JPH11214836A - ペーストのスクリーン印刷方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来公知のペーストのスクリーン印刷方法及び
装置の有する欠点ないし不都合を除去改善し、ペースト
のスクリーン印刷作業の高能率化、印刷精度ないし品質
の格段の向上及び印刷の高密度化等を実現すること。 【解決手段】 スキージの印刷動作終了後に印刷台３を
該印刷台上にセットされた基板４と共に、予め設定して
ある上昇ストロークだけ上昇変位させることによって、
該印刷台ないし基板でメタル・スクリーン版４を下方か
ら押し上げて該スクリーン版をほぼ弓状に弾性変形さ
せ、これにより該スクリーン版の開口部に転写させた
後、印刷台３を予め設定してある下降ストロークだけ下
降変位させるまでの間に間隔保持機構１０でスクリーン
版４の下面と基板４上に転写されたペーストの頂面との
間に所要の間隔を保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半田合金粉末と粘
性フラックスとを練り合わせてクリーム状にした半田ペ
ースト、接着剤等のペーストをメタル・スクリーン版を
介してプリント回路基板等の基板に印刷するスクリーン
印刷方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷台上にセットされた基板に対し、複
数個のパターン開口部を有するメタル・スクリーン版を
使用してペーストを印刷するスクリーン印刷方法であっ
て、該スクリーン版の各開口部にペーストを充填する充
填工程と、それらの開口部に充填されたペーストを前記
基板にそれぞれ転写すべく前記基板と前記スクリーン版
とを引き離す版離れ工程とからなるスクリーン印刷方法
において、前記充填工程完了後 、印刷台を前記充填工程
における高さ位置より低い位置まで下降変位させて版離
れさせることは従来公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】メタル・スクリーン版
（以下、単にスクリーン版という）のパターン開口部
（以下、単に開口部という）に、例えば、半田ペースト
がきれいに充填された状態では、半田ペーストは開口部
内側面の全面にわたって接着されていると共に、開口部
下面において基板上に接着されている。この状態におい
て基板を下降させることによって版離れが開始される
と、粘性体としての半田ペーストは開口部内側面と基板
との間で基板側下方へ引張られた状態となり、伸び、す
なわち、せん断変形が始まる。この場合、開口部内側面
の付近では大きなせん断変形が発生するけれども、開口
部に対応する基板上の接着部ではせん断変形はほとんど
発生することがない。そして、版離れ速度が速すぎる
と、開口部に充填された半田ペーストが基板によって急
速かつ強く引張られるため、粘性せん断力によりせん断
破壊が発生し、開口部内側面に比較的大量の半田ペース
トを残留させた状態で版離れが終了し、基板上には量が
減少しかつパターン形状が変形した半田ペーストが印刷
される。他方、版離れ速度が遅いと、せん断変形時間が
長くなり、せん断破壊をおこすことはないが、粘性せん
断力は開口部内側面付近のペースト部分から中央部のペ
ースト部分へ伝達され、ペーストの連続的挙動としての
流動にブレーキが働くため、その転写速度が遅くなるば
かりでなく、その転写性ないし抜け性も悪くなる。すな
わち、版離れ速度を遅くすれば遅くするほど開口部に充
填された半田ペーストの抜け性は悪くなるといってよ
い。

【０００４】そこで、これらの問題を解決するために、
版離れ速度を複数段にわたって可変とする速度制御方式
の採用が提案されたが、半田ペーストのスクリーン印刷
には、通常、高粘度の半田ペーストが使用されることに
加えて、極小チップ部品をファインピッチで表面実装す
るための半田ペーストのスクリーン印刷においては、開
口部の面積及びそのピッチが極めて小さなスクリーン版
を使用する必要があり、しかも、その面積ないしピッチ
が狭小化すればするほど開口部につめられた半田ペース
トをきれいに抜くことが困難となり、それに比例して半
田ペーストの基板への転写率が低下し、良好な印刷精度
が得られないのが実状であることにかんがみ、版離れの
速度制御のみによって問題解決することは極めて困難で
あり、しかも多段速度制御方式の実施には複雑な制御機
構が必要となり、その設備コストの増大が避け難いし、
印刷の高速度化への制約要因となる等の不都合が存在す
る。

