KR20120044919A

KR20120044919A - 스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법

Info

Publication number: KR20120044919A
Application number: KR1020117021528A
Authority: KR
Inventors: 데츠야 다나카
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-05-08
Also published as: GB2483545B; GB2483545A; GB201114983D0; CN102355997B; US20110303108A1; US8695497B2; WO2011004558A1; JP2011016267A; CN102355997A; DE112010002844T5; JP5126170B2

Abstract

본 발명은, 기판의 상면과 이 상면에 개구된 오목부의 저면을 대상으로 하는 스크린 인쇄에 있어서 우수한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행할 수 있는 스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법을 제공한다.
상면 인쇄 영역 및 오목부의 저면에 있는 저면 인쇄 영역을 갖는 인쇄 대상인 캐비티 기판에, 각각 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)을 구비한 밀폐형 스퀴징 기구[36(1), 36(2)]를 각각 갖는 상류측 인쇄부와 하류측 인쇄부에 의해, 페이스트를 2단계로 순차적으로 인쇄하는 스크린 인쇄에 있어서, 저면 인쇄 영역이 인쇄 대상이 된 경우에는, 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판에 의해, 감합부의 상면에 있는 요입부에 잔류하는 페이스트가 퍼내어지는 반면, 상면 인쇄 영역이 인쇄 대상이 된 경우에는, 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판에 의해, 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트가 긁어내어진다.

Description

스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법{SCREEN PRINTING APPARATUS AND SCREEN PRINTING METHOD}

본 발명은 기판의 상면과 상면에 개구된 오목부의 저면을 대상으로 하여 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄하는 스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법에 관한 것이다.

전자 부품이 기판에 패키징되어 있는 패키징 기판을 제조하는 전자 부품 패키징 라인에서는, 반도체 장치 등의 전자 부품을 기판에 장착하는 전자 부품 장착 장치의 상류측에, 전자 부품 접합용 페이스트를 기판에 인쇄하는 스크린 인쇄 장치가 연결되어 있다. 종래에는, 전자 부품이 패키징되어 있는 기판의 타입으로서, 기판의 상면과 이 기판의 상면에 개구된 오목부의 저면 모두에 전극 패턴이 형성되어 있는, 소위 캐비티 기판이 알려져 있으며, 여러 타입의 기기에서 경량의 고밀도 기판으로서 사용되고 있다(특허문헌 1). 이러한 캐비티 기판을 대상으로 하여 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄하는 스크린 인쇄에서는, 기판의 상면에 접촉하게 되는 평판부와, 이 평판부로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 기판의 오목부에 감합되는 감합부를 갖는 입체적인 스크린 마스크가 사용된다. 이러한 입체적인 스크린 마스크를 사용함으로써, 기판의 상면과 기판의 오목부의 저면 모두에 페이스트를 동시에 인쇄할 수 있다.

일본 특허 공개 제2008-235761호

그러나, 상기 캐비티 기판을 대상으로 하는 스크린 인쇄에서는, 입체적인 스크린 마스크를 사용하는 것에 기인하는 여러 규제와 문제가 존재하여, 양호한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행하기가 곤란하였다. 예를 들어, 번짐이나 이지러짐을 일으키는 일 없이 기판에 페이스트를 양호하게 인쇄하려면, 스크린 마스크에 마련된 패턴 구멍에 페이스트를 적절히 충전할 필요가 있다. 그러나, 평판부에 마련된 패턴 구멍과 감합부에 마련된 패턴 구멍은 페이스트 충전 조건이 실질적으로 서로 다르므로, 동일한 스크린 인쇄 장치에서는, 스크린 마스크의 평판부에 의해 실시된 인쇄와 감합부에 의해 실시된 인쇄 모두에 있어서 양호한 인쇄 품질을 확보하기가 곤란하다. 이 때문에, 캐비티 기판을 대상으로 하여 양호한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행하는 방법이 요망되고 있다.

그래서 본 발명은, 기판의 상면과 이 상면에 개구된 오목부의 저면을 인쇄하는 스크린 인쇄에 있어서, 양호한 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행할 수 있는 스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 기판의 상면에 설정되며 상면 전극이 형성되는 상면 인쇄 영역과, 상기 상면에 개구된 오목부의 저면에 설정되며 저면 전극이 형성되는 저면 인쇄 영역을 대상으로 하여 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄하는 스크린 인쇄 장치로서,

기판 반송 방향을 따라 직렬로 배치되어 기판을 대상으로 하여 상기 페이스트를 2단계로 순차적으로 인쇄하는 상류측 인쇄부 및 하류측 인쇄부와, 기판을 상기 상류측 인쇄부로부터 상기 하류측 인쇄부로 전달하는 기판 전달부를 포함하고,

상기 상류측 인쇄부는, 상기 저면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 오목부에 감합되도록 되어 있는 감합부 및 상기 저면 전극에 대응하도록 상기 감합부에 형성된 마스크 패턴을 갖는 저면 인쇄용 마스크와, 페이스트를 저류하는 본체부의 하면으로부터 하방으로 갈수록 서로 접근해 상호간에 형성된 공간이 줄어들도록 연장되는 한 쌍의 대향하는 미끄럼 접촉판을 그 대향 방향이 스퀴징 방향에 정렬된 상태로 구비하도록 구성되고, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 미끄럼 접촉판들 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 감합부에 페이스트를 공급하는 제1 밀폐형 스퀴징 기구를 포함하며,

상기 하류측 인쇄부는, 상기 상면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 상면 전극에 대응하도록 형성된 마스크 패턴을 갖는 상면 인쇄용 마스크와, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구와 유사하게 구성되어 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 한 쌍의 미끄럼 접촉판 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 상면 인쇄용 마스크에 마련된 패턴 구멍에 페이스트를 충전하는 제2 밀폐형 스퀴징 기구를 포함하며,

상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 상기 저면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 감합부의 상면측의 요입부에 잔류하는 페이스트를 상기 요입부로부터 퍼내어 제거하고,

상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 상기 상면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트를 긁어내는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판의 상면에 설정되며 상면 전극이 형성되는 상면 인쇄 영역과, 상기 상면에 개구된 오목부의 저면에 설정되며 저면 전극이 형성되는 저면 인쇄 영역을 각각 대상으로 하여, 기판 반송 방향을 따라 직렬로 배치된 상류측 인쇄부 및 하류측 인쇄부에 의해, 전자 부품 접합용 페이스트를 대상인 기판에 2단계로 순차적으로 인쇄하는 스크린 인쇄 방법으로서,

