JP2004058299A - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出したペーストの吐出ノズルからの分離を完全に行うことができ、乾燥したペーストが混入することによる印刷品質の不良を防止することができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【解決手段】マクプレート上にクリーム半田を供給してスキージングを行うことにより基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置において、シリンジ１８の吐出ノズル１８ａからクリーム半田１６を吐出して供給する吐出動作後に、吐出ノズル１８ａの下端部に垂下状態で付着した残留半田１６ａを、エアノズル２０からエアを吹き付けることによって吐出ノズル１８ａから分離させる。これにより長時間付着状態にあって乾燥劣化したクリーム半田の混入を防止することができる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装工程において、基板上にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接させ、スクリーンマスク上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板上にペーストを印刷するものである。印刷に用いられるペーストは、スキージによる印刷動作を反復する過程において適宜マスクプレート上に供給される。供給方法としては、一般に吐出ノズルからペーストを吐出させ、マスクプレート上に落下させる方法が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記ペーストの供給においては、以下のような問題点があった。ペーストは一般に高粘度の液体であるため、吐出ノズルからの吐出動作を停止した後においても液切れが完全に行われず、粘性によって付着したペーストが吐出孔から垂下状態となったまま残留する。
【０００４】
この残留ペーストは空気中に細長い形状で垂下していることから溶剤成分が蒸発して乾燥状態となり易く、この残留ペーストがそのまま放置されると、次回供給時に新たなペーストとともにマスクプレート上に供給され、印刷不良の原因となる。このような不具合を防止するため、吐出動作後に吐出ノズルの先端部をプレート状のカッタなどを用いて分離させる方法が用いられる。ところがこのような方法を用いても、分離動作時に粘性によりカッタに付着したペーストが乾燥状態でマスクプレート状のペーストに混入することが避けられず、上記不具合を完全に防止することは困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、吐出したペーストの吐出ノズルからの分離を完全に行うことができ、乾燥したペーストが混入することによる印刷品質の不良を防止することができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたマスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、マスクプレートの上方に位置する吐出ノズルによって前記マスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、前記吐出動作後に吐出ノズルの下端部に垂下状態で付着したペーストを気体の吹き出しによって吐出ノズルから分離させるペースト分離手段とを備えた。
【０００７】
請求項２記載のスクリーン印刷装置は、請求項１記載のスクリーン印刷装置であって、前記ペースト分離手段は、前記垂下状態で付着したペーストを吹き飛ばすようにエアを吹き付けるエアノズルを備えたエア吹き付け機構である。
【０００８】
請求項３記載のスクリーン印刷装置は、請求項１記載のスクリーン印刷装置であって、前記ペースト分離手段は、前記垂下状態で付着したペーストに対して異なる２方向からエアを吹き付けることによりこのペーストをエアの流体力によって切断して吐出ノズルから分離させるエアノズルを備えたエア吹き付け機構である。
【０００９】
本発明によれば、吐出動作後に吐出ノズルの下端部に垂下状態で付着したペーストを気体の吹き出しによって吐出ノズルから分離させるペースト分離手段を備えることにより、吐出ノズルから吐出されたペーストを非接触で吐出ノズルから分離することができ、乾燥したペーストが混入することによる印刷品質の不良を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の断面図、図２、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト分離部の構成説明図、図３，図５は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるペースト分離動作の動作説明図である。
