JP5017016B2 - スクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機 - Google Patents

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Description

本発明は、スクリーンマスクを通して回路基板にクリームはんだを印刷するスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機に関する。
回路基板にクリームはんだを印刷する際には、回路基板を保持して所定の印刷位置まで搬送する必要がある。このため、従来は、回路基板の対向する二縁を側方から挟むことにより、回路基板を保持していた。しかしながら、回路基板の板厚が薄い場合は、回路基板の剛性が挟持力に耐えられず、回路基板が上下方向に撓んでしまう場合がある。回路基板が撓むと、回路基板の搬送が困難になる。また、回路基板が撓むと、回路基板を撮像する際、カメラのピントが合いにくく、認識精度が低下するおそれがある。また、画像認識エラーによる生産効率低下が生じるおそれがある。
そこで、特許文献1には、回路基板の四縁を側方から押さえることにより、回路基板を保持するスクリーン印刷機が紹介されている。同文献記載のスクリーン印刷機によると、上記回路基板の二縁を挟持するタイプのスクリーン印刷機と比較して、回路基板が撓むのを抑制することができる。
特開平10−119241号公報 特開2006−004973号公報
しかしながら、特許文献1に記載のスクリーン印刷機でも、回路基板の保持性は充分ではなかった。そこで、特許文献2には、回路基板の対向する二縁を上下方向から挟むことにより、回路基板を保持する上下保持タイプのスクリーン印刷機が紹介されている。
図27に、上下保持タイプのスクリーン印刷機の回路基板挟持前における模式図を示す。図28に、同スクリーン印刷機の回路基板挟持中における模式図を示す。図29に、同スクリーン印刷機の印刷中における模式図を示す。
図27、図28、図29に示すように、スクリーン印刷機100は、左右一対のベルトコンベア101a、101bと、左右一対の基板押さえ部材102a、102bと、左右一対のシリンダ装置103a、103bと、スクリーンマスク104と、を備えている。
回路基板B0は、ベルトコンベア101a、101b間に橋渡し状に載置されている。基板押さえ部材102aは、シリンダ装置103aにより、ベルトコンベア101aに対して、上方から接近可能である。同様に、基板押さえ部材102bは、シリンダ装置103bにより、ベルトコンベア101bに対して、上方から接近可能である。
回路基板B0は、図27に示すように、ベルトコンベア101a、101bにより所定位置に搬入される。搬入された回路基板B0は、図28に示すように、ベルトコンベア101a、101bと基板押さえ部材102a、102bとの間に挟持される。この状態で、回路基板B0の位置補正が実行される。位置補正後の回路基板B0は、図29に示すように、ベルトコンベア101a、101bと基板押さえ部材102a、102bとの間に挟持された状態のまま、スクリーンマスク104の高さまで上昇する。この状態で、回路基板B0にクリームはんだが塗布される。すなわち、スクリーンマスク104の上面には、クリームはんだが載せられている。また、スクリーンマスク104の上方には、スクリーンマスク104の上面に摺接可能なスキージ装置(図略)が配置されている。また、スクリーンマスク104には、印刷用孔(図略)が穿設されている。スクリーンマスク104上面のクリームはんだは、スキージ装置により印刷用孔に押し込まれる。当該印刷用孔を介して、回路基板B0の所定位置に、クリームはんだが塗布される。
ところが、図29に示すように、回路基板B0上面とスクリーンマスク104下面との間には、隙間C0が介在する。当該隙間C0は、基板押さえ部材102a、102bの爪部の板厚に起因するものであり、不可避的に発生してしまう。このため、印刷時において、回路基板B0の印刷目標位置と実際の印刷位置との間に、ずれが生じるおそれがあった。すなわち、従来のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機は、印刷精度が低かった。また、スクリーンマスク下面にクリームはんだが回り込むことにより、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれがあった。
本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、板厚が薄い回路基板であっても確実に保持することができ、印刷精度が高く、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さいスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機を提供することを目的とする。
(1)上記課題を解決するため、本発明のスクリーン印刷方法は、基板押さえ部材と基板支持部材とを有する基板挟持装置により印刷前の回路基板を上下方向から挟持する挟持工程と、挟持した該回路基板と該回路基板の上方に配置されるスクリーンマスクとを上下方向から圧接させ圧接状態とする圧接工程と、該圧接状態の該回路基板と該スクリーンマスクとの間から該基板押さえ部材を抜き出す抜出工程と、該回路基板と該スクリーンマスクとを密接させたまま該圧接状態を解除する圧接解除工程と、該スクリーンマスクを介して該回路基板にクリームはんだを印刷する印刷工程と、を有することを特徴とする(請求項1に対応)。
本発明のスクリーン印刷方法によると、回路基板を所定の印刷位置まで搬送する場合は、基板挟持装置により回路基板を堅固に保持することができる。並びに、回路基板にクリームはんだを印刷する場合は、基板挟持装置の基板押さえ部材を回路基板上方から撤去することができる。
また、本発明のスクリーン印刷方法によると、挟持工程において、基板挟持装置により回路基板を上下方向から挟持することができる。このため、板厚が薄い回路基板であっても確実に保持することができる。
また、本発明のスクリーン印刷方法によると、圧接解除工程において、回路基板とスクリーンマスクとを密接させた状態で、圧接状態を解除することができる。このため、印刷工程において、回路基板とスクリーンマスクとを密接させた状態で、回路基板にクリームはんだを印刷することができる。すなわち、回路基板とスクリーンマスクとの間に、前出図29のような隙間C0が発生しない。このため、本発明のスクリーン印刷方法は、印刷精度が高い。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
また、本発明のスクリーン印刷方法によると、圧接工程において作り出した圧接状態を保ちながら、抜出工程において基板押さえ部材を抜き出している。すなわち、回路基板に常時圧接力が加わった状態で、基板押さえ部材を抜き出している。このため、基板押さえ部材を抜き出しても、回路基板が撓むおそれが小さい。この点においても、本発明のスクリーン印刷方法は、印刷精度が高い。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
(2)好ましくは、上記(1)の構成において、さらに、印刷後の前記回路基板と前記スクリーンマスクとを上下方向から再び圧接させ前記圧接状態とする再圧接工程と、該圧接状態の該回路基板と該スクリーンマスクとの間に前記基板押さえ部材を挿入する挿入工程と、該回路基板から該スクリーンマスクを剥離させる剥離工程と、を有する構成とする方がよい(請求項2に対応)。
印刷後の回路基板は、クリームはんだの粘着力により、スクリーンマスクに貼り付いている。このため、回路基板からスクリーンマスクを剥離させる必要がある。前出特許文献1のスクリーン印刷機においては、押さえ爪により、回路基板からスクリーンマスクを剥離させていた。すなわち、まず、回路基板の側面に、押さえ爪を、ちょうど突き刺すように当接させることにより、回路基板を固定する。次に、固定された回路基板から、スクリーンマスクを、相対的に離間させる。このようにして、回路基板からスクリーンマスクを剥離させていた。
しかしながら、特許文献1のスクリーン印刷機によると、回路基板の側面に、押さえ爪を、正確に当接させる必要がある。ところが、回路基板の側面の面積は狭小である。とりわけ、回路基板の板厚が薄い場合、側面の面積はより一層狭小になる。このため、側面を押さえ爪により固定する方法は、信頼性に欠ける。
また、剥離の際、クリームはんだの粘着力により、回路基板はスクリーンマスクに引っ張られる。ところが、押さえ爪の当接方向とスクリーンマスクの離間方向とは、略垂直方向に交差している。このため、比較的大きな当接力で固定していないと、回路基板がスクリーンマスクに引っ張られて、押さえ爪から外れてしまうおそれがある。この点においても、側面を押さえ爪により固定する方法は、信頼性に欠ける。
