JPH10296950A - クリーム半田印刷方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスクプレートの刷り方向前後に無駄な部分
を生じたり、マスクプレートや基板を傾けたりすること
なく、スキージにスキュー角をもたせて印刷する。 【解決手段】 基板１２にマスクプレート１４を密着さ
せて、スキージ１８をスキージ駆動部材１６によって刷
り方向に移動させることにより、クリーム半田２０をパ
ターン開孔２２から基板１２上に塗布するようにしたク
リーム半田印刷装置１０において、スキージ１８を、回
転支持装置２４によって回転可能に支持し、印刷開始時
にマスク枠１５の端縁１５Ａと平行なスキージ１８を、
スキュー角制御装置３６により、所定のスキュー角θま
で揺動、且つ固定し、スキュー角θのまま刷り方向に移
動させて印刷し、印刷終了時にスキュー角制御装置３６
により、スキュー角零となるまでスキージ１８を揺動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリント基板に
電子部品の半田付け用のクリーム半田をスクリーン印刷
により塗布するクリーム半田印刷方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサチップ、抵抗
チップ等の電子部品をプリント基板に表面実装する際
に、スクリーン印刷により、プリント基板の回路パター
ンにおける電極位置に、電子部品半田付け用のクリーム
半田を塗布するようにしている。

【０００３】この種のクリーム半田印刷装置は、通常、
被印刷物であるプリント基板の上面にマスクプレートを
密着させ、マスクプレート上面に沿ってスキージを摺動
させることにより、マスクプレート上面に供給したクリ
ーム半田を、マスクプレートに形成されているパターン
開孔からプリント基板上面に該パターン開孔に応じて押
出して塗布するようにされている。

【０００４】前記スキージは、自動車のワイパブレード
と同様のゴム等の弾性体からなるブレードを備え、長方
形のマスクプレートにおける一辺の近傍且つ該一辺に平
行な姿勢から、対向する他辺に向かってブレードの長手
方向と直交する方向に、スキージ駆動部材により駆動さ
れ、このとき、ブレード先端をマスクプレート上面に摺
接させて、クリーム半田をパターン開孔から押し出すよ
うにされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば、図１０、図１
１に示されるように、マスクプレート１に形成さている
パターン開孔２がＱＦＰ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage）用の
場合、スキージ３の刷り方向（摺動方向）Ｘに対して平
行な縦向き開孔２Ａと、これと直交する横向き開孔２Ｂ
とがある。

【０００６】スキージ３のゴムブレードは弾性的に変形
し易く、マスクプレート１上面に沿って摺動する際に、
その先端がパターン開孔２内に入り込むことが知られて
いる。

【０００７】スキージ３先端が前記縦向き開孔２Ａ内に
入り込むとき、該縦向き開孔２Ａの幅（スキージ３移動
方向Ｘと直交方向の幅）が狭いので、その落ち込み量が
少なく、従って衝撃も少ない。

【０００８】しかしながら、横向き開孔２Ｂ内にスキー
ジ３の先端が落ち込むとき、該横向き開孔２Ｂはスキー
ジ３と平行方向に長いので、スキージ３の先端は衝撃的
に横向き開孔２Ｂ内に落ち込み、その落ち込み深さも大
きくなり、これが横向き開孔２Ｂ内のクリーム半田を大
きく掻き取ってしまい、印刷後の半田膜厚が薄くなる不
良の原因となるという問題点がある。

【０００９】又、スキージ３がパターン開孔２から出る
ときも、該スキージ３の進行方向に直角となる部分では
スキージ３先端の動きが速く、且つ大きくなり、時には
横向き開孔２Ｂ内のクリーム半田を掻き出してしまうこ
とがある。

【００１０】これに対して、縦向き開孔２Ａではスキー
ジ３が該縦向き開孔２Ａから出るときの衝撃及び速度が
小さいため、縦向き開孔２Ａ内のクリーム半田をスキー
ジ３の先端が掻き出すことが少ない。

【００１１】従って、スキージ３の進行方向に平行にな
る縦向き開孔２Ａと、直交する方向となる横向き開孔２
Ｂに対応する個所での印刷後のプリント基板上での膜厚
が異なる印刷むらが生じてしまうという問題点がある。

【００１２】これに対して、図１２に示されるように、
スキージ３を刷り方向に対して傾けて行うスキュー印刷
方法や、図１３に示されるように、パターン開孔２を刷
り方向に対して傾けた状態でマスクプレート１をマスク
枠４に取り付けると共に、プリント基板も傾けるように
した印刷方法が知られている。

