JPH07251225A - メタルマスクの製法とその装置と、これを組合せた半田印刷方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタルマスクの新製法とこれを用いた新半田
印刷法とその各装置に関し、短手番製作可、保管容易な
マスクと、これを用い自動化と稼働効率向上を図る半田
印刷の提供。 【構成】 ロールされ両縁に送り孔12を有する帯状メタ
ルシート11の長手に、各種プリント配線板２毎に、位置
出し、識別番号13付与、半田３の各種印刷形状に対応し
たパンチ４の選択及び指定位置への打抜加工を、電算機
66からの制御により行い、所定間隙に連続して多数のメ
タルマスク１を作成し、このメタルシートの装填繰り出
し手段、マスク識別番号読取手段、基準位置のマスクを
送り孔に掛け引張固定する手段、メタルシートに直交す
るプリント配線板搬送手段、マスク下の基準位置にプリ
ント配線板を載置する手段、マスク上をスキージ７を移
動させて半田印刷する手段、印刷終了後マスクを洗浄す
る可動の洗浄手段、を備え、この一連の動作を電算機か
らの制御により行い自動印刷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板に部品
を表面実装する為に、クリーム半田を被着させるメタル
マスクの製法とその装置と、これを組合せた半田印刷方
法とその装置に関する。

【０００２】電子機器一般に使用されるプリント配線板
へのリフロー半田付けによる表面実装型部品（以下ＳＭ
Ｄ：Surface Mount Devices と略す）の半田付けにおい
て、クリーム半田を被着させる手段にメタルマスクを使
った印刷手段が用いられている。このメタルマスクは、
クリーム半田を必要とするプリント配線板のフットパタ
ーン位置に合わせ、エッチング等により必要形状の孔を
設け、クリーム半田を供給する為のものであり、プリン
ト配線板への益々の高密度実装、高信頼性が要求され、
メタルマスクの作成やこれを用いた半田印刷についても
高品質、短手番及び自動化が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】図４に従来の一例の半田印刷装置を示
し、(a) はメタルマスク、(b) は半田印刷装置の側面
図、(c) 〜(e) は印刷工程（セッティング）、同（印
刷）、同（版離れ）である。

【０００４】メタルマスク91は、印刷範囲より少し縁取
りした大きさの厚0.15〜0.2mm のステンレス薄板のメタ
ル部92と、固定用のアルミ材の枠93と、この枠93にメタ
ル部92をテトロンメッシュ等の織布を介在して貼り付
け、基準位置に合わせと張力をもたせている。

【０００５】このメタルマスク91を用いた半田印刷装置
99は、一方が軸支され擺動自在のフレーム94の下面に、
枠93を位置合わせしてメタルマスク91が固定され、上面
にはスキージ95と所定範囲を往復移動させる駆動機構96
が備えられている。

【０００６】更に、プリント配線板２はメタルマスク91
に対向して板固定台97に位置合わせして載置され、表面
の吸気孔にて吸引固定される。半田印刷は、図４の(c)
のように、プリント配線板２とメタルマスク91とに所定
の間隙を設けるようにセッティングする。

【０００７】次に、図４の(b) に示すように、クリーム
半田３がメタル部92上、２個のスキージ95の間に供給さ
れ、(d) のように端から端に一方のスキージ95でクリー
ム半田３を押圧しながら移動させると、メタル部92に設
けた孔を通り所定厚にクリーム半田３が押圧されプリン
ト配線板２に被着すると共に、スギージ95が過ぎるとメ
タル部92は張力によりプリント配線板２から離れ、所定
位置に孔形状に従い半田印刷される。

【０００８】スキージ95が端まで移動して印刷が終わる
と、図４の(e) のように、メタル部92とプリント配線板
２とは完全に離れ、所定間隔に服すると共に、プリント
配線板２は所定の半田印刷が成される。

【０００９】所定数の印刷が終了すれば、メタルマスク
91を取外し、次の印刷用のメタルマスク91を同様に固定
し、印刷を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 通常、メタルマスク91は機械加工場や組立工場とは
異質の製造工程となるので、外部工場に発注しており、
間接工数を要し、製作日数に数日を要するのと、発注用
の製作データを準備しなければならない。 又、メタルマスク91は、プリント配線板２のパター
ン種類毎に無尽蔵に近く出現してくるもので、古いもの
でも何時再使用するか判り難く、その保管スペースと管
理工数も多大なものとなる。 印刷に際しプリント配線板２の種類毎にメタルマス
ク91を人手にて装着、取外ししなければならず、着脱工
数を要すると共に、印刷装置99の稼働効率が良くなかっ
た。 図４の(e) に示すように、印刷後にメタルマスク91
がプリント配線板２から離れる際に、クリーム半田３が
マスクの孔に部分的に残ったり、裏面側（プリント配線
板２側）に滲み出て、微細形状や多数回印刷が正確に行
えなくなる。従って、メタルマスク91の洗浄回数を増や
して対処し、稼働効率が悪かった。 等の問題点があった。