これに対して、本構成によると、再圧接工程において作り出した圧接状態を保ちながら、挿入工程において回路基板とスクリーンマスクとの間に基板押さえ部材を挿入している。そして、剥離工程において、この状態から回路基板からスクリーンマスクを剥離させている。基板押さえ部材が押さえているのは、狭小な側面ではなく、広大な上面(印刷面)である。このため、本構成は、回路基板からスクリーンマスクを剥離させる際の動作信頼性が高い。
また、基板押さえ部材の圧接方向と剥離方向とは、略平行である。あるいは、略垂直以外の方向に交差している。このため、剥離工程において、回路基板と基板押さえ部材との係合が外れてしまうおそれが小さい。この点においても、本構成は、回路基板からスクリーンマスクを剥離させる際の動作信頼性が高い。
また、圧接状態を保ちながら回路基板とスクリーンマスクとの間に基板押さえ部材を挿入すると、回路基板から、一気にスクリーンマスクが剥がれてしまうのを、抑制することができる。したがって、本構成によると、印刷精度が高くなる。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さくなる。
(3)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、前記圧接工程において、前記回路基板と前記スクリーンマスクとの間には、該回路基板と該スクリーンマスクとが圧接しない非圧接領域が形成され、前記抜出工程において、前記基板押さえ部材は、該非圧接領域から抜き出される構成とする方がよい(請求項3に対応)。
本構成によると、圧接工程において、回路基板とスクリーンマスクとの間に、両部材が圧接しない(密接していてもよい)非圧接領域が形成される。非圧接領域は、圧接状態ではない。このため、非圧接領域には、回路基板とスクリーンマスクとの間に、隙間を確保しやすい。抜出工程においては、当該非圧接領域を利用して、基板押さえ部材が抜き出される。本構成によると、抜出工程において、より確実に、回路基板とスクリーンマスクとの間から、基板押さえ部材を抜き出すことができる。
(4)好ましくは、上記(2)または(3)の構成において、前記再圧接工程において、前記回路基板と前記スクリーンマスクとの間には、該回路基板と該スクリーンマスクとが圧接しない非圧接領域が形成され、前記挿入工程において、前記基板押さえ部材は、該非圧接領域に挿入される構成とする方がよい(請求項4に対応)。
本構成によると、再圧接工程において、回路基板とスクリーンマスクとの間に、両部材が圧接しない(密接していてもよい)非圧接領域が形成される。非圧接領域は、圧接状態ではない。このため、非圧接領域には、回路基板とスクリーンマスクとの間に、隙間を確保しやすい。挿入工程においては、当該非圧接領域を利用して、基板押さえ部材が挿入される。本構成によると、挿入工程において、より確実に、回路基板とスクリーンマスクとの間に、基板押さえ部材を挿入することができる。
(5)好ましくは、上記(1)ないし(4)のいずれかの構成において、前記圧接状態は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に押しつける押圧装置により形成される構成とする方がよい(請求項5に対応)。本構成によると、押圧力により圧接状態を形成することができる。
(6)好ましくは、上記(1)ないし(4)のいずれかの構成において、前記圧接状態は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に引きつける吸引装置により形成される構成とする方がよい(請求項6に対応)。本構成によると、吸引力により圧接状態を形成することができる。
(7)また、上記課題を解決するため、本発明のスクリーン印刷機は、基板押さえ部材と、基板支持部材と、を有し、回路基板を上下方向から挟持可能な基板挟持装置と、該回路基板の上方に配置されるスクリーンマスクと、該スクリーンマスクを該回路基板に圧接可能な圧接装置と、を備えてなるスクリーン印刷機であって、前記スクリーンマスクを介して前記回路基板にクリームはんだを印刷する印刷位置において、該スクリーンマスクは水平方向に略平面状になるように設定されており、印刷までの間に、前記圧接装置の供給する圧接力により前記基板挟持装置で挟持された該回路基板上面に該スクリーンマスク下面を圧接させ、そのままの状態で該基板挟持装置の前記基板押さえ部材を該回路基板上面から撤去し、該印刷位置において、該圧接力を該スクリーンマスクから除去することにより、該回路基板上面と該スクリーンマスク下面とを密接した状態に保つことを特徴とする(請求項7に対応)。
本発明のスクリーン印刷機によると、回路基板を所定の印刷位置まで搬送する場合は、基板挟持装置により回路基板を堅固に保持することができる。並びに、回路基板にクリームはんだを印刷する場合は、基板挟持装置の基板押さえ部材を回路基板上方から撤去することができる。
また、本発明のスクリーン印刷機によると、基板挟持装置により回路基板を上下方向から挟持することができる。このため、板厚が薄い回路基板であっても確実に保持することができる。
また、本発明のスクリーン印刷機によると、印刷位置において、スクリーンマスクは水平方向に略平面状になるように設定されている。このため、圧接装置の圧接力を除去しても、回路基板上面とスクリーンマスク下面とを密接させた状態を保持することができる。したがって、印刷時に、回路基板上面とスクリーンマスク下面とを密接させた状態で、回路基板にクリームはんだを印刷することができる。すなわち、回路基板上面とスクリーンマスク下面との間に、前出図29のような隙間C0が発生しない。このため、本発明のスクリーン印刷機は、印刷精度が高い。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
また、本発明のスクリーン印刷機によると、回路基板上面にスクリーンマスク下面を圧接させながら、基板押さえ部材を抜き出している。すなわち、回路基板に常時圧接力が加わった状態で、基板押さえ部材を抜き出している。このため、基板押さえ部材を抜き出しても、回路基板が撓むおそれが小さい。この点においても、本発明のスクリーン印刷機は、印刷精度が高い。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
(8)好ましくは、上記(7)の構成において、前記圧接装置は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に押しつける押圧装置である構成とする方がよい(請求項8に対応)。本構成によると、押圧力によりスクリーンマスクを回路基板に圧接させることができる。
(9)好ましくは、上記(7)の構成において、前記圧接装置は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に引きつける吸引装置である構成とする方がよい(請求項9に対応)。本構成によると、吸引力により圧接状態を形成することができる。
本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機によると、板厚が薄い回路基板であっても確実に保持することができる。また、本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機によると、印刷精度が高くなる。また、回路基板のはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さくなる。
以下、本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機の実施の形態について説明する。
<第一実施形態>
[スクリーン印刷機の構成]
まず、本実施形態のスクリーン印刷機の構成について説明する。図1に本実施形態のスクリーン印刷機の側面図を示す。図1に示すように、本実施形態のスクリーン印刷機1は、可動部8と支持部9と印刷部10とを備えている。
支持部9は、主に、昇降テーブル90と支柱91と昇降装置92とを備えている。支柱91は、上下方向に延在している。支柱91の前面には、ガイドレール910が配置されている。ガイドレール910は、上下方向に延在している。
昇降テーブル90は、平枠部900と被ガイド柱901とを備えている。被ガイド柱901は、上下方向に延在している。被ガイド柱901は、被ガイド凹部902とナット部903とを備えている。被ガイド凹部902は、ガイドレール910に係合している。被ガイド凹部902は、ガイドレール910に沿って、上下方向に摺動可能である。平枠部900は、被ガイド柱901の上方に配置されている。平枠部900は、水平方向に延在している。
