CN102300712B - 丝网印刷设备和丝网印刷方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种丝网印刷设备和丝网印刷方法，用于对基板的上表面和开口于上表面的凹陷的底表面进行丝网印刷，从而可以确保良好的印刷质量，并且可以执行有效率的印刷操作。用于将电子元件连接用膏剂印刷在基板的上表面和凹陷的底表面上的丝网印刷设备包括串联布置从而以两个步骤将膏剂顺序印刷在基板上的印刷设备(2(1))和印刷设备(2(2))，其中，上游侧印刷设备(2(1))设置有对应于凹陷的底表面设置的底部印刷掩模和在抵靠底表面印刷掩模的上表面的同时可滑动地移动以对膏剂进行加压并供应膏剂的封闭式刮板机构(36A)；并且下游侧印刷设备(2(2))设置有对应于上表面设置的上表面印刷掩模和在抵靠上表面印刷掩模的上表面的同时可滑动地移动以将膏剂填充在图案孔中的开放式刮板机构(36B)。

Description

丝网印刷设备和丝网印刷方法
技术领域
本发明涉及一种丝网印刷设备和丝网印刷方法，将用于连结电子元件的膏剂印刷在电路板的上表面上以及开口于上表面中的凹陷的底表面上。
背景技术
用于生产电子元件安装在电路板上的安装电路板的电子元件安装线这样来构造：将用于在电路板上印刷用于连结诸如半导体器件的电子元件的膏剂的丝网印刷设备连接至将电子元件安装到电路板上的电子元件安装设备的上游侧。作为其上将要安装有电子元件的电路板的一种类型，传统地，已知一种所谓的空穴电路板，在该空穴电路板中，电极图案形成在电路板的上表面和开口于电路板上表面中的凹陷的底表面上，这种电路板用在各种设备中作为轻质、高密度电路板(专利文献1)。在将用于连结电子元件的膏剂印刷在这样的空穴电路板上的丝网印刷中，使用三维印网掩模，该三维印网掩模具有将与电路板的上表面接触的平面部和从平面部向下突出以嵌合到凹陷的嵌合部。当使用这种三维印网掩模时，膏剂可以同时印刷在电路板的上表面和凹陷的底表面上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2008-235761
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在将要应用于上述的空穴电路板的丝网印刷中，由于三维印网掩模的使用，存在各种限制和问题，因此印刷作业很难在保证良好印刷质量的同时以高效的方式进行。为了在不引起渗漏和短缺的条件下将膏剂印刷在电路板上，例如，膏剂必须充分地填充到设置在印网掩模中的图案孔中。然而，用膏剂填充设置在平面部中的图案孔的情况与将膏剂填充到设置在嵌合部中的图案孔中的情况在本质上不同。因此，在同一丝网印刷机构中，很难在平面部和嵌合部两者中确保良好的印刷质量。
在反复执行丝网印刷的过程中，必须以预定的间隔执行用于去除粘附到印网掩模的下表面的印刷残渣的掩模清洁。因此，丝网印刷设备包括使清洁片与印网掩模的下表面滑动接触以擦掉印刷残渣的掩模清洁机构。然而，在使用三维印网掩模的情况下，因为要清洁的平面部和嵌合部不在同一平面中，所以清洁片不能与要清洁的部分充分地滑动接触，从而难以执行令人满意的掩模清洁。因此，已经需要研发出用于在确保良好印刷质量的同时有效地对空穴电路板执行印刷作业的对策。
因此，本发明的目的是提供一种丝网印刷设备和丝网印刷方法，在针对电路板的上表面和上表面中的凹陷开口的底表面进行的丝网印刷中，可以在确保良好印刷质量的同时有效率地执行印刷作业。
实施本发明的模式
本发明的丝网印刷设备是这样一种丝网印刷设备，其将要连接到用于将电子元件安装到电路板上的电子元件安装设备的上游侧，以构成电子元件安装线，并将用于连结电子元件的膏剂印刷在设置于电路板的上面上并形成有上表面电极的上表面印刷区域和设置在开口于上表面中的凹陷的底表面上并形成有底表面电极的底表面印刷区域上，其中该丝网印刷设备具有：上游丝网印刷部和下游丝网印刷部，它们沿着电子元件安装线中的电路板运送方向串联布置，并以两个步骤将膏剂顺序印刷在电路板上；和电路板传送部，将电路板从上游丝网印刷部传送到下游丝网印刷部，上游丝网印刷部包括：底表面印刷掩模，具有嵌合部和图案孔，嵌合部设置成对应于底表面印刷区域，并且将要嵌合到凹陷中，图案孔对应于底表面电极形成在嵌合部中；和封闭式刮板机构，抵靠在底表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，以对保持在内部的膏剂进行加压，并将膏剂供应到嵌合部中，并且下游丝网印刷部包括：上表面印刷掩模，具有设置成对应于上表面印刷区域并形成为对应于上表面电极的图案孔；和刮板，抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，以将膏剂填充到图案孔中。
