JPH08108519A - 印刷用スキージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の撓みに追従し、半田ペーストを一定膜
厚で印刷でき、高密度実装プリント基板への半田ペース
ト印刷に好適な印刷スキージを提供する。 【構成】 印刷すべきパターンの開口部８を有し、プリ
ント基板７に半田ペースト５を印刷するための印刷マス
ク６と、この印刷マスク６上に板状スキージ１２を配設
した印刷マスクを用いた半田ペーストの印刷装置の板状
スキージおいて、板状スキージ１２は、印刷マスク６が
接する部分を高硬度弾性体にて形成した板状高硬度弾性
体部１２ｂと、スキージホルダー１３と、スキージホル
ダー１３と板状高硬度弾性体部１２ｂとの間に設けた板
状低硬度弾性体にて形成した板状低硬度弾性体部１２ａ
とで構成する。１ｍｍの厚みの板状高硬度弾性体部１２
ｂを板状低硬度弾性体部１２ａの先端面に接着して形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキージ及び印刷マス
クを用いて、半田ペースト、導電ペースト、抵抗ペース
ト等の印刷に使用する板状スキージの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板へ部品を表面実装するとき
やプリント基板へ導電ペースト、抵抗ペーストを印刷す
る時、図５に示すような、スキージホルダー１に支持さ
れた角型スキージ２、板状スキージ３、斜角形スキージ
４のいずれかを用いて半田ペースト、導電ペースト、抵
抗ペーストを印刷マスク（以下、マスクという。）の表
面にこすり付け、印刷するパターンの形で開口した開口
部を通してペーストをプリント基板に印刷する。

【０００３】前記スキージにおいて、板状スキージ３を
用いて半田ペーストをプリント基板へ印刷する場合、印
刷された半田ペーストは図３に示すように、スキージホ
ルダー１に支持された板状高硬度スキージ３を所定角
度、一般的には４５度〜６０度傾斜させたアタック角に
て、矢印方向に水平に移動させることにより、半田ペー
スト５をマスク６の表面にこすり付け、印刷する半田パ
ターンの形で開口した開口部８を通して半田ペースト５
をプリント基板７に印刷する。その後、印刷された半田
ペースト５に部品を載せて半田ペースト５を半田リフロ
ー法で加熱して部品の端子を半田付けする。

【０００４】前記スキージ３は、一般に弾性の強いゴ
ム、弾性の強い高分子材料等の弾性体で構成されるが、
ペースト印刷時にスキージの押圧力（以下、印圧とい
う。）が基準的な値であれば、図４の（Ａ）のように、
スキージ３は開口部８に食い込むことはない。しかし印
圧が過度であると、印刷時に図４の（Ｂ）に示すよう
に、スキージ３がマスク６の開口部８に食い込み５ａを
生じ、半田ペースト５を掻き出してしまい、半田ペース
ト５の厚さを薄くしたりへこみができ、均一な厚さに印
刷することができない。

【０００５】そこで従来は、前記食い込み５ａを軽減す
るため、スキージに高硬度の弾性体を用いて、印圧を所
定値に抑え、スキージ３とマスク６の間隔が一定値以下
にならないように試行を重ね条件を決めていた。

【０００６】さらに、プリント基板の表面実装の狭ピッ
チ、高密度化、基板の大型化に伴い、多数の開口部を有
するマスクでプリント基板全体に印刷しなければならな
いが、プリント基板が部分的に撓んでいて高低がある
と、スキージは基板の高い個所に当たった位置で規制さ
れてしまい、低い個所はスキージとマスクとの間に隙間
ができて、マスク表面に半田ペーストが残るようにな
る。これは、スキージの硬度が高いため、マスクに当た
った先端が極わずかな弾性変形はするものの、それ以上
は急に弾性変形しにくくなり、前記基板の撓み、さらに
うねりや反りに十分追従しなくなるためである。

【０００７】逆に、スキージを低い個所まで押し下げよ
うとすると、基板面の高い個所には印圧が集中的にかか
り、高硬度弾性体であっても開口部に食い込んで、半田
ペーストを掻き出してしまい、均一な厚さに印刷するこ
とができなくなる。このように、スキージの硬度によっ
て均一な厚さの印刷ができなかったり、基板の撓みに追
従できないという問題が存在する。