상기 저면 인쇄 영역을 대상으로 하여 상기 상류측 인쇄부에 의해 행해지는 저면 인쇄 단계로서, 상기 저면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 오목부에 감합되도록 되어 있는 감합부 및 상기 저면 전극에 대응하도록 상기 감합부에 형성된 마스크 패턴을 갖는 저면 인쇄용 마스크에 상기 기판을 정렬하고, 페이스트를 저류하는 본체부의 하면으로부터 하방으로 갈수록 서로 접근해 상호간에 형성된 공간이 줄어들도록 연장되는 한 쌍의 대향하는 미끄럼 접촉판을 그 대향 방향이 스퀴징 방향에 정렬된 상태로 구비하도록 구성된 제1 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 인접시켜, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 미끄럼 접촉판들 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 감합부에 페이스트를 공급하는 것인 저면 인쇄 단계와,

상기 상면 인쇄 영역을 대상으로 하여 상기 하류측 인쇄부에 의해 행해지는 상면 인쇄 단계로서, 상기 상면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 상면 전극에 대응하도록 형성된 마스크 패턴을 갖는 상면 인쇄용 마스크에 상기 기판을 정렬하고, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구와 유사하게 구성된 제2 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 인접시켜, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 한 쌍의 미끄럼 접촉판 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 상면 인쇄용 마스크에 마련된 패턴 구멍에 페이스트를 충전하는 하는 것인 상면 인쇄 단계를 포함하고,

상기 저면 인쇄 단계에서는, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 감합부의 상면측의 요입부에 잔류하는 페이스트를 상기 요입부로부터 퍼내어 제거하며,

상기 상면 인쇄 단계에서는, 상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트를 긁어내는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판의 상면에 설정되며 상면 전극이 형성되는 상면 인쇄 영역과, 상기 상면에 개구된 오목부의 저면에 설정되며 저면 전극이 형성되는 저면 인쇄 영역에, 전자 부품 접합용 페이스트를, 상류측 인쇄부와 하류측 인쇄부에 의해 2단계로 순차적으로 인쇄하는 스크린 인쇄 장치에 있어서, 상기 저면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 상기 상류측 인쇄부에 의한 스퀴징 동작에서는, 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중 스퀴징 동작에서의 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판에 의해, 감합부의 상면측에 있는 요입부에 잔류하는 페이스트를 퍼내 요입부로부터 제거하고, 상기 상면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 상기 하류측 인쇄부에 의한 스퀴징 동작에서는, 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중 스퀴징 동작에서의 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판에 의해, 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트를 긁어낸다. 따라서, 양호한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태의 전자 부품 패키징 라인의 패키징 대상물이 되는 기판의 설명도로서, (a)는 평면도이고, (b)는 단면도이다.
도 3의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치에 포함되는 스크린 마스크의 평면도.
도 4의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치에 포함되는 스크린 마스크의 부분 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치에 있어서 스크린 인쇄부의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치에 사용하는 폐쇄형 스퀴징 기구의 구성 설명도.
도 7의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치의 동작 설명도.
도 8의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태의 스크린 인쇄 장치의 동작 설명도.

우선 도 1을 참조하여 스크린 인쇄 장치(1)를 설명한다. 기판(5)에 전자 부품을 패키징함으로써 패키징 기판을 제조하는 전자 부품 패키징 라인에 있어서, 스크린 인쇄 장치(1)는, 전자 부품을 기판에 장착하는 전자 부품 장착 장치의 상류측에 배치되고, 전자 부품 접합용 페이스트를 기판에 인쇄하는 기능을 갖는다. 본 명세서에서, 장치에 덧붙여진 (1), (2)... 등과 같은 괄호안의 참조 번호는, 이들 장치가 전자 부품 패키징 라인의 상류측으로부터 상기 라인을 따라 배치되는 순서를 나타낸다.

스크린 인쇄 장치(1)는 기판 반송 방향(X 방향)을 따라 직렬로 배치된 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]를 포함한다. 상류측 인쇄부[2(1)]의 상류측과 하류측에는, 기판 분배 장치[4(1), 4(2)]가 각각 부설(付設)되어 있고, 또한 하류측 인쇄부[2(2)]의 하류측에는 기판 분배 장치[4(3)]가 부설되어 있다. 상류측 장치로부터 반송(搬送)된 기판(5)이 기판 분배 장치[4(1)]를 통해 상류측 인쇄부[2(1)]에 반입되고, 스크린 마스크[32(1)]가 설치되어 있는 상류측 인쇄부[2(1)]에 의해 기판(5)에 스크린 인쇄가 행해진다. 그 후에, 이렇게 스크린 인쇄가 행해진 기판(5)은, 기판 스크린 마스크[32(2)]가 설치되어 있는 하류측 인쇄부[2(2)]에, 분배 장치[4(2)]를 통해 전달된다. 또한, 하류측 인쇄부[2(2)]에 의해 스크린 인쇄가 행해진 기판(5)은, 스크린 인쇄 장치의 하류측에 배치된 전자 부품 장착 장치(도시 생략)에, 분배 장치[4(3)]를 통해 전달된다.

여기서는, 전자 부품 패키징 라인[스크린 인쇄 장치(1)]에 의한 패키징 작업의 대상인 기판(5)과, 기판(5)에 행해지는 스크린 인쇄에 사용되는 스크린 마스크를, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조해 설명한다. 여기서, 기판(5)은 높이가 서로 다른 2종류의 인쇄면을 갖는 형태를 취하고 있다. 즉, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(5)의 중앙부의 상면(5a)에는, 복수의 상면 전극(6a)이 각각 형성된 복수의(여기서는 2개의) 상면 인쇄 영역이 설정되어 있다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상면(5a)보다 높이가 낮은 저면(5c)을 갖는 오목부(5b)가 기판(5)의 각 코너부의 근방에 형성되어 있고, 저면(5c)에 설정된 각 저면 인쇄 영역(5e)에는 복수의 저면 전극(6b)이 형성되어 있다.