昇降装置92は、モータ920とボールねじ921とを備えている。前記被ガイド柱901のナット部903は、当該ボールねじ921に螺合している。モータ920が動くと、ボールねじ921が回転する。このため、ナット部903は、ボールねじ921の延在方向に沿って、移動可能である。したがって、昇降テーブル90は、ナット部903に伝達される駆動力により、被ガイド凹部902がガイドレール910に案内されながら、上下方向に移動可能である。
可動部8は、主に、サイドクランプ装置2と位置決め装置3と基板挟持装置5とサイドクランプ用シリンダ装置40と基板押さえ部材用シリンダ装置41a、41bと第一テーブル60と第二テーブル61と第三テーブル62とコンベア装置7とを備えている。可動部8は、昇降テーブル90の上に搭載されている。このため、可動部8は、昇降テーブル90と共に上下方向に移動可能である。
第三テーブル62は、矩形板状を呈している。第三テーブル62は、ボールベアリング620を介して、前記平枠部900の上面に搭載されている。このため、第三テーブル62は、平枠部900に対して、前後左右に動くことができる。並びに、水平方向に回転することができる。
第三テーブル62の内部には、前後方向に延びる基板押さえ部材用ガイドレール623が埋設されている。並びに、第三テーブル62の上面には、前後方向に延びるカム用ガイドレール621が配置されている。カム用ガイドレール621には、前後一対のカム部材622が係合している。一対のカム部材622は、カム用ガイドレール621に沿って、各々、前後方向に摺動可能である。カム部材622は、直角三角注状を呈している。カム部材622は、後方から前方に向かって下降する傾斜面を有している。
第二テーブル61は、矩形板状を呈している。第二テーブル61は、第三テーブル62の略中央に配置されている。第二テーブル61は、後述するガイドロッド605に案内されて、上下方向にのみ移動可能である。第二テーブル61の下面には、前後方向に離間して、一対のローラ610が配置されている。一対のローラ610は、一対の前記カム部材622の傾斜面を、転動可能である。このため、カム部材622を前方に動かすことにより、第二テーブル61を上昇させることができる。反対に、カム部材622を後方に動かすことにより、第二テーブル61を下降させることができる。
第一テーブル60は、昇降部材601とナット部602とボールねじ603とモータ604とガイドロッド605とを備えている。昇降部材601は矩形板状を呈している。ナット部602は、昇降部材601の下面に配置されている。モータ604は、第三テーブル62および平枠部900の内部に収容されている。ボールねじ603は、モータ604の直上に配置されている。ボールねじ603は、第二テーブル61を貫通している。ボールねじ603上端には、ナット部602が螺合している。ガイドロッド605は、昇降部材601下面と第三テーブル62上面との間に、第二テーブル61を貫通して、配置されている。ガイドロッド605は、上下方向に伸縮可能である。ガイドロッド605は、昇降部材601下面四隅に配置されている。前述したように、ガイドロッド605は、第二テーブル61の上下動を案内している。モータ604が駆動すると、ボールねじ603が回転する。このため、ボールねじ603に対するナット部602の螺合量が変化する。当該螺合量の変化により、昇降部材601は上下方向に移動可能である。
基板挟持装置5は、一対の基板押さえ部材5a、5bと基板支持部材5cとを備えている。基板押さえ部材5aは第三テーブル62の後縁に、基板押さえ部材5bは第三テーブル62の前縁に、対向して配置されている。図2に、本実施形態のスクリーン印刷機1の可動部8の上部分の斜視図を示す。図3に、同スクリーン印刷機1の可動部8の上部分の分解斜視図を示す。なお、図2においては、説明の便宜上、基板押さえ部材5aを透過して示す。
基板押さえ部材5aは、基部50aと爪部51aとを備えている。基部50aは角柱状を呈している。基部50aの下端部は、第三テーブル62に埋設されている。基部50aの下端部は、基板押さえ部材用ガイドレール623に係合している。したがって、基部50aつまり基板押さえ部材5aは、基板押さえ部材用ガイドレール623に沿って、前後方向に移動可能である。爪部51aは、薄板状を呈している。爪部51aは、基部50aの上縁から、前方に向かって突設されている。
基板押さえ部材5bの構成は、基板押さえ部材5aの構成と同様である。すなわち、基板押さえ部材5bは、基部50bと爪部51bとを備えている。基部50bつまり基板押さえ部材5bは、基板押さえ部材用ガイドレール623に沿って、前後方向に移動可能である。爪部51bは、薄板状を呈している。爪部51bは、基部50bの上縁から、後方に向かって突設されている。
基板支持部材5cは、ピン状であって、昇降部材601の上面から所定本数だけ突設されている。このため、基板支持部材5cは、昇降部材601と共に上下方向に移動可能である。基板支持部材5cは、上昇することにより、後述する回路基板Bの下面を支持することができる。
サイドクランプ装置2は、従属クランプ2aと基準クランプ2bとを備えている。従属クランプ2aは第二テーブル61の後縁に、基準クランプ2bは第二テーブル61の前縁に、対向して配置されている。従属クランプ2aは、上端が前方に向かって突出する平板状を呈している。基準クランプ2bは、上端が後方に向かって突出する平板状を呈している。
コンベア装置7は、一対のベルトコンベア7a、7bを備えている。ベルトコンベア7aは、従属クランプ2aの前面上縁付近に配置されている。ベルトコンベア7aは、左右方向(以下、前方から後方を見る場合を基準に左右を定義する)に延在している。ベルトコンベア7aは、無端環状のベルト70aを備えている。ベルトコンベア7bは、基準クランプ2bの後面上縁付近に配置されている。ベルトコンベア7bは、前記ベルトコンベア7aに対向して、左右方向に延在している。ベルトコンベア7bは、無端環状のベルト70bを備えている。一対のベルトコンベア7a、7bには、矩形板状の回路基板Bが、橋渡し状に載置されている。
位置決め装置3は、ボールねじ30とナット部31とを備えている。ボールねじ30は、第二テーブル61に埋設されている。ボールねじ30は、前後方向に延在している。ボールねじ30は、左右方向に一対配置されている。ナット部31は、ナット本体310とブラケット311とを備えている。ブラケット311は、平板状を呈している。ブラケット311は、従属クランプ2aの後方に、並置されている。ナット本体310は、ブラケット311の後面下縁に、左右方向に一対配置されている。一対のナット本体310は、一対のボールねじ30に、各々螺合している。
サイドクランプ用シリンダ装置40は、シリンダ本体400とピストンロッド401とを備えている。シリンダ本体400は、円筒状を呈している。シリンダ本体400は、ブラケット311の後面に、左右一対配置されている。シリンダ本体400内部には、図示しないエア配管から、エアを供給、排出可能である。ピストンロッド401は、前後方向に延在している。ピストンロッド401の後端は、シリンダ本体400内部に収容されている。ピストンロッド401の前端は、ブラケット311を貫通して、従属クランプ2aの後面に接続されている。
基板押さえ部材用シリンダ装置41aは、シリンダ本体410aとピストンロッド411aとを備えている。シリンダ本体410aは、円筒状を呈している。シリンダ本体410aは、第三テーブル62後縁付近から突設されたブラケット412aの後面に、左右一対配置されている。シリンダ本体410a内部には、図示しないエア配管から、エアを供給、排出可能である。ピストンロッド411aは、前後方向に延在している。ピストンロッド411aの後端は、シリンダ本体410a内部に収容されている。ピストンロッド411aの前端は、基板押さえ部材5aの基部50aの後面に接続されている。
基板押さえ部材用シリンダ装置41bの構成は、基板押さえ部材用シリンダ装置41aの構成と同様である。すなわち、基板押さえ部材用シリンダ装置41bは、シリンダ本体410bとピストンロッド411bとを備えている。シリンダ本体410bは、第三テーブル62前縁付近から突設されたブラケット412bの前面に、左右一対配置されている。シリンダ本体410b内部には、エアを供給、排出可能である。ピストンロッド411bは、前後方向に延在している。ピストンロッド411bの前端は、シリンダ本体410b内部に収容されている。ピストンロッド411bの後端は、基板押さえ部材5bの基部50bの前面に接続されている。
印刷部10は、スクリーン装置42とスキージ装置43と押圧装置44とを備えている。印刷部10は、図示しない架台に配置されている。また、印刷部10は、可動部8の上方に配置されている。
