KR100308635B1 - 인쇄방법및인쇄장치 - Google Patents

Abstract

판(11)의 인쇄페이스트(12)를 유지하는 부분의 근방 부분의 온도를 상승시켜서, 상기 인터페이스트 유지부분에 부착하는 인쇄페이스트의 점성을 저하시켜 인쇄페이스트가 상기 유지 부분으로부터 분리하기 쉽게 하여 피인쇄체(14)에 인쇄하기 쉽도록 구성한다.

Description

인쇄방법 및 인쇄장치

종래 예컨대, 크림땜납을 프린트 회로기판의 랜드 위에 인쇄하는 평판 공판(孔板)(스크린)식 인쇄에서는, 도 18A 및 도 18B에 도시한 바와 같이 프린트 회로기판(4)의 랜드(5)에 대응하여 소정 패턴으로 배치된 관통구멍(1a)을 가진 스크린 마스크(메탈마스크)(1)를 기판(4) 위의 소정 위치에 위치시켜서 접촉시킨다. 이어서, 도 18C 및 도 19A 및 도 19B에 도시한 바와 같이 스크린 마스크(1)의 한쪽 끝 크림땜납(2)을 공급하여 스퀴이지(squeegee)(3)로 이 크림땜납(2)을 스크린 마스크(1)의 한쪽 끝에서부터 소정방향으로 이동시킴으로써 스크린 마스크(1)의 관통구멍 (1a) 내에 크림땜납(2)을 충전한다. 이어서, 도 18D에 도시한 바와 같이, 스크린 마스크(1)를 기판(4)으로부터 떼어냄으로써, 스크린 마스크(1)의 관통구멍(1a) 내의 크림땜납(2)를 기판(4)의 랜드(5) 위로 이동시켜, 도 18E에 도시한 바와 같이 크림땜납층(2a)을 기판(4)의 랜드(5) 위에 형성하도록 하고 있다.

그러나, 상기한 구조의 것에서는 도 19C에 도시한 바와 같이 스크린 마스크 (1)를 기판(4)으로부터 떼어낼 때, 크림땜납(2)의 일부가 크림땜납 자체의 점성에 의하여, 스크린 마스크(1)의 관통구멍(1a)의 내벽면에 부착하여 남게되고, 이 남은 크림땜납(2)과 기판(4)의 랜드(5) 위에 재치된 크림땜납(2)과의 사이에 크림땜납이 걸쳐지게 되는 현상이 발생하게 된다. 그 결과, 스크린 마스크(1)가 기판(4)에서 떨어짐에 따라, 상기한 걸쳐진 크림땜납의 상대변형(변위속도 기울기)이 커져서 스크린 마스크(1)와 기판(4)과의 사이의 임의의 부분에서 잡아 찢겨지고, 잡아 찢겨진 크림땜납의 일부가 도 19D에 도시한 바와 같이 기판(4) 위의 상기한 랜드(5) 이외의 부분에 부착하여, 스크린 마스크(1)의 가판쪽 뒷면의 관통구멍(1a) 주위에 부착하여 그 다음의 인쇄시에 인쇄 번짐의 원인이 되거나, 기판(4) 위에서 인접하는 크림땜납층(2a)에 잘못하여 부착하는 브리지가 발생하거나, 크림땜납이 스크린 마스크쪽에 부착하기 때문에 기판 위에 충분한 크림땜납층이 형성되지 않는다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제를 해결함에 있어서, 인쇄페이스트가 유지되는 판과 기판과의 사이에서 상기 인쇄페이스트를 정확하게 잡아 찢을 수 있어서, 브리지를 발생함이 없이, 상기 인쇄페이스트가 판쪽에 남아서, 인쇄 번짐의 원인으로 되는 일이 없고, 또한, 기판으로의 인쇄페이스트의 공급의 부족함이 없는 인쇄방법 및 인쇄장치를 제공함에 있다.

본 발명은 판(版)에 보유한 인쇄페이스트를 피인쇄체에 전이(轉移)시키는 인쇄방법 및 이 인쇄방법을 실시하는 인쇄장치에 관한 것이다.

본 발명의 이것들과 다른 목적과 특징은, 첨부된 도면에 대한 바람직한 실시형태에 관련한 다음의 기술로부터 명백하여 진다. 이도면에 있어서는,

도 1A, 1B, 1C, 1D는 각각 본 발명의 한 실시형태에 관한 인쇄방법을 설명하기 위한 설명도.

도 2는 본 발명의 한 실시형태에 관한 인쇄장치의 블록도.

도 3은 도 2의 인쇄장치의 사시도.

도 4는 도 2의 인쇄장치의 인쇄동작의 순서도.

도 5는 상기 인쇄장치의 스크린 마스크 가열장치에 의한 스크린 마스크의 가열상태의 단면도.

도 6은 도 5의 상기 스크린 마스크 가열장치의 유도 코일의 사시도.

도 7A, 7B, 7C는 각각 유도가열에 의한 크림땜납의 점도분포의 그래프, 온도분포의 그래프, 스크린 마스크의 관통구멍안의 크림땜납의 상태를 나타낸 설명도.

도 8은 크림땜납의 온도와 점도와의 관계를 나타낸 그래프.

도 9는 스크린 마스크 가열장치가 스크린 마스크에 직접 접촉해 있는 본 발명의 한 실시형태의 단면도.

도 10A, 10B, 10C, 10D는 각각 X방향을 따라, Y방향 따라, 45도로 교차하도록 스크린 마스크의 관통구멍이 나란히 형성된 상태의 설명도.

도 10C와 같은 관통구멍의 패턴을 사용하는 QFP의 사시도.

도 11A, 11B는 각각 스크린 마스크의 관통구멍의 내벽면으로부터의 거리와 전단력과의 관계를 나타낸 그래프 및 그 설명도.

도 12A, 12B는 각각 스퀴이지 대신에 원주형상의 충전로울러를 사용하는 본 발명의 한 실시형태에 있어서의 충전로울러의 사시도 및 이 충전로울러에 의한 인쇄상태의 일부단면의 설명도.

도 13A, 13B는 각각 스퀴이지 대신, 피스톤에 의한 압출기능을 이용하는 본 발명의 한 실시형태의 설명도, 압축공기에 의한 압출기능을 이용하는 본 발명의 한 실시형태의 설명도.

도 14는 직쇄 판전사 인쇄방식에 본 발명을 적용하였을 경우의 본 발명의 한 실시형태의 설명도.

도 15A, 15B는 각각 오프셋 인쇄방식에 본 발명을 적용하였을 경우의 본 발명의 한 실시형태의 설명도.

도 16은 판형의 요판(凹版)전사 인쇄방식에 본 발명을 적용하였을 경우의 본 발명의 한 실시형태의 설명도.

도 17은 요판전사 인쇄방식(그라비아 인쇄방식)에 본 발명을 적용하였을 경우의 본 발명의 한 실시형태의 설명도.

도 18A, 도 18B, 도 18C, 도 18D, 도 18E는, 각각, 종래의 스크린 인쇄방식을 나타낸 설명도.

도 19A, 19B, 19C, 19D는 각각 종래의 스크린 인쇄방식을 나타낸 설명도.

도 20은 본 발명의 상기 실시형태에 관한 X방향 구동장치의 사시도.

도 21은 본 발명의 상기 실시형태에 관한 판분리장치(Z방향 구동장치)의 사시도.

도 22는 본 발명의 상기 실시형태에 관한 다른 판분리장치(Z방향 구동장치)의 사시도.

도 23은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 장방형상의 유도코일의 사시도.

도 24는 도 23의 유도코일을 2개 준비하여 QFP의 대각에 위치하는 2개의 각위에 각각 배치하고, 각 관통구멍의 길이방향을 따라서 유도전류가 흐르도록 한 상태를 나타낸 사시도.

도 25는 도 23의 유도코일을 4개 준비하여 QFP개의 4개의 각 위에 각각 배치하고, 각 관통구멍의 길이방향을 따라서 유도전류가 흐르도록 한 상태를 나타낸 사시도.

