JP2005026559A - クリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクの製作枚数およびマスクの交換回数を減らすことができるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機を提供する。
【解決手段】複合マスク２８２には、基板１の表面（ａ面）の印刷パターンが設けられたａ面貫通孔群２８３ａと、基板１の裏面（ｂ面）の印刷パターンが設けられたｂ面貫通孔群２８３ｂとが設けられている。基板１のａ面にクリームハンダを印刷する場合、図８（ａ）に示すように、使用しないｂ面貫通孔群２８３ｂを覆い隠すように遮蔽板２８５を複合マスク２８２の上面に配置する。スキージ２５３を複合マスク２８２および遮蔽板２８５の上面で往復動させることで、基板１のａ面にクリームハンダを印刷できる。
【選択図】 図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリームハンダを基板に塗布するクリームハンダ印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クリームハンダを塗布した基板に電子部品を搭載してリフロー炉でハンダ付けをする表面実装工法が知られている。この工法では主に、クリームハンダを塗布する印刷機と、電子部品を基板に搭載するマウンタと、ハンダ付けをするリフロー炉とによって生産ラインを構成している。クリームハンダ印刷機では、印刷するパターンに応じた貫通孔が多数設けられたマスクに基板を密着させて基板にクリームハンダを印刷する（非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
松下電器産業株式会社 表面実装システム総合カタログ２００１
１０〜１１頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクリームハンダ印刷機では、１枚のマスクに１種類の印刷パターンに応じた貫通孔が設けられている。このため、マスクの製作枚数が多くなり、印刷対象の基板面の変更の度にマスクを交換する必要がある。
【０００５】
本発明は、マスクの製作枚数およびマスクの交換回数を減らすことができるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１） 請求項１の発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置は、マスク枠と少なくとも第１の印刷パターンおよび第２の印刷パターンとが設けられて、マスク枠に取り付けられるマスクとを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置において、マスクには、第１の印刷パターンと第２の印刷パターンとを隔てる突条をさらに備えることを特徴とする。
（３） 請求項３の発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置は、マスク枠と、マスク枠の内側に挿入される少なくとも第１のマスク小枠と第２のマスク小枠と、第１のマスク小枠に取り付けられる、第１の印刷パターンが設けられた第１のマスクと、第２のマスク小枠に取り付けられる、第２の印刷パターンが設けられた第２のマスクとを備えることを特徴とする。
（４） 請求項４の発明によるクリームハンダ印刷機は、請求項１に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、マスクにクリームハンダを塗布して基板にクリームハンダを印刷するスキージと、第１の印刷パターンおよび第２の印刷パターンのうち、スキージによって印刷されるパターンを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
（５） 請求項５の発明は、請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、選択手段は、第１または第２の印刷パターンを覆い隠してスキージによってクリームハンダが塗布されるのを防止する遮蔽板であることを特徴とする。
（６） 請求項６の発明は、請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、スキージは、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有し、選択手段は、スキージが第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる角度位置にスキージを回動させる回動手段であることを特徴とする。
（７） 請求項７の発明は、請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、スキージは、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有し、選択手段は、スキージが第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる位置にスキージを水平移動させる移動手段であることを特徴とする。
（８） 請求項８の発明によるクリームハンダ印刷機は、請求項２に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、第１および第２の印刷パターンの双方に渡る幅を有し、突条との干渉を防ぐように切り欠きが設けられ、突条の延在する方向に移動することでマスクにクリームハンダを塗布して基板にクリームハンダを印刷するスキージとを備えることを特徴とする。
