JPH0560841U - メタルスクリーン用清浄装置並びに該装置に使用する方向切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 クリーム半田を基板に印刷する場合に使用す
るメタルスクリーンの清掃を、比較的安価な装置を用い
て安全に、且つ、簡単、確実に行う。 〔構成〕 メタルスクリーンＭＳを載置自在に構成した
下部フード体２と、このメタルスクリーンＭＳの上面を
覆えるように構成した上部フード体３に対して、エアー
クリーナ８の吸引力を方向切換弁１０を介して一定間隔
で交互に切換えて及ぼすようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリント基板に対して表面実装用のクリーム半田を印刷する場合に 使用するメタルスクリーンを清浄するための清浄装置と、この清浄装置に使用す る方向切換弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ハイテク産業を支えているプリント基板製造に於いて、短小軽薄のニーズに応 えるために基板パターンの高密度化が要求されている。このファインピッチ化に 対応するために、表面実装が基板実装の主流と成っているが、この表面実装工程 でメタルスクリーンを用いてクリーム半田を基板にスクリーン印刷する工程があ る。

【０００３】 基板に対するクリーム半田のスクリーン印刷には、図８に示す如きメタルスク リーンＭＳが使用される。即ち、メタルスクリーンＭＳには多数のオープニング Ｍａ…が穿設され、このメタルスクリーンＭＳをテンションメッシュＮを用いて 枠体Ｔに張設して使用するものであって、スクリーン印刷に当っては図９に示す 如く適量のクリーム半田ＨをメタルスクリーンＭＳ上に乗せ、このメタルスクリ ーンＭＳを被印刷基板Ｘの上面に押し付けながらスキージＳを矢印方向に移動し て行くことにより、図１０に示すようにクリーム半田ＨをメタルスクリーンＭＳ の各オープニングＭａ…から版抜けさせて、基板Ｘの上面に形成したランドＸａ …上に印刷Ｈａ…する仕組に成っている。

【０００４】 この様に、スクリーン印刷はメタルスクリーンＭＳとスキージＳを用いてクリ ーム半田Ｈを基板Ｘ上面に印刷Ｈａすることができるのであるが、このスクリー ン印刷の成否はメタルスクリーンＭＳが常にベストの状態に管理（清浄化）され ているか否かに掛っている。

【０００５】 即ち、スクリーン印刷に当ってはメタルスクリーンＭＳと基板Ｘとの間にクリ アランスを設けたオフコンタクト方法を採用し、スキージＳの真下では印圧によ って図９並びに図１０に示すようにメタルスクリーンＭＳを基板Ｘに密着させ、 スキージＳが遠去かるに連れてメタルスクリーンＭＳを自らの張力によって静か に基板Ｘから離すことによって、クリーム半田ＨａをオープニングＭａ…を通し てランドＸａ…の上面に版抜けさせているが、このクリーム半田Ｈの版抜けに当 って、図１１に示すようにその一部Ｈｂ…がオープニングＭａの内縁に付着して 残留し、メタルスクリーンＭＳを汚す問題があった。

【０００６】 この様にオープニングＭａにクリーム半田Ｈの汚れＨｂ…が付着したままの汚 れたメタルスクリーンＭＳを使用し続けると、印刷形状に乱れが生じてファイン ピッチ化した基板実装の品質を著しく低下させる虞れがあり、そこで従来は、就 業後とか、印刷回数が所定回数に達した時に、例えば超音波洗浄機とか、溶剤に 浸漬する浸漬クリーニング法、或は、エアーガン等を用いて定期的にメタルスク リーンＭＳの清掃を行って、オープニングＭａとか表裏両面に付着したクリーム 半田Ｈの残留物Ｈｂ…を除去していた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、フロンとか溶剤、或は、水等を用いて超音波で洗浄する超音波洗浄 機は、非常に高価で取扱い操作も難しくて、手軽に利用できない問題があり、ま た、例えばイソプロピルアルコール等の揮発性の溶剤を使用する浸漬クリーニン グ法の場合は、公害等の危険があり、且つ、清浄時間が長く掛る問題があった。 更に、エアーガンから圧搾空気を噴射してオープニングＭａの清掃を行う場合は 、３〜４μの球形半田粒が周囲に多数飛散するため、作業者に鉛毒等の悪影響を 及ぼす危険があった。

