JPH079662A

JPH079662A - 印刷機

Info

Publication number: JPH079662A
Application number: JP15167893A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hikita; 理疋田; Shoji Sato; 章二佐藤; Toshinori Mimura; 敏則三村; Kazue Okanoue; 佳津江岡上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】プリント基板のサイズが小さい場合にもメタ
ルマスクの変形によるペーストの漏れ出しを無くし、大
気の影響を受けないようにする。【構成】メタルマスク２の上方位置を一方向に往復移
動可能な本体ブロック６に一対のスキージ３ａ、３ｂと
一対の流出防止プレート４ａ、４ｂを取付けて、メタル
マスク２上に外部に対して閉鎖されたペースト収容空間
７を有するスキージヘッド８を構成し、かつねじ軸１０
とナット１１ａ、１１ｂ等からなる手段にてプリント基
板のサイズに応じて一対の流出防止プレート４ａ、４ｂ
間の間隔を任意に調整できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上にマスクを用い
てペーストを印刷する印刷機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷機は、例えば銅等のペースト
を生基板に印刷し、乾燥させ、焼成炉によって焼成して
回路基板を生産する際の印刷工程において使用され、ま
た以上のようにして生産された基板に、例えばクリーム
半田を印刷し、次に部品装着装置で部品を搭載し、最後
にリフロー炉で半田を再溶融させて部品を基板に半田接
合し、回路基板を生産する際のクリーム半田の印刷工程
において使用される等、電子回路基板製造における基幹
技術として重要度が増してきている。

【０００３】以下、従来のクリーム半田印刷機の一例に
ついて図３、図４を参照しながら説明する。図３、図４
において、４１はプリント基板、４２はクリーム半田を
印刷するランド、４４は所望のパターン開口部４５が形
成されたマスク、４６ａ、４６ｂはマスク４４上を直線
移動するスキージ、４７はクリーム半田である。

【０００４】クリーム半田印刷は、スキージ４６ａ又は
４６ｂをマスク４４上に適正な印圧で接触させた状態で
直線移動させることにより、クリーム半田４７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４７のローリングとスキージ４６ａ又は４６ｂによる
押し込み力によってパターン開口部４５にクリーム半田
４７を充填させることにより、マスク４４を介してプリ
ント基板４１上にクリーム半田４７を印刷、塗布するも
のである。

【０００５】このようにクリーム半田印刷機には、通常
印刷工程の効率向上の目的で２本のスキージ４６ａ、４
６ｂが設けられており、左から右へ印刷を行う場合は、
図３に示すように左側のスキージ４６ａが下降してマス
ク４４に接触した状態で左から右へ移動して印刷を行
い、次に右から左へ印刷を行う場合は、図４に示すよう
に左側のスキージ４６ａが上昇し、代わって右側のスキ
ージ４６ｂが下降してマスク４４に接触した状態で右か
ら左へ移動して印刷を行っている。このようにクリーム
半田印刷機では印刷方向に対応させて２本のスキージを
交互に上下動させ、いずれか一方のスキージによりクリ
ーム半田をローリング及び移動させて印刷を行ってい
る。

【０００６】その際、クリーム半田４７は大気に開放さ
れた状態にあり、温度、湿度等の影響を受け易く、クリ
ーム半田４７の粘度変化、活性力の低下につながり、そ
の結果印刷にじみや、印刷量の過少・過剰等の印刷不良
を発生したり、活性力の低下によりリフロー時に半田ボ
ール等を発生し、電子回路上で電気的短絡等が生じる等
の問題が生じている。