도 26은 도 23의 유도코일을 하나 준비하여 QFP의 상방에 배치하고, 또한 관통구멍의 패턴에 대하여 45도 경사진 형태로 배치하여, 각 관통구멍에 같은 량의 유도전류가 흐르도록 상태를 나타낸 사시도.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 판(版)의 인쇄페이스트를 보유하고 있는 부분의 근방 부분의 온도를 상승시켜서, 상기 인쇄페이스트 보유 부분에 부착하는 인쇄페이스트의 점성을 저하시켜, 인쇄페이스트가 상기 보유부분으로부터 분리하기 쉽도록 하여 피인쇄체에 인쇄하기 쉽도록 구성한다.

본 발명의 제1형태에 의하면, 온도상승에 따라 점도가 저하하는 특성을 가진 인쇄페이스트를 판에 보유하여,

상기 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 보유된 부분의 온도를 상승시켜서, 이 부분과 접촉하는 상기 인쇄페이스트의 점도를 저하시켜 상기 판과 상기 인쇄페이스트를 분리하기 쉽게 하고,

상기 판에 보유된 인쇄페이스트를 상기 판으로부터 분리하여 피인쇄체에 인쇄하도록 한 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제2형태에 의하면, 제1형태에 있어서, 상기 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 보유된 부분이 전자(電磁)유도 가열에 의하여 가열되어서 그 온도가 상승하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제3형태에 의하면, 제2형태에 있어서, 상기 판은 상기 인쇄페이스트를 보유하기 위한 소정 패턴의 개구부를 가지고, 상기 판이 상기 피인쇄체에 접촉한 다음 상기 판과 상기 피인쇄체를 상대적으로 분리시켜서 상기 개구부내의 상기 인쇄페이스트를 상기 피인쇄체 위에 인쇄하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제4형태에 의하면 제3형태에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대하여 비접촉으로 전자유도 가열을 하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제5형태에 의하면, 제4형태에 있어서, 상기 전자유도 가열장치와 상기 판과의 간격은 상기 전자유도 가열장치에 의하여 상기 판에 대하여 소정의 유도전류가 흐르는 치수로 구성되어 있는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제6형태에 의하면 제3형태에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대하여 접촉하여 전자유도 가열을 하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제7형태에 의하면, 제3∼6형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열은, 상기 인쇄페이스트의 상기 판의 개구부에의 보유가 종료한 다음 실행되는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제8형태에 의하면, 제3∼7형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 개구부는 관통구멍이며, 상기 판은 스크린 마스크로서 스퀴이지의 이동에 의하여 상기 인쇄페이스트를 상기 관통구멍내에 충전하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제9형태에 의하면, 제3∼8형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 인쇄페이스트가 상기 피인쇄체에 인쇄된 다음, 인쇄상태를 검출하여 검출결과에 의거하여 상기 판의 상기 전자유도 가열의 조건 또는 상기 판과 상기 피인쇄체와의 분리조건을 제어하는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제10형태에 의하면, 제3∼9형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열에 의하여, 상기 인쇄재료는 상기 판에 보유되어 있는 부분에 접촉되어 있는 부분의 온도가 높고, 그 부분으로부터 떨어짐에 따라 서서히 온도가 저하하는 온도기울기를 가진 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제11형태에 의하면, 제3∼10형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열을 발생시키기 위한 유도전류는 상기 판의 개구부의 길이방향을 따라서 흐르는 인쇄방법을 제공한다.

본 발명의 제12형태에 의하면, 온도상승에 따라 점도가 저하하는 특성을 지닌 인쇄페이스트를 보유하는 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 보유된 부분의 온도를 상승시켜서 그 해당 부분과 접촉하는 상기 인쇄페이스트의 점도를 저하시켜서 상기 판과 상기 인쇄페이스트를 분리하기 쉽게 하는 가열장치와,

상기 판에 보유된 인쇄페이스트를 상기 판으로부터 분리하여 피인쇄체에 인쇄하는 인쇄페이스트 분리장치를 구비하도록 한 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제13형태에 의하면, 제12형태의 있어서, 온도 상승에 따라 점도가 저하하는 특성을 가진 인쇄페이스트를 보유하는 판을 추가로 구비하도록 한 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제14형태에 의하면, 제12 또는 13형태에 있어서, 상기 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 보유된 부분을 전자유도 가열에 의하여 가열하여, 그 온도를 상승시키는 전자유도 가열장치를 추가로 구비한 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제15형태에 의하면, 제12 또는 13형태에 있어서, 상기 판은 상기 인쇄페이스트를 보유하기 위한 소정 패턴의 개구부를 갖는 한편, 상기 분리장치는 상기 판이 상기 피인쇄체에 접촉한 다음 상기 판과 상기 피인쇄체를 상대적으로 분리시켜서 상기 개구부내의 상기 인쇄페이스트를 상기 피인쇄체 위에 인쇄하는 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제16형태에 의하면, 제15형태에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대하여 비접촉으로 전자유도 가열을 하는 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제17형태에 의하면, 제16형태에 있어서, 상기 전자유도 가열장치와 상기 판과의 간격은 상기 전자유도 가열장치에 의하여 상기 판에 대하여 소정의 유도전류가 흐르는 치수로 구성되어 있도록 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제18형태에 의하면 제15형태에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대하여 접촉하여 전자유도 가열을 하도록 구성한 인쇄장치를 제공한다.

발명의 제19형태에 의하면, 제15∼18형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열은 상기 인쇄페이스트의 상기 판의 개구부에의 보유가 종료한 다음에 실행되도록 구성한 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제20형태에 의하면, 제15∼19형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 개구부는 관통구멍이며, 상기 판은 스크린 마스크로서 스퀴이지의 이동에 의하여 상기 인쇄페이스트를 상기 관통구멍내에 충전하는 인쇄장치를 제공한다.

발명의 제21형태에 의하면, 제15∼20형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 인쇄페이스트가 상기 피인쇄체에 인쇄된 다음, 인쇄상태를 검출하여, 검출결과에 의거하여 상기 판의 상기 전자유도 가열의 조건 또는 상기 판과 상기 피인쇄체와의 분리조건을 제어하는 제어부를 추가로 구비한 인쇄장치를 제공한다.

본 발명의 제22형태에 의하면, 제15∼21형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열에 의하여, 상기 인쇄재료는 상기 판에 보유되어 있는 부분에 접촉하고 있는 부분의 온도가 높고, 그 부분으로부터 떨어짐에 따라서 서서히 온도가 저하하는 온도기울기를 가진 인쇄장치를 제공한다.

발명의 제23형태에 의하면, 제15∼22형태중의 어느 하나에 있어서, 상기 전자유도 가열을 발생시키기 위한 유도전류는 상기 판의 개구부의 길이방향을 따라서 흐르는 인쇄장치를 제공한다.

상기 본 발명의 상기 형태의 구성에 의하면, 판자체를 유도가열에 의하여 가열하는 결과, 판에 보유된 인쇄페이스트 부분(인쇄페이스트의 판의 관통구멍의 내벽면에 맞닿은 부분 및 그 근방의 부분)이 그 내측부분과 비교하여 온도가 상승하여 그 점도가 저하한다. 그 결과, 판과 인쇄페이스트 사이에서의 인쇄페이스트의 점착력이 저하하여, 판으로부터 인쇄페이스트가 용이하게 분리될 때의 저항력이 작아져서, 판분리 동작을 양호하게 행할 수 있다. 따라서, 인쇄페이스트가 판쪽에 남지 않으므로, 다음 번의 인쇄시의 인쇄 번짐을 일으키는 일이 없고, 피인쇄체쪽으로도 소정량, 즉 일정형상 및 소정위치에 인쇄페이스트를 공급하여 인쇄페이스트층을 인쇄 형성할 수 있다. 또, 본 발명의 상기 형태에 의하면, 판의 관통구멍의 내벽면 부분에서의 인쇄페이스트의 저항력이 적어지므로, 종래의 판분리 속도(예컨대 0.1㎜/s 이상 1㎜/s 미만)보다도 고속(예컨대 1㎜/s 이상 3/㎜/s 이하)으로 설정하거나 또는 속도제어 없이도 양호한 인쇄결과를 얻을 수 있다.

