JPH088410B2 - 厚膜基板のスルーホール印刷方法と印刷基板ホルダー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、混成集積回路のうち厚膜基板のスルーホー
ル内を印刷する方法とその方法の実施に直接使用する装
置に関するものである。

（従来の技術） 混成集積回路のうち回路構成の主要部を印刷技術によ
って作るものを厚膜という。セラミックなどの絶縁基板
に貴金属の粉末とガラスの粉末を主材料としたペースト
状の厚膜ペーストをインクとして回路パターンを印刷し
た後乾燥、焼付けて厚膜基板を作っている。

厚膜基板において、厚膜ペーストにより回路パターン
を印刷する場合、基板表面だけでなくスルーホール（基
板を貫通する小穴）の内側にも厚膜ペーストを塗布して
回路パターンと同じ導通効果を持たせるのに以下のよう
な方法がある。

すなわち、第１の方法は、スルーホールを有する厚膜
基板（以下基板という）に回路パターンをシルクスクリ
ーン印刷（以下印刷という）により、厚膜ペースト（以
下ペーストという）を供給し、印刷を行い、スルーホー
ル上に供給されたペーストは、スルーホール内に自然に
流れ込みスルーホールの内側にペーストが塗布され印刷
が終了するという方法である。

第２の方法は、前記基板を第１の方法に加えて印刷中
に前記基板の下側を印刷面に較べて圧力を減じることに
より基板上のペーストを、スルホール内へ強制的に吸引
することによりスルーホールの内側がペーストで塗布さ
れ印刷が終了するという方法である。

第３の方法は、前記基板のスルーホールと同じ位置に
吸引孔を有する基板ホルダーを作製し、該基板ホルダー
の上に前記基板を重ねて固定して、第２の方法の如く表
面印刷をして、前記基板ホルダーの下側を減圧すること
により、ペーストをスルーホール内に強制的に流れ込ま
せ、スルーホールの内側にペーストを塗布し印刷を終了
するという方法である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上のような従来の印刷方法において
は、以下に示す問題点があった。

まず、第１の方法では、スルーホール上のペーストが
スルーホール内に流れ込むのにペーストの粘性がゆるい
必要がある。回路パターンにはある程度硬い粘性が必要
になり、両者を満足させるのが非常に難しい。また、ス
ルーホールに流れ込んだペーストが均一にスルーホール
の内側を流れることは極めて少なく、かつ塗布もれも生
じ易い。逆に、ペーストがスルーホールをとおして基板
の下側まできた場合、それは不必要なペーストとなり基
板下側を汚すことにもなる。

第２の方法では、基板の下側が減圧されているのでス
ルーホール上のペーストは吸引されてスルーホール内を
流れ、ほぼ均一な厚さで塗布される。しかしながら、ス
ルーホール内を流れたペーストは基板の下側から吸引さ
れているため基板の下側にも流れ出て基板を汚す。

第３の方法では、基板ホルダーに基板のスルーホール
に対応する位置に吸引孔があるので、吸引されてスルー
ホール内を塗布して余ったペーストは吸引孔に吸引さ
れ、基板の裏面が汚れる程度は、第１の方法や第２の方
法に較べて少ない。しかしこの方法でもなお次のような
問題がある。

すなわち、基板ホルダーと基板の穴位置寸法および公
差が同一であっても製品である基板と、製造用の基板ホ
ルダーとは当然別々に製作され、公差による誤差も当然
のように基板と基板ホルダーとでは違うことになる。こ
の違いにより、基板と基板ホルダーを重ね合わせたとき
にスルーホールと吸引孔の位置が精密に一致せず、わず
かではあるがペーストの汚れが基板の下側にできること
になる。又同種基板においてもロットの違いにより、出
来上り寸法に違いを生ずるので前述と同様に基板の下側
に汚れができる。又この方法によると、異種基板ごとに
基板ホルダーを用意せねばならずコスト高になるという
問題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、基
板裏面のペースト汚れが一層少なくなるスルーホール印
刷方法とこの方法を実施するための基板ホルダーを提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的はを達成するために本発明のスルーホール
印刷方法と印刷基板ホルダーはそれぞれ次の手段構成を
有する。

（１）本発明の印刷方法は、混成集積回路の厚膜基板の
スルーホールに厚膜ペーストで印刷する方法であって、
同一ロットで製作された被印刷用厚膜基板のうちの１枚
を厚膜ペースト汚染防止用基板として用い、この汚染防
止用基板の上に被印刷用厚膜基板をスルーホールの位置
が一致するように重ねて固定し、前記汚染防止用基板側
の気圧を減圧することにより被印刷用厚膜基板のスルー
ホール内へ厚膜ペーストを吸引することにより該スルー
ホールを厚膜ペーストで印刷する方法である。