本发明的丝网印刷方法是这样一种丝网印刷方法，在该丝网印刷方法中，沿着电子元件安装线中的电路板运送方向串联布置的上游丝网印刷部和下游丝网印刷部以两个步骤将用于连结电子元件的膏剂顺序印刷在设置于电路板的上面上并形成有上表面电极的上表面印刷区域和设置在开口于上表面中的凹陷的底表面上并形成有底表面电极的底表面印刷区域上，其中，在由上游丝网印刷部执行的针对底表面印刷区域的底表面印刷步骤中，使电路板定位到具有嵌合部和图案孔的底表面印刷掩模，嵌合部设置成对应于底表面印刷区域并且将要嵌合到凹陷中，图案孔对应于底表面电极形成在嵌合部中，并使封闭式刮板机构抵靠在底表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，从而保持在封闭式刮板内部的膏剂被加压并供应到嵌合部中，并且，在由下游丝网印刷部执行的针对上表面印刷区域的上表面印刷步骤中，使电路板定位到上表面印刷掩模，该上表面印刷掩模具有对应于上表面印刷区域而设置并形成为对应于上表面电极的图案孔，使刮板抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，从而将膏剂填充到图案孔中。
本发明的效果
根据本发明，在将用于连结电子元件的膏剂印刷在设置于电路板的上面上并形成有上表面电极的上表面印刷区域和设置在凹陷的底表面上并形成有底表面电极的底表面印刷区域上的丝网印刷设备中，布置有以两个步骤将膏剂顺序印刷在电路板上的上游丝网印刷部和下游丝网印刷部，上游丝网印刷部包括：底表面印刷掩模，设置成对应于底表面印刷区域；和封闭式刮板机构，抵靠在底表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，从而对膏剂进行加压以供应膏剂，并且，下游丝网印刷部包括：上表面印刷掩模，设置成对应于上表面印刷区域；和刮板，抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，以将膏剂填充到图案孔中。因此，在将要在电路板的上表面上和开口于上表面中的凹陷的底表面上执行的丝网印刷中，能够在确保良好印刷质量的同时有效率地执行印刷作业。
附图说明
图1是示出本发明实施例中的电子元件安装线的构造的平面图。
图2(a)和2(b)是由本发明实施例中的电子元件安装线执行安装的电路板的视图。
图3是本发明实施例的丝网印刷设备的平面图。
图4(a)和4(b)是本发明实施例的丝网印刷设备的截面图。
图5是本发明实施例的丝网印刷设备中的丝网印刷部的截面图。
图6(a)和6(b)是用在本发明实施例的丝网印刷设备中的封闭式刮板机构的结构和功能的视图。
图7(a)和7(b)是用在本发明实施例的丝网印刷设备中的开放式刮板机构的结构和功能的视图。
图8(a)、8(b)、8(c)和8(d)是本发明实施例的丝网印刷设备中的印刷和电路板运送操作的操作图。
图9(a)、9(b)、9(c)和9(d)是本发明实施例的丝网印刷设备中的印刷和电路板运送操作的操作图。
图10(a)、10(b)、10(c)和10(d)是本发明实施例的丝网印刷设备中的印刷和电路板运送操作的操作图。
具体实施方式
首先，参照图1，描述电子元件安装线1的构造。电子元件安装线1具有将电子元件安装在电路板5上以生产安装电路板的功能，并构造成使得用于将连结电子元件用的膏剂印刷在电路板5上的丝网印刷设备2(下文中简称为“印刷设备2”)连接至用于将电子元件安装到电路板5上的电子元件安装设备3(下文中简称为“安装设备3”)的上游侧(图1中的左侧)。在说明书中，给诸如印刷设备2和安装设备3的设备添加的后缀(1)、(2)分别是指相应设备在电子元件安装线1中的排列顺序。
电子元件安装线1具有如下构造：串联布置的两个安装设备3(1)、3(2)连接至串联布置的两个印刷设备2(1)、2(2)的下游侧。电路板分配设备4(1)和电路板分配设备4(2)分别附加地设置在印刷设备2(1)的上游侧和下游侧。而且，电路板分配设备4(3)附加地设置在印刷设备2(2)的下游侧。沿电路板运送方向(X方向)从上游设备运送来的电路板5通过电路板分配设备4(1)被送入印刷设备2(1)中，然后已经经受了印刷设备2(1)所执行的丝网印刷的电路板5通过电路板分配设备4(2)被送至印刷设备2(2)，然后进一步经受了印刷设备2(2)所执行的丝网印刷的电路板5通过电路板分配设备4(3)被送至安装设备3(1)。
参照图2描述电路板5，本实施例中的电子元件安装线1将在该电路板5上执行安装作业。这里，电路板5具有这样的形式，即，具有高度不同的两种类型的印刷表面。即，如图2所示，形成有多个上表面电极6a的多个(这里是两个)上表面印刷区域5d设置在位于电路板5的中间部分的上表面5a上。此外，在电路板5的每个拐角部分附近，形成有凹陷5b，凹陷5b具有高度低于上表面5a的底表面5c，多个底表面电极6b形成在设置于底表面5c上的底表面印刷区域5e中。印刷设备2(1)将作为电子元件连结用膏剂的焊糊印刷在凹陷5b中的底表面印刷区域5e上，印刷设备2(2)将焊糊印刷在设置于上表面5a上的上表面印刷区域5d上。
即，在该实施例中，印刷设备2(1)和印刷设备2(2)沿着电路板运送方向(X方向)串联布置在电子元件安装线1中，并分别构成以两个步骤在电路板5上顺序印刷焊糊的上游丝网印刷部和下游丝网印刷部。然后，布置在印刷设备2(1)与印刷设备2(2)之间的电路板分配设备4(2)形成为将电路板5从作为上游丝网印刷部的印刷设备2(1)传送到作为下游丝网印刷部的印刷设备2(2)的电路板传送部。每个印刷设备2(1)和印刷设备2(2)这样来构造：使具有将焊糊印刷在要执行安装作业的电路板5上的功能的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B关于电子元件安装线1的线中心线CL在平面图中以对称方式布置在共同平台2a上。在电路板运送方向(X方向)上向前和反向地运送电路板5的两个电路板运送部8A、8B设置在第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B之间的中间。