【００１１】本発明は、かかる問題点に鑑みて、短手番
にて製作でき、保管が容易なメタルマスクの製法とその
装置、及び同メタルマスクを用い自動化と稼働効率の向
上を図る半田印刷方法とその装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、図１の原理
説明図に示す如く、 ロールされ両側縁に所定間隔に送り孔12を有する帯
状メタルシート11の長手方向に、各種プリント配線板２
に対応して、その位置出し、識別番号13の付与、クリー
ム半田３を被着させる各種パッド形状に対応したパンチ
４の選択及び指定位置への打ち抜き加工を、入力データ
による電算機のプログラム制御により行い、所定間隙に
連続して多数のメタルマスク１を製作する、本発明のメ
タルマスクの製法により達成される。 両側縁に所定間隔に送り孔12を有しロールされた長
尺の帯状メタルシート11を支持する手段と、送り孔12に
係合するスプロケット５付きローラ55を２個備え、固定
時に２個間に所定の張力をもたせる張力機構51を有し、
各種プリント配線板２に対応した識別番号13を繰出した
メタルシート11の所定位置に設ける識別番号作成手段
と、位置基準孔14とクリーム半田３の印刷形状に対応し
た各種打ち抜き形状を有する各種パンチを備えたターレ
ットパンチプレス44と、ターレットパンチプレス44をメ
タルシート11の固定平面と平行に移動させるＸＹロボッ
ト６と、上記スプロケット付きローラ55、張力機構51、
識別番号作成手段、ターレットパンチプレス44及びＸＹ
ロボット６を入力データによりプログラム制御する電算
機66と、から構成し、メタルシート11長手方向に所定間
隙に連続して多数のメタルマスク１を製作する、本発明
のメタルマスクの製作装置によって適えられる。 上記の製法によりメタルマスク１を作成したメタル
シート11を装填し繰り出しする装填手段と、メタルマス
ク１の識別番号13を読取る読取手段と、基準位置に停止
したメタルマスク１をその両側縁の送り孔12に掛け、引
張り固定する固定手段と、メタルシート11長手方向に直
交してプリント配線板２を搬送する搬送手段と、メタル
マスク１の下に基準位置を合わせてプリント配線板２を
載置固定する板固定手段と、メタルマスク１にクリーム
半田３を盛り、スキージ７にてクリーム半田３を押圧移
動させ、プリント配線板２上に半田印刷する半田印刷手
段と、印刷終了後、メタルマスク１をシャワー洗浄する
移動自在の洗浄手段と、を備え、一連のメタルシート11
から指定のメタルマスク１を選択して、基準位置に固定
させ、搬送手段により運ばれ、板固定手段にて固定した
プリント配線板２に半田印刷手段にて半田印刷し、印刷
されたプリント配線板２は搬送手段にて運び出され、と
同時に次のプリント配線板２が運ばれて、再び印刷する
ように、入力データによりプログラム制御して自動印刷
する、本発明の半田印刷方法によっても達成される。 上記のメタルマスク製作装置19と、装置19により作
られたメタルマスク１を、両側縁の送り孔12に係合して
繰出し、位置基準孔14を基準位置に合わせて固定させる
スプロケット５付きローラ55、及びローラ55と対接しメ
タルシート11を挟持する押しローラ56と、メタルマスク
１の識別番号13を光学的に読取る光学読取機と、基準位
置に停止したメタルマスク１を両側縁の複数の送り孔12
に掛けて固定させる固定掛け金具32、及び所定引張力を
付勢させた可動掛け金具33と、メタルシート11長手方向
に直交してプリント配線板２を搬送する搬送手段21と、
基準位置を合わせてプリント配線板２を載置固定し、上
昇してメタルマスク１の下面に密着させる板固定台35
と、メタルマスク１上にクリーム半田３を供給する自動
半田供給機36と、印刷範囲を往復移動しクリーム半田３
を押圧移動させ、メタルマスク１を介してプリント配線
板２上にクリーム半田３を印刷するスキージ５と、印刷
終了後又は所定回数印刷後の中断指定時に、残余のクリ
ーム半田３を回収する半田回収手段37と、メタルマスク
１を両面洗浄し、飛散防止箱にて覆われ、非洗浄時には
邪魔とならない位置にて待機する移動自在の洗浄機24
と、を備え、ローラ55と押しローラ56により繰出される
一連のメタルシート11から、光学読取機にて指定のメタ
ルマスク１を選択して、基準位置に停止させ、固定掛け
金具32と可動掛け金具33とにより張設固定して設定し、
搬送手段21により運ばれてきたプリント配線板２を板固
定台35上に固定し、自動半田供給機36にて供給したクリ
ーム半田３が、動くスキージ５によりメタルマスク１を
介してプリント配線板２上に印刷され、印刷後のプリン
ト配線板２は板固定台35が下降して離れ、搬送手段21に
て搬出されると同時に、次のプリント配線板２が板固定
台35に運ばれ、固定して密着、印刷を自動的に指定回数
繰り返し、終了後又は指定中断時に、残余のクリーム半
田３を回収手段37にて回収し、洗浄機24にて前記メタル
マスク１を洗浄してから、次の指定のメタルマスク１の
選択、設定を行い、又は従来のメタルマスク１のままと
し、プリント配線板２に半田印刷を行う、ように入力デ
ータによりプログラム制御し、且つ、メタルマスク製作
装置19のものと共通な電算機66とから成る半田印刷機38
と、から構成され、半田印刷中に、次の指定のメタルマ
スク１をメタルマスク製作装置19にて製作することがで
きる、本発明の半田印刷装置39によっても適えられる。 更に、可動掛け金具33に微振動発生機34を付加し、
半田印刷後にメタルマスク１を引張方向の一次元に振動
させ、或いはこれに直交する二次元又は三次元に振動さ
せる、本発明の上記半田印刷装置39によっても達成され
る。