상류측 인쇄부[2(1)]는 오목부(5b) 내의 저면 인쇄 영역(5e)에, 그리고 하류측 인쇄부[2(2)]는 상면(5a)에 설정된 상면 인쇄 영역(5b)에, 각각 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄한다. 즉, 상류측 인쇄부[2(1)]에 설치된 스크린 마스크[32(1)]는 저면 인쇄용 마스크이고, 하류측 인쇄부[2(2)]에 설치된 스크린 마스크[32(2)]는 상면 인쇄용 마스크이다.

도 3은 스크린 마스크[32(1), 32(2)]에 형성된 마스크 패턴을 보여준다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 저면 인쇄 영역(5e)에 대응하는 마스크 패턴(32a)이 스크린 마스크[32(1)]에 형성되어 있다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴(32a)에는 기판(5)에서의 오목부(5b)의 배치에 따라, 대응하는 오목부(5b)에 감합되는 형상의 감합부(32c)가, 스크린 마스크[32(1)]로부터 하면측으로 돌출되도록 마련되어 있고, 감합부(32c)의 상면은 스크린 마스크[32(1)]로부터 요입되어 있는 요입부로 되어 있다. 요입부(32e)의 내부에는, 오목부 내에서의 저면 전극(6b)의 배치에 따라 패턴 구멍(32d)이 형성되어 있다. 또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상면 인쇄 영역(5d)에 대응하는 마스크 패턴(32b)이 스크린 마스크[32(2)]에 형성되어 있다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 각 마스크 패턴(32b)에는 기판(5)의 상면(5a)에서의 상면 전극(6a)의 배치에 따라 패턴 구멍(32f)이 형성되어 있다.

즉, 본 실시형태에서는, 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]가 전자 부품 패키징 라인[스크린 인쇄 장치(1)]에서의 기판 반송 방향(X 방향)을 따라 직렬로 배치되어 있고, 솔더 크림을 기판(5)에 2단계로 순차적으로 인쇄한다. 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]의 사이에 개재되어 있는 기판 분배 장치[4(2)]는, 기판(5)을 상류측 인쇄부[2(1)]로부터 하류측 인쇄부[2(2)]로 전달하는 기판 전달부의 역할을 한다.

상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]에는, 패키징 작업의 대상이 되는 기판(5)에 페이스트를 인쇄하는 기능을 각각 갖고, 평면도에서 보았을 때, 공통의 베이스 테이블(2a) 상에 전자 부품 패키징 라인[스크린 인쇄 장치(1)]의 라인 중심선 CL에 대하여 서로 대칭을 이루도록 배치되는 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B) 각각 마련되어 있다. 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B) 사이의 중간 부분에는, 기판(5)을 기판 반송 방향(X 방향)의 전후로 반송하는 2라인의 기판 반송부(8A, 8B)가 마련되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 테이블(2a)의 상면에 있어서, 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B) 사이의 중간 부분에는, 기판 반송부(8A, 8B)가 라인 중심선 CL을 따라 X 방향으로 배치되어 있다. 기판 반송부(8A, 8B)에는, 베이스 테이블(2a) 상에 X 방향으로 배치된 기판 반송용 컨베이어 기구를 구비하는 기판 반송 기구(9)가 각각 마련되어, 기판(5)은 기판 반송 기구(9)에 의해 전후 양방향으로 반송될 수 있다. 즉, 기판 반송 기구(9)의 컨베이어 기구를 하류측 방향으로 구동함으로써, 상류측 장치로부터 공급된 기판(5)은, 인쇄부(2)[상류측 인쇄부[2(1)], 하류측 인쇄부[2(2)]]의 제1 스크린 인쇄부(7A) 및 제2 스크린 인쇄부(7B)를 우회하여 하류측 장치에 전달될 수 있다. 이러한 경우에, 기판 반송부(8A, 8B)는 각각 우회 반송로의 역할을 한다. 또한, 기판 반송 기구(9)의 컨베이어 기구를 상류측 방향으로 구동함으로써, 기판(5)은 인쇄부(2)[상류측 인쇄부[2(1)], 하류측 인쇄부[2(2)]]의 상류측으로 반송될 수 있다. 이러한 경우에, 기판 반송부(8A, 8B)는 각각, 일단 하류측 장치로 반송된 기판(5)을 상류측으로 돌려보내기 위한 복귀 반송로의 역할을 한다.

인쇄부(2)[상류측 인쇄부[2(1)]에 부설된 기판 분배 장치[4(1)]는, 기판 반송용 컨베이어 기구를 각각 구비하는 분배 컨베이어(41A, 41B)를 포함하고, 이와 유사하게 인쇄부(2)[하류측 인쇄부[2(2)]]의 상류측과 하류측에 부설된 기판 분배 장치[4(2), 4(3)]는 분배 컨베이어(42A, 42B) 및 분배 컨베이어(43A, 43B)를 각각 포함한다. 상기 분배 컨베이어(41A, 41B), 분배 컨베이어(42A, 42B) 및 분배 컨베이어(43A, 43B)는 반송 레일 이동 기구(도시 생략)에 의해 Y 방향으로 개별적으로 이동하도록 되어 있다(화살표 a1, a2, b1, b2, c1, c2 참조).

상기 분배 컨베이어의 Y 방향으로의 이동에 의해, 기판 분배 장치[4(1)]에 있어서, 통상의 상태에서 상류측 인쇄부[2(1)]의 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)에 각각 연결되어 있는 분배 컨베이어(41A, 41B)는, 필요에 따라 기판 반송부(8A) 또는 기판 반송부(8B)의 기판 반송 기구(9)에 연결될 수 있고, 또한 동일 인쇄부(2)[상류측 인쇄부[2(1)], 하류측 인쇄부[2(2)]]에 있어서 하나의 스크린 인쇄부와 쌍을 이루는 다른 스크린 인쇄부의 기판 반송 기구(28)에 연결될 수 있다. 또한, 기판 분배 장치[4(2)]에 있어서, 통상의 상태에서 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)에 각각 연결되어 있는 분배 컨베이어(42A, 42B)는, 필요에 따라 기판 반송부(8A) 또는 기판 반송부(8B)의 기판 반송 기구(9)에 연결될 수 있다.

