JPH0360093A - クリーム半田局部印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明クリーム半田局部印刷装置を以下の項目に従って
詳細に説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ６発明の概要 Ｃ１従来技術 り１発明が解決しようとする課題 Ｅ１課題を解決するための手段 Ｆ、実施例 ａ　プリント回路基板［第１図、第２図、第４図、第Ｓ
図］ ｂ　クリーム半田局部印刷装置［￥Ｓ１図乃至第４図］ ｂ−１，ガイドレール、ロボット［第２図、第４図］ ｂ−２，印荊１へ・ソド「箪１画乃卒箪４図１ｂ−２−
ａ、スクリーン筐体［穿 １図乃至第４図］ ｂ−２−ｂ、スキージ［第１図、穿 ３図、第４図コ ｂ−２−ｃ、デイスペンサー［穿 ２図乃至第４図］ ｂ−３，印刷［第１図、第５図（Ｂ）］］ｂ−３−ａ、
印刷ヘッのプリント 回路基板上へのアクセ ス外 ｂ−３−ｂ、スキージ動作 Ｇ０発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規なりリーム半田局部印刷装置に湛する。詳
しくは、クリーム半田を回路基板の局部に印刷する装置
に関するものであり、電子部品の一部が搭載済の回路基
板であっても、その局所への印刷を所謂印刷スクリーン
を用いて行なうことができるようにした新規なりリーム
半田局部印刷装置を提供しようとするものである。

（Ｂ、発明の概要） 本発明クリーム半田局部印刷装置は、印刷パターンが形
成された半田透過部の両脇Ｃ位置した半田待機部を側方
から見て互いに略逆ハ字状を為すように傾斜させて成る
印刷スクリーンを回路基板の印刷箇所と接触させた状態
で、スキージを上記２つの半田待機部の一方から半田透
過部を経て他方の半田待機部へと移動させ、それにより
、電子部品の一部が搭載済の回路基板であっても、その
局所に、クリーム半田を印刷スクリーンを用いて印刷す
ることができるようにしたものである。

（Ｃ，従来技術） 例えば、チップ部品等所謂表面実装型の電子部品のプリ
ント回路基板への搭載は、通常、その外表面に位置した
端子部をプリント回路基板上の導体の接続ランドに予め
塗布されたクリーム半田に粘着させることにより行なわ
れる。

そして、従来、上記クリーム半田をプリント回路基板上
へ塗布する方式には、主に、スクリーン印刷方式とデイ
スペンサ一方式とがあり、通常、スクリーン印刷方式に
よる塗布は、プリント回路基板の接続ランドの配置パタ
ーンと同じパターンで半田透過孔が形成された印刷スク
リーンをプリント回路基板に重ね合わせると共に印刷ス
クリーン上にクリーム半田を供給し、これをスキージで
こするように移動させることにより行なわれる。

また、デイスペンサ一方式による塗布は、シリンダー状
をした容器に貯留されたクリーム半田を、高圧空気によ
り、接続ランド１つ毎に押し出すことにより行なわれる
。

（Ｄ、発明が解決しようとする課題） ところで、プリント回路基板の多くは、複数の電子部品
を備えており、そして、それら電子部品のプリント回路
基板への搭載順序は、個々の電子なＲ」１パ）πく媚＾
−−ｂシーｒ檀４ｂ↓１ノシユｈｆ↓打仕Ｕす、ｆ４し
て、あるいは、当該回路の全体が完成する前に部分的に
まとまった回路を検査する等中間的な処置が必要になる
ときはそのような処置の手順をも考慮して決定するのが
一般的であり、また、そのような検査を行なうときは、
通常、そこまでの工程で搭載された電子部品を接続ラン
ドに半田付する必要がある。

