JPS63139744A - スクリ−ン印刷方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回路基板上に、あるパターンに沿ってクリ
ームハンダや接着材を転写したり、印刷物を印刷する等
の際、実施されているスクリーン印刷方法及びその装置
の改良に関する。

〔従来の技術〕

ある回路を構成する配線パターンを絶縁物上に転写した
プリント配線基板上に、更に各種チップ部品をハンダ付
けしようとする場合、予め上記配線パターンに沿ったチ
ップ部品の取付は位置にクリームハンダを付着させてお
き、チップ部品マウント後、そのハンダを溶融せしめる
ことで結線し、該ハンダ付は作業を終了していた。しか
し、これらの回路基板を組込んだ製品は１年々小型・軽
量化する傾向にあるため、該回路基板自身も小型・軽量
化及び高集積化することが要求され、上記作業中、クリ
ームハンダの所定位置への取付は作業等は手作業で行な
うことか困難となった。

そこで、近年では印刷物の印刷手法の一つであるシルク
スクリーン印刷法に類似した。

スクリーン印刷法により上記作業が行なわれるようにな
った。この印刷法は、前記配線基板を印刷物に、又マス
クをシルクスクリーンに％更に、クリームハンダを印刷
インキに見たて、シルクスクリーン印刷と同様な方法に
より、ハンダ取付は作業を行なうもので、第６図に示す
ように、ハンダのすり込み転写パターン（前記配線パタ
ーンに沿ってチップ部品の取付は位置に付着せしめる）
１ンダ付はパターン）に対応する孔αυの刻設されたマ
スクＱｌをプリント配線基板（７０）の上に置き、クリ
ームハンダ（８０）をマスクα〔の上からスクイージ（
１００）等によりすり込むことにより、紬記孔αυを通
してプリント配線基板（７０）上に転写するものである
。

〔発明か解決しようとする問題点〕

このような印刷方法によるハンダの付着状態の良否は、
転写後マスク（１１をプリント配線基板（７０）から離
す際に、クリームハンダ（８０）の一部がマスク叫孔Ｉ
ｌｉ面に残るため、クリームハンダ（８０）の孔αυ壁
面への付着量と前記配線基板（７０）上への付着量の・
イランス、換言すれば、クリームハンダ（８０）の紡記
孔αＩｌｌ！面への付着面積と、プリント配線基板（７
０）への付着面積とのバランスにより決定されてしまう
。即ち、第７図（ａ）に示すようにマスクａ１の孔ａυ
の径が比較的大きい場合は、クリームハンダ（８０）か
付着する配線基板（７０）の面積の方が、同じくそれが
付着する孔αυ壁面の周面積に比べて広いので、それだ
け該配線基板（７０）上に付着するクリームハンダ（８
０）量は多くなる。そのため孔αυの径か大きい場合は
、ハンダ付着状態は良好になる。一方、同図（ｂ）に示
すように、マスクα〔の孔収りの径が小さくなった場合
、クリームハンダ（８０）か付着する配線基板（７０）
の面積の方が、同じくそれか付着する孔（１１）壁面の
面積に比べて狭くなるので、配線基板（７０）上にクリ
ームハンダ（８０）が少ししか付着しなかったり、バラ
ツキを生じハンダ付着状態か不良となる（製品の品質に
支障をきたす）。一方、孔αυ内に残るクリームハンダ
（８０）量が逆に多くなって、マスクＱｌ孔αυの目詰
り等を起こすことになる。

この様な問題は、従来マスクＱ（Ｉ厚さを薄くし、孔住
υの大きさを大きくすること等により。

クリームハンダ（８０）の孔αυ壁面へ、の付着面積に
対する配線基板（７０）上への付着面積の比を大きくす
ることで解決しようとしていたが、前述のように回路基
板の小型・軽量化、高集積化の要求に伴ない、印刷され
るクリームハンダ（８０）同士の間が非常に接近した状
態で転写されるので、マスクＯＩの孔ａυが大きい場合
は、配線基板（７０）上でとなり同士に付着せしめられ
たハンダが溶融の際ショートしてしまい、却って製品の
品質を低下せしめてしまうことになる。