（９） 請求項９の発明によるクリームハンダ印刷機は、請求項３に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有するスキージと、スキージが第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる角度位置にスキージを回動させる回動手段とを備えることを特徴とする。
（１０） 請求項１０の発明によるクリームハンダ印刷機は、請求項３に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有するスキージと、スキージが第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる位置にスキージを水平移動させる移動手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
―――全体構成―――
図１〜９を参照して、本発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機の第１の実施の形態を説明する。図１は、クリームハンダを塗布した基板に電子部品を搭載してリフロー炉でハンダ付けをする表面実装工法のライン構成の一例を示す図である。表面実装工法の生産ラインは、ローダ１１と、ハンダ印刷機１２と、接着剤塗布機１３と、高速マウンタ１４と、異形マウンタ１５と、リフロー炉１６と、外観検査機１７と、アンローダ１８とがそれぞれ搬送コンベア１９で接続されている。
【０００８】
電子部品が実装されていない基板もしくは片面にのみ電子部品が実装された基板は、ローダ１１に投入されると、搬送コンベア１９によってハンダ印刷機１２へ搬送される。ハンダ印刷機１２は、クリームハンダの印刷パターンに対応する貫通孔群が設けられたスクリーン（メタルマスク）を用いて、搬送された基板の所定箇所に対してクリームハンダを印刷する。
【０００９】
そして基板は接着剤塗布機１３へ搬送されて、所定箇所に接着剤が塗布される。次いで基板には、高速マウンタ１４でチップ部品などの小型の電子部品が搭載され、異形マウンタ１５でＩＣやコネクタなどの大型部品が搭載される。部品が搭載された基板は、リフロー炉１６で搭載部品がハンダ付けされる。部品が実装された基板は搬送コンベア１９で外観検査機１７に搬送されて外観の検査が行われた後、アンローダ１８のラックへ収納される。
【００１０】
図２（ａ）〜（ｃ）は、ハンダ印刷機１２の概略構造を示す図であり、図２（ａ），（ｂ）は主要構成部分をハンダ印刷機１２の正面から見た図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ面から見た平面図である。ハンダ印刷機１２は、搬送装置２０１と、基板昇降装置２１０と、ハンダ塗布装置２５０とを有する。搬送装置２０１は、平行に配設された２機の小型ベルトコンベアを有する。搬送装置２０１の小型ベルトコンベアは、正面から見たハンダ印刷機１２の内部に左右方向に延在するよう配設されている。搬送装置２０１は、平行に配設された小型ベルトコンベア同士の所定間隔を保ったまま、ハンダ印刷機１２を正面から見て奥行き方向、すなわち、コンベアベルトの進行方向（搬送方向）と直交する水平方向（矢印３０）に移動可能に構成されている。これにより、搬送装置２０１に搭載された基板１は、ハンダ印刷機１２の内部で水平面内に移動可能となる。
【００１１】
搬送装置２０１の下方には基板昇降装置２１０が配設され、搬送装置２０１の上方にはハンダ塗布装置２５０が配設されている。図２（ａ），（ｂ）に示すように、基板昇降装置２１０は、搬送装置２０１の２機の小型ベルトコンベアの間で上下に昇降可能である。
【００１２】
図３は、基板昇降装置２１０の構造を示す断面図である。基板昇降装置２１０は、外枠２１１と、外枠２１１の内面に挿入される内枠２１２と、外枠２１１と内枠２１２とで囲まれた空間内に配設されるエアマット２１３と、内枠２１２の上面に載置されたクッション２１４とを有する。外枠２１１は、アルミや鉄などの金属からなり、上面が開口した箱型形状を有する。外枠２１１の下面にはロッド２１５が接続されており、昇降機構２２０によってロッド２１５が昇降されることで外枠２１１、すなわち基板昇降装置２１０の全体が昇降される。また、外枠２１１の下面（底面）の開口部分には、短管２１６が接続されている。
【００１３】
内枠２１２は、外枠２１１と同様にアルミや鉄などの金属からなり、下面が開口した箱型形状を有する。内枠２１２は、開口面を下にして、外枠２１１の内周面に挿入されている。なお、外枠２１１の内周面および内枠２１２の外周面は、内枠２１２が外枠２１１の内面で傾くことなく、かつ、スムーズに上下方向に摺動できるように適度な公差を有する寸法で製作されている。
【００１４】
エアマット２１３は、供給される空気圧によって膨張／収縮する袋状の弾性体（たとえばゴム）である。上述のように、エアマット２１３は、外枠２１１と内枠２１２とで囲まれた空間内に配設され、圧縮空気の供給口が外枠２１１の底面に設けられた短管２１６の上部に接続されている。短管２１６から圧縮空気が供給されると、エアマット２１３は膨張して内枠２１２を上方に押し上げる。エアマット２１３に供給された圧縮空気が短管２１６から外部に放出されると、エアマット２１３が縮んで内枠２１３は自重で下降する。
【００１５】
クッション２１４は、内枠２１２の上面に載置された、直方体形状の弾性体であり、導電性を有するスポンジなどからなる。このため、クッション２１４は内枠２１２、外枠２１１を介してハンダ印刷機１２に接地されている。クッション２１４は交換可能である。基板昇降装置２１０の全体および内枠２１２が上昇すると、クッション２１４の上面は、基板１の下面に当接して基板１を押し上げる。