【００１１】
まず図１を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。図１において、スクリーン印刷装置１は、基板位置決め部２の上方にスクリーン印刷部１０を配設して構成されている。基板位置決め部２は、Ｘ軸テーブル３、Ｙ軸テーブル４およびＺθ軸テーブル５を段積みして構成されており、Ｚθ軸テーブル５の上面は基板６をクランパ７によって挟み込んで保持する基板載置部となっている。
【００１２】
基板位置決め部２の上方には、スクリーン印刷部１０が配設されている。スクリーン印刷部１０は、ホルダ枠１１に展張されたマスクプレート１２を備えており、マスクプレート１２には基板６の印刷部位に対応したパターン孔１２ａが設けられている。マスクプレート１２上にはスキージユニット１３が配設されており、スキージユニット１３は図示しない移動手段により矢印ａ方向に往復移動する。スキージユニット１３は２つのスキージ１４を備えており、スキージ１４はスキージ昇降機構１５によって昇降する。
【００１３】
マスクプレート１２の上方には、ペースト供給部１７が配設されている。ペースト供給部１７はペーストであるクリーム半田１６を貯溜したシリンジ１８を備えており、シリンジ１８の下端部に装着された吐出ノズル１８ａからクリーム半田１６を吐出することにより、マスクプレート１２上にクリーム半田１６を供給する。ペースト供給部１７は、吐出ノズルによって前記マスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段となっている。基板６をマスクプレート１２の下面に当接させた状態で、クリーム半田１６が供給されたマスクプレート１２上でスキージ１４を摺動させることにより、基板６にはパターン孔１２ａを介してクリーム半田１６が印刷される。
【００１４】
次にペースト供給部１７に設けられたペースト分離部１９の構成および動作について、図２，図３を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、シリンジ１８の下部にはペースト分離部１９が設けられており、ペースト分離部１９はエアノズル２０を備えている。エアノズル２０はエア供給源２２に接続されており、図２（ｂ）に示すようにエアノズル２０の先端面には複数のノズル孔２０ａが形成されている。
【００１５】
エアノズル２０は先端面をシリンジ１８の吐出ノズル１８ａに近接させて配置されており、エア供給源２２からエアを供給することにより、複数のノズル孔２０ａから吐出されるエアは、吐出ノズル１８ａから下垂する下垂線（矢印ｂ）に方向に対して所定の吐出幅ｃで吐出される。
【００１６】
スクリーン印刷動作を反復実行する過程においては所定インターバルでクリーム半田供給が行われ、図３（ａ）に示すように、シリンジ１８からクリーム半田１６をマスクプレート１２上に吐出する。この吐出動作後には、図３（ｂ）に示すように、吐出ノズル１８ａの下端部にはクリーム半田１６が粘性によって垂下状態で付着したまま残留しやすい。この残留半田１６ａは溶剤成分が蒸発して乾燥状態となり易く、この残留半田１６ａがそのまま放置されると、次回供給時に新たなクリーム半田１６とともにマスクプレート１２上に供給され、印刷不良の原因となる。
【００１７】
このような不具合を防止するため、残留半田１６ａの分離動作が行われる。すなわち、エアノズル２０から吐出ノズル１８ａの下端部から垂下した残留半田１６ａに対してエアを吐出する。これにより、付着した残量半田１６ａはエアによって吹き飛ばされ、図３（ｃ）に示すように吐出ノズル１８ａから分離する。すなわち、エア供給源２２およびエアノズル２０は、吐出ノズル１８ａに付着した残留半田１６ａを気体の吹き出しによって吐出ノズル１８ａから分離させるペースト分離手段となっている。
【００１８】
そして残留半田１６ａの分離後には、図３（ｄ）に示すように、吐出ノズル１８ａの下端部にはクリーム半田１６の付着がほとんどなく、したがって乾燥することによって劣化したクリーム半田が印刷に使用されることがなく、乾燥によって劣化したクリーム半田が混入することによる印刷品質の不良を防止することができる。また上記分離動作は、カッタなどの固体部材を用いることなく非接触で行われるため、残留半田が他部材に付着して乾燥することがなく、乾燥により劣化したクリーム半田の発生がない。
【００１９】
図４，図５は、ペースト分離部１９の他の構成例を示している。図４（ａ）に示すように、ペースト分離部１９Ａは、シリンジ１８を両側から挟む位置に２つのエアノズル２３Ａ，２３Ｂを備えている。エアノズル２３Ａ，２３Ｂはそれぞれ図２に示す例と同様のエア供給源２２に接続されており、図４（ｂ）に示すようにエアノズル２３Ａ，２３Ｂの先端面には複数のノズル孔２３ａが形成されている。
【００２０】
