JP3557438B2

JP3557438B2 - Screen printing equipment

Info

Publication number: JP3557438B2
Application number: JP13773794A
Authority: JP
Inventors: 興衛谷
Original assignee: Tani Electronics Corp
Current assignee: Tani Electronics Corp
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JPH07309003A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント回路基板上に電子部品を実装する前にその所定位置に半田ペースト等の印刷材料をコンタクト式スクリーン印刷によって印刷するスクリーン印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、導体線路の高精細化が進んで、プリント基板に対するスクリーン印刷には、印刷媒体としてのスクリーンの下面と被印刷物としてのプリント基板の上面とを密着させて印刷するコンタクト式スクリーン印刷（以下、コンタクト印刷と略称）の他に、スクリーンの下面とプリント基板（以下、基板と略称）の上面との間にギャップを設けて印刷するギャップ式スクリーン印刷（以下、ギャップ印刷と略称）も多用されている。ギャップ印刷では、スクリーン上面を摺動通過するスキージの移動に伴い、スクリーンのもつテント効果により上記スクリーン下面が基板の上面から離れていく。これに対し、コンタクト印刷では、印刷終了後に、スクリーンを浮揚させるか印刷台と共に基板を降下させるかして、両者を分離させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなコンタクト印刷におけるスクリーンと基板との分離は、本来、基板上面にスクリーンが転写されるべき印刷材料を印刷終了後にスクリーン側に取らて基板に転写された印刷材料のパターン形状に“欠け”や“むら”を発生しがちであった。このことが、逆に、ギャップ印刷の登場を早めたとも言える。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、印刷時におけるスキージないしスキージ装置の移動に伴い、スキージ後方のスクリーンが基板上面から離れて浮揚していくように構成されたコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置は、プリント基板に対しスクリーンを介して印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、印刷台にセットされたプリント基板に密着させたスクリーン上を移動しながらスクリーン印刷を行うスキージ装置と、上記スクリーンの幅より狭く、該スクリーンのパターン開孔領域幅より大きい長さを有する水平な押上げ片と該押上げ片を担持する高さが同一な左右一対の脚片とからなる移動構造体と、該移動構造体を該一対の脚片を介して印刷方向に沿って案内する左右一対のガイドと、前記移動構造体を前記スキージ装置の移動と同期させてその後方から追従移動させる駆動機構とからなり、前記スキージ装置によるスクリーン印刷の進行に伴って、前記移動構造体の押上げ片が該スキージ装置に追従して移動しながら該スキージ装置後方のスクリーン部分を前記プリント基板上に印刷された印刷材料の高さを越える高さ位置まで押し上げつつ版離れさせるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明に係るコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置は、プリント基板に対しスクリーンを介して印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、印刷台にセットされたプリント基板に密着させたスクリーン上を移動しながらスクリーン印刷を行うスキージ装置と、印刷方向と直角な左右方向に延びる水平な押上げ片と、該押上げ片を担持する脚片とからなる左右一対のＴ字状の移動構造体と、該移動構造体をそれぞれの脚片を介して印刷方向に沿って案内する左右一対のガイドと、前記移動構造体を前記スキージ装置の移動とそれぞれ同期させてその後方から追従移動させる駆動機構とからなり、前記スキージ装置によるスクリーン印刷の進行に伴って、前記移動構造体の押上げ片が該スキージ装置に追従してそれぞれ移動しながら該スキージ装置後方のスクリーン部分を前記プリント基板上に印刷された印刷材料の高さを越える高さ位置まで押し上げつつ版離れさせるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、本発明に係るコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置は、上記いずれかのスクリーン印刷装置において、前記一対のガイドが前記印刷台の左右両端部の上面側に印刷方向に沿って延設されていて、前記移動構造体の各脚片を摺動自在に収容する該脚片の高さと同一の深さを有する案内溝であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係るコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置は、上記いずれかのスクリーン印刷装置において、前記一対のガイドが前記印刷台を挟んだ左右両側に配設された左右一対の平準基台の上面側に印刷方向に沿って延設されていて、前記移動構造体の各脚片を摺動自在に収容する案内溝であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明に係る印刷装置では、スキージが印刷方向へ動くにつれて常にその後方から移動構造体の押上げ片がスクリーンを所定の高さ位置まで押し上げて動くので、印刷が進行しながら、印刷済みの画像パターンに対応するパターン開孔を持つスクリーン部分は、基板上面から離れて浮揚することにより、基板上に転写された印刷材料にスクリーンの下面が接触することも無く、基板上面とスクリーンの下面とが分離する“版離れ”がスムーズに行われることになる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明について、その実施例を示した図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施例の要部構成を示すもので、紙面に垂直な印刷方向Ｐから眺めた縦断正面図である。図面において、１は幅方向の中央部が基板の厚みと同じ深さの浅い凹所を有する印刷台を、点線２は該印刷台１にセットされた基板の上面を、太実線３は前記印刷台の幅方向側辺部の上面を、該３の添字Ｌ、Ｒは左、右を（以下、同様）、４はスクリーンの幅より狭くそのパターン開孔領域幅より大きい長さの水平な押上げ片とをその左右両端部寄りの部分を担持する、印刷方向に沿って前記側片部上面側３に設けられた案内溝としての断面Ｕ字状の溝Ｇの深さｈより大きい高さＨの脚片とがΠ字状に一体に構成された移動耕造体である。符号Ａ、Ｂは前記移動構造体の押上げ片の中央部を取り除く切断面を示、結果として、左右一組のＴ字状の移動構造体が相互に同期して、上記移動構造体の場合と同様の働きをなし得るもので、基板が比較的幅の狭い場合に有効となる。
【００１１】
図２は本発明に係る印刷装置の別の実施例を示すもので、図１に示した例と異なるのは移動構造体の脚片のガイドとなる溝が、印刷台１′の上面にではなく、該印刷台を挟んだ左右両側に設けられた平準基台６の上面側に形成されるという点のみである。即ち、図の太実線６_Ｌ、６_Ｒが該基台上面を表す。この相違点を明らかにする意味で、図１と一対一に対応する各符号にプライムを付したものである。但し、図における破線Ｗは、上記基台の下部の構造が、本発明と本質的に無関係の故に略されていることを意味する。
【００１２】
両図に共通、前記したガイドとしてのＵ字溝の深さと脚片の高さとの関係は次式に充たすものである。即ち、
Ｈ（Ｈ′）−ｈ（ｈ′）＝Ｄ（Ｄ′）（１）
Ｄ（Ｄ′）＞ｄ（ｄ′）（２）
