JPH07323517A - クリームはんだの塗布器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別の技能，技量等を必要とすることなく、
簡単かつ正確にプリント基板とメタルスクリーンの位置
合わせを行なうことができるとともに、構造も簡単なク
リームはんだの塗布器を提供する。 【構成】 基板取付ベース１ａとスクリーン固定ホルダ
１ｂからなる塗布器本体１と、基板取付ベースに移動可
能に配設される位置合わせボード４と、位置合わせボー
ドに載置される印刷対象となるプリント基板２と、スク
リーン固定ホルダに取り付けられるメタルスクリーン３
とからなり、前記位置合わせボードの表面に、少なくと
も二以上のピン孔４ａを形成するとともに、このピン孔
に着脱自在にコンタクトピンを嵌合し、このピンを前記
プリント基板及びメタルスクリーンの縁部の少なくとも
複数箇所に設けた位置決め孔に係合させて前記プリント
基板とメタルスクリーンの位置決めを行なう構成として
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装技術（以下、
ＳＭＴという）の作業工程のリフローソルダリングにお
ける、はんだ塗布器に関し、特に、メタルスクリーンの
位置合わせを正確かつ容易に行なうことができるクリー
ムはんだの塗布器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＭＴの作業工程におけるプリント基板
へのはんだ付け作業の技術としては、一般に、溶融はん
だの循環流の表面にプリント基板のはんだ付け面を接触
させて溶融はんだをプリント基板のはんだ付け面に供給
するフローソルダリングと、接合箇所にあらかじめ適量
のはんだを供給しておき、外部からの熱源によってはん
だを溶融させてはんだ付けを行なう方法であるリフロー
ソルダリングに大別される。

【０００３】このうち、リフローソルダリングは、 フローソルダリングと異なり、部品本体が直接溶融は
んだ中に侵漬されることがないので、部品本体への熱衝
撃が少なくなる、 必要な場所に適量のはんだを供給することができ、不
必要な箇所にはんだがのることを避けることができる、 はんだの供給量を規制できるため、ブリッジ等のはん
だ付け不良が少なくなる、 溶融したはんだの表面張力によって、位置合わせが多
少ずれていても、正常位置に部品を固定することができ
る、 局部加熱方式の加熱源を用いると、同一基板上で、異
なったはんだ付け条件で、はんだ付けを行なうことが可
能となる、 はんだ中に不純物の混入する危険性が少なく、また、
クリームはんだを用いた場合、はんだの組成を正確に保
持することができる、 等の、フローソルダリングでは得られない多くの利点を
有しているため、表面実装の高密度化が急速に進展する
今日においては、ＳＭＴにおけるはんだ付け技術の主流
となりつつある。

【０００４】このリフローソルダリングは、プリント基
板のランド（部品電極との接続部）にあらかじめはんだ
を供給しておき、この供給したはんだを外部からの熱源
で溶融することにより実装部品をプリント基板に接続す
るものである。一般に、このプリント基板上へのはんだ
の供給は、クリームはんだをプリント基板上にスクリー
ン印刷（クリームはんだの塗布）することにより行なわ
れ、通常、熟練した作業者がはんだ塗布器を用いて、マ
ニュアル塗布により行なっていた。

【０００５】以下、従来のマニュアルによるクリームは
んだの塗布作業に用いるはんだ塗布器について説明す
る。図８は、従来のクリームはんだのマニュアル塗布に
用いられているはんだ塗布器を示す斜視図である。同図
に示す従来の塗布器は、印刷対象となるプリント基板２
０を載置する基板取付ベース１０ａと、この基板取付ベ
ース１０ａの上面に配設される、メタルスクリーン３０
を固定するスクリーン固定ホルダ１０ｂとからなる塗布
器本体１０からなっている。そして、スクリーン固定ホ
ルダ１０ｂには、中心部にクリームはんだ供給用の係合
した開口部４０が形成してあるとともに、一辺が基板取
付ベース１０ａの一辺に回動自在に取り付けられてお
り、これによってスクリーン固定ホルダ１０ｂは、基板
取付ベース１０ａに対して、開閉自在な蓋状となってい
る。