スクリーン装置42は、基板押さえ部材5a、5bの上方に配置されている。スクリーン装置42は、前後一対のフレーム420a、420bと、スクリーンマスク420cと、を備えている。スクリーンマスク420cは、一対のフレーム420a、420b間に、架設されている。
スキージ装置43は、スクリーン装置42の上方に配置されている。スキージ装置43は、スキージ用シリンダ装置432とスキージ本体433とガイド部材434とを備えている。ガイド部材434は、架台に配置されている。ガイド部材434は、前後方向に延在している。スキージ用シリンダ装置432は、ガイド部材434に配置されている。スキージ用シリンダ装置432は、ガイド部材434に対して、前後方向に摺動可能である。スキージ本体433は、左右方向に長い平板状を呈している。スキージ本体433は、スキージ用シリンダ装置432のピストンロッドに固定されている。スキージ本体433は、スキージ用シリンダ装置432により、上下方向に駆動される。
押圧装置44は、前後一対の押圧板用シリンダ装置440a、440bと、前後一対の押圧板441a、441bとを備えている。押圧板用シリンダ装置440aは、ガイド部材434に配置されている。押圧板用シリンダ装置440aは、ガイド部材434に対して、前後方向に摺動可能である。押圧板用シリンダ装置440aは、スキージ用シリンダ装置432の後方に配置されている。同様に、押圧板用シリンダ装置440bは、ガイド部材434に配置されている。押圧板用シリンダ装置440bは、ガイド部材434に対して、前後方向に摺動可能である。押圧板用シリンダ装置440bは、スキージ用シリンダ装置432の前方に配置されている。押圧板441aは、左右方向に長い平板状を呈している。押圧板441aは、押圧板用シリンダ装置440aのピストンロッドに固定されている。押圧板441aは、押圧板用シリンダ装置440aにより、上下方向に駆動される。押圧板441bは、左右方向に長い平板状を呈している。押圧板441bは、押圧板用シリンダ装置440bのピストンロッドに固定されている。押圧板441bは、押圧板用シリンダ装置440bにより、上下方向に駆動される。
[スクリーン印刷方法]
次に、本実施形態のスクリーン印刷方法について説明する。本実施形態のスクリーン印刷方法は、挟持工程と圧接工程と抜出工程と圧接解除工程と印刷工程と再圧接工程と挿入工程と剥離工程とを有している。
まず、挟持工程について説明する。図4に、本実施形態のスクリーン印刷方法の挟持工程の第一段階の模式図を示す。図5に、同工程の第二段階の模式図を示す。図6に、同工程の第三段階の模式図を示す。図7に、同工程の第四段階であってかつ圧接工程の第一段階の模式図を示す。
本工程においては、まず、回路基板Bを、図示しないストッカーから、図4に示すように、一対のベルトコンベア7a、7b上に載置する。次いで、一対のベルトコンベア7a、7bを駆動し、回路基板Bを所定の位置(後述する印刷位置直下)まで搬送する。搬送時においては、回路基板Bと従属クランプ2a、基準クランプ2bとの干渉を抑制するために、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間の前後方向間隔は、回路基板Bの前後方向幅よりも、若干大きく設定されている。
次に、基板押さえ部材用シリンダ装置41aにより基板押さえ部材5aを、基板押さえ部材用シリンダ装置41bにより基板押さえ部材5bを、それぞれ突出させる。具体的には、基板押さえ部材5aを、爪部51a前縁が回路基板B後縁上方に差し掛かる位置まで、前方に突出させる。並びに、基板押さえ部材5bを、爪部51b後縁が回路基板B前縁上方に差し掛かる位置まで、後方に突出させる。
次に、図5に示すように、ボールねじ30を回転させ、ナット部31を前方に移動させる。ナット部31には、サイドクランプ用シリンダ装置40を介して、従属クランプ2aが連結されている。このため、ナット部31と共に従属クランプ2aも前方に移動する。従属クランプ2aが移動すると、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間の間隔が狭まる。このため、回路基板Bは、従属クランプ2aにより押されて前方に移動し、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間に挟持される。挟持後、サイドクランプ用シリンダ装置40のエアをリークし、回路基板Bへの挟持力を除去する。
次に、図6に示すように、第一テーブル60を上昇させ、基板支持部材5cを上昇させる。並びに、前出図1に示す第二テーブル61を上昇させ、従属クランプ2aおよび基準クランプ2bを上昇させる。そして、図7に示すように、従属クランプ2a上面および回路基板B後縁上面を、基板押さえ部材5aの爪部51a下面に、突き当てる。並びに、基準クランプ2b上面および回路基板B前縁上面を、基板押さえ部材5bの爪部51b下面に、突き当てる。すなわち、一対の基板押さえ部材5a、5bと基板支持部材5cとにより、上下方向から回路基板Bを挟持する。それから、サイドクランプ用シリンダ装置40にエアを供給し、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間に、前後方向から回路基板Bを挟持する。その後、回路基板Bの水平方向位置を補正する。すなわち、後述する印刷位置に対する回路基板Bの水平方向の誤差を補正する。
次に、圧接工程について説明する。図8に、本実施形態のスクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階の模式図を示す。前出図7および図8に示すように、本工程においては、押圧板用シリンダ装置440a、440bを駆動し、押圧板441a、441bを下降させる。そして、押圧板441a、441bにより、スクリーンマスク420c下面の前後方向中央部を下方に押圧する。ここで、スクリーンマスク420c後縁はフレーム420aにより、スクリーンマスク420c前縁はフレーム420bにより、それぞれ固定されている。このため、押圧板441a、441bの押圧力により、スクリーンマスク420cの前後方向中央部のみが、下方に突出する。スクリーンマスク420cの前後方向中央部は、回路基板Bに押しつけられる。そして、図8に示すように、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間には、前後一対の非圧接領域Aが区画される。非圧接領域Aにおいては、スクリーンマスク420cと回路基板Bとの間に、隙間が形成されている。基板押さえ部材5aの爪部51a前縁は、後方の非圧接領域Aに配置されている。このため、爪部51aは、スクリーンマスク420cに当接していない。並びに、基板押さえ部材5bの爪部51b後縁は、前方の非圧接領域Aに配置されている。このため、爪部51bは、スクリーンマスク420cに当接していない。
次に、抜出工程について説明する。図9に、本実施形態のスクリーン印刷方法の抜出工程の第二段階であってかつ圧接解除工程の第一段階の模式図を示す。前出図8および図9に示すように、本工程においては、基板押さえ部材用シリンダ装置41aにより基板押さえ部材5aを、基板押さえ部材用シリンダ装置41bにより基板押さえ部材5bを、それぞれ退出させる。具体的には、基板押さえ部材5aを、爪部51aが従属クランプ2aに干渉しない位置まで、後方に退出させる。並びに、基板押さえ部材5bを、爪部51bが基準クランプ2bに干渉しない位置まで、前方に退出させる。このように、基板押さえ部材5a、5bを退出させることにより、回路基板Bは、押圧板441a、441bと、基板支持部材5cとにより、上下方向から挟持されることになる。
次に、圧接解除工程について説明する。前出図9に示すように、本工程の第一段階においては、第一テーブル60を上昇させ、基板支持部材5cを上昇させる。並びに、前出図1に示す第二テーブル61を上昇させ、従属クランプ2a、基準クランプ2bを上昇させる。並びに、押圧板用シリンダ装置440a、440bを駆動し、押圧板441a、441bを上昇させる。これら、基板支持部材5c、従属クランプ2a、基準クランプ2b、押圧板441a、441bの上昇は、同時に行われる。このため、回路基板Bおよびスクリーンマスク420cは、上下方向から、押圧板441a、441bと、基板支持部材5cとにより、挟持されたままである。並びに、回路基板Bは、前後方向から、従属クランプ2aと基準クランプ2bとにより、挟持されたままである。