【０００５】また、ペーストの充填工程完了後、印刷台
を該充填工程における高さ位置より低い位置まで下降変
位させて版離れさせる方法は、基板をスクリーン版から
下方へ引き離すことによって開口部に充填されたペース
トをその粘性力に抗して引き抜くものであるから、「プ
ル方式」と呼ぶことが可能である。このようなプル方式
によれば、版離れ工程の開始後、開口部に充填されたペ
ーストは下方に引っ張られ、中央部が凹んだ状態で伸び
てゆく（図６参照）が、ペーストを介して基板に接着さ
れているスクリーン版もこれに伴って下方へ徐々に弾性
変形せしめられ、復元エネルギーが蓄積されてゆく（図
７のＢ参照）。そして、ペーストが開口部から引き抜か
れて版離れすると、その瞬間、スクリーン版を下方へ引
張って弾性変形させていた力が一気に解放されるので、
スクリーン版は蓄積された復元エネルギーの弾発作用で
急激に上方へ弾性変形せしめられると同時にその反動で
下方へ弾性変形せしめられる（図７のＣ参照）。この上
下方向への交互の弾性変形、すなわち、上下振動は復元
エネルギーが消失するまで継続するが、初期の上下への
振動は、急激でかつその振幅が大きいので、その振動に
よって、基板に転写されたペーストにスクリーン版が反
覆的に接触し、基板に転写されたペーストのパターン形
状を損傷させて了い易い（図６のＥ及び図７のＤ参
照）。これでは、印刷精度の高い高品質のスクリーン印
刷を得ることは期待できない。

【０００６】本発明は、スクリーン版の各開口部へのペ
ーストの充填工程完了後、印刷台を該充填工程における
高さ位置より低い位置まで下降変位させて版離れさせる
従来公知のスクリーン印刷方法ないしその装置の有する
上述の如き欠点ないし不都合を除去改善すべくなされた
ものであって、ペーストのスクリーン印刷作業の高能率
化、印刷精度ないし品質の格段の向上及び印刷の高密度
化等を実現することのできる、特にプリント回路基板に
対する高粘度半田ペーストのスクリーン印刷に適用して
好適なスクリーン印刷方法及び装置を提供することをそ
の主たる目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るペーストのスクリーン印刷方法は、印
刷台上にセットされた基板に対し、複数個のパターン開
口部を有するメタル・スクリーン版をスクリーン版支持
台上にセットしてペーストを印刷するスクリーン印刷方
法であって、該スクリーン版の各開口部に該スクリーン
版上を摺動するスキージでペーストを充填する充填工程
と、それらの開口部に充填されたペーストを前記基板に
それぞれ転写すべく前記基板と前記スクリーン版とを引
き離す版離れ工程とからなるスクリーン印刷方法におい
て、前記版離れ工程が、印刷台を前記充填工程における
高さ位置より高い予め設定してある高さ位置まで上昇変
位させることによって、該印刷台ないし基板で前記スク
リーン版をその弾性に抗して下方から押し上げて、該ス
クリーン版をほぼ弓状に弾性変形させ、これにより前記
開口部に充填されたペーストを前記基板上へ転写させる
工程と、該基板上へのペーストの転写後、該スクリーン
版の下面と該基板上に転写されたペーストの頂面との間
に所要の間隔を保持させた状態で前記印刷台を前記充填
工程における高さ位置よりも低い予め設定してある高さ
位置まで下降変位させる工程とからなっていることを特
徴とするものである。

【０００８】また、本発明に係るペーストのスクリーン
印刷装置は、スクリーン印刷すべき基板をセットして上
昇させスクリーン版支持台上にセットされたメタル・ス
クリーン版の下面に前記基板を接触させる印刷台と、ス
キージユニットを下降させ、かつそのスキージを前記ス
クリーン版上を摺動させてペーストを前記基板に印刷す
る印刷機構と、前記印刷台を昇降させる駆動機構とを具
備するスクリーン印刷装置において、前記スキージの印
刷動作終了後に、前記印刷台を前記基板とともに予め設
定してある上昇ストロークだけ上昇変位させることによ
って、該印刷台ないし基板で前記スクリーン版をその弾
性に抗して下方から押し上げて該スクリーン版をほぼ弓
状に弾性変形させ、これにより前記スクリーン版開口部
に充填されたペーストを前記基板上へ転写させた後、前
記印刷台を予め設定してある下降ストロークだけ下降変
位させるまでの間、前記スクリーン版の下面と該基板上
に転写されたペーストの頂面との間に所要の間隔を保持
させるための間隔保持機構を設けたことを特徴とするも
のである。