또, 상기 유도가열에 의하면, 판자체가 발열하기 때문에, 유도가열 동작이 정지한 다음은 즉시 판의 방열이 일어나, 판이외의 다른 부분이 가열되는 일이 없어, 다음의 인쇄동작 등이나 판의 주위의 장치 등에 악영향을 미치는 일이 없다. 이에 대하여 열풍, 복사가열(적외선 가열), 또는 전도가열과 같이 판의 외부로부터 열을 방사하여 판을 가열하는 방법에서는 판 주위의 부재(部材)나 공기도 가열되어 버림과 동시에, 가열장치 자체도 뜨거워지기 때문에 이 가열장치 주위의 부재나 공기도 가열되어 버리기 때문에, 다음의 인쇄동작 등이나 판주위의 장치 등에 악영향을 미칠 수 있다. 또, 이와 같이 가열장치로부터 판에 열을 전하는 방법으로는 판뿐만 아니라, 가열장치나 판 주위의 부재나 공기에 열이 전해지기 때문에, 가열효율이 나쁘다는 결점이 있다.

또, 유도 가열장치를 판에 접촉시키지 않고 비접촉으로 유도가열을 하는 경우, 판표면의 인쇄페이스트에 유도 가열장치가 접촉하지 않으므로, 유도 가열장치가 인쇄페이스트에 의하여 더러워지는 일이 없다. 또, 비접촉으로 함에 따라, 피인쇄체의 하면에 전자부품이 있을 경우에는, 그 전자부품과의 거리가 커지게 되어, 유도가열의 경우에 전자부품에 악영향이 발생함을 방지할 수 있다.

본 발명의 설명을 계속하기 전에, 첨부도면에 있어서 같은 부품에 대하여는 같은 참조부호를 붙였다.

아래에 본 발명에 관한 실시형태를 도 1A∼도 17, 20, 21, 22에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명의 한 실시형태에 관한 인쇄방법은 도 1A∼도 1D에 도시한 바와 같이, 인쇄페이스트, 예컨대, 크림땜납을 프린트 회로기판의 랜드 위에 인쇄하는 판공판(스크린)식 인쇄방법에 관한 것이다. 이 실시형태에 관한 인쇄방법은 다음과 같은 것이다. 우선, 도 1A에 도시한 바와 같이 프린트 회로기판(14)의 랜드(15)에 대응하여 소정 패턴으로 배치된 관통구멍(11a)을 가진 스크린 마스크(메탈마스크) (11)를 기판(14) 위의 소정 위치에 위치시켜서 접촉시킨다. 이어서, 스크린 마스크 (11)의 한쪽 끝에 크림땜납(12)을 공급하여, 스퀴이지(13)로 이 크림땜납(12)을 스크린 마스크(11)의 한쪽 끝으로부터 일정방향으로 이동시킴으로써 스크린 마스크 (11)의 관통구멍(11a)내에 크림땜납(12)을 충전한다. 이어서, 도 1B에 도시한 바와 같이, 유도가열에 의하여 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)의 내벽면의 온도를 상승시킨다. 이때, 내벽면의 온도를, 사용하는 크림땜납(12)의 점성이 저하하여 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)의 내벽면에 부착이 어려워질 정도의 온도까지 상승시킨다. 이어서, 도 1C에 도시한 바와 같이, 스크린 마스크(11)를 기판(14)으로부터 떼어냄으로써, 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)내의 크림땜납(12)을 기판 (14)의 랜드(15) 위에 이동시켜, 도 1D에 도시한 바와 같이 크림땜납층(12a)을 기판(14)의 랜드(15) 위에 형성하도록 하고 있다. 이때, 유도가열에 의하여 크림땜납 (12)의 점성이 저하하고 있기 때문에 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)내의 크림땜납(12)이 관통구멍(11a)의 내벽면에 거의 부착하는 일이 없다. 따라서, 스크린 마스크(11)를 기판(14)으로부터 제거하여도 관통구멍(11a)내의 크림땜납(12)이 그대로 기판(14)의 랜드(15) 위에 형성된 채로 되어, 소정 형상의 크림땜납층(12a)을 소정위치에 형성할 수 있다.

상기 실시형태에 관한 인쇄방법은 도 2, 3에 도시한 본 발명의 한 실시형태에 관한 인쇄장치에 의하여 실시할 수 있다. 이 인쇄장치에 의하여 실행되는 인쇄방법의 보다 구체적인 동작은 도 4의 순서도에 도시되어 있다.

도 2에 있어서, 상기 인쇄장치는 반입장치(21a)와 반출장치(21b)를 구비한 기판반입·반출장치(21), 기판지지장치(22), 스크린 마스크(11), 스퀴이지 헤드 구동장치(24), XYθ위치 보정장치(25)와 판분리장치(26)를 구비한 스테이지부(20), 유도가열부(28)와 타이머(29)를 구비한 스크린 마스크 가열장치(27)가 제어부(34)의 제어하에 구동되도록 하고 있다. 또, 제어부(34)에는 처리연산부(31)와 인식카메라부(32)를 구비한 기판위치 인식보정부(30)로부터의 기판위치 인식보정 정보가 입력됨과 아울러, 처리연산부(39)와 인쇄상태 검지수단(40)과 검사기준 기억부(41)를 구비한 인쇄검사부(38)로부터는 인쇄검사정보가 입력되도록 되어 있다. 또, 처리연산부(36)와 우량품 인쇄 데이터 베이스(37)를 구비한 프로세스 제어부(35)와 상기 제어부(34)와의 사이에서는 프로세스 정보를 입출력함과 아울러, 상기 인쇄검사부(38)로부터 인쇄상태의 정보를 입력하여 프로세스 제어를 하도록 되어 있다. 또, 제어부(34)는 필요에 따라서, 조작 및 검사의 결과, 인쇄된 크림땜납(12)의 상태 등의 정보를 표시부(33)에 표시하도록 되어 있다.

상기 기판(14)은 기판반입·반출장치(21)의 반입장치(21a)에 의하여 상기 스테이지부(20)까지 반입되어, 스테이지부(20)에서 위치보정된 다음 인쇄위치로 이동되고, 이 인쇄위치에서 인쇄된 다음에는 상기 인쇄위치로부터 기판반입, 반출장치 (21)의 반출장치(21b)에 의하여 인쇄장치밖으로 반출된다.

상기 스테이지부(20)에서는 먼저, 스테이지부(20)에 배치된 기판지지장치 (22)에서 기판(14)이 위치 유지된다. 기판(14)의 위치 유지의 방법은 예컨대, 기판지지장치(22)의 표면에 개구한 다수의 흡입구멍에 의해 기판(14)을 진공 흡입하는 방법이나, 기판(14)의 아랫면을 다수의 백업핀에 의하여 지지하는 방법 등이 있다. 이 기판(14)의 위치 유지 상태에서 기판위치 인식보정부(30)의 인식카메라부(32)에 의하여 기판(14)의 위치보정용 마아크(도시 없음)를 인식한다. 처리연산부(31)에 의하여, 상기 인식된 기판(14)의 위치와 스크린 마스크(11)의 위치와의 사이에서의 위치 어긋남을 연산하고, 또한, 이 위치 어긋남을 보정하기 위한 기판(14)의 위치보정량을 연산한다. 이 연산결과를 스테이지부(20)의 XYθ위치 보정장치(25)에 입력한다. 이 입력된 위치보정 정보에 의거하여, 스테이지부(20)의 XYθ위치 보정장치(25)로써 기판(14)의 스크린 마스크(11)에 대한 위치보정을 하게 된다. 즉, XYθ위치 보정장치(25)에 의하여 상기 위치보정 정보에 의거하여 스크린 마스크(11)에 대하여 인쇄장치의 수평면에 따라 직교하는 XY방향 및 상하 방향의 Z축 주위의 θ방향에 있어서 기판(14)의 위치보정을 하게 된다. 상기 XYθ위치 보정장치(25)는 X방향(기판반입·반출방향)을 따라 이동 가능한 X방향 테이블(25a) 위에 Y방향으로 이동 가능한 Y방향 테이블(25b)을 재치하고, 다시 그 위에 θ방향으로 회전 가능한 θ방향 테이블(25c)을 재치하여 구성하고, 각각의 방향으로 위치 보정량만큼 각 테이블을 이동시켜서 기판(14)의 위치보정을 하도록 하고 있다. 또한, X방향의 위치보정은 Y방향 및 θ방향의 위치보정이 종료한 후이며, 또한, 인쇄위치까지 기판 (14)을 이동시켜서 정지시킨 후에 스크린 마스크(11)에 기판(14)이 접촉하기 전에, X방향 테이블(25a)에 의하여 실행하도록 하고 있다.