本発明は以上の様な問題に鑑み創案されたもので、上記
スクリーン印刷方法を改良し、轟該問題の解決を因るも
のである。尚、本願発明技術は、印刷物の印刷方法や、
チップ部品をプリント配線基板上にマウントする際に使
用する接着剤の添着方法等にも使用可能であり、クリー
ムハンダの転写技術のみに限られるものではない。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため１本発明は、クリームハンダのプリント配線基
板上の所定位置への転写、印刷物の印刷及びチップ部品
マウントの際使用する接着剤の基板所定位置への添着等
の際、転写パターン（クリームハンダの転写位置パター
ン、印刷物の印刷パターンや接着剤の添着位置パターン
等）に対応する孔の刻設されたマスクを、被転写物（プ
リント配線基板や。

印刷物等）の上に置き、該マスクの孔から転写体（クリ
ームハンダ、印刷インキ、接着剤等）をすり込むことに
より、被転写物の上に前記転写パターンを転写するスク
リーン印刷方法において、前記転写体すり込み後、マス
クを被転写物より離脱せしめる際、該マスク両面で相対
的な圧力差を生じさせ、転写面側の圧力をその反対面（
転写体すり込み面）側の圧力より低くすることを基本的
な特徴としている。

又第２発明及び第３発明は以上の発明方法を実施するた
めの装置に係るものである。

そのうち、第１図（ａｌでは、転写パターンに対応する
孔（ｌａ）の刻設されたマスク（１）と、被転写物（７
）を載置せしめる台座（２）と、前記マスク（１）及び
／又は台座（２）を昇降せしめて、被転写物（７）上へ
のマスク（１）の載置及び両者の離脱を行なう昇降装置
（図示なし）とを有するスクリーン印刷装置において、
前記マスク（１）の転写面側に設けられ、且つ被転写物
（７）を内側に装入した状態で該マスク（１）に気密に
接触できる開口（４ａ）を有する密閉容器（４）と、該
密閉容器（４）中を減圧する減圧器（図示なし）とを有
する第２発明に係る装置を示している。

更に同図（ｂ）では、上記装置の前提構成と同様な構成
を有するスクリーン印刷装置において、前記マスク（１
）転写体すり込み面（転写面の反対面）側に設けられ、
該マスク（１）に気密状態で接触できる開口（５ａ）を
有する密閉容器（５）と、該密閉容器（５）を増圧する
増圧器（図示なし）とを有する＠３発明に係る装置を示
している。

以上の第２発明装置及び第３発明装置はいずれか一方と
いう選択的な構成ではなく、両者を併用した構成でも良
い。その場合、前記減圧器及び増圧器のかわりにマスク
（１）転写面側に設けられた減圧用の前記密閉容器（５
）と。

その反対面側に設けられた増圧用の密閉容器＋６１　ト
（７）　間ヲ工了コンプレッサ等の循環装置（図示なし
）でつなぎ、転写面側の空気をその反対面側に送り込ん
で、該転写面側の圧力を相対的に低くするようにしても
良い。

〔作　　用〕

本発明法は、第２図（ａ）に示すように、液状又はゲル
状の転写体（８）をマスク（１）の孔（１ａ）にすり込
んだ後、該マスク（１）を被転写物（７）から離す際に
、第２発明装置では、同図俤）に示すようにマスク（１
）転写面側に負圧をかけることにより、前記孔（１ａ）
に詰った転写体（８）を吸い出し、或いは第３発明装置
では、同図（ｃ）のようにマスク（１）転写体すり込み
面側に圧力をかけることにより、孔（１ａ）に詰った転
写体（８）を押出し、目詰りのない良好な付着状態を得
ようとするものである。