【０００９】さらにまた、本発明に係るスクリーン印刷
方法及び装置は、基板がチップ状電子部品等を表面実装
すべきプリント回路基板であることと、ペーストが真球
状の半田合金粉末と粘度の高いフラックスとを練り合わ
せて成る半田ペーストであることとを特徴とするもので
ある。

【００１０】本発明に係るペーストのスクリーン印刷方
法は、前記版離れ工程が、印刷台を前記充填工程におけ
る高さ位置より高い予め設定してある高さ位置まで上昇
変位させることによって、該印刷台ないし基板で前記ス
クリーン版をその弾性に抗して下方から押し上げて、該
スクリーン版をほぼ弓状に弾性変形させ、これにより前
記開口部に充填されたペーストを前記基板上へ転写させ
る工程と、該基板上へのペーストの転写後、該スクリー
ン版の下面と該基板上に転写されたペーストの頂面との
間に所要の間隔を保持させた状態で前記印刷台を前記充
填工程における高さ位置よりも低い予め設定してある高
さ位置まで下降変位させる工程とからなっていることを
特徴とするものであるから、前述した従来公知のスクリ
ーン印刷方法が版離れ方式として前記した如き意味での
「プル方式」を採用するのに対し、発想を全く異にする
いわば「プッシュ方式」とも称すべき新規な版離れ方式
を採用するものである。

【００１１】このようなプッシュ方式の採用は、高粘度
ペーストとしての半田ペーストの物性の研究分析及びス
クリーン印刷の反覆的テストに基づいて着想されたもの
で、これによれば、後述するように、高粘度半田ペース
トの有するチクソトロピー性を有効に利用することがで
き、これにより、スクリーン版開口部に充填されたペー
ストをきれいに抜くことが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図２及び４は、本発明に係る方法
を実施するためのスクリーン印刷装置の要部をそれぞれ
略示した側面図で、１はスキージ１′を有する昇降及び
前後方向に移動可能なスキージユニット、２はプリント
基板位置決め支持装置である。この位置決め支持装置２
は、印刷台３上にプリント基板４を位置決めして支持す
ると共に、一定の距離にわたって垂直に昇降させる装置
であって、可動台（図示してない。）上に高さ調節装置
（図示してない。）を介して設置されている。図２及び
４は、印刷台３が印刷位置、すなわち、スキージユニッ
ト１を図示の位置から下降させ、かつそのスキージ１′
を摺動せながら半田ペーストをメタル・スクリーン版５
のパターン開口部に充填する充填工程における高さ位置
に保持されている状態を示している。図２に示した例と
図４に示した例との差異は、前者にあっては、プリント
基板４の被印刷面が印刷台３の表面より若干上方へ突出
した態様で該基板を該印刷台にセットし得るように構成
されているのに対し、後者にあっては、プリント基板４
の被印刷面が印刷台３の表面と面一となる態様で該基板
を該印刷台にセットし得るように構成されている点にあ
る。

【００１３】図２Ａ、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、本
発明に係るスクリーン印刷装置の要部をそれぞれ具体的
に示したもので、図２Ａは図２に、図４Ａ〜４Ｃは図４
にそれぞれ対応するものであるが、スキージユニット、
該スキージユニットを下降させ、かつそのスキージをメ
タル・スクリーン版上を摺動させてペーストを基板に印
刷する印刷機構等については図示を省略してある。各図
面において、２はプリント基板位置決め支持装置、３は
印刷台、４はプリント基板、５はメタル・スクリーン
版、６はスクリーン保持枠、６Ａはスクリーン版支持
台、９は印刷台３を昇降させる制御機構、１０はスクリ
ーン版５のパターン開口部に充填されたペーストをプリ
ント基板４上へ転写させた後、該スクリーン版の下面と
該基板上に転写されたペーストの頂面との間に所要の間
隔を保持させるための間隔保持機構である。