図10に、本実施形態のスクリーン印刷方法の圧接解除工程の第二段階の模式図を示す。図11に、同工程の第三段階であってかつ印刷工程の模式図を示す。図10に示すように、第二段階においては、基板支持部材5c、従属クランプ2a、基準クランプ2b、回路基板Bの上昇を、印刷位置H1で停止させる。印刷位置H1においては、下方に突出していた前後方向中央部が略平面状に復動する。すなわち、印刷位置H1において、スクリーンマスク420cは、一対のフレーム420a、420b間に亘って、水平方向に略平面状を呈している。一方、回路基板Bの上面も平面状を呈している。このため、印刷位置H1において、回路基板B上面とスクリーンマスク420c下面とを、全面的に面接触させることができる。つまり密接させることができる。第三段階においては、さらに、押圧板441a、441bを、印刷位置H1から上昇させる。そして、押圧板441a、441bを、スクリーンマスク420cから離間させる。当該離間により、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの圧接状態が解除される。つまり、回路基板Bとスクリーンマスク420cとは、密接しているものの、圧接していない状態となる。
次に、印刷工程について説明する。前出図11に示すように、本工程においては、スキージ用シリンダ装置432を駆動し、スキージ本体433を下降させる。そして、スキージ本体433をスクリーンマスク420cに当接させる。それから、ガイド部材434に沿って、スキージ用シリンダ装置432つまりスキージ本体433を移動させる。ここで、スクリーンマスク420c上面には、クリームはんだが配置されている。また、スクリーンマスク420cには、印刷用孔(図略)が穿設されている。スクリーンマスク420c上面のクリームはんだは、スキージ本体433により印刷用孔に押し込まれる。当該印刷用孔を介して、回路基板Bの所定位置に、クリームはんだが塗布される。
次に、再圧接工程について説明する。再圧接工程の第一段階においては、再度、前出図10の状態にする。すなわち、再度、押圧板441a、441bを下降させる。そして、回路基板Bおよびスクリーンマスク420cを、押圧板441a、441bと、基板支持部材5cとにより、上下方向から挟持する。本工程の第二段階においては、再度、前出図9の状態にする。すなわち、第一テーブル60を下降させ、基板支持部材5cを下降させる。並びに、前出図1に示す第二テーブル61を下降させ、従属クランプ2a、基準クランプ2bを下降させる。並びに、押圧板441a、441bをさらに下降させる。これら、基板支持部材5c、従属クランプ2a、基準クランプ2b、押圧板441a、441bの下降は、同時に行われる。このため、回路基板Bおよびスクリーンマスク420cは、上下方向から、押圧板441a、441bと、基板支持部材5cとにより、挟持されたままである。並びに、回路基板Bは、前後方向から、従属クランプ2aと基準クランプ2bとにより、挟持されたままである。本工程により、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間には、再度、前後一対の非圧接領域Aが区画される。非圧接領域Aにおいては、スクリーンマスク420cと回路基板Bとの間に、隙間が形成されている。
次に、挿入工程について説明する。図12に、本実施形態のスクリーン印刷方法の挿入工程の第一段階の模式図を示す。図13に、同挿入工程の第二段階であってかつ剥離工程の模式図を示す。図12、図13に示すように、本工程においては、基板押さえ部材用シリンダ装置41aにより基板押さえ部材5aを駆動する。そして、基板押さえ部材5aの爪部51aを、後方の非圧接領域Aに挿入する。爪部51a前縁は、回路基板B後縁上方に差し掛かる位置まで、挿入する。同様に、基板押さえ部材用シリンダ装置41bにより基板押さえ部材5bを駆動する。そして、基板押さえ部材5bの爪部51bを、前方の非圧接領域Aに挿入する。爪部51b後縁は、回路基板B前縁上方に差し掛かる位置まで、挿入する。回路基板Bは、爪部51a、51bと、基板支持部材5cとにより、上下方向から挟持されることになる。
次に、剥離工程について説明する。前出図13に示すように、本工程においては、押圧板用シリンダ装置440a、440bを駆動し、押圧板441a、441bを上昇させる。そして、回路基板Bからスクリーンマスク420cを剥離させる。この際、押圧板441a、441bを、所定の速度で上昇させる。このため、回路基板Bに対して、スクリーンマスク420cを、所定の速度で離間させることができる。
押圧板441a、441bおよびスクリーンマスク420c上昇後は、サイドクランプ用シリンダ装置40のエアをリークする。そして、従属クランプ2aおよび基準クランプ2bによる、回路基板B前後方向からの挟持力を除去する(前出図7参照)。続いて、爪部51a、51bに対して、基板支持部材5cを下降させる。並びに、従属クランプ2a、基準クランプ2bを下降させる(前出図6参照)。それから、基板押さえ部材用シリンダ装置41aにより基板押さえ部材5aを、基板押さえ部材用シリンダ装置41bにより基板押さえ部材5bを、それぞれ退出させる(前出図5、図4参照)。その後、回路基板Bを、一対のベルトコンベア7a、7bにより搬出し、電子部品を搭載し、リフローはんだ付けを行う。
[作用効果]
次に、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1の作用効果について説明する。本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、回路基板Bを印刷位置H1まで搬送する場合は、基板挟持装置5により回路基板Bを堅固に保持することができる。並びに、回路基板Bにクリームはんだを印刷する場合は、基板挟持装置5の基板押さえ部材5a、5bを回路基板B上方から撤去することができる。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、前出図7に示すように、挟持工程において、基板挟持装置5により回路基板Bを上下方向から挟持することができる。このため、板厚が薄い回路基板Bであっても確実に保持することができる。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、前出図10に示すように、印刷位置H1において、スクリーンマスク420cは、一対のフレーム420a、420b間に、水平方向に略平面状になるように設定されている。このため、前出図11に示すように、押圧板441a、441bの押圧力を除去しても、回路基板B上面とスクリーンマスク420c下面とを密接させた状態を保持することができる。したがって、印刷時に、回路基板B上面とスクリーンマスク420c下面とを密接させた状態で、回路基板Bにクリームはんだを印刷することができる。すなわち、回路基板B上面とスクリーンマスク420c下面との間に、前出図29のような隙間C0が発生しない。このため、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1は、印刷精度が高い。また、回路基板Bのはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、前出図8に示すように、圧接工程において作り出した圧接状態を保ちながら、抜出工程において基板押さえ部材5a、5bを抜き出している。すなわち、回路基板Bに常時圧接力が加わった状態で、基板押さえ部材5a、5bを抜き出している。このため、基板押さえ部材5a、5bを抜き出しても、回路基板Bが撓むおそれが小さい。この点においても、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1は、印刷精度が高い。また、回路基板Bのはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、前出図12に示すように、再圧接工程において作り出した圧接状態を保ちながら、挿入工程において回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に基板押さえ部材5a、5bを挿入している。そして、前出図13に示すように、剥離工程において、この状態から、回路基板Bからスクリーンマスク420cを剥離している。基板押さえ部材5a、5bが押さえているのは、狭小な側面ではなく、回路基板Bの上面である。このため、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1は、回路基板Bからスクリーンマスク420cを剥離させる際の動作信頼性が高い。
また、基板押さえ部材5a、5bは、上方から回路基板Bを押さえている。これに対して、スクリーンマスク420cの離間方向も、上方である。すなわち、基板押さえ部材5a、5bの圧接方向と剥離方向とは、平行である。このため、剥離工程において、回路基板Bと基板押さえ部材5a、5bとの係合が外れてしまうおそれが小さい。この点においても、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1は、回路基板Bからスクリーンマスク420cを剥離させる際の動作信頼性が高い。