【０００８】そこで、前記問題点のうち、スキージとマ
スクとの間に隙間ができて、均一な厚さに印刷できなか
った問題を解決するために、特開平４ー２６１８５３号
公報に記載のようなスキージが提案されている。該スキ
ージの構成を図６に基づいて説明すると、該スキージ
は、弾性材であるウレタンゴム又はシリコーンゴム等で
形成されたスキージ補助材９の基端部をスキージホルダ
ー１０に装着すると共に、スキージ補助材９の先端部の
端面に、剛性材、例えばステンレス材で形成された斜角
形スキージ部材１１を装着した構成を備えている。

【０００９】この斜角形スキージは、前記のように、剛
性体スキージ部材１１とスキージホルダー１０との間に
弾性体部を設けたため、ペーストを印刷する際に、マス
ク上を軽く押圧できるために、剛性体スキージ部材１１
の先端部がマスク６に隙間なく接し、歪みやひっこみが
生ずることがなく、均一な膜厚に制御できる。

【００１０】しかし、前記提案されたスキージは、スキ
ージ形状が図５の（Ｃ）に示すような斜角形スキージで
あるため、その使用中は、弾性体で形成されたスキージ
補助材９には、印圧が圧縮力としてのみ加わるため、弾
性係数の変化が大きく、スキージがプリント基板７の撓
みやねじれに十分に追従することは困難である。

【００１１】例えば、プリント基板７が上方向に撓んで
いると、剛性体スキージ部材１１が撓んだ部分に当接し
てスキージ全体が上方に浮き撓み部以外の箇所には前記
剛性体スキージ部材１１が当接せず、スキージングがで
きなくなる恐れがある。しかも当接した部分に印圧が集
中してマスク６を損傷する危険性がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑み、プリント基板に撓みやねじれがあっても、その表
面形状に追従して、開口部におけるペーストの掻き出し
を防ぎ、ペーストを一定膜厚で印刷することができる板
状スキージを提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明板状スキージは、
印刷すべきパターンの開口部を有し、被印刷体、例えば
プリント基板にペーストを印刷するための印刷マスク
と、この印刷マスク上に板状スキージを配設した印刷マ
スクを用いたペーストの印刷装置の印刷用スキージにお
いて、前記板状スキージは、前記印刷マスクが接する部
分を高硬度弾性体にて形成した板状高硬度弾性体部と、
スキージホルダーと、該スキージホルダーと前記板状高
硬度弾性体部との間に設けた板状低硬度弾性体にて形成
した板状低硬度弾性体部とを備えることを特徴とする。

【００１４】

【実施例】本発明の技術的思想は、板（平）型スキージ
において、スキージホルダーに支持される支持基部側は
低硬度の弾性体、マスクに接する先端側は高硬度の弾性
体で構成することを特徴とする。

【００１５】図１には本発明実施例の２つの態様を示し
ている。スキージ１２は、ＪＩＳ硬度Ａ６０〜８０の低
硬度ゴムで形成された板状基部側低硬度弾性体と、ＪＩ
Ｓ硬度Ａ８５〜９５の高硬度ゴムで形成された薄い先端
側高硬度弾性体で構成される。

【００１６】図１の（Ａ）に示すスキージ１２は、スキ
ージホルダー１３に支持された板状基部側低硬度弾性体
１２ａの先端面に厚さが１ｍｍ程度の高硬度ゴムで形成
された先端側高硬度弾性体１２ｂを接着してなり、全体
として板状スキージ１２を構成する。

【００１７】図１の（Ｂ）に示すスキージ１２は、スキ
ージホルダー１３に支持された板状基部側低硬度弾性体
１２ｃの先端の隅部（側端面）を一部削り、該隅部に５
０μｍ程度の厚さの高硬度ゴムで形成された先端側高硬
度弾性体１２ｄを接着してなり、全体として板状スキー
ジ１２を構成する。

【００１８】前記各実施例において、いずれのスキージ
も板状基部側低硬度弾性体１２ａ、１２ｃと先端側高硬
度弾性体１２ｂ、１２ｄとの接合面を接着剤による接
着、熱融着で固着して作製することができる。熱融着で
固着する場合は、ポリウレタンゴムのような熱可塑性弾
性合成樹脂が有効であり、双方の接合面をゆっくり融点
以上になるまで加熱し、押圧し冷却することで実現でき
る。

【００１９】以下、本発明板状スキージの有効性につい
て、図１の（Ａ）に示すスキージに基づいて説明する。
なお、以下説明する有効性は、図１の（Ｂ）に示すスキ
ージでも変わるところはない。図２の（Ａ）は、スキー
ジ１２に印圧がかからず、アタック角αが４５〜６０
度、好適には６０度を保った状態を示し、スキージ１２
の先端に接する平面を基準高さ１５（以下、基準面１５
という。）とする。