ここに、Ｈは脚片の高さ、ｈは溝の深さ、Ｄはその差、ｄは基板上に印刷される印刷材料の高さの最大値を目安とするもの、をそれぞれ表す。両式におけるプライムは図２の場合に対応する。（２）式によって、スキージの後方から、スクリーンを押し上げつつ印刷方向に沿って上記各移動構造体が印刷の進行と共に動く際に、その前方にある印刷されたばかりの印刷材料に接触して擦過すること等が起こらないことが保証されるのである。
【００１３】
コンタクト印刷では、当然のことながら、印刷前は、スクリーン下面と基板上面２、２′とが密着しているから、印刷の開始によるスキージの始動と共に、上記構造体が上記スクリーンを押し上げることが必要になる。この様子を図３に示す。符号ａ、ｂが印刷開始直前と直後に対応する上記構造体の位置で、この位置で上記移動構造体によって押し上げられるスクリーンＳがそれぞれＳ_ａ、Ｓ_ｂで、無論これらはスキージないしスキージ装置５の後方にある部分である。湾曲した点線Ｇは、上記案内溝の底面で、ｂの位置以降はスクリーンと基板との接平面に平行なものである。ｗは図２のＷと同様の意味を表している。
【００１４】
尚、上記実施例の他にも、本発明の要旨から逸脱しない限りに於いて、様々な構成・構造を採択することが許されるもので、特に上記した図示の実施例に限定されるものではない。例えば、上記移動構造体の駆動機構の動力源は通常のモーターでよく、スキージ装置との同期回路を含めて、本発明の技術的思想に直接係わるものでは無いのでその図示が略されているものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成されているので、コンタクト式スクリーン印刷に於いて下記のような効果を有するものである。
【００１６】
スキージ装置によるスクリーン印刷の開始と共に、上記移動構造体がスキージ装置後方のスクリーン部分を基板上に印刷された印刷材料の高さを越える高さ位置まで押し上げるので、版離れがスムーズに行われ、結果として、基板上に転写された半田ペースト等の印刷材料のパターン形状に“欠け”や“むら”の無い良好な印刷が得られるものである。
【００１７】
Π字状移動構造体の代わりに、その押上げ片の中央部を取り除いて形成した左右一対のＴ字状の移動構造体を採用した場合にも、前記と全く同様な効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の一実施例の要部を示す縦断正面略図である。
【図２】上記装置の他の実施例の要部を示す縦断正面略図である。
【図３】上記印刷装置の各実施例の機能を線図的に示す縦断側面略図である。
【符号の説明】
１、１′ 印刷台
２、２′ プリント基板上面
３_Ｌ、３_Ｒ印刷台側辺部上面
４、４′ 移動構造体
５スキージ（スキージ装置）
６_Ｌ、６_Ｒ平準基台上面
Ｐ印刷方向
Ｓスクリーン
Ｇ、Ｇ_Ｌ、Ｇ_Ｒ、Ｇ′_Ｌ、Ｇ′_Ｒ溝（ガイド）
Ｈ、Ｈ′ 脚片の高さ
ｈ、ｈ′ 溝の深さ
ａ、ｂ点線[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a screen printing apparatus for printing a printing material such as a solder paste on a predetermined position of a printed circuit board by contact type screen printing before mounting the electronic component on the printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the resolution of conductor lines has been improved, contact-type screen printing (hereinafter, referred to as “printing”) in which a lower surface of a screen as a print medium and an upper surface of a printed circuit board as a printing medium are brought into close contact with each other for screen printing on a printed circuit board. In addition to contact printing, gap-type screen printing (hereinafter abbreviated as gap printing) for printing by providing a gap between the lower surface of the screen and the upper surface of a printed circuit board (hereinafter abbreviated as substrate) is also frequently used. I have. In gap printing, the lower surface of the screen moves away from the upper surface of the substrate due to the tent effect of the screen as the squeegee slides over the upper surface of the screen. On the other hand, in contact printing, after the printing is completed, the screen is levitated or the substrate is lowered together with the printing table to separate them.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The separation between the screen and the substrate in such contact printing is based on the fact that the printing material to which the screen is to be transferred onto the upper surface of the substrate is "chipped" in the pattern shape of the printing material transferred to the substrate after the printing is completed. And "unevenness" tended to occur. On the contrary, it can be said that the appearance of gap printing has been hastened.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a contact-type screen printing method in which a screen behind a squeegee floats away from an upper surface of a substrate as a squeegee or a squeegee device moves during printing. And a screen printing apparatus for the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a screen printing apparatus for contact-type screen printing according to the present invention is a screen printing apparatus that prints a printing material through a screen on a printed circuit board. A squeegee device that performs