이와 같이 함으로써, 상류측 장치로부터 기판 분배 장치[4(1)]에 전달된 기판(5)은, 스크린 인쇄의 대상물이 되도록 상류측 인쇄부[2(1)]의 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)에 반입될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)를 우회함으로써 기판 반송부(8A) 또는 기판 반송부(8B)에 의해 기판 분배 장치[4(2)]에 전달될 수도 있다. 이와 유사하게, 기판 분배 장치[4(2)]에 전달된 기판(5)은, 스크린 인쇄의 대상물이 되도록 하류측 인쇄부[2(2)]의 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)에 반입될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B)를 우회함으로써 기판 반송부(8A) 또는 기판 반송부(8B)에 의해 기판 분배 장치[4(3)]를 통하여 하류측 장치인 장착 장치(도시 생략)에 전달될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B) 각각에는, 헤드 Y축 테이블(40Y)에 의해 Y 방향으로 이동되는 헤드 X축 테이블(40X)이 마련되어 있다. 헤드 X축 테이블(40X)에는 카메라 헤드 유닛(38)과 마스크 클리닝 유닛(39)이 설치되어 있다. 카메라 헤드 유닛(38)은, 기판(5)을 위에서부터 촬상하는 기판 인식 카메라(38a)와, 스크린 마스크[32(1), 32(2)]를 아래쪽으로부터 촬상하는 마스크 인식 카메라(38b)를 포함한다. 마스크 클리닝 유닛(39)은 스크린 마스크(32)의 하면을 클리닝하기 위한 클리닝 헤드를 포함한다.

헤드 X축 테이블(40X)과 헤드 Y축 테이블(40Y)을 구동하여 카메라 헤드 유닛(38)과 마스크 클리닝 유닛(39)을 수평 이동시킴으로써, 기판(5)의 인식과 스크린 마스크(32)의 인식이 동시에 행해질 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 스크린 마스크(32)의 하면의 클리닝도 행해질 수 있다. 이러한 작업이 행해지지 않은 경우, 카메라 헤드 유닛(38)과 마스크 클리닝 유닛(39)은 기판 위치 결정부(21)의 상방으로부터 측방으로 물러선 위치에 위치한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)] 각각의 베이스 테이블(2a) 상에 대칭으로 배치된 제1 스크린 인쇄부(7A)와 제2 스크린 인쇄부(7B) 각각에는, 기판(5)을 인쇄 위치에 위치 결정하여 그곳에 유지하기 위한 기판 위치 결정부(21)가 마련되어 있다 기판 위치 결정부(21)의 상방에는, 대응하는 마스크 프레임(31)에 펼쳐진 스크린 마스크[32(1), 32(2)]와, 페이스트가 이미 공급된 스크린 마스크[32(1), 32(2)] 상에서 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 미끄럼 이동시키는 스퀴지 이동 기구(37)가 배치되어 있다.

도 5에서, 기판 위치 결정부(21)는, 중첩 적층되는 Y축 테이블(22), X축 테이블(23) 및 θ축 테이블(24)뿐만 아니라, 상기 테이블 상에 함께 적층되는 제1의 Z축 테이블(25) 및 제2의 Z축 테이블(26)을 포함한다. 제1의 Z축 테이블(25)의 구성을 설명한다. θ축 테이블(24)의 상면에 마련된 수평 베이스 플레이트(24a)의 상면측에는, 유사한 수평 베이스 플레이트(25a)가 승강 가이드 기구(도시 생략됨)에 의해 승강 가능하게 유지되어 있다. 수평 베이스 플레이트(25a)는, 복수의 이송 나사(25c)를 기판 이동 Z축 모터(25b)에 의해 벨트(25d)를 통하여 회전 구동하는 Z축 승강 기구에 의하여 승강된다. 2개의 수직 프레임(25e)이 수평 베이스 플레이트(25a) 상에 세워져 마련되어 있고, 기판 반송로를 구성하는 한 쌍의 기판 반송 기구(28)가 수직 프레임(25e)의 상단부에 유지되어 있다.

기판 반송 기구(28)는 기판 반송 방향(X축 방향 - 도 5에서 지면에 수직한 방향)에 평행하게 배치되고, 기판 반송 기구(28)에 마련된 컨베이어 기구에 의해 인쇄 대상인 기판(5)이 양단부에서 지지되면서 반송된다. 제1의 Z축 테이블(25)을 구동함으로써, 기판 반송 기구(28)에 의해 유지된 기판(5)은, 기판 반송 기구(28)와 함께 스크린 인쇄 기구에 대해 승강될 수 있다.

제2의 Z축 테이블(26)의 구성을 설명한다. 기판 반송 기구(28)와 베이스 플레이트(25a) 사이의 중간 부분에는, 수평 베이스 플레이트(26a)가 승강 가이드 기구(도시 생략됨)를 따라 승강되도록 배치되어 있다. 베이스 플레이트(26a)는, 복수의 이송 나사(26c)를 밑받침부 승강 모터(26b)에 의해 벨트(26d)를 통하여 회전 구동하는 Z축 승강 기구에 의하여 승강된다. 베이스 플레이트(26a)의 상면에는 기판 밑받침부(27)가 착탈 가능하게 설치되어 있다. 기판 밑받침부(27)는, 스크린 인쇄 기구에 의해 기판(5)이 인쇄되는 인쇄 위치로 반송되는 기판(5)을 아래쪽으로부터 지지하여 유지한다.

제1 스크린 인쇄부(7A) 및 제2 스크린 인쇄부(7B)에 의한 인쇄 동작에서, 기판 반송 기구(28)는, 상류측 장치로부터 공급되는 기판(5)을 기판 분배 장치[4(1)]의 분배 컨베이어(41A, 41B)를 통하여 수취하고, 기판(5)이 스크린 인쇄 기구에 의해 인쇄되는 인쇄 위치로 기판(5)을 반송하며 그곳에 위치 결정한다. 그 후에, 스크린 인쇄 기구에 의해 인쇄가 행해진 기판(5)은 기판 반송 기구(28)에 의해 상기 인쇄 위치로부터 반출된 후, 기판 분배 기구[4(2)]의 분배 컨베이어(42A, 42B)에 전달된다.