【０００７】このような問題を解消する印刷機として、
図５〜図８に示すような閉鎖構造のスキージヘッドを備
えた印刷機が提案されている。図５において、５１はプ
リント基板、５２はクリーム半田を印刷するランド、５
４は所望のパターン開口部５５が形成されたメタルマス
クである。５６ａ、５６ｂはマスク５４上を直線移動す
るスキージ、５６ｃはスキージ５６ａ、５６ｂの両端部
よりクリーム半田５７が流出するのを防止する流出防止
プレートであり、本体ブロック５８に取付けられてスキ
ージヘッド５９が構成されている。６０は自動供給する
クリーム半田５７を温度コントロールするための恒温水
循環路、６１はクリーム半田を入れた容器、６８は温度
計である。

【０００８】図６、図７において、６２、６３、６４、
６５はそれぞれ右側、左側、手前側、奥側のヘッドバラ
ンサである。６６は上下スライドブロック、６７はその
バランススプリングである。６８は上下スライドブロッ
ク６６に前後に揺動自在に支持された揺動ブロックであ
り、この揺動ブロック６８に本体ブロック５８が左右に
揺動自在に支持されている。そして、左右のヘッドバラ
ンサ６２、６３は本体ブロック５８に係合し、前後のヘ
ッドバランサ６４、６５は揺動ブロック６８に係合して
いる。

【０００９】また、図８において、６９はプリント基板
５１のサポートブロック、７０ａ、７０ｂはプリント基
板５１のガイドレール、７１はサポートブロック６９の
昇降ステージである。

【００１０】以上の構成において、右方向への印刷時に
はスキージ５６ａによりクリーム半田５７が押されてマ
スク５４上を移動し、ローリング状態となって印刷を行
い、かつスキージ５６ｂ、流出防止プレート５６ｃがマ
スク５４と接触したまま移動することにより、クリーム
半田５７に対する大気からの影響が抑えられる。左方向
への印刷時にはスキージ５６ｂによりクリーム半田５７
が押されてマスク５４上を移動し、ローリング状態とな
って印刷を行い、かつスキージ５６ａ、流出防止プレー
ト５６ｃがマスク５４と接触したまま移動することによ
り、クリーム半田５７に対する大気からの影響が抑えら
れる。以上の印刷作業が交互に繰り返される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成においては流出防止プレート５６ｃが固定的
に取付けられており、スキージ５６ａ、５６ｂの有効長
さが一定であるため、印刷を行うプリント基板５１のサ
イズがスキージの有効長さに対して短い場合は、スキー
ジ５６ａ、５６ｂが印刷方向に移動する際にメタルマス
ク５４と接触したままでクリーム半田５７を押さえて印
刷を行うため、メタルマスク５４のプリント基板５１の
無い箇所が押し圧によって図８に示すように変形をきた
し、その部分よりクリーム半田５７が漏れ出し、また大
気からの影響を受けてしまうという問題点があった。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、プリ
ント基板のサイズが小さい場合にもマスクの変形による
ペーストの漏れ出しがなく、また大気からの影響を受け
ない印刷機を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、マスク上方位
置を一方向に往復移動可能な本体ブロックと、この本体
ブロックの移動方向両側に下端がマスクに接触するよう
に取付けた一対のスキージと、本体ブロックの移動方向
に対して直交する方向の両側に下端がマスクに接触する
ように取付けた一対の流出防止プレートにてマスク上に
外部に対して閉鎖されたペースト収容空間を形成してい
るスキージヘッドを備え、かつ一対の流出防止プレート
間の間隔を任意に調整する手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１４】好適にはペースト収容空間内にペーストを
自動的に供給する手段やペースト収容空間内に窒素ガス
を供給する手段が設けられる。

【００１５】

【作用】本発明によれば、基板サイズが変わるとその大
きさに応じて一対の流出防止プレートの間隔を調整する
ことにより、マスクの変形によるペーストの漏れ出しを
防止でき、また大気の影響を極力少なくすることがで
き、ペーストの消費量を減らすことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例の印刷機について、
図１、図２を参照しながら説明する。