【０００８】 因みに、Ａ４サイズの検査紙に両面テープを貼り、これを図２でＡ，Ｂ，Ｃで 示した各ポイント、即ち、メタルスクリーンＭＳの近辺（Ａポント）、作業テー ブルの手前位置（Ｂポイント）、作業者の身体の近辺（Ｃポイント）に夫々セッ トして、エアーガンで清掃した後にこれ等各検査紙の両面テープに接着した球形 半田粒の数（飛散数）を、倍率３０倍の二次元測定機で測定した結果は、いずれ のポイントも多数で測定不能であって、圧搾空気の噴射と共に多数の半田粒が周 囲に飛散することが判明した。

【０００９】 従って本考案の技術的課題は、メタルスクリーンの清掃を比較的安価な装置を 用いて安全に、且つ、簡単、確実に行えるようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の技術的課題を解決するために本考案で講じた手段は以下の如くである。 （１） 開口した上面口にクリーム半田印刷用のメタルスクリーンを載置自在と 成し、且つ、スイッチ操作によって内部にエアークリーナの吸引作用を及ぼすよ うに構成した下部フード体と、下部フード体に対して上下に開閉回動自在に取付 けられていて、下方に閉回動すると開口した底面口が上記下部フード体の上面口 に載置したメタルスクリーンの上面を覆うことができ、且つ、スイッチ操作によ って内部にエアークリーナの吸引作用を及ぼすように構成した上部フード体とを 組合せること。

【００１１】 （２） エアークリーナの吸引作用を下部フード体と上部フード体の双方に供給 するエアー通路の途中に、エアークリーナの吸引作用を下部フード体と上部フー ド体に対して間隔的に交互に切換えて及ぼす方向切換弁を取付けること。

【００１２】 （３） エアークリーナから下部フード体と上部フード体に対して作用される吸 引作用を、上部フード体よりも下部フード体の方に強く作用せしめるように構成 すること。

【００１３】 （４） 上下両面の垂直線上に上部フード体とエアークリーナに連らなる上下の 接続口を設け、上記の垂直線に対して直角に位置する一側面部には下部フード体 に連らなる側部の接続口を設けた外ケース体の内部に、ピストンロッドに連動さ れて間隔的に進退作動する弁体を嵌込み、この弁体には、上下の接続口の間を連 通する第１の連通孔と、下部の接続口と側部の接続口との間を連通する略Ｌ字状 に屈曲した第２の連通孔とを、弁体の進退作動に従ってこれ等各連通孔が各接続 口の間を交互に連通するように進退方向に位置をずらして穿設した構造の方向切 換弁を用いること。

【００１４】

【作用】

上記の手段は以下の如く作用する。 上記（１）の手段は、下部フード体の上面口にメタルスクリーンを載置し、 エアークリーナの吸引作用を及ぼしながらエアーガンを用いてメタルスクリーン の清掃を行えば、半田粒を周囲に飛散させることなくエアークリーナ側に吸引さ せることができるため、作業者に鉛毒等の悪影響を及ぼすことがなく、また、有 機溶剤による中毒の危険からも解放されて、安全且つ衛生的にメタルスクリーン を清掃することを可能にする。

【００１５】 加えて、上記（１）の手段によれば、エアーガンによる清掃後に上部フード体 を下方に閉回動してメタルスクリーンの上面を覆い、これ等上下のフード体に対 してエアークリーナの吸引力を作用されれば、エアーガンでは清掃しきれなかっ た残りの半田粒も、上下双方のフード体から全て衛生的にエアークリーナ側に吸 引して除去できるから、メタルスクリーンの清掃を完全に、且つ、確実に行うこ とを可能にする。

【００１６】 上記（２）の手段によれば、メタルスクリーンを挾んだ上下のフード体に対 して、エアークリーナの吸引作用を間隔的に交互に切換えて及ぼすようにしたか ら、この吸引力によってエアーガンでは除去しきれなかったオープニングの内側 面に付着している半田に交番荷重を与えて、これを完全に取り除くことを可能に する。

【００１７】 上記（３）の手段は、上部フード体側に作用するエアークリーナの吸引力が 、オープニングの内側縁に付着した半田に上方への交番荷重を加える一方、下部 フード体側に作用するエアークリーナの強力な吸引力が、上記の交番荷重によっ てオープニングの内側縁から浮いた半田を引き離す作用を発揮するため、これ等 強弱の交番荷重によって半田の除去を効果的に行うことを可能にする。