【０００６】このような塗布器を用いて行なう従来のク
リームはんだの塗布作業は、まずスクリーン固定ホルダ
１０ｂの中心部に、フレームにより保持されたメタルス
クリーン３０を開口部４０の周縁部に設けた爪部５０ａ
及び締付ねじ５０ｂからなる固定手段５０により取り付
ける。次いで、スクリーン固定ホルダ１０ｂに取り付け
たメタルスクリーン３０と対応する位置にプリント基板
２０を配設し、このプリント基板２０を固定金具，粘着
テープ等により基板取付ベース１０ａに固定する。この
際に、プリント基板２０とメタルスクリーン３０の位置
決めを正確に行なうため、締付ねじ５０ｂを緩めた状態
でスクリーン固定ホルダ１０ｂの周縁部に設けた水平方
向の各位置調整ダイヤル６０ａ，６０ｂによりメタルス
クリーン３０の位置の微調整を行ない、微調整終了後締
付ねじ５０ｂを締め付けメタルスクリーン３０をスクリ
ーン固定ホルダ１０ｂに固定する。次に、塗布器のスク
リーン固定ホルダ１０ｂと基板取付ベース１０ａ、すな
わちメタルスクリーン３０とプリント基板２０とを重ね
合わせ、このスクリーン固定ホルダ１０ｂと基板取付ベ
ース１０ａを重ね合わせた状態で、スクリーン固定ホル
ダ１０ｂの開口部からメタルスクリーン３０の上面にク
リームはんだを供給し、これをスキージによって一定の
圧力を加えながら塗り込むことにより、プリント基板２
０の表面上にクリームはんだを塗布（スクリーン印刷）
するという手順で行なっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のクリームはんだの塗布器にあっては、メタル
スクリーンが固定ホルダ側に固定して取り付けられてい
るため、プリント基板の基板取付ベースへの正確な位置
決めが極めて困難となるという問題点があった。すなわ
ち、プリント基板をメタルスクリーンに何度も重ね合わ
せながら、作業者の目視判断により慎重に行なわれなけ
ればならず、しかも、最適位置に合わせるには、作業者
のかなり熟練した技術，判断，勘等が必要であった。ま
た、位置調整ダイヤルによるメタルスクリーンの微調整
についても、同様に作業者の目視判断等が必要となるう
え、位置調整ダイヤルによってスクリーンを動かすに
は、一度締め付けた固定手段を緩めなければならなかっ
た。このため、プリント基板とメタルスクリーンの位置
決めに相当な時間を要するとともに、そのようにして
も、目視判断の誤り等により容易に誤差が発生してま
い、プリント基板への正確かつ適正なはんだ供給が行な
えず、その結果プリント基板を含めた品質全体に悪影響
を与えるという欠点があった。

【０００８】なお、この従来のマニュアルによるはんだ
塗布器と同様の技術として、特開平２−０７５７７７号
の公報には、プリント基板をダイヤル操作によって位置
調整を行なうことによってメタルスクリーンとプリント
基板の位置決めの誤差を低減させるスクリーンマスク位
置合わせ装置が開示されている。この公報記載の装置に
よれば、プリント基板を搭載した基板（塗布器の基板取
付ベース）を縦方向と横方向及び回転方向に移動する三
つの部材で分割形成し、かつ、この各部材を同一の方向
から調整可能とすることにより、プリント基板とスクリ
ーンマスク（メタルスクリーン）の位置決めを高精度か
つ容易に行なえるようにしてある。

