JPH09216338A - 半田ペースト印刷装置および印刷方法 - Google Patents

半田ペースト印刷装置および印刷方法

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JPH09216338A
JPH09216338A JP4684796A JP4684796A JPH09216338A JP H09216338 A JPH09216338 A JP H09216338A JP 4684796 A JP4684796 A JP 4684796A JP 4684796 A JP4684796 A JP 4684796A JP H09216338 A JPH09216338 A JP H09216338A
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JP
Japan
Prior art keywords
squeegee
angle
cream solder
screen mask
solder paste
Prior art date
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Pending
Application number
JP4684796A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiko Shimizu
崇彦 清水
Hidejiro Shifu
秀二郎 志風
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP4684796A priority Critical patent/JPH09216338A/ja
Publication of JPH09216338A publication Critical patent/JPH09216338A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1216Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing

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  • Screen Printers (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一本のスキージで、かつ一回のスキージの掃
引で、プリント配線板上に供給されるクリーム半田量を
部分的に制御することのできる半田ペースト印刷装置お
よび印刷方法を提供することにある。 【解決手段】 スクリーンマスク1上を掃引して、クリ
ーム半田を図示されていない電子回路基板上に供給する
スキージは、複数個の部分2a、2bに分割されてい
る。角度調整軸4aは該スキージ部分2aの角度を、ま
た図示されていない角度調整軸4bは該スキージ部分2
bの角度を調整する。角度調整軸4a、4bの各々はス
テッピングモータから動力を得て駆動される。該ステッ
ピングモータには、予めプログラムされた角度制御信号
が印加されるので、スキージ部分2a、2bは、スクリ
ーンマスク1上の掃引途中で角度が可変になり、クリー
ム半田の供給量をスクリーンマスク1上の開口部毎に任
意に調整できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半田ペースト印刷
装置および印刷方法に関し、電子回路基板特にプリント
配線板にクリーム半田を供給するための半田ペースト印
刷装置および印刷方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、プリント配線板上に表面実装
部品を半田付けする前工程として、プリント配線板上に
スクリーンマスクを配置し、該スクリーンマスク上に載
せられたクリーム半田をスキージで掃引することによ
り、該プリント配線板上にクリーム半田を供給すること
が行われている。一般に、プリント配線板上に実装され
る部品の種類により要求される半田ペーストの量は異な
るため、前記のような機能を有する装置を使用する場合
には、スクリーンマスクの厚さを部分的に変える対策を
講じている。しかしながら、該スクリーンマスクは特殊
処理が必要であることから、装置が高価になると共に、
該スクリーンマスクの製造に長い時間がかかるという問
題があった。また、スクリーンマスクの開口幅を補正し
て半田ペーストの量を制御する装置も用いられている
が、リードピッチの狭い部品、例えば0.3mmピッチ
のリードを有するQFP(Quad Flat Package) では、開
口幅が極端に小さくなるため、連続印刷性が著しく低下
する等の問題がある。
【0003】これらの問題に鑑みて、二本のスキージを
同一スクリーンマスク上に複数回掃引させることによ
り、クリーム半田の供給量を制御する装置が、例えば、
特開平5−175646号公報に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た公開公報に開示された装置においては、スキージの本
数および種類が増加するため、装置の費用が高価になる
という問題、スキージの掃引が複数回になるため、印刷
の工数が増加するという問題、およびクリーム半田の粘
度変化に対応することができないという問題があった。
【0005】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、一本のスキージで、かつ一回のスキージ
の掃引で、プリント配線板上に供給されるクリーム半田
量を部分的に制御することのできる半田ペースト印刷装
置および印刷方法を提供することにある。また、他の目
的は、クリーム半田の粘度変化に対しても対応すること
ができる半田ペースト印刷装置および印刷方法を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、スキージをスクリーンマスク
上を掃引させて、クリーム半田を電子回路基板上に供給