【００１８】 上記（４）の手段によれば、弁体が第１の連通孔を上下の接続口に合致させ ている時は、エアークリーナの吸引力をこの第１の連通孔を通して上部のフード 体に及ぼすことができ、また、ピストンロッドによる弁体の作動によって第２の 連通孔が側部の接続口と下側の接続口を連通する位置に移動した時は、エアーク リーナの吸引力をこの第２の連通孔を通して下部のフード体に及ぼすことができ るから、ピストンロッドを間欠点に往復作動することによって、上下のフード対 に対してエアークリーナの吸引力を交互に及ぼすことを可能にする。 以上の如くであるから、上記の手段によって上述した技術的課題を解決して、 前記従来の技術の問題点を解消することができる。

【００１９】

【実施例】

以下に、上述した本考案に係るメタルスクリーン用清浄装置並びに該装置に使 用する方向切換弁の好適な実施例を添付した図面と共に詳細に説明する。 図１は本考案に係るメタルスクリーン用清浄装置の全体を示した斜視図で、図 ２はその使用時の状態を示した側断面図であって、これ等の図面に於いて、１は 前面１Ａを開口した清浄ボックスで、１Ｂはその作業テーブル、２は作業テーブ ル１Ｂに上向きに取付けた上面開口型の下部フード体、３は支持アーム３ｂの下 端部を清浄ボックス１の内部背面に設けた支柱４に軸４ａを用いて枢着すること により、下部フード体１に対して上下に開閉回動自在に構成した底面開口型の上 部フード体を示す。

【００２０】 また、５と６は下部フード体２と上部フード体３の各通気口２ａ，３ａに接続 したエアーホースで、これ等両ホース５，６は方向切換弁１０を介してエアーク リーナ８の吸引用ホース７に接続され、作業テーブル１Ｂに設けた操作ボックス ９のスイッチを操作することによって、エアークリーナ８の吸引作用を下部フー ド体２に対してのみ及ぼしたり、下部フード体２と上部フード体３の双方に一定 間隔をおいて交互に及ぼしたりする仕組になっているが、上記方向切換弁１０の 具体的な構成は後述する。

【００２１】 更に図中、１４は上部フード体３の下方への閉動に抵抗を与えて、高価なメタ ルスクリーンＭＳの破損を防止するショックアブソーバ、２０は圧搾空気の供給 パイプ、２１は伸縮自在な細いホース２０ａを介して供給パイプ２０に接続した エアーガンで、このエアーガン２１を用いて図２に示す如く下部フード体２の上 面口に載置したメタルスクリーンＭＳに圧搾空気を噴射して、オープニングＭａ の清掃を行う仕組に成っている。

【００２２】 また、図２と図３に於いて２Ｆと３Ｆは下部フード体２と上部フード体３の内 部に取付けたフイルタで、下部フード体２のフイルタ２Ｆに比較して上部フード 体３のフイルタ３Ｆの目を細かくすることによって、方向切換弁１０を介して下 部と上部の各フード体２，３に作用されるエアークリーナ８の吸引作用を、下部 フード体２側を強く、上部フード体３側を弱目に調節しているが、この吸引作用 の調整は、エアー通路の径を違えたり、方向切換弁１０の切換に連動させてエア ークリーナ８の吸引力を強弱調節することによっても可能である。

【００２３】 次に、図５乃至図７の記載に基づいて上述した方向切換弁１０の構成を説明す る。即ち、図５は方向切換弁１０の側面図で、図６は同じくエアークリーナ８の 吸引作用を上部フード体３側に及ぼしている状態の正断面図、図７は同じく吸引 作用を下部フード体２側に及ぼしている状態を示した正断面図であって、これ等 の図面に於いて、１１は断面矩形状に形成した外ケース体、１２はこの外ケース 体１１の内部に進退作動自在に嵌込んだ弁体であって、この弁体１２にはエアー シリンダ１３Ｓ（図１、図２参照）のピストンロッド１３が連結されていて、こ のピストンロッド１３の動きに連動して一定の間隔をおいて図６に示した移動幅 分だけ進退作動する仕組に成っている。

【００２４】 また、１０Ａと１０Ｃは外ケース対１１の底面と上面の垂直線上に夫々突設し たエアークリーナ８と上部フード体３の接続口で、１０Ｂは上記の垂直線に対し て直角に位置する上記外ケース対１１の一側面に突設した下部フード体２の接続 口であって、これ等各接続口１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにはホース５，６，７を介 して下部と上部の各フード体２，３とエアークリーナ８が接続されている。