換言すれば、ある電子部品については既に搭載済の電子
部品の半田付が為された後に搭載しなければならないこ
とがある。

しかも、クリーム半田の経時的な変性や処理の必要性等
の関係から、他の電子部品の半田付後に搭載される電子
部品用のクリーム半田の塗布を上記半田付の後に行なわ
なければならないこともある。即ち、電子部品の一部が
搭載済のプリント回路基板にクリーム半田を塗布しなけ
ればならないこともある。

そして、従来のスフ−リン印刷方式によるクリーム半田
印刷装置は、その印刷スクリーンの全路基板に対しては
その半田塗布面に印刷スクリーンを重ね合わせることが
略不可能であり、従って、局部的にクリーム半田を塗布
する場合は、前記したデイスペンサ一方式による他無か
った。

ところが、このデイスペンサ一方式によると、クリーム
半田の塗布を接続ランド１つ毎に行なうため、時間がか
かり、また、クリーム半田の塗布量を調節し難く、更に
は、掻く少量のクリーム半田を塗布する場合はその供給
端部に針様の細いパイプを使用するため、このパイプ内
での半田の詰りか多発し、保守作業に多くの時間を割か
れる等の問題があった。

（Ｅ、課題を解決するための手段） そこで、本発明クリーム半田局部印刷装置は、上記課題
を解決するために、印刷パターンを有する略水平な半田
透過部と該半田透過部のスキージ方向における両端から
斜め上方へ向けて互いに略逆ハ字状を為すように突出し
た２つの半田待機部とを有する印刷スクリーンと、スキ
ージと、印刷スクリーン上にクリーム半田を供給する半
田供給手段と、上記スキージを印刷スクリーンの一方の
半田待機部から半田透過部を経て他方の半田待機一部へ
移動させるスキージ移動手段と、印刷スクリーンをその
半田透過部が印刷位置に来た回路基板の印刷箇所と接す
るように移動させるスクリーン移動手段とを設けたもの
である。

従って、本発明クリーム半田局部印刷装置にあっては、
印刷スクリーンの半田待機部が傾斜しているので、印刷
スクリーンの水平部の大きさを回路基板の印刷箇所の大
きさと同じ大きさにすることができ、このため、印刷ス
クリーンを回路基板上に載置してもその印刷スクリーン
が回路基板に搭載済の電子部品に接することが無く、従
って、電子部品の一部が搭載済の回路基板に対してもク
リーム半田をスクリーン印刷により塗布することができ
る。

（Ｆ、実施例） 以下に、本発明クリーム半田局部印刷装置の詳細を図示
した実施例に従って説明する。

先ず、クリーム半田局部印刷装置１によりクリーム半田
の印刷が為される回路基板の一例について説明し、その
後でクリーム半田局部印刷装置１の各部を説明する。

（ａ、プリント回路基板）［第１図、第２図、第４図、
第５図コ ２はプリント回路基板であり、その表裏両面３ａ、３ｂ
に所定の配線パターンを有するプリント導体４．４、・
・・が形成されており、電子部品５．５、・・・その他
の図示しない電子部品が搭載され、かつ、それら電子部
品の端子部がプリント導体４．４、・・・と半田付され
ることにより所定の機能を有する電子回路が形成される
。

４ａ、４ａ、　　・・・は、例えば、図示しないＩＣの
リードが半田付される接続ランドであり、これら接続ラ
ンド４ａ、４ａ、　　・・・はプリント回路基板２の表
面３ａの略中央部に２列に配置されている。

そして、このような接続ランド４ａ、４ａ。

・・Ｃクリーム半田局部印刷装置１によるクリーム半田
の印刷が行なわれ、しかも、その印刷は、電子部品５．
５、・・・がプリント回路基板２に搭載されかつプリン
ト導体４．４、・・・と半田付された後に行なわれる。

即ち、プリント回路基板２は、電子部品の一部が既に半
田付された状態でクリーム半田局部印刷装置１へと移送
される。

（ｂ、クリーム半田局部印刷装置）［第１図乃至第４図
コ （ｂ−１，ガイドレール、ロボット）［第２図、第４図
］ ６はクリーム半田局部印刷装置１の機会であり、その上
面６ａの一側端側へ偏倚した位置に互いに平行に延びる
２木のガイドレール７．７を有する基板移送部８が配置
されている。

