JPH09216339A - クリーム半田の塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続印刷の往路と復路において、印刷のばら
つきが生じないクリーム半田の塗布装置を提供すること
にある。 【解決手段】 スキージ１は上下動と、１８０°回転が
できるように構成されている。１枚目の印刷配線基板上
にスクリーンマスク９を介してクリーム半田１１を塗布
する時には、図(a) (b) のように、スキージ１を左端か
ら右方へ掃引することにより行われる。１枚目の印刷配
線基板上へのクリーム半田の塗布が終わると、同図(c)
(d) のようにスキージ１は上方へ上げられ１８０°回転
させられると共に、該印刷基板は排出される。２枚目の
印刷配線基板１０´は、同図(e) のようにセットされ、
スキージ１はスクリーンマスク９上に下ろされる。次い
で、同図(f) のように、スキージ１は左方へ掃引され
る。この結果、スキージの往復移動方向に対して、常に
該スキージの同じ面がクリーム半田に接するようにな
り、印刷条件にばらつきがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はクリーム半田の塗
布装置に関し、特に、プリント基板上にメタルマスクス
クリーン等のスクリーンを配すると共に、該スクリーン
上にクリーム半田を供給し、スクリーン上をスキージを
移動させてクリーム半田をプリント基板の所定の位置に
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】従来、この種の表面実装部品の実装にお
ける接続材料の供給装置の一つとして、図７に示されて
いるようなものがある。同図(a) に示されているよう
に、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂等からなるプ
リント配線板３１の上に、ステンレスやニッケル等から
なるスクリーンマスク３２を配置する。このスクリーン
マスク３２には、プリント配線板１の所定のパッドに相
当する位置に該パッドに相当する大きさの開口部が設け
られている。スクリーンマスク３２の端部にクリーム半
田３４が置かれ、該スクリーンマスク３２の上方には、
スクリーンマスク３２の開口部を通してプリント配線板
３１にクリーム半田３４を圧力を加えながら刷り込む２
本のスキージ３５ａ、３５ｂが互いに向い合うように備
えられている。前記クリーム半田３４は、接続材料であ
る半田の粒子にロジン樹脂および活性剤等を混練して作
られたものである。

【０００３】次に、上記の構成を有する供給装置の動作
を説明する。まず、プリント配線板３１のパッドとそれ
に対応して開けられたスクリーンマスク３２の開口部の
位置が合うように、プリント配線板３１上にスクリーン
マスク３２を密着して重ね合わせる。次に、左側のスキ
ージ３５ａを同図(a) に示されているように、スクリー
ンマスク３２上に下ろし、圧力を加えながら同図(b) に
示されているように、右方へ一定速度で掃引し、スクリ
ーンマスク３２の開口部よりクリーム半田３４を混練さ
せながら、スクリーンマスク３２の開口部へ押込んで行
く。スキージ３５ａは右端のスクリーンマスク３２の開
口部を過ぎた所で停止され、スクリーンマスク３２から
引き上げられる。最後に、プリント配線板３１とスクリ
ーンマスク３２とを上下に引離すことにより、クリーム
半田３４がスクリーンマスク３２からプリント配線板３
１に転写されて１枚目の印刷が完了する。

【０００４】次に、同図(c) に示されている２枚目の印
刷配線板３１´の印刷動作に移る。この時には、クリー
ム半田３４はスクリーンマスク３２の右側にあるので、
スキージ３５ｂがスクリーンマスク３２上に下ろされ、
同図(d) に示されているように、左方へ掃引されて印刷
を行う。以後同様に、奇数枚目の印刷には左側のスキー
ジ３５ａを用い、偶数側の印刷には右側のスキージ３５
ｂを用いて連続的に印刷動作を行う。

【０００５】しかしながら、上記のような印刷方法で
は、次のような問題がある。すなわち、２本のスキージ
を用いているために、各スキージに対して、印圧、角
度、押込み量等の条件を別々に調整しなければならず、
段取替えをした場合、すなわちスクリーンマスクを新た
なものに変え違う種類の印刷配線板に条件を合わせて印
刷を始める場合、該段取替え時間が長くなる上、それぞ
れの調整状態の違い等から、奇数枚目の基板と偶数枚目
の基板とで印刷状態が異なり、品質がばらつくといった
問題があった。

【０００６】こうした問題に対処するために、例えば特
開昭６２−５７７６４号公報に示されているように、ス
キージにペーストをジャンプする機能を備えることで１
本のスキージで連続印刷を行う装置が提案されている。
この装置を、図８を参照して説明する。この装置は、図
７の装置に比べて、スキージ３５が１本であるで構造が
異なっている。なお、他の符号は図７と同一または同等
物を示す。

