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発明の名称 クリーム半田印刷装置およびクリーム半田印刷方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−138479(P2001−138479A)
公開日 平成13年5月22日(2001.5.22)
出願番号 特願平11−319188
出願日 平成11年11月10日(1999.11.10)
代理人
発明者 鈴木 利昭 / 石倉 聡
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷装置において、前記プリント基板外側の前記スキージ移動方向の前後に位置し、かつ前記マスクプレートを固定する固定部材を備えたことを特徴とするクリーム半田印刷装置。
【請求項2】前記固定部材は、前記マスクプレートの上面および下面を挟持する挟持部材であることを特徴とする請求項1記載のクリーム半田印刷装置。
【請求項3】前記固定部材は、前記マスクプレートに設けられた固定穴と本体側に設けられた固定ピンからなり、前記固定ピンを上昇させて前記マスクプレートの固定穴に挿入することを特徴とする請求項1記載のクリーム半田印刷装置。
【請求項4】マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記スキージ移動方向で、かつ前記プリント基板外側の前後に位置する部材によって、前記マスクプレートの上面および下面を挟持した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布することを特徴とするクリーム半田印刷方法。
【請求項5】マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記固定ピンを上昇させて前記マスクプレートの固定穴に挿入した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布することを特徴とするクリーム半田印刷方法。
【請求項6】マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記スキージ移動方向で、かつ前記プリント基板外側の前後に位置する部材によって、前記マスクプレートの上面および下面を挟持した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布し、前記マスクプレートを挟持したまま塗布された前記プリント基板と前記マスクプレートとを相対的に離間させた後に、前記マスクプレートの前記挟持部材の挟持を解除することを特徴とするクリーム半田印刷方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板等へのクリーム半田印刷の印刷性を向上させる為のクリーム半田印刷装置およびクリーム半田印刷方法に関する。
【0002】
【従来技術】クリーム半田印刷装置はプリント基板の表面に、IC,コンデンサチップ、抵抗チップ等の電子部品を実装する際に、クリーム半田印刷装置により予めプリント基板5の回路パターンの部品電極位置にマスクプレート1の開口部1aを通してクリーム半田を塗布するものである。
【0003】このクリーム半田印刷方法は、図5a)に示されるように、マスクプレート1はその周囲を柔軟で弾性変形するメッシュ材2を介して型枠4に保持されるように構成され、型枠4を支持部材9にて支持した後に、マスクプレート1上をスキージ6の押圧移動によりクリーム半田25をマスクプレート1下面側に配置したプリント基板5に塗布する。
【0004】さらに、クリーム半田印刷後に、バックアップテーブル11上のプリント基板5を下降させてマスクプレート1から分離させ、塗布を完了するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のクリーム半田印刷においては、図5b)に示すように、プリント基板5の上面をマスクプレートに接触させて印刷する際に、スキージ6とマスクプレート1の摩擦によりマスクプレート1の周囲を支持するメッシュ材2が弾性変形し、マスクプレート1の位置ずれを生じ、マスクプレート1の開口部1aに充填されたクリーム半田25はプリント基板5との接合面にせん断応力が働き固着力が低下し、形状が崩れたり、プリント基板5上から剥離してしまう。
【0006】さらに、クリーム半田塗布後に、プリント基板5を下降させてマスクプレート1から分離させる時、マスクプレート1の開口部1a側面と充填されたクリーム半田との応力によりマスクプレート1は引っ張られ撓みを生じ急激な版離れが起こる。マスクプレート1が撓むことにより充填されたクリーム半田25がこじられ変形し、印刷性が低下する。