screen printing while moving on a screen in close contact, a horizontal push-up piece having a length smaller than the width of the screen and larger than the width of the pattern opening area of the screen, and carrying the push-up piece. A moving structure consisting of a pair of left and right leg pieces having the same height, a pair of left and right guides for guiding the moving structure along the printing direction via the pair of leg pieces, and the moving structure. A drive mechanism for following and moving from behind the squeegee device in synchronization with the movement of the squeegee device. While the push-up piece of the moving structure moves while following the squeegee device, the screen portion behind the squeegee device is pushed up to a height position exceeding the height of the printing material printed on the printed board. It is characterized in that the plate is separated.
[0006]
Further, a screen printing apparatus for contact type screen printing according to the present invention is a screen printing apparatus for printing a printing material on a printed circuit board through a screen, wherein the screen is brought into close contact with a printed circuit board set on a printing table. A squeegee device that performs screen printing while moving, a pair of left and right T-shaped moving structures including a horizontal push-up piece extending in the left-right direction perpendicular to the printing direction, and a leg piece that carries the push-up piece; A pair of left and right guides for guiding the moving structure along the printing direction via the respective leg pieces, and a drive mechanism for following the moving structure in synchronization with the movement of the squeegee device and moving from the rear thereof. With the progress of screen printing by the squeegee device, the push-up pieces of the moving structure follow the squeegee device, respectively. While moving is characterized in that it has to give away the plate while pushing up the screen portion of the squeegee device back until height exceeding the height of the printing material printed on said printed circuit board.
[0007]
Further, in the screen printing device for contact type screen printing according to the present invention, in any one of the above-described screen printing devices, the pair of guides is provided along the printing direction on the upper surface of both right and left ends of the printing table. And a guide groove having the same depth as the height of the leg for slidably receiving each leg of the moving structure.
[0008]
Further, the screen printing device for contact type screen printing according to the present invention is the screen printing device according to any one of the above, wherein the pair of guides are disposed on both left and right sides of the printing table. A guide groove extending along the printing direction on the upper surface side of the moving structure, and accommodating each leg of the moving structure slidably.
[0009]
[Action]
In the printing apparatus according to the present invention, as the squeegee moves in the printing direction, the push-up piece of the moving structure always pushes up the screen to a predetermined height position from behind to move. The screen part with the pattern aperture corresponding to the pattern floats away from the upper surface of the substrate, so that the lower surface of the screen does not contact the printing material transferred on the substrate, and the upper surface of the substrate and the lower surface of the screen are separated. Separation "plate separation" is smoothly performed.