제2의 Z축 테이블(26)을 구동함으로써, 기판 밑받침부(27)는 기판 반송 기구(28)에 유지된 기판(5)에 대하여 승강된다. 이렇게 하여 기판 밑받침부(27)의 밑받침면이 기판(5)의 하면과 접촉하게 됨으로써, 기판 밑받침부(27)는 기판(5)을 하면측으로부터 지지한다. 기판 반송 기구(28a)의 상면에는 클램프 기구(29)가 배치되어 있다. 클램프 기구(29)는, 좌우방향으로 대향하도록 배치된 2개의 클램프 부재(29a)를 포함하고, 이 클램프 부재(29) 중 하나를 다른 클램프 부재를 향해 전진시킴으로써, 기판(5)은 양측으로부터 클램프되어 고정된다.

이어서, 도 6을 참조하여, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)], 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)] 및 스퀴지 이동 기구(33)의 구성을 설명한다. 스퀴지 이동 기구(33)는, 이동 플레이트(41)를 Y방향(스퀴징 동작 방향)으로 이동시키는 Y축 이동 기구(37)와, 이동 플레이트(41)의 상면에 마련된 스퀴지 승강 기구(42)를 포함한다. 스퀴지 승강 기구(42)는 에어실린더를 포함하고, 밀폐형 스퀴징 기구(36)는, 스퀴지 승강 기구(42)로부터 하방으로 돌출되는 승강축(42a)의 하단부에 연결 부재(47)를 통해 연결되어 있다. 스퀴지 승강 기구(42)를 구동함으로써, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]는 대응하는 스크린 마스크[32(1), 32(2)]에 대하여 승강되고, 그 결과 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]는 대응하는 스크린 마스크[32(1), 32(2)]에 소정의 인쇄 압력으로 밀어붙여질 수 있다.

Y축 이동 기구(37)의 구성을 설명한다. 이동 플레이트(41)의 하면에 너트 부재(44)가 결합되고, 너트 부재(44)에 나사 결합된 이송 나사(43)가 모터(45)에 의해 회전 구동된다. 모터(45)를 구동함으로써 이동 플레이트(41)는 수평 이동한다. 그 결과, 이 상태에서 모터(45)를 구동함으로써, 스퀴지 승강 기구(42)에 결합된 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)] 또는 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]도 또한 스크린 마스크[32(1)] 또는 스크린 마스크[32(2)] 상에서 수평 이동한다. 즉, 모터(45), 이송 나사(43) 및 너트 부재(44)는, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)] 또는 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 스크린 마스크[32(1)] 또는 스크린 마스크[32(2)] 상에서 이동시키는 Y축 이동 기구(37)를 구성한다.

제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]의 하부에는, 대응하는 스크린 마스크[32(1), 32(2)]의 표면에 접촉시켜 페이스트(P)를 패턴 구멍에 충전하는 인쇄부(48)가 마련되어 있다. 인쇄부(48)를 구성하는 본체부(50)는, 스크린 마스크[32(1), 32(2)]의 폭방향으로 긴 형상을 갖는 블록 부재이다. 본체부(50)의 길이 치수는, 인쇄 대상물인 기판(5)의 폭 치수를 커버하도록 설정된다. 본체부(50)에는, 페이스트(P)가 저류된 카트리지(51)가 탈착 가능하게 설치된다.

카트리지(51)에는 소정량의 페이스트(P)가 사전에 저류되어 있으며, 카트리지(51)의 상면의 개구에는, 카트리지(51)의 내부의 페이스트(P)를 가압하는 가압 플레이트(52)가 감입되어 있다. 가압 플레이트(52)는 그 위에 배치된 실린더(46)의 로드(46a)에 결합되어 있어, 실린더(46)를 구동함으로써 가압 플레이트(52)가 상하로 이동한다. 실린더(46)를 소정 압력으로 구동함으로써, 카트리지(51) 내의 페이스트(P)는 소정 압력으로 눌려진다(화살표 d).

카트리지(51)의 바닥면이 페이스트(P)의 압출판(51a)으로 되고, 압출판(51a)에는 다수의 개구(51b)가 마련되어 있다. 가압 플레이트(52)를 실린더(46)에 의해 누름으로써, 카트리지(51) 내의 페이스트(P)는 가압되고, 압출판(51a)의 개구(51b)를 통해 아래로 밀어내어지면서 개구(51b)에 의해 짜내어진다. 전술한 방식으로 페이스트가 짜내어질 때, 페이스트(P)의 점도가 저하되고, 이에 의해 페이스트(P)는 인쇄에 적합한 특성을 갖도록 개질된다.

본체부(50)의 하면측으로부터는, 한 쌍의 대향하는 미끄럼 접촉판[제1 미끄럼 접촉판(54A), 제2 미끄럼 접촉판(54B)]이, 그 대향 방향이 스퀴징 방향(Y 방향)에 정렬된 상태에서, 하방으로 갈수록 서로 접근해 내측 경사방향으로 상호간에 형성된 공간이 점차 줄어들도록, 하방으로 연장되어 있다. 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)은 모두 판 형상의 부재이며, 스퀴징 방향에서 인쇄 공간(55)의 전벽과 후벽을 이룬다. 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]과 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 하강시킨 상태에서, 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)의 하단부는 대응하는 스크린 마스크[32(1), 32(2)]와 접한다.

스크린 인쇄에서는, 가압 플레이트(52)에 의해 카트리지(51) 내부의 페이스트(P)가 가압되고, 압출판(51a)을 통해 압출된 페이스트(P)는 본체부(50)의 아래에 형성된 공간, 즉 제1 미끄럼 접촉판(54A), 제2 미끄럼 접촉판(54B) 및 본체부(50)의 하면에 의해 둘러싸인 인쇄 공간(55)에 도달한다. 그리고 나서, 페이스트(P)가 인쇄 공간(55)에 채워진 상태의 밀폐형 스퀴징 기구(36)는, 스크린 마스크[32(1), 32(2)] 상에서 미끄럼 이동하게 된다. 이와 같이 함으로써, 인쇄 공간(55) 내의 페이스트(P)는, 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)의 사이에 형성된 개구를 통해 스크린 마스크[32(1)]의 감합부(32c)의 요입부(32e) 및 스크린 마스크[32(2)]의 패턴 구멍(32f)에 충전된다.