이 X방향 위치보정 장치를 겸한 X방향 구동장치(20x)를 도 20에 도시한다. 도 20에 있어서, X방향으로 뻗는 한 쌍의 직선가이드 25m를 따라 X방향 테이블 (25a)이 X방향으로 이동 가능하게 배치되어 있으며, 구동모우터(25p)의 정역(正逆)회전 구동에 의하여 나사축(25n)을 정역회전시켜서, 이 나사축(25n)과 나사맞춤한 너트(25r)에 고정된 X방향 테이블(25a)을 X방향을 따라서 전후동시키도록 하고 있다.

상기 기판지지장치(22)로 유지된 기판(14)은 스테이지부(20)의 상기 X방향 구동장치(20x)에 의하여 X방향으로 인쇄위치까지 이동된다. 이 인쇄위치에서는 기판(14)이 스크린 마스크(11)의 아랫쪽에 위치하고 있으며, 판분리장치(26)에 의하여 스크린 마스크(11)의 하면에 기판(14)의 상면이 접촉할 때까지 상승시키게 된다. 그리고, 스크린 마스크(11)의 하면이 기판(14)의 상면에 접촉된 상태에서, 크림땜납(12)이 스크린 마스크(11) 위의 X방향의 한쪽 끝에 공급되고, 스퀴이지(13)를 상기 스퀴이지 헤드 구동장치(24)에 의하여 스크린 마스크(11)의 X방향의 상기 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 X방향을 따라서 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)내에 크림땜납(12)을 충전시킨다.

상기 스크린 마스크(11)는 예컨대 두께 150㎛정도의 니켈 또는 스테인레스제 판(板)에 상기 기판(14)의 구리제의 도체 패턴부(랜드)(15)에 상응한 관통구멍 (11a)으로 된 개구부를 형성하여 구성되어 있다.

상기 스퀴이지 헤드 구동장치(24)는 상기 스크린 마스크(11)의 관통구멍 (11a)내에 크림땜납(12)을 충전하기 위한 스퀴이지(13)를 스크린 마스크(11) 위에서 이동시키는 것이다. 스퀴이지(13)는 판(平板)으로 구성하던가, 또는 단면 측면 형상이 검(劍)형(대략 5각형)의 판으로 구성하여, 모우터(24c)의 구동에 의하여 보올 나사(24b)를 정역 회전시켜서 이 보올 나사(24b)에 나사맞춤한 스퀴이지 헤드 (24a)를 상기 보올 나사(24b)의 축방향을 따라서 전후동하여 스퀴이지(13)를 스크린 마스크(11) 위에서 이동시킨다. 스퀴이지 헤드(24a)는 모우터(24d)의 정역회전에 의하여 상하이동 할 수 있다. 또 스퀴이지(13) 자체의 스크린 마스크(11)에 대한 경사각도도 실린더(24f)에 의하여 조정할 수 있다. 즉, 스퀴이지(13)가 도시하지 않은 부분에서 회전 가능하게 지지되고, 상기 실린더(24f)를 구동시켜서 스퀴이지(13)의 일단을 상하이동 시킴에 의하여 상기 지지점을 지렛목으로하여 스퀴이지 (13)를 회전시켜서 경사 조정 가능케 하고 있다.

상기 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)에 충전된 크림땜납(12)은 그 하단면이 관통구멍(11a)에 대응하는 기판(14)의 랜드(15) 위에 접촉하는 상태로 되어 있고, 상기 판분리장치(26)에 의하여 스크린 마스크(11)를 기판(14)에서 분리시킴으로써, 기판(14)의 랜드(15) 위에 크림땜납층(12a)이 형성되도록 한다.

상기 판분리장치(26)의 한 예를 도 21에 도시한다. 도 21에 있어서, AC서어보 모우터(25t)의 정역회전구동에 의하여 벨트(25u)를 통하여 구동너트(25v)를 정역회전시켜 이 너트(25v)와 나사맞춤한 나사축(25w)을 상하이동시키고, 이 나사상하이동(25w)의 상단에 고정된 기판지지장치(22)를 상하이동시켜 기판(14)을 승강시키도록 한다. 따라서, 스테이지부(20)의 X방향 구동장치(20x)에 의하여 기판(14)을 기판위치 보정동작 위치에서 스크린 마스크(11) 아랫쪽의 인쇄위치까지 X방향을 따라서 이동시켰을 때, 상기 판분리장치(26)의 AC 서어보 모우터(25t)를 구동하여, 스크린 마스크(11)의 하면에 기판(14)의 상면이 접촉될 때까지 기판(14)을 상승시킨다. 한편, 인쇄종료후는 판분리 동작을 하기 위하여, 상기 판분리장치(26)의 AC 서어보 모우터(25t)의 구동에 의하여, 스크린 마스크(11)에 대하여 기판(14)을 하강시킨다. 또한, 판 분리한 기판(14)은 기판반출장치(21b)에서 인쇄장치 밖으로 반출된다.

또, 도 22에는 별도의 판분리장치를 도시하였다. 도 22에 있어서, (402)는 스테이지부(기판지지장치), (417)은 AC 서어보 제어기, (414)는 AC 서어보 제어기 (417)로 제어되는 AC 서어보 모우터, (408)는 AC 서어보 모우터(414)로 정역회전 되는 보올 나사, (409)는 보올 나사(408)의 상부 베어링, (410)은 보올 나사(408)의 하부 베어링, (411)은 보올 나사(408)쪽의 풀리, (412)는 AC 서어보 모우터 (414)측의 풀리, (413)은 타이밍 벨트, (415)는 스테이지부, (402)는 승강을 안내하는 리니어 가이드이다. 이 판분리장치는 스테이지부(기판지지장치)(402)가 AC 서어보 제어기(417)와 AC 서어보 모우터(414)와 보올 나사(408)에 의하여 임의로 설정한 속도 및 범위에서 승강할 수 있도록 되어 있어서, 기판(14)과 스크린 마스크 (11)의 판분리 속도를 임의로 조정할 수 있다.

상기 판분리 동작을 하기 직전, 바꾸어 말하면, 크림땜납(12)의 인쇄가 종료한 직후에, 스크린 마스크(11)를 스크린 마스크 가열장치(27)에 의한 유도가열에 의하여 가열한다. 상기 스크린 마스크 가열장치(27)는 도 5, 6에 도시한 바와 같이 스크린 마스크(11) 위에 소정거리만큼 떨어진 상태에서 유도가열부(28)의 링형상의 유도코일(28a)을 배치한다. 그리고, 크림땜납(12)이 스크린 마스크(11)의 관통구멍 (11a)내에 충전되었을 때, 타이머(29)로 설정된 시간, 예컨대 수 msec∼수초이내의 시간동안 만큼 유도코일(28a)에 전류를 흘려서 유도자계를 발생시켜, 스크린 마스크(11) 자체에 유도전류를 흘려서 유도가열에 의하여 스크린 마스크(11) 자체를 직접 가열하도록 하고 있다. 이 유도코일(28a)의 한 예로서는 안쪽 선의 지름이 직경 50㎜, 바깥쪽 직경이 170㎜, 두께 2㎜의 원형 도우넛 형상을 하며, 35개의 에나멜선 또는 구리선 등의 전기저항이 낮은(주울열을 발생하지 않는다) 도선이 권회 수 h=21로 감겨서 유도코일을 구성한다. 유도가열 조건으로서는 100V, 60Hz일 때, 전력 1400W를 수초동안만 공급하여 유도가열을 한다. 본 실시형태에서는 상기 유도코일(28a)은 도 5에 도시한 바와 같이 소정간격만큼 스크린 마스크(11)의 상면에서 떨어져서 비접촉상태에서 배치되어 있다. 크림땜납(12)의 인쇄시에는 스크린 마스크(11)의 위쪽으로부터 대피하여 크림땜납(12)의 인쇄를 저해하지 않도록 하는 한편, 유도가열시에는 스크린 마스크(11)의 위쪽으로 이동하여 유도 가열할 수 있도록 하여도 좋다. 이 유도코일(28a)과 상기 스크린 마스크(11)와의 간격은 상기 유도코일(28a)에 의하여 상기 스크린 마스크(11)에 대하여 일정한 유도전류가 흐르는 치수로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 유도가열에 있어서, 스크린 마스크(11)는 스테인레스 등의 도전성 재료로 구성되기 때문에 유도전류가 흐르지만, 스테인레스 등은 구리와 비교하여 저항이 크기 때문에 스크린 마스크 자체가 발열하게 되는 한편, 크림땜납(12)은 땜납입자 크기가 작고 또는 플럭스(flux)에 의하여 크림 형상으로 되어 있어 도전성도 없기 때문에, 유도전류가 흐르지 않아서 발열은 없다. 따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 유도가열에 의하여 스크린 마스크(11)가 가열되면, 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a) 내벽면의 온도가 상승하기 때문에, 크림땜납(12)의 상기 관통구멍 (11a)의 내벽면에 접촉되어 있는 부분 및 그 주위 부분에서는 온도가 상승하는 한편, 크림땜납(12)의 중심부분에서는 온도가 상승하지 않아서, 크림땜납(12)의 중심부분과 외주부분〔관통구멍(11a)에 접촉하는 부분〕과의 사이에서 도 7B에 도시한 바와 같이 온도기울기가 형성되게 된다. 즉, 크림땜납(12)은 관통구멍(11a)의 내벽면에 접촉하는 부분의 온도가 높고, 그 부분에서 크림땜납(12)의 중심부분쪽을 향함에 따라 서서히 온도가 저하하는 온도기울기를 가지게 된다. 그 결과, 도 7A에 도시한 바와 같이, 크림땜납(12)의 점도가 중심부분에 비교하여 외주부분의 점도가 저하하게 된다. 이것은 크림땜납(12)이 도 8에 도시한 바와 같은 특성, 즉, 온도가 상승함에 따라서 점도가 저하한다는 특성을 갖고 있기 때문이다. 이 유도가열에 의하여, 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a) 내벽면과 이 내벽면에 접촉하는 크림땜납(12)과의 사이에서의 크림땜납(12)의 점도가 저하하게 되어, 크림땜납(12)이 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)으로부터 분리가 쉬워져서 판분리가 양호하게 된다.