接下来，描述安装设备3的构造。安装设备3(1)和安装设备3(2)以相同的方式构造。这里，仅描述安装设备3(1)，同时各组件用附图标记表示。两对电路板运送机构12A、12B沿电路板运送方向(X方向)平行布置在平台3a的中间。电路板运送机构12A、12B运送通过电路板分配设备4(3)从印刷设备2(2)送来的电路板5，并将电路板定位到安装台，元件安装机构在该安装台中执行元件安装作业，这将在下面描述。
部件供应部13A、13B分别设置在电路板运送机构12A、12B的外侧。多个带馈送器14彼此并列布置在元件供应部13A、13B中。带馈送器14按节距馈送保持着将要安装在电路板5上的电子元件的载带，从而将电子元件供应至元件安装机构的元件拾取位置。Y轴移动工作台15设置在平台3a的位于X方向侧的端部，安装头17A、17B附接到耦接至Y轴移动工作台15的两个X轴移动工作台16A、16B。安装头17A、17B包括多个单元安装头，附接到单元安装头的抽吸喷嘴借助真空抽吸来保持电子元件。
当Y轴移动工作台15以及X轴移动工作台16A、16B被驱动时，安装头17A、17B在X方向和Y方向上水平移动。因此，安装头17A、17B借助抽吸从元件供应部13A、13B的带馈送器14取出电子元件，然后将电子元件传送并安装到定位于电路板运送机构12A、12B的安装台的电路板5上。元件识别照相机18A、18B设置在安装头17A、17B的移动路径中。当保持着电子元件的安装头17A、17B在元件识别照相机18A、18B的上方移动时，元件识别照相机18A、18B从下侧获取被安装头17A、17B保持的电子元件的图像，并识别电子元件。
接下来，参照图3、4和5描述印刷设备2(1)和印刷设备2(2)的结构。图4(a)和4(b)分别示出沿图3中的箭头A-A和B-B方向观察的视图，即，印刷设备2(1)和印刷设备2(2)的截面。图5是示出第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的结构的详细截面图。
如图3和4所示，在平台2a的上表面上，电路板运送部8A、8B沿着中心线CL在X方向上设置在第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B之间的中间。电路板运送部8A、8B具有如下构造：包括用于运送电路板的传送带机构的电路板运送机构9b被直立于平台2a的框架9a的上端部保持，并且电路板运送部8A、8B可以通过电路板运送机构9b沿向前方向和相反方向运送电路板5。
当电路板运送机构9b的传送带机构被向下游驱动时，即，从上游设备供应的电路板5可以被送至下游设备，而绕过相应印刷设备2的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。在该情况下，电路板运送部8A、8B用作允许要被送至下游设备的电路板5通过的旁通运送路径。当电路板运送机构9b的传送带机构被向上游驱动时，电路板5可以从下游设备运送到相应印刷设备2的上游侧。在该情况下，电路板运送部8A、8B用作使已经被送至下游设备的电路板5返回到上游侧的返回运送路径。
附加地设置在印刷设备2的上游侧和下游侧中每一侧的电路板分配设备4(1)包括分配传送带41A、41B，每个分配传送带41A、41B包括用于运送电路板的传送带机构。类似地，电路板分配设备4(2)和电路板分配设备4(3)包括分配传送带42A、42B和分配传送带43A、43B。分配传送带41A、41B、分配传送带42A、42B以及分配传送带43A、43B能够分别通过运送轨道移动机构(未示出)在Y方向上单独移动(参见箭头a1、a2、b1、b2、c1和c2)。
在电路板分配设备4(1)中，分配传送带在Y方向上的移动，可以使在通常状态下分别连接到相应印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的电路板运送机构28(参见图5)的分配传送带41A、41B，按照需要连接到电路板运送部8A或电路板运送部8B的电路板运送机构9b，以及还连接到在同一印刷设备2中成对的另一丝网印刷部的电路板运送机构28。在电路板分配设备4(2)中，在通常状态下分别连接到印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的电路板运送机构28的分配传送带42A、42B可以按照需要连接到电路板运送部8A或电路板运送部8B的电路板运送机构9b，以及还连接到在同一印刷设备2中成对的另一丝网印刷部的电路板运送机构28。
因此，从上游设备送至电路板分配设备4(1)的电路板5可以被送至印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B以经受丝网印刷，或者，电路板5能够以绕过第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的形式由电路板运送部8A或电路板运送部8B送至电路板分配设备4(2)。类似地，送至电路板分配设备4(2)的电路板5可以被送至印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B以经受丝网印刷，或者，电路板5能够以绕过第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的形式由电路板运送部8A或电路板运送部8B通过电路板分配设备4(3)送至作为下游设备的安装设备3(1)。