９は三次元直交型のロボットであり、機台６の上面６ａ
の他側搗客ｎのイ台置ｌ−琴暦貿れト篭１の移動ユニッ
ト９ａと該第１の移動ユニット９ａによりガイドレール
７．７の延びる方向と同じ方向へ移動される第２の移動
ユニット９ｂと該第２の移動ユニット９ｂによりガイド
レール７．７の延びる方向と水平に直交する方向へ移動
される第３の移動ユニット９Ｃと該第３の移動ユニット
９Ｃにより上下方向へ移動される垂直移動軸９ｄ等から
戊り、第３の移動ユニット９Ｃはガイドレール７．７よ
り高い位置に配置されている。

そして、前記プリント回路基板２は、その表面３ａが上
方を向く向きでその両側端縁がガイドレール７．７に摺
動自在に支持されて移送され、基板移送部８における位
置決めは位置決めユニット１０（第２図にその一部のみ
を示しである。）により為される。

（ｂ−２，Ｅｌｌ刷ヘット）［第１図乃至第４図］１１
は印刷ヘッドであり、略箱状をしたスクリーン筐体と、
該スクリーン筐体の内部に移動自在に配置された２つの
スキージと、スクリーン筐体の内部にクリーム半田を適
時に供給するデイスペンサー等から成る。

（ｂ−２−ａ、スクリーン筐体）［第１図乃至第４図］ １２はスクリーン筐体である。

該スクリーン筺体１２は上方から見て略長方形をした外
形を有する箱状に形成され、その天板部１３の中央部が
前記垂直移動軸９ｄの下端に固定されている。

そして、このようなスクリーン筐体１２の底板部１４が
クリーム半田の印刷を行なうためのスクリーン部になっ
ており、該スクリーン部１４はその長平方向における中
央部を為す水平な半田透過部１５と、該半田透過部１５
の両端から各別に斜め上方へ向けて互いに略逆ハ字状を
為すように突出した傾斜板状の半田待機部１６．１６′
とから成る。また、半田透過部１５は前記プリント回路
基板２の表面３ａのうち接続ランド４ａ、４ａ、・・・
を含む最小限の矩形をした領域１７（以下、「印刷箇所
」と言う。）より僅かに大きく形成されており、この半
田透過部１５に上記接続ランド４ａ、４ａ、　　・・・
の配置パターンと同じパターンに配置された半田透過孔
１５ａ、１５ａ。

・・・が形成されている。即ち、これら半田透過孔１５
ａ、１５ａ、・・・は２列に形成され、その各列は半田
透過部１５のうち半田待機部１６．１６′寄りの端部に
各別に配置されている。

（ｂ−２−ｂ、スキージ）［第１図、第３図、第４図］ １８はスクリーン筐体１２と一体的に移動するように支
持されたスキージ用エアシリンダーであり、そのピスト
ンロッド１９がスクリーン筐体１２の内部に軸方向が半
田透過部１５及び半田待機部１６．１６′の配列方向（
以下、「スキージ方向」と言う。）に沿って延びるよう
に突出され、該ピストンロッド１９の先端部に厚い板状
をしたｆぶ勧ベース２のが田空文りずいスそして、該移
動ベース２０の上面にスキージ引上用の２つのエアシリ
ンダー２１．２１’が固定されており、これらエアシリ
ンダー２１，２１’は軸方向が上下方向に延び、かつ、
互いに前記スキージ方向で相離間して配置されている。

２２．２２′は上記エアシリンダー２１．２１′により
上下方向に移動されるピストンロッドであり、その下端
部にスキージ方向と水平に直交する方向に長いスキージ
支持部材２３．２３′が固定されており、これらスキー
ジ支持部材２３．２３′に矩形の板状をしたスキージ２
４．２４′の上端部が取着されている。