（２）本発明の印刷基板ホルダーは、板状構造体の一方
の面に、厚膜基板の外周と同じ形状で深さが厚膜基板の
厚さのほぼ２倍の凹部がうがたれ、更に該凹部の周より
所定寸法だけ内側で該周に沿った周を有し他方の面へ貫
通する窓が設けられているとともに、前記凹部の相交わ
る２辺の各辺外側に、凹部に嵌め込まれた２枚重ねの基
板のうち下層基板を側面から押し付け固定する偏心回転
固定具と上層基板を側面から押し付け固定する偏心回転
固定具との両者を各辺毎に有することを特徴とする。

（作 用） 以下、上記手段構成を有する本発明の作用を説明す
る。

まず、本発明の印刷方法では、同一ロットで生産され
た被印刷用厚膜基板のうちの１枚を厚膜ペースト汚染防
止用基板として用いているので、これを被印刷用厚膜基
板と重ねた場合スルーホールの位置をほぼ完全に一致さ
せることができる。こうしてスルーホールの位置を一致
させて、被印刷用基板に厚膜ペーストを印刷して汚染防
止用基板の下側の気圧を減圧してスルーホールへ厚膜ペ
ーストを吸引した場合余分のペーストは汚染防止用基板
の吸引孔へ殆ど全部吸引されて被印刷用基板の裏面のス
ルーホール周辺には残らないので汚染が殆どなくなる。

また、本発明の基板ホルダーはその凹部に汚染防止用
基板と被印刷用基板の２枚が丁度嵌まり込み、凹部の相
交わる２辺の縁に２枚の基板をそれぞれ別に側面から押
しつけて固定する偏心回転固定具が設けられているの
で、下側に汚染防止用基板を置きその上に被印刷用厚膜
基板を重ねて置き、スルーホールと吸引孔を正確に一致
させた後下層基板用の偏心回転固定具と上層基板用の偏
心回転固定具により両基板を固定し、被印刷用厚膜基板
表面に厚膜ペーストによる印刷を施すとともに基板ホル
ダーの窓を介して汚染防止用基板側を減圧することによ
り被印刷用厚膜基板のスルーホールへ厚膜ペーストを強
制的に吸引しスルーホールを通過した厚膜ペーストを汚
染防止用基板の吸引孔吸引する。その結果、被印刷用厚
膜基板の裏面には厚膜ペーストが付着せず汚染が防止さ
れる。

（実 施 例） 以下、本発明の基板ホルダーを用いた本発明のスルー
ホール印刷方法の実施例を説明する。

第１図は基板ホルダー１の斜視図である。基板ホルダ
ー１には、まず厚膜基板の外周と同じ形状（本実施例で
はほぼ正方形）で深さが厚膜基板の厚みの２倍の寸法の
凹部（枠）３を有しており、更に枠３の周より内側に枠
３の周に沿った周を有する窓２が裏面まで貫通してい
る。

また、枠３の相交わる２辺の縁に偏心回転固定具を嵌
め込む固定具取付穴4,4′,5,5′と固定具取付用のねじ
穴10がそれぞれに設けられている。

第２図（ａ）は基板ホルダーの平面図であり、図
（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ′矢視断面図である。図
（ｃ）は図（ｂ）の枠３に汚染防止用基板７と被印刷用
厚膜基板６を重ねて嵌め込み、固定具取付穴５に下層基
板用偏心回転固定具を嵌めてねじ12で締め付け固定する
ことにより汚染防止用基板７が右の方へ押し付けられて
固定される状態を示している。

下層基板用偏心回転固定具８は第３図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示す構造をしている。図（ａ）は斜視
図、図（ｂ）は平面図、図（ｃ）は側面図である。外周
は円形をしているがねじ穴が円の中心ではなく偏心した
位置に設けられている。これにより、固定具取付穴に嵌
めてねじで締めるときにねじを中心とする向きを選ぶこ
とにより直径の大きい方の円周部分で汚染防止用基板７
の側面を押し付けるようにすることができる。これによ
って該基板７が枠３内で固定される。

図（ｄ）は図（ａ）のＢ−Ｂ′矢視断面図に汚染防止
用基板７と被印刷用厚膜基板６を重ねて嵌め込み、固定
具取付穴４に上層基板用偏心回転固定具９を嵌めてねじ
12′で締め付け固定することにより被印刷用厚膜基板６
が右の方へ押し付けられて固定される状態を示してい
る。上層基板用偏心回転固定具９は第３図（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）に示す構造をしている。即ち、直径の大
きい円柱部分と小さい円柱部分の上下が下層基板用偏心
回転固定具８と逆の構造になっている。

