JPH10193562A - 半田ペースト印刷用スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーンの開口部に簡単な工夫をすること
で、ランド部の位置ズレや半田ペーストの印刷位置ズレ
あるいは実装部品の位置ズレが生じることがあっても、
実装部品の半田固定を確実に行うことのできる半田ペー
スト印刷用スクリーンを得る。 【解決手段】 半田ペースト１３がスクリーン開口部１
７に刷り込まれ、配線基板２上に印刷されるようにした
スクリーンにおいて、半田ペースト１３がスクリーン側
に残留されやすいスクリーン開口部１７のコーナー部分
１７ａに本来の開口部形状からはみ出す第２の開口部２
０を形成し、配線基板２のランド部１８上に本来の開口
部形状の半田ペーストが印刷できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば印刷配線基
板のランド部上に半田ペーストを印刷形成するためのス
クリーンに関し、特にランド部上に本来のスクリーン開
口部形状の半田ペーストの印刷に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種、スクリーンを有する印刷
機の概要図を図４に示す。印刷機筐体１には配線基板２
が搬送されるコンベア等の搬送レール３が水平に横断さ
れ、印刷機筐体１内においてレール３の上方に枠体４ａ
によって張られた状態のメタルスクリーン（以下、スク
リーン４という）が配置されている。このスクリーン４
に半田ペーストを充填するための後述する開口部が形成
されている。

【０００３】スクリーン４の上方にはスキージホルダー
５及び６にそれぞれ取り付けられた２つのスキージ７，
８がスキージヘッド９に懸垂状態に支持され、スキージ
７，８は２つのシリンダー１０によって上下動可能にさ
れている。そして、スキージ７，８はモータ１１で回転
駆動される駆動軸１２に沿ってスクリーン４上を移動し
半田ペースト１３をスクリーンの開口部に刷り込まれる
操作が行われる。

【０００４】一方、搬送レール３の下方にはシリンダー
１４によって上下動する吸着テーブル１５が配置されて
いる。尚、１６は吸着テーブル１４内のエアーを吸引す
るバキュームである。

【０００５】次に、上述した印刷機を使用して配線基板
に半田ペーストを印刷する一連の動作について説明する
と、まず、搬送レール３上に乗せられた配線基板２が印
刷位置に位置決めされる。この配線基板２は上動する吸
着テーブル１５によって吸着保持されたまま搬送レール
３から浮き上がりスクリーン４の裏面に接触して停止す
る。

【０００６】かくして、モータ１１が駆動しスキージ５
の移動動作により半田ペースト１３がスクリーン４上に
刷り込まれることによって、配線基板２のランド部上に
半田ペースト１３が印刷される。

【０００７】半田ペースト１３の印刷後は、吸着テーブ
ル１５を下動させて配線基板２が搬送レール３上に乗り
移った時点でバキューム動作を停止させ、吸着テーブル
１５を配線基板２から離す。このあと、配線基板２は搬
送レール３の移動によって印刷機外へ搬送され、次の工
程である配線基板２上への実装部品の搭載工程へ移送さ
れる。

【０００８】ここで、半田ペースト１３が刷り込まれる
スクリーン４の開口部形状の一例を図５に示す。開口部
は符号１７で示し、実施例ではコーナー部をアール状に
面取りしたほぼ台形状を有し、その向きが反転されチド
リ状に交互に配列されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、開口部１７
に半田ペーストが刷り込まれることで、半田ペーストが
配線基板のランド部に転写印刷されるものであるが、半
田ペーストは粘着力があるため一部の半田ペーストが開
口部１７側に残留し、配線基板上に印刷された半田ペー
ストに欠落部分が生じることがある。特に実施例の場合
の開口部１７ではヘアピン状のコーナー部分１７ａに半
田ペーストの残留が多く発生する。この結果、実装部品
のリード端子が印刷された半田ペースト上に接合されな
いといった問題がある。

【００１０】配線基板への半田ペーストの印刷において
は、ランド部の位置精度や半田ペーストの印刷位置精度
あるいは実装部品が搭載される位置精度に影響される。

【００１１】以下、図６Ａ〜Ｄに示した工程図を参照し
て実装部品のリード端子が半田ペーストと接続されなく
なる様子について説明する。

【００１２】図６Ａはスクリーン４の裏面に配線基板２
が接合され、スキージ７によって半田ペースト１３を開
口部１７内に刷り込み配線基板２に形成した銅箔等のラ
ンド部１８上に印刷している工程図である。この際、ラ
ンド部１８に対して半田ペースト１３がズレ幅Ｓの印刷
ズレをしている状態を想定している。

【００１３】図６Ｂは半田ペーストの印刷後にスクリー
ン４から配線基板２を分離した状態の工程図である。す
なわち、スクリーン開口部１７に刷り込まれた半田ペー
スト１３は幅の狭いコーナー部分１７ａではその内面側
との粘着力により残留半田ペースト１３ａとなって発生
するので、ランド部１８上に本来印刷されるべき半田ペ
ーストの欠落部分１３ｂが生じ、このため、ランド部１
８には僅かな量の半田ペースト１３ｃのみしか印刷され
ない。