〔実施例〕

以下１本発明法を第３図乃至第５図にその一実施例を示
した第２発明に係るスクリーン印刷装置により説明する
。

第３図は、マスクａ１と、萱座（至）と、昇降装置（至
）とを有するクリームハンダ印刷におけるスクリーン印
刷装置を示している。尚図中（８０）は転写体たるクリ
ームハンダ、　（１００）はスクイージ、（７０）は被
転写物たるプリント配線基板。

（９０）は装置全体を支持するフレーム体である。

ここで、マスクＱ（Ｉはステンレス板からなり。

その表面に転写しようとするクリームハンダの転写パタ
ーンに沿って孔αυが穿設されている。尚α２はクリー
ムハンダ（８０）　垂れ防止用のマスク枠である。

又１台座（イ）は前記プリント配線基板（７０）をその
上に載せておくもので、後述する昇降装置（至）により
、本実施例では常時上記マスク（１Ｇ下面と平行に保持
される。

更に、昇降装置（至）は、台座（至）を上に載せたまま
、これを昇降せしめる装置であり、その詳細な構成は、
後述する密閉容器（４０）の中で箱体（４１）の底面に
支持される基礎台（３１）と。

該基礎台（３１）の上に立設された軸受孔（３２ａ）（
３２Ｂ）を有する軸受板（３２）　（３２）と、前記フ
レーム体（９０）及び密閉容器（４０）の側面を気密状
態で貫通し、且つ軸受孔（３２ａ）（３２ａ）に軸支さ
れた回転軸（３３）と、軸受板（３２）　（３２）の間
で、該回転軸（３３）に軸（３４）が偏心して固定され
た円盤状ベアリング（３５）と、該円盤状ベアリング（
３５）の上部でその下面が接触し、且つその上面に前記
台座−を載置せしめる支持体（３６）とからなる。この
昇降装置（１）はフレーム体（９０）外部に突出してい
る前記回転軸（３３）の端部にハンドル（３３ａ）を取
付けて、該回転軸（３３）を回転せしめることにより、
この回転軸（３３）に偏心して取付けられている円盤状
ベアリング（３５）が第４図に示すように回転するので
、それに伴なってこれに接触する支持体（３６）が上下
動し。

その上に載置された前記台座（田を昇降せしめることか
できる（尚１本実施例ではこのように、平行な状態で台
座−を昇降せしめるために、支持体（３６）側部に突起
（図示なし）を設け、又この突起を遊嵌状に嵌合し、且
つその昇降方向に延出する溝ガイド（図示なし）を箱体
（４１）の内側壁に設けている）。従って。

台座（イ）の上にプリント配線基板（７０）を載せて以
上の操作を行なえば、該プリント配線基板（７０）よへ
のマスク＜１１の載置（この場合は、マ゛スクａ１下面
へプリント配線基板（７０）が押付けられることになる
）及び両者の離脱を行なうことができる。

以上の様な構成は、従来のスクリーン印刷装置にも用い
られるものであるか、本発明装置はそのほかに密閉容器
（４０）と、減圧器（６０）とを有している。

上記密閉容器（４０）は、マスク（１０転写面側に設け
られた箱状容器であり、上方に開口する箱体（４１）と
、該箱体（４１）上端部に固定された環状板（４２）と
、該環状板（４２）外縁上面に環状に周設された接触部
（４３）からなり、環状板（４２）下面がフレーム体（
９０）上端で支えられ、且つ該フレート体（９０）側面
より螺入する挾着棒（９１）（９１）の先端が箱体（４
１）側面に圧接されることにより、該フレーム体（９０
）で支持される。又、前述のように、箱体（４１）内に
は昇降装置（ト）が固定されており、その支持体（３６
）の上に載せた台座■及びプリント配線基板（７０）は
、環状の前記接触部（４３）の内側空間に装入された状
態で、密閉容器（４０）内に保持されることになる。更
に接触部（４３）上面はマスクＣＩＧ下面に接触する密
閉容器（４０）の開口となり、又本実施例では１以上の
接触により該マスクＱｌが密閉容器（４０）を介してフ
レーム体（９０）に支持されることになる。そしてこの
接触部（４３）のマスク接触面側には、Ｏリング（４４
）か凹部（４３ａ）に挿入されているため、該接触部（
４３）はマスクａ〔下面に気密状態で接触することにな
る。

