JPH0557870A - 流動体塗布方法および装置 - Google Patents
流動体塗布方法および装置Info
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- H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
できる流動体塗布方法および装置を提供することを目的
とする。 【構成】 外周部に回動軸芯方向に延びる複数の突条8
が形成され、突条8,8間に収容凹部9を形成された塗
布回転体7を本体5内に収容配置し、本体5には開口部
11を設け、この開口部11の両側に先端が被塗布面に
近接または当接するように一対のスクレイパー13を配
置し、本体5内に流動体を供給する供給部6を設け、塗
布回転体7の回転に伴って収容凹部9内の流動体3を一
対のスクレイパー13,13間の外部に開放された空間
に送り出して被塗布面上に塗布する。
Description
スト、または絶縁体ペースト等の各種流動体を塗布する
流動体塗布方法および装置に関する。
ンにクリーム半田を印刷する場合には、図11に示すよ
うに、回路基板43上に所望のパターンに対応した開口
部44aを形成したマスク44を配置し、このマスク4
4上にクリーム半田46を載せ、スキージ45を適当な
印加圧でマスク44に接触させながらマスク面に沿って
矢印X方向に移動させることによって、クリーム半田4
6にローリングと呼ばれる回転運動(以下ローリングと
記す)を行わせながらマスク44上を移動させ、このク
リーム半田46のローリングとスキージ45による押込
力によってマスク44の開口部44aにクリーム半田4
6を充填させることにより、マスク44を介して回路基
板43上にクリーム半田46を印刷している。
ーム半田の印刷精度は、1.6mm×0.8mmのチップ部
品やリードピッチが0.65mmのリード付き電子部品の
電極やリードを接合するためのランドの寸法やピッチに
対応できればよいため、クリーム半田の物性変化によっ
て印刷寸法や印刷の厚さ(以下印刷品質)に多少のばら
つきが発生しても許容範囲内に納まっていたし、また許
容範囲から外れても作業者が調整を行うことによって容
易に対応することができた。
化が進み、1.0mm×0.5mmのチップ部品やリードピ
ッチが0.5mmのリード付き電子部品が使用されるよう
になり、今後さらに電子部品の微小化、リードの狭ピッ
チ化が進んで行くため、ランド寸法やピッチも微小とな
り、クリーム半田の物性変化による印刷精度の低下が大
きな影響を与えるようになってきている。
て塗布する方法では、クリーム半田が大気中に露出して
いるので、物性変化を避けることは不可能であった。す
なわち、環境温度の変化に伴ってクリーム半田の粘度が
変化することによって印刷性が低下し、にじみや抜け不
良等の印刷不良が発生するという問題があった。また空
気との接触によりクリーム半田中の溶剤が揮発したり、
空気中の水分とクリーム半田が反応することによっても
粘度が変化して同様に印刷性の低下を来し、その結果必
要な精度の印刷ができないという問題を生じていた。さ
らに、空気中の酸素によりクリーム半田が酸化して半田
ボールの発生や、濡れ不良を生じて半田付け品質の低下
を来す等の問題もあった。
量のクリーム半田を一度に投入することができず、比較
的短い時間間隔でクリーム半田を供給する必要があり、
またスキージの移動に伴いマスクの側部にはみ出したク
リーム半田を回収する作業も必要であること等、人手に
よる作業が頻繁に発生し、長時間連続自動稼働が不可能
であり、生産性が低いという問題もあった。
の塗布が可能であり、また生産性を向上できる流動体塗
布方法および装置を提供することを目的とする。
両側に配置された一対のスクレイパーの先端を被塗布面
に近接または当接させ、かつ該本体内部に収容配置され
