JPH0789208A - ハンダのスクリーン印刷方法 - Google Patents

ハンダのスクリーン印刷方法

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JPH0789208A JP23654993A JP23654993A JPH0789208A JP H0789208 A JPH0789208 A JP H0789208A JP 23654993 A JP23654993 A JP 23654993A JP 23654993 A JP23654993 A JP 23654993A JP H0789208 A JPH0789208 A JP H0789208A
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus 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
    • H05K3/12Apparatus 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
    • H05K3/1216Apparatus 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 by screen printing or stencil printing

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  • Printing Methods (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン印刷するハンダの供給量を、新規
なスクリーン又はクリーニングしたスクリーンを使用す
る初期段階であっても適切なハンダ供給をするようにし
たスクリーン印刷方法、及び往復動作するスキージの構
造の簡略化、スクリーン上のハンダ供給量を適正にす
る。 【構成】 新規なスクリーン又はクリーニングしたスク
リーン上を往復動作するスキージを、その使用する初期
段階のみ往復動作をさせてハンダの供給をするようにす
る。また、スキージを一対で形成すること、一対のスキ
ージ間に収まるハンダを供給するようにしたハンダのス
クリーン印刷方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明に係るハンダのスクリーン
印刷方法は、例えばメタルスクリーンを使用したスクリ
ーン印刷において、クリーニングしたスクリーン及び新
規なスクリーンを使用する初期段階であってもハンダの
供給量を一定にしたスクリーン印刷の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より広く一般的に使用されているス
クリーン印刷方法を適用したチップ実装工程は、図4に
示すように、基板上にクリームハンダを印刷するハンダ
印刷工程1と、抵抗,コンデンサ等の一般的なチップA
を装着する一般チップ装着工程2、コイル,スイッチ等
からなる異形のチップAを装着する異形チップ装着工程
3と、印刷されたハンダ9及び装着されたチップAを加
熱してハンダ付けをするリフロー工程4と、加熱してハ
ンダ付けされたチップAのハンダ付け状態の良否を検査
する検査工程5とから構成され、基板が搬送されて順次
上記工程を経由してチップ実装が完了する。
【0003】このハンダ印刷工程1におけるスクリーン
印刷は、メタルスクリーンを使ってハンダを印刷する方
法が広く使用されている。このメタルスクリーンを使用
したハンダのスクリーン印刷においては、ある程度繰り
返し印刷するとニジミ現象が必ず発生する。
【0004】ニジミ現象は、図5に示すように、ハンダ
印刷においてスキージでクリームハンダ9を押し、回転
(ローリング)させながら、スクリーン7のパターン開
口部7a,7b,7c,7d・・・にハンダ9を詰め込も
うとする力により発生する現象である。
【0005】この力が強い程、ランド11上にクリーム
ハンダ9を確実に印刷することができ、逆に力が弱い場
合、パターン開口部7a・・・がハンダ9を保有したま
まランド11上にハンダ9が乗らず印刷ミスを起こす場
合がある。これをハンダ9の抜けと表現しているが、パ