【００１３】

【作用】即ち、メタルシート11に所定間隙を設けてメタ
ルマスク１が続けて多数製作されており、しかも、プリ
ント配線板２のパターン設計のＣＡＤデータを入力する
ことにより、プリント配線板２の印刷範囲をＸＹロボッ
ト６により移動し、指定位置に指定形状のパンチの打ち
抜きを行ってメタルマスク１が製作されるので、機械工
場や組立工場で製作され、外部工場へのマスクの発注は
なくなり、製作工数の大幅な短縮、管理工数の低減が図
れる。

【００１４】更に、メタルマスク作成用の発注データの
作成も不要となり、ＣＡＤデータに直接にアクセスして
行うことができる。又、一連のメタルシート11に多数の
メタルマスク１が製作され、ロールされているので、従
来例の様な個々の枠構成に比べ極めてコンパクトとな
り、収納スペースは数十分の一〜数百分の一に縮小でき
ると共に、収容内容は識別番号13によりデータ化される
ので、電算機により保管取扱が容易、正確、迅速に行え
る。

【００１５】更に、このメタルマスク１を用いた半田印
刷装置39は、メタルマスク１の識別番号13を指定するこ
とにより、マスク設定からプリント配線板２の半田印刷
まで全て自動的に実行するので、省力化、効率化が図れ
る。

【００１６】又、印刷後にプリント配線板２を下降して
版離れを行うが、この際、可動掛け金具33の微振動発生
機34によりメタルマスク１を微振動させて促進させるの
で、クリーム半田３の一部が孔内に残留したり、裏面側
に滲み出るのを抑えることができると共に、マスク洗浄
の頻度を低減することができる。

【００１７】かくして、本発明により、短手番にて製作
でき、保管が容易なメタルマスクの製法とその装置、及
び同メタルマスクを用い自動化と稼働効率の向上を図る
半田印刷方法とその装置を提供することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下図面に示す実施例によって本発明を具体
的に説明する。全図を通し同一符号は同一対象物を示
す。図２に本発明の一実施例の半田印刷装置を示し、
(a) は上面図、(b) は正面図、(c) はＡ−Ａ断面図、
(d) はメタルマスクの拡大図であり、図３は図２の半田
印刷機の部分拡大図で、(a) はメタルマスク装着部上面
図、(b) はＢ−Ｂ断面図である。

【００１９】本実施例の半田印刷装置39はプリント配線
板の大きさで最大25×35cmの寸法まで取扱えるもので、
図２に示す如く、メタルマスク製作装置19と半田印刷機
38とを組合せたて構成される。

【００２０】メタルマスク製作装置19は、メタルシート
11の支持手段、繰出し手段、ターレットパンチプレス4
4、ＸＹロボット６とから成る。メタルシート11は、両
側縁に10mm間隔に送り孔12を設けた長尺の幅350 ×厚0.
15mmのステンレス帯を巻枠にロールしてある。

【００２１】メタルシート11の支持手段は、ロール部を
回転自在に支持する支持部17,18 が装置両側外部に備え
られ、支持部17はロール元を支持し、支持部18は繰出し
側を巻き取る巻枠付きであり、何れもモータと結合自在
としてある。

【００２２】メタルシート11の繰出し手段は、送り孔12
に係合するスプロケット５付きローラ55をターレットパ
ンチプレス44の前後に２個配設しており、夫々モータに
接続してある。更に、ローラ55の間に所定張力をもたせ
るように、支持部17側のローラ55にコイルばねを用いた
張力機構51が付加してある。又、各ローラ55には、メタ
ルシート11を押圧する押しローラ56が対接して設けら
れ、ローラ55間のメタルシート11の平面度の維持と繰出
し中の外れを防いでいる。