如图4(a)和4(b)的截面所示，将电路板5定位并保持到印刷位置的电路板定位部21分别设置在第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B中，第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B对称地布置在印刷设备2(1)和印刷设备2(2)的平台2a上。在电路板定位部21的上方，设置有掩模板32和刮板移动机构37，掩模板32中设置有图案孔，刮板移动机构37使构成刮板单元33的刮板36(封闭式刮板机构36A或开放式刮板机构36B)在供应有膏剂的掩模板32的上方滑动。掩模板32、刮板单元33和刮板移动机构37构成将膏剂印刷在电路板5上的丝网印刷机构。
这里，用于对图2所示的底表面印刷区域5e施加印刷操作的第一掩模板32(1)附接到位于上游侧的印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B，封闭式刮板机构36A对应于第一掩模板32(1)附接到刮板单元33。用于对图2所示的上表面印刷区域5d施加印刷操作的第二掩模板32(2)附接到位于下游侧的印刷设备2(2)，开放式刮板机构36B对应于第二掩模板32(2)附接到刮板单元33。
在上述的构造中，印刷通道A，即，由虚线框20A围起来的印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A(上游丝网印刷部)、印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A(下游丝网印刷部)和电路板分配设备4(2)的分配传送带42A(电路板传送部)，对应于权利要求1的丝网印刷设备。类似地，印刷通道B，即，由虚线框20B围起来的印刷设备2(1)的第二丝网印刷部7B(上游丝网印刷部)、印刷设备2(2)的第二丝网印刷部7B(下游丝网印刷部)和电路板分配设备4(2)的分配传送带42B(电路板传送部)，也对应于权利要求1的丝网印刷设备。这两个印刷通道可以在独立地运送电路板5的同时执行印刷操作。
即，图1所示的电子元件安装线1具有如下形式：上游丝网印刷部和下游丝网印刷部跨越电子元件安装线1的线中心线CL成对地布置，并且，在将电路板5运送至下游的同时通过上游丝网印刷部和下游丝网印刷部单独执行印刷作业的两个印刷通道(印刷通道A、B)分别位于线中心线CL的两侧。
在该实施例中，用于沿电路板运送方向(X方向)运送将要执行印刷操作的电路板5的电路板运送部8A、8B设置在印刷通道A、B之间的中间，并允许电路板5在按照需要绕过上游丝网印刷部和/或下游丝网印刷部的同时被运送。而且，电路板5可以由设置在印刷设备2(1)与印刷设备2(2)之间的电路板分配设备4(2)在印刷通道A与印刷通道B之间分配。例如，已经在印刷通道A的第一丝网印刷部7A中经受了印刷作业的电路板5可以被运送到印刷通道B的第二丝网印刷部7B中，并在电路板上执行印刷作业。相反，已经在印刷通道B的第二丝网印刷部7B中经受了印刷作业的电路板5可以被运送到印刷通道A的第一丝网印刷部7A中，并在电路板上执行印刷作业。即，在该情况下，电路板分配设备4(2)用作设置在上游丝网印刷部与下游丝网印刷部之间的中间并在两个印刷通道A、B之间传送电路板5的电路板分配部。
接下来，将参照图5详细描述电路板定位部21、刮板单元33和刮板移动机构37的构造。参照图5，电路板定位部21通过堆叠Y轴工作台22、X轴工作台23和θ轴工作台24并在该堆叠之上组合第一Z轴工作台25和第二Z轴工作台26而构成。描述第一Z轴工作台25的构造。在设置于θ轴工作台24的上表面上的水平基台板24a的上表面侧，类似地也是水平的基台板25a被升降引导机构(未示出)可升降地保持。基台板25a通过具有如下构造的Z轴升降机构上升和下降：多个供给螺杆25c在电路板移动Z轴电机25b的作用下通过皮带25d旋转。两个垂直框架25e从基台板25a直立，并且一对电路板运送机构28被垂直框架25e的上端部保持。
电路板运送机构28平行于电路板运送方向(X方向-与图5的纸面垂直的方向)设置，并通过设置在电路板运送机构28中的传送带机构，在电路板的两端部被支撑的同时，运送将要执行印刷操作的电路板5。当第一Z轴工作台25被驱动时，处于被电路板运送机构28保持的状态下的电路板5可以与电路板运送机构28一起相对于丝网印刷机构上升或下降。
描述第二Z轴工作台26的构造。水平基台板26a设置在电路板运送机构28与基台板25a之间的中间，从而能够沿着升降引导机构(未示出)升降。基台板26a通过具有如下构造的Z轴升降机构上升和下降：多个供给螺杆26c在下接收部升降电机26b的作用下通过皮带26d旋转。电路板下接收部27可拆卸地附接到基台板26a的上表面。电路板下接收部27从下侧支撑并保持被运送至丝网印刷机构中的印刷位置的电路板5。