【0007】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成でマスクプレートの位置ずれ及び撓みを減少させ、印刷精度と印刷制の向上を図ったクリーム半田印刷装置およびクリーム半田印刷方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷装置において、前記プリント基板外側の前記スキージ移動方向の前後に位置し、かつ前記マスクプレートを固定する固定部材を備えることにより、上記目的を達成するものである。
【0009】また本発明の前記固定部材は、前記マスクプレートの上面および下面を挟持する挟持部材を設けても良い。
【0010】さらに本発明の前記固定部材は、前記マスクプレートに設けられた固定穴と本体側に設けられた固定ピンからなり、前記固定ピンを上昇させて前記マスクプレートの固定穴に挿入しても同様の効果が得られる。
【0011】本発明は、マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記スキージ移動方向で、かつ前記プリント基板外側の前後に位置する部材によって、前記マスクプレートの上面および下面を挟持した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布するものである。
【0012】また本発明は、マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記固定ピンを上昇させて前記マスクプレートの固定穴に挿入した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布するものである。
【0013】さらに本発明は、マスクプレートの所定位置にプリント基板を配置し、前記マスクプレート上のクリーム半田をスキージの押圧移動により前記プリント基板に塗布するクリーム半田印刷方法において、前記スキージ移動方向で、かつ前記プリント基板外側の前後に位置する部材によって、前記マスクプレートの上面および下面を挟持した後に、前記スキージの押圧移動によりクリーム半田を前記プリント基板に塗布し、前記マスクプレートを挟持したまま塗布された前記プリント基板と前記マスクプレートとを相対的に離間させた後に、前記マスクプレートの前記挟持部材の挟持を解除するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるクリーム半田印刷装置およびこれを用いたクリーム半田印刷方法の一実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。なお、前述した図5a)と同一又は相当する部分には同一番号を付して説明する。
【0015】図1に示されるように、本発明によるクリーム半田印刷装置の一実施の形態は、マスクプレート1と、この周囲に引張り力を与えるように連結された柔軟なメッシュ材2とにより構成されたコンビネーションマスク3を備え、マスクプレート1の下側にプリント基板5を密着させた後に、このマスクプレート1を上面クランプ7と下面クランプ8とで挟持した状態で、該マスクプレート1上をスキージ6の押圧移動によりプリント基板5の上面にクリーム半田25を塗布し、その後、マスクプレート1を挟持したまま版離れさせるものである。
【0016】マスクプレート1は、ステンレス鋼板等、可撓性金属薄板よりなり、プリント基板5上面のクリーム半田25を塗布すべき位置に対応するパターン孔が開口されている。また、マスクプレート1の周囲を型枠4に支持するためのメッシュ材2は、スクリーン状の合成樹脂等で形成されている。図1の符号9は、型枠4をフレーム10に支持するための支持部材を示す。
【0017】プリント基板5は、バックアップテーブル11の上面に保持され、バックアップテーブル11をZ−θ駆動機構12により上下方向に移動すると共に、軸中心にθ方向に回動調整され、該プリント基板5の上面をマスクプレート1の下面に密着するように構成されている。
【0018】なお、マスクプレート1とプリント基板5との位置決めは、従来と同様に、互いに位置決め用のマークをもとに、撮像画面によるパターン照合によって行われる。(図示せず)
【0019】マスクプレート1の上面をクランプする挟持部材としての上面クランプ7と下面をクランプする挟持部材としての下面クランプ8は、プリント基板外側近傍のスキージ6の移動方向両側に対向するように構成されている。
【0020】上記上面クランプ7および下面クランプ8は図1に示されるように、マスク固定装置15によって上下駆動するものである。即ち、フレーム10に立設する軸受け部10a、10bに軸支されたマスク固定ボールねじ14はマスク固定モータ13に連結されている。マスク固定ナット16は、このマスク固定ボールねじ14に螺合され、前記軸受け部10a、10bにスライド可能に支持されたマスク固定シャフト17と締結されている。上面クランプ7はマスク固定シャフト17と連結固定され、マスク固定モータ13の駆動により上面クランプ7は上下駆動するように構成されている。なお、下面クランプ8も同様なので説明を省く。
【0021】図2に示されるように、上面クランプ7および下面クランプ8はスキージ6の移動方向(矢視)に対して直交方向、即ち、プリント基板5の幅方向全面に亘って押さえる板状のクランプであっても、また、棒状のクランプであっても良い。この板状クランプのマスクプレート1との当接面は凹凸であったほうがよりクランプ効果が増す。