【００２３】ターレットパンチプレス44は、位置基準孔
及び各種の半田印刷形状に合わせて各種（最大10種）の
パンチ４を円周に配設し、信号により任意のパンチ４が
選択され定位置にてパンチングする。

【００２４】ＸＹロボット６は、ターレットパンチプレ
ス44をメタルシート11面に平行に移動させ、最大範囲
(幅30×長40cm) 内を直交二軸制御にて高精度に位置さ
せる。尚、パンチ４は上下にツールが別れており、メタ
ルシート11の両面側で同一に移動する。

【００２５】これらの駆動制御は、プリント配線板２の
パターン設計のＣＡＤデータを入力とし、パソコンの電
算機66に入力し、そのプログラム制御により各部を駆動
制御する。

【００２６】メタルマスク１の製作は、先ず、メタルシ
ート11を支持部17に持たせ、先端を繰出し、送り孔12に
スプロケット５を係合させながら２個のロール55を通過
させ、後続の半田印刷機38を通り、支持部18の巻枠に巻
付けて準備完了となる。

【００２７】次に、スタートさせると、位置基準孔のパ
ンチ４を選択し、ＸＹスボット６が規定位置に運び、打
ち抜きを行い第一の位置基準孔14があけられ、続いてプ
リント配線板２の搬送直角方向の外形寸法と略同寸法離
れた位置に移動し、第二の位置基準孔14が設けられ、更
に、その孔間の所定位置から各種プリント配線板２毎に
図番及びその改版数も含めて対応させた識別番号13が20
桁の孔表示にて設けられる。

【００２８】次に、印刷範囲内の印刷用孔あけで、指定
形状のパンチ４が選ばれ、所定位置に打ち抜かれ、順次
続けデータに基づき全数を終えるとメタルマスク１が完
成する。

【００２９】最後に、ロール55を回転させメタルシート
11を半田印刷機38側に送り出し、第一の位置基準孔14位
置を第二の位置基準孔14が通過してから所定距離繰り出
し停止し、待機する。

【００３０】次のプリント配線板２用のメタルマスク１
の作成指令が来れば、スタートし、上記の手順で作成す
る。従って、メタルマスク１間は所定距離の間隙を保
ち、メタルシート11に連続して多数のメタルマスク１が
製作される。これにより、メタルシート11の長手方向の
各メタルマスク１の寸法は、前述従来例のように所定寸
法枠93に拘束され揃える必要はなく、可動範囲内の寸法
であれば自由に無駄なく配列することができる。

【００３１】半田印刷機38は、メタルマスク１を装填繰
出しする前後２個のローラ55と、識別番号13の光学読取
機31と、位置合わせを検出する２個の光学位置検出機15
と、メタルマスク１の固定部と、スキージ７による印刷
部と、プリント配線板２の搬送手段21と、プリント配線
板２を定位置に固定する固定部と、マスクの洗浄機24
と、から構成される。

【００３２】上記装置19により作られたメタルマスク１
を、両側縁の送り孔12にスプロケット５を係合した押し
ローラ56付きのローラ55にて繰出し、そのメタルマスク
１の識別番号13を光学読取機31にて読み取り、印刷指令
の識別番号13でなければ通過させ、指示番号を読み取っ
たら、第一、第二の各位置基準孔14が所定位置に停止す
るように、反射光にて検出する光学位置検出機15にて基
準位置に合わせる。第一の位置基準孔14用の第一の光学
位置検出機15は定位置に固定してあり、第二の位置基準
孔14用の第二の光学位置検出機15は直線移動自在で、識
別番号13により第一、第二位置基準孔14の間隔寸法が決
まっているので、その寸法位置に第二の光学位置検出機
15は自動的に停止してある。

【００３３】位置合わせして停止したメタルマスク１を
固定する固定部は、四角の外枠８の一辺に送り孔12に掛
かる複数のピンを列設した固定掛け金具32が固着され、
対向辺には可動掛け金具33具が取付けてある。

【００３４】この可動掛け金具33は、ピンを列設した同
様の金具が、その両端部を引張ばねを介して第二の金具
81に取付けられ、この金具81が２個の張設用シリンダ82
を介して外枠８に固定してあり、張設用シリンダ82を作
動させると、可動掛け金具33は縮んで、メタルマスク１
を両側方向に引張り、所定に張設する。

【００３５】又、金具81の中央部には超音波振動子の微
振動発生機34が設けられ、ピンを有する第一の金具に結
合してある。勿論、圧電素子を用いた微振動発生器34で
も差し支えはない。

