制御部２４は、一時記憶部２３から読み出
した内容が補給要求信号であるときは、適当なタイミン
グでクリーム半田吐出装置１７を駆動して、クリーム半
田吐出装置１７から一定量のクリーム半田３をスクリー
ン版２に補給する。このとき、クリーム半田吐出装置１
７を左右往復ユニット１５によって左右方向に往復移動
させるものとする。補給されたクリーム半田３は第２の
スキージ５ｂに掻き寄せられているクリーム半田３に合
流して一体となる。この補給によってスクリーン版２上
のクリーム半田３の量をほぼ常時的に適正範囲内に保っ
て良好なスクリーン印刷を行うことができる。

【００２６】制御部２４が一時記憶部２３から読み出し
た内容が停止信号であるときは、クリーム半田スクリー
ン印刷機のすべての動作を停止する。これによって、ス
クリーン印刷が不良となる基板４の生産を中止し、歩留
まりの低下を予防することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る第１のクリーム半田スクリ
ーン印刷機によれば、スクリーン版上のクリーム半田の
高さを非接触式半田高さセンサで測定し、その測定高さ
と予めの設定高さ（所要のクリーム半田高さ）とを比較
し、クリーム半田量が不足して測定高さが設定高さを下
回ったときは、クリーム半田吐出装置よりスクリーン版
上にクリーム半田を補給するように構成してある。すな
わち、スクリーン版に対するクリーム半田の補給を、ク
リーム半田量が不足しているというときにタイミングを
合わせて適時に行うため、スクリーン版上のクリーム半
田量はほぼ常時的に適正範囲内に保って良好なスクリー
ン印刷を行うことができる。

【００２８】また、本発明に係る第２のクリーム半田ス
クリーン印刷機によれば、所要のクリーム半田高さより
も低めの最小限高さを予め設定しておき、スクリーン版
上でのクリーム半田量の不足の程度が異常になって半田
高さセンサによる測定高さが最小限高さが下回ったとき
は、基板に対するスクリーン印刷そのものを停止させる
ので、不良品の発生を抑制して歩留まりを改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るクリーム半田スクリー
ン印刷機の機構部を示す側面図である。

【図２】実施例に係るクリーム半田スクリーン印刷機の
制御系の主要部の電気的構成を示すブロック線図であ
る。

【図３】クリーム半田によるスクリーン印刷の一般的な
手法の概略を示す説明図である。

【符号の説明】

１ スクリーン枠 ２ スクリーン版 ３ クリーム半田 ４ 基板 ５ａ 第１のスキージ ５ｂ 第２のスキージ １１ 定盤 １２ 押さえ板 １３ ガイドロッド １４ トラバースユニット １５ 左右往復ユニット １６ レーザ式半田高さセンサ １７ クリーム半田吐出装置 ２１ 高さ設定部 ２２ 比較部 ２３ 一時記憶部 ２４ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン版に対してその上にクリーム
   半田を供給するクリーム半田吐出装置と、 スクリーン版上でスキージによって掻き寄せられている
   クリーム半田の高さを非接触式に測定する半田高さセン
   サと、 所要のクリーム半田高さを設定する高さ設定部と、 前記半田高さセンサによる測定高さと前記設定高さとを
   比較する比較部と、 その比較の結果測定高さが設定高さを下回るときに前記
   クリーム半田吐出装置を駆動してクリーム半田をスクリ
   ーン版上に供給させる制御部とを備えたことを特徴とす
   るクリーム半田スクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクリーム半田スクリー
   ン印刷機において、 前記高さ設定部に所要のクリーム半田高さ以外にそれよ
   りも低い最小限高さを設定しておき、 前記比較部による比較の結果測定高さが最小限高さを下
   回るときは前記クリーム半田吐出装置からのクリーム半
   田の供給を含めて新たな基板へのスクリーン印刷を停止
   することを特徴とするクリーム半田スクリーン印刷機。