【００１４】上記制御機構９は、支持台１１に立設され
たスクリーン版支支持台６Ａの支柱１２、１２に取り付
けられたサーボモーター１３、１３と、支持台１１に垂
直軸線に回転可能に取り付けられていて、該モーターに
よりベルト１４を介して回転駆動される制御ロッド１
５、１５、印刷台３の底部に固定されていて、該制御ロ
ッド１５、１５の上部に刻設されたねじ山１５Ａ，１５
Ａと螺合する螺条１６Ａ、１６Ａを有する制御板１６と
からなつており、サーボモーター１３、１３が制御装置
（図示してない）からの信号によって正逆回転させられ
ることにより、制御ロッド１５、１５がベルト１４を介
して正逆回転せしめられ、制御板１６を介して印刷台３
を予め設定されたストローク範囲内において昇降せしめ
られるようになっている。図中、１７は支持台１１を貫
通して立設固定された案内筒、１８は印刷台３の底部に
固定されていて、案内筒１７に案内されて上下方向に摺
動する摺動筒である。

【００１５】上記間隔保持機構１０、１０は、スクリー
ン版支持台６Ａに取り囲まれた四角形の開口部１９と印
刷台３との間に形成された隙間のうち、少なくとも互い
に対向する一対の隙間２０、２０を通してそれぞれ出没
自在な持ち受け板２１、２１と、該持ち受け板をそれぞ
れ出没進退させるために所定のストローク範囲内におい
て昇降させるための昇降手段２２、２２とからなってい
て、該昇降手段は、図示の例にあっては、スクリーン版
支持台６Ａ側ないし支柱１２側に設置されていて、持ち
受け板２１、２１と作動連結部２３、２３を介してそれ
ぞれ作動連結されていると共に、制御装置（図示してな
い）によって制御されるエアシリンダ２４である。この
シリンダ２４としては、複動シリンダ又はスプリング戻
り式単動シリンダを使用することができる。図示の例に
あっては、作動連結部２３は、シリンダ２４のピストン
ロッド２４Ａの先端部に一端が水平軸線周りに回動可能
に支承されていて、他端がスクリーン版支持台６Ａの下
側に固定されたブラケット（図示してない）に支軸２５
を介して水平軸線周りに揺動可能に支承された作動アー
ム２６と、支軸２５から半径方向に突出していて、その
先端部が持ち受け板２１、２１の下端部に枢着されてい
る支持腕２７とからなっている。

【００１６】各持ち受け板２１、２１は、各図において
紙面に対し垂直方向に延在する細長い帯板状又は断面Ｌ
字型の金属板で製出され、その水平な頂部はスクリーン
版を傷つけないように断面半円形に丸く形成されてい
る。そして、各持ち受け板２１、２１は、それぞれ一対
の昇降手段２２によって昇降されるようになっている。

【００１７】図４Ｄは、上記間隔保持機構１０の改変例
１０′を示したものであって、２８はスクリーン版支持
台６Ａの裏面に固着したブラケット、２４′は前記シリ
ンダ２４と同様のエアシリンダであって、該ブラケット
にピストンロッド２４Ａ′を上方に向けて取り付けてあ
る。このピストンロッド２４Ａ′は水平方向に直角に曲
げられており、その先端部に持ち受け板２１が垂直に立
設されている。２９は該ピストンロッド２４′のストロ
ークを調節するための調節ナットで、これを時計方向又
は半時計方向に廻してやることにより該ロッドのストロ
ークを調節することができるようになっている。

【００１８】本発明に係るスクリーン印刷方法の実施に
使用する半田ペーストとしては、チクソトロピー（thix
otropy)、すなわち、静置状態では流動性をもたないゲ
ルが、かきまぜたり、振動させたりすると流動性をもつ
ゾルになり、これを放置しておくと再び元にもどる性質
の良好なもの、例えば、Ｓｎ６３／Ｐｂ３７、Ｓｎ６０
／Ｂｉ３／Ｐｂ３７等の如き成分比を有する合金粉末
と、レジン等をベースとした高粘度フラックスとを練り
合わせてなるＪＩＳ規格 Ｚ ３２８４に準拠する製品
であることが望ましい。そして、いるゆるファインピッ
チ印刷の場合は、前記合金粉末の粒子は不定形ではな
く、真球状であって、しかもその粒径が例えば、５０〜
１５ミクロン、４０〜１０ミクロン程度のものを使用す
るのが好適である。次に、上記の如き物性ないし組成を
有する半田ペーストを用いて実施する本発明方法につい
て説明する。

