JP2001253048A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキージヘッドやパターン孔の損傷を防止す
ることができるスクリーン印刷方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 内部にペーストを貯溜したスキージヘッ
ド１３をマスクプレート１２上で摺動させながらパター
ン孔１２ａを介して基板にペーストを印刷するスクリー
ン印刷方法において、スキージヘッド１３をマスクプレ
ート１２上で摺動させるスキージング時に、スクリーン
印刷時にマスクプレート１２に当接する掻き取り部材３
６Ａ（３６ｂ）の下端部の端面線ｅ２を、パターン孔１
２ａのスキージング方向と直交する方向の端面線ｅ１に
対して所定角度αだけ傾斜させた状態でスキージヘッド
１３を水平移動させる。これにより、掻き取り部材３６
Ａ、３６Ｂの下端部がパターン孔１２ａのエッジに引っ
かかることがなく、スキージヘッド１３やスクリーンマ
スク１０の損傷を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板にクリーム半
田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリー
ン印刷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装工程において、基板上にク
リーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する
方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法
は、印刷対象部位に応じてパターン孔が開孔されたマス
クプレートを基板上にセットし、スキージングによりマ
スクプレートのパターン孔を介して基板上にペーストを
印刷するものである。

【０００３】このスクリーン印刷のスキージング方法と
して、密閉型のスキージヘッドを用いる方法が知られて
いる。この方法は、通常のスクリーン印刷と異なりマス
クプレート上にペーストを直接供給するのではなく、ペ
ースト貯溜容器を備えたスキージヘッドを用いるもので
ある。この方法では、ペースト貯溜容器の下面に設けら
れた開口をマスクプレートに当接させた状態で、ペース
ト貯溜容器内のペーストを加圧することにより、マスク
プレートのパターン孔に開口を介してペーストが押し込
まれる。そしてスキージヘッドをマスクプレート上で摺
動させることにより、各パターン孔に順次ペーストを充
填する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この密閉型のスキージ
ヘッドでは、２つの掻き取り部材の間の開口のみを介し
てペーストをマスクプレートに接触させることが求めら
れる。このため、掻き取り部材の下端部をマスクプレー
トに対して所定荷重で押圧した状態でスキージヘッドが
水平移動することにより印刷が行われる。ところがこの
印刷動作において、従来の密閉型のスキージヘッドには
次のような問題点があった。以下、図面を参照して説明
する。図６は従来のスクリーン印刷方法の説明図であ
る。

【０００５】図６において、スキージヘッドＡの下面に
はペーストを収容する空間である印刷空間を形成する２
つの掻き取り部材Ｂ，Ｃが取り付けられている。２つの
掻き取り部材Ｂ，ＣはスクリーンマスクＤの上面に対し
て所定の傾斜角で当接するように配置されており、スキ
ージヘッドＡの移動方向の前後位置によって２つの掻き
取り部材Ｂ，Ｃの傾斜角の方向が反対となっている。こ
のため、スキージヘッドＡの水平往復移動において、前
後いずれかの掻き取り部材（図６に示す状態では、掻き
取り部材Ｂ）の下端部ｂは、部分的にパターン孔Ｅの内
部まで入り込み、パターン孔Ｅの進行方向側の端部ｅに
鋭角で当接する。この結果、掻き取り部材Ｂやパターン
孔Ｅのエッジ部分に損傷を生じやすいという問題点があ
った。

【０００６】そこで本発明は、スキージヘッドやパター
ン孔の損傷を防止することができるスクリーン印刷方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のスクリー
ン印刷方法は、内部にペーストを貯溜したスキージヘッ
ドをマスクプレート上で摺動させながら前記ペーストを
加圧することにより、マスクプレートのパターン孔を介
して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であ
って、前記スキージヘッドを前記マスクプレート上で摺
動させるスキージング時に、スキージヘッドを構成しス
クリーン印刷時にマスクプレートに当接する掻き取り部
材の下端部の端面線を、マスクプレートのパターン孔の
スキージング方向と直交する方向の端面線に対して所定
角度に傾斜させた状態でスキージヘッドを水平移動させ
るようにした。

