JPH10146953A - クリーム半田のスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を半田付けするためのクリーム半田
を基板に印刷するにあたり、そのクリーム半田に最適の
印刷パラメータ（スキージ速度、版離れ速度、印圧な
ど）を迅速・的確に設定できるクリーム半田のスクリー
ン印刷方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 標準のクリーム半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにつ
いて、スキージ速度などの印刷パラメータを印刷パラメ
ータライブラリに予め登録しておく。新たなクリーム半
田を用いて印刷する場合は、このクリーム半田に近い性
質を有する登録済のクリーム半田の印刷パラメータを用
い、この印刷パラメータを微調整しながら試し刷りを行
って最適の印刷パラメータを求め、これを印刷パラメー
タライブラリに登録する。長期間のうちに印刷パラメー
タライブラリの内容は拡充・充実し、印刷パラメータの
設定速度と信頼性は次第に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
半田付けするためのクリーム半田のスクリーン印刷方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を基板に半田付けするためのク
リーム半田は、スクリーン印刷により基板の回路パター
ンのランド上に印刷されるが、この場合クリーム半田は
にじみや欠けなどが生じないように、仕上りよく印刷し
なければならない。

【０００３】クリーム半田には多くの種類があり、それ
ぞれ粘度やチキソ性などの性質が異なる。またクリーム
半田の印刷の仕上り状態は、クリーム半田の種類だけで
なく、スキージ速度、版離れ速度、印圧などの様々な要
素によっても左右される。本発明では、クリーム半田の
スクリーン印刷における仕上りの良否に関係するこれら
の要素を印刷パラメータと定義する。従来は、オペレー
タがこれから行う印刷に使用するクリーム半田を用いて
試し刷りを繰り返し行い、これによりこれから行う印刷
に最適の印刷パラメータを設定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来方法
は、オペレータの勘と経験に基づいて印刷パラメータの
初期値を決定し、この印刷パラメータを変えながら、試
し刷りを多数回繰り返して印刷パラメータを設定してい
たため、長大な時間と労力を要し、また多量のクリーム
半田を無駄に消費してしまうという問題点があった。特
に初期値の設定が不適切であればあるほどこの設定に長
時間を要してしまう。また設定された印刷パラメータに
は、オペレータのかなり大きな個人差が生じることは避
けられず、このためオペレータによって印刷の仕上りに
大きなばらつきが生じ、また長い経験を積まないとすぐ
れたオペレータにはなれないものであった。

【０００５】したがって本発明は、迅速・的確に最適の
印刷パラメータを設定できるクリーム半田のスクリーン
印刷方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、クリーム半田
の種類別に、スキージ速度と版離れ速度と印圧を含む最
適の印刷パラメータを予め印刷パラメータライブラリに
登録しておき、この印刷パラメータライブラリの中か
ら、これから行う印刷に使用するクリーム半田に近似す
る性質を有するクリーム半田を選択し、この選択された
クリーム半田の印刷パラメータを変えながらクリーム半
田の試し刷りを行って、これから行う印刷の印刷パラメ
ータを設定するようにした。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、印刷
パラメータライブラリに登録されたデータを利用し、ま
た印刷パラメータライブラリの内容を次第に充実させて
いくことにより、印刷パラメータの設定を迅速・的確に
行うことができ、またオペレータの個人差を極力解消す
ることができる。

【０００８】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施の形態のクリー
ム半田のスクリーン印刷装置の側面図、図２は同クリー
ム半田のスクリーン印刷装置の制御系のブロック図、図
３は同印刷パラメータライブラリの内容図、図４、図
５、図６は同タッチパネルの画面図である。

【０００９】まず、図１を参照して、クリーム半田のス
クリーン印刷装置の全体構造を説明する。１はスクリー
ンマスクであって、マスクホルダ２に保持されている。
スクリーンマスク１には印刷パターンのパターン孔が形
成されている。３，４は左右一対のスキージであって、
シリンダ５，６のロッド７，８に結合されており、ロッ
ド７，８が突没することにより上下動し、スクリーンマ
スク１の上面に接離する。シリンダ５，６はナット９に
結合されている。ナット９は水平な送りねじ１０が螺入
されている。１１は送りねじ１０のホルダ、１２はＨ軸
モータである。したがってＨ軸モータ１２が駆動する
と、ナット９は送りねじ１０に沿って移動し、スキージ
３，４はスクリーンマスク１上を摺動する。