【0022】スキージ6はスキージ上下移動機構18と共にスキージ保持体19に保持されている。スキージ上下移動機構18の駆動源は図示しないモータあるいはエアーシリンダで構成され、マスクプレート1の上面に対して適度な押圧が加えられる。スキージ駆動機構20のスキージ駆動ボールねじ21はスキージ駆動モータ22に連結されている。スキージ保持体19はこのスキージ駆動ボールねじ21に螺合され、スキージ6はスキージ駆動モータ22の駆動によりX軸方向に移動自在に構成され、クリーム半田25はマスクプレート1の開口部1aに充填され、プリント基板5に塗布される。
【0023】塗布された後に、前記バックアップテーブル11は下方に降下し、前記プリント基板5をマスクプレート1から引き離し、版離れする。
【0024】このとき、マスクプレート1は上面クランプ7、下面クランプ8により上面および下面を確実に挟持されているから、スキージ6の押圧移動によるマスクプレート1の位置ずれはない。従って、マスクプレート1の開口部1aに充填されたクリーム半田25にせん断力が加わらず、良好な塗布が出来る。
【0025】また、版離れ時においても、マスクプレート1は同様にクランプされているから、クリーム半田25の粘性に抗して生じるマスクプレート1の撓みが少なく、版離れ速度の制御が容易となりマスクプレート1の開口部1aに充填されたクリーム半田25のこじれや基板上からの剥離も無く、良好な塗布が出来る。
【0026】前記マスク固定装置15は上面クランプ7と下面クランプ8とでマスクプレート1を挟持するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、図3に示すようにマスクプレート1の固定穴23に前記マスク固定シャフト17に連結固定された段付きの固定ピン24を上昇させて挿入するものであっても同様の効果が得られる。
【0027】次に、上記図1乃至図3に示したクリーム半田印刷装置の動作について、図4を参照して説明する。
【0028】プリント基板5は、バックアップテーブル11に固定され、図示しないカメラでマスクプレート1とプリント基板5の位置決め用マークを撮像しパターン照合して、Z−θ駆動機構12により上昇すると共に回動調整され、プリント基板はマスクプレート1に位置決めされる(ステップS1)。
【0029】次に、マスク固定装置15のマスク固定モータ13が駆動され、マスク固定ボールねじ14、マスク固定ナット16、マスク固定シャフト17を介して上面クランプ7を下降させ、また、下面クランプ8を上昇させ、マスクプレート1を挟持固定する(ステップS2)。
【0030】次に、マスクプレート1上にクリーム半田25を載置する(ステップS3)。
【0031】次に、スキージ上下移動機構18によりスキージ6をマスクプレート1上面に当接するまで降下させ、所定圧力を加える。その後、マスクプレート1を上面クランプ7と下面クランプ8で挟持固定したまま、スキージ6のX軸方向への押圧移動によりマスクプレート1上のクリーム半田25はプリント基板5に密着したマスクプレート1の開口部1aに押し込まれる(ステップS4)。なお、スキージ6は一方向にのみ走行移動して塗布するだけでなく双方向に繰り返し行っても良い。
【0032】次に、マスクプレート1を上面クランプ7と下面クランプ8で挟持固定したまま、Z−θ軸駆動機構12により、バックアップテーブル11を所定の速度で降下させ、プリント基板5をマスクプレート1から離間させる(ステップS5)。
【0033】最後に、マスクプレート固定工程(ステップS2)の逆の動作により、マスクプレート1の挟持固定を解除することによって、プリント基板への塗布印刷を終了する(ステップS6)。
【0034】なお、マスクプレート固定工程は前記方式に限定されるものではなく、前記マスク固定シャフト17に連結固定された段付きの固定ピン24を上昇させてマスクプレート1の固定穴23に挿入する固定方法であっても同様の効果が得られる。
【0035】以上のように、この発明のクリーム半田印刷方法は、マスクプレート1を上面クランプ7と下面クランプ8で挟持固定するので、マスクプレート1の塗布時の位置ずれ及び版離れ時の撓みが無く、印刷制の向上がはかれる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、スキージの押圧移動に際し、マスクプレートは確実に挟持されているから、該マスクプレートの位置ずれが発生せず、マスクプレートの開口部に充填されたクリーム半田にせん断力が加わらず、良好な塗布印刷が出来る。また、版離れに際しても、クリーム半田の粘性に抗して生じるマスクプレートの撓みが少なく、版離れ速度の制御が容易になり、マスクプレートの開口部に充填されたクリーム半田のこじれやプリント基板上からの剥離も無くなり良好な塗布印刷が出来るという優れた効果を有する。




 

 


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