【０００８】本発明によれば、スキージヘッドを構成し
スクリーン印刷時にマスクプレートに当接する掻き取り
部材の下端部の端面線を、マスクプレートのパターン孔
のスキージング方向と直交する方向の端面線に対して所
定角度に傾斜させた状態でスキージヘッドを水平移動さ
せることにより、掻き取り部材の下端部がパターン孔の
エッジに引っかかることがなく、スキージヘッドやスク
リーンマスクの損傷を防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のスク
リーン印刷装置の正面図、図２は本発明の一実施の形態
のスクリーン印刷装置の側面図、図３は本発明の一実施
の形態のスクリーン印刷装置のスキージヘッドの部分断
面図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態のスクリーン
印刷装置の部分平面図、図４（ｂ）は本発明の一実施の
形態のスクリーン印刷装置の部分拡大平面図、図５は本
発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法の説明図であ
る。

【００１０】まず図１、図２を参照してスクリーン印刷
装置の構造を説明する。図１、図２において、基板の位
置決め部１は、図示しない移動テーブル上に基板保持部
２を配設して構成されている。スクリーン印刷対象の基
板３は基板保持部２のクランパ４によって保持されてお
り、図示しない移動テーブルを駆動することにより、基
板保持部２に保持された基板３は水平方向および上下方
向に位置決めされる。

【００１１】位置決め部１の上方には、スクリーンマス
ク１０が配設されている。スクリーンマスク１０はホル
ダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されてお
り、マスクプレート１２には印刷対象の基板３の印刷部
位に対応したパターン孔１２ａが開孔されている。

【００１２】スクリーンマスク１０上にはスキージヘッ
ド１３がヘッド昇降部２０によって昇降自在に配設され
ている。ヘッド昇降部２０はプレート部材２１上に立設
されたシリンダ２２を備えており、シリンダ２２のロッ
ド２２ａの下端部には、２つの結合部材１５，１７を介
してスキージヘッド１３が結合されている。シリンダ２
２を駆動することにより、スキージヘッド１３はマスク
プレート１２に対して昇降する。ヘッド昇降部２０はス
キージヘッド１３をスクリーンマスク１０に対して昇降
させる昇降手段となっている。また、結合部材１５，１
７は２部材間の相対的な取り付け角度を調整できるよう
になっており、この取り付け角度を調整することによ
り、スキージヘッド１３の水平面内での取り付け角度を
調整できる。

【００１３】ヘッド昇降部２０のプレート部材２１の下
面には、両端部にスライダ２３が固着されており、スラ
イダ２３はフレーム２５の上面に配設されたガイドレー
ル２４にスライド自在に嵌着されている。またプレート
部材２１の下面にはナット２６が結合されており、ナッ
ト２６に螺合した送りねじ２７は、モータ２８によって
回転駆動される。

【００１４】モータ２８を駆動することにより、プレー
ト部材２１は水平移動し、したがってヘッド昇降部２０
に結合されたスキージヘッド１３も水平移動する。スキ
ージヘッド１３を下降させた状態で、モータ２８を駆動
することにより、スキージヘッド１３はマスクプレート
１２上で水平移動する。すなわち、モータ２８、送りね
じ２７およびナット２６は、スキージヘッド１３をマス
クプレート１２上で水平移動させる移動手段となってい
る。

【００１５】スキージヘッド１３の下部には、マスクプ
レート１２の表面に当接してペーストであるクリーム半
田５をパターン孔１２ａに充填する印刷部１４が設けら
れている。図３を参照して印刷部１４の構造を説明す
る。図３において、３０は本体部であり、マスクプレー
ト１２の幅方向に細長形状のブロック状部材である。本
体部３０の長さ寸法は図２に示すように印刷対象の基板
３の幅寸法をカバーするように設定される。本体部３０
には、クリーム半田５が貯溜されたカートリッジ３１が
着脱自在に装着される凹部３０ａが形成されている。

【００１６】カートリッジ３１は予め所定量のクリーム
半田５が貯溜されたクリーム半田５の貯溜部（ペースト
貯溜部）となっており、印刷時に本体部３０に装着され
る。カートリッジ３１の上面の開口には、内部のクリー
ム半田５を加圧する加圧板３２が嵌入している。加圧板
３２は上方に配置されたシリンダ１６のロッド１６ａと
結合されており、シリンダ１６を駆動することにより、
加圧板３２はカートリッジ３１内で上下動するようにな
っている。