また、圧接状態を保ちながら回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に基板押さえ部材5a、5bを挿入すると、回路基板Bが、一気にスクリーンマスク420cから剥がれてしまうのを、抑制することができる。したがって、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、印刷精度が高くなる。また、回路基板Bのはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さくなる。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、前出図8に示すように、圧接工程において、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に、非圧接領域Aが形成される。非圧接領域Aには、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に、隙間が確保されている。また、爪部51a前縁、爪部51b後縁は、非圧接領域Aに配置されている。このため、抜出工程において、より確実に、基板押さえ部材5a、5bを抜き出すことができる。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、再圧接工程において、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に、非圧接領域Aが形成される。非圧接領域Aには、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間に、隙間が確保されている。このため、前出図12に示すように、挿入工程において、基板押さえ部材5a、5bを挿入するのが容易である。
<第二実施形態>
本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機と、第一実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機と、の相違点は、押圧装置の代わりに吸引装置が配置されている点である。また、基板押さえ部材が回転運動により回路基板を挟持、解放する点である。したがって、ここでは主に相違点について説明する。
[スクリーン印刷機の構成]
まず、本実施形態のスクリーン印刷機の構成について説明する。図14に本実施形態のスクリーン印刷機の側面図を示す。なお、前出図1と対応する部位については同じ符号で示す。図15に、本実施形態のスクリーン印刷機1の可動部8の上部分の斜視図を示す。なお、前出図2と対応する部位については同じ符号で示す。図16に、図15の円XVI内の拡大図を示す。図17に、図16の基板押さえ部材が回転した状態を示す。図14、図15、図16、図17に示すように、本実施形態のスクリーン印刷機1は、可動部8と支持部9と印刷部10とを備えている。
可動部8の基板挟持装置5は、基板押さえ部材5d、5eを備えている。基板押さえ部材5dは、サイドクランプ装置2の従属クランプ2a上縁に配置されている。基板押さえ部材5dは、従属クランプ2aの長手方向(左右方向)に沿って、複数配置されている。基板押さえ部材5dは、軸部50dと爪本体51dとを備えている。
基板押さえ部材5dは、図16に示す挟持状態と、図17に示す解放状態と、に切替可能である。解放状態は、挟持状態に対して、基板押さえ部材5dが180°回転した状態である。以下、図16に示す挟持状態を基準に基板押さえ部材5dを説明する。
軸部50dは、左右方向に延びる短軸角柱状を呈している。軸部50dは、従属クランプ2a上面に形成された切欠部20aに収容されている。挟持状態における軸部50dの下面は、曲面状を呈している。軸部50dの左右両面からは、各々、凸部500dが突設されている。凸部500dは、短軸円柱状を呈している。一対の凸部500dは、各々、切欠部20aの左右壁に凹設された凹部(図略)により、回転可能に収容されている。基板押さえ部材5dは、ステッピングモータ(図略)により、回転駆動される。
爪本体51dは、弧板状を呈している。すなわち、爪本体51dの上面は、曲率の小さい曲面状を呈している。一方、爪本体51dの下面は、平面状を呈している。爪本体51dは、軸部50dの上面から前方に突設されている。爪本体51dの前縁は、従属クランプ2aの前縁よりも、前方に突出している。なお、図17に示す解放状態においては、爪本体51dの後縁は、従属クランプ2aの後縁よりも、後方に退出している。
また、従属クランプ2aの上面には、吸引孔450aが開口している。吸引孔450aは、図示しない真空ポンプに接続されている。吸引孔450aは、従属クランプ2aの長手方向に沿って、複数配置されている。複数の吸引孔450aと、複数の基板押さえ部材5dとは、従属クランプ2aの長手方向に沿って、交互に配置されている。
基板押さえ部材5eおよび吸引孔450bは、サイドクランプ装置2の基準クランプ2b上縁に配置されている。基板押さえ部材5eおよび吸引孔450bの構成は、基板押さえ部材5dおよび吸引孔450aの構成と同様である。すなわち、基板押さえ部材5eは、軸部と爪本体51eとを備えている。また、吸引孔450bは、真空ポンプに接続されている。また、基板押さえ部材5eおよび吸引孔450bの配置は、基板押さえ部材5dおよび吸引孔450aの配置と左右対称である。また、挟持状態と解放状態とを切り替える際の基板押さえ部材5eの回転方向は、基板押さえ部材5dの回転方向と左右対称である。基板押さえ部材5eは、基板押さえ部材5dと同様に、ステッピングモータ(図略)により、回転駆動される。本実施形態の吸引装置45は、上記従属クランプ2aの吸引孔450aと、基準クランプ2bの吸引孔450bと、から構成されている。
[スクリーン印刷方法]
次に、本実施形態のスクリーン印刷方法について説明する。本実施形態のスクリーン印刷方法は、挟持工程と圧接工程と抜出工程と圧接解除工程と印刷工程と再圧接工程と挿入工程と剥離工程とを有している。
まず、挟持工程について説明する。図18に、本実施形態のスクリーン印刷方法の挟持工程の第一段階の模式図を示す。図19に、同工程の第二段階の模式図を示す。図20に、同工程の第三段階であってかつ圧接工程の第一段階の模式図を示す。
本工程においては、まず、回路基板Bを、図示しないストッカーから、図18に示すように、一対のベルトコンベア7a、7b上に載置する。次いで、一対のベルトコンベア7a、7bを駆動し、回路基板Bを所定の位置(後述する印刷位置直下)まで搬送する。搬送時においては、回路基板Bと従属クランプ2a、基準クランプ2bとの干渉を抑制するために、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間の前後方向間隔は、回路基板Bの前後方向幅よりも、若干大きく設定されている。また、基板押さえ部材5d、5eは、挟持状態である。
次に、図18に示すように、ボールねじ30を回転させ、ナット部31を前方に移動させる。ナット部31には、サイドクランプ用シリンダ装置40を介して、従属クランプ2aが連結されている。このため、ナット部31と共に従属クランプ2aも前方に移動する。従属クランプ2aが移動すると、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間の間隔が狭まる。このため、回路基板Bは、従属クランプ2aにより押されて前方に移動し、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間に挟持される。挟持後、サイドクランプ用シリンダ装置40のエアをリークし、回路基板Bへの挟持力を除去する。
次に、図19に示すように、第一テーブル60を上昇させ、基板支持部材5cを上昇させる。並びに、前出図14に示す第二テーブル61を上昇させる。そして、図20に示すように、回路基板B後縁上面を、基板押さえ部材5dの爪本体51d下面に、突き当てる。並びに、回路基板B前縁上面を、基板押さえ部材5eの爪本体51e下面に、突き当てる。すなわち、一対の基板押さえ部材5d、5eと基板支持部材5cとにより、上下方向から回路基板Bを挟持する。それから、サイドクランプ用シリンダ装置40にエアを供給し、従属クランプ2aと基準クランプ2bとの間に、前後方向から回路基板Bを挟持する。その後、回路基板Bの水平方向位置を補正する。すなわち、後述する印刷位置に対する回路基板Bの水平方向の誤差を補正する。