[0010]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a main part configuration of an embodiment of the present invention, viewed from a printing direction P perpendicular to the paper surface. In the drawings, reference numeral 1 denotes a printing table having a shallow recess at the center in the width direction having the same depth as the thickness of the substrate, a dotted line 2 denotes an upper surface of the substrate set on the printing table 1, and a bold solid line 3 denotes the printing surface. The upper surface of the side in the width direction of the table is indicated by the three subscripts L and R on the left and right (the same applies hereinafter), and 4 is a horizontal pressing member having a length smaller than the screen width and larger than the pattern opening area width. A height larger than the depth h of a U-shaped cross-sectional groove G as a guide groove provided on the upper side portion 3 of the side piece portion along the printing direction for carrying the raised pieces with portions near the left and right ends thereof. This is a movable cultivated body in which the H leg pieces are integrally formed in a Π shape. Symbols A and B denote cut surfaces for removing the central portion of the push-up piece of the moving structure. As a result, a pair of right and left T-shaped moving structures are synchronized with each other to form the moving structure. Can be performed in the same manner as described above, and is effective when the substrate is relatively narrow.
[0011]
FIG. 2 shows another embodiment of the printing apparatus according to the present invention, which is different from the example shown in FIG. 1 in that a groove serving as a guide for the leg of the moving structure is provided on the upper surface of the printing table 1 '. In other words, the only difference is that it is formed on the upper surface side of the level base 6 provided on the left and right sides of the printing table. That is, the thick solid lines 6 _L and 6 _R in the figure represent the upper surface of the base. In order to clarify this difference, the respective reference numerals corresponding to those in FIG. 1 are primed. However, the broken line W in the figure means that the structure under the base is omitted because it is not essential to the present invention.
[0012]
The relationship between the depth of the U-shaped groove as the guide and the height of the leg piece, which is common to both drawings, satisfies the following equation. That is,
H (H ')-h (h') = D (D ') (1)
D (D ')> d (d') (2)
Here, H represents the height of the leg, h represents the depth of the groove, D represents the difference, and d represents the maximum value of the height of the printing material printed on the substrate. The prime in both equations corresponds to the case of FIG. According to the formula (2), when the moving structures move in the printing direction from the rear of the squeegee along the printing direction while pushing up the screen, the moving structures contact and rub against the printing material just printed in front of the moving structures. This guarantees that nothing will happen.
[0013]
In contact printing, of course, before printing, the lower surface of the screen and the upper surfaces 2, 2 'of the substrate are in close contact with each other. become. This is shown in FIG. Symbols a and b indicate positions of the structure corresponding to immediately before and immediately after the start of printing, and screens S pushed up by the moving structure at this position are S _a and S _b , respectively. This is the rear part. A curved dotted line G is a bottom surface of the guide groove, and is parallel to a tangent plane between the screen and the substrate after the position b. w has the same meaning as W in FIG.
[0014]
In addition, in addition to the above-described embodiments, various configurations and structures may be adopted without departing from the gist of the present invention. In particular, the present invention is not limited to the above-described illustrated embodiments. Absent. For example, the power source of the driving mechanism of the moving structure may be a normal motor, and is not directly related to the technical idea of the present invention, including a synchronous circuit with a squeegee device, and is not shown. It is.
[0015]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects in contact type screen printing.
[0016]
With the start of screen printing by the squeegee device, the moving structure pushes the screen portion behind the squeegee device to a height position exceeding the height of the printing material printed on the substrate, so that the plate separation is performed smoothly, and As a result, it is possible to obtain good printing without "chips" or "unevenness" in the pattern shape of a printing material such as a solder paste transferred onto a substrate.
[0017]
In the case where a pair of left and right T-shaped moving structures formed by removing the central portion of the push-up piece is used instead of the Π-shaped moving structure, the same effect as above can be obtained. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional front view showing a main part of an embodiment of a screen printing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical sectional front view showing a main part of another embodiment of the device.
FIG. 3 is a schematic vertical sectional side view showing the function of each embodiment of the printing apparatus.