在第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B所执行的印刷操作中，电路板运送机构28通过电路板分配设备4(1)的分配传送带41A、41B接收从上游设备供应的电路板5，并将电路板运送并定位在丝网印刷机构中的印刷位置。然后，已经由丝网印刷机构执行完印刷的电路板5被电路板运送机构28运送离开印刷位置，并运送至电路板分配设备4(2)的分配传送带42A、42B。
当第二Z轴工作台26被驱动时，电路板下接收部27在电路板5被电路板运送机构28保持的状态下相对于电路板5上升或下降。然后，电路板下接收部27的下支撑表面抵靠电路板5的下表面，使得电路板下接收部27从下表面侧支撑电路板5。夹紧机构29设置在电路板运送机构28的上表面上。夹紧机构29包括布置成在横向上彼此相对的两个夹紧构件29a。当其中一个夹紧构件29a在驱动机构29b的作用下前进或缩回时，电路板5被从两侧夹紧并固定。
接下来，描述设置在电路板定位部21的上方并将膏剂印刷在被运送至印刷位置的电路板上的丝网印刷机构的结构。参照图3和5，掩模板32伸展于被掩模保持器(未示出)保持的掩模框31中，并且，在掩模板32中，图案孔32c与电路板5中的印刷部相对应地设置。在掩模板32的上方，设置有刮板单元33，刮板单元33能够在刮板移动机构37的作用下移动。
刮板单元33包括封闭式刮板机构36A(参见图6)或开放式刮板机构36B(参见图7)，并且，在包括刮板移动电机37a的刮板移动机构37的作用下在Y方向上沿向前方向和相反方向水平移动。在图3中，在第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B中，省去了第一丝网印刷部7A的掩模板32、移动板34、刮板移动机构37等的图示。
如图3所示，通过头Y轴工作台40Y在Y方向上移动的头X轴工作台40X设置在电路板定位部21的上方，并且，照相机头单元38和掩模清洁单元39附接到头X轴工作台40X。照相机头单元38包括用于从上侧获取电路板5的图像的电路板识别照相机38a和用于从下表面侧获取掩模板32的图像的掩模识别照相机38b，并且掩模清洁单元39包括用于清洁掩模板32的下表面的清洁头。
当通过驱动头X轴工作台40X和头Y轴工作台40Y而使照相机头单元38和掩模清洁单元39水平移动时，可以同时执行电路板5的识别和掩模板32的识别，并且可以按照需要清洁掩模板32的下表面。当不执行这些作业时，照相机头单元38和掩模清洁单元39位于从电路板定位部21的上方侧向缩回的位置。
接下来，参照图6，描述作为上游丝网印刷部的印刷设备2(1)的刮板单元33的构造以及第一掩模板32(1)。如图6(a)所示，通过刮板移动电机37a旋转的供给螺杆37b与固定到移动板34的下表面的螺母构件37c旋拧在一起。封闭式刮板机构36A通过耦接构件41附接到升降构件35a，该升降构件35a通过垂直地设置在移动板34的上表面上的刮板升降机构35上升和下降。
封闭式刮板机构36A包括主单元部42和加压机构43，焊糊保持在主单元部42中，加压机构43对主单元部42中的焊糊进行加压。如图6(b)所示，处于被容纳在可更换盒47中的状态下的焊糊10被供应至主单元部42。挤出孔47a设置在盒47的底表面中。当加压机构43将加压板48压下时，盒47中的焊糊10受压并通过挤出孔47a挤出。在印刷期间与掩模板32滑动接触的两个滑动接触板45a、45b设置在主单元部42的下表面侧，并且受压的焊糊通过设置在滑动接触板45a、45b之间的印刷开口44被向下供应。
图6(a)示出与封闭式刮板机构36A组合使用的第一掩模板32(1)的截面。如该截面所示，具有向下突出的形状的嵌合部32a设置在第一掩模板32(1)中。嵌合部32a设置成对应于作为印刷对象的电路板5的底表面印刷区域5e，并具有可嵌入到形成于电路板5中的凹陷5b中的形状。在嵌合部32a中，图案孔32b形成为对应于作为印刷对象的底表面电极6b。即，作为底表面印刷掩模的第一掩模板32(1)具有如下形式：具有嵌合部32a和图案孔32b，嵌合部32a设置成对应于底表面印刷区域5e，并嵌入到凹陷5b中，图案孔32b对应于底表面电极6b形成在嵌合部32a中。
当印刷设备2(1)在图2所示的底表面印刷区域5e上执行印刷操作时，使电路板5在如图6(b)所示的电路板5由电路板下接收部27从下表面侧接收并定位成使得嵌合部32a嵌入到凹陷5b中的状态下，从下侧抵靠第一掩模板32(1)。接下来，在该状态下，驱动刮板升降机构35以使封闭式刮板机构36A下降(箭头d)，并使滑动接触板45a、45b抵靠第一掩模板32(1)的上表面。
在该状态下，在加压机构43对盒47中的焊糊10加压的同时，刮板移动机构37使封闭式刮板机构36A在印刷方向上滑动(箭头e)。因此，焊糊10被从形成在滑动接触板45a、45b之间的印刷开口44推压出而进入凹陷5b中，并进一步填充到图案孔32b中。随后，执行电路板5与电路板下接收部27一起下降以与第一掩模板32(1)的下表面分离的板分离操作，由此将焊糊10印刷在形成于凹陷5b中的底表面印刷区域5e中的底表面电极6b上。即，印刷设备2(1)包括封闭式刮板机构36A，该封闭式刮板机构36A抵靠作为底表面印刷掩模的第一掩模板32(1)的上表面并在其上滑动，并对保持在内部的焊糊10进行加压以将膏剂供应到电路板5的凹陷5b中。