【０００９】しかしながら、この特開平２−０７５７７
７号に記載のスクリーンマスク位置合わせ装置にあって
も、ダイヤル調整は、あくまでも熟練した作業者の目視
判断による手作業により行なうものであり、従って、プ
リント基板の位置調整について、依然として誤差が発生
し、品質等への悪影響を回避することは達成できなかっ
た。また、この公報記載の装置においては、位置決めの
ための基板が三層構造となっており、かつ、各基板に独
立の調整ダイヤルを設けているため、装置全体の構造が
従来のものに比べて著しく複雑かつ大型となってしま
い、また、その操作も煩雑となるという問題があった。

【００１０】本発明は、このような従来の各技術が有す
る問題を解決するために提案されたものであり、特別の
技能，技量等を必要とすることなく、簡単かつ正確にプ
リント基板とメタルスクリーンの位置合わせを行なうこ
とができるとともに、構造も簡単なクリームはんだの塗
布器の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のクリームはんだの塗布器は、基板取付ベースと
スクリーン固定ホルダからなる塗布器本体と、基板取付
ベースに移動可能に配設される位置合わせボードと、位
置合わせボードに載置される印刷対象となるプリント基
板と、スクリーン固定ホルダに取り付けられるメタルス
クリーンとからなり、前記位置合わせボードの表面に少
なくとも二以上のピン孔を形成するとともに、前記ピン
孔に着脱自在に嵌合するコンタクトピンを有し、前記プ
リント基板及びメタルスクリーンの縁部の少なくとも複
数箇所に位置決め孔を互いに対応して設け、この位置決
め孔に前記コンタクトピンを係合させて前記プリント基
板とメタルスクリーンの位置決めを行なう構成としてあ
り、好ましくは、前記位置合わせボードのピン孔をマト
リックス状に設けた構成としてある。また、必要に応じ
前記位置合わせボードに、水平方向に前記基板取付ベー
スから突出する取っ手を設け、前記基板取付ベースの表
面に空気の噴出する微細孔を設けた構成としてある。

【００１２】

【作用】上記構成からなる本発明のクリームはんだの塗
布器によれば、位置合わせボードに設けたコンタクトピ
ンがメタルスクリーン及びプリント基板に各々対応して
設けた位置決め孔に係合するので、メタルスクリーンと
プリント基板の位置決めを容易かつ正確に行なうことが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明のクリームはんだの塗布器の実
施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発
明のクリームはんだの塗布器の第一の実施例のメタルス
クリーンを取り付ける前の状態を示す斜視図である。同
図に示す本実施例のクリームはんだの塗布器は、基板取
付ベース１ａとスクリーン固定ホルダ１ｂからなる塗布
器本体１と、印刷対象となるプリント基板２と、スクリ
ーン固定ホルダ１ｂに取り付けられるメタルスクリーン
３と、基板取付ベース１ａ上に移動可能に配設される位
置合わせボード４とで構成してある。

【００１４】塗布器本体１のスクリーン固定ホルダ１ｂ
は、図１に示すように、基板取付ベース１ａの上面に配
設されるとともに、一辺が基板取付ベース１ａの一辺
に、ヒンジその他の手段により回動自在に取り付けられ
ており、これによって基板取付ベース１ａに対して、開
閉自在な蓋状となっている。このスクリーン取付ホルダ
１ｂの中心には、クリームはんだ供給用の開口部５が形
成してある。この開口部５は、少なくとも印刷対象とな
るプリント基板２より広い面積となっている。

【００１５】また、この開口部５の周縁部には、メタル
スクリーン３を保持，固定するための固定ねじ６の螺合
するねじ孔６ａが、少なくとも複数箇所（本実施例にお
いては二つずつ四箇所）に設けてある。ところで、プリ
ント基板２に塗布するクリームはんだの質，量等によっ
ては、基板取付ベース１ａとスクリーン固定ホルダ１ｂ
が重ね合ったとき、すなわちスクリーン印刷を行なうと
きに、プリント基板２とメタルスクリーン３の間に所定
の間隔をあける必要がある。このため、基板取付ベース
１ａ又はスクリーン固定ホルダ１ｂの他辺（本実施例に
おいては基板取付ベース１ａ）には、プリント基板２と
メタルスクリーン３の間隔を調整，維持するためのスト
ッパ７が設けてある。