【００２０】この状態から基板７が定常高さにある状態
でスキージ１２がマスク６に乗り印刷を開始すると、先
端側高硬度弾性体１２ｂは，基板面に一定の印圧で押圧
され、図２の（Ｂ）に示すように、押圧されていない図
２の（Ａ）の状態から板状基部側低硬度弾性体１２ａの
先端側がＤだけ曲げられた状態になる。この状態では先
端側高硬度弾性体１２ｂの硬度が高いから、マスク６の
開口部８が大きな開口でもスキージ刃の食い込みが少な
くなる。

【００２１】また、プリント基板７が部分的に撓んでい
て基板面に高低があると、スキージ１２が水平に移動す
るにつれて、高さの変化に応じて基部側低硬度弾性体１
２ａが図２の（Ｃ）に示すように更にｄだけ弾性変形す
るが、前記基準面１５からの曲げ量Ｄに対し、予想され
る高低差ｄが十分小さくなるように、前記曲げ量Ｄを決
めておけば、プリント基板７への印圧は、プリント基板
７が定常高さの時と大きく変わらず、作用点１４の高さ
は一定である。

【００２２】しかも、基部側低硬度弾性体１２ａに加わ
る力は曲げ力であるから、圧縮力と比較して弾性係数の
変化が少なく、作用範囲を広くとることができ、基板の
変形に容易に追従することができる。

【００２３】したがって、スキージとしての性能は、基
準面１５の高さの場合とほぼ同じになり、先端側弾性体
１２ｂが高硬度であるから、マスク６の開口部８の開口
度が大きくても食い込むことが少なくなり、半田ペース
ト５の膜厚が均一な印刷が可能となる。

【００２４】以上、スキージの進行方向の高低に対する
追従性が改善するが、一方、スキージ進行方向に直角な
方向に対しては、先端側弾性体１２ｂが高硬度であって
も、幅が狭い長手方向の変形に相当するから硬度の影響
はなく、十分追従性が得られる。したがって面全体に均
一な半田ペーストの印刷が可能となる。

【００２５】前記実施例で、半田ペーストを印刷する例
で説明したが、本発明板状スキージを利用して印刷され
るペーストは、半田ペーストに限らず、導電ペースト、
抵抗ペーストの印刷に適用しても、プリント基板の撓み
に追従して、膜厚が均一な印刷が可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上、本発明板状スキージによれば、ス
キージとマスクとの間隔の微妙な調整をしなくても、ス
キージがマスクの開口部に食い込むことがなくなり、ま
た、基板の撓み等に容易に追従し、ペーストの厚さを均
一に印刷できるスキージを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スキージの要部断面図である。

【図２】本発明スキージの動作説明図である。

【図３】一般的な板状スキージの動作説明図である。

【図４】一般的な板状スキージの問題点の説明図であ
る。

【図５】一般的なスキージの要部断面図である。

【図６】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１２ 板状スキージ １２ａ、１２ｃ 基部側低硬度弾性体 １２ｂ、１２ｄ 先端側高硬度弾性体 １３ スキージホルダー

フロントページの続き (72)発明者 塩沢 宏一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷すべきパターンの開口部を有し、被
   印刷体にペーストを印刷するための印刷マスクと、この
   印刷マスク上に板状スキージを配設した印刷マスクを用
   いたペーストの印刷装置の印刷用スキージにおいて、前
   記板状スキージは、前記印刷マスクが接する部分を高硬
   度弾性体にて形成した板状高硬度弾性体部と、スキージ
   ホルダーと、該スキージホルダーと前記板状高硬度弾性
   体部との間に設けた板状低硬度弾性体にて形成した板状
   低硬度弾性体部とを備えることを特徴とする印刷用スキ
   ージ。
2. 【請求項２】 前記板状高硬度弾性体部を前記板状低硬
   度弾性体部の先端面に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の印刷用スキージ。
3. 【請求項３】 前記板状高硬度弾性体部を前記板状低硬
   度弾性体部の側端面に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の印刷用スキージ。
4. 【請求項４】 前記ペーストは、半田ペーストであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷用スキージ。
5. 【請求項５】 前記ペーストは、導電ペーストであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷用スキージ。
6. 【請求項６】 前記ペーストは、抵抗ペーストであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷用スキージ。
7. 【請求項７】 前記被印刷体は、プリント基板であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷用スキージ。