ターン開口部7a・・・が小さくなる程、この抜け性の
発生が多くなる傾向にある。
【0006】現行のハンダ印刷に関しては、スクリーン
7と基板8はギャップゼロを基本としてメカニカルな調
整をしているが、実際には図5のようにランド11とス
クリーン7の間に約45μm以下の隙間8dが必ず発生
しているのが現状である。
【0007】即ち、基板8上のパターン8aにハンダ付
けする場所以外を永久保護マスクとしてレジスト8bで
カバーする。このレジスト8bの厚みは約25μm以下
に設定されている。このレジスト8bの上部のシルク8
cを介してメタルスクリーン7を乗せる。このシルク8
cの厚みは約20μm以下に設定されており、スクリー
ン7の厚みは約200μmである。このように、必ずラ
ンド11とメタルスクリーン7との間には、レジスト8
bとシルク8cの厚み分(約25μm+約20μm=約
45μm)の隙間8dが発生していることになる。
【0008】従って、先に述べたように印刷時、スクリ
ーン7のパターン開口部7a・・・にハンダ9を押し込
む力が発生する事により、当然この隙間8dに入り込も
うとするハンダ9が出てくる。これにより、パターン開
口部7a・・・より外側へ回り込んだハンダ9が繰り返
し印刷されて基板8に転写されるようになる。このよう
な現象をニジミ現象と云う。
【0009】このニジミ現象は、ランド11とメタルス
クリーン7との隙間8dに、ハンダボールの発生、ブリ
ッジ、ハンダの中にガスが入り込むブロー・ホール(所
謂テンプラの現象)等の不良を発生させる直接的な原因
となる。そのため、通常スクリーン印刷においてはニジ
ミ現象による不良を未然に防止するために、スクリーン
印刷する基板の一定枚数や、スクリーンを使用する所定
回数毎にスクリーン7のクリーニングが施されている。
このスクリーン7のクリーニングはパターン開口部7a
のハンダ膜をも除去する。
【0010】即ち、図6(イ),(ロ)に示すように、
クリーニングしたメタルスクリーン7のパターン開口部
7a・・・の側面7e,7fにはハンダ膜が除去された
状態となっており、このメタルスクリーン7を基板8上
に乗せ、その上にハンダ9を盛り、スキージ10にて図
で右方向に滑るようにして移動させて印刷が開始する。
【0011】そして、図6(ハ)に示すように、スキー
ジ10がパターン開口部7a・・・内にハンダ9を押し
込みながら右方向に移動した後に、図6(ニ)に示すよ
うに、パターン開口部7aの右側面7fにハンダ9が盛
り付けされた状態でメタルスクリーン7と基板8が放
れ、基板8上へのハンダ9の印刷は完了する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、スクリーン印刷する基板の所定枚数
や、スクリーン7を使用する所定時間等によりクリーニ
ングをすることにより、ニジミ現象による不良を未然に
防止することができるが、クリーニングしたメタルスク
リーン又は新規なメタルスクリーンを使用した初期段階
においては、ハンダ供給量の不足等の現象を引き起こす
不安定要素が発生する問題点がある。即ち、前記図6に
示すスキージ10の移動は右方向に移動するのみである
から、ハンダ膜9aはパターン開口部7a・・・の右側
側面7fにだけ形成され、左側側面7eにはハンダ膜9
aが形成されない。又、スキージ10は一方向のみの移
動でハンダ印刷を行なう構造になっており、もし右方向
への移動であればハンダ9の盛り付けはパターン開口部
7a・・・の内部右側面7fは馴染んだ状態となるが、
内部左側面7eは馴染んだ状態になっていないため、そ
のぶんハンダ量が少なくなっており、全体として均一な
盛り付けとならず供給されるハンダ量が不足した状態と
なる。
【0013】従って、新しく使用するメタルスクリー
ン、クリーニングしたメタルスクリーンによるハンダ印
刷において、供給するハンダを馴染ませる点、移動する
スキージ及び供給するハンダ量に解決しなければならな
い課題を有している。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るハンダのスクリーン印刷方法は、所定
のパターン開口部を有するスクリーンと、該スクリーン
上を移動するスキージとで、ハンダを基板上にスクリー
ン印刷する方法であり、スキージを往復移動させ、少な