【００１６】印刷対象となるプリント基板２及びスクリ
ーン印刷用のメタルスクリーン３には、図２に示すよう
に、所定の位置で重ね合わせたときに互いに連通する位
置決め孔２ａ及び３ａが穿設してある。この位置決め孔
２ａ，３ａは、プリント基板２上の回路パターン及びメ
タルスクリーン３の印刷用パターンに影響を与えない部
分（実装部品が搭載されない部分等）に、少なくとも複
数箇所に穿設することが好ましく、本実施例においては
各角部の四箇所に設けてある。これにより、プリント基
板２の未使用部分を有効に活用することができる。

【００１７】メタルスクリーン３は、フレーム８にはめ
込まれて外周縁部が保持されており、スクリーン固定ホ
ルダ１ｂに取り付ける際には、このフレーム８の周縁部
がスクリーン取付ホルダ１に固定ねじ６により固定され
ることによって、スクリーン固定ホルダ１ｂの中心部、
すなわち開口部５に取り付けられる。ここでメタルスク
リーン３は、フレーム８に縁部が保持されるため、その
保持代として、少なくとも重ね合わせるプリント基板２
の面積より大きい面積となるように形成し、また、フレ
ーム８は、少なくとも開口部５の開口面積より大きい面
積となるように形成する。なお、このフレーム８を交換
することにより、印刷対象となるプリント基板２のサイ
ズが、例えば４５０角，３２０角というように変わった
場合にも対応することができる。

【００１８】プリント基板２の底面に配設される位置合
わせボード４は、図３に示すように、表面全体に中心点
Ｐから一定の間隔ｌをあけてマトリックス状にピン孔４
ａが係合して設けてある。また、この位置合わせボード
４には、基板取付ベース１ａから水平方向に突出する取
っ手４ｃが設けてある。ピン孔４ａを位置合わせボード
４の表面全体に適宜の間隔をあけてマトリックス状に設
けることにより、位置合わせボード４と同等程度の面積
のプリント基板から、それより小さい面積のプリント基
板まで広く位置決めの対象とすることができる。

【００１９】このピン孔４ａには、位置合わせボード４
の表面から突出するようにして、コンタクトピン４ｂが
嵌合してある。このコタクトピン４ｂは、上述したプリ
ント基板２及びメタルスクリーン３に設けた位置決め孔
２ａ，３ａと対応する位置に、それらと同数嵌合して配
設されており、プリント基板２，メタルスクリーン３の
位置決め孔２ａ，３ａと係合するようになっている。こ
のコンタクトピン４ｂは、図４に示すように、メタルス
クリーン３，プリント基板２と位置合わせボード４を重
ね合わせたときに、先端がメタルスクリーン３の表面に
突出しない、すなわち、メタルスクリーン３の表面と同
一の高さとなるような長さに形成してある。

【００２０】コンタクトピン４ｂの形状としては、本実
施例においては、図４に示すように、ピンの下部に太径
部を設けた形状としてある。このような形状とすること
によって、コンタクトピン４ｂは、太径部がストッパと
なって上方に抜け出ないようになっている。この場合、
ピン孔４ａの裏面側には、この太径部と対応した凹部を
形成しておく。なお、これに限らず、コンタクトピン４
ｂの形状を、上述した太径部を省略した全長同一径のピ
ン形状等とすることも可能である。この場合には、コン
タクトピン４ｂをピン孔４ａに表面側から嵌合すること
ができるという効果がある。また、このコンタクトピン
４ｂは、図５に示すように、プリント基板２及びメタル
スクリーン３の厚みに応じて、高さの異なるものを数種
用意することもできる。