【００１６】
図３に示すように、外枠２１１に設けられた短管２１６の下部には圧縮空気を供給するエアポンプ２３１と、圧縮空気の供給圧力を検出する圧力センサ２３２と、エアマット２１３に供給された圧縮空気を大気に逃がす排気バルブ２３３とが接続されている。エアポンプ２３１、圧力センサ２３２および排気バルブ２３３は、制御回路２３４に接続されている。制御回路２３４は、圧力センサ２３２からの信号を基に、エアポンプ２３１および排気バルブ２３３を制御して、エアマット２１３へ供給される圧縮空気の供給圧力を制御する。
【００１７】
図４（ａ）、（ｂ）は、ハンダ塗布装置２５０の構造を示す断面図であり、図４（ａ）は、ハンダ印刷機１２の正面から見た断面図であり、（ｂ）は、ハンダ印刷機１２の側面から見た断面図である。ハンダ塗布装置２５０は、昇降シリンダ２５１と、昇降シリンダ２５１のロッドの先端に取り付けられたスキージホルダ２５２と、スキージホルダ２５２に取り付けられたスキージ２５３と、マスク枠２７１と、マスク枠２７１に取り付けられたメタルマスク２７２とを有する。
【００１８】
昇降シリンダ２５１は、ロッドの先端に取り付けられたスキージホルダ２５２と、スキージホルダ２５２に取り付けられたスキージ２５３とを昇降させる。これにより、スキージ２５３の先端はメタルマスク２７２に対して離接する。スキージホルダ２５２は、スキージ２５３を固定するための保持部材である。スキージ２５３は、樹脂などの材料からなる板状部材であって、メタルマスク２７２の上に載せられたクリームハンダをメタルマスク２７２に塗布するためのものである。
【００１９】
図４（ｂ）に示すように、昇降シリンダ２５１、および、これに取り付けられたスキージホルダ２５２とスキージ２５３は、不図示の駆動機構により、ハンダ印刷機１２を正面から見て奥行き方向（矢印３１）に往復動される。この往復動によって、メタルマスク２７２の上に塊状に載せられたクリームハンダがメタルマスク２７２に塗布される。
【００２０】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、マスク枠２７１は、長方形または正方形形状の枠であって、一方の面にメタルマスク２７２が取り付けられている。メタルマスク２７２は、金属製の薄板であり、基板１にクリームハンダを印刷するパターンに対応する貫通孔が多数設けられたもの（貫通孔群２７３）である。表面実装工法の生産ラインで生産される基板の種類を変更する際、メタルマスク２７２はマスク枠２７１ごと交換される。
【００２１】
上記構成のハンダ印刷機１２では、次のように、基板１にクリームハンダを印刷できる。電子部品が実装されていない基板もしくは片面にのみ電子部品が実装された基板がローダ１１から搬送コンベア１９によってハンダ印刷機１２へ搬送される。ハンダ印刷機１２の搬送装置２０１に載置された基板１は、搬送装置２０１の動作によって所定の位置に移動される（図２（ａ））。
【００２２】
基板昇降装置２１０のエアマット２１３にはエアポンプ２３１から圧縮空気が供給されて、適度に予圧されている。そして、昇降機構２２０によってロッド２１５が上昇されることで基板昇降装置２１０の全体が所定位置まで上昇される。上昇する基板昇降装置２１０によって、搬送装置２０１に搭載された基板１の上面、すなわちクリームハンダ印刷面は、図２（ｂ）、図６に示すように、メタルマスク２７２の下面に押圧される。
【００２３】
このとき、基板昇降装置２１０は、内枠２１２の上面に配設されたクッション２１４を介して基板１の上面をメタルマスク２７２の下面に押圧している。基板１の下面に電子部品１０１が既に実装されている場合、クッション２１４の上面は、当接する電子部品１０１の形状に合わせて変形する。したがって、基板１から突出している電子部品１０１があっても、これを損壊することはない。また、クッション２１４は導電性を有しているので、静電気による電子部品１０１の破損の心配はない。
【００２４】
エアマット２１３に供給される圧縮空気の供給圧力は、圧力センサ２３２によって検出され、所定の圧力となるよう、エアポンプ２３１および排気バルブ２３３が制御回路２３４により制御される。基板昇降装置２１０によって、基板１の上面がメタルマスク２７２の下面に押圧されると、昇降シリンダ２５１、および、これに取り付けられたスキージホルダ２５２とスキージ２５３は、不図示の駆動機構により駆動される。これにより、メタルマスク２７２を介してクリームハンダが基板１に印刷される。
【００２５】
クリームハンダが基板１に印刷されると、エアマット２１３に供給される圧縮空気の供給圧力および基板昇降装置２１０の高さ位置をクリームハンダ印刷前の状態に戻して、基板１を搬送装置２０１に載置させる。そして基板１は、基板搬送装置２０１によって次工程へ乗り継ぐ搬送コンベア１９へ搬送される。
【００２６】
―――１枚のマスクに複数のパターンを設ける場合―――
第１の実施の形態のハンダ印刷機１２では、複数の印刷パターンが設けられた１枚のメタルマスクで、各パターンに対応する基板の印刷ができる。その一例として、１枚のメタルマスクに１つの基板の表面および裏面の印刷パターンを設けた場合について説明する。図７（ａ），（ｂ）は、１つの基板の表面および裏面の印刷パターンを１枚のメタルマスクに設けた複合マスク２８２が取り付けられたマスク枠２７１を示す図である。複合マスク２８２には、基板１の表面（ａ面）の印刷パターンが設けられたａ面貫通孔群２８３ａと、基板１の裏面（ｂ面）の印刷パターンが設けられたｂ面貫通孔群２８３ｂとが設けられている。
【００２７】