【００３６】尚、この固定部は、外枠８の一辺が基部に
90°回動自在に枢支され、垂直若しくは水平位置に固定
される。メタルマスク１が位置合わせに停止すると、外
枠８が回動し水平位置に固定され、各掛け金具32,33 が
送り孔12に掛けてから張設用シリンダ82を作用させてメ
タルマスク１を張設固定する。

【００３７】プリント配線板２の搬送手段21は、メタル
シート11の長手方向と直角方向に直線的に設けられ、定
間隔に突起を設けたベルトが突起を向き合わせて２個、
プリント配線板２の送り幅に合わせた間隔に平行に施設
され、前後部を夫々駆動輪に填め、途中は数カ所をガイ
ド支持してあり、対向した突起によりプリント配線板２
は支えられ、ベルトの動きで搬送される。

【００３８】ここで、一方のベルトは固定してあるが、
もう一方のベルトは平行間隔が変えられ、プリント配線
板２の搬送幅に合わせて移動し、設定可能としてある。
プリント配線板２の固定部は、板固定台35から成り、板
固定台35は内部に通じる小さい吸気孔を表面に設けた平
らな吸着台で、縁部に出没自在のストッパ83を有し、台
全体は上下方向に移動自在で上中下の３か所の定位置に
停止できる。

【００３９】搬送手段21により搬送されて来たプリント
配線板２は、中位置の板固定台35のストッパ83にて停止
して捉えられ、次に、板固定台35が上昇して行き、その
ままの位置に密着吸引固定させると共に、ストッパ83は
引っ込み没し、更に、板固定台35が上位置まで上昇して
メタルマスク１の下面にプリント配線板２を接しさせ
る。印刷後は中位置まで下降し、吸着を解除し、プリン
ト配線板２は再び搬送手段21にて運び出されると、再び
ストッパ83を突出させ、次のプリント配線板２を待つ。

【００４０】印刷部は、メタルマスク１の上面に接しク
リーム半田３を押圧移動させる２個のスキージ７と、そ
の駆動部（図示省略）と、自動半田供給機36と、半田回
収手段37と、これらを取付ける枠部71とから成る。

【００４１】スキージ７は硬質ゴムの短冊で、この２個
を断面がハ字形の末広がり状に対向させ、図示省略の駆
動部により印刷範囲を直線状に往復移動して印刷する
が、この移動向きの下手のスキージ７を用いて印刷さ
せ、従って、往時も復時にも夫々容易に印刷が行える。

【００４２】半田自動供給機36は、図示省略のクリーム
半田３のタンクに設けた供給ポンプとフレキシブルホー
スにて接続され、印刷幅を移動するノズルから成り、メ
タルマスク１が設定されると、ポンプが起動し、同時に
印刷幅をノズルが移動して所定量のクリーム半田３が一
直線状に自動供給される。勿論、印刷回数に応じて追加
供給も行う。

【００４３】半田回収手段37は、一面をメタルマスク１
上面に接した直角に折曲した最大印刷幅の長さの曲鉄
と、図示省略のその可動機構及び先がホースを介してタ
ンクにつなげられ曲鉄の片側に配置した漏斗とから成
り、そのメタルマスク１を用いた全数の印刷が終了する
と、スキージ７が反対向きに動いて、残余のクリーム半
田３を曲鉄の一辺の上に追いやり、戻る。次に、後述の
枠部71が水平位置から垂直位置に90°回動する。その
後、曲鉄が漏斗の方に斜めに傾き、粘性のあるクリーム
半田３が徐々に流れ込むようにしてあり、後述のマスク
洗浄が行われ、次のメタルマスク１が設定されるまで持
続し、マスクの設定完了にて枠部71が再び逆回動する間
に傾きを元に復する。

【００４４】これらを取付ける枠部71は、四角枠で一辺
が基部に90°回動自在に枢支され、垂直若しくは水平位
置にて固定される。マスクの洗浄機24は、洗浄液をマス
ク面に対し斜めに噴射する多数のノズルを備え、メタル
マスク１の両面を同時洗浄するように上下に備え、且
つ、洗浄液が装置内に飛散しないように上下分割型の飛
散防止箱23で全体を覆い、下側の底部には洗浄液タンク
に通じる回収口及びノズルへの供給口が設けてある。更
に、これらを印刷時は邪魔にならないようにプリント配
線板２の搬入側の定位置まで移動させる移動機構が設け
てある。又、有害な洗浄液使用の場合には、供給口を切
替え、洗浄水を噴射して洗浄したり、強風をマスク面に
吹きつけ付着残滴を飛散除去したりすることも容易にで
きる。

【００４５】半田印刷機38の動作は、作業指令にて「識
別番号13のメタルマスク１で指定個数の印刷を行え」と
電算機66に指令されると、装填されたメタルシート11が
ローラ55により繰出され、光学読取機31にて識別番号13
が読み取られ、合致すると、２個の光学位置検出機15に
よりそのメタルマスク１の位置基準孔14が合わせられて
停止する。