【００１７】図１、図２において、１はプリント基板、
２は所望のパターン開口部が形成されたメタルマスクで
ある。３ａ、３ｂはメタルマスク２上を直線移動する印
刷用のスキージ、４ａ、４ｂはスキージ３ａ、３ｂの両
端部よりクリーム半田５が流出するのを防止する流出防
止プレートである。６はメタルマスク２の上方位置を一
方向に往復移動可能な本体ブロックであり、スキージ３
ａ、３ｂは本体ブロック６の移動方向両側に下端がメタ
ルマスク２に接触するように取付けられ、流出防止プレ
ート４ａ、４ｂは本体ブロック６の移動方向に対して直
交する方向の両側に下端がメタルマスク２に接触するよ
うに取付けられ、メタルマスク２上に外部に対して閉鎖
されたペースト収容空間７を形成するスキージヘッド８
が構成されている。

【００１８】本体ブロック６の移動方向に対して直交す
る方向の両端部には軸受９ａ、９ｂが配設され、ねじ軸
１０の両端部が回転自在に支持されている。このねじ軸
１０は中央部の両側に右ねじと左ねじが形成されてそれ
ぞれに螺合させたナット１１ａ、１１ｂが各々流出防止
プレート４ａ、４ｂに固定されている。また、ねじ軸１
０の中央部にはプーリ１２が固定されている。１３は本
体ブロック６に固定されたモータであり、そのモータ軸
に固定されたプーリ１４とねじ軸１０に固定されたプー
リ１２との間にタイミングベルト１５が巻き掛けられ、
モータ１３にてねじ軸１０が回転駆動される。１６はモ
ータ１３に取付られた回転位置検出用のエンコーダであ
る。

【００１９】１７はプリント基板１のサポートブロッ
ク、１８ａ、１８ｂはプリント基板１のガイドレール、
１９はサポートブロック１７を取付けた昇降ステージで
ある。

【００２０】２０はクリーム半田自動供給装置である。
このクリーム半田自動供給装置２０には窒素ガス封入手
段２１が接続され、ペースト収容空間７内を窒素ガスに
てパージし、クリーム半田５の大気による影響を極力防
ぐように構成されている。

【００２１】次に、以上の構成の印刷機の動作を説明す
る。

【００２２】クリーム半田５を印刷されるプリント基板
１は、ガイドレール１８ａ、１８ｂを介して供給されて
サポートブロック１７に固定され、昇降ステージ１９が
上昇することにより所望のパターン開口部が形成された
メタルマスク２の下面に位置合わせされて密着される。
その際、一対のガイドレール１８ａ、１８ｂの間隔に応
じて、外部演算装置（図示せず）からエンコーダ１６が
求められる値をその外部演算装置に帰すまでモータ１３
に対して回転命令が送られ、ねじ軸１０が回転してナッ
ト１１ａ、１１ｂを介して流出防止プレート４ａ、４ｂ
の間隔が調整され、メタルマスク２の変形によってクリ
ーム半田が漏れ出さない位置に設定される。

【００２３】次に、クリーム半田自動供給装置２０から
適量なクリーム半田５が吐出された後、図２中のＸ方向
に本体ブロック６が駆動装置（図示せず）によって移動
されることによって印刷が行われる。印刷完了後、昇降
ステージ１９が下降し、プリント基板１がガイドレール
１８ａ、１８ｂを介して排出される。

【００２４】同一形状、同一パターンのプリント基板１
を連続して印刷する場合は、同様にガイドレール１８
ａ、１８ｂを介してサポートブロック１７にプリント基
板１が固定された後、Ｘ方向とは逆方向に可動ブロック
６が移動することによって印刷される。以後、交互にＸ
方向とその逆方向に印刷され、印刷に伴うクリーム半田
５の減少に応じてクリーム半田自動供給装置２０からク
リーム半田５が自動供給される。