또한, 상기 크림땜납(12)의 재질의 한 예로서는, 금속분말 90 중량%와 플럭스 10 중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 금속분말은 그 중의 62중량% 정도가 주석이고, 나머지가 납이며, 입자 지름은 20∼40㎛이다. 상기 플럭스는 용제로서 알코올 등이 75∼40 중량%이고 나머지의 고형분이 25∼60 중량%이다. 이 고형분은 로진(rosin), 활성제, 틱소트로피제를 함유하고 있다. 구체적인 크림땜납의 제품예로서는 주석 63 중량%, 납 37 중량%의 제품번호 MR7125의 Panasonic제인 크림땜납을 들 수 있다.

또, 상기 스크린 마스크(11)의 재질로서는 니켈·크롬계 등의 스테인레스계(예컨대, SUS304)나, 니켈계 등의 금속이 바람직하다. 또, 폴리이미드 등의 합성수지의 표면 및 관통구멍의 내벽면에 도전성의 증착막 또는 도금막을 형성한 스크린 마스크도 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 관통구멍 내벽면의 도전성 증착막 또는 도금막의 부분에서 전자유도를 발생시킬 수 있다.

더우기, 상기 피인쇄체로서의 기판(14)은 도전성이 우수한 구리로 구성하면, 전자유도에 의하여 기판(14)이 발열하는 일이 거의 없으며, 기판 위의 전자부품 등에 악영향을 주는 일은 없다.

또, 인쇄검사부(38)는 기판(14)의 랜드(15) 위에 형성된 크림땜납(12a)의 형성상태, 즉, 크림땜납층(12a)의 형상 및 위치를 인쇄상태 검지수단(40)의 한 예로서의 카메라 또는 레이저 측장기(測長器)에 의하여 측정하고, 측정결과에 의거하여, 처리연산부(39)에 의하여 크림땜납층(12a)의 체적이나 위치 차이량을 연산한다. 레이저 측장기는 레이저를 크림땜납층(12a)에 조사하여 반사광의 위치로부터 크림땜납층(12a)의 높이 등을 산출하는 것이다. 상기 연산결과를 검사기준 기억부 (41)에 기억된 검사기준과 비교하여, 인쇄가 양호한지 아닌지를 판정하고, 그 판정결과를 제어부(34)에 출력함과 아울러 인쇄불량인 경우에는 그 불량내용을 수치적으로 표시하여 그 수치도 제어부(34)에 출력한다. 이 판정동작은 예컨대 인쇄상태 검지수단(40)의 카메라로 수집된 화상 또는 레이저 측장기로 측정된 위치데이터로부터 크림땜납층(12a)의 높이, 폭, 체적 등을 산출하여, 검사기준 기억부(41)에 기억된 크림땜납층의 높이, 폭, 체적 등의 판정데이터와 상기 산출된 값을 상기 처리연산부(39)에서 비교하여, 인쇄가 양호한지의 여부를 판정함에 의하여 실행한다.

또, 프로세스 제어부(35)는 인쇄검사부(38)에 의하여 인쇄후의 크림땜납층 (12)의 인쇄상태의 데이터에 의거하여, 인쇄장치의 파라미터의 설정변경을 하는 것이다. 여기서, 상기 파라미터라함은 한 예로서, 우량품 인쇄 데이터 베이스(37)에 기억된 각 설비의 파라미터〔예컨대, 인쇄속도, 스퀴이지(13)의 경사각도, 인쇄시의 주위온도(예컨대, 중요한 순으로 들면, 스퀴이지의 온도, 스크린 마스크의 온도, 기판의 온도나 그것들의 주위공기 등의 온도 등), 인쇄압력, 바꾸어 말하면 스퀴이지(13)가 스크린 마스크(11)에 밀어붙여지는 압력, 기판(14)의 판분리속도 및 가속도의 프로파일 등) 및 유도가열조건(예컨데, 가열출력, 가열시간, 가열개시 타이밍 등)을 의미한다. 이 파라미터와 인쇄품질과의 관계를 데이터 베이스로서 기억시켜두고, 프로세스 제어부(35)의 처리연산부(36)에 의하여 가장 적합한 파라미터를 계산한다.

다음에, 상기 인쇄장치에서 실시되는 상기 인쇄방법을 도 4의 순서도에 의거하여 설명한다. 또한, 이 일련의 동작은 제어부(34)에 의하여 제어되고 있다.

스텝(S1)에서는 기판반입·반출장치(21)의 반입장치(21a)에 의하여 기판(11)을 스테이지부(20)에 반입한다.

다음에, 스텝(S2)에서는 스테이지부(20)에 반입된 기판(14)을 기판지지장치 (22)로서 유지한다.

다음에 스텝(S3)에서는 기판위치 인식보정부(30)에 의하여, 기판지지장치 (22)로서 유지된 기판(14)의 위치를 인식함과 동시에, 스크린 마스크(11)에 대한 기판(14)의 위치보정량을 산출한다.

다음에, 스텝(S4)에서는 상기 산출된 위치보정량에 의거하여, 스테이지부 (20)의 XYθ위치 보정장치(25)에 의하여 스크린 마스크(11)에 대한 기판(14)의 XYθ방향의 위치를 각각 보정한다.

다음에 스텝(S5)에서는 스테이지부(20)에 의하여 스크린 마스크(11)의 아래쪽의 인쇄위치에 기판(14)을 위치결정하고, 스테이지부(20)에 의하여 기판(14)을 상승시켜서 스크린 마스크(11)가 기판(14)의 위쪽면에 접촉하도록 한다.

다음에, 스텝(S6)에서는 스퀴이지(13)를 스크린 마스크(11) 위에서 이동시켜 크림땜납(12)을 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)내에 충전시킨다.

다음에, 스텝(S7)에서는 스크린 마스크(11)를 유도 가열시킬 것인지의 여부를 판단한다. 관통구멍(11a)으로부터 크림땜납(12)이 분리되기 쉬운 경우 등, 유도가열하지 않을 경우에는 스텝(S8)에 전진한다. 유도 가열하는 경우에는 스텝(S9)에 전진하며, 미리 결정된 가열시간에 타이머(29)를 설정하여, 스텝(S10)에서 크림땜납(12)의 인쇄종료후 즉시 유도가열부(28)의 유도코일(28a)에 의하여 스크린 마스크(11)를 유도 가열한다.

