JPH07195657A - クリーム半田の塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 回路基板上にスクリーンを重ね合わせ、スキ
ージによってスクリーンの透孔を通して回路基板上にク
リーム半田を塗布する際において、クリーム半田が所定
の位置に正しく塗布されるようにしたクリーム半田の塗
布装置を提供することを目的とする。 ［構成］ メタルスクリーン２８に位置決めピン３０を
植設し、この位置決めピン３０を回路基板２０の位置決
め孔２５に挿入して直接位置決めした状態でクリーム半
田３３の塗布を行なうようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリーム半田の塗布装置
に係り、とくに回路基板上にスクリーンを重ね合わせ、
スキージによってスクリーンの透過部を通して回路基板
の所定の位置にクリーム半田を塗布するようにしたクリ
ーム半田の塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面実装による電子回路の製造が広く行
なわれるようになっている。この方法は回路基板上の接
続用ランドに予めクリーム半田を塗布するとともに、そ
の上に表面実装部品をマウントし、その状態で回路基板
をリフロー炉に導き、クリーム半田を炉内の熱で溶融さ
せて回路部品の電極を接続用ランドに半田付けするよう
にしている。

【０００３】このような表面実装による回路基板の製造
においては、クリーム半田を予め回路基板上に塗布する
必要があり、従来より図１４〜図１６に示す装置によっ
て塗布が行なわれていた。この装置において回路基板１
は吸着用治具２上に配置されるとともに、固定側の位置
決めピン３によって吸着用治具２上で所定の位置に位置
決めされるようになっていた。

【０００４】吸着用治具２は枠体４によって支持されて
いるメタルスクリーン５側に図１５に示すように上方に
移動し、回路基板１がメタルスクリーン５の下面に重ね
合わされる。そしてこのような状態においてスキージ６
によってクリーム半田７を塗布するようにしている。す
なわちメタルスクリーン５には図１７に示すように透孔
８が形成されており、この透孔８を通してクリーム半田
７を回路基板１上の接続用ランド９の表面に塗布してい
る。

【０００５】図１９は従来の別の装置を示しており、こ
こでは固定側の支持ベース１１の段部１２によって回路
基板１の一端を受けるとともに、この回路基板１の他端
部を回転支持ベース１３の段部１４によって受けるよう
にしている。回転支持ベース１３がピン１５を中心とし
て回動すると、段部１４によって回路基板１の他端が支
持されるようになる。そしてこのような状態において、
昇降台１６上に設けられている複数のピン１７によって
回路基板１の下面を受けるようにしている。

【０００６】この後に支持ベース１１と回転支持ベース
１３と昇降台１６とが一緒に上昇し、回路基板１をメタ
ルスクリーン５の下面に接合し、この状態においてクリ
ーム半田の塗布を行なうようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１４〜図１６に示す
従来のクリーム半田の塗布装置は、固定側の位置決めピ
ン３で回路基板１の位置決めを行なった状態で吸着ベー
ス２を上昇させ、メタルスクリーン５に下方から押当て
るようにしている。ここで注意しなければならないの
は、吸着ベース２とともに回路基板１が上昇すると、回
路基板１は位置決めピン３から離脱してこのピン３の規
制を受けなくなることである。

【０００８】従って回路基板１の下面に凹凸があったり
反りがあると、吸着用治具２による真空吸着がうまくい
かず、吸着力が発生しなかったり弱かったりして図１６
に示すようにクリーム半田７の印刷時に、スキージ６の
先端部に取付けられているウレタンゴム製のブレードの
印圧によって回路基板１がスキージ６の移動方向にずれ
る問題があった。

【０００９】吸着用治具２に対して回路基板１がずれる
と、図１７に示すようにスクリーン５の透孔８と回路基
板１の接続用ランド９との間にずれを生ずることにな
る。従ってこのような状態でクリーム半田の塗布を行な
うと、図１８に示すようにクリーム半田７が接続用ラン
ド９に対してずれた状態で塗布されることになる。この
ようなクリーム半田の印刷ずれは、半田ブリッジや半田
ボール等の原因になるばかりでなく、回路基板上におい
て部品が直角に立った状態で半田付けされるチップ立ち
の原因になる。これによって回路基板上に形成される電
子回路に不良が発生し、その品質が低下することにな
る。