エアノズル２３Ａ，２３Ｂは、それぞれのノズル孔２３ａの吐出線方向（矢印ｄ、ｅ）を、吐出ノズル１８ａに対してそれぞれ同一の角度αで傾けた配置となっている。エア供給源からエアを供給することにより、エアノズル２３Ａ，２３Ｂのノズル孔２３ａから吐出されるエアは吐出ノズル１８ａの先端部に集中し、垂下状態のクリーム半田に対して両側から挟むように作用する。このとき流体力の合力は、吐出ノズル１８ａの吐出方向と略一致する。
【００２１】
スクリーン印刷動作におけるクリーム半田供給では、図５（ａ）に示すように、シリンジ１８からクリーム半田１６がマスクプレート１２上に吐出され、この吐出動作後には、図５（ｂ）に示すように、吐出ノズル１８ａの下端部には残留半田１６ａが粘性によって垂下状態で付着したまま残留する。この残留半田１６ａの分離動作においては、図５（ｃ）に示すように、エアノズル２３Ａ，２３Ｂから、垂下状態の残留半田１６ａに対して両側からエアを吐出する。
【００２２】
これにより、残量半田１６ａは２方向から吹き付けられるエアブローの流体力によって切断され、図４（ａ）に示すエアブローの合力方向（矢印ｆ方向）に落下し、図５（ｃ）に示すように吐出ノズル１８ａから分離する。すなわち、エア供給源２２およびエアノズル２３Ａ，２３Ｂは、吐出ノズル１８ａに付着した残留半田１６ａを気体の吹き出しによって吐出ノズル１８ａから分離させるペースト分離手段となっている。
【００２３】
そしてこの例では、ペースト分離手段は、垂下状態で付着した残留半田１６ａに対して異なる２方向からエアを吹き付けることにより、この残留半田１６ａをエアの流体力によって切断して吐出ノズル１８ａから分離させるエアノズル２３Ａ，２３Ｂを備えたエア吹きつけ機構となっている。
【００２４】
このような２方向からのエア吹き付ける方法を採用することにより、以下に示すような効果を得る。すなわち１方向からのエア吹き出しでは、吹き出し圧力のまま垂下状態の残留半田１６ａを吹き出し方向に吹き飛ばしてしまい、吹き飛ばされた半田が装置内に飛散する不具合が生じやすい。更に、エアによってマスクプレート上に供給されたクリーム半田まで吹き飛ばす場合がある。これに対し、２方向からエアを集中して吹き付けることにより、残留半田の切断にエアの流体力を集中して作用させることができ、切断後の半田の飛散やマスクプレート上に供給されたクリーム半田の飛散を防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、吐出動作後に吐出ノズルの下端部に垂下状態で付着したペーストを気体の吹き出しによって吐出ノズルから分離させるペースト分離手段を備えることにより、吐出ノズルから吐出されたペーストを非接触で吐出ノズルから分離することができ、乾燥したペーストが混入することによる印刷品質の不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト分離部の構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるペースト分離動作の動作説明図
【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のペースト分離部の構成説明図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるペースト分離動作の動作説明図
【符号の説明】
１　スクリーン印刷装置
６　基板
１２　マスクプレート
１６　クリーム半田
１７　ペースト供給部
１８　シリンジ
１９，１９Ａ　ペースト分離部
２０、２３Ａ，２３Ｂ　エアノズル

Claims (3)

1. パターン孔が設けられたマスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、マスクプレートの上方に位置する吐出ノズルによって前記マスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、前記吐出動作後に吐出ノズルの下端部に垂下状態で付着したペーストを気体の吹き出しによって吐出ノズルから分離させるペースト分離手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記ペースト分離手段は、前記垂下状態で付着したペーストを吹き飛ばすようにエアを吹き付けるエアノズルを備えたエア吹き付け機構であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記ペースト分離手段は、前記垂下状態で付着したペーストに対して異なる２方向からエアを吹き付けることによりこのペーストをエアの流体力によって切断して吐出ノズルから分離させるエアノズルを備えたエア吹き付け機構であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。

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