【０００７】１枚目の印刷配線板３１に対する印刷は、
同図(a) から同図(b) に示されているように、スキージ
３５をスクリーンマスク３２上へ下ろし、右方へ掃引す
ることにより行う。該１枚目の印刷は図７の場合と同様
である。２枚目の印刷配線板３１´上に印刷を行う場合
には、同図(c) に示されているように、１枚目の印刷配
線板の印刷が刷り終わった後、スキージ３５は一旦引上
げられ、次に右側に水平移動して、スクリーンマスク３
２の開口部に対して、クリーム半田３４の右側へ下ろさ
れる。そして、今度は左側へ掃引して２枚目の配線板３
１´へ印刷をする。以後同様に、毎回印刷終了後に、ス
キージ３５がクリーム半田３４を乗り越えてから次の印
刷を行うという動作を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような印刷装置を用いた印刷方法には、次のような問題
点があった。

【０００９】(1) 繰返し印刷を行う際に、奇数枚目と偶
数枚目とでスキージのクリーム半田に接する面が異なる
ため、奇数枚目と偶数枚目とで印刷条件が異なってしま
うという問題がある。この原因として、連続して印刷を
行うことにより、スキージの先端が摩耗および変形する
が、その程度は２つの面で異なるためである。

【００１０】(2) 連続で印刷する際に、スキージの角度
の調整が難しいという問題がある。例えば、スキージの
スクリーンマスクに対する角度が進行方向に対して７０
°で往路の印刷をした場合には、復路では進行方向が逆
になるので、そのまま印刷すると、進行方向に対して１
１０°の印刷となり、往路とは異なる角度で印刷をする
ことになる。あるいは、往路と同じ角度で印刷をしよう
とすると、角度を調整し直してから印刷をする必要があ
る。また、スキージのスクリーンマスクに対する角度が
９０°であれば、調整をしなくても往復同じ角度になる
ので問題はないが、通常はクリーム半田の粘度特性やス
クリーンマスクの開口部のサイズ、ピッチ等に応じてス
キージの角度を調整してクリーム半田を刷込む力やロー
リングさせる力を制御する必要があり、スキージのスク
リーンマスクに対する角度を常に９０°にするとは限ら
ない。

【００１１】(3) スキージはスクリーンマスクに押付け
られて移動するため、その移動過程で反りが生ずるが、
前記した方法では、連続で印刷する際に、往路と復路と
でスキージが反る方向が異なるので、スキージの劣化が
早まり、寿命が短くなるという問題がある。

【００１２】(4) スキージをスクリーンマスクから離し
た際には、通常、クリーム半田がスキージにいくらか付
着した状態になるが、前記した方法では、往路で付着し
たクリーム半田が復路ではスキージの進行方向に対して
後方に引きずられる形となる。このため、刷った後から
後方に付着したクリーム半田がスクリーンマスクの開口
部をつなげてしまい、印刷不良を発生させるという問題
がある。

【００１３】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、連続印刷の往路と復路において、印刷の
ばらつきが生じないクリーム半田の塗布装置を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記した発明の目的を達
成するために、請求項１の発明は、クリーム半田をスキ
ージで掃引してスクリーンマスクを介して印刷配線基板
上に塗布するクリーム半田の塗布装置において、前記ス
キージの往復移動方向に対して、常に該スキージの同じ
面がクリーム半田に接するようにした点に特徴がある。
また、請求項２の発明は、前記スキージを上下動させる
手段と、該スキージを１８０°回転させる手段と、該ス
キージを水平移動させる手段とを具備し、塗布終了毎
に、該スキージを１８０°回転させるようにした点に特
徴がある。また、請求項３の発明は、前記スキージを上
下動させる手段と、該スキージを水平移動させる手段
と、前記スクリーンマスクと前記印刷配線基板と印刷テ
ーブルとを位置合わせした状態で固定するクランプと、
該クランプによって固定された前記スクリーンマスク、
印刷配線基板および印刷テーブルを一体で１８０°回転
させる手段とを具備し、偶数枚目の印刷配線基板の塗布
の前後で、スクリーンマスクと印刷配線基板と印刷テー
ブルとを固定して１８０°回転させると共に、スキージ
を上昇させた状態でクリーム半田の外側へ水平移動する
ようにした点に特徴がある。

【００１５】請求項１〜３の発明によれば、スキージの
往復移動に対して、常にスキージの同じ面がクリーム半
田と接触するようになるため、スキージは常に同じ印刷
条件で印刷することができるようになり、高品質の印刷
をすることができるようになる。また、スキージの往復
移動に対してその両面を使用する従来装置に比べて、ス
キージの撓みが常に一方向であるので、スキージの寿命
の劣化が少なく、また、スキージの移動方向に対してス
キージの後方に半田が付着して印刷面が汚れるといった
不具合もなくすることができる。