【００４６】次に、固定部の外枠８が回動し水平位置に
停止し、その固定掛け金具32と可動掛け金具33とがメタ
ルマスク１の両側の送り孔13に掛かり、更に、張設用シ
リンダ82を作動させてメタルマスク１を所定に張設固定
する。

【００４７】次に、上側の印刷部の枠部71が回動して水
平位置に停止し、自動半田供給機36が作動してメタルマ
スク１の端部にクリーム半田３が盛り付けられる。又、
搬送手段21が作動して載せたプリント配線板２が半田印
刷機38側に搬送され、中位置の板固定台35の上でストッ
パ83に当たり留め置かれ、搬送手段21は停止する。

【００４８】次に、板固定台35がプリント配線板２を吸
着固定させながら上位置まで上昇して、メタルマスク１
の下面にプリント配線板２を接すると共に、ストッパ83
を引っ込める。

【００４９】これから印刷開始で、２個のスキージ７の
間にクリーム半田３を位置させ、１個のスキージ７で押
圧しながら進行方向に印刷範囲を移動させて反対側まで
運ばれ、その間にメタルマスク１を介してプリント配線
板２の上にクリーム半田３が印刷される。

【００５０】次に、板固定台35の微振動発生機34をスタ
ートさせてメタルマスク１を0.01〜0.03mm程度に微振動
させながら、板固定台35を下降させ、完全に離れた時点
で振動を停止させる一方、板固定台35は下降を継続し、
途中にてプリント配線板２の吸着を解き、中位置に止ま
る。

【００５１】次に、搬送手段21を再び動かし印刷された
プリント配線板２を運び出す。と共にストッパ83を突出
させる。その後、次のプリント配線板２が板固定台35上
に運ばれ、ストッパ83に止め置かれると、搬送手段21は
停止し、以下上記の印刷工程が繰り返される。

【００５２】指定個数の印刷が終了すると、残余のクリ
ーム半田３がスキージ７の逆移動で半田回収手段37の一
辺上に移される。次に、板固定台35が下位置まで下降
し、同時に固定部の張設用シリンダ82を作動停止してメ
タルマスク１の引張固定を解く。

【００５３】次に、固定部の外枠８及び印刷部の枠部71
を夫々回動し、垂直位置に停止させる。次に、半田回収
手段37が傾き、漏斗にクリーム半田３を流し回収させ
る。

【００５４】次に、洗浄機24が待機位置から使用したメ
タルマスク１の位置まで移動し、上下分割の飛散防止箱
23が上下動してメタルマスク１を包み込み、隙間をオー
バーラップさせて停止してから、洗浄を開始する。

【００５５】所定時間の洗浄が終了すると、飛散防止箱
23は上下に分割され、待機位置まで移動して行く。かく
して、メタルマスク１によるプリント配線板２への半田
印刷が一通り終え、以下つぎの半田印刷が上記の工程を
繰り返して行われる。

【００５６】ここで、メタルマスク１の洗浄は、半田印
刷終了後に行うばかりではなく、所定回数を行ったら洗
浄するようにプログラムしてあるので、この場合には洗
浄後にメタルマスク１を交換せずに半田印刷作業を継続
させる。勿論、手動にて半田印刷を中断させてメタルマ
スク１の洗浄を行うことも可能である。

【００５７】又、クリーム半田３の供給も、印刷回数の
設定にて自動的に供給する以外に、手動にて中断させ任
意に補給することも可としてある。更に、本発明のメタ
ルマスク製作装置19は、メタルマスク1 をパンチプレス
にて極めて短時間に精度良く製作でき、プリント配線板
２への半田印刷中に次の印刷に用いるメタルマスク１を
製作することが十分可能な程の短時間である。

【００５８】従って、本発明の半田印刷装置39は、上記
のようなメタルマスク製作装置19と半田印刷機38とを隣
接して対に設けて、半田印刷機39の印刷中に次の印刷に
用いるメタルマスク１をメタルマスク製作装置19にて製
作させるようにしており、このため、メタルシート11の
メタルマスク１間に所定間隙を設けている。

【００５９】以上の各部の動作は全て、入力データによ
る電算機66のプログラム制御により自動的制御され連続
して行われる。上記の実施例は一例を示したものであ
り、各手段、各部の構造、材料、寸法は上記のものに限
定するものではない。

【００６０】微振動発生機34は、メタルマスク１の幅方
向にその振幅と周波数を指定して一次元振動を加えてお
りますが、これを長手方向や上下方向にも加振させるこ
とも容易に実施可能であり、今後の精細な印刷孔形状に
より二次元、三次元の振動がと成らう。