그 후에, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 이동시킴으로써, 개개의 패턴 구멍에 페이스트(P)가 순차적으로 충전된다. 즉, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]는, 본체부(50)에 저류된 페이스트(P)를 가압하면서 스크린 마스크[32(1)](저면 인쇄용 마스크)의 상면 또는 스크린 마스크[32(2)](상면 인쇄용 마스크)의 상면에 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)을 접촉시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)의 사이에 형성된 인쇄 공간을 통해, 페이스트(P)를 스크린 마스크[32(1)]의 감합부(32c)의 요입부(32e) 또는 스크린 마스크[32(2)]의 패턴 구멍(32f)에 충전하는 기능을 갖는다.

여기서, 본 실시형태에서는 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)은, 대상으로 하는 마스크 패턴에 대한 스퀴징 방향과 관련하여 요구되는 기능이 서로 다르고, 기능의 차이에 따라 서로 다른 재료와 두께가 사용된다. 즉, 저면 인쇄용 마스크 패턴(32a)을 이용한 저면 인쇄 영역(5e)을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서, 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판은, 이 스퀴징 동작에 있어서 감합부(32c)의 상면의 요입부(32e)에 잔류하는 잉여 페이스트를 요입부(32e)로부터 퍼내어 제거하도록 되어 있다.

이 때문에, 스크린 마스크[32(1)] 상에서의 미끄럼 이동시에 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이 요입부(32e)를 통과할 때, 이 미끄럼 접촉판의 하단부가 요입부(32e)에 진입하여 페이스트(P)를 퍼내는 기능을 갖도록, 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판용으로는, 가요성이 풍부한 재료, 예컨대 우레탄 수지 등의 수지 재료가 선정된다. 이러한 재료의 선정 이외에도, 본체부(50)를 마스크 플레이트[32(1)]에 대해 밀어붙이는 인쇄 압력에 의하여 미끄럼 접촉판이 소기의 휨 형태로 변형되도록, 상기 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판의 두께 방향 치수가 적절하게 설정된다. 이와 같이, 미끄럼 접촉판에 대하여 가요성이 풍부한 재료의 선정과 적절한 두께 방향 치수의 설정을 행함으로써, 미끄럼 접촉판은 미끄럼 접촉판의 연장 방향인 경사 하방 뿐만 아니라 길이 방향(X 방향)으로도 변형이 허용된다. 이와 같이 변형되는 것이 허용됨으로써, 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판은 요입부(32e)를 통과할 때, 요입부(32e)의 X방향의 범위에 상당하는 폭 범위 내에서, 미끄럼 접촉판의 하단부가 요입부(32e)에 진입한다.

이와는 달리, 상면 인쇄용 마스크 패턴(32b)을 이용한 상면 인쇄 영역(5d)을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서, 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판은, 상기 마스크 패턴(32b)의 상면(32g)에 부착된 페이스트를 확실하게 긁어내도록 되어 있다. 이 때문에, 스크린 마스크[32(2)] 상에서의 미끄럼 이동시에 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판의 하단부가 상기 상면(32g)에 밀어붙여져 밀착되도록, 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판용으로는, 강성이 큰 재료, 예컨대 스테인레스강 등의 금속 재료가 선정된다. 이러한 재료의 선정 이외에도, 본체부(50)를 마스크 플레이트[32(2)]에 대해 밀어붙이는 인쇄 압력에 의하여 미끄럼 접촉판이 소기의 휨 형태로 변형되어, 미끄럼 접촉판의 하단부가 마스크 플레이트[32(2)]에 밀착되도록, 상기 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판의 두께 방향 치수가 적절하게 설정된다.

스크린 인쇄 장치(1)에 의한 스크린 인쇄에서, 기판(5)은 상류측 인쇄부[2(1)]의 스크린 마스크[32(1)](저면 인쇄용 마스크) 및 하류측 인쇄부[2(2)]의 스크린 마스크[32(2)](상면 인쇄용 마스크)와 순차적으로 정렬되고, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]에 의해 페이스트(P)가 기판(5)에 순차적으로 인쇄된다. 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]에서의 스크린 인쇄를, 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다. 여기서는, 상류측 인쇄부[2(1)]의 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]과 하류측 인쇄부[2(2)]의 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)] 중 어느 하나에서, 우레탄 수지 등의 가요성이 풍부한 재료로 제조된 미끄럼 접촉판이 제1 미끄럼 접촉판(54A)으로서 사용되는 것으로 설명하고, 금속 혹은 경질 수지로 제조된 강성이 큰 미끄럼 접촉판이 제2 미끄럼 접촉판(54B)으로서 사용되는 것으로 설명한다.

우선, 기판(5)은 상류측 인쇄부[2(1)]로 반송되어, 기판(5)은 기판 위치 결정부(21)에 의해 스크린 마스크[32(1)]에 대하여 위치 결정되며, 그 하면측으로부터 스크린 마스크[32(1)]와 접촉하게 된다. 이러한 동작의 결과로서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 스크린 마스크[32(1)]의 감합부(32c)가 기판(5)의 오목부(5b)에 감합된다. 그 후에 이 상태에서, 밀폐형 스퀴징 기구(36)를 하강시킴으로써(화살표 e), 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)은 스크린 마스크[32(1)]와 접촉하게 된다. 그 후에, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]는 스퀴징 방향으로 이동된다(화살표 f). 이때, 제1 미끄럼 접촉판(54A)이 스퀴징 방향의 후방측에 위치하게 되도록, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]의 이동 방향이 설정된다.

도 7의 (b), (c)는 제1 미끄럼 접촉판(54A)이 요입부(32e)를 통과할 때의 거동을 보여준다. 즉, 본체부(50)가 인쇄 압력(F)에 의해 스크린 마스크[32(1)]에 밀어붙여짐으로써 제1 미끄럼 접촉판(54A)이 휘어지고(화살표 g), 인쇄부(48)는 이 상태에서 스퀴징 동작을 행한다. 그 후에, 인쇄부(48)가 진행하여 제1 미끄럼 접촉판(54A)이 요입부(32e) 내로 이동하게 되는 경우, 제1 미끄럼 접촉판(54A)은 가요성이 풍부한 재료로 이루어져 있으므로, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 휨 변형에 기인한 탄발력에 의해 제1 미끄럼 접촉판(54A)이 요입부(32e)에 진입하는 방향으로, 도 7의 (b)에 도시된 상태로부터 변형된다(화살표 h). 이러한 제1 미끄럼 접촉판(54A)의 동작을 통하여, 요입부(32e)에 잔류하는 페이스트(P)가 제1 미끄럼 접촉판(54A)에 의해 퍼내어져 제거된다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]의 스퀴징 방향에 대한 후방측에 위치하는 제1 미끄럼 접촉판(54A)은, 스퀴징 동작에서 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]를 저면 인쇄용 마스크인 스크린 마스크[32(1)]의 상면에 밀어붙이는 인쇄 압력에 의해 휨 변형되고, 이 휨 변형에 기인한 탄발력에 의해 하단부(54e)가 요입부(32e)에 진입되도록, 두께 및 재료가 선정된다.