【００２１】次に、本実施例のクリームはんだの塗布器
により塗布作業を行なう場合について説明する。まず、
スクリーン固定ホルダ１ｂに、フレーム８により保持さ
れたメタルスクリーン３を固定手段６により、開口部５
の中心に位置するように固定して取り付ける。次に、基
板取付ベース１ａの表面上に、スクリーン固定ホルダ１
ｂに取り付けたメタルスクリーン３と対応する位置に位
置決めして位置合わせボード４を載置する。この際、位
置合わせボード４の取っ手４ｃは、基板取付ベース１ａ
から水平方向に突出する。この載置した位置合わせボー
ド４に、コンタクトピン４ｂが位置決め孔２ａと係合す
るようにしてプリント基板２を載置する。

【００２２】次いで、スクリーン固定ホルダ部１ｂを基
板取付ベース１ａの上面まで回動させ、メタルスクリー
ン３とプリント基板２とを重ね合わせる。プリント基板
２の位置決め孔２ａからはコンタクトピン４ｂの先端が
突出しているので、このコンタクトピン４ｂがメタルス
クリーン３の位置決め孔３ａに係合し、メタルスクリー
ン３とプリント基板２の位置決めが完了する。この際、
一回でコンタクトピン４ｂが位置決め孔３ａに係合しな
い場合には、図６に示すように、取っ手４ｃにより位置
合わせボード４を前後左右に動かすことにより位置調整
を行なって係合させ、プリント基板２とメタルスクリー
ン３を合わせて位置決めする。この状態で、スクリーン
固定ホルダ１ｂの開口部５からメタルスクリーン３の上
面にクリームはんだを供給し、これをスキージによって
一定の圧力を加えながら塗り込むことにより、プリント
基板２上にクリームはんだを塗布（スクリーン印刷）す
る。

【００２３】このようにして、本実施例のクリームはん
だの塗布器によれば、位置合わせボード４のコンタクト
ピン４ｂが、あらかじめ所定の位置に設けたプリント基
板２とメタルスクリーン３の位置決め孔に係合するの
で、プリント基板２とメタルスクリーン３の位置決め
を、容易かつ正確，確実に行なうことができる。

【００２４】次に、本発明のクリームはんだの塗布器の
第二の実施例について図４を参照して説明する。図４
は、本実施例の塗布器を示す一部断面側面図である。同
図に示すように、本実施例においては、基板取付ベース
１ｂの位置合わせボード４の載置面全体に、空気の噴出
する微細孔９を設けてある。この微細孔９には、切替弁
とこれを動かすフットスイッチ等を接続させ、位置決め
の際だけ空気が噴出するようにしておく。このようにし
て空気噴出用の微細孔９を設けることにより、位置合わ
せボード４が空気圧によって上方に押し上げられるの
で、位置決めの際に、上述した第一の実施例において行
なっていたような位置合わせボード４の取っ手４ｃによ
る位置調整が極めて容易になるという効果がある。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のクリームは
んだの塗布器によれば、特別の技能，技量等を必要とす
ることなく、簡単かつ正確にプリント基板とメタルスク
リーンの位置合わせを行なうことができるとともに、塗
布器の構造も簡単なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリームはんだの塗布器の第一の実施
例のメタルスクリーンを取り付ける前の状態を示す斜視
図である。