【００１７】また、カートリッジ３１の底面はクリーム
半田５の押し出し板３１ａとなっており、押し出し板３
１ａには多数の開口３１ｂが設けられている。加圧板３
２をシリンダ１６で下方に押圧することにより、カート
リッジ３１内のクリーム半田５は加圧され、押し出し板
３１ａの開口３１ｂを介して下方に押し出される。シリ
ンダ１６および加圧板３２はクリーム半田５を加圧する
加圧手段となっている。

【００１８】本体部３０の底部には、カートリッジ３１
の押し出し板３１ａと同様に多数の開口３４ａが設けら
れた絞り板３４が装着されている。シリンダ１６によっ
てクリーム半田５が押し出される際には、押し出し板３
１ａの開口３１ｂと絞り板３４の開口３４ａを２段階に
通過して下方に移動する。そして押し出されたクリーム
半田５は、本体部３０の下方に形成された空間、すなわ
ち本体部３０の下部に内側斜め方向に配設された２枚の
掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂと本体部３０の下面とによ
って囲まれた印刷空間３５に到達する。

【００１９】掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂは、印刷空間
３５のスキージング方向の前後壁を形成し、スキージヘ
ッド１３を下降させた状態では掻き取り部材３６Ａ，３
６Ｂ下端部がマスクプレート１２の表面に当接する。印
刷動作時には、この印刷空間３５は加圧されたクリーム
半田５を収容し、掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの間の開
口を介してクリーム半田５をマスクプレート１２の表面
に接触させる。

【００２０】加圧板３２を押し下げてカートリッジ３１
内のクリーム半田５を加圧することにより、クリーム半
田５は押し出し板３１ａと絞り板３４を通過して印刷空
間３５内まで移動する。このクリーム半田５の移動経路
の途中は、多数の小さい開口３１ｂ、３４ａによって断
面積が絞られた絞り部となっており、この絞り部を加圧
されたクリーム半田５が通過することにより、クリーム
半田５の粘度が低下しスクリーン印刷に適した性状に改
質される。

【００２１】スクリーン印刷においては、加圧板３２に
より内部のクリーム半田５が加圧され、上述のように適
正粘度に改質されたクリーム半田５が印刷空間３５内に
満たされた状態のスキージヘッド１３を、マスクプレー
ト１２上で摺動させる。これにより、印刷空間３５内の
クリーム半田５は掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂの間の開
口を介してマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に
充填される。

【００２２】そしてスキージヘッド１３を移動させるこ
とにより各パターン孔１２ａ内に順次クリーム半田５が
充填される。全てのパターン孔１２ａ内にクリーム半田
５が充填されたならば、基板保持部２を下降させて、版
離れを行わせる。すなわち、パターン孔１２ａ内のクリ
ーム半田５は基板３とともに下降してパターン孔１２ａ
から分離し、これにより、基板３へのクリーム半田５の
スクリーン印刷が完了する。

【００２３】次に図４を参照して上記スクリーン印刷過
程におけるスキージヘッド１３のパターン孔１２ａに対
する相対的な装着方向について説明する。本実施の形態
では、まず印刷開始に先立って、掻き取り部材３６Ａ，
３６Ｂの端面線の角度調整が行われる。図４に示すよう
にこの角度調整は印刷対象の基板に対応したスクリーン
マスクのパターン孔の端面線の方向に応じてスキージヘ
ッド１３の本体部３０をシリンダ２２のロッド２２ａに
取り付ける角度を変更することにより、すなわち、２つ
の結合部材１５，１７の相対角度を調整して本体部３０
のパターン孔１２ａに対する取り付け角αを調整するこ
とにより行われる。

【００２４】これにより、図４（ｂ）に示すように本体
部３０の下面に取り付けられた掻き取り部材３６Ａ，３
６Ｂの下端部の端面線ｅ２をマスクプレート１２のパタ
ーン孔１２ａの端面線のうちスキージヘッド１３の移動
方向と直交する方向の端面線ｅ１に対して所定角度（取
り付け角αに略等しい）だけ傾斜させるものである。こ
の所定角度は、１度から１５度の範囲で設定される。