【００１４】図６Ｃは印刷された半田ペーストの上に実
装部品のリード端子１９が配置された状態の工程図であ
り、この際、半田ペーストに対してリード端子１９がズ
レ幅Ｓ₀ の位置ズレが生じて搭載された場合には、リー
ド端子１９が半田ペースト１３の欠落した部分１３ｃに
対応することになり、半田ペーストとは接合されない。

【００１５】図６Ｄは実装部品が搭載された配線基板２
をリフロー炉に投入して半田固定を終了した後の工程図
である。すなわち、実装部品のリード端子１９が半田ペ
ーストに接合されない状態で半田の溶融が行われること
になるので、リード端子１９は溶融した半田ペースト１
３と結合されることもなく電気的接続の不良状態とな
る。

【００１６】このように従来のスクリーン開口部にあっ
ては、半田ペーストを配線基板のランド部に転写印刷す
る工程においてスクリーン開口部に一部の半田ペースト
が残留し易いといった問題に起因し、さらに、ランド部
の位置精度や半田ペーストの印刷位置精度あるいは実装
部品が搭載される位置精度によって実装部品の半田固定
が困難となり信頼性の低い印刷技術であった。

【００１７】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、スクリーンの開口部に簡単な工
夫をすることで、ランド部の位置ズレや半田ペーストの
印刷位置ズレあるいは実装部品の位置ズレが生じること
があっても、実装部品の半田固定を確実に行うことので
きる半田ペースト印刷用スクリーンを得ることを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による半田ペースト印刷用スクリーンは、半
田ペーストがスクリーン側に残留されやすいスクリーン
開口部の形状部分に、当該スクリーン開口部の本来の開
口部形状からはみ出す第２の開口部を形成し、配線基板
上に本来の開口部形状の半田ペーストを印刷可能にした
ものである。

【００１９】このように構成したことで、半田ペースト
は第２の開口部にまで刷り込まれるが、スクリーンから
配線基板が分離されたとき第２の開口部に半田ペースト
が残留するようになり、本来の開口部に刷り込まれた半
田ペーストを配線基板側に印刷することができる。

【００２０】また、第２の開口部をスクリーン開口部の
コーナー部分あるいはエッジ部分に形成した。これによ
って、半田ペーストが残留し易い本来のスクリーン開口
部のコーナー部分やエッジ部分においての半田ペースト
の残留を防止することができる。

【００２１】また、半田ペーストを配線基板上のランド
部に印刷するようにした。これによって、ランド部へ本
来のスクリーン開口部形状の半田ペーストを効果的に印
刷することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による半田ペースト
印刷用スクリーンの実施例を図面を参照して説明する。

【００２３】図１はスクリーン開口部の一例の平面図、
図２は半田ペーストの印刷から実装部品の半田固定まで
の工程図であり、従来例で説明した構成部分と同一部分
には同じ符号を付して説明する。

【００２４】スクリーン開口部１７は実施例ではコーナ
ー部をアール状に面取りし、仮想線で示したヘアピン状
のコーナー部分１７ａまでの形状がほぼ台形状の本来の
スクリーン開口部である。

【００２５】かくして、本発明のスクリーン開口部は、
ヘアピン状のコーナー部分１７ａに半田ペーストが残留
し易いことを解消するため、コーナー部分１７ａより外
側にはみ出す第２の開口部２０をスクリーン開口部１７
と連続させた開口部形状に構成したものである。

【００２６】以下、図２Ａ〜Ｄに示した工程図を参照し
て実装部品の半田付け工程について説明する。

【００２７】図２Ａはスクリーン４の裏面に配線基板２
が接合され、スキージ７によって半田ペースト１３を開
口部１７及び第２の開口部２０内に刷り込み配線基板２
に形成した銅箔等のランド部１８上に印刷している工程
図である。この際、ランド部１８に対して半田ペースト
１３がズレ幅Ｓの印刷ズレをしている状態を想定してい
る。

【００２８】図２Ｂは半田ペーストの印刷後にスクリー
ン４から配線基板２を分離した状態の工程図である。す
なわち、スクリーン４の開口部に刷り込まれた半田ペー
スト１３は幅の狭い第２の開口部２０ではその内側面と
の粘着力により残留半田ペースト１３ａが発生するが、
コーナー部分１７ａを含めた開口部１７側のエリアでは
ランド部１８面との粘着力により残留半田ペーストと分
離され、本来の開口部形状のエリアの半田ペースト１３
がランド部１８上に転写され印刷することができる。

【００２９】図２Ｃは印刷された半田ペーストの上に実
装部品のリード端子１９が配置された状態の工程図であ
り、この際、半田ペーストに対してリード端子１９がズ
レ幅Ｓ₀ の位置ズレが生じて搭載された場合でも、リー
ド端子１９が本来の開口部形状の半田ペースト１３の上
に接合させることができる。