그리고, 스텝(S8)에서는 유도가열을 하였을 경우에는 유도가열후, 곧, 판분리 동작을 실행한다. 즉, 스테이지부(20)의 판분리장치(26)의 구동에 의하여, 스크린 마스크(11)에 대하여 기판(14)을 하강시켜서 기판(14)을 스크린 마스크(11)로부터 분리시켜서, 크림땜납(12)을 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)안으로부터 기판(14)의 랜드(15) 위에 전사한다. 또, 유도가열을 하지 않을 경우에는, 크림땜납 (12)의 인쇄종료후에 상기 판분리동작을 실행하여, 크림땜납(12)을 스크린 마스크 (11)의 관통구멍(11a)안으로부터 기판(14)의 랜드(15) 위에 전사한다.

다음에, 스텝(S12)에서는 인쇄검사부(38)에서 기판(14) 위에 형성된 크림땜납층(12a)의 형상이나 위치 등을 검사한다.

다음에, 스텝(S13)에서는 상기 검사의 결과, 인쇄상태가 양호한지의 여부를 판정한다. 인쇄상태가 양호하다고 판정되었을 경우에는 스텝(S14)으로 전진하여, 스텝(S14)에서 기판(14)을 반출장치(21b)에 의하여 상기 인쇄장치로부터 반출하여 일련의 인쇄동작이 종료한다. 스텝(S13)에서 인쇄상태가 불량으로 판정되었을 경우에는 스텝(S15)으로 전진하여, 프로세스 제어부(35)에 의하여, 프로세스 파라미터의 설계변경이 실행되어서 일련의 인쇄동작을 종료한다. 이 스텝(S15)에서 설계 변경된 가장 적합한 조건의 정보에 의거하여, 다음의 크림땜납(12)의 인쇄가 실행되고, 인쇄후의 스텝(S8)의 판분리공정과 스텝(S10)의 스크린 마스크(11)의 유도가열 공정을 실행하도록 하고 있다. 또한, 경우에 따라서는 인쇄불량으로 판정된 크림땜납층을 제거하고, 재차, 스텝(S15)에서 설계 변경된 조건하에, 새로운 인쇄동작을 실행하여, 인쇄후의 스텝(S8)의 판 이간공정과 스텝(S10)의 스크린 마스크(11)의 유도가열 공정을 실행하도록 하여도 무방하다.

이 순서도에서는 한 예로서 판분리조건을 설계 변경하여 스텝(S8)의 판분리공정을 실행하는 경우와, 유도가열 조건을 설계 변경하여 스텝(S9, 10)의 유도가열 공정을 실행하는 경우가 도시되어 있다. 이 파라미터의 설계변경은 모든 파라미터의 설계변경을 동시에 실행하는 것이 아니고, 인쇄상태에 따라서 적당히 선택된 파라미터만의 설계변경을 실행한다.

상기 실시형태에 의하면, 스크린 마스크(11) 자체를 유도가열에 의하여 가열하는 결과, 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a) 내벽면에 접촉하는 크림땜납(12)의 외주부분이 그 중심부분에 비교하여 온도가 상승하여 그 점도가 저하하게 된다. 그 결과, 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a) 내벽면과 크림땜납(12)과의 사이에서의 점착력이 저하하여, 스크린 마스크(11)에서 크림땜납(12)이 용이하게 분리되게 되어, 판분리동작을 양호하게 실행할 수 있게 된다. 따라서, 크림땜납(12)이 스크린 마스크(11)쪽에 남지 않으므로, 다음번의 인쇄시의 인쇄 번짐은 일으키는 일이 없이, 기판(14)쪽으로도 소정량, 즉, 소정형상 및 소정 위치에 크림땜납(12)을 공급하여 크림땜납층(12a)을 인쇄 형성할 수 있다.

또, 상기 유도가열에 의하면, 스크린 마스크(11) 자체가 발열하기 때문에, 유도가열동작의 정지 후는 바로 스크린 마스크(11)의 방열을 실행할 수 있음과 동시에, 스크린 마스크(11) 이외의 다른 부재를 가열하지 않고, 다음 인쇄동작 등이나 스크린 마스크(11) 주위의 장치 등에 악영향을 미치는 일이 없다. 이에 대하여, 열풍, 복사가열(적외선 가열), 또는 전도가열과 같이 스크린 마스크(11)의 외부로부터 단순히 열을 방사하여 스크린 마스크(11)를 가열하는 방법에서는 스크린 마스크(11) 주위의 부재나 공기도 가열되어 버림과 동시에, 가열장치 자체도 뜨거워지므로, 이 가열장치 주위의 부재나 공기도 가열되어 버리기 때문에, 다음의 인쇄동작 등이나 스크린 마스크(11) 주위의 장치 등에 악영향을 미치는 경우가 있다. 또, 이와 같이 가열장치로부터 스크린 마스크(11)에 열을 전하는 방법에서는 스크린 마스크(11)뿐 아니라, 가열장치나 스크린 마스크(11) 주위의 부재나 공기에 열이 전해지므로, 가열효률이 불량하다는 결점이 있었다.

또, 유도가열부(28)를 스크린 마스크(11)에 접촉시키지 않고 비접촉으로 유도가열을 실행하는 경우, 스크린 마스크(11)의 표면에 남은 크림땜납(12)에 유도가열부(28)의 유도코일(28a)이 접촉하지 않기 때문에, 유도코일(28a)이 크림땜납 (12)에 의하여 더러워지는 일은 없다. 또, 비접촉함으로써, 기판(14)의 하면에 전자부품이 있을 경우에는, 이 전자부품과의 거리가 커져서, 유도가열시에 전자부품에 악영향이 발생함을 방지할 수 있다.

여기에서 유도가열에 의하여 어느 정도 미세한 패턴의 크림땜납(12)을 관통구멍(11a)으로부터 잘 분리되는가를 실험하였다. 관통구멍의 직경은 약 0.1㎜, 관통구멍의 중심간의 거리, 즉, 인접하는 관통구멍의 피치는 0.2㎜이였다. 또, 공기 크림땜납, 스크린 마스크 등의 주위온도는 23℃였다. 실험결과를 도 11A, 도 11B에 도시하였다. 도 11A, 도 11B에 도시한 바와 같이, 이 실험에 있어서는 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)에 충전된 크림땜납(12)의 판이간시의 전단력을 보면 관통구멍의 피치가 0.2㎜ 이하의 부분에서는 전단력의 저하를 발견할 수 없었고, 미세인쇄의 한계로서는 피치 0.2㎜가 한계로 되어, 관통구멍의 내벽면으로부터 거리(d)가 0.05㎜ 이하에서는 커다란 전단력의 저하를 기대할 수 없다고 생각되었다.

따라서, 본 발명에 있어서는 유도가열을 이용함으로써 종래에는 곤란하였던 피치 0.3㎜의 미세인쇄를 충분히 할 수 있는 것외에, 크림땜납 등의 조건에 따라서는 피치 0.2㎜정도까지의 미세인쇄도 할 수 있다.

또, 유도가열 조건으로서는 1400W의 전력을 1∼2초 공급함으로써, 간극 1㎜에서 스크린 마스크(11)는 50∼70℃정도까지 상승시킬 수 있다. 더욱이, 공급전력을 2000W정도로 함으로써 1초이내에 동등한 온도상승이 가능하게 되어, 그에 따라 관통구멍(11a)안의 크림땜납은 관통구멍(11a)의 내벽면과 그 중심부와의 사이에 더욱 큰 온도차를 실현할 수 있다. 또, 유도코일을 스크린 마스크(11)에 접촉시킴으로써 보다 효률이 좋은 온도상승을 도모할 수 있다.