従って、スキージ２４．２４′はスキージ方向で互いに
相離間して平行に対向するように位置されている。

２５．２５′はコイルスプリングであり、上記ピストン
ロッド２２．２２′に外嵌されると共にａｒｂベース２
０とスキージ支持部材２３．２３′との間で圧縮されて
いる。

ＬＡ）　Ｌ　　て　　　　ビ　７１−　　＋ノ　ロ　旬
　　ば　り　　り　　　　　り　　り　　′　＾＜　　
１−　７シリンダー２１．２１′により上方の移動力が
付勢されるとピストンロッド２２．２２′とスキージ支
持部材２３．２３′とスキージ２４．２４′が、コイル
スプリング２５．２５’を圧縮して、それぞれ第１図（
Ｂ）に示す位置（以下、「引上位置」と言う。）まで移
動されてこの高さに保持され、また、その状態からピス
トンロッド２２．２２′に対する上方への移動力の付勢
が解除されると、ピストンロッド２２．２２′とスキー
ジ支持部材２３．２３′とスキージ２４．２４′がコイ
ルスプリング２５．２５′の弾発力により一体的に下方
へ移動し、それにより、スキージ２４．２４′の下端縁
がスクリーン部１４の上面に当接される。

また、スキージ用エアシリンダー１８のピストンロッド
１９が移動すると、移動ベース２０及びスキージ引上用
のエアシリンダー２１．２１’がスキージ方向へ移動さ
れるので、それにより、２つのスキージ２４．２４′が
同時にスキージ方向へ移動される。

（ｂ−２−ｃ、デイスペンサー）［第２図乃至第４図］ ２６はクリーム半田２７をスクリーン部１４上へ供給す
るためのデイスペンサーであり、半田タンク２８と、一
端部が該半田タンク２８のノズル状をした下端部２８ａ
に連結された半田供給バイブ２９と、一端が図示しない
高圧空気発生器と連結され他端が半田タンク２８内部の
上端部に連通したエアー噴人口２８ｂと連結されたエア
ーホース３０（第２図参照）等から成り、半田タンク２
８は図示しない支持手段によりスクリーン筐体１２にこ
れと一体的に移動するように支持され、半田供給バイブ
２９の先端部２９ａはスクリーン筺体１２内に突出され
ると共に半田透過部１５に上方から臨むように配置され
ている。

従って、半田タンク２８内に高圧空気が供給されると、
該半田タンク２８内のクリーム半田２７が半田供給バイ
ブ２９を経て押し出されて行き、半田透過部１５上に滴
下される。

尚、このようなりリーム半田２７の供給は、半田供給バ
イブ２９の先端部２９ａが上方から見て２つのスキージ
２４と２４′との間に位置した状態で行なわれる。

（ｂ−３，印刷）［第１図、第５図（Ｂ）］そこで、こ
のようなりリーム半田局部印刷装置１によるプリント回
路基板２に対するクリーム半田２７の印刷は、例えば、
次のように行なわれる。

（ｂ−３−ａ、印刷ヘッドのプリント回路基板上へのア
クセス外） プリント回路基板２が基板移送部８の所定の印刷位置に
位置決めされると、印刷ヘッド１１が、ロボット９によ
り、プリント回路基板２の前記印刷筒所１７に真上から
対向する位置へと移動され、次いで、該ロボット９の垂
直移動軸９ｄが下方へ移動して印刷ヘッド１１をプリン
ト回路基板２上にアクセスさせる。

これにより、スクリーン筐体１２のスクリーン部１４の
半田透過部１５の下面が印刷箇所１７と面接触され、そ
の半田透過孔１５ａ、１５ａ、・・が接続ランド４ａ、
４ａ、　　・・・と各別に対応して位置される。

このとき、スクリーン部１４の半田待機部１６．１６′
は、第１図に示すように、プリント回路基板２に搭載流
の電子部品５．５、・・・に接触すること無く、それら
電子部品５．５、・・・に略斜め上方から対向するよう
に位置される。