基板１のａ面にクリームハンダを印刷する場合、図８（ａ）に示すように、使用しないｂ面貫通孔群２８３ｂを覆い隠すように遮蔽板２８５を複合マスク２８２の上面に配置する。印刷の際には、図８（ｂ）に示すように、ａ面貫通孔群２８３ａの下部に基板１が位置するよう、搬送装置２０１によってその位置が調整される。
【００２８】
同様に、基板１のｂ面にクリームハンダを印刷する場合、図８（ｃ）に示すように、使用しないａ面貫通孔群２８３ａを覆い隠すように遮蔽板２８５を複合マスク２８２の上面に配置する。印刷の際には、図８（ｄ）に示すように、ｂ面貫通孔群２８３ｂの下部に基板１が位置するよう、搬送装置２０１によってその位置が調整される。
【００２９】
図９は、基板１のａ面にクリームハンダを印刷する状態を示す断面図である。基板１は、ａ面貫通孔群２８３ａの下部で、基板昇降装置２１０によって、複合マスク２８２の下面に押圧されている。使用しないｂ面貫通孔群２８３ｂの上部には遮蔽板２８５が配置されている。スキージ２５３は複合マスク２８２および遮蔽板２８５の上面で往復動する。
【００３０】
上述した第１の実施の形態のハンダ印刷機１２では、次の作用効果を奏する。（１） 基板１にクリームハンダを印刷する際、内枠２１２の上面に載置されたクッション２１４を介して基板１の上面をメタルマスク２７２の下面に押圧するように基板昇降装置２１０を構成した。これにより、基板１から突出している電子部品があっても、これを損壊することなく押圧可能である。したがって、従来の押圧冶具のように、基板１に実装された電子部品を避けるように押圧ピンの位置調節をしたり、押圧冶具の入れ替えをする必要がなく、作業効率が高い。
【００３１】
（２） 外枠２１１の内面で傾くことなく、かつ、スムーズに上下方向に摺動できる内枠２１２を設け、これをエアマット２１３で上方に押し上げるよう構成した。また、圧力センサ２３２や排気バルブ２３３などによって、エアマット２１３への圧縮空気の供給圧力が制御されるよう構成した。これにより、基板１をメタルマスク２７２の下面に適切に押圧できるので、印刷の不良率を低減できる。
【００３２】
（３） エアマット２１３を圧縮空気で膨張させているので、供給量（供給圧力）によって内枠２１２の上昇量やメタルマスク２７２に対する基板１の押し付け力を容易に変更でき、基板１の厚みなどに応じて柔軟に対応できる。また、圧縮空気自身もクッション性を有するので、基板１や基板１に実装された電子部品を破損する恐れがない。
【００３３】
（４） エアマット２１３に圧縮空気を供給して内枠２１２を昇降させるよう構成したので、内枠２１２と外枠２１１とによって圧縮空気を閉じこめる密閉空間を構成する必要がない。これにより、内枠２１２と外枠２１１の摺動部分の寸法精度をあまり高める必要がなく、製作コストを抑制できる。
【００３４】
（５） 導電性を有するスポンジなどでクッション２１４を構成した。そして、クッション２１４は内枠２１２、外枠２１１を介してハンダ印刷機１２にアースされている。これにより、クッション２１４に接触する電子部品を静電気によって破損させる心配はない。
（６） 内枠２１２の上面に載置されたクッション２１４は、簡単に交換ができるので、作業効率が高い。
【００３５】
（７） 印刷に使用しない印刷パターンを遮蔽板２８５で覆い隠すことで、複数の印刷パターンが設けられた１枚のメタルマスクを用いて、各パターンに対応する基板の印刷ができる。これにより、メタルマスクの入れ替え回数を減らすことができるとともに、メタルマスクに盛られたハンダペーストの移し替え作業やメタルマスクの洗浄作業といった、メタルマスク交換に伴う各種作業を減らすことができるので、作業効率が高い。
【００３６】
（８） 遮蔽板２８５で印刷に使用しない印刷パターンを覆い隠すので、使用しない印刷パターンの貫通孔からハンダペーストがハンダ印刷機１２の内部に漏れない。そして、迅速かつ簡便に印刷パターンの切換ができるので、生産性が高い。
（９） １枚のメタルマスクに複数の印刷パターンを設けることができるので、メタルマスクの製造コストが低減できる。遮蔽板２８５も安価に作成できるので、ハンダ印刷工程のコストダウンが図れる。
【００３７】
―――第２の実施の形態―――
図１０，１１を参照して、本発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機の第２の実施の形態を説明する。図１０は、ハンダ塗布装置の構造を示す断面図であり、ハンダ印刷機１２の正面からハンダ塗布装置を見たものである。図１１（ａ）、（ｂ）は、マスク枠と、マスク枠に取り付けられた複合マスクとを示す図である。第２の実施の形態のハンダ塗布装置は、スキージの幅方向中央に切り欠きが設けられている点と、複合マスクにセンターガイドが設けられている点とが、第１の実施の形態のハンダ塗布装置と異なる。したがって、以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。
【００３８】
スキージ２５４には、幅方向中央で複合マスク２８２に接する側の端面に切り欠き部２５４ｃが設けられている。このため、スキージ２５４で複合マスク２８２にクリームハンダを塗布する場合、切り欠き部２５４ｃを挟んで左右両側に位置するスキージ端部２５４ａ，２５４ｂによってクリームハンダを塗布する。スキージ端部２５４ａは、複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａに対してクリームハンダを塗布できる。スキージ端部２５４ｂは、複合マスク２８２のｂ面貫通孔群２８３ｂに対してクリームハンダを塗布できる。スキージ２５４の切り欠き部２５４ｃは、後述するセンターガイド２８６を避けるように設けられているので、スキージ２５４はセンターガイド２８６に干渉しない。なお、スキージ２５４がセンターガイド２８６に軽く接触するように切り欠き部２５４ｃを設けてもよい。