【００１９】図３は本発明方法における版離れ工程の実
施の一例を、図５は本発明方法における版離れ工程の実
施の他の一例を、図１はそれら版離れ工程における版離
れの順序ないし態様をそれぞれ図解したものである。

【００２０】図３に示す版離れ工程は、スクリーン印刷
装置のスクリーン保持枠６に張設されたメタル・スクリ
ーン版５（以下、スクリーン版という）の複数のパター
ン開口部７（以下、開口部という）に、図３のＡに示す
ように、ペースト８を充填した後、印刷台３を前記充填
工程における高さ位置（以下、第１の高さ位置という）
からそれより高い予め設定してある高さ位置（以下、第
２の高さ位置という）まで上昇変位させることによっ
て、印刷台３上にセットされたプリント基板４を介して
スクリーン版５を下方から押し上げ、この押し上げ動作
により、図３のＢ及びＣに示すように、スクリーン版５
を強制的にほぼ弓状に弾性変形させて版離れさせること
を特徴としている。

【００２１】図５に示す版離れ工程は、前記スクリーン
版の開口部７に図５のＡに示すように、半田ペースト８
をを充填した後、印刷台３を前記第１の高さ位置から前
記第２高さ位置まで上昇変位させることによって、印刷
台３でスクリーン版５を下方から押し上げ、この押し上
げ動作により、図５のＢ及びＣに示すように、スクリー
ン版５を強制的にほぼ弓状に弾性変形させて版離れさせ
ることを特徴とするものである。

【００２２】半田ペーストは粘性の高い流体であり、せ
ん断力が働くと変形を続ける。即ち流動することにな
る。このときの変形速度はせん断力に比例する点で、個
体から本質的に識別される。したがって、半田ペースト
は、基本的には、流体力学ないし「流れ学」におけるニ
ュートンの粘性方程式または粘性法則に従うものであ
る。

【００２３】図８は、粘性力の働く流体が直管内を流れ
る場合における速度分布と流体微小部分の運動変形及び
せん断力の大きさの関係を略示したもので、図中、ｖは
速度、ｓはせん断力、ｆは微小部分を示す。流体の速度
ｖは管壁際では０である。管壁から離れるに従って速度
は増加し、あるところから先は一定となる。ところが、
この速度勾配は、管壁の近くが大きく、管壁を離れるに
つれて減少し、速度が一様なところでは０となる。そし
て、流体の微小部分ｆを変形させるせん断力ｓは、速度
勾配に比例するので管壁の近くが大きい。この管壁付近
の流体に大なるせん断変形力が働くと、エネルギーが消
費されると同時に、このせん断変形力は流体微小部分ｆ
を回転させる働きをする。

【００２４】かようにして、本発明方法において、開口
部７に半田ペースト８が充填された状態（図１のＡ参
照）において、スクリーン版を、前記の如く、印刷台３
ないし基板４で押し上げることによって版離れを開始さ
せると、スクリーン版５は、その保持部（図示してな
い）に固定されているスクリーン保持枠６に張設されて
いて、水平方向のテンションがかかっているので、印刷
台３ないし基板４は、その上面周縁部を介して、スクリ
ーン版５をその弾性に抗して上方へ除々に弓状に弾性変
形させてゆく（図３のＢ、図５のＢ、及び図１のＢ参
照）。そうすると、この弾性変形に伴ってスクリーン版
５がその弾性変形部分において基板４から上方へ引き離
されてゆくので、開口部７の内側面の全面にわたって接
着されていると共に、開口部７の下面において基板４上
に接着されている半田ペースト８は、開口部７の内側
面、すなわち開口部壁面と基板４との間で引っ張られた
状態となり、伸び、すなわち、せん断変形が始まる（図
１のＢ参照 ）。 この場合、開口部７壁面の付近では、
前記したニュートン法則に従って、半田ペースト８に大
きなせん断力が働くので、先ず、開口部７壁面付近のペ
ースト部分に大きなせん断変形が発生するが、開口部７
に対応する基板４上の接着部では殆ど発生することがな
い。そして、該開口部壁面付近の粘性せん断力は、その
付近のペースト部分の大きなせん断変形による粘度低下
に伴って急速に低下するが、前記基板上接着部における
ペースト部分の接着力は、その粘度が変化しないので、
低下することはない。