更に前記減圧器（６０）は密閉容器（４０）の箱体（４
１）に穿設された空気抜孔（４１ａ）とチューブ（６１
）を介して連通ずる排気装置からなり、密閉容器（４０
）中の空気を抜いて、減圧するものである。

以上の装置を用いて、プリント配線基板（７０）にクリ
ームハンダ（８０）のスクリーン印刷を行なう場合、ま
ず、前記台座−の上の所定位置に位置合せしてプリント
配線基板（７０）を載せ、次に、マスクＯＧをその孔ａ
υがプリント配線基板（７０）の配線パターンの所定位
置に来るように調整して密閉容器（４０）の接触部（４
３）の上に載せそこに固定する。そして、昇降装置（至
）の回転軸（３３）をハンドル（３３ａ）で回し、前記
プリント配線基板（７０）がマスクｄｌ底面に接触する
まで台座（至）を上昇せしめる。次にマスクＯＩ上面に
適量のクリームハンダ（８０）を載せ、スクイージ（１
００）により、孔Ｕ内にこれをすり込む。

その後（あるいはこれ以前からでも良いか）、台座（至
）を下降せしめてプリント配線基板（７０）をマスクＱ
ｌから離す前に、減圧器（６０）により密閉容器（４０
）内を減圧し、マスクＱ１転写面側に負圧をかけておく
、そして、前記ハンドル（３３ａ）をゆっくり回して台
座（至）を徐々ｌこ下げることにより、前記プリント配
線基板（７０）をマスクｅｌＧから離す、この際番こ、
マスク（１１肉面では相対的な圧力差が生じているため
、孔αυ内にあるクリームハンダ（８０）は転写面側に
吸い出され、プリント配線基板（７０）上に所定量付着
することになる。

その後、マスクＱｌを持ら上げ、プリント配線基板（７
０）を取り出す。

本発明渚等は上記装置と従来のスクリーン印刷装置を用
いてプリント配線基板のかわり屹アルミ板上にスクリー
ン印刷を行ない、ｃＸアルミ板上に転写された低温クリ
ームハンダ（粘度約４０万ｃｐｓ　）　の付着状態の良
否を調べる実験を行なった。この際得られる効果の違い
を明確にするため、マスク翰は第５図に示すような厚さ
０．３簡のＳＵＳ板（２１５，５［Ｘ２７２．５ｍ）一
枚を両装置において用い、父上記アルミ板も同一材質、
及び同一形状（厚みについても同一）のものを用い、更
にクリームハンダも同一量マスクＱＱ上面からすり込ん
だ・ 尚、上記マスクα〔は、そこに穿設された孔ａυカ長さ
２　ｍ　、　＠　ｏ、ｉ　５ｇ＠　〜ｏ、ａ　Ｏｓｍ＋
　（図面上左方向から１つおきに順次０．０５ｍずつ増
え計１０種類ある）のものを第５図に示すようｌこ縦及
び横方向に設けている。又本発明装置の密閉容器（４０
）内を減圧した場合、その容器（４０）内の圧力は２０
０　Ｈｇとなるようにした。