【００１３】これらの方法は、スキージ３の先端が、縦
向き開孔２Ａ及び横向き開孔２Ｂの両者に対して斜めに
摺動するので、その入り込み深さが等しくなり、又移動
時の際の衝撃も小さくなるという利点がある。

【００１４】しかしながら、図１２のスキュー印刷の場
合は、スキージ３の始点、終点の一部が印刷できないと
いう問題点がある。

【００１５】又、パターン開孔及びプリント基板を刷り
方向に対して傾けるようにした図１３の場合は、前記図
１２のスキュー印刷の場合と同様に、傾けた角度分だけ
刷り方向に場所をとってしまうため、マスク枠４に対し
て印刷できるプリント基板の大きさが小さくなってしま
うという問題点がある。

【００１６】この発明は、上記従来の問題点を解消すべ
くなれさたものであって、パターン開孔やプリント基板
を傾けることなく、且つ、印刷中にスキージの角度を変
更してスキュー印刷することができるようにしたクリー
ム半田印刷方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本方法発明は、請求項１
のように、基板の上面にマスクプレートを密着させ、ス
キージ駆動部材によりマスクプレート上面に沿ってスキ
ージを摺動させることにより、前記マスクプレート上面
に供給したクリーム半田をマスクプレートに形成されて
いるパターン開孔から前記基板上面に塗布するクリーム
半田印刷方法において、前記スキージを、前記マスクプ
レートの一端縁近傍位置で、該一端縁に平行な姿勢か
ら、該一端縁に対して平面視で一定のスキュー角となる
まで揺動させ、次に該スキュー角を保ったまま、前記一
端縁と直交する方向にこれと対向する他端縁に向けて摺
動させ、該他端縁近傍位置で前記スキュー角が零となる
ように揺動させるようにして、上記目的を達成するもの
である。

【００１８】又、本装置発明は、請求項４のように、基
板の上面にマスクプレートを密着させ、スキージ駆動部
材によりマスクプレート上面に沿ってスキージを摺動さ
せることにより、前記マスクプレート上面に供給したク
リーム半田をマスクプレートに形成されているパターン
開孔から前記基板上面に塗布するクリーム半田印刷装置
において、前記スキージ駆動部材に設けられ、前記スキ
ージを、前記マスクプレートと直交する回転軸を中心と
して回転自在、且つ、所定の回転位置に固定自在に支持
する回転支持装置を有するようにして、上記目的を達成
するものである。

【００１９】本発明においては、印刷開始時に、スキー
ジを、マスクプレートの一端縁近傍位置で、これと平行
な姿勢から一定のスキュー角まで傾けて、このスキュー
角を保ったままスキュー印刷をし、前記一端縁と対向す
る他端縁近傍位置で、これと平行な姿勢となるように、
スキージをスキュー角零まで戻すことにより、マスクプ
レート全面を効率的にクリーム半田印刷に利用できると
共に、スキュー印刷により膜厚のばらつきの少ないクリ
ーム半田印刷を行うことができる。

【００２０】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を図面を
参照して詳細に説明する。

【００２１】本発明の実施の形態の第１例に係るクリー
ム半田印刷装置１０は、図１に示されるように、基板１
２の上面にマスクプレート１４を密着させ、スキージ駆
動部材１６によりマスクプレート１４上面に沿ってスキ
ージ１８を移動させることにより、マスクプレート１４
上面に供給したクリーム半田２０をマスクプレート１４
に形成されているパターン開孔２２から、前記基板１２
上面に塗布するものであって、前記スキージ１８は、回
転支持装置２４を介して、前記マスクプレート１４と直
交する回転軸２６を中心として回転自在、且つ、所定の
位置に固定自在に支持されている。

【００２２】前記回転軸２６は、鉛直方向に配置され、
その下端には、水平軸２８を介して前記スキージ１８
が、その長手方向中心位置で前記水平軸２８廻りに揺動
自在に支持されている。

【００２３】前記スキージ駆動部材１６は、水平に配置
された板状部材であって、前記回転軸２６を回転自在に
支持すると共に、その上方に配置されている支持板３０
に、４本の鉛直のガイドシャフト３２により鉛直方向昇
降自在に支持されている。

【００２４】前記支持板３０は、図１において、右端に
送りナット３４Ａを備え、この送りナット３４Ａに螺合
するフィードスクリュー３４Ｂを回転させることによっ
て、スキージ１８による刷り方向に往復動され得るよう
になっている。