또, 상기 유도가열 판분리공법에 있어서, 관통구멍(11a)의 내벽면과 관통구멍(11a)의 중앙부분과의 온도차는 그 관통구멍폭에 의존하게 된다. 따라서, 복수 종류의 관통구멍폭을 구비한 스크린 마스크에서는 유도가열의 대상이 되는 복수 개의 관통구멍중에서 최소의 관통구멍 사이즈에 맞추어서 조건설정을 하면 좋다. 즉, 최소의 관통구멍폭이 0.15㎜정도이면, 전술한 바와 같이, 유도코일에의 전력공급이 2000W, 공급시간이 1초정도가 되도록 급격한 제어가 필요하나, 최소의 관통구멍폭이 1㎜이라는 비교적 러프(rough)한 복수 개의 관통구멍이라면, 공급전력이 1000W, 공급전력이 2∼3초이면 된다. 따라서, 스크린 마스크의 패턴(바꾸어 말하면, 관통구멍의 배치 및 사이즈 등)에 의하여 유도코일의 가열조건을 사전에 결정할 수 있다. 또, 그 경우의 관통사이즈에 맞은 유도코일 가열조건은 미리 측정한 크림땜납의 특성값(온도에 대한 점도성, 변위응력값, 항복값)으로부터 구한 각 관통구멍에 대한 판이간에 가장 적합한 특성값에 가까운 가열조건을 선정하여도 된다.

또한, 상기 스크린 마스크(11)의 마스크 클리닝을 실시할 때에도 유도가열에 의한 온도제어를 실행할 수 있다. 이에 따라, 스크린 마스크 관통구멍속 및 이면에 남은 크림땜납이 보다 효율적으로 제거된다. 그때의 조건은 판분리시만큼 엄밀하게 제어할 필요는 없고, 크림땜납의 유동성이 좋아질 정도로 가열되면 된다. 예컨대, 1000W로서 클리닝 시간중, 가열시키도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 밖의 여러 가지의 양태로 실시할 수 있다.

예컨대, 상기 실시형태에서는 스크린 마스크(11)와 기판(14)을 상대적으로 분리시키기 위하여, 스크린 마스크(11)를 정지시킨 상태에서 기판(14)을 하강시키도록 하고 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(14)을 정지시킨 상태에서 스크린 마스크(11)를 이동시키도록 하여도 되는 동시에, 스크린 마스크(11)와 기판(14)과의 쌍방을 서로 분리시키는 방향으로 이동시키도록 하여도 된다.

또, 인쇄페이스트는 크림땜납(12)에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 적용가능 하다면 임의의 재료라도 좋다. 예컨대, 크림땜납 대신에 200㎛ 정도 이하의 미소입자 지름을 갖인 금속분말과 플럭스 등으로 구성하는 것이라도 좋다. 이 금속분말의 예로서는 은이나 구리 등을 들 수 있다.

또, 스크린 인쇄인 경우, 스퀴이지에 의한 인쇄페이스트의 긁어내기 동작종류후에 유도가열을 발생시키도록 하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 긁어내기 동작과 동시적으로 유도가열을 발생시켜 비로소, 최초에는 소정가열 온도보다 낮은 온도로서 가열을 실행하여, 긁어내기 동작종료후에 유도가열에 의하여 상기 소정의 온도까지 인쇄페이스트의 외주부분을 상승시켜서 그 점도를 저하시키도록 하여도 좋다.

또, 상기 스크린 마스크(11)의 전체를 균일하게 유도 가열하는 것에 한정되지 않고, 크림땜납(12)의 회로 패턴중의 판분리가 불량한 부분에 대하여서만 부분적으로 유도코일(28a)을 대향시켜서, 그 부분만을 유도 가열하도록 하여도 좋다.

또, 비접촉으로 유도 가열하는 경우에 한정되지 않고 도 9에 도시한 바와 같이 유도 가열부(28)를 스크린 마스크(11)의 상면에 접촉시켜서 유도 가열하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 유도 가열부(28)의 유도코일(28a)과 스크린 마스크(11)와의 거리가 작아지므로, 효율적이고, 또한 국소적으로 집중하여 유도 가열할 수 있다. 또한, 도 9에 있어서 (28b)는 유도자계이다.

또, 유도가열의 유도전류가 흐르는 방향을 따른 긴 관통구멍에서 그 내벽면이 유도 가열되기 쉬운 한편, 상기 유도전류가 흐르는 방향과는 직교하는 방향으로 긴 관통구멍의 내벽면이 유도 가열되기 어려운 경향이 있다. 따라서, 도 10A에 도시한 바와 같이, X방향을 따라 긴 관통구멍(11a)은 이 관통구멍(11a)의 길이방향을 따라 유도코일(28c)을 배치하여, 도 10A에 있어서, (28c)로 도시한 선과 같이 유도코일에 전류를 흘려 유도전류를 발생시키는 것이 발열효율상 바람직하다. 따라서, 도 10B에 도시한 바와 같이 Y방향으로 긴 관통구멍(11a)도 그 길이방향을 따라 유도코일(28c)을 배치하여, 도 10B에서 28c로 도시한 선과 같이 유도코일에 전류를 흘려 유도전류를 발생시킴이 바람직하다. 이 도 10B에 있어서, 가령 화살표(28e)의 방향으로 유도코일을 배치하여 이 유도코일에 전류를 흘리면, Y방향을 따른 관통구멍(11a)의 내벽면은 그다지 발열하지 않게 된다. 도 10D에 도시한 바와 같은 QFP(Quad Flat Package)에서는 인접한 변의 관통구멍(11a)의 길이방향이 45도로 교차하게 되므로, 도 10C에 도시한 바와 같이 V자형상으로 유도코일을 배치하여, 도 10C에서 (28c)로 도시한 선과 같이 유도코일에 전류를 흘려서 유도전류를 발생시키는 것이 발열효율상 바람직하다.

또, 예컨대, 도 10A와 같이 X방향으로 전류를 흘리는 제1유도코일과, 도 10B와 같이 Y방향으로 전류를 흘리는 제2유도코일을 겹쳐 맞춘 하나의 유도가열부로서 사용할 수도 있다. 이와 같이 2개의 유도코일을 겹쳐 맞추어서 구성된 유도 가열부에 있어서, 제1유도코일과 제2유도코일의 어느 한쪽에 또는 제1유도코일과 제2유도코일에 번갈아 전력을 공급함으로써, 관통구멍의 패턴이 달라져도 동일한 유도가열부로써 도 10A와 같은 X방향을 따른 관통구멍에 대해서는 X방향으로만 유도코일에 전류를 흘린다거나, 또는 도 10B와 같은 Y방향을 따른 관통구멍에 대해서는 Y방향으로만 유도코일에 전류를 흘린다거나, 또는 도 10C, 도 10D와 같은 X방향과 Y방향의 양방향의 관통구멍에 대해서는 X방향과 Y방향으로 번갈아 2개의 유도코일에 각각 전류를 흐르게 할 수 있다. 그 결과, 도 10C, 도 10D의 관통구멍에 대해서는 X방향을 따른 관통구멍(11a)과 Y방향을 따른 관통구멍(11a)의 쌍방을 대략 균등하게 유도 가열할 수 있다. 또, 도 10A, 도 10B, 도 10C, 도 10D와 같이 관통구멍의 패턴이 달라도, 동일한 유도가열부에서 X방향으로만 유도코일에 전류를 흐르게 한다거나, 또는 Y방향으로만 유도코일에 전류를 흐르게 한다거나, 또는 X방향과 Y방향으로 번갈아 유도코일에 전류를 흐르게 할 수 있으며, 유도가열부의 범용성을 높일 수도 있다.

도 12A, 도 12B는 스크린 인쇄방식에 있어서, 스퀴이즈 대신으로 충전로울러 (100)를 사용하여, 크림땜납(12)을 충전하는 본 발명의 실시형태를 표시하였다. 이 실시형태에서는 원주형상의 충전로울러(100)를 회전시킴으로써 인쇄재료, 예컨대, 크림땜납(12)을 감아드려, 강제적으로 스크린 마스크(11)의 관통구멍(11a)내에 크림땜납(12)를 충전하는 것이다. 충전로울러(100)의 원주형상은 도 12A에 도시한 톱형상이며, 또한 나선형상의 홈(100a)이 있는 것이라도 가능하다. 또한, 도 12A에 있어서, (101)은 크림땜납을 긁어내기용 스크레이퍼(scraper)이다.

또, 디스펜스 방식에 본 발명을 적용한 실시형태에서는 도 13A와 같이 피스톤(110)에 의한 압출기능, 또는, 도 13B와 같이 압축공기에 의한 압축기능을 지닌 노즐(111)에 의하여, 크림땜납 등의 인쇄재료(112)를 강제적으로 스크린 마스크 (11)의 관통구멍(11a)에 충전하는 것도 가능하다. 도 13B에 있어서, (112)는 노즐 (111)의 선단의 크림땜납의 긁어내기용 스크레이퍼이다.