【００３９】
複合マスク２８２には、２つの印刷パターンを隔てる位置に、すなわち、ａ面貫通孔群２８３ａとｂ面貫通孔群２８３ｂとの間に、センターガイド２８６が設けられている。センターガイド２８６は、スキージ２５４でクリームハンダを塗布した際に、センターガイド２８６で隔てられた他面の貫通孔群２８３ａ、ｂへクリームハンダが流れることを防止する。
【００４０】
第２の実施の形態のハンダ印刷機１２では、次のようにして、基板１にクリームハンダを印刷できる。基板１の表面（ａ面）にクリームハンダを印刷する場合、塊状のクリームハンダを複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａの上に載せる。図１１（ｂ）に示すように、基板１がａ面貫通孔群２８３ａの下に位置するように搬送装置２０１を制御することで、第１の実施の形態と同様にクリームハンダを印刷できる。このとき、スキージ端部２５４ａによって塗布されたクリームハンダは、センターガイド２８６でせき止められるため、ｂ面貫通孔群２８３ｂの方へ流れることはない。基板１の裏面（ｂ面）にクリームハンダを印刷する場合、ａ面貫通孔群２８３ａの上に載せられているクリームハンダをｂ面貫通孔群２８３ｂの上に移して、ａ面と同様に印刷すればよい。
【００４１】
上述した第２の実施の形態のハンダ印刷機１２では、第１の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） 複合マスク２８２にセンターガイド２８６を設け、センターガイド２８６で隔てられた他面の貫通孔群２８３ａ、ｂへクリームハンダが流れることを防止した。これにより、クリームハンダを移し替えて、搬送装置２０１の制御を変更するだけで各パターンに対応する基板の印刷ができ、作業効率が高い。
【００４２】
―――第３の実施の形態―――
図１２を参照して、本発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機の第３の実施の形態を説明する。図１２は、ハンダ塗布装置の構造を示す断面図であり、ハンダ印刷機１２の正面からハンダ塗布装置を見たものである。第３の実施の形態のハンダ塗布装置は、昇降シリンダの上部に設けられた回転機構とスキージとが、第２の実施の形態のハンダ塗布装置と異なる。したがって、以下の説明では、第１および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。
【００４３】
昇降シリンダ２５１の上部に設けられた回転機構２９０は、昇降シリンダ２５１、および、これに取り付けられたスキージホルダ２５２とスキージ２５５を水平面内で略１８０度回転可能としている。図１２に示すように、スキージ２５５のスキージ長Ｌｓは、複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａもしくはｂ面貫通孔群２８３ｂのいずれか一方だけを塗布できる長さであり、マスク枠２７１の内側からセンターガイド２８６までの距離Ｌより短い。
【００４４】
第３の実施の形態のハンダ印刷機１２では、次のようにして、基板１にクリームハンダを印刷できる。基板１の表面（ａ面）にクリームハンダを印刷する場合、塊状のクリームハンダを複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａの上に載せる。スキージ２５５がａ面貫通孔群２８３ａの上に位置するように回転機構２９０によって昇降シリンダ２５１およびスキージホルダ２５２ごとスキージ２５５を回転させて固定する。図１１（ｂ）に示すように、基板１がａ面貫通孔群２８３ａの下に位置するように搬送装置２０１を制御することで、第２の実施の形態同様にクリームハンダを基板１のａ面に印刷できる。ｂ面についても同様である。
【００４５】
上述した第３の実施の形態のハンダ印刷機１２では、第１および第２の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） 昇降シリンダ２５１の上部に設けられた回転機構２９０によって、昇降シリンダ２５１、および、これに取り付けられたスキージホルダ２５２とスキージ２５５を水平面内で略１８０度回転可能としている。これにより、印刷しない各面の貫通孔群２８３ａ，ｂの上でスキージが不要な摺動をしないので、スキージの寿命を短くすることがなく、コストダウンが図れる。
【００４６】
―――第４の実施の形態―――
図１３を参照して、本発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機の第４の実施の形態を説明する。図１３は、ハンダ塗布装置の構造を示す断面図であり、ハンダ印刷機１２の正面からハンダ塗布装置を見たものである。第４の実施の形態のハンダ塗布装置は、２つの印刷パターンに対応するように昇降シリンダ、スキージホルダ、およびスキージをそれぞれ２組設けた点で、第２および第３の実施の形態のハンダ塗布装置と異なる。したがって、以下の説明では、第１〜第３の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。
【００４７】
ハンダ塗布装置２５０は、昇降シリンダ３５１ａ，ｂと、昇降シリンダ３５１ａ，ｂのそれぞれのロッドの先端に取り付けられたスキージホルダ３５２ａ，ｂと、それぞれのスキージホルダ３５２ａ，ｂに取り付けられたスキージ３５３ａ，ｂと、マスク枠２７１と、マスク枠２７１に取り付けられた複合マスク２８２とを有する。昇降シリンダ３５１ａとスキージホルダ３５２ａとスキージ３５３ａとによって構成されるａ面塗布装置３５０ａと、昇降シリンダ３５１ｂとスキージホルダ３５２ｂとスキージ３５３ｂとによって構成されるｂ面塗布装置３５０ｂとは、それぞれ異なる不図示の駆動機構により、ハンダ印刷機１２を正面から見て奥行き方向、すなわち図１３の紙面に対して垂直な方向に往復動される。