【００２５】前記スキージ１８の、前記回転軸２６廻り
の回転角度であるスキュー角θは、スキュー角制御装置
３６によって調節、且つ、固定できるようにされてい
る。

【００２６】前記スキュー角制御装置３６は、前記回転
軸２６の、前記スキージ駆動部材１６から上方に突出し
た端部に一体的に取り付けられているスプロケットホイ
ール３６Ａと、このスプロケットホイール３６Ａに巻回
されているタイミングベルト３６Ｂと、このタイミング
ベルト３６Ｂを介して前記スプロケットホイール３６Ａ
を駆動するためのモータ３６Ｃと、このモータ３６Ｃを
制御するための制御装置３８とを含んで構成されてい
る。

【００２７】図の符号３６Ｄは前記モータ３６Ｃの出力
軸に取り付けられている駆動スプロケットホイール、３
６Ｅはスキージ駆動部材１６に取り付けられ、前記タイ
ミングベルト３６Ｂが巻回されているアイドルスプロケ
ットホイールをそれぞれ示す。

【００２８】なお、前記支持板３０に対してスキージ駆
動部材１６を昇降させる昇降手段、及び、前記フィード
スクリュー３４Ｂを駆動するためのモータは図示省略す
る。

【００２９】次に図１のクリーム半田印刷装置１０の作
用について説明する。

【００３０】印刷開始時には、スキージ１８が、マスク
枠１５の印刷開始側端縁１５Ａに接近した位置でこれと
平行となるように、即ちスキュー角θ＝０となるように
しておく。

【００３１】なお、スキージ１８の先端と端縁１５Ａと
の間には、予め、スキージ１８を回転軸２６を中心とし
て角度θだけ揺動させたとき、該スキージ１８の図１に
おいて右端と干渉しないように距離ＸA だけ間隔をとっ
ておく。

【００３２】印刷開始は、まずモータ３６Ｃによりスプ
ロケットホイール３６Ａを介して、回転軸２６を図１に
おいて反時計方向に角度θだけ回転し、固定する。（図
２（Ａ）、（Ｂ）参照）

【００３３】次に、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示されるよう
に、スキュー角θを維持したまま、フィードスクリュー
３４Ｂを回転させることによって、支持板３０、スキー
ジ駆動部材１６と共に、スキージ１８を刷り方向に駆動
する。

【００３４】これによって、マスクプレート１４上のク
リーム半田２０を、パターン開孔２２から基板１２上に
塗布させる。

【００３５】このとき、スキージ１８の先端はスキュー
角θでマスクプレート１４上を摺動するので、該スキー
ジ先端がパターン開孔２２内に深く入り込むことがな
い。

【００３６】図２（Ｃ）に示される状態となったとき、
フィードスクュー３４Ｂによる送りを停止し、次に、モ
ータ３６Ｃによってスプロケットホイール３６Ａを前記
とは反対方向に角度θだけ回転駆動し、図（Ｄ）に示さ
れるように、前記マスク枠１５における端縁１５Ａと対
向する他端縁１５Ｂ近傍で、且つこれと平行となるよう
にする。

【００３７】これによって、１回のクリーム半田印刷を
終了する。

【００３８】印刷終了後は、前記スキージ駆動部材１６
及びスキージ１８を上昇させて、更に、フィードスクュ
ー３４Ｂを前記とは反対方向に回転駆動し、図１に示さ
れる印刷開始位置に戻す。

【００３９】なお、スキージ１８に付着しているクリー
ム半田の除去、あるいはスキージ１８のブレード部分の
交換等の場合は、スキージ１８の上昇位置で、スキージ
１８を回転軸２６廻りに１８０°回転するとスキージ１
８に対する作業者の位置を変更しなくてもよい。

【００４０】上記実施の態様の例においては、印刷開始
位置で、スキージ１８とマスク枠１５の端縁１５Ａとの
間には、距離ＸA を設けてスキージ１８を回転軸２６を
中心として揺動させたとき、該スキージ１８の端部と端
縁１５Ａとが干渉しないようにしているが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００４１】例えば、図３（Ａ）に示されるように、ス
キージ１８を、マスク枠１５の端縁１５Ａに、前記のよ
うな隙間ＸA を設けることなく接近した状態としてお
き、ここから、図３（Ｂ）に示されるように、スキージ
駆動部材１６によって刷り方向にスキージ１８を駆動さ
せつつ、該スキージ１８を回転軸２６を中心としてスキ
ュー角θとなるまで揺動させるようにしてもよい。

【００４２】この場合、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示される
ように、スキージ１８が他端縁１５Ｂに接近したとき、
スキージ１８は、スキージ駆動部材１６によって他端縁
１５Ｂに接近する方向に移動中に、回転軸２６を中心と
してスキュー角θ＝０となるまで揺動されることにな
る。

