JP2012116027A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクプレートからの版離れ時に基板に静電気が発生するのを防止できるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板１の下受けピン２５が立設される配設板２０上に除電ブラシ部６０を設ける。下受けピン２５で基板１の下面を支持するために配設板２０を基板１に対して上昇させると、除電ブラシ部６０に立設された導電性を有するブラシ毛６２の毛先は基板１の下面に当接する。マスクプレート４１上でのスキージ５１のスキージングが終了し、マスクプレート４１から版離れさせるために基板１を下降させる際に基板１に発生する静電気は、除電ブラシ部６０により直ちに除電される。
【選択図】図２

Description

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装置に関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装工程において、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塗布する装置として、スクリーン印刷装置が用いられている。スクリーン印刷装置は、印刷対象部位に応じてパターン孔が形成されたマスクプレートの下面に基板の上面を当接させ、その状態でマスクプレート上をスキージを摺動（スキージング）させることにより、パターン孔を介して基板にペーストを印刷するものである。

上記のようにマスクプレート上をスキージを摺動させると、マスクプレートには静電気が発生しやすい。この静電気は、基板の下面に実装済の電子部品や、後工程で実装される電子部品にその電撃によりダメージを与えるおそれがある。このために、マスクプレートの除電を行うことが知られている（特許文献１）。この特許文献１のものは、マスクプレートに除電ブロアを吹き付けることにより、帯電を中和するものである。この特許文献１の技術によれば、スキージの摺動によってマスクプレートに生じた静電気は除電できる。また勿論、ステンレス鋼板などの導電性材料により作られたマスクプレートの場合は、これを導電線を介してアース部に接続することによっても除電できる。

特開２００４−１７５１１号公報

マスクプレート上でのスキージの摺動（スキージング）が終了したならば、基板をマスクプレートから相対的に下降させる版離れ動作が行われる。この版離れ動作によって、スキージングによりパターン孔に充填されたペーストは、基板に転写される。

ところが、基板の上面がマスクプレートの下面から版離れする際に、基板（一般にガラエポ等の絶縁材から成っている）の表面（上面と下面）に静電気が発生しやすい。この静電気は、基板の下面に実装済の電子部品や後工程で実装される電子部品にダメージを与えるおそれがある。しかしながら、このように版離れ時に基板に発生する静電気は、特許文献１の技術によっては除電することはできない。

そこで本発明は、マスクプレートからの版離れ時に基板に静電気が発生するのを防止できるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が形成されたマスクプレートを保持するマスクホルダと、マスクプレートの下方において基板を位置決めする基板位置決め部と、基板位置決め部上にあって基板を昇降させる第１の昇降部と、この第１の昇降部上にあって基板の下受けピンが立設されて基板に対して昇降する第２の昇降部と、前記第１の昇降部と前記第２の昇降部を上昇させて基板をマスクプレートの下面に当接させて前記下受けピンで基板の下面を支持した状態でマスクプレート上を摺動することにより、マスクプレート上のペーストを前記パターン孔を介して基板に印刷するスキージとを備え、前記第２の昇降部にアース部に接続された除電ブラシ部を設け、前記第２の昇降部を上昇させた状態において、前記除電ブラシ部に備えられた除電ブラシの毛先が基板の下面に当接する。

本発明は、基板の下受けピンが立設される第２の昇降部にアース部に接続された除電ブラシ部を設け、第２の昇降部を上昇させて下受けピンで基板の下面を支持した状態において、除電ブラシ部に備えられた除電ブラシの毛先が基板の下面に当接するので、版離れ時に基板の表面に生じる静電気は除電ブラシを通して直ちに除電され、したがって版離れ時に基板が帯電するのを防止することができる。しかも、基板の下受けピンが立設される第２の昇降部を除電ブラシ部の配設部として利用するので、既設のスクリーン印刷装置にも簡単に除電ブラシ部を設けて基板の帯電を防止することができる。

本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の側面図 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の部分斜視図 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の部分側面図 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置に位置決めされた基板の平面図 本発明の実施の形態１におけるスクリーン印刷装置の動作の説明図 本発明の実施の形態２におけるスクリーン印刷装置に位置決めされた基板の平面図 本発明の実施の形態２におけるスクリーン印刷装置の部分側面図 本発明の実施の形態３におけるスクリーン印刷装置の要部斜視図