[Explanation of symbols]
1,1 'printed boards 2 and 2' PCB top ₃ L, _{3 R} printing stage side portion upper surface 4, 4 'mobile structure 5 squeegee (squeegee device)
6 _L, _{6 R} leveling upper base P printing direction S screen _{_{_{G, G L, G R,}}} G 'L, G' R grooves (guide)
H, H 'Leg piece height h, h' Groove depth a, b Dotted line

Claims

プリント基板に対しスクリーンを介して印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、印刷台にセットされたプリント基板に密着させたスクリーン上を移動しながらスクリーン印刷を行うスキージ装置と、上記スクリーンの幅より狭く、該スクリーンのパターン開孔領域幅より大きい長さを有する水平な押上げ片と該押上げ片を担持する高さが同一な左右一対の脚片とからなる移動構造体と、該移動構造体を該一対の脚片を介して印刷方向に沿って案内する左右一対のガイドと、前記移動構造体を前記スキージ装置の移動と同期させてその後方から追従移動させる駆動機構とからなり、前記スキージ装置によるスクリーン印刷の進行に伴って、前記移動構造体の押上げ片が該スキージ装置に追従して移動しながら該スキージ装置後方のスクリーン部分を前記プリント基板上に印刷された印刷材料の高さを越える高さ位置まで押し上げつつ版離れさせるようにしたことを特徴とするコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置。In a screen printing apparatus that prints a printing material on a printed board through a screen, a squeegee apparatus that performs screen printing while moving on a screen that is in close contact with a printed board set on a printing table, and a width smaller than the width of the screen. A moving structure comprising a horizontal push-up piece having a length greater than the width of the pattern opening area of the screen, and a pair of left and right leg pieces having the same height for supporting the push-up piece; A pair of left and right guides for guiding the squeegee along the printing direction via the pair of leg pieces, and a drive mechanism for following the rear of the squeegee device in synchronization with the movement of the squeegee device. As the screen printing by the device progresses, the push-up piece of the moving structure moves following the squeegee device and moves in the rear of the squeegee device. Contact type screen printing of the screen printing apparatus, characterized in that the lean portion was set to give away the plate while pushed up to the height position exceeding the height of the printing material printed on the printed circuit board.

プリント基板に対しスクリーンを介して印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、印刷台にセットされたプリント基板に密着させたスクリーン上を移動しながらスクリーン印刷を行うスキージ装置と、印刷方向と直角な左右方向に延びる水平な押上げ片と、該押上げ片を担持する脚片とからなる左右一対のＴ字状の移動構造体と、該移動構造体をそれぞれの脚片を介して印刷方向に沿って案内する左右一対のガイドと、前記移動構造体を前記スキージ装置の移動とそれぞれ同期させてその後方から追従移動させる駆動機構とからなり、前記スキージ装置によるスクリーン印刷の進行に伴って、前記移動構造体の押上げ片が該スキージ装置に追従してそれぞれ移動しながら該スキージ装置後方のスクリーン部分を前記プリント基板上に印刷された印刷材料の高さを越える高さ位置まで押し上げつつ版離れさせるようにしたことを特徴とするコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置。A screen printing device that prints a printing material on a printed circuit board through a screen, a squeegee device that performs screen printing while moving on a screen that is in close contact with a printed circuit board set on a printing table, and a left and right direction perpendicular to the printing direction A pair of left and right T-shaped moving structures, each of which includes a horizontal push-up piece extending in the direction, and a leg piece that carries the push-up piece, and the moving structure is arranged along the printing direction via the respective leg pieces. A pair of left and right guides, and a drive mechanism that moves the moving structure from the rear thereof in synchronization with the movement of the squeegee device. The moving mechanism moves with the progress of screen printing by the squeegee device. While the lifting pieces of the structure follow the squeegee device and move respectively, the screen portion behind the squeegee device is placed on the printed circuit board. Screen printing apparatus of the contact type screen printing, characterized in that as cause apart plate while pushed up to the height position exceeding the height of the printed print material.

請求項１または２に記載のコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置において、前記一対のガイドが前記印刷台の左右両端部の上面側に印刷方向に沿って延設されていて、前記移動構造体の各脚片を摺動自在に収容する案内溝であることを特徴とするスクリーン印刷装置。The screen printing apparatus for contact type screen printing according to claim 1, wherein the pair of guides extend along a printing direction on upper surfaces of both right and left ends of the printing table, and the moving structure. A screen printing apparatus characterized in that the guide groove is a guide groove for slidably receiving each leg piece.

請求項１又は２に記載のコンタクト式スクリーン印刷用のスクリーン印刷装置において、前記一対のガイドが前記印刷台を挟んだ左右両側に配設された左右一対の平準基台の上面側に印刷方向に沿って延設されていて、前記移動構造体の各脚片を摺動自在に収容する案内溝であることを特徴とするスクリーン印刷装置。The screen printing apparatus for contact type screen printing according to claim 1, wherein the pair of guides is arranged on a top surface of a pair of left and right level bases disposed on both right and left sides of the printing table in a printing direction. A screen printing device, which is a guide groove that extends along the guide member and slidably accommodates each leg of the moving structure.