する半田ペースト印刷装置において、複数個に分割され
たスキージと、該分割されたスキージの角度を独立的に
設定できる手段とを具備した点に特徴がある。また、請
求項2の発明は、前記電子回路基板上に搭載される電子
部品の種類に応じて決定された位置および角度情報を具
備した点、請求項3の発明は、前記クリーム半田の粘度
を検出する手段を具備した点に特徴がある。
【0007】また、請求項4の発明は、スキージをスク
リーンマスク上を掃引させて、クリーム半田を電子回路
基板上に供給する半田ペースト印刷方法において、スキ
ージが同一スクリーンマスク上を通過する時に、スキー
ジ角度を可変させて、クリーム半田を前記電子回路基板
上に供給するようにした点に特徴がある。さらに、請求
項5の発明は、クリーム半田の粘度をモニタし、その結
果に従って、スキージ角度を補正するようにした点に特
徴がある。
【0008】請求項1、4の発明によれば、スキージ
は、スキージ角度を可変させて、クリーム半田を電子回
路基板上に供給することができる。このため、スキージ
を一回掃引するだけで、電子回路基板上に、該電子回路
基板が要求するクリーム半田量を個別に供給することが
できる。また、請求項2の発明によれば、電子回路基板
上に搭載される電子部品の種類に応じたクリーム半田量
の供給が容易に実施できるようになる。また、請求項
3、5の発明によれば、クリーム半田の粘度に応じてス
キージ角度を補正するので、クリーム半田の連続印刷中
にクリーム半田の粘度が変化しても、これに容易に対応
でき、信頼性の高いクリーム半田の供給が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態の半田
ペースト印刷装置の要部の構成を示す図であり、1はス
クリーンマスク、2a、2bは該スクリーンマスク1上
を掃引する第1、第2のスキージ、3a、3bは該第
1、第2のスキージ2a、2bのホルダ、4aは該第1
のスキージ2aの角度を設定するための角度調整軸であ
る。なお、前記スキージ2a、2bは2個に分割された
例であるが、本発明はこれに限定されず3個またはそれ
以上に分割しても良く、また前記ホルダ3a、3bおよ
び角度調整軸4aは、該スキージの分割個数に等しい数
だけ設けられている。
【0010】5はスキージを上下動させる上下方向移動
用アクチュエータ、6は該上下動をスキージに伝えるロ
ッド、7はスキージを水平方向へ移動させる水平方向移
動用アクチュエータ、8はスキージを水平方向へ円滑に
移動させる案内棒、9はスキージの高さを調整するナッ
トである。
【0011】図2は、図1のスキージ部分の一部の正面
図であり、10a、10bは第1、第2のステッピング
モータ、11a、11bは角度制御信号である。また、
他の符号は図1と同一または同等物を示す。図3は該角
度制御信号11a、11bを生成する装置の一例を示す
ブロック図である。データ入力部21は、半田ペースト
を印刷されるプリント配線基板に対応するスクリーンマ
スクの開口部のデータと該開口部毎のスキージの角度デ
ータとを入力する。このデータは、事前にプログラムさ
れたX、Y情報をもとに、部品の種類毎にスキージの角
度を決めたものであり、スクリーンマスクの開口部の位
置を表すX−Y座標データとスキージの角度データとが
対応的に、各スキージに対して設定されたものである。
該データ入力部21から入力されたデータはデータ保持
部22で、一時的に保持される。次いで、半田ペースト
の印刷動作が開始されると、前記水平方向移動用アクチ
ュエータ7からのXまたはY座標データがデータ読出部
23に入力される。例えば、前記案内棒8がY方向に延
びていると仮定すると、Y方向のデータがデータ読出部
23に入力される。なお、X方向は分割されたスキージ
2a、2bの位置により決定される固定値となる。
【0012】データ読出部23によってデータ保持部2
2から読み出された角度データは角度制御信号生成部2
4に送られる。該角度制御信号生成部24は角度データ
から角度制御信号11a、11bを生成する。この角度
制御信号11a、11bは図2の第1、第2のステッピ
ングモータ10a、10bに入力する。第1、第2のス
テッピングモータ10a、10bは、該角度制御信号1
1a、11bに応じた角度だけ角度調整軸4a、4bを
回動する。
【0013】次に、本実施形態の動作を、図4および図
5を参照して説明する。図4および図5はスクリーンマ
スク1上を3個に分割されたスキージ2a〜2cにて掃
引して、プリント配線板18上にクリーム半田を塗布す
る動作の説明図であり、図4はスクリーンマスク1とス
キージ2a〜2cの平面図、図5は図4のA−A´線断
面図を示す。スクリーンマスク1は、図示されているよ
うに、5個の開口部12〜16を有しているとする。ま
た、スキージ2a〜2cはスクリーンマスク1上をY方
向に掃引するものとする。
【0014】今、スキージ2aの動作に着目すると、該
スキージ2aは開口部12に対しては、角度制御信号1
1aにより、第1の角度α1 に設定され、該角度α1 で
開口部12にクリーム半田17を充填する(図5(a)
参照)。次に、スキージ2aがY方向にさらに進み、開
口部13の手前に来ると、スキージ2aは角度制御信号
11aにより、第2の角度α2 に設定される(同図
(b)参照)。図示の例では、α1 <α2 になってお
り、かつ開口部の幅が大きいので、スキージ2aは開口
部13に充填したクリーム半田17を部分的に掻取る。
この結果、スキージ2aは一回の掃引により、開口部1
2と13に充填するクリーム半田の塗布量を任意に制御
することができるようになる。すなわち、プリント配線
板上に実装される部品の種類により要求されるクリーム
半田の量が異なっても、本実施形態のスキージを用いれ
ば、これに十分に対応することができるようになる。一
般に、スクリーンマスクに供給するクリーム半田の量を
減らしたい時にはスキージ角度を大きくし、増やしたい
時にはスキージ角度を小さくするようにすればよい。
【0015】上記の説明は、スキージ2aについてであ
ったが、スキージ2b、2cについても、それぞれ独立