接下来，参照图7，描述作为下游丝网印刷部的印刷设备2(2)的刮板单元33的构造和第二掩模板32(2)。如图7(a)所示，刮板单元33包括开放式刮板机构36B，一对刮板构件49附接到该开放式刮板机构36B。移动板34在以与图6所示的刮板移动机构37类似的方式构造的刮板移动机构37的作用下在Y方向上移动，并且一对刮板升降机构35设置在移动板34的上表面上。刮板构件49通过刮板保持器49a耦接到升降构件35a，该升降构件35a在刮板升降机构35的作用下上升和下降。
图7(a)示出与开放式刮板机构36B组合使用的第二掩模板32(2)的截面。在第二掩模板32(2)中，如该截面所示，图案孔32c形成为对应于印刷对象所在的上表面电极6a，并且该上表面电极6a设置在作为印刷对象的上表面印刷区域5d上。即，作为上表面印刷掩模的第二掩模板32(2)具有如下形式：具有图案孔32c，图案孔32c对应于上表面印刷区域5d而设置，并形成为对应于上表面电极6a。
当印刷设备2(2)在图2所示的上表面印刷区域5d上执行印刷操作时，使电路板5在如图7(b)所示的电路板5由电路板下接收部27从下表面侧接收并且图案孔32c定位到上表面电极6a的状态下，从下侧抵靠第二掩模板32(2)。接下来，在该状态下，驱动刮板升降机构35以使开放式刮板机构36B中的印刷对象所在的刮板构件49下降(箭头f)，并使刮板构件49的下端部抵靠之前供应有焊糊10的第二掩模板32(2)的上表面。
然后，在该状态下，执行刮板构件49在刮板移动机构37的作用下在印刷方向上滑动的刮擦操作(箭头g)。因此，焊糊10被刮板构件49推压到图案孔32c中，并填充到其中。随后，执行使电路板5与电路板下接收部27一起下降以与第二掩模板32(2)的下表面分离的板分离操作，由此焊糊10印刷在形成于上表面印刷区域5d中的上表面电极6a上。即，印刷设备2(2)包括刮板构件49，该刮板构件49抵靠在作为上表面印刷掩模的第二掩模板32(2)的上表面上并在其上滑动，以将焊糊10填充到图案孔32c中。
在该实施例中，示出了开放式刮板机构36B用作将焊糊10填充到第二掩模板32(2)的图案孔32c中的刮板的示例。封闭式刮板机构36A可以执行印刷的印刷表面不限于例如图6所示的凹陷5b的底表面5c。因此，封闭式刮板机构36A可以用作将焊糊10填充到图案孔32c中的刮板。即，权利要求1中提出的“抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动以将膏剂填充到图案孔中的刮板”不仅包括图7所示的开放式刮板机构36B，而且还包括图6所示的封闭式刮板机构36A。
接下来，参照图8、9和10描述由印刷设备2(1)和印刷设备2(2)执行的印刷操作和电路板运送操作。首先，参照图8描述在图2所示的电路板5上执行的丝网印刷方法，在该丝网印刷方法中，用于连结电子元件的膏剂在两个步骤中由印刷设备2(1)和印刷设备2(2)顺序印刷。
首先，如图8(a)所示，基板5A、5B分别从上游设备送至电路板分配设备4(1)的分配传送带41A、41B，然后从分配传送带41A、41B被送至作为上游丝网印刷部的相应印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。在基板5A、5B中，如图2所示，形成有上表面电极的上表面印刷区域和设置在凹陷的底表面上并形成有底表面电极的底表面印刷区域，被设定为印刷对象。基板可以是同一种类的或不同种类的。
接下来，如图8(b)所示，在被送至印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的基板5A、5B中，执行针对形成有底表面电极6b的底表面印刷区域5e的底表面印刷步骤。即，如图6所示，基板5A、5B被定位至作为底表面印刷掩模的第一掩模板32(1)，其中该第一掩模板32(1)具有：嵌合部32a，设置成对应于底表面印刷区域5e，并嵌合到凹陷5b中；和图案孔32b，对应于底表面电极6b形成在嵌合部32a中，并使封闭式刮板机构36A抵靠在第一掩模板32(1)的上表面上并在其上滑动，从而，保持在封闭式刮板机构36A中的焊糊10被加压并供应到基板5A、5B的凹陷5b中。结果，焊糊10通过图案孔32b印刷在底表面电极6b上。
随后，如图8(c)所示，已经完成底表面印刷步骤的基板5A、5B分别通过电路板分配设备4(2)的分配传送带42A、42B被送至作为下游丝网印刷部的相应印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。然后，在这两个部分中，在基板5A、5B中执行针对形成有上表面电极6a的上表面印刷区域5d的上表面印刷步骤。即，如图7所示，基板5A、5B被定位到具有图案孔32c的第二掩模板32(2)，图案孔32c对应于上表面印刷区域5d设置，并形成为对应于上表面电极6a，并使刮板构件49抵靠在第二掩模板32(2)的上表面上并在其上滑动，从而使焊糊10填充到图案孔32c中。结果，焊糊10通过图案孔32c印刷在上表面电极6a上。与上表面印刷步骤并行地，基板5A、5B分别从上游设备送至电路板分配设备4(1)的分配传送带41A、41B，并进一步传送至相应印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。