【００４８】
すなわち、ａ面塗布装置３５０ａは複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａに対してクリームハンダを塗布し、ｂ面塗布装置３５０ｂは複合マスク２８２のｂ面貫通孔群２８３ｂに対してクリームハンダを塗布する。印刷対象パターンがａ面であるか、ｂ面であるかによって、塗布装置３５０ａ，ｂのいずれかを動作させることで、第１〜第３の実施の形態と同様に、基板１にクリームハンダを印刷できる。
【００４９】
上述した第４の実施の形態のハンダ印刷機１２では、第１〜第３の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） ａ面塗布装置３５０ａは複合マスク２８２のａ面貫通孔群２８３ａに対してクリームハンダを塗布し、ｂ面塗布装置３５０ｂは複合マスク２８２のｂ面貫通孔群２８３ｂに対してクリームハンダを塗布するよう構成した。これにより、印刷パターンに応じて最適なスキージを選択して使用できるので、印刷の不良率を低減できる。
【００５０】
―――第５の実施の形態―――
図１４（ａ），（ｂ）を参照して、本発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置およびクリームハンダ印刷機の第５の実施の形態を説明する。第５の実施の形態のハンダ塗布装置は、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、マスク枠の内側にさらに複数のマスク枠を設けた点で、第１〜第４の実施の形態のハンダ塗布装置と異なる。したがって、以下の説明では、第１〜第４の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。
【００５１】
本実施の形態のマスク枠２７１には、さらに内側マスク枠３７１が２組挿入されている。内側マスク枠３７１は、マスク枠２７１の内周に嵌合するように作成された枠であり、フランジ部３７１ａを有する。フランジ部３７１ａは、その下面がマスク枠２７１の上面に当接するとともに、上面が固定金具３７５によって固定されている。これにより、内側マスク枠３７１は、マスク枠２７１に固定される。また、固定金具３７５による固定を解除することで、内側マスク枠３７１は、マスク枠２７１に対して容易に挿脱できる。２組の内側マスク枠３７１には、それぞれ、ａ面貫通孔群３７３ａおよびｂ面貫通孔群３７３ａが設けられたメタルマスク３７２ａ，ｂが取り付けられている。
【００５２】
本実施の形態のマスク枠２７１、および内側マスク枠３７１は、上述した第２〜第４に実施の形態のいずれかのハンダ塗布装置２５０に適用できる。そして、上述した第２〜第４に実施の形態のハンダ印刷機１２と同様に基板１に対してクリームハンダを印刷できる。
【００５３】
上述した第５の実施の形態のハンダ印刷機１２では、第１〜第４の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） マスク枠２７１の内側に設けた複数のマスク枠３７１は、マスク枠２７１に挿入して固定金具３７５によって固定されている。これにより内側マスク枠３７１に取り付けたメタルマスクの入れ替えが容易であり、作業性が高い。
【００５４】
―――変形例―――
（１） 上述の説明では、エアマット２１３に圧縮空気を供給して内枠２１２を昇降させるよう構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば圧油をエアマット２１３に供給することで、内枠２１２を昇降させてもよい。またエアマット２１３をバネやゴムなどの弾性体に置き換えてもよい。
【００５５】
（２） 上述の説明では、印刷対象の基板を下方から押し上げてメタルマスクに基板の印刷面を密着させていたが、本発明はこれに限らない。ハンダ塗布装置２５０を下降させて、ハンダ塗布装置２５０に取り付けられたメタルマスクを基板１に密着させてもよい。
【００５６】
（３） 上述の説明では、クッション２１４の上面に電子部品の逃げとなる空間（穴）を特に設けていなかったが、本発明はこれに限定されない。大型の部品が実装された基板の裏面にハンダペーストを印刷する場合、この部品の形状に合わせて穴をあけたクッションを用いてもよい。クッションは内枠２１２の上面に載置されているだけなので交換が容易であり、印刷対象基板に合わせてクッションを交換すればよい。なお、クッション２１４を内枠２１２の上面に両面テープや接着剤などで固定してもよい。
【００５７】
（４） 上述の説明では、複数の印刷パターンが設けられた１枚のメタルマスクの一例として、１つの基板の表面および裏面の印刷パターンを設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らない。異なる基板の印刷パターンを設けてもよく、設ける印刷パターンの数も２に限らず、３以上であってもよい。
【００５８】
（５） 上述の説明では、複数の印刷パターン（メタルマスク）は、ハンダ印刷機１２を正面から見て左右方向に並べていたが、本発明はこれに限定されない。異なる印刷パターンを、ハンダ印刷機１２を正面から見て奥行き方向、すなわち上述の説明によるものから９０度回転させた角度位置に並べてもよい。このとき、スキージの往復動する方向は、ハンダ印刷機１２を正面から見て左右方向とすればよい。但し、スキージが往復動する全ストロークのうち一部分だけを往復動するよう設定できれば、スキージの往復動する方向は、上述の説明によるものから９０度回転させた方向であってもよい。