に、かつ各開口部14、15、および16毎に、スキー
ジ2b、2cの角度調整をすることができることは明ら
かである。
【0016】次に、本発明の他の実施形態について、図
6、図7を参照して説明する。図6は本実施形態の動作
説明図、図7は角度制御信号を生成する装置の一例を示
すブロック図である。スキージによりクリーム半田を混
練しながらスクリーンマスク上を多数回連続掃引する
と、その間にクリーム半田の粘度が変化し、スキージを
最初から最後まで同じ条件で塗布動作を行うと、最初の
塗布と最後の塗布とでは出来上がりにかなりの差が発生
する。この実施形態は、この差をできるだけ小さくする
ことのできる半田ペースト印刷装置および印刷方法を提
供するものである。
【0017】図6において、31は圧力センサであり、
印刷中にスキージ2aに生ずる歪みから、該スキージ2
aにかかる圧力32を検出する。スキージ2aの歪み
は、クリーム半田17の粘度変化の影響を受ける。そこ
で、本実施形態では、図7に示されているように、圧力
センサ31によって検出された圧力データ32を圧力−
粘度変換部25に供給し、圧力データを粘度データに変
換する。次に、該粘度データを角度データ補正部26に
入力し、クリーム半田17の粘度に応じてスキージ角度
を補正する。角度データ補正部26は粘度データが高く
なると、角度を小さくする方向に、角度データを補正す
る。補正された角度データは角度制御信号生成部24に
送られ、該角度制御信号生成部24から角度制御信号が
生成される。
【0018】この実施形態によれば、スキージに取り付
けた圧力センサ31にてスキージにかかる圧力をモニタ
し、クリーム半田17の粘度変化を読取り、スキージ角
度にフィードバックするようにしているので、たとえ、
クリーム半田17の連続印刷時にその粘度が変化する場
合があっても、クリーム半田の粘度変化の影響を受けな
い安定したクリーム半田の印刷が可能になる。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1〜5の発明によれば、スクリーンマスク上を掃引中
に、スキージ角度を可変させることができるので、スク
リーンマスクに設けられた開口部を通して電子回路基板
上に、任意の量のクリーム半田を供給することができ
る。請求項2の発明は、この効果に加えて、電子回路基
板上に搭載される電子部品の種類に応じた適量のクリー
ム半田を供給することができる。また、請求項3、5の
発明によれば、クリーム半田の連続印刷中にその粘度が
変化しても、この変化に影響されない一定のクリーム半
田の供給を保持することができる。この結果、信頼性の
高い半田ペースト供給装置または供給方法を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の構成の説明図である。
【図2】 図1のスキージの正面図である。
【図3】 角度制御信号を生成する装置の一例を示すブ
ロック図である。
【図4】 本実施形態の動作を説明するためのスクリー
ンマスクの平面図である。
【図5】 本実施形態の動作を説明するためのスクリー
ンマスクの一部断面図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態の構成の要部の説明
図である。
【図7】 角度制御信号を生成する装置の一例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1…スクリーンマスク、2a、2b…第1、第2のスキ
ージ、3a、3b…第1、第2のスキージホルダ、4a
…角度調整軸、5…上下方向移動用アクチュエータ、6
…ロッド、7…水平方向移動用アクチュエータ、8…案
内棒、9…ナット、10a、10b…第1、第2のステ
ッピングモータ、11a、11b…角度制御信号、12
〜16…開口部、17…クリーム半田、18…プリント
配線板、31…圧力センサ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スキージをスクリーンマスク上を掃引さ
    せて、クリーム半田を電子回路基板上に供給する半田ペ
    ースト印刷装置において、 複数個に分割されたスキージと、 該分割されたスキージの角度を独立的に設定できる手段
    とを具備し、 前記スキージは、スキージ角度を可変させて、前記クリ
    ーム半田を電子回路基板上に供給することができるよう
    にしたことを特徴とする半田ペースト印刷装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半田ペースト印刷装置に
    おいて、 前記電子回路基板上に搭載される電子部品の種類に応じ
    て決定された位置および角度情報を具備し、 前記複数個に分割されたスキージは、該位置および角度
    情報に基づいて、スクリーンマスク上を掃引中に、スキ
    ージ角度を可変させられるようにしたことを特徴とする
    半田ペースト印刷装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半田ペースト印刷装置に
    おいて、 前記クリーム半田の粘度を検出する手段を具備し、 該手段によって検出された粘度により、前記スキージ角
    度を補正するようにしたことを特徴とする半田ペースト
    印刷装置。
  4. 【請求項4】 スキージをスクリーンマスク上を掃引さ
    せて、クリーム半田を電子回路基板上に供給する半田ペ
    ースト印刷方法において、 スキージが同一スクリーンマスク上を通過する間に、ス
    キージ角度を可変させて、クリーム半田を前記電子回路
    基板上に供給するようにしたことを特徴とする半田ペー
    スト印刷方法。
  5. 【請求項5】 請求項4の半田ペースト印刷方法におい
    て、 前記クリーム半田の粘度をモニタし、その結果に従っ
    て、スキージ角度を補正するようにしたことを特徴とす
    る半田ペースト印刷方法。
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