接下来，如图8(d)所示，在印刷设备2(1)中，对新送来的基板5A、5B执行底表面印刷步骤。然后，在印刷设备2(2)中，已经完成上表面印刷步骤的基板5A、5B被送至电路板分配设备4(3)的分配传送带43A、43B。随后，在印刷设备2(1)和印刷设备2(2)中，重复地执行与上述类似的底表面印刷步骤和上表面印刷步骤。即，上述的丝网印刷方法具有如下模式：上游丝网印刷部和下游丝网印刷部形成跨越电子元件安装线1的线中心线CL布置的一对(第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B)，并且，印刷作业在基板5A、5B分别在线中心线CL的两侧向下游运送的同时单独地执行。
如上所述，在该实施例中所示的丝网印刷设备和丝网印刷方法中，在将作为电子元件连结用膏剂的焊糊10印刷在设置于电路板5的上面5a上并形成有上表面电极6a的上表面印刷区域5d上以及设置于凹陷5b的底表面5c上并形成有底表面电极6b的底表面印刷区域5e上的过程中，作为上游丝网印刷部的印刷设备2(1)和作为下游丝网印刷部的印刷设备2(2)串联布置，并且焊糊10以两个步骤顺序印刷在电路板5上。
这样，采用如下构造，即，印刷设备2(1)包括：作为底表面印刷掩模的第一掩模板32(1)，对应于底表面印刷区域5e设置；和封闭式刮板机构36A，抵靠在第一掩模板32(1)的上表面上并在其上滑动，以对焊糊10施加压力并供应焊糊10，并且，印刷设备2(2)包括：作为上表面印刷掩模的第二掩模板32(2)，对应于上表面印刷区域5d设置；和刮板构件49，抵靠在第二掩模板32(2)的上表面上并在其上滑动，以将焊糊10填充到图案孔32c中。根据该构造，在将电路板5的上面5a和设置于电路板5中的凹陷5b的底表面5c(焊糊10良好填充的条件彼此本质不同)设定为印刷对象表面的情况下，可以确保良好的印刷质量。
而且，在该实施例中，采用如下构造，即，每个印刷设备2(1)和印刷设备2(2)具有分别以电路板5的上面5a和设置在电路板5中的凹陷5b的底表面5c为印刷对象的独立丝网印刷部。因此，在反复执行丝网印刷的过程中有必要进行的掩模清洁能够以良好的质量执行。在掩模清洁中，为了擦掉掩模板下表面上的印刷残渣，清洁片必须与掩模板的下表面滑动接触。在电路板5的上面5a和设置在电路板5中的凹陷5b的底表面5c被设定为同一掩模板的印刷对象的情况下，因为对应于凹陷5b的嵌合部的下表面和通常的平面部不在同一平面，所以清洁片不能与要清洁的表面充分地滑动接触。相反，在该实施例中，独立于设置在电路板5中的凹陷5b的底表面5c，电路板5的上面5a被设定为印刷对象，因此清洁片可以令人满意地与掩模片的下面滑动接触。
在该实施例中，已经描述了这样的示例，即，如在图2所示的电路板5中那样，上面5a和开口于上面5a中的凹陷5b的底表面5c被设定为印刷对象。当然，具有印刷设备2(1)和印刷设备2(2)彼此连接的构造的丝网印刷设备也可以用于上面5a和开口于上面5a中的凹陷5b的底表面5c中仅一个被设定为印刷对象的情况。
例如，在仅凹陷5b的底表面5c被设定为印刷对象的情况下，在实际印刷作业中可以仅使用印刷设备2(1)，并且，如图9所示，在电路板5的运送中可以绕过印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。即，如图9(a)所示，分别从上游设备送至电路板分配设备4(1)的分配传送带41A、41B的基板5A、5B被从分配传送带41A、41B传送到作为上游丝网印刷部的印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。
接下来，如图9(b)所示，在被送至相应印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的基板5A、5B中，以与图8(b)类似的方式执行针对形成有底表面电极6b的底表面印刷区域5e的底表面印刷步骤。随后，如图9(c)所示，已经完成底表面印刷步骤的基板5A、5B分别通过电路板分配设备4(2)的分配传送带42A、42B被送至印刷设备2(2)的电路板运送部8A、8B。接下来，如图9(d)所示，电路板在绕过第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的条件下由电路板运送部8A、8B传送到电路板分配设备4(3)的分配传送带43A、43B，然后被进一步传送至下游设备。
在仅电路板5的上面5a被设定为印刷对象的情况下，在实际印刷作业中可以仅使用印刷设备2(2)，并且，如图10所示，在电路板5的运送中可以绕过印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B。接下来，如图10(a)所示，分别从上游设备送至电路板分配设备4(1)的分配传送带41A、41B的基板5A、5B被从分配传送带41A、41B传送到印刷设备2(1)的电路板运送部8A、8B。接下来，如图10(b)所示，电路板5A、5B在绕过印刷设备2(1)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的条件下由电路板运送部8A、8B传送到电路板分配设备4(2)的分配传送带42A、42B。随后，使分配传送带42A、42B移动至连接到印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的位置，然后电路板5A、5B被送至印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B，如图10(c)所示。