【００２５】また、異なるプリント基板１を印刷する場
合は、そのパターンに応じたメタルマスク２に交換され
るとともに、そのプリント基板１に応じたサポートブロ
ック１７に交換され、プリント基板１に応じたガイドレ
ール幅に手動若しくは外部モータ等の駆動により自動的
に調整される。そして、その調整幅に応じて流出防止プ
レート４ａ、４ｂの間隔がモータ１３の駆動によって再
調整され、その後クリーム半田自動供給装置２０がクリ
ーム半田５を吐出した後、印刷作業が続行される。

【００２６】このように、プリント基板１の大きさが異
なってもそれに応じて流出防止プレート４ａ、４ｂの位
置が調整され、メタルマスク２に変形が生じる恐れがな
いため、連続して印刷作業を続けてもクリーム半田５は
スキージ３ａ、３ｂと流出防止プレート４ａ、４ｂで囲
まれたペースト収容空間７内に収容され、そのためクリ
ーム半田５が漏れ出すことがなく、かつ大気からの影響
を極力少なくすることができ、またクリーム半田５の消
費量を減らすことができる。

【００２７】なお、上記実施例において流出防止プレー
ト４ａ、４ｂの間隔を調整する手法としてねじ軸１０に
よる幅調整方式としたが、ベルトやワイヤを流出防止プ
レート４ａ、４ｂに取付け、ベルトやワイヤをモータ等
によって駆動して幅を調整する方式にしたり、リニアモ
ータ等の直接駆動手段により幅調整するようにしてもよ
い。

【００２８】また、上記実施例では流出防止プレート４
ａ、４ｂを自動で幅調整できるようにしたが、手動調整
するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明の印刷機によれば、以上のよう
に、基板サイズが変わるとその大きさに応じて一対の流
出防止プレートの間隔を調整することにより、マスクの
変形によるペーストの漏れ出しを防止でき、また大気の
影響を極力少なくすることができ、ペーストの消費量を
減らすことができる。

【００３０】また、ペーストを自動供給することによ
り、閉鎖されたペースト収容空間を形成しても効率的に
連続して印刷することができ、また閉鎖されたペースト
収容空間に窒素ガスを供給することによりペーストに対
する大気の影響を一層抑制して安定して高品質の印刷を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷機の一実施例におけるスキージヘ
ッドをスキージ進行方向に対して直交方向に断面した縦
断面図である。

【図２】同実施例におけるスキージヘッドをスキージ進
行方向に断面した縦断面図である。

【図３】第１の従来例の印刷機における一方向への印刷
動作の説明図である。

【図４】第１の従来例の印刷機における他方向への印刷
動作の説明図である。

【図５】第２の従来例の印刷機における閉鎖型スキージ
ヘッドの縦断面図である。

【図６】第２の従来例の印刷機における閉鎖型スキージ
ヘッドの斜視図である。

【図７】第２の従来例の印刷機における閉鎖型スキージ
ヘッドを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図８】第２の従来例の印刷機における閉鎖型スキージ
ヘッドをスキージ進行方向に対して直交方向に断面した
縦断面図である。

【符号の説明】

１プリント基板２メタルマスク３ａスキージ３ｂスキージ４ａ流出防止プレート４ｂ流出防止プレート５クリーム半田６本体ブロック７ペースト収容空間８スキージヘッド１０ねじ軸１１ａナット１１ｂナット２０クリーム半田自動供給装置２１窒素ガス封入手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡上佳津江大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスク上方位置を一方向に往復移動可能
な本体ブロックと、この本体ブロックの移動方向両側に
下端がマスクに接触するように取付けた一対のスキージ
と、本体ブロックの移動方向に対して直交する方向の両
側に下端がマスクに接触するように取付けた一対の流出
防止プレートにてマスク上に外部に対して閉鎖されたペ
ースト収容空間を形成しているスキージヘッドを備え、
かつ一対の流出防止プレート間の間隔を任意に調整する
手段を設けたことを特徴とする印刷機。
【請求項２】ペースト収容空間内にペーストを自動的
に供給する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
の印刷機。
【請求項３】ペースト収容空間内に窒素ガスを供給す
る手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の印刷
機。