【００１０】図１９および図２０に示すような装置によ
ると、回路基板１の両端をそれぞれ支持ベース１１の段
部１２と回転支持ベース１３の段部１４とに当接させて
位置決めを行なうようにしているために、回路基板１の
エッジの部分にバリがあると、回路基板１の位置がずれ
た状態でメタルスクリーン５に重ね合わされることにな
る。この場合にはクリーム半田の印刷ずれを発生する。
また回路基板１が図２０において斜線で示すように下側
に反ると、受けピン２０によって押されて回路基板１の
両端が支持ベース１１の段部１２および回転支持ベース
１３の段部１４からそれぞれ外れることになる。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、クリーム半田が回路基板上の所定の位
置に正しく塗布されるようにしたクリーム半田の塗布装
置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、回路基板
上にスクリーンを重ね合わせ、スキージによって前記ス
クリーンの透過部を通して回路基板の所定の位置にクリ
ーム半田を塗布するようにしたクリーム半田の塗布装置
において、前記スクリーンに位置決めピンを設けるとと
もに、回路基板に前記位置決めピンを受入れる位置決め
孔を形成するようにしたことを特徴とするクリーム半田
の塗布装置に関するものである。

【００１３】第２の発明は、上記第１の発明において、
回路基板には円形孔と長孔とが形成され、前記円形孔を
中心とする回路基板の回転量が長孔によって規制される
ようにしたものである。

【００１４】第３の発明は、上記第１の発明において、
前記位置決めピンの断面形状がほぼ３角形をなし、回路
基板の円形の位置決め孔に挿入されるようにしたことを
特徴とするクリーム半田の塗布装置に関するものであ
る。

【００１５】

【作用】第１の発明によれば、回路基板の位置決め孔に
スクリーンの位置決めピンが受入れられて位置決めされ
た状態でスキージがスクリーン上を移動してクリーム半
田の塗布が行なわれる。

【００１６】第２の発明によれば、円形孔によってスク
リーンに対して回路基板の所定の位置が規制されるとと
もに、円形孔を中心とする回路基板の回転量が長孔によ
って規制された状態で回路基板がスクリーンに対して位
置決めされる。

【００１７】第３の発明によれば、断面形状がほぼ３角
形をなす位置決めピンが回路基板の円形の位置決め孔に
挿入されて回路基板がスクリーンに対して位置決めされ
ることになる。

【００１８】

【実施例】図１および図２は本発明の一実施例に係るク
リーム半田の塗布装置のほぼ全体の構成を示すものであ
って、クリーム半田が塗布される回路基板２０を保持す
るために吸着用治具２１が設けられている。この吸着用
治具２１はその内部に吸引孔２２を有し、その上に載置
される回路基板２０を真空吸引して治具２１上に固定す
るようにしている。また吸着用治具２１の両側に配され
ている固定ベース２３上にはそれぞれ位置決めピン２４
が植設されており、これらの位置決めピン２４が回路基
板２０の位置決め孔２５に挿入され、これによって回路
基板２０の位置決めが行なわれるようになっている。

【００１９】またこのクリーム半田の塗布装置は、ステ
ンレスの薄いシートから成るスクリーン２８を備えてい
る。スクリーン２８はその周縁部が枠２９によって保持
されている。またスクリーン２８にはその所定の位置に
位置決めピン３０が設けられており、これらの位置決め
ピン３０によってクリーム半田３３の印刷による塗布時
に回路基板２０の位置決めを行なうようになっている。
またスクリーン２８上には横方向に移動可能なスキージ
３１が設けられており、その先端部に設けられているウ
レタンゴム製のブレード３２によってクリーム半田３３
を塗布するようにしている。

【００２０】枠体２９によって支持されているスクリー
ン２８は図３および図４に示すように、その外周側の部
分がテンションメッシュ３６から構成されており、この
ようなテンションメッシュ３６によって中央のスクリー
ン２８の部分に張力を与えるようにしている。そしてこ
のスクリーン２８の鎖線３７で示す印刷領域の内側に
は、多数の透孔３８が形成されており、これらの透孔３
８の部分を通してクリーム半田３３を回路基板２０上に
塗布するようにしている。