또, 본 발명은 스크린 인쇄에 한정되지 않고, 다른 인쇄방법에도 적용할 수 있다.

예컨대, 도 14는 본 발명을 직쇄 평판형의 평판전사 인쇄방식에 적용하였을 경우의 실시형태를 표시하였다. 여기서는, 평판(120)에 소정 패턴으로 공급된 인쇄재료(122)를 피인쇄체인 기판(114)의 소정위치(115)에 직접 전이(轉移)시키는 것이다. 이 도 14에서는 인쇄재료(122)가 평판(120)에 밀착되어 있는 면을 유도가열함으로써, 평판(120)과 인쇄재료(122)와의 사이의 점착력이 저하하여, 피인쇄체(114)의 소정위치(115)에 전사하기 쉬워진다는 효과가 있다.

또, 15A, 15B는 본 발명을 오프셋 인쇄방식에 적용하였을 경우의 실시형태를 표시하였다. 인쇄재료(142)를 저류한 탱크(139)로부터 3개의 로울러(140)에 의하여 판몸체(136)의 요부(136a)에 상기 인쇄재료(142)를 공급하여, 요부(136a)내의 인쇄재료(142)를 고무몸체(137) 위에 전이시켜, 고무몸체(137)와 가압몸체(138)와의 사이에 끼워 지는 피인쇄체로서의 종이(135)에 상기 고무몸체(137)상의 인쇄재료 (142)를 전이시켜서 인쇄하도록 하였다. 이 실시형태에 있어서, 인쇄재료(122)가 판몸체(136)에 밀착되어 있는 요부(136a)의 내벽면을 유도 가열함에 의하여, 판몸체(136)의 요부(136a)의 내벽면과 인쇄재료(122)와의 사이에 점착력이 저하하여, 종이(135)에 전사하기 쉬워진다는 효과가 있다.

또한, 도 16은 본 발명을 평판형의 요판(凹版)전사 인쇄방식에 적용하였을 경우의 실시형태를 표시하였다. 이 실시형태에서는 스크린 인쇄방식과 마찬가지로 요판(凹版)(150)을 유도 가열하여 요판(150) 자체의 온도를 상승시킴으로써 요부 (150a)의 내벽면에서의 인쇄재료 예컨대 크림땜납(152)의 전단력이 저하하여, 기판 (154)의 랜드 등의 소정위치(155)에의 전사성이 향상한다는 효과를 얻을 수 있다.

또, 도 17은 본 발명을 요판전사 인쇄방식(그라비야 인쇄방식)에 적용하였을 경우의 실시형태를 표시하였다. 탱크(165)내의 인쇄재료 예컨대 크림땜납(162)은 공급로울러(166)에 의하여 판몸체(163)의 요부(163a)에 공급되고, 요부(163a)의 인쇄재료(162)는 판몸체(163)와 가암몸체(161)와의 사이에 끼워진 기재(160)에 전이하여 인쇄되도록 되어 있다. 도 17에 있어서, (164)는 닥터(doctor)이고, 이 닥터 (164)에 의하여 요부(163a)에 충전된 인쇄재료(162)의 여분의 양의 인쇄재료(162)를 긁어내도록 하였다. 이 실시예에서는 스크린 인쇄방식과 마찬가지로 판몸체 (163)를 유도 가열하여 판몸체(163) 자체의 온도를 상승시킴에 의하여, 요부(163a) 내벽면에서의 인쇄재료(162)의 전단력이 저하하여, 기재(160)에의 전사성이 향상한다는 효과를 얻어 진다.

또, 도 23은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 유도코일의 사시도로서, 유도코일은 원환상(圓環狀)인 것에 한정되지 않고, 정방형 테형상 또는 장방형 테형상의 유도코일(728)이라도 된다.

또, 도 24는 도 23의 유도코일(728)을 (728a)과 (728b)의 2개를 준비하여, QFP이 위치 결정되어야 할 기판상의 대각에 위치하는 2개의 각 위에 각각 배치하고, 각 관통구멍(11a)의 길이방향을 따라서 유도전류(729)가 흐르도록 한 상태를 표시한 사시도이다. 2개의 유도코일(728a, 728b)은 동시에 작동시키도록 하는 것이 바람직하다.

또, 도 25는 도 23의 유도코일(728)을 (728c), (728d), (728e), (728f)의 4개를 준비하여, QFP가 위치 결정되어야 할 기판상의 4개의 각 위에 각각 배치하여, 각 관통구멍(11a)의 길이방향을 따라서 유도전류(729)가 흐르도록 한 상태를 표시한 사시도이다. 이 경우에도 4개의 유도코일(728c∼728f)은 동시에 작동시키도록 한다.

또, 도 26은 도 23의 유도코일(728g)을 하나 준비하여, QFP가 위치 결정되어 할 기판부분의 위쪽에 배치하고, 또한, 관통구멍(11a)의 배렬 방향에 대하여 유도코일(728g)의 한쪽 가장자리가 45도 경사진 형상으로 배치하여, 각 관통구멍(11a)에 같은 양의 유도전류(729)가 흐르도록 한 상태를 표시한 사시도이다.

명세서, 청구의 범위, 도면, 요약서를 포함하여 1996년 5월 17일 출원된 일본특허출원 제8-123393호에 개시된 것의 모두는 참고로서 여기에 모두 포함되는 것이다.

본 발명은 첨부도면을 참조하면서 바람직한 실시형태에 관련하여 충분히 기재되어 있으나, 이 기술의 숙련한 사람들에게 있어서는 각종의 변형이나 수정은 명백한다. 그와 같은 변형이나 수정은 첨부된 청구의 범위에 의한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도에 있어서, 그 속에 포함된다고 이해되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 온도상승에 따라 점도가 저하하는 특성을 가진 인쇄페이스트를, 상기 인쇄페이스트를 유지하기 위해 소정의 패턴의 개구부를 가진 판을 사용하여 피인쇄체상에 인쇄하도록 한 스크린 인쇄방법에 있어서, 상기 판의 개구부내에 상기 인쇄페이스트가 유지된 후, 유지된 부분의 온도를 상승시켜 상기 해당부분과 접촉하는 상기 인쇄페이스트의 점도를 저하시켜 상기 판으로부터 분리하는 인쇄방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 유지된 부분이 전자(電磁)유도 가열에 의해 가열되어 그 온도가 상승하도록 한 인쇄방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대향하도록 배치되어 가열하도록 한 인쇄방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인쇄페이스트가 상기 피인쇄체에 인쇄된 후 인쇄상태를 검출하고, 검출결과에 따라 상기 판의 상기 전자유도 가열의 조건 또는 상기 판과 상기 피인쇄체와의 분리조건을 제어하도록 한 인쇄방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자유도 가열을 발생시키기 위한 유도전류는 상기 판의 개구부의 길이방향을 따라 흐르도록 한 인쇄방법.
6. 온도상승에 따라 점도가 저하하는 특성을 가진 인쇄페이스트를, 상기 인쇄페이스트를 유지하기 위해 소정의 패턴의 개구부를 가진 판을 사용하여 피인쇄체상에 인쇄하도록 한 스크린 인쇄장치에 있어서, 상기 판의 개구부내에 상기 인쇄페이스트가 유지된 후, 유지된 부분의 온도를 상승시켜 상기 해당부분과 접촉하는 상기 인쇄페이스트의 점도를 저하시켜 상기 판으로부터 분리하는 인쇄장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 판에 있어서의 상기 인쇄페이스트가 유지된 부분이 전자유도 가열에 의해 가열되어 그 온도가 상승하는 전자유도 가열장치(27)를 추가로 구비하도록 한 인쇄장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 전자유도 가열을 하는 전자유도 가열장치는 상기 판에 대향하도록 배치되어 가열하도록 한 인쇄장치.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 인쇄페이스트가 상기 피인쇄체에 인쇄된 후 인쇄상태를 검출하고, 검출결과에 따라 상기 판의 상기 전자유도 가열의 조건 또는 상기 판과 상기 피인쇄체와의 분리조건을 제어하도록 한 인쇄장치.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 전자유도 가열을 발생시키기 위한 유도전류는 상기 판의 개구부의 길이방향을 따라 흐르도록 한 인쇄장치.