【００２５】前述したように、本発明方法における版離
れ工程においては、前記従来公知の版離れ工程とは異な
り、開口部７に半田ペースト８を充填した後、印刷台３
を該ペーストの充填工程における高さ位置、すなわち、
第１の高さ位置より若干高い高さ位置、すなわち、第２
の高さ位置まで上昇変位させることによって、該印刷台
３ないし基板４でスクリーン版５をその弾性に抗して下
方から押し上げ、この押し上げ動作に伴って該スクリー
ン版を強制的にほぼ弓状に弾性変形させて版離れさせる
点に特徴があるのであって、このようにしてスクリーン
版５を強制的に変形させると、この強制的弾性変形に伴
ってスクリーン版５の各開口部７の内側面、すなわち開
口部壁面に圧縮波（compressional wave）が発生し、そ
の波動が該開口部壁面に接している半田ペースト部分に
波及するため、該ペースト部分は、該圧縮波の波動作用
により流動化せしめられることになる。この流動化は、
前記した半田ペーストのチクソトロピー性によるもので
あって、前記した粘性せん断力の働きによる流動化とは
一応理論的根拠を異にするが、本発明方法にあっては、
かような半田ペーストの有するチクソトロピー性を有効
に利用し、ニュートン法則に従って働くせん断変形力と
相俟って、高粘度半田ペースト８の流動化を促進させ、
その抜け性を大幅に改善し、版離れを容易ならしめるも
のである。

【００２６】かようにして、印刷台３を前記第１の高さ
位置から前記第２の高さ位置、すなわち、図１のＣに示
す位置まで上昇変位させてやると、その上昇過程におい
てスクリーン版５の弾性変形度が次第に大きくなり、こ
れに伴って前記圧縮波の波動作用及びせん断変形力も大
きくなり、開口部７の壁面際ないし壁面近くのペースト
部分の流動化が促進される一方、前記基板上接着部にお
けるペースト部分の接着力ないし粘性力には変化がない
ので、半田ペースト８は、図１のＣに示すように、開口
部７から容易に引き抜かれ、基板４に転写される。次い
で、印刷台３を第１の高さ位置よりも低い予め設定して
ある高さ位置、すなわち、図１のＥに示す第３の位置ま
で、図１のＤに示す高さ位置を経て、下降変位させてや
ることによって版離れ工程が終了する。この場合、版離
れは第２の高さ位置で実質的に完了しているので、印刷
台３の下降変位は印刷済みの基板４を次の表面実装工程
へ搬送してやるための準備段階にすぎないともいえる。
そして、印刷台３が前記第２の高さ位置まで上昇変位せ
しめられると、制御装置からの信号により、上記間隔保
持装置１０が作動せしめられ、その持ち受け板２１、２
１がスクリーン版５の下面に当接して該スクリーン版を
持ち受け、印刷台３が前記第３の位置まで下降変位する
まで該スクリーン版下面と基板４上に転写されたペース
トの頂面との間に所要の間隔を保持するのでで前記した
従来公知のいわゆるプル方式による版離れの方法におけ
るにようなスクリーン版の急激な上下振動が発生しない
ばかりでなく、該基板上に転写されたペーストのパター
ン形状を損傷させて了うこともない。

【００２７】基板４上にスクリーン印刷される半田ペー
ストの厚さは、印刷に使用されるスクリーン版５の厚さ
によって規定される。従って、印刷台３の第２の高さ位
置は、使用されるスクリーン版５の厚さの差異や弾性変
形度の大小等に応じて版離れに必要かつ十分なクリアラ
ンスをとった位置に設定されるようにする必要がある。
そのためには、印刷台３の第１の高さ位置と第２の高さ
位置との間のストロークを前記した制御機構９ないし間
隔保持機構１０を介して複数段にわたって設定できるよ
うにすればよい。これに対し、印刷台３の第３の高さ位
置は、第１の高さ位置を基準として下方へ約５〜６ｍｍ
離れた位置に設定するだけでよい。印刷台３の第２の高
さ位置は、例えば、０．１５〜０．２５ｍｍの厚さのス
クリーン版を使用すると仮定すると、第１の高さ位置を
基準として上方へ約２．５〜３．５ｍｍ程度上方へ離れ
た位置に設定すれば十分である。版離れ速度について
は、開口部７に充填されたペースト８に粘性せん断力に
よるせん断破壊が発生しない範囲内において、適宜、例
えば数段にわたって制御できるようにすればよい。な
お、本発明方法の実施に当たっては、基板ないし印刷台
の寸法がスクリーン版の寸法より小さいことが前提条件
となることはいうまでもない。