【００３０】図２Ｄは実装部品が搭載された配線基板２
をリフロー炉に投入して半田固定を終了した後の工程図
である。すなわち、実装部品のリード端子１９は溶融し
た本来の開口部形状の半田ペースト１３と結合され良好
な電気的接続が可能となる。

【００３１】このように本発明では半田ペーストがスク
リーン側に残留されやすいスクリーン開口部１７のコー
ナー部分１７ａに、スクリーン開口部１７の本来の開口
部形状からはみ出す第２の開口部２０を形成すること
で、ランド部の位置ズレや半田ペーストの印刷位置ズレ
あるいは実装部品の位置ズレが生じることがあっても、
実装部品のリード端子１９とランド部１８上に印刷した
半田ペースト１３との半田固定を行い良好な電気的接続
を確実にすることができるといった利点がある。

【００３２】尚、第２の開口部２０は実施例では図３Ａ
に示すように先端部形状を円弧状にしたが、その他、先
端部形状を図３Ｂに示すように角形状の開口部２０ａに
したり、あるいは図３Ｃに示すように先鋭形状の開口部
２０ｂにすることであってもよい。さらに、図３Ｄに示
すように第２の開口部を円形状の開口部２０ｃにするよ
うにしてもよい。

【００３３】本発明は、上述しかつ図面に示した実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内
で種々の変形実施が可能である。

【００３４】実施例では本来のスクリーン開口部１７の
形状をほぼ台形状にしたものについて説明したが、開口
部形状は例えばランド部の形状に応じて任意である。従
って、第２の開口部の形成位置はスクリーン開口部の残
留半田ペーストが生じ易いコーナー部分あるいはエッジ
部分に形成すれば良い。

【００３５】また、第２の開口部はスクリーン開口部に
コーナー部分やエッジ部分が複数存在する場合には、そ
れぞれ対応する部分に複数の第２の開口部を形成する。

【００３６】また、本発明によるスクリーンは半田ペー
ストの印刷以外、粘着力を有する印刷材料のスクリーン
にも広く適用可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半田ペース
ト印刷用スクリーンは、半田ペーストがスクリーン側に
残留されやすいスクリーン開口部の形状部分に、当該ス
クリーン開口部の本来の開口部形状からはみ出す第２の
開口部を形成したことによって、本来のスクリーン開口
部に刷り込まれたエリアの半田ペーストを配線基板側に
印刷することができ、これによって、ランド部の位置ズ
レや半田ペーストの印刷位置ズレあるいは実装部品の位
置ズレが生じることがあっても、実装部品のリード端子
とランド部上に印刷した半田ペーストとの半田固定を行
い良好な電気的接続を確実にすることができる効果があ
る。

【００３８】また、第２の開口部をスクリーン開口部の
コーナー部分あるいはエッジ部分に形成したことによっ
て、半田ペーストが残留し易い本来のスクリーン開口部
のコーナー部分やエッジ部分においての半田ペーストの
残留を防止することができる。

【００３９】また、半田ペーストを配線基板上のランド
部に印刷するようにしたので、ランド部へ本来のスクリ
ーン開口部形状の半田ペーストを効果的に印刷すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスクリーン開口部の平面図であ
る。

【図２】Ａ スクリーン開口部への半田ペーストの印刷
工程図である。 Ｂ スクリーンから配線基板を分離した工程図である。 Ｃ 印刷された半田ペーストに実装部品のリード端子を
搭載した工程図である。 Ｄ リード端子を半田固定した工程図である。

【図３】第２の開口部の種々の形状例である。

【図４】従来からのスクリーン印刷用の印刷機の概要図
である。

【図５】従来のスクリーン開口部の平面図である。

【図６】Ａ 従来のスクリーン開口部への半田ペースト
の印刷工程図である。 Ｂ スクリーンから配線基板を分離した工程図である。 Ｃ 印刷された半田ペーストに実装部品のリード端子を
搭載した工程図である。 Ｄ 半田の溶融工程図である。

【符号の説明】

４ スクリーン、１３ 半田ペースト、１３ａ 残留半
田ペースト、１７ スクリーン開口部、１７ａ 本来の
スクリーン開口部のコーナー部分、１８ ランド部、１
９ 実装部品のリード端子、２０，２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ 第２の開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田ペーストがスクリーン開口部に刷り
   込まれ、配線基板上に印刷されるようにしたスクリーン
   において、 半田ペーストがスクリーン側に残留されやすいスクリー
   ン開口部の形状部分に、当該スクリーン開口部の本来の
   開口部形状からはみ出す第２の開口部を形成し、上記配
   線基板上に本来の開口部形状の半田ペーストを印刷可能
   にしたことを特徴とする半田ペースト印刷用スクリー
   ン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半田ペースト印刷用スク
   リーンにおいて、 上記第２の開口部がスクリーン開口部のコーナー部分あ
   るいはエッジ部分に形成されていることを特徴とする半
   田ペースト印刷用スクリーン。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半田ペースト印刷用スク
   リーンにおいて、 半田ペーストが配線基板上のランド部に印刷されること
   を特徴とする半田ペースト印刷用スクリーン。