JPH09239956A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品用基材の印刷領域全体にわたって所
定の図形を適正な状態で印刷することが可能なスクリー
ン印刷方法を提供する。 【解決手段】 所定の印刷図形が製版されてなるスク
リーン版１５を印刷機にセットし、セラミックスグリー
ンシート１４の表面にスクリーン版１５越しにスキージ
３を走らせることにより、印刷ペーストをセラミックス
グリーンシート１４の表面に付着させて所定の図形をス
クリーン印刷する際に、スクリーン版１５における図形
開始位置Ａと図形終了位置Ｂの間を走行するスキージ３
の走行速度を適宜変化させることにより適正な図形を印
刷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスグリ
ーンシートなどの電子部品用基材の表面に、電極パター
ンなどの所定の図形を印刷するためのスクリーン印刷方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
積層セラミックコンデンサ、ＬＣフィルタ、ＥＭＩフィ
ルタなどのいわゆる多層部品を製造する過程において、
セラミックスグリーンシートなどの電子部品用基材の表
面に電極パターンなどの所定の図形を印刷する方法とし
て、スクリーン印刷方法が広く用いられている。

【０００３】このスクリーン印刷方法は、インク材（印
刷ペースト）を塗り付けるためのスキージ及びスキージ
を走行させるスキージ駆動機構を備えたスクリーン印刷
機と、所定の印刷図形が多数個分縦横（マトリックス
状）に並ぶよう製版されてなるスクリーン版を用い、ス
キージ駆動機構により、セラミックスグリーンシートの
表面にスクリーン版越しにスキージを走行させることに
より、インク材を塗り付けて、１枚のセラミックスグリ
ーンシートに多数個分の図形を一度に印刷する方法であ
り、マザーブロックから多数の素子を取り出す、いわゆ
る多数個取り方式により電子部品の量産を行う場合に広
く活用されている。

【０００４】ところで、従来のスクリーン印刷方法にお
いては、図７に示すように、印刷中、矢印で示す方向に
走行させるスキージＳの走行速度を、 スクリーン版ＳＰにおける図形開始位置Ａの手前のス
キージ加速区間Ｉａでは一定の割合で上昇させ、 図形開始位置Ａから図形終了位置Ｂの間のスキージ定
速区間Ｉｂでは一定とし、 図形終了位置Ｂを過ぎてからのスキージ減速区間Ｉｃ
では一定の割合で低下させてゆくという方法が取られて
いる。

【０００５】ところが、図形開始位置Ａ付近の印刷部分
と、図形終了位置Ｂ付近の印刷部分とでは、しばしば、
刷り上がり状態が大きく異なる。例えば、図形開始位置
Ａ付近での印刷図形では精度が良好であっても、図形終
了位置Ｂ付近では印刷図形にインク材のニジミが生じて
図形が太る（面積が拡大する）という不都合が生じる場
合があり、反対に、図形終了位置Ｂ付近では印刷図形の
精度が良好であっても、図形開始位置Ａ付近では図形に
インク材のカスレが生じて図形が細る（面積が縮小す
る）という不都合が生じる場合があり、従来のスクリー
ン印刷方法では、セラミックスグリーンシートの隅々に
まで所定の図形を均一に印刷することができない場合が
あるという問題点がある。

【０００６】これは、図８に示すように、スキージＳが
矢印方向に進むにつれて、スクリーン版ＳＰとセラミッ
クスグリーンシートＧＳのなす角度αが次第に小さくな
り、スクリーン版ＳＰの版離れ性が悪くなったり、イン
ク材ＩＫのレオロジー特性が変動してインク材の粘度が
低くなったりすることに起因するものである。

【０００７】そして、上記のようなスクリーン印刷方法
により多数の内部電極パターンを印刷したセラミックス
グリーンシートを複数枚積層した後、カットして焼成
し、外部電極を付与する工程を経て製造される積層セラ
ミックコンデンサにおいては、静電容量にばらつきが生
じることがあるという問題点があり、特に小型製品の場
合にその傾向が大きい。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、電子部品用基材の印刷領域全体にわたって所定の図
形を適正な状態で印刷することが可能なスクリーン印刷
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスクリーン印刷方法は、インク材を塗り付
けるためのスキージ及び該スキージを走行させるための
スキージ駆動機構を備えたスクリーン印刷機と、所定の
印刷図形が製版されたスクリーン版とを用い、電子部品
用基材の表面に、前記スクリーン版越しに前記スキージ
を走行させることにより、前記電子部品用基材の表面に
所定の図形をスクリーン印刷する方法において、前記ス
クリーン版における図形開始位置と図形終了位置との間
を走行するスキージの走行速度を、前記スキージ駆動機
構により変化させることを特徴としている。