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１を説明する。図１において、基板１をマスクプレート（後述）の下方に位置決めする基板位置決め部１０は、Ｙ軸テーブル１１、Ｘ軸テーブル１２、θテーブル１３を段積みして構成されている。θテーブル１３上には台板１４が設けられている。台板１４上には第１の昇降部としての昇降台１５が設けられている。昇降台１５の四隅には垂直な送りねじ１６が螺着されている。台板１４の側部に装着された第１のモータ１７が駆動すると、ベルト１８を介して送りねじ１６は回転し、昇降台１５は昇降する。

昇降台１５の上方には、第２の昇降部としての配設板２０が配設されている。後述するように、配設板２０には、基板１の下受けピンと除電ブラシ部が配設される。配設板２０の四隅には、垂直な送りねじ２１が螺着されている。昇降台１５上に配設された第２のモータ２２が駆動すると、ベルト２３を介して送りねじ２１は回転し、配設板２０は基板１に対して昇降する。

図２は配設板２０を示すものであって、孔部２４がマトリクス状に多数（複数）形成されている。孔部２４には、基板１の下面を支持する下受けピン２５が立設される。多数の孔部２４のうち、当該基板の下受けに必要な孔部２４のみにピン２５は挿着して立設される。なお、各図において、ピン２５は適宜省略している。

図１において、第１の昇降部１５上には左右一対のフレーム３０が設けられている。フレーム３０は配設板２０の上方まで延出しており、その上端部には基板１の左右一対の搬送部３１が設けられている。基板１は搬送部３１によりＸ方向に搬送される。搬送部３１上には左右一対のクランパ３２が設けられている。クランパ３２は、搬送部３１で搬送されてきた基板１を、左右からクランプして所定の印刷位置に固定する。

基板位置決め部１０の上方には、マスクホルダ４０に保持されたマスクプレート４１が配設されている。マスクプレート４１にはパターン孔４２が開孔されている。またマスクプレート４１上にはペースト４３が供給されている。マスクプレート４１は、アース線４４を介してアース部４５に接続されている。上記のように昇降台１５が昇降すると、昇降台１５上のフレーム３０やフレーム３０上の基板１等はマスクプレート４１に対して昇降する。

マスクプレート４１の上方にはスキージユニット５０が設けられている。スキージユニット５０は左右一対のスキージ５１を有している。２つのスキージ５１は、アクチュエータ５２によって互いに独立して昇降する。何れか一方のスキージ５１がマスクプレート４１上に着地した状態で、スキージユニット５０はマスクプレート４１上をＹ方向に水平移動する。これにより、スキージ５１はマスクプレート４１の上面を摺動（スキージング）し、パターン孔４２を介して基板１にペーストを印刷する。マスクプレート４１は導電性を有するステンレス鋼板により形成されており、上記スキージングによって発生した静電気は、アース線４４を通してアース部４５に除電される。

次に、マスクプレート４１からの版離れ時に、基板１に静電気が発生するのを防止する除電手段について説明する。図２において、配設板２０上には除電ブラシ部６０が設けられている。除電ブラシ部６０は、基部６１に導電性を有するブラシ毛６２を立設して成っている。この除電ブラシ部６０は、下受けピン２５の立設の邪魔にならない位置に配設される。ブラシ毛６２の上端は、下受けピン２５の上端よりも上方へ伸出している。

図１において、ブラシ毛６２は、アース線６３を介してアース部６４に接続されている。図１は、昇降台１５と配設板２０を下降させて基板１をマスクプレート４１から離版させた状態を示しており、この状態において、ブラシ毛６２の上端部は基板１の下面から離れている。下受けピン２５で基板１の下面を支持するためにモータ２２を駆動して配設板２０を上昇させると、図３に示すように、ブラシ毛６２の上端部は基板１の下面に当接し、基板１との接触面積を稼ぐために大きく屈曲する。図３、図４において、Ａはブラシ毛６２が基板１の下面に当接する範囲を示している。なお、下受けピン２５の邪魔にならない範囲で、除電ブラシ部はなるべく広範囲に配設し、そのブラシ毛の毛先をなるべく広範囲に基板の下面に接触させることが静電気発生防止効果をあげるうえで好ましい。そのためには、配設板２０上に複数個の除電ブラシ部を設けてもよい。

このスクリーン印刷装置は上記のような構成より成り、次にスクリーン印刷方法を図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、静電気発生防止（除電）のメカニズムを図解的に示すものである。

図５（ａ）は、配設板２０を上昇させ、クランパ３２でクランプされた基板１の下面を下受けピン２５（不図示）で支持するとともに、ブラシ毛６２の毛先を基板１の下面に当接させた状態を示している（図３も参照）。この状態で、基板１とマスクプレート４１は共にアース線４４、６３によりアース部４５、６４に接続されているので、これらの表面には正負の電荷が存在しており、電気的に中正である。