【００２５】 １２Ｃは外ケース体１１の下部と上部に突設した各接続口１０Ａ，１０Ｃの間 を連通するように弁体１２内に垂直に穿設した第１の連通孔で、１２Ｄは同じく 外ケース体１１の下部接続口１０Ａと側部接続口１０Ｂを連通するように弁体１ ２内に略Ｌ字状に屈曲させて穿設した第２の連通孔であって、これ等両連通孔１ ２Ｃと１２Ｄは図６に示すように横方向に弁体１２の移動幅と同じ間隔をあけて 設けられている。

【００２６】 また、１２Ａと１２Ｂは弁体１２に凹設した第１と第２の空気取入口で、図６ に示す如く上述した第１の連通孔１２Ｃが下部と上部の接続口１０Ａ，１０Ｃを 連通させて、エアークリーナ８の吸引力を上部フード体３に及ぼしている時は、 第１の空気取入口１２Ａが側部の接続口１０Ｂに連通して、下部フード体２側に 外気を取入れることができるように構成し、更に、図７に示すように第２の連通 孔１２Ｄが下部と側部の接続口１０Ａ，１０Ｂを連通させて、エアークリーナ８ の吸引力を下部フード体２に及ぼしている時は、第２の空気取入口１２Ｂを上部 の接続口１０Ｃに連通させて、上部フード体３側に外気を取り入れることができ るように構成することによって、エアークリーナ８の吸引力を上下に閉じた両フ ード体２，３のいずれの側にも切換えて作用できる仕組に成っている。

【００２７】 本考案に係るメタルスクリーン用清浄装置と方向切換弁は以上述べた如き構成 であって、次に、この清浄装置と方向切換弁を用いてメタルスクリーンＭＳを清 掃する手順を説明する。

【００２８】 先ず、図８に示した如く枠体ＴにテンションメッシュＮを介して張設したメタ ルスクリーンＭＳを、図２に示す如く開口した下部フード体２の上面口に載置し て、スパンチェラでメタルスクリーンＭＳに残った半田を取り除いた後、スイッ チ操作でエアークリーナ８を作動する。

【００２９】 この時、方向切換弁１０は図７に示した状態に成っているから、エアークリー ナ８の吸引力を下部フード体２側に及ぼすことができ、この状態で、ペパーワイ パに半田用溶剤を充分に浸み込ませて、オープニングＭａ…の部分を縦横２〜３ 回程度こすって半田を拭き取り、更に、オープニングＭａ…以外の半田も拭き取 る。

【００３０】 次いで、エアーガン２１を操作して圧搾空気で各オープニングＭａ…を清掃す るが、下部フード体２にはエアークリーナ８の吸引作用が及んでいるため、エア ーガン２１によって吹き飛ばされた半田粒は吸引作用を受けて下部フード体２を 通してエアークリーナ８に吸引されるため、半田粒の飛散を少くすることができ る。

【００３１】 因みに、上記エアーガン２１による清掃時の半田粒の飛散数を前記従来技術の 項で説明した条件と同じ条件で測定した結果は、Ａポイントで１２７個、Ｂポイ ントで３１個（但し下側４０ｍｍに集中）、Ｃポイントでゼロ（無し）であって 、作業者に対して鉛毒等の悪影響が発生しないことが判明した。

【００３２】 上述したエアーガン２１による清掃が済んだら、次に、ペパーワイパでメタル スクリーンＭＳを乾拭きし、更に、メタルスクリーンＭＳの表裏を引っ繰り返し て、新しいペパーワイパでオープニングＭａ…とその外側の半田を拭き取り、エ アーガン２１で再度オープニングＭａ…を清掃した後、再びメタルスクリーンＭ Ｓを元の状態に引っ繰り返して、上部フード体３を下方に閉じ回動し、メタルス クリーンＭＳの上面を上部フード体３で覆い、スイッチ操作で上述した方向切換 弁１０を切換作動して、一定間隔でエアークリーナ８の吸引作用を下部と上部の フード体２，３に対して交互に及ぼし、オープニングＭａ…に残留している半田 Ｈｂを自動的に除去する。

【００３３】 この時、上部フード体３側からは比較的弱い吸引力が、また、下部フード体２ 側からは強目の吸引力がメタルスクリーンＭＳに対して一定間隔をおいて交互に 作用して、これ等上下からの吸引作用に従って気流が図４に示した各矢部の如く オープニングＭａ…の内部を上下交互に繰り返して通過するため、オープニング Ｍａ…に付着した残留半田Ｈｂ…に対して交番荷重を与えて、最終的には下部フ ード体２側からの強目の吸引力でオープニングＭａ…より引離してエアークリー ナ８に吸引させることができる。