た塗布回動体を回転させながら移動させ、該塗布回動体
の回転により発生した塗布力により被塗布面上に流動体
を塗布することを特徴とする流動体塗布方法であり、本
発明の流動体塗布装置は、外周部に回動軸芯方向に延び
る複数の突条が形成され、突条間に流動体の収容凹部を
形成された塗布回動体と、塗布回動体を内部に収容配置
しかつ開口部を有する本体と、本体の開口部の両側に先
端が被塗布面に近接または当接するように配置された一
対のスクレイパーと、本体内に流動体を供給する流動体
供給手段とを備えたことを特徴とする。なお、塗布回動
体とは、軸状の回転体とベルト状の回動体の両方を含ん
でいる。
させて配置された流動体の収容容器と、収容容器内の流
動体を加圧する手段とからなる流動体供給手段が設けら
れ、また本体または本体と収容容器の少なくとも一方
に、温度調整手段が設けられる。
流動体は本体内に外部に対して非開放状態で収容されて
おり、塗布回動体の回転または回動に伴って収容凹部内
の流動体が一対のスクレイパー間の外部に開放された空
間に送り出されて被塗布面上に塗布されるので、本体内
の流動体が大気に接触して物性変化を来すことはなく、
印刷性や塗布性の低下を来さず、精度の高い塗布が可能
である。また、流動体供給手段にて本体内に流動体を供
給することにより、長時間連続稼働が可能であり、生産
性を向上できる。
れた収容容器と加圧手段にて構成すると、収容容器の容
量を大きくすることにより簡単な構成にて長時間稼働が
可能となりかつ本体内の流動体量を少なくできるので稼
働停止時や保守時に除去する流動体量が少なくて済み、
また本体や収容容器に温度調整手段を設けることにより
流動体の粘度を適正に、精度よく一定にできて高精度の
塗布が可能となる。
一実施例のクリーム半田印刷方法および装置を図1〜図
4を参照しながら説明する。
を印刷塗布すべき回路基板である。2はその上に配置さ
れたメタルマスクであり、印刷パターンに対応して開口
部2aが形成されている。4はメタルマスク2上を移動
してクリーム半田3を塗布する塗布ヘッドであり、内部
に塗布回転体7を収容配置した本体5と、本体5内にク
リーム半田3を供給する供給部6にて構成されている。
複数の突条8が形成され、これら突条8,8間にクリー
ム半田3を収容する収容凹部9が形成されている。突条
8の断面形状は図1および図3の(a)に示すような三
角形状に限らず、図3の(b)に示すように台形状でも
よく、さらに図3の(c)に示すように収容凹部9が円
弧状になるような形状としてもよい。また、突条8は軸
芯方向全長にわたって連続しても、断続してもよく、さ
らに軸芯と完全に平行でなく螺旋状に形成してもよい。
嵌合する円筒状の内部空間10が形成され、かつこの内
部空間10の下部に開口部11が形成されている。ま
た、この内部空間10の開口部11とは反対側に供給部
6に連通する供給路12が形成されている。開口部11
は図1に示すように塗布回転体7の外周部の一部が外部
に露出するように構成されているが、図4に示すように
露出しない構成にしてもよい。
タルマスク2の表面に所定の当接圧にて当接するように
スクレイパー13が配置されている。スクレイパー13
はばね14にてメタルマスクに向けて付勢されていると
ともにその配置位置を調整ねじ15にて調整できるよう
に構成されている。なお、図示例では塗布回転体7の突
条8の先端は本体5の内部空間10の内周面とスクレイ
パー13とに接しないように構成したが、接していても
よく、スクレイパー13の先端をメタルマスク2の表面
に当接させた時、突条8の先端がメタルマスク2の表面
に接しないように構成し、内部空間10が外部空間に対
して密閉されればよい。
する収容容器16と、この収容容器16内にその上端か
ら加圧エアを供給する加圧エア供給手段17と、収容容
器16内に移動自在に配置されたフロート18とにより
構成されている。収容容器16の下端には、本体5の供