次に、圧接工程について説明する。図21に、本実施形態のスクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階の模式図を示す。前出図20に示すように、本工程においては、さらに、回路基板Bを、印刷位置H1まで上昇させる。回路基板Bは、上下方向から基板挟持装置5により、前後方向から従属クランプ2aおよび基準クランプ2bにより、それぞれ挟持されたままである。
図21に示すように、印刷位置H1まで上昇した回路基板Bは、スクリーンマスク420cに当接する。この状態で、真空ポンプを駆動することにより、吸引孔450a、450bにスクリーンマスク420cを吸着させる。そして、スクリーンマスク420c下面を、回路基板B上面に圧接させる。
図22に、本実施形態のスクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階における回路基板B後縁付近の拡大断面図を示す。図22に示すように、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間には、爪本体51dが介在している。また、従属クランプ2aの爪本体51d配置部位には、吸引孔450aが配置されていない(前出図15参照)。このため、爪本体51d配置部位には、吸引孔450aの負圧が発生しない。よって、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間における爪本体51d介在部位が、非圧接領域Aに相当する。非圧接領域Aは、左右方向に所定の間隔(隣接する一対の爪本体51d同士の間隔)で点在している。
同様に、基準クランプ2bの爪本体51e配置部位には、吸引孔450bが配置されていない(前出図15参照)。このため、爪本体51e配置部位には、吸引孔450bの負圧が発生しない。よって、回路基板Bとスクリーンマスク420cとの間における爪本体51e介在部位が、非圧接領域に相当する。非圧接領域は、左右方向に所定の間隔(隣接する一対の爪本体51e同士の間隔)で点在している。
次に、抜出工程について説明する。図23に、本実施形態のスクリーン印刷方法の抜出工程の第二段階および圧接解除工程および印刷工程の模式図を示す。前出図21に示すように、本工程においては、挟持状態の基板押さえ部材5d、5eを、解放状態に切り替える。具体的には、吸引孔450a、450bからスクリーンマスク420cに負圧を加えたまま、軸部50dを中心に、爪本体51dを後方に180°回転させる。並びに、軸部50eを中心に、爪本体51eを前方に180°回転させる。
次に、圧接解除工程について説明する。前出図23に示すように、本工程においては、真空ポンプを停止させる。そして、吸引孔450a、450bからスクリーンマスク420cへの負圧の供給を停止する。このため、回路基板Bとスクリーンマスク420cとは、密接しているものの、圧接していない状態となる。
次に、印刷工程について説明する。前出図23に示すように、本工程においては、スキージ用シリンダ装置432を駆動し、スキージ本体433を下降させる。そして、スキージ本体433をスクリーンマスク420cに当接させる。それから、ガイド部材434に沿って、スキージ用シリンダ装置432つまりスキージ本体433を移動させる。そして、スクリーンマスク420cの印刷用孔(図略)を介して、回路基板Bの所定位置に、クリームはんだを塗布する。
次に、再圧接工程について説明する。図24に、本実施形態のスクリーン印刷方法の再圧接工程であってかつ挿入工程の第一段階の模式図を示す。図24に示すように、本工程においては、真空ポンプを駆動することにより、吸引孔450a、450bにスクリーンマスク420cを吸着させる。そして、スクリーンマスク420c下面を、回路基板B上面に圧接させる。本工程により、上記圧接工程同様に、従属クランプ2a、2bの長手方向に沿って、所定の間隔で、非圧接領域が形成される(前出図22参照)。
次に、挿入工程について説明する。図25に、本実施形態のスクリーン印刷方法の挿入工程の第二段階であってかつ剥離工程の模式図を示す。前出図24および図25に示すように、本工程においては、解放状態の基板押さえ部材5d、5eを、挟持状態に切り替える。具体的には、吸引孔450a、450bからスクリーンマスク420cに負圧を加えたまま、軸部50dを中心に、爪本体51dを前方に180°回転させる。爪本体51dは、非圧接領域に挿入される。並びに、軸部50eを中心に、爪本体51eを後方に180°回転させる。爪本体51eは、非圧接領域に挿入される。そして、回路基板Bを、爪本体51d、51eと、基板支持部材5cとにより、上下方向から挟持する。
次に、剥離工程について説明する。前出図25に示すように、本工程においては、真空ポンプを停止させる。そして、吸引孔450a、450bからスクリーンマスク420cへの負圧の供給を停止する。それから、サイドクランプ用シリンダ装置40のエアをリークし、従属クランプ2aおよび基準クランプ2bによる、回路基板B前後方向からの挟持力を除去する。続いて、爪本体51d、51eに対して、基板支持部材5cを下降させる。並びに、従属クランプ2a、基準クランプ2bを下降させる。その後、前出図18に示すように、回路基板Bを、一対のベルトコンベア7a、7bにより搬出し、電子部品を搭載し、リフローはんだ付けを行う。
[作用効果]
次に、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1の作用効果について説明する。本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1は、構成が共通する部分については、第一実施形態のスクリーン印刷方法及びスクリーン印刷機と同様の作用効果を有する。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機1によると、吸引装置45の負圧により、回路基板Bとスクリーンマスク420cとを圧接させることができる。このため、回路基板Bおよびスクリーンマスク420cに損傷を与えるおそれが小さい。また、吸引孔450a、450bは、サイドクランプ装置2に組み込まれている。このため、印刷部10の構造が簡単になる。
また、本実施形態のスクリーン印刷機1によると、前後方向に往復動するのではなく、回転する基板押さえ部材5d、5eが配置されている。このため、スクリーン印刷機1の前後方向の長さを小さくすることができる。
また、本実施形態のスクリーン印刷機1によると、前出図17に示すように、解放状態において、切欠部20a内から軸部50dが上方に突出していない。このため、印刷工程において、より回路基板Bとスクリーンマスク420cとを密着させやすい。したがって、本実施形態のスクリーン印刷機は、印刷精度が高い。また、回路基板Bのはんだ印刷部分に「にじみ」が発生するおそれが小さい。
<第三実施形態>
本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機と、第二実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機と、の相違点は、基板押さえ部材の爪本体の形状のみである。したがって、ここでは主に相違点について説明する。
図26に、本実施形態のスクリーン印刷機の基板押さえ部材付近の拡大模式図を示す。なお、図18と対応する部位については同じ符号で示す。また、図26に示すのは、一対の基板押さえ部材5d、5e(前出図18参照)のうち、後方の基板押さえ部材5dのみである。前方の基板押さえ部材5eの形状も、後方の基板押さえ部材5dの形状と、同様である。以下の説明は、前方の基板押さえ部材5eに対する説明を兼ねるものである。
図26中、第二実施形態の爪本体の形状を一点鎖線で示す。図26に示すように、本実施形態の基板押さえ部材5dの爪本体51dは、第二実施形態の爪本体と比較して、前縁部分X1の曲率が大きくなっている。並びに、前端X2が面取り状に丸くなっている。
本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機は、構成が共通する部分については、第二実施形態のスクリーン印刷方法及びスクリーン印刷機と同様の作用効果を有する。
また、本実施形態のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機によると、第二実施形態と比較して、爪本体51dの前縁部分X1が小さくなっている。また、前端X2が丸められている。このため、回転する際、爪本体51dがスクリーンマスク下面を削ってしまうおそれが小さい。
<その他>
以上、本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