くとも移動方向におけるパターン開口部の両側面にハン
ダ膜を形成するようにしたことである。
【0015】又、スキージの往復移動は、クリーニング
したスクリーン又は新規なスクリーンを使用する初期段
階で行うようにしたこと;往復移動するスキージは、一
対で形成されていること;スクリーン上に供給されるハ
ンダの量は、一対のスキージ間に収まる量にしたハンダ
のスクリーン印刷方法である。
【0016】
【作用】スキージの移動によりハンダを盛り付けするパ
ターン開口部を有するスクリーンと、該パターン開口部
を使用して基板上にハンダを盛り付けするハンダ印刷に
おいて、スキージを往復運動させてパターン開口部の両
側面にハンダ膜を形成するようにしたことにより、パタ
ーン開口部の両側面にハンダ膜がない場合であっても、
供給するハンダと馴染ませてハンダの供給量を一定にす
ることができる。
【0017】又、スキージの往復運動は、クリーニング
したスクリーン及び新規なスクリーンを使用する初期段
階で行うようにすることにより、クリーニングしたスク
リーン及び新規なスクリーンを使用する初期段階で発生
するハンダ供給量の不足を除去することができるように
なる。
【0018】更に、往復移動するスキージは、一対で形
成されていることにより、往復動作する構造が、例えば
シーソー運動による切換え構造にして簡略化することが
可能となる。
【0019】そして、スクリーン上に供給されるハンダ
の量は、一対のスキージ間に収まる量にすることによ
り、一対のスキージで往復移動させるハンダの量を無駄
がなく適切に移動させることができる。
【0020】
【実施例】本発明に係るハンダのスクリーン印刷方法に
おけるファーストダブル印刷について図を参照しながら
以下詳細に説明する。
【0021】ハンダのスクリーン印刷方法は、図3に示
すように、基板8を搬送レール6で適宜位置まで搬送
し、基板8を上昇させてメタルスクリーン7を乗せた状
態にする。このメタルスクリーン7は,予め基板8にハ
ンダ付けするためのパターン開口部7a,7b,7c,7
dを備えたものであり、その上からクリームハンダ9を
印刷することにより、基板8上に予め設定された箇所に
ハンダ9を盛ることができる。
【0022】このハンダ9を印刷するには、予めクリー
ムハンダ9をメタルスクリーン7上に乗せ、スキージ1
0をメタルスクリーン7の上を滑らせるようにして移動
させる(矢印方向)ことにより、メタルスクリーン7の
パターン開口部7a,7b,7c,7dにクリームハンダ
9を押し込むことにより、基板8上に盛り付けて印刷す
ることができる構造となっている。
【0023】このスキージ10は一対のスキージ10
A,10Bで形成されており、左から右方向に移動する
ときには左側のスキージ10Aがスクリーン7の上部近
傍まで降下してスキージ10Aの先端とスクリーン7の
間にクリームハンダ9を挟み込んだ状態で滑るようにし
て右方向に移動する。そのため、スクリーン7のパター
ン開口部7d,7c,7b,7aにはハンダ9を押し込
みながら移動する構造となっている。
【0024】そして、この状態でスクリーン7の右側の
所定位置まで移動すると左側のスキージ10Aが上昇
し、右側のスキージ10Bがスクリーン7の上部近傍ま
で下降する。この時、通常の連続スクリーン印刷された
スクリーン7と基板8は、板放れ操作が行なわれてスク
リーン印刷された基板8が下降して、一般チップ装着装
置2(図4参照)側に搬出され、次の基板8が所定位置
まで搬送されて上昇し、スクリーン7を乗せた状態とな
る。この状態で、再び一対のスキージ10が右から左方
向に移動をしてスクリーン印刷を行なう。
【0025】このようにして、一対のスキージ10で移
動方向に応じて使用するスキージ10A,10Bを換え
ることにより、例えば往復移動するスキージ10をシー
ソーの原理により上下させる構造にしてクリームハンダ
9を移動させながら連続したスクリーン印刷をする構造
になっている。
【0026】又、クリームハンダ9の量は、一対のスキ
ージ10の間に収まる量になっている。即ち、一対のス
キージ10で移動する方向に合わせて使用するスキージ
10A,10Bを換えるようにすることにより、その一
対のスキージ10の先端間に収まる量のハンダ9にする
ことによって移動するクリームハンダ9を無駄にするこ
となく移動させることができる構造である。