給路12に連通する供給口19が形成され、かつこの供
給口19に開閉弁20が設けられている。また、この開
閉弁20の近傍に開口するようにクリーム半田3を最初
に充填するための初期充填口21が形成され、この初期
充填口21から適当距離上方位置に途中でクリーム半田
3を補充する充填口22が形成されている。開閉弁20
の近傍には、クリーム半田3を撹拌してクリーム半田3
の流動を円滑にする撹拌用ブレード23が配設されてい
る。
片24が配設されている。一方、フロート18が収容容
器16内の上端近傍と充填口22の近傍位置との間で移
動する時の金属片24の移動経路に沿ってこの金属片2
4の位置を検出する位置検出センサ25が設けられ、こ
れら金属片24と位置検出センサ25にてクリーム半田
3の残量検出手段を構成している。また、フロート18
には上下に貫通する空気抜き穴26が形成され、かつフ
ロート18の下部のクリーム半田充填室29内にフロー
ト18の上部の加圧室30からエアが入り込むのを防止
する逆止弁27が設けられている。また、クリーム半田
3の充填の際、クリーム半田3が加圧室30に入り込む
のを防止するフィルター28が設けられている。
うにホルダー31が設けられ、このホルダー31に温度
調整水循環通路32が形成されている。この循環通路3
2には温度センサ34により測定した温度を基にして温
度調整水制御装置33にて適当な温度調整水が流され、
本体5および収容容器16内のクリーム半田3の温度を
一定に保つように構成されている。また、ホルダー31
およびスクレイパー13の外面を覆うように断熱材層3
5が形成されている。
刷を行うには、まず収容容器16内にクリーム半田3を
充填する。その際、最初に開閉弁20を閉じて初期充填
口21からクリーム半田3を充填し、半田充填室29の
下端部からクリーム半田3を充填していくことによって
エアの噛み込みを少なくする。充填口22を越えた位置
までクリーム半田3が充填されると、加圧エア供給手段
17にて加圧室30内に加圧エアを供給してフロート1
8を押し下げ、充填されたクリーム半田3に密着させ
る。その際、半田充填室29内に残っていたエアはエア
抜き穴26から逆止弁27を破線で示すように開いて加
圧室30内に押し出される。エア抜き穴26の下部に
は、エアは通過しクリーム半田3は通過しないようにフ
ィルター28を設け、クリーム半田3の加圧室30内へ
の流出を防ぐようにする。エア抜き後は、加圧エアの供
給を中止し、必要量を初期充填口21から充填し、クリ
ーム半田3の初期充填を行う。また、収容されているク
リーム半田3の残量は位置検出センサ25にて検出さ
れ、残量が少なくなると、適宜に充填口22からクリー
ム半田3が補充される。
リーム半田3を印刷するには、まず塗布ヘッド4をメタ
ルマスク2上に垂直に配置し、スクレイパー13の先端
をメタルマスク2の表面に適当な当接力で当接させて移
動端位置で待機する。この状態で、塗布ヘッド4の加圧
エア供給手段17から加圧エアを供給した状態で開閉弁
20を開くとともに塗布回転体7を矢印Zで示すように
塗布ヘッド4の移動方向に回転駆動する。すると、収容
容器16内に充填されたクリーム半田3が供給口19か
ら本体5の供給路12を経て本体5の内部空間10内に
入り、塗布回転体7の各収容凹部9内に順次満たされて
行く。この状態で、図1に示すように、クリーム半田3
が順次供給されてきて、メタルマスク2とスクレイパー
13と本体5の内部空間10と塗布回転体7にて形成さ
れた空間にクリーム半田3が充満した状態になる。
ると、図2に示すように、塗布回転体7の回転により充
満しているクリーム半田3は流動方向Aに流動し、これ
により発生した押込力Bによって、クリーム半田3は確
実にメタルマスク2の開口部2a内に押し込まれ、充填
される。そして、余分なクリーム半田3は後続のスクレ
イパー13にて掻き取られて回収される。かくして、メ