【００２５】そしてスクリーン印刷においてはこの所定
角度を維持してスキージヘッド１３を水平移動させる。
これにより、移動方向に対して後ろ側の掻き取り部材３
６Ａ（３６Ｂ）の下端部が、パターン孔１２ａ内に部分
的に入り込み移動方向に対して前側のエッジに引っかか
ることによる不具合、すなわち掻き取り部材３６Ａ，３
６Ｂやスクリーンマスク１２の異常摩耗・破損が生じな
い。

【００２６】また、上方より印刷空間３５内に押し込ま
れ加圧されたクリーム半田５をパターン孔１２内に充填
させる過程において、スキージヘッド１３の掻き取り部
材３６Ａ，３６Ｂの端面線ｅ２の方向がパターン孔１２
ａの端面線ｅ１に対して傾斜していることにより、以下
に述べるような印刷品質上での顕著な効果を得ることが
できる。すなわち、本実施の形態に示すように、加圧さ
れたクリーム半田５をパターン孔１２ａ内に圧力により
充填させる方法では、パターン孔１２ａの全範囲にわた
って瞬時にクリーム半田５が押し込まれた場合には、パ
ターン孔１２ａ内部に空気が残留しやすく、充填後にボ
イドを生じやすい。

【００２７】これに対し、掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂ
の端面線ｅ２方向がパターン孔１２の端面線ｅ１と傾斜
している場合には、図５に示すように掻き取り部材３６
Ａ（３６Ｂ）の先端部がパターン孔１２ａ上を通過する
際に、充填完了直前までパターン孔１２ａの１つのコー
ナ部１２ｃが印刷空間３５の外部と連通した状態にある
ことから、充填過程におけるパターン孔１２ａ内部の空
気の排出経路が確保され、パターン孔１２ａ内部におけ
る空気の残留が発生しにくい。これにより、加圧された
クリーム半田５をより均一にパターン孔１２ａ内に充填
することができ、したがってばらつきのない良好な印刷
品質を得ることができる。

【００２８】すなわち、スキージヘッド１３内にクリー
ム半田５を貯溜して加圧することによりスクリーン印刷
を行う密閉型スキージにおいて、スキージヘッド１３の
掻き取り部材３６Ａ，３６Ｂを上記のようなパターン孔
１２ａに対して傾斜した取り付け状態とすることによ
り、従来型のスキージをパターン孔に対して傾斜させる
ことにより得られる効果とは異質の、印刷品質の向上と
いう優れた効果を併せて得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、スキージヘッドを構成
しスクリーン印刷時にマスクプレートに当接する掻き取
り部材の下端部の端面線を、マスクプレートのパターン
孔のスキージング方向と直交する方向の端面線に対して
所定角度に傾斜させた状態でスキージヘッドを水平移動
させるようにしたので、掻き取り部材の下端部がパター
ン孔のエッジに引っかかることがなく、スキージヘッド
やスクリーンマスクの損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
正面図

【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
側面図

【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
スキージヘッドの部分断面図

【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷
装置の部分平面図 （ｂ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の部
分拡大平面図

【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法の
説明図

【図６】従来のスクリーン印刷方法の説明図

【符号の説明】

３ 基板 ５ クリーム半田 １２ マスクプレート １２ａ パターン孔 １３ スキージヘッド １４ 印刷部 １６ シリンダ ２０ ヘッド昇降部 ２２ シリンダ ３１ カートリッジ ３２ 加圧板 ３５ 印刷空間 ３６Ａ，３６Ｂ 掻き取り部材 ｅ１，ｅ２ 端面線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５Ｃ (72)発明者 阿部 成孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 時田 邦彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FA27 FC07 FD01 FD05 FD17 FD34 FD35 5E319 AC01 BB05 CD29 GG15 5E343 AA02 BB72 DD03 FF13 GG20

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にペーストを貯溜したスキージヘッド
   をマスクプレート上で摺動させながら前記ペーストを加
   圧することにより、マスクプレートのパターン孔を介し
   て基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であっ
   て、前記スキージヘッドを前記マスクプレート上で摺動
   させるスキージング時に、スキージヘッドを構成しスク
   リーン印刷時にマスクプレートに当接する掻き取り部材
   の下端部の端面線を、マスクプレートのパターン孔のス
   キージング方向と直交する方向の端面線に対して所定角
   度に傾斜させた状態でスキージヘッドを水平移動させる
   ことを特徴とするスクリーン印刷方法。