【0027】ここで、メタルスクリーン7を使ったハン
ダ印刷で無視できないのが繰り返し印刷する上で必ず発
生するニジミ現象である。このニジミ現象については、
図5を参照にした従来技術において既に説明したので省
略する。このスクリーン7のクリーニングをすると、メ
タルスクリーン7のパターン開口部7a・・・の両側面
7e,7fに形成されたハンダ膜も当然に除去されてし
まい、又、新規なスクリーン7であれば当然にパターン
開口部7a・・・の両側面7e,7fにはハンダ膜は形
成されていない。そのため、クリーニングしたスクリー
ン7、又は新規なスクリーン7を使用する初期段階(例
えば1枚目の基板のスクリーン印刷)であってもハンダ
9の供給量を一定にするために、メタルスクリーン7の
パターン開口部7aの両側面7e,7fにハンダ膜を形
成することが必要になってくる。このハンダ膜の形成、
即ちファーストダブル印刷について図1を参照にして説
明する。
【0028】先ず、図1(イ)に示すように、スクリー
ン7のクリーニングしたメタルスクリーン7は、パター
ン開口部7aの両側面7e,7fにハンダ膜がない状態
になっている。そして図1(ロ)に示すように、メタル
スクリーン7を基板8の上に乗せ、その上にクリームハ
ンダ9を盛り、スキージ10でメタルスクリーン7上を
滑らせてハンダ9をパターン開口部7a・・・内に押し
込みながら、図で矢印方向(右方向)に移動させる。そ
うすると、図1(ハ)に示すように、左から右へスキー
ジ10を移動させて、メタルスクリーン7のパターン開
口部7a・・・にクリームハンダ9を盛り付けるため、
図で右側面7fにハンダ9がたまり、左側面7eにはハ
ンダ9が不足した状態でハンダ9が盛り付けされる。
【0029】次に、図1(ニ)に示すように、スキージ
10を図で左方向に移動させてハンダ9をパターン開口
部7aの左側面7eに盛り付けすることにより、既に図
4(ハ)で示したように盛り付けされていない不足した
部分にハンダ9が盛り付けされる。即ち、図1(ホ)に
示すように、パターン開口部7aの左側面7eにハンダ
9が盛り付けされることにより、パターン開口部7a・
・・の両側面7e,7fには均一にハンダ9が盛り付け
されることになる。その後、図1(ヘ)に示すように、
メタルスクリーン7と基板8とが板放れすることにより
基板8上にクリームハンダ9の盛り付けが完了する。こ
の時、メタルスクリーン7のパターン開口部7aの両側
面7e,7fに均一にハンダ膜9a,9aが形成され
る。
【0030】このようにしてクリーニングしたスクリー
ン7及び新規なスクリーン7の使用の初期段階では、フ
ァーストダブル印刷工程を施すことによりクリームハン
ダ9の盛り付け状態を適量に保持することができるこ
と、及びパターン開口部7aの両側面7e,7fにハン
ダ膜9aを形成することができるのである。このように
して、クリーニング直後の1枚目のハンダ印刷でスクリ
ーン7のパターン開口部7a・・・の両側面7e,7f
にハンダ膜9aを形成することができる。このスキージ
10の左右方向への移動はどちらの方向からの移動でも
よく、往復運動をしてパターン開口部7a・・・の両側
面7e,7fにハンダ膜9aを形成すればよい。
【0031】その後、2枚目以降の基板のスクリーン印
刷は、図2に示すように、パターン開口部7aの両側面
7e,7fにハンダ膜9aが形成された状態のメタルス
クリーン7を、連続した印刷に使用すれば安定した印刷
が得られることになる。尚、この連続したハンダ印刷
は、スキージ10の左右の一方向のみの移動で行なう。
【0032】即ち、図2(イ),(ロ)に示すように、
基板8上に配置し、そのメタルスクリーン7上にハンダ
9を盛り、スキージ10で右方向にメタルスクリーン7
上を滑らせながら移動させる。そして、図2(ハ)に示
すように、右方向にスキージ10を移動させて、パター
ン開口部7a・・・にハンダ9を押し込む。この際、パ
ターン開口部7aの左右側面7e,7fは既にハンダ膜
9aが形成されているため、ハンダ9は、このハンダ膜
9aに引き付けられて馴染んだ状態で均一に盛り付けら
れる。この状態で図2(ニ)に示すように、メタルスク
リーン7と基板8を板放れしてハンダ印刷は完了する。
【0033】このようにハンダ印刷工程におけるクリー