そして、スキージ２４．２４′は、初期状態において、
第１図（Ａ）に示すように、一方のもの２４、即ち、同
図に向って左側のスキージ２４だけが引上位置に引き上
げられた状態で他方のスキージ２４′が半田透過部１５
の一端部、即ち、同図に向って左端部と接触する位置に
待機されており、そして、この状態では一方のスキージ
２４が一方の半田待機部１６のスキージ方向における略
中間の部分と接するように位置されている。

尚、スクリーン部１４上に供給されたクリーム半田２７
は、スキージ２４．２４′が上記した位置へと移動する
とき他方のスキージ２４′によって押されて一方の半田
待機部１６′の下半部に乗り上げるように移動され、２
つのスキージ２４と２４′との間に位置されている。

（ｂ−３−ｂ、スキージ動作） そこで、印刷ヘッド１１がプリント回路基板２上に前記
したようにアクセスされると、先ず、他方のスキージ２
４′が第１図（Ｂ）に示すように引上位置へ引き上げら
れると共に一方のスキージ２４用のエアシリンダー２１
によるピストンロッド２２に対する上方への移動力の付
勢が解除され、従って、一方のスキージ２４が半田待機
部１６の上面に適度の弾発力で弾接される。

そして、この状態からスキージ用エアシリンダー１８の
ピストンロッド１９が同図に向って右方へ移動される。

従って、一方のスキージ２４は先ず、−方の半田待機部
１６上を辷るように斜め下方へ向けて移動し、次いで、
第１図（Ｃ）に示すように半田透過部１５の一端部に当
接したところからは該半田透過部１５の上面をこすりな
がら水平に移動して行き、そして、スキージ２４のこの
ような移動によって、クリーム半田２７が一方の半田待
機部１６と半田透過部１５のそれぞれの上面を順次移動
されて行き、半田透過部１５上を移動されるとき、その
一部が、半田透過孔１５ａ、１５ａ、・・を通して接続
ランド４ａ、４ａ、　　・・・上に供給される。

そして、ピストンロッド１９の右方への移動は、少なく
とも、一方のスキージ２４が第１図（Ｄ）に示すように
半田透過部１５と他方の半田待機部１６′とが連続して
いる箇所に来た後停止される。

これにより、接続ランド４ａ、４ａ、　　・・・にもれ
無くクリーム半田２７が供給され、また、この状態で、
他方のスキージ２４′は他方の半田待機部１６′の中間
の部分と接するように位置される。

しかして、第５図（Ｂ）に示すように、接続ランド４ａ
、４ａ、　　・・・上にクリーム半田２７．２７、・・
・が印刷される。

尚、このようなスキージ動作は、必要に応じて、往復動
作として行なわれる。即ち、第１図（Ｄ）に示す状態か
ら一方のスキージ２４を引き上げ、かつ、他方のスキー
ジ２４′に対する上方への移動力の付勢を解除して移動
ベース２０を左方へ移動させると、今度は、他方のスキ
ージ２４′がクリーム半田２７を移動させて行くため、
クリーム半田２７の接続ランド４ａ、４ａ。

・・・に対する供給動作が二度為されることになり、そ
れにより、印刷がより確実に行なわれると共にクリーム
半田の塗布量を均一にすることができる。

そして、接続ランド４ａ、４ａ、　　・・・に対するこ
のような印刷が終了すると、印刷ヘッド１１が上方へ引
き上げられると共に、プリント回路基板２が次の工程へ
移送されて行く。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明クリ
ーム半田局部印刷装置は、必要な電子部品の一部が搭載
済の回路基板にクリーム半田を局部的に印刷する装置で
あって、印刷パターンを有する略水平な半田透過部と該
半田透過部のスキージ方向における両端から斜め上方へ
向けて互いに略逆ハ字状を為すように突出した２つの半
田待機部とを有する印刷スクリーンと、スキージと、印
刷スクリーン上にクリーム半田を供給する半田供給手段
と、上記スキージを印刷スクリーンの一方の半田待機部
から半田透過部を経て他方の半田待機部へ移動させるス
キージ移動手段と、印刷スクリーンをその半田透過部が
印刷位置に来た回路基板の印刷箇所と接するように移動
させるスクリーン移動手段とを備えたことを特徴とする
。