【００５９】
（６） 上述した第４の実施の形態では、塗布装置３５０ａ，ｂを２組設けたが、本発明はこれに限定されない。第４の実施の形態において説明した塗布装置３５０ａ，ｂのいずれか一方のみを用い、これをａ面貫通孔群２８３ａおよびｂ面塗布装置３５０ｂのいずれに対してもクリームハンダを塗布できるよう、移動可能に構成することで、塗布装置を１組とすることができる。
【００６０】
（７） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００６１】
以上の実施の形態およびその変形例において、突条はセンターガイド２８６に、第１および第２のマスク小枠は内側マスク枠３７１に、回動手段は回転機構２９０にそれぞれ対応する。さらに、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
【００６２】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置は、少なくとも第１の印刷パターンおよび第２の印刷パターンとが設けられたマスクをマスク枠に取り付けるよう構成した。これにより、マスクの製作枚数を減らすことができるので、コストダウンが図れる。
（２） 請求項３の発明によるクリームハンダ印刷用マスク装置は、マスク枠の内側に挿入される少なくとも第１のマスク小枠と第２のマスク小枠とを設け、各マスク小枠にそれぞれ異なるパターンのマスクを取り付けるよう構成した。これにより、マスク小枠に取り付けたマスクの入れ替えが容易であり、作業性が高い。
（３） 請求項４の発明によるクリームハンダ印刷機は、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンで基板にクリームハンダが印刷できるよう構成した。これにより、マスクの交換回数を減らすことができるので、作業効率が高い。
（４） 請求項８の発明によるクリームハンダ印刷機は、第１の印刷パターンと第２の印刷パターンとを隔てる突条を設けたマスクを使用し、突条との干渉を防ぐように切り欠きが設けられたスキージによってクリームハンダを塗布するよう構成した。これにより、マスク上のクリームハンダを移し替えるだけで印刷パターンの変更ができるので、作業効率が高い。
（５） 請求項９の発明によるクリームハンダ印刷機は、マスク枠の内側に挿入される少なくとも第１のマスク小枠と第２のマスク小枠とを設け、各マスク小枠にそれぞれ異なるパターンのマスクを取り付け、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる角度位置にスキージを回動させるよう構成した。これにより、印刷しないマスクの上でスキージが不要な摺動をしないので、スキージの寿命を短くすることがなく、コストダウンが図れる。
（６） 請求項１０の発明によるクリームハンダ印刷機は、マスク枠の内側に挿入される少なくとも第１のマスク小枠と第２のマスク小枠とを設け、各マスク小枠にそれぞれ異なるパターンのマスクを取り付け、第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる位置にスキージを水平移動させるよう構成した。これにより、印刷しないマスクの上でスキージが不要な摺動をしないので、スキージの寿命を短くすることがなく、コストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面実装工法のライン構成の一例を示す図である。
【図２】ハンダ印刷機１２の概略構造を示す図であり、（ａ），（ｂ）は主要構成部分をハンダ印刷機１２の正面から見た図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ面から見た平面図である。
【図３】基板昇降装置２１０の構造を示す断面図である。
【図４】ハンダ塗布装置２５０の構造を示す断面図であり、（ａ）は、ハンダ印刷機１２の正面から見た断面図であり、（ｂ）は、ハンダ印刷機１２の側面から見た断面図である。
【図５】マスク枠２７１およびメタルマスク２７２を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図６】基板１にクリームハンダを印刷する様子を側面から見た断面図である。
【図７】マスク枠２７１および複合マスク２８２を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図８】複合マスク２８２に遮蔽板２８５を被せた状態を示す図であり、（ａ）はｂ面貫通孔群２８３ｂに遮蔽板２８５を被せた平面図であり、（ｂ）は（ａ）を側面から見た断面図であり、（ｃ）はａ面貫通孔群２８３ａに遮蔽板２８５を被せた平面図であり、（ｄ）は（ｃ）を側面から見た断面図である。
【図９】基板１のａ面にクリームハンダを印刷する状態を示す断面図である。
【図１０】第２の実施の形態のハンダ塗布装置の構造を示す断面図である。
【図１１】第２の実施の形態のマスク枠２７１および複合マスク２８２を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図１２】第３の実施の形態のハンダ塗布装置の構造を示す断面図である。
【図１３】第４の実施の形態のハンダ塗布装置の構造を示す断面図である。
【図１４】第５の実施の形態のマスク枠２７１および内側マスク枠３７１を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面から見た断面図である。
【符号の説明】