【００６１】

【発明の効果】かくして、本発明の半田印刷装置によ
り、 パンチプレスにてメタルマスク１を製作するので、
機械工場や装置組立工場にて製作ができ、外部工場への
発注はなくなり、間接工数や発注用の製作データの作成
等は皆無となり、且つ短手番にて正確に製作可能となっ
た。 又、メタルマスク１はメタルシート11にロールされ
て多数が収納してあり、且つデータ管理され、保管スペ
ースが従来例に比べ激減でき、管理も電算機にて管理で
き管理工数の削減と、保管品の出材が極めて正確且つス
ピードアップされる。 半田印刷機38へのメタルマスク１の装着やその取替
えが、全自動にて短時間に行え、省力化と稼働効率の向
上が図れる。 メタルマスク１をプレス抜き製作して孔面が滑らか
となり、又、加振しながらプリント配線板２を離すこと
により、半田の目詰まりや抜け性が改善され、0.3 ×1.
5mm のＱＦＰのフットプリントの印刷では、従来10回位
でマスク洗浄が必要となったが、これが殆ど洗浄不要と
なった程であり、更に、メタルマスク１の裏面へのクリ
ーム半田３の滲みによる不良発生も、皆無となった。 等の効果を奏し、短手番製作、保管容易なメタルマスク
の製法とその装置、及び同メタルマスクを用い自動化と
稼働効率の向上を図った半田印刷方法とその装置が得ら
れた。

【００６２】更に、メタルマスク１は印刷の都度製作
し、使用後は廃却し、一切保管しない消耗品的な取扱を
行う新体制とすることも可能であり、新設計装置の製作
に大きな威力を奏すると共に、メタルマスク１の在り方
についても新体制への対応が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理説明図 (a) 構成図 (b) 印刷機のマスク固定部 (c) メタ
ルマスク