【００２８】半田ペーストは温度の高低によってその粘
度が変化する。粘度の比較的低い半田ペーストを使用し
てするスクリーン印刷は、いわゆるにじみやドリフトを
発生させて印刷形状を損ない、印刷精度のバラツキを生
じさせ易い。他方、粘度が８００ないし１，２００ｃｐ
ｓといった高粘度の半田ペーストは、それ自体としては
ダレにくく、ドリフトの発生が少ないので、高精度印刷
に適する反面、スクリーン版の開口部の壁面からブレー
キがかかって抜けにくくなる傾向があるため、例えば、
０．１５ｍｍ程度の厚さの薄いスクリーン版を使用して
０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度のファインピッチ印刷を行
う場合、前記した従来公知の版離れ方式をもってしては
高い転写率及び印刷精度を得ることは容易でなかった
が、本発明方法によれば、先に詳述した理由により、粘
度が８００ないし１，２００ｃｐｓ程度の極めて粘性の
高い半田ペーストを用いた場合でも、しかもこのような
高粘度のペーストを用いて前記の如きファインピッチ印
刷を遂行する場合においても、転写率及び印刷精度が極
めて高く、しかも型くずれの少ないきれいな印刷を行う
ことが可能となる。

【００２９】本発明に係るペーストのスクリーン印刷方
法及び装置は、上記の如く構成されているので、先に述
べた従来公知のスクリーン印刷方法の有する欠点ないし
不都合が除去改善され、ペーストのスクリーン印刷作業
の高能率化、印刷精度ないし品質の格段の向上及び印刷
の高密度化等の要請にこたえることができる、特にプリ
ント回路基板に対する高粘度半田ペーストのスクリーン
印刷に適用して好適なものである。

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明に係るペーストのスクリーン印刷方法に
おける版離れ工程における版離れの順序ないし態様並び
に印刷結果を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
の順で順次概略的に図解した説明図である。

【図２】図２は、本発明に係るスクリーン印刷方法を実
施するためのスクリーン印刷装置の要部の一例を略示し
た側面略図である。

【図２Ａ】図２Ａは、上記スクリーン印刷装置の要部の
一例を具体的に示した側面図である。

【図３】図３は、本発明方法における版離れ工程の実施
の態様及び印刷結果を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）の順で順次略示した正面断面図である。

【図４】図４は、本発明に係るスクリーン印刷方法を実
施するためのスクリーン印刷装置の要部の他の一例を略
示した側面略図である。

【図４Ａ】図４Ａは、上記スクリーン印刷装置の要部の
一例を具体的に示した側面図である。

【図４Ｂ】図４Ｂは、印刷台を第２の高さ位置まで上昇
変位させた状態を示す図４Ａに示した一例の側面図であ
る。

【図４Ｃ】図４Ｃは、間隔保持機構を作動させて、持ち
受け板でスクリーン版を支えている状態を示す図４Ａに
示した一例の側面図である。

【図４Ｄ】図４Ｄは、上記間隔保持機構の改変例を示す
側面図である。

【図５】図５は、本発明方法における版離れ工程の実施
の他の態様及び印刷結果を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）の順で順次略示した正面断面図である。

【図６】図６は、従来公知のペーストのスクリーン印刷
方法の版離れ工程における版離れの順序ないし態様並び
に印刷結果を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
の順で順次概略的に図解した説明図である。

【図７】図７は、従来公知のペーストのスクリーン印刷
方法の版離れ工程の実施の態様及び印刷結果を段階的に
略示した正面断面図で、そのうち、（Ａ）はスクリーン
版の開口部にペーストが充填されている状態を、（Ｂ）
は版離れ開始直後の状態を、（Ｃ）は版離れの瞬間にお
けるスクリーン版の振動状態を、（Ｄ）はバラツキのあ
る印刷結果ないし印刷形状をそれぞれ示す。