【００３４】 上記の下部と上部のフード体２，３による自動清掃を５分前後行って清掃を終 了した時は、上部フード体３を上方に開回動し、再度スイッチ操作で下部フード 体２のみに吸引作用を及ぼしながらペパーワイパでオープニングＭａ…を仕上拭 きし、最後にエアーガン２１で軽くブローして清掃を完了する。尚、これ等清掃 に要した時間は全部で約９分間である。

【００３５】

【考案の効果】

従って本考案によれば、メタルスクリーンの清掃を周囲に半田粒を飛散させる ことなく行うことができるから、作業者を鉛毒の危険から守って安全、且つ、衛 生的に清掃することができ、また、オープニングの内側縁に付着してその除去が 難しかった残留半田も、上下のフード体から一定間隔をおいて交互に作用される 強弱異なる吸引力によって、残留半田に交番荷重を与えてこれをきれいに除去で きる利点も発揮できるものであって、メタルスクリーンの清掃管理を確実なもの にして、基板実装の品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るメタルスクリーン用清掃装置の全
体を示した斜視図である。

【図２】本考案の使用時の状態を説明した側断面図であ
る。

【図３】下部フード体と上部フード体を拡大して示した
断面図である。

【図４】メタルスクリーンのオープニングに対する吸引
力の作用状態を説明した拡大断面図である。

【図５】本考案に係る方向切換弁の側面図である。

【図６】エアークリーナの吸引作用を上部フード体に及
ぼしている状態を示した方向切換弁の正断面図である。

【図７】エアークリーナの吸引作用を下部フード体に及
ぼしている状態を示した方向切換弁の正断面図である。

【図８】枠体に張設したメタルスクリーンの斜視図であ
る。

【図９】メタルスクリーンを使用してクリーム半田を印
刷している状態を説明したスクリーン印刷装置の正断面
図である。

【図１０】スクリーン印刷の要部を拡大して示した断面
図である。

【図１１】半田がオープニングの内側縁に付着する状態
を説明した正断面図である。

【符号の説明】

１ 清浄ボックス １Ｂ 作業テーブル ２ 下部フード体 ３ 上部フード体 ８ エアークリーナ １０ 方向切換弁 １０Ａ 底部接続口 １０Ｂ 側部接続口 １０Ｃ 上部接続口 １１ 外ケース体 １２ 弁体 １２Ｃ 第１連通孔 １２Ｄ 第２連通孔 ＭＳ メタルスクリーン Ｍａ オープニング Ｈ クリーム半田 Ｈｂ 残留半田

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口した上面口にクリーム半田印刷用の
   メタルスクリーンを載置自在と成し、且つ、スイッチ操
   作によって内部にエアークリーナの吸引作用を及ぼすよ
   うに構成した下部フード体と、下部フード体に対して上
   下に開閉回動自在に取付けられていて、下方に閉回動す
   ると開口した底面口が上記下部フード体の上面口に載置
   したメタルスクリーンの上面を覆うことができ、且つ、
   スイッチ操作によって内部にエアークリーナの吸引作用
   を及ぼすように構成した上部フード体との組合せから成
   ることを特徴とするメタルスクリーン用清浄装置。
2. 【請求項２】 エアークリーナの吸引作用を下部フード
   体と上部フード体の双方に供給するエアー通路の途中
   に、エアークリーナの吸引作用を下部フード体と上部フ
   ード体に対して間隔的に交互に切換えて及ぼす方向切換
   弁を取付けたことを特徴とする請求項１記載のメタルス
   クリーン用清浄装置。
3. 【請求項３】 エアークリーナから下部フード体と上部
   フード体に対して作用される吸引作用を、上部フード体
   よりも下部フード体の方に強く作用せしめるように構成
   したことを特徴とする請求項１記載のメタルスクリーン
   用清浄装置。
4. 【請求項４】 上下両面の垂直線上に上部フード体とエ
   アークリーナに連らなる上下の接続口を設け、上記の垂
   直線に対して直角に位置する一側面部には下部フード体
   に連らなる側部の接続口を設けた外ケース体の内部に、
   ピストンロッドに連動されて間隔的に進退作動する弁体
   を嵌込み、この弁体には、上下の接続口の間を連通する
   第１の連通孔と、下部の接続口と側部の接続口との間を
   連通する略Ｌ字状に屈曲した第２の連通孔とを、弁体の
   進退作動に従ってこれ等各連通孔が各接続口の間を交互
   に連通するように進退方向に位置をずらして穿設したこ
   とを特徴とする請求項１に記載した清浄装置に使用する
   方向切換弁。