【００２１】スクリーン２８の印刷領域３７の外側には
少なくとも一対の位置決めピン３０が植設されている。
位置決めピン３０は図５および図６に示すように円形の
ピンであってフランジ４８の部分がスクリーン２８の上
側の表面に接合されるようになっている。またこのピン
３０はその先端側の部分が円錘状になっており、これに
よって回路基板２０の位置決め孔２５に容易に挿入され
るようになっている。

【００２２】図７および図８は変形例の位置決めピン４
９を示すものであって、この位置決めピン４９はその断
面形状が３角形をなしている。そしてこのような横断面
が３角形の位置決めピン４９がフランジ４８によってス
クリーン２８の所定の位置に取付けられるようになって
いる。

【００２３】これに対してクリーム半田３３が塗布され
る回路基板２０は図９に示すように、その外周側に沿っ
て切断誘導部を構成するミシン目３９が形成されてい
る。そしてこのような切断誘導部３９の内側には配線パ
ターン４０と接続用ランド４１とがそれぞれ形成されて
いる。これらの配線パターン４０と接続用ランド４１と
は、回路基板２０上に接合された銅箔をエッチングして
形成されたものである。

【００２４】また上記切断誘導部３９の外側の部分が捨
て基板領域４２になっている。そして捨て基板領域４２
には一対の位置決め孔２５が形成されている。なおこの
実施例においては、固定側のピン２４と係合する位置決
め孔２５とスクリーン２８の位置決めピン３０と係合す
る位置決め孔２５とが共用して用いられているが、これ
らを別々に設けるようにしてもよい。

【００２５】図１０は変形例の回路基板２０を示すもの
であって、ここでは左側の領域に円形の位置決め孔２５
が形成されているのに対して、右側には長孔から成る位
置決め孔２５が形成されている。このような回路基板２
０によれば、円形の位置決め孔２５を中心とする回路基
板２０の回転量が長孔４５と係合する位置決めピン３０
によって規制されることになる。

【００２６】次に上記クリーム半田の塗布装置の動作を
説明すると、まず回路基板２０を図１に示すように吸着
用治具２１上に載置するとともに、その位置決め孔２５
を利用して固定ベース２３の位置決めピン２４によって
位置決めする。そして吸着用治具２１と吸引孔２２によ
って真空吸引しながら吸着用治具２１上に回路基板２０
を吸着保持する。

【００２７】この状態において吸着用治具２１を静かに
上昇させる。すると回路基板２０は位置決めピン２４か
ら離脱しながら吸着用治具２１とともに上昇する。そし
て図２に示すように回路基板２０をスクリーン２８の下
側に重ね合わせる。このときにスクリーン２８に植設さ
れている位置決めピン３０が回路基板２０の位置決め孔
２５に挿入され、これによって回路基板２０がスクリー
ン２８に対して正しく位置決めされる。

【００２８】このような状態においてスキージ３１がス
クリーン２８の上を図２において右方へ移動すると、そ
の先端部に取付けられているブレード３２がクリーム半
田３３をスクリーン２８の透孔３８を通して回路基板２
０上に図１１に示すように塗布するようになる。すなわ
ち回路基板２０に予め接続されている接続用ランド４１
の部分にクリーム半田３３が正しく塗布されることにな
る。

【００２９】この後に回路基板２０上には図１２に示す
ように、チップ部品５２がマウントされるようになり、
その電極５３の部分がクリーム半田３３の粘着力によっ
て仮保持された状態でマウントされる。このように回路
基板２０上の所定の位置にそれぞれチップ部品５２をマ
ウントしたならば、回路基板２０を静かにリフロー炉に
導く。そしてリフロー炉内を通過させると、その熱によ
ってクリーム半田３３が溶融し、これによってチップ部
品５２の電極５３が図１３に示すように対応する接続用
ランド４１に半田５５によって接続されるようになる。

【００３０】このように本実施例のクリーム半田の塗布
装置においては、枠体２９によって支持されているスク
リーン２８の所定の位置に位置決めピン３０を取付け、
この位置決めピン３０によってスクリーン２８に対して
正しく回路基板２０を位置決めし、このスクリーン２８
の透孔３８を通して回路基板２０上の接続用ランド４１
の部分にクリーム半田３３を塗布するようにしたもので
ある。