ニングしたメタルスクリーン7及び新規なメタルスクリ
ーン7を使用する初期段階に行なわれるファーストダブ
ル印刷は、チップ実装工程のプログラムの変更により容
易に行うことができるため、すべてのハンダ印刷工程に
適用できることは云うまでもない。
【0034】
【発明の効果】上記説明したように、本発明に係るハン
ダのスクリーン印刷方法は、スキージを往復移動させ、
少なくとも移動方向におけるパターン開口部の両側面に
ハンダ膜を形成するようにしたことにより、メタルスク
リーンのパターン開口部の両側面に常にハンダ膜を形成
することができるため、スクリーンのパターン開口部に
ハンダを馴染んだ状態で押し込むことができ、基板上へ
のハンダ供給量の不足等の不安定要素を除去することが
できると云う極めて優れた効果を奏する。
【0035】又、スキージの往復運動は、クリーニング
したスクリーン及び新規なスクリーンを使用する初期段
階で行うことにより、例えば、スクリーンのクリーニン
グ直後の一枚目であってもスクリーンのパターン開口部
の内部両側面にハンダ膜を均一に馴染んだ状態で形成す
ることができるようになり、クリーニング後の初期段階
に発生するハンダ供給量の不足等の不安定要素がなくな
り、クリーニングの頻度及びスクリーン交換の頻度に関
係なく安定したハンダ印刷ができると云う極めて優れた
効果を奏する。
【0036】往復移動するスキージは、一対で形成され
ていることにより、どちらか一方で行なう往復動作の切
換え構造を簡単にすることができると云う極めて優れた
効果を奏する。
【0037】ハンダは一対のスキージ間に収まる量にす
ることにより、往復移動するハンダの量を無駄がなく移
動させることができると云う極めて優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクリーニングしたスクリーン又は
新規なスクリーンを使用した初期段階(基板の1枚目)
におけるスクリーン印刷を示す説明図である。
【図2】同2枚目以降のスクリーン印刷を示す説明図で
ある。
【図3】同スクリーン印刷を拡大した説明図である。
【図4】チップ実装工程の全体構成の概略を示した説明
図である。
【図5】ニジミ現象を示した要部拡大説明図である。
【図6】従来技術によるクリーニングしたスクリーン又
は新規なスクリーンを使用した初期段階(基板の1枚
目)におけるスクリーン印刷を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ハンダ印刷工程 2 一般チップ装着工程 3 異形チップ装着工程 4 リフロー工程 5 検査工程 6 搬送レール 7 メタルスクリーン 7a,7b,7c,7d パターン開口部 7e 左側面 7f 右側面 8 基板 8a パターン 8b レジスト 8c シルク 8d 隙間 9 クリームハンダ 9a ハンダ膜 10 一対のスキージ 10A,10B スキージ 11 ランド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパターン開口部を有するスクリー
    ンと、該スクリーン上を移動するスキージとで、ハンダ
    を基板上にスクリーン印刷する方法であり、 前記スキージを往復移動させ、少なくとも移動方向にお
    けるパターン開口部の両側面にハンダ膜を形成するよう
    にしたことを特徴とするハンダのスクリーン印刷方法。
  2. 【請求項2】 前記スキージの往復移動は、クリーニン
    グしたスクリーン又は新規なスクリーンを使用する初期
    段階で行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    のハンダのスクリーン印刷方法。
  3. 【請求項3】 往復移動するスキージは、一対で形成さ
    れていることを特徴とする請求項1又は2に記載のハン
    ダのスクリーン印刷方法。
  4. 【請求項4】 スクリーン上に供給されるハンダの量
    は、一対のスキージ間に収まる量にすることを特徴とす
    る請求項3に記載のハンダのスクリーン印刷方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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