이어서, 기판(5)은 하류측 인쇄부[2(2)]로 반송되어, 기판(5)은 기판 위치 결정부(21)에 의해 스크린 마스크[32(2)]에 대하여 위치 결정되며, 그 하면측으로부터 스크린 마스크[32(2)]와 접촉하게 된다. 이와 같이 기판(5)이 스크린 마스크[32(2)]와 접촉하게 됨으로써, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 스크린 마스크[32(2)]의 패턴 구멍(32f)이 기판(5)의 상면 전극(6a)에 정렬된다. 그 후에 이 상태에서, 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]가 하강되어(화살표 i), 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)은 스크린 마스크[32(2)]와 접촉하게 된다. 이때, 제2 미끄럼 접촉판(54B)이 스퀴징 방향의 후방측에 위치하게 되도록, 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]의 이동 방향이 설정된다.

도 8의 (b)는 제2 미끄럼 접촉판(54B)이 스크린 마스크[32(2)]의 상면 상에서 미끄럼 이동할 때의 거동을 보여준다. 즉, 본체부(50)가 인쇄 압력(F)에 의해 스크린 마스크[32(2)]에 밀어붙여짐으로써 제2 미끄럼 접촉판(54B)이 휘어지고(화살표 k), 인쇄부(48)는 이 상태에서 스퀴징 동작을 행한다. 그 후에, 인쇄부(48)가 진행하여 스퀴징이 계속되는 경우, 제2 미끄럼 접촉판(54B)은 강성이 큰 재료로 이루어져 있으므로, 인쇄 압력에 따른 상기 휨에 대한 반력에 의해 제2 미끄럼 접촉판(54B)의 하단부(54e)가 상면(32g)에 밀어붙여져 그에 밀착된다.

제2 미끄럼 접촉판(54B)이 상면(32g)에 밀착됨으로써, 상면(32g)에 부착된 페이스트(P)는 제2 미끄럼 접촉판(54B)에 의해 상면(32g)으로부터 떼어져 긁어내어진다. 즉, 본 실시형태에서는, 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]의 스퀴징 방향에 대한 후방측에 위치하는 제2 미끄럼 접촉판(54B)은, 스퀴징 동작에서 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 상면 인쇄용 마스크인 스크린 마스크[32(2)]의 상면(32g)에 밀어붙이는 인쇄 압력에 의해 하단부(54e)가 상면(32g)에 밀착되어, 상면(32g)에 부착된 페이스트를 떼어 긁어내도록, 두께 및 재료가 설정된다.

기판(5)의 상면(5a)에 설정되며 상면 전극(6a)이 형성되는 상면 인쇄 영역(5d)과, 상기 상면(5a)에 개구된 오목부(5b)의 저면에 설정되며 저면 전극(6b)이 형성되는 저면 인쇄 영역(5e)을 대상으로 하여, 스크린 인쇄 장치(1)의 상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]에 의해, 전자 부품 접합용 페이스트를 기판(5)에 2단계로 순차적으로 인쇄하는 스크린 인쇄 방법에서, 저면 인쇄 영역(5e)을 대상으로 하는 상류측 인쇄부[2(1)]에 의한 저면 인쇄 단계에서는, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 스퀴징 방향에 대해 후방측에 위치하는 제1 미끄럼 접촉판(54A)이, 감합부(32c)의 상면측의 요입부(32e)에 잔류하는 페이스트(P)를 요입부(32e)로부터 퍼내어 제거하고, 상면 인쇄 영역(5d)을 대상으로 하는 하류측 인쇄부[2(2)]에 의한 상면 인쇄 단계에서는, 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 스퀴징 방향에 대해 후방측에 위치하는 제2 미끄럼 접촉판(54B)이, 상면 인쇄용 마스크인 스크린 마스크[32(2)]의 상면(32g)에 부착된 페이스트(P)를 긁어낸다.

전술한 스크린 인쇄 방법을 채용함으로써, 캐비티 기판을 대상으로 하는 스크린 인쇄에서 종래부터 존재하고 있던 여러 규제와 문제가 해결될 수 있고, 기판의 상면과 이 상면에 개구된 오목부의 저면을 대상으로 하는 스크린 인쇄에 있어서 우수한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행할 수 있다.

상류측 인쇄부[2(1)]와 하류측 인쇄부[2(2)]에 있어서, 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]와 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]를 양방향으로 왕복 운동시켜 스퀴징 동작을 행하게 하는 경우에는, 제1 미끄럼 접촉판(54B)과 제2 미끄럼 접촉판(54B)이 스퀴징 방향에 대하여 후방측에 서로 번갈아 위치하므로, 두 미끄럼 접촉판에 대해서는 전술한 재료 및 두께가 채택된다. 즉, 상류측 인쇄부[2(1)]의 제1 밀폐형 스퀴징 기구[36(1)]에서는, 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B) 중 어느 하나에 가용성이 풍부한 재료가 사용되는 반면에, 하류측 인쇄부[2(2)]의 제2 밀폐형 스퀴징 기구[36(2)]에서는, 제1 미끄럼 접촉판(54A)과 제2 미끄럼 접촉판(54B) 중 어느 하나에 강성이 큰 재료가 사용된다.

본 출원은 2009년 7월 8일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-161331호에 기초한 것으로, 이 특허 출원의 내용은 본원에 참조로 인용되어 있다.

본 발명의 스크린 인쇄 장치 및 스크린 인쇄 방법은, 기판의 상면과 이 상면에 개구된 오목부의 저면을 인쇄 대상으로 하는 스크린 인쇄에 있어서, 우수한 인쇄 품질을 확보하면서 효율적으로 인쇄 작업을 실행할 수 있는 장점을 갖고, 높이가 다른 캐비티 기판의 인쇄 영역에 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄하는 분야에서 유용하다.