タルマスク2の開口部2aにクリーム半田3を確実かつ
高精度に充填させることにより、メタルマスク2を介し
て回路基板1上にメタルマスク2の開口部2aに対応し
たクリーム半田3のパターンが印刷される。
半田3は密封された収容容器16内に収容されており、
印刷される直前のクリーム半田3もスクレイパー13と
本体5の内部空間10と塗布回転体7にて形成された閉
じられた空間内に位置して外部の大気に対して密閉され
ているので、クリーム半田3中の溶剤の揮発や空気中の
水分とクリーム半田3との反応によって粘度が変化する
ようなことはなく、このような原因による粘度変化にて
印刷性が低下することはない。また、クリーム半田3が
空気と接触しないことにより、空気中の酸素や水分との
反応によってクリーム半田3が酸化したり、活性力が低
下するようなこともなく、半田ボールや濡れ不良等の半
田付け不良の発生も効果的に防止できる。また、塗布ヘ
ッド4の本体5や供給部6の周囲を温度調整水循環通路
31を有するホルダー31にて囲み、内部に収容してい
るクリーム半田3の温度を一定に保持するようにしてい
るので、環境温度の変化によってクリーム半田3の温度
が変化するようなことがなく、温度変化によるクリーム
半田の粘度変化により印刷性が低下することもない。か
くして、にじみや抜け不良等の印刷不良のない精度の高
い印刷が可能となり、また印刷・部品装着後のリフロー
時の半田付け不良の発生原因も解消することができる。
リーム半田3を収容しておくことにより、長時間稼働が
可能であり、生産性も向上する。
の塗布回転体7を用いた例を示したが、図5,図6に示
すように、外周面に多数の突条8とそれらの間に収容凹
部9を形成した塗布ベルト36を用いてもよい。塗布ベ
ルト36は図5,図6に示すように一対のローラ37,
37間に巻回して配置すればよく、図5ではローラ3
7,37間に中間ローラ38を配置してテンションを与
えるとともに被塗布面に対して角度を付けるようにして
いる。
段として供給部6を設け、半田充填室29内にクリーム
半田3を充填し、本体5に供給する例を示したが、図7
に示すように、あらかじめクリーム半田3が密封充填さ
れている密封容器39を供給部6に配置する構成にして
本体5に供給してもよい。図7の例では、内部にフロー
トを有したシリンジと呼ばれる密封容器39を配置し、
加圧エア供給手段17から加圧エアを供給し、本体5に
クリーム半田3の補充は新たにクリーム半田3が密封充
填されている密封容器39を順次交換するようにすれば
よい。
体5とともにクリーム半田供給手段としての供給部6を
設けた例を示したが、図8に示すように、塗布ヘッド4
を本体5とそのホルダー31にて構成し、クリーム半田
供給手段は塗布ヘッド4の外部に設けてもよい。図8の
例では、塗布回転体7の軸芯位置に形成した供給路40
に適宜圧送管を介してクリーム半田3を供給し、さらに
この供給路40から放射状に形成された分配通路41に
て各収容凹部9内にクリーム半田3を供給するようにし
ている。
11とは反対側の中央部1箇所に供給路12を設けた例
を示したが、図9,図10に示すように、塗布回転体7
の両側部にそれぞれ供給路42a,42bを設けてもよ
い。図9,図10の実施例では、本体5と供給部6は一
体的に設けている。そして、図9では各供給路42a,
42bに対応してそれぞれに半田充填室29とフロート
18と加圧室30を設けてあり、図10では各供給路4
2a,42bは共通の単一の半田充填室29に連通され
ており、何れの方式でも実施できる。
メタルマスク2を用いて印刷する例を示したが、スクリ
ーン印刷にもそのまま適用することができる。さらに印
刷だけでなく、その他の塗布装置にも適用可能である。
例えば、スクレイパー13の先端と被塗布面の間に所定
間隙を設けて塗布すれば、一様な塗膜を形成する塗布装
置にも適用できる。