【００１０】また、スクリーン版における図形開始位置
と図形終了位置の間を所定の間隔で複数の区間に分割す
るとともに、各分割区間ごとにスキージの走行速度の変
化態様を設定することを特徴としている。

【００１１】

【作用】所定の印刷図形（パターン）が製版されたスク
リーン版をスクリーン印刷機にセットし、印刷機のスキ
ージ駆動機構により、電子部品用基材の表面にスクリー
ン版越しにスキージを走行させ、インク材を電子部品用
基材の表面に付着させることにより、所定の図形を印刷
する場合において、スクリーン版における図形開始位置
と図形終了位置との間を走行するスキージの走行速度を
変化させることにより、スクリーン版と電子部品用基材
のなす角度の縮小に伴って生じる版離れ性の低下やイン
ク材のレオロジー特性の変動などの、適正な印刷を行な
うことを阻害する要因を排除することが可能になり、電
子部品用基材の全体に多数の図形を均一に印刷すること
ができるようになる。

【００１２】また、スクリーン版における図形開始位置
と図形終了位置の間を所定の間隔で複数の区間に分割
し、各分割区間ごとにスキージの走行速度の変化態様を
設定するようにした場合には、印刷条件を各分割区間の
状況に効率よく対応させることが可能になり、さらに確
実に良好な印刷を行なうことができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。な
お、ここでは、積層セラミックコンデンサ用のセラミッ
クスグリーンシートの表面に内部電極用の図形（電極パ
ターン）をスクリーン印刷する場合を例にとって説明す
る。

【００１４】まず、この実施形態で使用するスクリーン
印刷機について説明する。図３はこの実施形態において
使用したスクリーン印刷機１の要部正面図、図４はスク
リーン印刷機１の要部平面図、図５はスクリーン印刷機
１の要部側面図である。このスクリーン印刷機１は、水
平方向に往復走行可能な移動ブロック２に取り付けられ
たスキージ３を備えており、スキージ３が移動ブロック
２の移動に伴って同じく水平方向に走行するよう構成さ
れている。また、移動ブロック２には、スキージ３の前
方にスクレーパ４が取り付けられており、このスクレー
パ４もスキージ３と共に走行するように構成されてい
る。

【００１５】移動ブロック２の走行は一軸ユニット５に
よって行われる。一軸ユニット５は、位置制御と速度制
御が可能なサーボコントローラ６、サーボモータ７、及
び、長手方向を水平方向に向けて配設されたボールスク
リュー８を主要構成要素としており、サーボモータ７の
回転がベルト９を介してボールスクリュー８へ伝達さ
れ、サーボモータ７の回転に伴ってボールスクリュー８
が回転するように構成されている。

【００１６】一方、移動ブロック２はボールスクリュー
８と螺合するとともにガイドロッド１０により案内され
るように構成されており、ボールスクリュー８が回転す
ると、移動ブロック２がボールスクリュー８の長手方向
沿いにガイドロッド１０により案内されながら走行す
る。そして、ボールスクリュー８の回転方向（つまりサ
ーボモータ７の回転方向）が変わると移動ブロック２の
走行方向が反転する。上述のように、この実施形態のス
クリーン印刷機においては、移動ブロック２、一軸ユニ
ット５、及びガイドロッド１０によりスキージ駆動機構
が構成されている。

【００１７】また、スキージ３とスクレーパ４は、図５
に示すように、シリンダ１１によって上下動が可能とな
るように構成されており、その高さ調整は、高さ調整用
ボルト１２，１３により行なわれる。これによりスキー
ジ圧力が任意設定可能となる。但し、スキージ３の高さ
は、その下死点がセラミックスグリーンシート１４（図
３）の表面に（スクリーン版１５（図３）越しに）少な
くとも接触するように調整される。また、スクレーパ４
は、その下死点が、スクリーン版１５に接触するか、あ
るいは、適度なギャップをもつように調整される。な
お、高さ調整は、上記調整用ボルトを用いる機構に限ら
れるものではなく、パルスモータ等によって自動的に調
整が行われるように構成することも可能である。

【００１８】また、スキージ３の材質については、特定
の材質に限られるものではなく、例えば、好適なものと
してウレタンゴムからなるものなどが挙げられる。さら
に、スキージ３の先端形状にも特別の制約はなく、図６
（ａ）に示すように、先端部３ａが角ばったものや、図
６（ｂ）に示すように、先端部３ｂの角を丸くしたもの
など種々の形状のものを用いることが可能であり、具体
的な印刷条件に応じて適当なものを適宜選択して使用す
ることができる。

【００１９】また、スクリーン版に関しても特定の制約
はなく、例えば、ポリエステルメッシュのスクリーン版
やステンレスメッシュのスクリーン版、さらにはメタル
スクリーン版などの種々のスクリーン版を用いることが
可能である。