【００１６】

【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クリ
ーム半田塗布装置のスキージ装置の構成を示す図であ
る。該スキージ装置は、スキージ１、スキージ１を保持
するスキージホルダ２、該スキージホルダ２の角度を調
整するスキージ角度固定ねじ３、スキージを１８０°回
転させる回転ステッピングモータ４、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５、該アクチュエ
ータ５の動力をスキージに伝えるロッド６、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７
と、該アクチュエータ７を案内する案内棒８とからな
る。９はスクリーンマスクである。

【００１７】次に、本実施形態の動作を、図１および図
２を参照して説明する。図２(a) 〜(f) は本実施形態の
動作の経過を示す図であり、１０は印刷配線板、１１は
クリーム半田を示し、他の符号は図１と同一または同等
物を示す。まず、上下方向移動用アクチュエータ５によ
ってスキージ１を図２(a) に示されているようにスクリ
ーンマスク９上に下降させる。次に、該スキージ１を水
平方向移動用アクチュエータ７によって、右方向に移動
させることにより、スクリーンマスク９を介して印刷配
線板１０の所定の位置にクリーム半田１１を塗布する。
同図(b) に示されているように、１枚目の印刷配線板１
０への塗布を終了すると、同図(c) のように、上下方向
移動用アクチュエータ５によってスキージ１を引上げ
る。続いて、同図(d) に示されているように、回転ステ
ッピングモータ４により１８０°回転させる。この時、
スキージ１の先端がクリーム半田１１より外側にこない
場合には、スキージ１の先端が少なくともクリーム半田
１１の外側に来るように水平方向移動用アクチュエータ
７により外側へ移動する。この状態で、図示されていな
い基板供給装置により、２枚目のプリント配線板がセッ
トされる。そして、同図(e) に示されているように、上
下方向移動用アクチュエータ５によりスキージ１を下降
させる。

【００１８】２枚目の印刷配線板１０に対する印刷は、
同図(f) に示すように、水平方向移動用アクチュエータ
７により、左方向にスキージ１を移動させ、クリーム半
田１１を印刷配線板１０の所定位置に塗布する。

【００１９】本実施形態のクリーム半田の塗布装置によ
れば、印刷動作終了後毎にスキージ１が１８０°回転し
て、移動方向に対してスキージの同じ面がクリーム半田
１１に接するため、スキージ先端の摩耗変形による偶数
枚目、奇数枚目のばらつきがない。また、常に同じ方向
にスキージが撓むため、スキージが繰返し折り返される
ことによる寿命の劣化もなく、クリーム半田が接するス
キージの面も常に１つであるので、移動方向に対して後
方にペーストが付着することもない。さらに、スキージ
が１８０°回転することにより、スキージ角度を垂直方
向から角度を有していても、往復で移動方向に対して同
じ角度を再現するため、スキージに角度を付けることが
容易である。

【００２０】次に、本発明の第２の実施形態を、図３を
参照して説明する。この実施形態は、スキージを１８０
°回転するのではなく、印刷テーブルを回転させるよう
にしたものである。該印刷テーブルは、印刷配線板２１
を保持固定する印刷テーブル２２と、該印刷テーブル２
２とスクリーンマスク２３と印刷配線板２１とを固定す
るマスク固定クランプ２４と、これらを固定した状態で
全体を１８０°回転させる回転ステッピングモータ２５
と、塗布終了後スクリーンマスク２３と印刷配線板２１
とを引離すために印刷テーブルを上下降させる昇降モー
タ２６と、スクリュー２７とから構成されている。

【００２１】次に、この実施形態の動作について、図４
〜図６を参照して説明する。これらの図において、１は
スキージ、１１はクリーム半田であり、他の符号は図３
と同一または同等物を示す。１枚目の印刷配線板２１に
クリーム半田１１を塗布する時には、図４(a) に示され
ているように、スクリーンマスク２３上に置かれたクリ
ーム半田１１をスキージ１が左方向に掃引する。同図
(b) で、該掃引が終了し、同図(c) に示されているよう
に、マスク固定クランプ２４が解放され、昇降モータ２
６の駆動により、印刷テーブル２２が下方へ駆動され
る。続いて、クリーム半田の塗布された１枚目の印刷配
線板２１が排出される。

【００２２】次に、図５(d) に示されているように、２
枚目の印刷配線板２１´が印刷テーブル２２上に投入さ
れる。この後、印刷配線板２１´をスクリーンマスク２
３に密着させるために、昇降モータ２６の回転が昇降ス
クリュー２７に伝わり、印刷テーブル２２が上昇すると
共に、印刷配線板２１´とスクリーンマスク２３と印刷
テーブル２２が密着し、位置合わせを完了した状態でマ
スク固定用クランプ２４が閉じてそれらを固定する。次
に、同図(e) に示されているように、回転ステッピング
モータ２５により、それらが全て固定された状態で１８
０°回転すると共にスキージ１も同時に水平移動して同
図(f) のように右側へ移る。この結果、スキージ１の移
動方向に対して同じ面をクリーム半田１１に接して塗布
動作することが２枚目以降も可能になる。