【００４３】なお、スキュー角が一定となるまでのスキ
ージ１８の揺動時の前記一端縁１５Ａと直交する方向の
移動の速度を、スキュー角が一定になってからのスキー
ジ１８の移動速度より遅くすることにより、あたかも後
述のように、スキージ１８をその長手方向一端を中心と
して揺動させたと同様の作用・効果を得られる。

【００４４】上記実施の形態の例の場合、スキージ１８
を揺動させる回転軸２６は、スキージ１８の長手方向中
間位置に設けられているが、本発明はこれに限定される
ものでなく、例えば図４に示されるように、スキージ１
８の長手方向一端部近傍に回転軸２６Ａを設け、ここか
ら延在するアーム２７の先端に前記水平軸２８を設ける
ような構成であってもよい。他の構成は、前記図１に示
される構成と同一であるので、説明及び図示は省略す
る。

【００４５】この図４に示される本発明の実施の形態の
第３例は、図１におけるような、スキージ１８と端縁１
５Ａとの隙間ＸA を設けない場合であって、スキージ１
８を回転軸２６Ａを中心として揺動させるとき、図５
（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、スキージ１８の回転
軸２６Ａを中心として揺動させるとき、同時にスキージ
１８をスキージ駆動部材１６によって刷り方向に駆動さ
せる必要がない。

【００４６】前記図４に示される実施の形態第３例の場
合、アーム２７を用いて回転軸２６Ａと水平軸２８と中
継しているが、これは、例えば図６に示されるように、
水平軸２８Ａをスキージ１８の長手方向一端部に設け、
ここに回転軸２６Ｂを連結するようにしてもよい。この
場合は、アーム２７が不要となる。

【００４７】上記各実施の形態の例の場合は、スキージ
１８の一方向への移動時のみ印刷が行われるようにされ
たものであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、図７に示されるように、傾きが相互に反対向きのス
キージ１８Ａ、１８Ｂを設け、スキージ駆動部材１６の
往復動に際して、これらスキージ１８Ａ、１８Ｂが交互
に印刷を行うようにした場合にも、本発明は適用される
ものである。

【００４８】図７及び図８において、前記図１における
と同一又は相当部材には図１と同一の符号を付すること
により、説明を省略するものとする。

【００４９】又、上記各実施の形態の例において、スキ
ージ１８、１８Ａ、１８Ｂを回転させ、且つ所定回転位
置で固定するためのスキュー角制御装置は、スキージ駆
動部材１６に設けられているが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、例えば図９に示されるように、支持板
３０側に設けたものであってもよい。

【００５０】図９の実施の形態の例において、スキュー
角制御装置３８は、回転軸２６Ｃの上方への延長部分と
してのスプラインシャフト３７Ａと、このスプラインシ
ャフト３７Ａに対して回転方向に係合すると共に、該ス
プラインシャフト３７Ａを上下方向摺動自在に支持する
スプライン筒３７Ｂと、このスプライン筒３７Ｂに同軸
一体的に設けられたスプロケットホイール３７Ｃと、こ
のスプロケットホイール３７Ｃを、チェーン３７Ｄを介
して駆動するモータ３７Ｅとから構成されている。前記
モータ３７Ｅは、前記支持板３０に支持されている。

【００５１】他の構成は、前記図１に示されるクリーム
半田印刷装置１０と同一であるので、同一又は相当部分
には図１と同一の符号を付することにより説明を省略す
る。

【００５２】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、基
板やマスクプレートをマスク枠に対して斜めに配置した
り、マスクプレートの刷り方向前後に無駄な部分を生じ
ることが少なく、スキージにスキュー角をもたせてクリ
ーム半田印刷をすることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクリーム半田印刷装置の実施の形
態の第１例の要部を示す一部ブロック図を含む斜視図