1: 스크린 인쇄 장치(전자 부품 패키징 라인)
2(1): 상류측 인쇄부
2(2): 하류측 인쇄부
4(1), (2), (3): 기판 분배 장치
5: 기판
5a: 상면
5b: 오목부
5d: 상면 인쇄 영역
5e: 저면 인쇄 영역
6a: 상면 전극
6b: 저면 전극
21: 기판 위치 결정부
32(1): 스크린 마스크(저면 인쇄용 마스크)
32(2): 스크린 마스크(상면 인쇄용 마스크)
32a, 32b: 마스크 패턴
32c: 감합부
32d: 패턴 구멍
32e: 요입부
33: 스퀴지 이동 기구
36(1): 제1 밀폐형 스퀴징 기구
36(2): 제2 밀폐형 스퀴징 기구
50: 본체부
54A: 제1 미끄럼 접촉판
54B: 제2 미끄럼 접촉판
P: 페이스트

Claims

기판의 상면에 설정되며 상면 전극이 형성되는 상면 인쇄 영역과, 상기 상면에 개구된 오목부의 저면에 설정되며 저면 전극이 형성되는 저면 인쇄 영역을 대상으로 하여 전자 부품 접합용 페이스트를 인쇄하는 스크린 인쇄 장치로서,
기판 반송 방향을 따라 직렬로 배치되어 기판을 대상으로 하여 상기 페이스트를 2단계로 순차적으로 인쇄하는 상류측 인쇄부 및 하류측 인쇄부와,
기판을 상기 상류측 인쇄부로부터 상기 하류측 인쇄부로 전달하는 기판 전달부를 포함하고,
상기 상류측 인쇄부는, 상기 저면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 오목부에 감합되도록 되어 있는 감합부 및 상기 저면 전극에 대응하도록 상기 감합부에 형성된 마스크 패턴을 갖는 저면 인쇄용 마스크와, 페이스트를 저류하는 본체부의 하면으로부터 하방으로 갈수록 서로 접근해 상호간에 형성된 공간이 줄어들도록 연장되는 한 쌍의 대향하는 미끄럼 접촉판을 그 대향 방향이 스퀴징 방향에 정렬된 상태로 구비하도록 구성되고, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 미끄럼 접촉판들 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 감합부에 페이스트를 공급하는 제1 밀폐형 스퀴징 기구를 포함하며,
상기 하류측 인쇄부는, 상기 상면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 상면 전극에 대응하도록 형성된 마스크 패턴을 갖는 상면 인쇄용 마스크와, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구와 유사하게 구성되어 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 한 쌍의 미끄럼 접촉판 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 상면 인쇄용 마스크에 마련된 패턴 구멍에 페이스트를 충전하는 제2 밀폐형 스퀴징 기구를 포함하며,
상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 상기 저면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 감합부의 상면측의 요입부에 잔류하는 페이스트를 상기 요입부로부터 퍼내어 제거하고,
상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 상기 상면 인쇄 영역을 인쇄 대상으로 하는 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트를 긁어내는 것인 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 상기 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판은, 상기 스퀴징 동작에서 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 밀어붙이는 인쇄 압력에 의해 휨 변형되고, 이 휨 변형에 의해 하단부가 상기 요입부에 진입되도록, 두께 및 재료가 선택되는 것인 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 상기 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판은, 상기 스퀴징 동작에서 상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 밀어붙이는 인쇄 압력에 의해 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 밀착되어, 이 상면에 부착된 페이스트를 긁어내도록, 두께 및 재료가 선택되는 것인 스크린 인쇄 장치.
기판의 상면에 설정되며 상면 전극이 형성되는 상면 인쇄 영역과, 상기 상면에 개구된 오목부의 저면에 설정되며 저면 전극이 형성되는 저면 인쇄 영역을 각각 대상으로 하여, 기판 반송 방향을 따라 직렬로 배치된 상류측 인쇄부 및 하류측 인쇄부에 의해, 전자 부품 접합용 페이스트를 대상인 기판에 2단계로 순차적으로 인쇄하는 스크린 인쇄 방법으로서,
상기 저면 인쇄 영역을 대상으로 하여 상기 상류측 인쇄부에 의해 행해지는 저면 인쇄 단계로서, 상기 저면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 오목부에 감합되도록 되어 있는 감합부 및 상기 저면 전극에 대응하도록 상기 감합부에 형성된 마스크 패턴을 갖는 저면 인쇄용 마스크에 상기 기판을 정렬하고, 페이스트를 저류하는 본체부의 하면으로부터 하방으로 갈수록 서로 접근해 상호간에 형성된 공간이 줄어들도록 연장되는 한 쌍의 대향하는 미끄럼 접촉판을 그 대향 방향이 스퀴징 방향에 정렬된 상태로 구비하도록 구성된 제1 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 인접시켜, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 저면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 미끄럼 접촉판들 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 감합부에 페이스트를 공급하는 것인 저면 인쇄 단계와,
상기 상면 인쇄 영역을 대상으로 하여 상기 하류측 인쇄부에 의해 행해지는 상면 인쇄 단계로서, 상기 상면 인쇄 영역에 대응하여 마련되고 상기 상면 전극에 대응하도록 형성된 마스크 패턴을 갖는 상면 인쇄용 마스크에 상기 기판을 정렬하고, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구와 유사하게 구성된 제2 밀폐형 스퀴징 기구를 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 인접시켜, 상기 본체부에 저류된 페이스트를 가압하면서 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 상기 미끄럼 접촉판을 인접시켜 스퀴징 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 한 쌍의 미끄럼 접촉판 사이에 마련된 인쇄 개구를 통해 상기 상면 인쇄용 마스크에 마련된 패턴 구멍에 페이스트를 충전하는 하는 것인 상면 인쇄 단계를 포함하고,
상기 저면 인쇄 단계에서는, 상기 제1 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 감합부의 상면측의 요입부에 잔류하는 페이스트를 상기 요입부로부터 퍼내어 제거하며,
상기 상면 인쇄 단계에서는, 상기 제2 밀폐형 스퀴징 기구의 한 쌍의 미끄럼 접촉판 중에서, 스퀴징 동작에서의 상기 스퀴징 방향의 후방측에 위치하는 미끄럼 접촉판이, 상기 상면 인쇄용 마스크의 상면에 부착된 페이스트를 긁어내는 것인 스크린 인쇄 방법.