【００２３】図６(g) においては、スキージ１がスクリ
ーンマスク２３上に下ろされ、左方へ掃引される。これ
により、クリーム半田１１は印刷配線板２１´上に塗布
される。この掃引が終了すると、同図(h) のようにな
り、次工程で不具合が生じないように印刷配線板２１´
を再び１８０°回転させて、その向きを同図(i) に示さ
れているように元に戻す。そして、マスク固定クランプ
２４が解放され、昇降モータ２６の駆動により、印刷テ
ーブル２２が下方へ駆動される。続いて、クリーム半田
の塗布された２枚目の印刷配線板２１´が次工程へ排出
される。

【００２４】以後、奇数枚目の印刷配線基板は１枚目と
同様の動作をし、偶数枚目の印刷配線基板は２枚目と同
様の動作をする。この動作により、連続印刷をしても、
常にスキージの移動方向に対して同じ面がクリーム半田
に接して塗布動作ができることになり、前記第１の実施
形態と同様の効果を奏することが可能になる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜３の発明によれば、次のような効果を期待すること
ができる。

【００２６】(1) スキージの往復移動方向に対して、常
に該スキージの同じ面がクリーム半田に接するようにな
るので、印刷条件にばらつきがない。このため、高品質
のクリーム半田塗布を実現することができる。また、移
動方向に対して、スキージの後方にクリーム半田が付着
することがないので、スキージに引きずられたクリーム
半田によって印刷面が汚されることがない。

【００２７】(2) スキージの撓みが常に一方向であるの
で、スキージの撓みが両方向になる従来例に比べて、そ
の寿命を長くすることができる。

【００２８】(3) 印刷終了毎にスキージを１８０°回転
して、移動方向に対してスキージの同じ面が接するよう
になされているので、スキージが垂直方向に対して鋭角
を有していても、スキージを容易に同じ鋭角で往復動さ
せることができる。

【００２９】(4) メンテナンスや条件調整の際にもスキ
ージを１８０°回転させることができるので、作業のし
やすい面を作業者に向けることができ、短時間に精度の
高いメンテナンスと調整をすることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の要部の構成を示す
図である。

【図２】 該第１の実施形態の動作説明図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態の要部の構成を示す
図である。

【図４】 該第２の実施形態の動作説明図である。

【図５】 該第２の実施形態の動作説明図である。

【図６】 該第２の実施形態の動作説明図である。

【図７】 第１の従来方式の動作説明図である。

【図８】 第２の従来方式の動作説明図である。

【符号の説明】

１…スキージ、２…スキージホルダ、３…スキージ角度
固定ねじ、４…回転ステッピングモータ、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…スクリーンマス
ク、１０…印刷配線基板、１１…クリーム半田、２１…
印刷配線板、２２…印刷テーブル、２３…スクリーンマ
スク、２４…マスク固定クランプ、２５…回転ステッピ
ングモータ、２６…昇降モータ、２７…スクリュー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーム半田をスキージで掃引してスク
   リーンマスクを介して印刷配線基板上に塗布するクリー
   ム半田の塗布装置において、 前記スキージの往復移動方向に対して、常に該スキージ
   の同じ面がクリーム半田に接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】 クリーム半田をスキージで掃引してスク
   リーンマスクを介して印刷配線基板上に塗布するクリー
   ム半田の塗布装置において、 前記スキージを上下動させる手段と、 該スキージを１８０°回転させる手段と、 該スキージを水平移動させる手段とを具備し、 塗布終了毎に、該スキージを１８０°回転させ、該スキ
   ージの移動方向に対して常に同じ面がクリーム半田と接
   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。
3. 【請求項３】 クリーム半田をスキージで掃引してスク
   リーンマスクを介して印刷配線基板上に塗布するクリー
   ム半田の塗布装置において、 前記スキージを上下動させる手段と、 該スキージを水平移動させる手段と、 前記スクリーンマスクと前記印刷配線基板と印刷テーブ
   ルとを位置合わせした状態で固定するクランプと、 該クランプによって固定された前記スクリーンマスク、
   印刷配線基板および印刷テーブルを一体で１８０°回転
   させる手段とを具備し、 偶数枚目の印刷配線基板の塗布の前後で、スクリーンマ
   スクと印刷配線基板と印刷テーブルとを固定して１８０
   °回転させると共に、スキージを上昇させた状態でクリ
   ーム半田の外側へ水平移動することにより、スキージの
   移動方向に対して、常にスキージの同じ面がクリーム半
   田に接して塗布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。