従って、本発明クリーム半田局部印刷装置にあっては、
印刷スクリーンの半田待機部が傾斜しているので、印刷
スクリーンの水平部の大きさを当該回路基板の印刷箇所
の大きさと同じ大きさにすることができ、このため、印
刷スクリーンを回路基板上に載置してもその印刷スクリ
ーンが回路基板に搭載済の電子部品に接することが無く
、従って、電子部品の一部が搭載済の回路基板に対して
もクリーム半田をスクリーン印刷により塗布することが
できる。

尚、前記実施例においては、半田透過部と半田待機部と
を一体に形成するようにしたが、場合によっては、半田
透過部と半田待機部とを各別に形成した後に組み付ける
ようにしても良い。

また、本発明クリーム半田局部印刷装置は、電子部品が
搭載されていない状態の回路基板にクリーム半田を印刷
するのに使用することも考えられる。例えば、大型の回
路基板、あるいは同じ印刷パターンが複数集合した所謂
集合化基板等にクリーム半田を印刷する場合、その全印
刷パターンを幾つかのブロックに分け、それらブロック
毎に本発明クリーム半田局部印刷装置を使用して印刷す
るようにすれば、この種の印刷装置を小型化することが
できると共に、他の工程との時間的歩調を合わせ易くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明クリーム半田局部印刷装置の実施の一例を
示すものであり、第１図は印刷動作を（Ａ）から（Ｄ）
へ順を追って示す印刷ヘッドの拡大断面図、第２図は装
置全体を示す斜視図、第３図は印刷ヘッドの一部を切り
欠いて示す拡大斜視図、第４図は第１図（Ｃ）のＩＶ−
ＩＶ線に沿う断面図、第５図は回路基板の一例を示すも
ので（Ａ）は印刷前の状態を示す斜視図、（Ｂ）は印刷
後の状態を示す斜視図である。 符号の説明 １・・・クリーム半田局部印刷装置、 ２・・・回路基板、　　５・・・電子部品、９・・・ス
クリーン移動手段、 １４・・・印刷スクリーン、 １５　・ １６． １７　・ １８． ２４． ２６　・ ２７　・ ・・半田透過部、 １６′・・・半田待機部、 ・・印刷箇所、 １９．２０・・・スキージ移動手段、 ２４′・・・スキージ、 ・・半田供給手段、 ・・クリーム半田 印刷ヘッドの拡大断面図 第 図 （Ａ） 印刷ヘッドの拡大断面図 第 図 ＣＢ） 印刷ヘッドの拡大断面図 第 図 （Ｃ） 印刷ヘッドの拡大断面図 第 図（Ｄ） ＼ 印刷ヘッドの一部切欠拡大斜視図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　必要な電子部品の一部が搭載済の回路基板にクリーム
   半田を局部的に印刷する装置であって、印刷パターンを
   有する略水平な半田透過部と該半田透過部のスキージ方
   向における両端から斜め上方へ向けて互いに略逆ハ字状
   を為すように突出した２つの半田待機部とを有する印刷
   スクリーンと、 スキージと、 印刷スクリーン上にクリーム半田を供給する半田供給手
   段と、 上記スキージを印刷スクリーンの一方の半田待機部から
   半田透過部を経て他方の半田待機部へ移動させるスキー
   ジ移動手段と、 印刷スクリーンをその半田透過部が印刷位置に来た回路
   基板の印刷箇所と接するように移動させるスクリーン移
   動手段とを備えた ことを特徴とするクリーム半田局部印刷装置