【図２】同クリーム半田印刷装置におけるスキージとマ
スクプレートとの関係を示す略示平面図

【図３】同クリーム半田印刷装置の実施の形態の第２例
におけるスキージとマスクプレートとの関係を示す図２
と同様の略示平面図

【図４】クリーム半田印刷装置の実施の形態の第３例の
要部を示す斜視図

【図５】同実施の形態の第３例における印刷時のマスク
プレートとスキージとの関係を示す略示平面図

【図６】クリーム半田印刷装置の実施の形態の第４例の
要部を示す斜視図

【図７】同実施の形態の第５例の要部を示す側面図

【図８】同正面図

【図９】同実施の形態の第６例を示す図８と同様の正面
図

【図１０】従来のクリーム半田印刷装置におけるマスク
プレートとスキージの関係を示す斜視図

【図１１】図１０におけるマスクプレートのパターン開
孔を拡大して示す平面図

【図１２】スキュー印刷におけるスキージとマスクプレ
ートの関係を示す平面図

【図１３】マスクプレートを刷り方向に対して傾けた場
合のスキージとマスクプレートとの関係を示す平面図

【符号の説明】

１０…クリーム半田印刷装置 １２…基板 １４…マスクプレート １５…マスク枠 １５Ａ…端縁 １５Ｂ…他端縁 １６…スキージ駆動部材 １８、１８Ａ、１８Ｂ…スキージ ２０…クリーム半田 ２２…パターン開孔 ２４…回転支持装置 ２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ…回転軸 ２８、２８Ａ…水平軸 ３０…支持板 ３４Ｂ…フィードスクリュー ３６、３７…スキュー角制御装置 ３６Ａ…スプロケットホイール ３６Ｂ…タイミングベルト ３８…制御装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の上面にマスクプレートを密着させ、
   スキージ駆動部材によりマスクプレート上面に沿ってス
   キージを摺動させることにより、前記マスクプレート上
   面に供給したクリーム半田をマスクプレートに形成され
   ているパターン開孔から前記基板上面に塗布するクリー
   ム半田印刷方法において、 前記スキージを、前記マスクプレートの一端縁近傍位置
   で、該一端縁に平行な姿勢から、該一端縁に対して平面
   視で一定のスキュー角となるまで揺動させ、次に該スキ
   ュー角を保ったまま、前記一端縁と直交する方向にこれ
   と対向する他端縁に向けて摺動させ、該他端縁近傍位置
   で前記スキュー角が零となるように揺動させることを特
   徴とするクリーム半田印刷方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記スキージのスキュ
   ー角が一定になるまでの揺動、及び、零になるまでの揺
   動の際に、該スキージを、前記一端縁と直交する方向に
   移動させることを特徴とするクリーム半田印刷方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、スキュー角が一
   定となるまでのスキージの揺動時の前記一端縁と直交す
   る方向の移動の速度を、スキュー角が一定になってから
   のスキージの移動速度より遅くすることを特徴とするク
   リーム半田印刷方法。
4. 【請求項４】基板の上面にマスクプレートを密着させ、
   スキージ駆動部材によりマスクプレート上面に沿ってス
   キージを摺動させることにより、前記マスクプレート上
   面に供給したクリーム半田をマスクプレートに形成され
   ているパターン開孔から前記基板上面に塗布するクリー
   ム半田印刷装置において、 前記スキージ駆動部材に設けられ、前記スキージを、前
   記マスクプレートと直交する回転軸を中心として回転自
   在、且つ、所定の回転位置に固定自在に支持する回転支
   持装置を有することを特徴とするクリーム半田印刷装
   置。
5. 【請求項５】請求項４において、前記スキージ駆動部材
   によるスキージ移動方向と直交する方向と、該スキージ
   の前記マスクプレートへの接触線とのなすスキュー角
   を、前記回転軸の回転角度により制御するスキュー角制
   御装置を設けると共に、該スキュー角制御装置を、前記
   スキージを、印刷開始時には、前記マスクプレートの一
   端縁近傍位置で、該一端縁に平行な姿勢から、該一端縁
   に対して平面視で一定のスキュー角となるまで揺動さ
   せ、前記スキージ駆動部材による移動時には、前記スキ
   ュー角を保持し、前記一端縁と対向する他端縁近傍位置
   で、前記スキュー角が零となるように揺動させるように
   構成したことを特徴とするクリーム半田印刷装置。
6. 【請求項６】請求項５において、前記制御装置は、前記
   スキージ駆動部材によるスキージ移動中に、該スキージ
   のスキュー角を変更させるように構成されたことを特徴
   とするクリーム半田印刷装置。
7. 【請求項７】請求項５又は６において、前記スキージの
   回転中心となる前記回転軸を、該スキージの長手方向中
   間位置に配置したことを特徴とするクリーム半田印刷装
   置。
8. 【請求項８】請求項５又は６において、前記スキージの
   回転中心となる前記回転軸を、該スキージの長手方向端
   部近傍位置に配置したことを特徴とするクリーム半田印
   刷装置。
9. 【請求項９】請求項４乃至８のいずれかにおいて、前記
   回転支持装置は、前記マスクプレートと直交する前記回
   転軸と、この回転軸の下端近傍から前記マスクプレート
   と平行に突出された水平軸と、を有してなり、前記スキ
   ージは、前記水平軸に揺動自在に支持されたことを特徴
   とするクリーム半田印刷装置。