【００２０】また、セラミックスグリーンシートへの印
刷の態様についても特別の制約はなく、キャリアフィル
ム付きで長方形に裁断したものに印刷する場合、キャリ
アフィルムを剥がして長方形に裁断したものに印刷する
場合、あるいは、長尺のキャリアフィルム付きで供給さ
れてきたものに印刷する場合などのいずれの態様の場合
にも本発明を適用することが可能である。

【００２１】［例１］次に、セラミックスグリーンシー
トに対してスクリーン印刷を行なった例を図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるス
クリーン印刷方法による印刷を実行中のスキージの走行
速度とスクリーン版における走行位置の関係を示す図で
ある。

【００２２】スクリーン印刷を行なう場合、図３に示す
ように、セラミックスグリーンシート１４の上に少し距
離をおいてスクリーン版１５をセットしておき、スキー
ジ駆動機構により、スキージ３とスクレーパ４を、スク
リーン版１５（図１）越しに、セラミックスグリーンシ
ート１４上を矢印で示す方向に走行させるとともに、シ
リンダ１１による上下運動も併せて行なわせる。なお、
スクリーン版１５の上面には適当なインク材（印刷ペー
スト）を投与しておく。

【００２３】そして、このとき、図１に示すように、 スクリーン版１５における図形開始位置Ａの手前まで
のスキージ加速区間Ｊａではスキージ３の走行速度を一
定の割合で上昇させ、 図形開始位置Ａから図形終了位置Ｂの間の区間Ｊｂで
はスキージ加速区間Ｊａよりも上昇割合は緩やかである
が、やはり一定の割合で上昇させ続けるようにし、 図形終了位置Ｂを過ぎた後のスキージ減速区間Ｊｃで
は一定の割合でスキージ３の走行速度を低下させてゆ
く。 従来は、上記の区間Ｊｂではスキージ３の走行速度を一
定速度としていたが、この［例１］では、スキージ３の
走行速度を上昇（変化）させている。

【００２４】このようにして、スクリーン印刷を行った
セラミックスグリーンシート１４を用いて製造した積層
セラミックコンデンサにおいては、静電容量のバラツキ
を約１．５％程度改善することができた。

【００２５】なお、スクリーン版１５は、同一図形がマ
トリックス状に多数形成配置されている、マザー基板へ
の印刷用（多数個取り用）のスクリーン版であり、図形
開始位置Ａとは、スクリーン版上の多数の図形の中の、
スキージ３の走り出す側から見て一番手前に位置する図
形の位置を意味しており、また、図形終了位置Ｂとは、
スクリーン版上の多数の図形の中のスキージ３の走り出
す側から見て一番遠い図形の位置を意味している。すな
わち、図形開始位置Ａ及び図形終了位置Ｂは、１個の図
形の前縁と後縁を意味するものではない。

【００２６】［例２］次に、セラミックスグリーンシー
トに対してスクリーン印刷を行なったもう一つの例を図
面を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施形態
にかかるスクリーン印刷方法による印刷を実行中のスキ
ージの走行速度とスクリーン版における走行位置の関係
を示す図である。この実施形態の場合、図２に示すよう
に、図形開始位置Ａ〜図形終了位置Ｂを複数の区間に分
割し、各分割区間でスキージ３の走行速度の変化態様を
それぞれ設定している。なお、図形開始位置Ａから図形
終了位置Ｂの間の分割数（分割区間の数）や分割位置
（区間の幅）は、スクリーン印刷機１のサーボコントロ
ーラ６により印刷条件に応じて調整した。

【００２７】すなわち、印刷中、 スクリーン版１５における図形開始位置Ａの手前まで
のスキージ加速区間Ｋａでは、スキージ３の走行速度を
一定の割合で上昇させてゆき、 図形開始位置Ａから後に続く分割区間Ｋ１では、スキ
ージ加速区間Ｋａよりも上昇割合は緩やかであるが一定
の割合で上昇させ続けるようにし、 分割区間Ｋ１の後に続く分割区間Ｋ２では、分割区間
Ｋ１よりも上昇割合が大きい一定の割合で上昇させ続け
て、 以後、各分割区間Ｋｎでは、さらに一定の割合で走行
速度を上昇させ続けた後、 図形終了位置Ｂで最高の速度に達した直後からのスキ
ージ減速区間Ｋｂでは、一定の割合で低下させてゆくよ
うにした。 従来は、図形開始位置Ａ〜図形終了位置Ｂの区間では、
スキージ３の走行速度を一定としていたが、この［例
２］では、スキージ３の走行速度を上昇（変化）させて
いる。