図（ｄ）は斜視図、図（ｅ）は平面図、図（ｆ）は側
面図である。この上層基板用偏心回転固定具９を固定具
取付穴４に嵌めてねじ12′で締めつけるときにねじを中
心とする向きを選ぶことにより上方の直径の大きい方の
円柱部分の円周で被印刷用厚膜基板６の側面を押し付け
るようにすることができる。これにより該基板６が枠３
内で固定される。同様のことは固定具取付穴４′、同
５′にそれぞれ嵌め込まれた下層基板用偏心回転固定具
８および上層基板用偏心回転固定具９によっても行わ
れ、その結果、汚染防止用基板７も被印刷用厚膜基板６
も直交する２方向から押し付けられることにより確実に
固定される。勿論、固定するときにき被印刷用厚膜基板
６のスルーホール11と汚染防止用基板７の吸引孔を正確
に一致させる。汚染防止用基板７は、同一ロットで生産
された被印刷用厚膜基板のうちの１枚を利用したもので
あるからスルーホールと吸引孔を正確に一致させること
ができる。このように両基板を基板ホルダー１に固定し
た後被印刷用基板６の表面の回路パターンをペーストで
印刷し、窓２側の気圧を減圧することによりスルーホー
ル11部分のペーストがスルーホール内へ吸引されスルー
ホール内壁が塗布されるとともに余分のペーストは汚染
防止用基板７の吸引孔内へ吸い取られ被印刷用厚膜基板
６の裏面をペーストで汚さないで済むことになる。印刷
が終了したならば、上層基板用偏心回転固定具9,9を緩
めて被印刷用厚膜基板６を取り出す。

以下、同じ作業を繰り返して印刷を行う。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のスルーホール印刷方法
では、同一ロットで生産され被印刷用厚膜基板のうちの
１枚をペースト汚染防止用基板に利用しているので、被
印刷用厚膜基板とペースト汚染防止用基板を重ね合わせ
た場合スルーホールを殆ど完全に一致させることがで
き、汚染防止用基板側を減圧することにより、被印刷用
厚膜基板の表面スルーホール部分に塗布されたペースト
をスルーホール内へ吸引して印刷させても余分のペース
トは殆ど汚染防止用基板の吸引孔の方へ吸引することが
でき被印刷用厚膜基板裏面の汚れを防止することができ
るという利点がある。

また、本発明の印刷基板ホルダーは簡単な構造で本発
明の方法を容易に実施でき、さらに、被印刷用基板の外
形寸法と厚ささえ同じであれば１つの基板ホルダーで複
数種類の基板の印刷が可能となり、従来のように被印刷
用基板の種類が変わる毎に基板ホルダーを用意しておか
なければならない場合に較べて、製造期間を短くするこ
とができると共に原価の引き下げも可能になるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板ホルダーの実施例の斜視図、第２
図（ａ）は第１図の基板ホルダーの平面図、第２図
（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ′矢視断面図、第２図
（ｃ）、（ｄ）は基板の固定状態説明図、第３図は偏心
回転固定具の構造図である。 １……基板ホルダー、２……窓、３……枠（凹部）、4,
4′,5,5′……固定具取付穴、６……被印刷用厚膜基
板、７……汚染防止用基板、８……下層基板用偏心回転
固定具、９……上層基板用偏心回転固定具、10……ねじ
穴、11……スルーホール、12,12′……ねじ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混成集積回路の厚膜基板のスルーホールに
   厚膜ペーストで印刷する方法であって、同一ロットで製
   作された被印刷用厚膜基板のうちの１枚を厚膜ペースト
   汚染防止用基板として用い、この汚染防止用基板の上に
   被印刷用厚膜基板をスルーホールの位置が一致するよう
   に重ねて固定し、前記汚染防止用基板側の気圧を減圧す
   ることにより被印刷用厚膜基板のスルーホール内へ厚膜
   ペーストを吸引することにより該スルーホールを厚膜ペ
   ーストで印刷することを特徴とする厚膜基板のスルーホ
   ール印刷方法。
2. 【請求項２】板状構造体の一方の面に、厚膜基板の外周
   と同じ形状で深さが厚膜基板の厚さのほぼ２倍の凹部が
   うがたれ、更に該凹部の周より所定寸法だけ内側で該周
   に沿った周を有し他方の面へ貫通する窓が設けられてい
   るとともに、前記凹部の相交わる２辺の各辺外側に、凹
   部に嵌め込まれた２枚重ねの基板のうち下層基板を側面
   から押し付け固定する偏心回転固定具と上層基板を側面
   から押し付け固定する偏心回転固定具との両者を各辺毎
   に有することを特徴とする印刷基板ホルダー。