１ 基板 １２ ハンダ印刷機
２０１ 基板搬送装置 ２１０ 基板昇降装置
２１１ 外枠 ２１２ 内枠
２１３ エアマット ２１４ クッション
２１５ ロッド ２２０ 昇降機構
２３１ エアポンプ ２５０ ハンダ塗布装置
２５１ 昇降シリンダ ２５２ スキージホルダ
２５３，２５４，２５５，３５３ａ，ｂ スキージ
２５４ｃ 切り欠き部 ２７１ マスク枠
２７２，３７２ａ，ｂ メタルマスク
２７３ 貫通孔群 ２８２ 複合マスク
２８３ａ，３７３ａ ａ面貫通孔群 ２８３ｂ，３７３ｂ ｂ面貫通孔群
２８５ 遮蔽板 ２８６ センターガイド
３５０ａ ａ面塗布装置 ３５０ｂ ｂ面塗布装置
３７１ 内側マスク枠

Claims (10)

1. マスク枠と
   少なくとも第１の印刷パターンおよび第２の印刷パターンとが設けられて、前記マスク枠に取り付けられるマスクとを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷用マスク装置。
2. 請求項１に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置において、
   前記マスクには、前記第１の印刷パターンと前記第２の印刷パターンとを隔てる突条をさらに備えることを特徴とするクリームハンダ印刷用マスク装置。
3. マスク枠と、
   前記マスク枠の内側に挿入される少なくとも第１のマスク小枠と第２のマスク小枠と、
   前記第１のマスク小枠に取り付けられる、第１の印刷パターンが設けられた第１のマスクと、
   前記第２のマスク小枠に取り付けられる、前記第２の印刷パターンが設けられた第２のマスクとを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷用マスク装置。
4. 請求項１に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、
   前記マスクにクリームハンダを塗布して基板にクリームハンダを印刷するスキージと、
   前記第１の印刷パターンおよび第２の印刷パターンのうち、スキージによって印刷されるパターンを選択する選択手段とを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
5. 請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、
   前記選択手段は、前記第１または第２の印刷パターンを覆い隠して前記スキージによってクリームハンダが塗布されるのを防止する遮蔽板であることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
6. 請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、
   前記スキージは、前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有し、
   前記選択手段は、前記スキージが前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる角度位置に前記スキージを回動させる回動手段であることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
7. 請求項４に記載のクリームハンダ印刷機において、
   前記スキージは、前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有し、
   前記選択手段は、前記スキージが前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる位置に前記スキージを水平移動させる移動手段であることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
8. 請求項２に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、
   前記第１および第２の印刷パターンの双方に渡る幅を有し、前記突条との干渉を防ぐように切り欠きが設けられ、前記突条の延在する方向に移動することで前記マスクにクリームハンダを塗布して基板にクリームハンダを印刷するスキージとを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
9. 請求項３に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、
   前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有するスキージと、
   前記スキージが前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる角度位置に前記スキージを回動させる回動手段とを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷機。
10. 請求項３に記載のクリームハンダ印刷用マスク装置と、
    前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダの塗布が可能な幅を有するスキージと、
    前記スキージが前記第１の印刷パターンまたは第２の印刷パターンのいずれか一方のパターンにのみクリームハンダを塗布できる位置に前記スキージを水平移動させる移動手段とを備えることを特徴とするクリームハンダ印刷機。

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