その結果、クリームハンダの付着状態は下記表に示すよ
うなものとなった。

注１）良さは、はぼマスクａ１の孔ａυ形状のままアル
ミ板に付着し、該孔０１）内にクリームハンダか残らな
い状態をいう。

２）ムラとは、クリームハンダがマスクα０の孔αυに
一部残って、該孔αυ形状とは異なるいびつな状態にな
ってアルミ板に付着した状態をいう。

３）（）内のパーセントは、所定の孔幅を有する孔全数
の中でムラが発生した孔の数を比率で示したものである
。

４）（半田少）とは、ムラの発生した部分のアルミ板に
付着した半田の厚みが良の状態の時より少なくなったこ
とをいう。

５）半田出すとは、マスク００の孔αυか目詰りした状
態をいう。

上記表から明らかなように、本発明によるスクリーン印
刷でアルミ板に付着したクリームハンダの付着状態は、
従来装置による場合に比べ良好であり、ムラの発生も孔
幅かかなり小さくなってから発生している所より見れば
、本発明法乃至装置がスクリーン印刷技術においてより
有効であることがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、転写体をマスク
の孔からすり込んだ後、該マスクを被転写物から離す際
に、マスク両面で圧力差を生じさせ、転写面側に転写体
を吸い出させる（又は押し出させる）ため、従来問題と
なっていた付着量のバラツキをなくすことができると共
に、マスクの孔の目詰りも防止でき、更に該マスク孔の
大きさや間隔等を小さくしたり、マスクの厚みを厚くし
ても、転与体の付着状態は常に良好なものが得られると
いう億れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂｌは本発明装置の構成を示すもので
あって、同図（ａｌは第２発明装置の構成を説明する斜
視図、同図（ｂ）は第３発明装置の構成を説明する斜視
図、第２図（ａｉ　（ｂｌ　（ｃｉは本発明法の説明図
、第３図は第２発明装置の一実施例を示す正断面因、第
４図は昇降装置による台座の昇降状態を示す説明図。 第５図は上記実施例装置を用いて行なった実験に使用し
たマスク形状を示す平面図、第６図は従来のスクリーン
印刷方法を示す正断面図、第７図（ａ）　（ｂ）は同じ
く従来のスクリーン印刷法により基板上に付着したクリ
ームハンダの付着状態を示す説明図である。 図中、　（１）（ＩＧはマスク、（ｌａ）　（１１）は
孔、ｔ２１Ｃ２ｔｌは台座、鏝は昇降装置、（＝り（４
０Ｘ５）は密閉容器、（４ａ）（５ａ）は開口、　（６
０）は減圧器、（７）は被転写物、（７０）はプリント
配線基板、（８）は転与体、（８ｏ）はクリームハンダ
、　（１００）はスクイージを各示すＯ 特許出願人　　　有限会社アール・アイ電子工業発　　
８ｉ−ｊ　　者　　　古　　　谷　　　俊　　　雄代理
人弁理士　　　吉　　　原　　　雀　　　三面　　同　
　　　　佐　　　藤　　　英　　　世間　　弁謹士　　
　吉　　　原　　　弘　　　子第　　２　　図 第　　２　　口 （ｂ） 第２図 （Ｃ） 第　　４　　ロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、転写パターンに対応する孔の刻設されたマスクを被
   転写物の上に置き、該マスクの孔から転写体をすり込む
   ことにより被転写物上に前記転写パターンを転写するス
   クリーン印刷方法において、転写体すり込み後、前記マ
   スクを被転写物より離脱せしめる際、該マスク両面で相
   対的な圧力差を生じさせ、転写面側の圧力をその反対面
   側の圧力より低くすることを特徴とするスクリーン印刷
   方法。 ２、転写パターンに対応する孔の刻設されたマスクと、
   被転写物を載置せしめる台座と、前記マスク及び／又は
   台座を昇降せしめて、被転写物上へのマスクの載置及び
   両者の離脱を行なう昇降装置とを有するスクリーン印刷
   装置において、前記マスクの転写面側に設けられ、且つ
   被転写物を内側に装入した状態で該マスクに気密に接触
   できる開口を有する密閉容器と、該密閉容器中を減圧す
   る減圧器とを有することを特徴とするスクリーン印刷装
   置。 ３、転写パターンに対応する孔の設けられたマスクと、
   被転写物を載置せしめる台座と、前記マスク及び／又は
   台座を昇降せしめて、被転写物上へのマスクの載置及び
   両者の離脱を行なう昇降装置とを有するスクリーン印刷
   装置において、前記マスク転写体すり込み面側に設けら
   れ、該マスクに気密状態で接触できる開口を有する密閉
   容器と、該密閉容器中を増圧する増圧器とを有すること
   を特徴とするスクリーン印刷装置。