【００１０】１３は基板を所定位置に位置決めするため
の可動テーブルであって、Ｘテーブル１４、Ｙテーブル
１５、Ｚテーブル１６、基板ホルダ１７を段積して構成
されており、基板ホルダ１７上に基板１８が載せられて
いる。Ｘ軸モータ１９、Ｙ軸モータ２０、Ｚ軸モータ２
１がそれぞれ駆動すると、基板１８はＸ方向、Ｙ方向へ
水平移動し、またＺ方向へ上下動し、これにより基板１
８はスクリーンマスク１の直下の印刷位置に位置決めさ
れる。２２は基板１８を基板ホルダ１７上に搬入する搬
入コンベヤ、２３はここから搬出する搬出コンベヤであ
る。

【００１１】搬入コンベヤ２２とスクリーンマスク１の
間にはカメラ２４が設けられている。鎖線で示すよう
に、Ｘテーブル１４とＹテーブル１５を駆動して基板１
８をカメラ２４の下方へ移動させ、そこでカメラ２４で
基板１８の上面を観察して基板１８の位置認識やクリー
ム半田の印刷状態の検査を行う。２５はタッチパネルで
あって、様々な情報の表示や入力などを行う。２６はス
クリーンマスク１上に投入されたクリーム半田である。

【００１２】このスクリーン印刷装置は、スクリーンマ
スク１を基板１８上に重ね、スキージ３またはスキージ
４をスクリーンマスク１上を摺動させることにより、ス
クリーンマスク１のパターン孔を通して基板１８のラン
ド上にクリーム半田２６を印刷する。そして次にＺテー
ブル１６を駆動して基板１８をスクリーンマスク１から
下降・分離（版離れ）させることにより、ランド上にク
リーム半田２６を転写する。

【００１３】次に、図２を参照して制御系を説明する。
３０は制御部である。タッチパネル２５、カメラ２４、
シリンダ５，６、Ｘ軸モータ１９、Ｙ軸モータ２０、Ｚ
軸モータ２１、Ｈ軸モータ１２は、それぞれタッチパネ
ル制御部３１、印刷状態検査部３２、印圧制御部３３、
ＸＹテーブル制御部３４、版離れ制御部３５、スキージ
速度制御部３６を介して制御部３０に接続されている。
また制御部３０には、印刷パラメータ記憶部３７、印刷
パラメータライブラリ３８、ＲＯＭ３９が接続されてい
る。ＲＯＭ３９には、クリーム半田のスクリーン印刷に
必要な様々なデータやプログラムが登録されている。

【００１４】次に、図３を参照して印刷パラメータライ
ブラリ３８に登録されたデータの内容について説明す
る。この印刷パラメータライブラリは、クリーム半田
（以下、単に半田ともいう）の種類別に、印刷パラメー
タを登録している。印刷パラメータは、スキージ速度
（ｍｍ／ｓ）、版離れ速度（ｍｍ／ｓ，基板１８をスク
リーンマスク１から相対的に下降させてパターン孔内の
半田をランド上に転写させるときの基板１８の下降速
度）、版離れモード（基板１８をスクリーンマスク１か
ら下降させるときの下降速度を等速にするか、あるいは
加速度を加えながら下降させるか）、版離れストローク
（ｍｍ，基板１８をスクリーンマスク１から下降させる
下降ストローク）、印圧（ｇ／ｍｍ，スキージ３，４を
スクリーンマスク１に押し付ける圧力）、クリアランス
（ｍｍ，スキージ３，４をスクリーンマスク１上を摺動
させて印刷するときのスクリーンマスク１と基板１８の
ギャップ）などである。上記６つの印刷パラメータのう
ち、スキージ速度、版離れ速度、印圧の３つが特に印刷
の仕上りに影響する。

【００１５】半田の種類はきわめて多いものであり、す
べての半田について印刷パラメータを予め求めて登録し
ておくことは実際上不可能である。そこで本実施の形態
では、使用頻度の高い半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを標準半田と
し、これらの半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて試し刷りを行
うことによってこれらの半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに最適の印
刷パラメータを予め求め、印刷パラメータライブラリ３
８に登録しておく。そしてユーザーが新たな半田を使用
する毎に、新たに使用する半田の印刷用パラメータを予
め登録済の半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの印刷パラメータを基に
求め、印刷パラメータライブラリ３８に追加登録してい
く。これにより印刷パラメータライブラリ３８の内容を
徐々に充実させていくものである。なお図３では、半田
の種類別に印刷パラメータを設定しているが、半田が塗
布される基板１８の回路パターンの電極のピッチ別（フ
ァインピッチか非ファインピッチか）に印刷パラメータ
を設定してもよい。

【００１６】次に、図４〜図６を参照して、印刷パラメ
ータの設定方法を説明する。図４は、タッチパネル２５
の初期画面であり、「自動運転」、「印刷パラメータ設
定」、「サブメニュー表示」の３つのメニューが表示さ
れる。なお「自動運転」とは通常のスクリーン印刷運転
のことである。