【図８】図８は、粘性力の働く流体が直管内を流れる場
合における速度分布と流体微小部分の運動変形及びせん
断力の大きさの関係を略示した参考図である。

【符号の説明】

１ スキージユニツト １′ スキージ ２ プリント基板位置決め支持装置 ３ 印刷台 ４ プリント基板 ５ メタル・スクリーン版 ６ スクリーン保持枠 ６Ａ スクリーン版支持台 ７ パターン開口部 ８ 半田ペースト ９ 印刷台の昇降を制御する制御機構 １０ 間隔保持機構 １９ 四角形開口部 ２０ 隙間 ２１ 持ち受け板 ２２ 昇降手段 ２３ エアシリンダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷台上にセットされた基板に対し、複
   数個のパターン開口部を有するメタル・スクリーン版を
   スクリーン版支持台上にセットしてペーストを印刷する
   スクリーン印刷方法であって、該スクリーン版の各開口
   部に該スクリーン版上を摺動するスキージでペーストを
   充填する充填工程と、それらの開口部に充填されたペー
   ストを前記基板にそれぞれ転写すべく前記基板と前記ス
   クリーン版とを引き離す版離れ工程とからなるスクリー
   ン印刷方法において、前記版離れ工程が、印刷台を前記
   充填工程における高さ位置より高い予め設定してある高
   さ位置まで上昇変位させることによって、該印刷台ない
   し基板で前記スクリーン版をその弾性に抗して下方から
   押し上げて、該スクリーン版をほぼ弓状に弾性変形さ
   せ、これにより前記開口部に充填されたペーストを前記
   基板上へ転写させる工程と、該基板上へのペーストの転
   写後、該スクリーン版の下面と該基板上に転写されたペ
   ーストの頂面との間に所要の間隔を保持させた状態で前
   記印刷台を前記充填工程における高さ位置よりも低い予
   め設定してある高さ位置まで下降変位させる工程とから
   なっていることを特徴とするスクリーン印刷方法 。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスクリーン印刷方法に
   おいて、基板がチップ状電子部品等を表面実装すべきプ
   リント回路基板であることと、ペーストが真球状の半田
   合金粉末と粘度の高いフラックスとを練り合わせて成る
   半田ペーストであることとを特徴とするスクリーン印刷
   方法。
3. 【請求項３】 スクリーン印刷すべき基板をセットして
   上昇させスクリーン版支持台上にセットされたメタル・
   スクリーン版の下面に前記基板を接触させる印刷台と、
   スキージユニットを下降させ、かつそのスキージを前記
   スクリーン版上を摺動させてペーストを前記基板に印刷
   する印刷機構と、前記印刷台を昇降させる駆動機構とを
   具備するスクリーン印刷装置において、前記スキージの
   印刷動作終了後に、前記印刷台を前記基板とともに予め
   設定してある上昇ストロークだけ上昇変位させることに
   よって、該印刷台ないし基板で前記スクリーン版をその
   弾性に抗して下方から押し上げて該スクリーン版をほぼ
   弓状に弾性変形させ、これにより前記スクリーン版開口
   部に充填されたペーストを前記基板上へ転写させた後、
   前記印刷台を予め設定してある下降ストロークだけ下降
   変位させるまでの間、前記スクリーン版の下面と該基板
   上に転写されたペーストの頂面との間に所要の間隔を保
   持させるための間隔保持機構を設けたことを特徴とする
   スクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のスクリーン印刷装置に
   おいて、前記間隔保持機構が、前記スクリーン版支持台
   に取り囲まれた四角形の開口部と前記印刷台との間に形
   成された隙間のうち、少なくとも互いに対向する一対の
   隙間を通してそれぞれ出没進退自在な持ち受け板と、該
   持ち受け板をそれぞれ出没進退させるために所定のスト
   ローク範囲内において昇降させるための昇降手段とから
   なっていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のスクリーン印刷装置に
   おいて、前記昇降手段が前記スクリーン版の支持台側に
   設置されていて、前記持ち受け板と作動連結されている
   と共に、制御装置によって制御されるエアシリンダであ
   ることを特徴とするスクリーン印刷装置。
6. 【請求項６】 請求項３から５までのいずれか１項に記
   載のスクリーン印刷装置において、基板がチップ状電子
   部品等を表面実装すべきプリント回路基板であること
   と、ペーストが真球状の半田合金粉末と粘度の高いフラ
   ックスとを練り合わせて成る半田ペーストであることを
   特徴とするスクリーン印刷装置。