次に図５（ｂ）に示すように昇降台１５を上昇させて基板１を上昇させ、その上面をマスクプレート４１の下面に当接させる。この状態でも基板１とマスクプレート４１の表面には正負の電荷が存在しており、電気的に中正である。次いでマスクプレート４１上をスキージ５１を摺動（スキージング）させる。すると、その摩擦によりマスクプレート４１及び基板１には図５（ｃ）に示すように正または負の静電気が発生するが、この静電気はアース線４４、６３を通してアース部４５、６４に直ちに除電される。

次いで図５（ｄ）に示すように、配設板２０と昇降台１５を下降させ、これにより基板１を下降させてマスクプレート４１から離版させると、基板１の表面（上面と下面）には静電気が発生するが、この静電気はアース線６３を介して直ちにアース部６４に除電される。

以上のように本実施の形態１によれば、下受けピンを立設する配設板上に除電ブラシ部を設置することにより、マスクプレートからの版離れ時に基板に静電気が生じて帯電するのを効果的に防止することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の基板位置決め部に位置決めされた基板の平面図、図７は同側面図である。基板２は多数個取り基板であって、本例では略十字形のスリット３により４枚の小基板２ａに区切られており、後工程でこのスリット３から破断して４枚の小基板２ａを得るようになっている。

図６、図７で、Ｂは除電ブラシ部のブラシ毛の毛先が当接する範囲を示している。除電ブラシ部７０は、４個（複数個）の小基板２ａの下面にそれぞれ独立して当接できるように、配設板２０上に４個（複数個）配設されている。この除電ブラシ部７０は、基部７１にブラシ毛７２を立設して成っている。除電メカニズムは、実施の形態１と同じであるから、その説明は省略する。この実施の形態２からも明らかなように、除電ブラシ部は、下受けピンの邪魔にならない範囲で、なるべく多く、また広範囲に設けることが望ましい。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３におけるスクリーン印刷装置の要部斜視図である。本実施の形態３は、スクリーン印刷位置だけでなく、スクリーン印刷装置の搬送部３１の搬出部（出口）にも除電ブラシ部８０を設けている。この除電ブラシ部８０も、基部８１にブラシ毛８２を立設して成っており、ブラシ毛８２はアース線８３によりアース部８４に接続されている。これ以外の構成は、実施の形態１と同じである。勿論、実施の形態２にも、この除電ブラシ部８０を設けてもよい。

図８において、スクリーン印刷が終了した基板１は、搬送部３１によってＸ方向へ搬出されるが、その際、ブラシ毛８２の毛先を搬出される基板１の下面に接触させれば、実施の形態１、２の除電ブラシ部６０、７０で除電しきれずに残存する静電気を除電することができ、これにより後工程で実装される電子部品にダメージを与えるのをより確実に防止することができる。この場合、図８に示すように、ブラシ毛８２は基板１の搬出方向と直交する方向に細長く立設することが望ましい。

本発明によれば、版離れ時に基板の表面に生じる静電気は除電ブラシを通して直ちに除電されるので、版離れ時に基板が帯電するのを防止でき、特にスクリーン印刷装置の下流に電子部品実装装置を備える電子部品実装ラインにおける基板の除電手段として有用である。

１、２ 基板
１０ 基板位置決め部
１５ 昇降台（第１の昇降部）
２０ 配設板（第２の昇降部）
２５ 下受けピン
４０ マスクホルダ
４１ マスクプレート
４２ パターン孔
４３ ペースト
５０ スキージユニット
５１ スキージ
６０、７０、８０ 除電ブラシ部
６２、７２、８２ ブラシ毛
６３、８３ アース線
６４、８４ アース部

Claims (1)

1. パターン孔が形成されたマスクプレートを保持するマスクホルダと、マスクプレートの下方において基板を位置決めする基板位置決め部と、基板位置決め部上にあって基板を昇降させる第１の昇降部と、この第１の昇降部上にあって基板の下受けピンが立設されて基板に対して昇降する第２の昇降部と、前記第１の昇降部と前記第２の昇降部を上昇させて基板をマスクプレートの下面に当接させて前記下受けピンで基板の下面を支持した状態でマスクプレート上を摺動することにより、マスクプレート上のペーストを前記パターン孔を介して基板に印刷するスキージとを備え、
   前記第２の昇降部にアース部に接続された除電ブラシ部を設け、前記第２の昇降部を上昇させた状態において、前記除電ブラシ部に備えられた除電ブラシの毛先が基板の下面に当接することを特徴とするスクリーン印刷装置。

Images