【００２８】このようにして、各分割区間Ｋ１〜Ｋｎで
走行速度を小刻みに変化させて、スクリーン印刷を行っ
たセラミックスグリーンシート１４を用いて製造した積
層セラミックコンデンサンにおいては、静電容量のバラ
ツキを約１％程度改善することができた。

【００２９】なお、上記の実施の形態では、図形開始位
置Ａから図形終了位置Ｂまでの区間において、常にスキ
ージの走行速度を上昇させ続けた（単調増加させた）場
合について説明したが、逆に単調減少させるようにした
ほうが良好な印刷を行なうことができる場合もある。さ
らには、特定の位置を境に単調増加から単調減少へ変化
させたり、あるいは、特定の位置を境に単調減少から単
調増加へ変化させるようにしたほうがよい場合もある。
また、走行速度が一定の区間を一部に設けてもよい。す
なわち、スクリーン版の版離れ性の程度やその開口率、
あるいはインク材の種類、インク材のレオロジー特性や
温度、スキージ圧力、環境温度などの印刷条件に応じて
適当な走行速度の変化形態を任意に選定することが可能
であり、そうすることによりさらに良好な印刷を行なう
ことができる。

【００３０】また、上記の実施の形態では、セラミック
スグリーンシートに所定の図形を印刷する場合について
説明したが、セラミックスグリーンシートに限らず、フ
ィルムや樹脂シート、ガラス薄板、金属箔などの種々の
対称に所定の図形を印刷する場合に本発明を適用するこ
とが可能である。

【００３１】本発明はさらにその他の点においても上記
実施の形態に限定されるものではなく、スクリーン印刷
機やスクリーン版の具体的な構成などに関しても、発明
の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えるこ
とが可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明のスクリーン印刷方法は、スクリ
ーン印刷中のスキージの走行速度に適当な変化をつける
ようにして、適正な図形印刷を妨げる要因を排除しなが
らスクリーン印刷を行うようにしているので、セラミッ
クスグリーンシートなどの電子部品用基材の印刷領域全
体にわたって適正な状態で所定の図形を印刷することが
可能になる。

【００３３】また、スクリーン版における図形開始位置
と図形終了位置の間を所定の間隔で複数の区間に分割
し、各分割区間ごとにスキージの走行速度の変化態様を
設定することにより、印刷条件を各分割区間の状況に効
率よく対応させることが可能になり、さらに確実に良好
な印刷を行なうことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるスクリーン印刷実行中
のスキージの走行速度とスクリーン版における走行位置
の関係を示す図である。

【図２】本発明の他の実施形態によるスクリーン印刷実
行中のスキージの走行速度とスクリーン版における走行
位置の関係を示す図である。

【図３】本発明のスクリーン印刷方法を実施するのに使
用したスクリーン印刷機の要部正面図である。

【図４】本発明のスクリーン印刷方法を実施するのに使
用したスクリーン印刷機の要部平面図である。

【図５】本発明のスクリーン印刷方法を実施するのに使
用したスクリーン印刷機の要部側面図である。

【図６】本発明のスクリーン印刷方法を実施するのに使
用したスキージの先端形状例を示す部分側面図である。

【図７】従来法によるスクリーン印刷実行中のスキージ
の走行速度とスクリーン版における走行位置の関係を示
す図である。

【図８】スクリーン印刷中のスキージとスクリーン版の
状況を示す模式図である。

【符号の説明】

１ スクリーン印刷機 ２ 移動ブロック ３ スキージ ３ａ，３ｂ スキージの先端部 ４ スクレーパ ５ 一軸ユニット ６ サーボコントローラ ７ サーボモータ ８ ボールスクリュー ９ ベルト １０ ガイドロッド １１ シリンダ １２，１３ 高さ調整用ボルト １４ セラミックスグリーンシート
（電子部品用基材） １５ スクリーン版 Ａ 図形開始位置 Ｂ 図形終了位置 Ｋ１，Ｋ２，Ｋｎ 分割区間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク材を塗り付けるためのスキージ及
   び該スキージを走行させるためのスキージ駆動機構を備
   えたスクリーン印刷機と、所定の印刷図形が製版された
   スクリーン版とを用い、電子部品用基材の表面に、前記
   スクリーン版越しに前記スキージを走行させることによ
   り、前記電子部品用基材の表面に所定の図形をスクリー
   ン印刷する方法において、 前記スクリーン版における図形開始位置と図形終了位置
   との間を走行するスキージの走行速度を、前記スキージ
   駆動機構により変化させることを特徴とするスクリーン
   印刷方法。
2. 【請求項２】 前記スクリーン版における図形開始位置
   と図形終了位置の間を所定の間隔で複数の区間に分割す
   るとともに、各分割区間ごとに前記スキージの走行速度
   の変化態様を設定することを特徴とする請求項１記載の
   スクリーン印刷方法。