【図２】 本発明の一実施例の半田印刷装置 (a) 上面図 (b) 正面図 (c) Ａ−Ａ断面図 (d) メタルマスクの拡大図

【図３】 図２の半田印刷機の部分拡大図 (a) メタルマスク装着部上面図 (b) Ｂ−Ｂ断面図

【図４】 従来の一例の半田印刷装置 (a) メタルマスク (b) 半田印刷装置の側面図 (c) 〜(e) 印刷工程（セッティング）（印刷）（版離
れ）

【符号の説明】

1,91 メタルマスク ２ プリント配線板 ３
クリーム半田 ４ パンチ ５ スプロケット ６
ＸＹロボット 7,95 スキージ ８ 外枠 11
メタルシート 12 送り孔 13 識別番号 14
位置基準 15 光学位置検出機 17,18 支持部 19
メタルマスク製作装置 21 搬送手段 23 飛散防止箱 24
洗浄機 31 光学読取機 32 固定掛け金具 33
可動掛け金具 34 微振動発生機 35,97 板固定台 36
自動半田供給機 37 半田回収手段 38 半田印刷機 3
9,99 半田印刷装置 44 ターレットパンチプレス 51
張力機構 55 ローラ 56 押しローラ 66
電算機 71 枠部 72 タンク 73
供給ポンプ 81 金具 82 張設用シリンダ 83
ストッパ 92 メタル部 93 枠 94
フレーム 96 駆動機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールされ両側縁に所定間隔に送り孔(1
   2)を有する帯状メタルシート(11)の長手方向に、各種プ
   リント配線板(2) に対応して、その位置出し、識別番号
   (13)の付与、クリーム半田(3) を被着させる各種パッド
   形状に対応したパンチの選択及び指定位置への打ち抜き
   加工を、入力データによる電算機(66)のプログラム制御
   により行い、所定間隙に連続して多数のメタルマスク
   (1) を製作することを特徴とするメタルマスクの製法。
2. 【請求項２】 両側縁に所定間隔に送り孔(12)を有しロ
   ールされた長尺の帯状メタルシート(11)を支持する手段
   と、該送り孔(12)に係合するスプロケット(5) 付きロー
   ラ(55)を２個備え、固定時に２個間に所定の張力をもた
   せる張力機構(51)を有し、各種プリント配線板(2) に対
   応した識別番号(13)を繰出した該メタルシート(11)の所
   定位置に設ける識別番号作成手段と、位置基準孔(14)と
   クリーム半田(3) の印刷形状に対応した各種打ち抜き形
   状を有する各種パンチ(4) を備えたターレットパンチプ
   レス(44)と、該ターレットパンチプレス(44)を該メタル
   シート(11)の固定平面と平行に移動させるＸＹロボット
   (6) と、上記スプロケット付きローラ(55)、張力機構(5
   1)、識別番号作成手段、ターレットパンチプレス(44)及
   びＸＹロボット(6) を入力データによりプログラム制御
   する電算機(66)と、から構成し、 該メタルシート(11)長手方向に所定間隙に連続して多数
   のメタルマスク(1) を製作することを特徴とするメタル
   マスクの製作装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の製法によりメタルマスク
   (1) を作成したメタルシート(11)を装填し繰り出しする
   装填手段と、該メタルマスク(1) の識別番号(13)を読取
   る読取手段と、基準位置に停止した該メタルマスク(1)
   をその両側縁の送り孔(12)に掛け、引張り固定する固定
   手段と、該メタルシート(11)長手方向に直交してプリン
   ト配線板(2) を搬送する搬送手段と、該メタルマスク
   (1) の下に基準位置を合わせて該プリント配線板(2) を
   載置固定する板固定手段と、該メタルマスク(1) にクリ
   ーム半田(3) を盛り、スキージ(7) にて該クリーム半田
   (3) を押圧移動させ、該プリント配線板(2) 上に半田印
   刷する半田印刷手段と、印刷終了後、該メタルマスク
   (1) を両面洗浄する移動自在の洗浄手段と、を備え、 一連のメタルシート(11)から指定のメタルマスク(1) を
   選択して、基準位置に固定させ、搬送手段により運ば
   れ、板固定手段にて固定したプリント配線板(2)に半田
   印刷手段にて半田印刷し、印刷されたプリント配線板
   (2) は搬送手段にて運び出され、と同時に次のプリント
   配線板(2) が運ばれて、再び印刷するように、入力デー
   タによりプログラム制御して自動印刷することを特徴と
   する半田印刷方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載のメタルマスク製作装置(1
   9)と、 前記装置(19)により作られたメタルマスク(1) を、両側
   縁の送り孔(12)に係合して繰出し、位置基準孔(14)を基
   準位置に合わせて固定させるスプロケット(5)付きロー
   ラ(55)、及び該ローラ(55)と対接しメタルシート(11)を
   挟持する押しローラ(56)と、該メタルマスク(1) の識別
   番号(13)を光学的に読取る光学読取機と、基準位置に停
   止した該メタルマスク(1) の両側縁の複数の送り孔(12)
   に掛けて固定させる固定掛け金具(32)、及び所定引張力
   を付勢させた可動掛け金具(33)と、該メタルシート(11)
   長手方向に直交してプリント配線板(2) を搬送する搬送
   手段(21)と、基準位置を合わせて該プリント配線板(2)
   を載置固定し、上昇して該メタルマスク(1) の下面に密
   着させる板固定台(35)と、該メタルマスク(1) 上にクリ
   ーム半田(3) を供給する自動半田供給機(36)と、印刷範
   囲を往復移動し、該クリーム半田(3) を押圧移動させ、
   該メタルマスク(1) を介して該プリント配線板(2) 上に
   クリーム半田(3) を印刷するスキージ(5) と、残余のク
   リーム半田(3) を回収する半田回収手段(37)と、該メタ
   ルマスク(1) を両面洗浄し、飛散防止箱にて覆われ、非
   洗浄時には邪魔とならない位置に待機する移動自在の洗
   浄機(24)と、を備え、ローラ(55)と押しローラ(56)によ
   り繰出される一連の該メタルシート(11)から、光学読取
   機にて指定のメタルマスク(1) を選択して、基準位置に
   停止させ、固定掛け金具(32)と可動掛け金具(33)とによ
   り張設固定して設定し、搬送手段(21)により運ばれてき
   たプリント配線板(2) を板固定台(35)上に固定し上昇し
   て密着させ、自動半田供給機(36)にて供給したクリーム
   半田(3) が、動くスキージ(5) によりメタルマスク(1)
   を介してプリント配線板(2) 上に印刷され、印刷後のプ
   リント配線板(2) は板固定台(35)が下降して離れ、搬送
   手段(21)にて搬出されると同時に、次のプリント配線板
   (2) が板固定台(35)に運ばれ、固定して密着、印刷を自
   動的に指定回数繰り返し、 印刷終了後又は指定中断時に、残余のクリーム半田(3)
   を半田回収手段(37)にて回収し、洗浄機(24)にて前記メ
   タルマスク(1) を洗浄してから、次の指定のメタルマス
   ク(1) の選択、設定を行い、又は従来のメタルマスク
   (1) のままとし、プリント配線板(2) に半田印刷を行
   う、ように入力データによりプログラム制御し、且つ、
   メタルマスク製造装置(19)のものと共通な電算機(66)と
   から成る半田印刷機(38)と、から構成され、 半田印刷中に、次の指定のメタルマスク(1) をメタルマ
   スク製作装置(19)にて製作することができることを特徴
   とする半田印刷装置。
5. 【請求項５】 可動掛け金具(33)に微振動発生機(34)を
   付加し、半田印刷後にメタルマスク(1) を引張方向の一
   次元に振動させ、或いはこれに直交する二次元又は三次
   元に振動させるとこを特徴とする、請求項４記載の半田
   印刷装置。