例えば、各種シリンダ装置に用いる流体は特に限定しない。エア以外の気体、水やオイルなどの液体などを用いることができる。また、第一実施形態の押圧板441a、441bの代わりに、棒状の押圧部材を配置してもよい。この場合は、左右方向に所定間隔ごとに、多数の押圧部材を配置してもよい。また、第二実施形態、第三実施形態の複数の基板押さえ部材5dは、左右方向に延在する共通の回転軸により回転させてもよい。同様に、複数の基板押さえ部材5eは、左右方向に延在する共通の回転軸により回転させてもよい。こうすると、挟持状態と解放状態とを切り替える際、複数の基板押さえ部材5d同士、または複数の基板押さえ部材5e同士の動作を揃えやすい。また、基板押さえ部材5d、5eの駆動機構も特に限定しない。ステッピングモータの他、例えばシリンダ装置などにより基板押さえ部材5d、5eを駆動してもよい。また、第一実施形態の押圧装置44と第二実施形態、第三実施形態の吸引装置45とを併用して、回路基板Bにスクリーンマスク420cを圧接してもよい。
第一実施形態のスクリーン印刷機の側面図である。 同スクリーン印刷機の可動部の上部分の斜視図である。 同スクリーン印刷機の可動部の上部分の分解斜視図である。 第一実施形態のスクリーン印刷方法の挟持工程の第一段階の模式図である。 同工程の第二段階の模式図である。 同工程の第三段階の模式図である。 同工程の第四段階であってかつ圧接工程の第一段階の模式図である。 第一実施形態のスクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階の模式図である。 同スクリーン印刷方法の抜出工程の第二段階であってかつ圧接解除工程の第一段階の模式図である。 同スクリーン印刷方法の圧接解除工程の第二段階の模式図である。 同工程の第三段階であってかつ印刷工程の模式図である。 同スクリーン印刷方法の挿入工程の第一段階の模式図である。 同挿入工程の第二段階であってかつ剥離工程の模式図である。 第二実施形態のスクリーン印刷機の側面図である。 同スクリーン印刷機の可動部の上部分の斜視図である。 図15の円XVI内の拡大図である(挟持状態)。 図16の基板押さえ部材が回転した状態の拡大図である(解放状態)。 第二実施形態のスクリーン印刷方法の挟持工程の第一段階の模式図である。 同工程の第二段階の模式図である。 同工程の第三段階であってかつ圧接工程の第一段階の模式図である。 同スクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階の模式図である。 同スクリーン印刷方法の圧接工程の第二段階であってかつ抜出工程の第一段階における回路基板後縁付近の拡大断面図である。 同スクリーン印刷方法の抜出工程の第二段階および圧接解除工程および印刷工程の模式図である。 同スクリーン印刷方法の再圧接工程であってかつ挿入工程の第一段階の模式図である。 同スクリーン印刷方法の挿入工程の第二段階であってかつ剥離工程の模式図である。 第三実施形態のスクリーン印刷機の基板押さえ部材付近の拡大模式図である。 従来のスクリーン印刷機の回路基板挟持前における模式図である。 同スクリーン印刷機の回路基板挟持中における模式図である。 同スクリーン印刷機の印刷中における模式図である。
符号の説明
1:スクリーン印刷機。
2:サイドクランプ装置、2a:従属クランプ、2b:基準クランプ、20a:切欠部。
3:位置決め装置、30:ボールねじ、31:ナット部、310:ナット本体、311:ブラケット。
40:サイドクランプ用シリンダ装置、41a:基板押さえ部材用シリンダ装置、41b:基板押さえ部材用シリンダ装置、42:スクリーン装置、43:スキージ装置、44:押圧装置、45:吸引装置、400:シリンダ本体、401:ピストンロッド、410a:シリンダ本体、410b:シリンダ本体、411a:ピストンロッド、411b:ピストンロッド、412a:ブラケット、412b:ブラケット、420a:フレーム、420b:フレーム、420c:スクリーンマスク、432:スキージ用シリンダ装置、433:スキージ本体、434:ガイド部材、440a:押圧板用シリンダ装置、440b:押圧板用シリンダ装置、441a:押圧板、441b:押圧板、450a:吸引孔、450b:吸引孔。
5:基板挟持装置、5a:基板押さえ部材、5b:基板押さえ部材、5c:基板支持部材、5d:基板押さえ部材、5e:基板押さえ部材、50a:基部、50b:基部、50d:軸部、50e:軸部、51a:爪部、51b:爪部、51d:爪本体、51e:爪本体、500d:凸部。
60:第一テーブル、61:第二テーブル、62:第三テーブル、601:昇降部材、602:ナット部、604:モータ、605:ガイドロッド、610:ローラ、620:ボールベアリング、621:カム用ガイドレール、622:カム部材、623:部材用ガイドレール。
7:コンベア装置、7a:ベルトコンベア、7b:ベルトコンベア、70a:ベルト、70b:ベルト。
8:可動部。
9:支持部、90:昇降テーブル、91:支柱、92:昇降装置、900:平枠部、901:被ガイド柱、902:被ガイド凹部、903:ナット部、910:ガイドレール、920:モータ。
10:印刷部。
A:非圧接領域、B:回路基板、H1:印刷位置、X1:前縁部分、X2:前端。

Claims (9)

  1. 基板押さえ部材と基板支持部材とを有する基板挟持装置により印刷前の回路基板を上下方向から挟持する挟持工程と、
    挟持した該回路基板と該回路基板の上方に配置されるスクリーンマスクとを上下方向から圧接させ圧接状態とする圧接工程と、
    該圧接状態の該回路基板と該スクリーンマスクとの間から該基板押さえ部材を抜き出す抜出工程と、
    該回路基板と該スクリーンマスクとを密接させたまま該圧接状態を解除する圧接解除工程と、
    該スクリーンマスクを介して該回路基板にクリームはんだを印刷する印刷工程と、
    を有するスクリーン印刷方法。
  2. さらに、印刷後の前記回路基板と前記スクリーンマスクとを上下方向から再び圧接させ前記圧接状態とする再圧接工程と、
    該圧接状態の該回路基板と該スクリーンマスクとの間に前記基板押さえ部材を挿入する挿入工程と、
    該回路基板から該スクリーンマスクを剥離させる剥離工程と、
    を有する請求項1に記載のスクリーン印刷方法。
  3. 前記圧接工程において、前記回路基板と前記スクリーンマスクとの間には、該回路基板と該スクリーンマスクとが圧接しない非圧接領域が形成され、
    前記挿入工程において、前記基板押さえ部材は、該非圧接領域に挿入される請求項2に記載のスクリーン印刷方法。
  4. 記圧接工程において、前記回路基板と前記スクリーンマスクとの間には、該回路基板と該スクリーンマスクとが圧接しない非圧接領域が形成され、
    前記抜出工程において、前記基板押さえ部材は、該非圧接領域から抜き出される請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
  5. 前記圧接状態は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に押しつける押圧装置により形成される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
  6. 前記圧接状態は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に引きつける吸引装置により形成される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
  7. 基板押さえ部材と、基板支持部材と、を有し、回路基板を上下方向から挟持可能な基板挟持装置と、
    該回路基板の上方に配置されるスクリーンマスクと、
    該スクリーンマスクを該回路基板に圧接可能な圧接装置と、
    を備えてなるスクリーン印刷機であって、
    前記スクリーンマスクを介して前記回路基板にクリームはんだを印刷する印刷位置において、該スクリーンマスクは水平方向に略平面状になるように設定されており、
    印刷までの間に、前記圧接装置の供給する圧接力により前記基板挟持装置で挟持された該回路基板上面に該スクリーンマスク下面を圧接させ、そのままの状態で該基板挟持装置の前記基板押さえ部材を該回路基板上面から撤去し、
    該印刷位置において、該圧接力を該スクリーンマスクから除去、該回路基板上面と該スクリーンマスク下面とを密接した状態に保つことを特徴とするスクリーン印刷機。
  8. 前記圧接装置は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に押しつける押圧装置である請求項7に記載のスクリーン印刷機。
  9. 前記圧接装置は、前記スクリーンマスクを前記回路基板に引きつける吸引装置である請求項7に記載のスクリーン印刷機。
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