れば、流動体は本体内に外部に対して非開放状態で収容
されており、塗布回動体の回転または回動に伴って流動
体収容凹部内の流動体が一対のスクレイパー間の外部に
開放された空間に流れ出されて被塗布面上に塗布される
ので、本体内の流動体が大気に接触して物性変化を来す
ことはなく、印刷性や塗布性の低下を来さず、精度の高
い塗布が可能である。また、流動体供給手段にて本体内
に流動体を供給することにより、長時間連続稼働が可能
であり、生産性を向上できる。
れた収容容器と加圧手段にて構成すると、収容容器の容
量を大きくすることにより簡単な構成にて長時間稼働が
可能となり、かつ本体内の流動体量を少なくできるので
稼働停止時や保守時に除去する流動体量が少なくて済
む。
配置して加圧エアにて加圧するように構成すると、簡単
な構成で流動体を供給できる。
を検出するようにすると、簡単に流動体の残量を検出で
き、管理が容易になる。
ことにより、フロートと流動体を密着させて外気との接
触を確実に防止でき、また収容容器内に流動体を充填す
る際に容易に空気の噛み込みを防止した状態で充填でき
る。
ると、本体を分離して保守する場合等にも収容容器内を
密封状態に保持でき、取扱いが容易でかつ流動体を無駄
にしない。
動体の流動を円滑にすることができる。
けることにより流動体の粘度を精度よく一定にできて高
精度の塗布が可能となり、その手段として温度調整流体
を用いると温度調整を容易に精度よく行うことができる
等の大なる効果を発揮する。
明図
図
示す断面図
Claims (10)
- 【請求項1】本体の開口部の両側に配置された一対のス
クレイパーの先端を被塗布面に近接または当接させ、か
つ上記本体内部で回転可能に配置された塗布回動体を回
転させながら上記本体開口部を被塗布面に対向しつつ被
塗布面上を移動させ被塗布面上に流動体を塗布すること
を特徴とする流動体塗布方法。 - 【請求項2】外周部に回動軸芯方向に延びる複数の突条
が形成され、突条間に流動体の収容凹部を形成された塗
布回動体と、塗布回動体を内部に収容配置しかつ開口部
を有する本体と、本体の開口部の両側に先端が被塗布面
に近接または当接するように配置された一対のスクレイ
パーと、本体内に流動体を供給する流動体供給手段とを
備えたことを特徴とする流動体塗布装置。 - 【請求項3】流動体供給手段が、本体に形成された供給
路に連通させて配置された流動体の収容容器と、収容容
器内の流動体を加圧する手段とからなることを特徴とす
る請求項2記載の流動体塗布装置。 - 【請求項4】加圧手段が、収容容器内を移動可能に仕切
るとともに収容されている流動体に一面が密着するフロ
ートと、フロートの他面が臨んでいる室に加圧流体を導
入する手段とからなることを特徴とする請求項3記載の
流動体塗布装置。 - 【請求項5】フロートに取付けた金属片と、収容容器に
配置した金属位置検出手段からなる残量検出手段を設け
たことを特徴とする請求項4記載の流動体塗布装置。 - 【請求項6】フロートに、その両側の室を連通する空気
抜き穴とこれを閉じる逆止弁を設けたことを特徴とする
請求項4記載の流動体塗布装置。 - 【請求項7】収容容器における本体の供給路との接続部
に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項3記載の流動
体塗布装置。 - 【請求項8】収容容器内に流動体撹拌用のブレードを配
置したことを特徴とする請求項3記載の流動体塗布装
置。 - 【請求項9】本体または本体と収容容器の少なくとも一
方に、温度調整手段を設けたことを特徴とする請求項2
または3記載の流動体塗布装置。 - 【請求項10】温度調整手段は、温度調整用流体の循環
路と、温度調整用流体の制御手段とからなることを特徴
とする請求項9記載の流動体塗布装置。
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