【００３１】従ってメタルスクリーン２８の透孔３８と
回路基板２０の接続用ランド４１との間での位置ずれが
なくなり、これによってクリーム半田３３の印刷ずれが
防止される。このことから半田ブリッジや半田ボールの
発生が防止される。また部品が垂直に立上った状態で半
田付けされるチップ立ちが低減し、これによって電子回
路の品質の向上につながることになる。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明は、スクリーンに位置決めピ
ンを設けるとともに、回路基板上に上記位置決めピンを
受入れる位置決め孔を形成するようにしたものである。
従ってこのような位置決めピンと位置決め孔とによっ
て、回路基板のスクリーンに対する位置ずれが確実に防
止され、クリーム半田を回路基板の所定の位置に正しく
塗布できるようになる。

【００３３】第２の発明は、回路基板に円形孔と長孔と
を形成し、円形孔を中心とする回路基板の回転量を長孔
によって規制するようにしたものである。従って回路基
板の円形孔が形成されている１点をまず位置規制すると
ともに、この円形孔に対する回路基板の回転量の規制を
行なうことによって、回路基板をスクリーンに対して正
しく位置決めしてクリーム半田の塗布を行なうことが可
能になる。

【００３４】第３の発明は、位置決めピンとして断面形
状がほぼ３角形のピンを用いるようにしたものであっ
て、このようなピンを回路基板の円形の位置決め孔に挿
入するようにしたものである。従って位置決めピンの挿
入量を調整することにより、回路基板の円形の位置決め
孔との間のクリアランスをなくすことが可能になり、よ
り正確に回路基板をスクリーンに対して位置決めできる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーム半田の塗布装置の要部の縦断面図であ
る。

【図２】回路基板が上昇した状態の縦断面図である。

【図３】スクリーンの平面図である。

【図４】スクリーンの縦断面図である。

【図５】位置決めピンの正面図である。

【図６】同底面図である。

【図７】変形例の位置決めピンの正面図である。

【図８】同底面図である。

【図９】回路基板の要部平面図である。

【図１０】変形例の回路基板の要部平面図である。

【図１１】クリーム半田が塗布された回路基板の断面図
である。

【図１２】チップ部品が載置された回路基板の断面図で
ある。

【図１３】半田付けされた回路基板の断面図である。

【図１４】従来のクリーム半田の塗布装置の縦断面図で
ある。

【図１５】回路基板が上昇したときのクリーム半田の塗
布装置の縦断面図である。

【図１６】反った回路基板へクリーム半田を塗布してい
る状態を示す縦断面図である。

【図１７】スクリーンに対する回路基板のずれを示す断
面図である。

【図１８】クリーム半田の印刷ずれを示す回路基板の断
面図である。

【図１９】別の従来のクリーム半田の塗布装置を示す要
部縦断面図である。

【図２０】同回路基板が上昇した状態の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 回路基板 ２１ 吸着用治具 ２２ 吸引孔 ２３ 固定ベース ２４ 位置決めピン ２５ 位置決め孔 ２８ スクリーン ２９ 枠 ３０ 位置決めピン ３１ スキージ ３２ ブレード ３３ クリーム半田 ３６ テンションメッシュ ３７ 印刷領域 ３８ 透孔 ３９ 切断誘導部（ミシン目） ４０ 配線パターン ４１ 接続用ランド ４２ 捨て基板領域 ４５ 長孔 ４８ フランジ ４９ ３角形の位置決めピン ５２ チップ状部品 ５３ 電極 ５５ 半田

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路基板上にスクリーンを重ね合わせ、ス
   キージによって前記スクリーンの透過部を通して回路基
   板の所定の位置にクリーム半田を塗布するようにしたク
   リーム半田の塗布装置において、 前記スクリーンに位置決めピンを設けるとともに、回路
   基板に前記位置決めピンを受入れる位置決め孔を形成す
   るようにしたことを特徴とするクリーム半田の塗布装
   置。
2. 【請求項２】回路基板には円形孔と長孔とが形成され、
   前記円形孔を中心とする回路基板の回転量が前記長孔に
   よって規制されるようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載のクリーム半田の塗布装置。
3. 【請求項３】前記位置決めピンの断面形状がほぼ３角形
   をなし、回路基板の円形の位置決め孔に挿入されるよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載のクリーム半田
   の塗布装置。