接下来，在被送至印刷设备2(2)的第一丝网印刷部7A和第二丝网印刷部7B的基板5A、5B中，以与图8(c)类似的方式执行针对形成有上表面电极的上表面印刷区域的上表面印刷步骤。随后，如图10(d)所示，已经完成底表面印刷步骤的基板5A、5B被分别传送到电路板分配设备4(3)的分配传送带43A、43B，并进一步传送到下游设备。
本申请基于2009年4月24日提交的日本专利申请(No.2009-105980)，这里将其公开内容引入作为参考。
工业实用性
本丝网印刷设备和丝网印刷方法具有如下效果：在将要在电路板的上表面和开口于上表面中的凹陷的底表面上执行的丝网印刷中，印刷作业可以在确保良好印刷质量的同时有效率地执行，并且本丝网印刷设备和丝网印刷方法在通过将电子元件安装在电路板上来生产安装电路板的电子元件安装领域中是有用的。
附图标记和符号说明
1电子元件安装线
2印刷设备(丝网印刷设备)
3安装设备(电子元件安装设备)
4电路板分配设备
5，5A，5B电路板
5a上表面
5b凹陷
5c底表面
5e底表面印刷区域
6a上表面电极
6b底表面电极
7A第一丝网印刷部
7B第二丝网印刷部
8A，8B电路板运送部
9b，12A，12B电路板运送机构
21电路板定位部
32掩模板
32(1)第一掩模板(底表面印刷掩模)
32(2)第二掩模板(上表面印刷掩模)
33刮板单元
36A封闭式刮板机构
36B开放式刮板机构
37刮板移动机构

Claims (6)

1.一种丝网印刷设备，将用于连结电子元件的膏剂印刷在上表面印刷区域和底表面印刷区域上，所述上表面印刷区域设置于电路板的上面上，所述底表面印刷区域设置在开口于所述上表面中的凹陷的底表面上，其特征在于，该丝网印刷设备将要连接到用于将电子元件安装到所述电路板上的电子元件安装设备的上游侧以构成电子元件安装线，并且，该上表面印刷区域中形成有上表面电极，并且该底表面印刷区域中形成有底表面电极，其中
所述丝网印刷设备具有：上游丝网印刷部和下游丝网印刷部，它们沿着电子元件安装线中的电路板运送方向串联布置，并以两个步骤将膏剂顺序印刷在电路板上；和电路板传送部，将电路板从上游丝网印刷部传送到下游丝网印刷部，
所述上游丝网印刷部包括：底表面印刷掩模，具有嵌合部和图案孔，嵌合部设置成对应于底表面印刷区域，并且将要嵌合到凹陷中，图案孔对应于底表面电极形成在嵌合部中；和封闭式刮板机构，抵靠在底表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，以对保持在内部的膏剂进行加压，并将膏剂供应到嵌合部中，并且
所述下游丝网印刷部包括：上表面印刷掩模，具有对应于上表面印刷区域而设置并形成为对应于上表面电极的图案孔；和刮板，抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，以将膏剂填充到图案孔中。
2.根据权利要求1的丝网印刷设备，其中，一对上游丝网印刷部和一对下游丝网印刷部跨越电子元件安装线的线中心线而布置，以构成两个印刷通道，在每个印刷通道中，在向下游运送电路板的同时，印刷作业在线中心线的两侧由上游丝网印刷部和下游丝网印刷部单独地执行。
3.根据权利要求2的丝网印刷设备，其中，丝网印刷设备包括电路板分配部，该电路板分配部设置在上游丝网印刷部与下游丝网印刷部之间的中间，并在所述两个印刷通道之间传送电路板。
4.根据权利要求2或3的丝网印刷设备，其中，在电路板运送方向上运送电路板的电路板运送部设置在所述两个印刷通道之间的中间，并且，电路板能够在绕过上游丝网印刷部和/或下游丝网印刷部的条件下被电路板运送部运送。
5.一种丝网印刷方法，在该丝网印刷方法中，沿着电子元件安装线中的电路板运送方向串联布置的上游丝网印刷部和下游丝网印刷部以两个步骤将用于连结电子元件的膏剂顺序印刷在上表面印刷区域和底表面印刷区域上，所述上表面印刷区域设置于电路板的上面上，并且该上表面印刷区域中形成有上表面电极，底表面印刷区域设置在开口于上表面中的凹陷的底表面上，并且该底表面印刷区域中形成有底表面电极，其中
在由上游丝网印刷部执行的针对底表面印刷区域的底表面印刷步骤中，使电路板定位到具有嵌合部和图案孔的底表面印刷掩模，并使封闭式刮板机构抵靠在底表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，从而保持在封闭式刮板内部的膏剂被加压并供应到嵌合部中，其中嵌合部设置成对应于底表面印刷区域并且将要嵌合到凹陷中，图案孔对应于底表面电极形成在嵌合部中，并且，
在由下游丝网印刷部执行的针对上表面印刷区域的上表面印刷步骤中，使电路板定位到上表面印刷掩模，使刮板抵靠在上表面印刷掩模的上表面上并在其上滑动，从而将膏剂填充到图案孔中，其中该上表面印刷掩模具有对应于上表面印刷区域而设置并形成为对应于上表面电极的图案孔。
6.根据权利要求5的丝网印刷方法，其中，一对上游丝网印刷部和一对下游丝网印刷部跨越电子元件安装线的线中心线而布置，并且，在向下游运送电路板的同时，印刷作业在线中心线的两侧单独地执行。
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