【００１７】まず、図４の初期画面で「印刷パラメータ
設定」を押圧すると、図５の画面が表示される。ところ
で、基板に印刷する半田の種類は、一般には、基板製造
の発注主が指定する。指定された半田が、既登録の標準
半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れかである場合は、図５の画面
の「選択」を押圧し、続いてパターン名称中の該当の
「１ 半田Ａ」〜「４ 半田Ｄ」の何れか（例えば半田
Ａ）を押圧する。すると図３に示す印刷パラメータライ
ブラリの該当の半田の印刷パラメータは読み取られ、印
刷パラメータライブラリ３８から印刷パラメータ記憶部
３７に書き写されるとともに、図６に示す画面が表示さ
れる。しかしながら一般には、発注主に指定された半田
が上記半田Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れかと同じ半田であるこ
とは稀である。そこで、この指定された未登録の半田に
ついて、以下のようにして印刷パラメータを設定する。
まず未登録の半田に最も近い物性を有する半田（本例で
は半田Ａ）の印刷パラメータを上述した手順で設定す
る。すると図６の画面が表示される。次に「前画面に戻
る」を押圧して図５の画面に戻り、図５の画面において
「選択」を押圧し、続いて「５ 未設定」を押圧する。
すると図６の画面には、パターン名称「未設定」の印刷
パラメータが表示される。なおこのときの各印刷パラメ
ータには、半田Ａの数値がとりあえず表示される。

【００１８】図６において、上ボタン４１を押せば数値
は増加し、下ボタン４２を押せば数値は減少する。そこ
で上ボタン４１や下ボタン４２を操作して各印刷パラメ
ータの数値を変えながら「試し刷り」を押して半田の試
し刷りを行い、印刷の仕上りの良否を判定する。この良
否の判定はオペレータが目視で行ってもよく、あるいは
カメラ２４で観察して自動判定してもよい。判定結果が
ＮＧであれば、上記数値を変えて試し刷りをやり直す。
そして判定結果がＯＫになったならば、パターン名称を
命名してキーボード（図示せず）などの入力手段で入力
してパターン名称を未設定から命名した名称に修正し
（例えば「半田ａ」と命名）、「ライブラリ保存」を押
す。するとこの「半田ａ」の印刷パラメータは印刷パラ
メータライブラリ３８に登録される。そして図４の初期
画面に戻り、「自動運転」を押せば、基板１８に対する
半田ａの印刷が行われる。なおこの登録が完了すると図
５の画面のＮｏ．５のパターン名称には「半田ａ」と表
示される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、新たなクリーム半田を用いる
毎に、そのクリーム半田の印刷パラメータを設定し、印
刷パラメータライブラリに登録することにより、長期間
のうちに印刷パラメータライブラリの内容は拡充・充実
される。したがって新たなクリーム半田を用いる場合に
は、そのクリーム半田に近い性質（特に粘度とチキソ
性）を有するクリーム半田を印刷パラメータライブラリ
の中から選択し、その印刷パラメータをそのまま用いた
り、あるいはこれに微修正を加えて最適の印刷パラメー
タを設定することができる。したがって新たなクリーム
半田を用いる場合にも、印刷パラメータを迅速・的確に
設定することができ、また印刷パラメータライブラリは
何人でも使用できるので、オペレータの個人差を極力解
消し、オペレータが誰であっても、同様の仕上りの印刷
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のクリーム半田のスクリ
ーン印刷装置の側面図

【図２】本発明の一実施の形態のクリーム半田のスクリ
ーン印刷装置の制御系のブロック図

【図３】本発明の一実施の形態の印刷パラメータライブ
ラリの内容図

【図４】本発明の一実施の形態のタッチパネルの画面図

【図５】本発明の一実施の形態のタッチパネルの画面図

【図６】本発明の一実施の形態のタッチパネルの画面図

【符号の説明】

１ スクリーンマスク ３，４ スキージ １８ 基板 ２５ タッチパネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時田 邦彦 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーンマスクを基板上に重ね、スクリ
   ーンマスク上をスキージを摺動させることにより、スク
   リーンマスクのパターン孔を通して基板にクリーム半田
   を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷において、ク
   リーム半田の種類別に、スキージ速度と版離れ速度と印
   圧を含む最適の印刷パラメータを予め印刷パラメータラ
   イブラリに登録しておき、この印刷パラメータライブラ
   リの中から、これから行う印刷に使用するクリーム半田
   に近似する性質を有するクリーム半田を選択し、この選
   択されたクリーム半田の印刷パラメータを変えながらク
   リーム半田の試し刷りを行って、これから行う印刷の印
   刷パラメータを設定することを特徴とするクリーム半田
   のスクリーン印刷方法。