【図２】本発明のクリームはんだの塗布器の第一の実施
例のプリント基板，メタルスクリーン及び位置合わせボ
ードを示す一部分解斜視図である。

【図３】図２における位置合わせボードを示す拡大斜視
図である。

【図４】本発明のクリームはんだの塗布器の第一の実施
例のコンタクトピンの係合状態を示す一部側面断面図で
ある。

【図５】図４におけるコンタクトピンを示す側面図であ
る。

【図６】本発明のクリームはんだの塗布器の第二の実施
例の微細孔の部分を示す一部側面断面図である。

【図７】従来のクリームはんだ塗布器の全体斜視図を示
す。

【符号の説明】

１…塗布器本体 １ａ…基板取付ベース １ｂ…スクリーン固定ホルダ ２…プリント基板 ２ａ…位置決め孔 ３…メタルスクリーン ３ａ…位置決め孔 ４…位置合わせボード ４ａ…ピン孔 ４ｂ…コンタクトピン ４ｃ…取っ手 ５…開口部 ６…固定ねじ ６ａ…ねじ孔 ７…ストッパ ８…フレーム ９…微細孔 １０…従来の塗布器本体 １０ａ…基板取付ベース １０ｂ…スクリーン固定ホルダ ２０…プリント基板 ３０…メタルスクリーン ４０…開口部 ５０…固定手段 ５０ａ…爪部 ５０ｂ…締付ねじ ６０…位置調整ダイヤル ６０ａ…上下方向の位置調整ダイヤル ６０ｂ…左右方向の位置調整ダイヤル

【手続補正書】

【提出日】平成７年１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】以下、従来のマニュアルによるクリームは
んだの塗布作業に用いるはんだ塗布器について説明す
る。図７は、従来のクリームはんだのマニュアル塗布に
用いられているはんだ塗布器を示す斜視図である。同図
に示す従来の塗布器は、印刷対象となるプリント基板２
０を載置する基板取付ベース１０ａと、この基板取付ベ
ース１０ａの上面に配設される、メタルスクリーン３０
を固定するスクリーン固定ホルダ１０ｂとからなる塗布
器本体１０からなっている。そして、スクリーン固定ホ
ルダ１０ｂには、中心部にクリームはんだ供給用の係合
した開口部４０が形成してあるとともに、一辺が基板取
付ベース１０ａの一辺に回動自在に取り付けられてお
り、これによってスクリーン固定ホルダ１０ｂは、基板
取付ベース１０ａに対して、開閉自在な蓋状となってい
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】次に、本発明のクリームはんだの塗布器の
第二の実施例について図６を参照して説明する。図６
は、本実施例の塗布器を示す一部断面側面図である。同
図に示すように、本実施例においては、基板取付ベース
１ｂの位置合わせボード４の載置面全体に、空気の噴出
する微細孔９を設けてある。この微細孔９には、切替弁
とこれを動かすフットスイッチ等を接続させ、位置決め
の際だけ空気が噴出するようにしておく。このようにし
て空気噴出用の微細孔９を設けることにより、位置合わ
せボード４が空気圧によって上方に押し上げられるの
で、位置決めの際に、上述した第一の実施例において行
なっていたような位置合わせボード４の取っ手４ｃによ
る位置調整が極めて容易になるという効果がある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板取付ベースとスクリーン固定ホルダ
   からなる塗布器本体と、プリント基板の底面に移動可能
   に配設される位置合わせボードと、位置合わせボードに
   載置される印刷対象となるプリント基板と、スクリーン
   固定ホルダに取り付けられるメタルスクリーンとからな
   り、 前記位置合わせボードの表面に、少なくとも二以上のピ
   ン孔を形成するとともに、 前記ピン孔に着脱自在に嵌合するコンタクトピンを有
   し、 前記プリント基板及びメタルスクリーンの縁部の少なく
   とも複数箇所に位置決め孔を互いに対応して設け、 この位置決め孔に前記コンタクトピンを係合させて前記
   プリント基板とメタルスクリーンの位置決めを行なう構
   成としたことを特徴とするクリームはんだの塗布器。
2. 【請求項２】 前記位置合わせボードのピン孔をマトリ
   ックス状に設けた請求項１記載のクリームはんだの塗布
   器。
3. 【請求項３】 前記位置合わせボードに、水平方向に前
   記基板取付ベースから突出する取っ手を設けた請求項１
   又は２記載のクリームはんだの塗布器。
4. 【請求項４】 前記基板取付ベースの表面に空気の噴出
   する微細孔を設けた請求項１，２又は３記載のクリーム
   はんだの塗布器。