(57)【要約】【課題】従来、スキージの裏面は鏡面仕上げされているため、裏面に付着している漏れはんだがスクリーン上に落下して残はんだとなり、はんだ印刷不良が発生して被実装物の回路基板への実装時におけるはんだ付け品質の低下が生じる。【解決手段】回路基板２上に被実装物を実装するためのペースト状はんだ３を回路基板２上に印刷する際に用いられ、回路基板２に近接配置したスクリーン１１上を摺動して、スクリーン１１上に供給したペースト状はんだ３を掻き取ることで、スクリーン１１に形成された開口部１１ａを通じて回路基板２の所定位置にペースト状はんだ３を印刷するスキージ１２であって、少なくともスキージ１２の摺動方向側の面（表面１２ａ）とは反対側の面（裏面１２ｂ）に凹凸形状を形成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷する際に用いられ、前記回路基板に近接配置したスクリーン上を摺動して、前記スクリーン上に供給したペースト状はんだを掻き取ることで、前記スクリーンに形成された開口部を通じて前記回路基板の所定位置にペースト状はんだを印刷する印刷用スキージであって、
少なくとも前記印刷用スキージの摺動方向側の面とは反対側の面に凹凸形状を形成した、
ことを特徴とする印刷用スキージ。
【請求項２】
前記印刷用スキージに形成する凹凸形状は、サンドブラスト処理により形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷用スキージ。
【請求項３】
回路基板上に被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷するための印刷装置であって、
請求項１または請求項２に記載の印刷用スキージを備える、
ことを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上に被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷する際に用いられる印刷用スキージおよび印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、回路基板上に電子部品などの被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷するための印刷装置には、前記回路基板に近接配置したスクリーン上を摺動して、前記スクリーン上に供給したペースト状はんだを掻き取ることで、前記スクリーンに形成された開口部を通じて前記回路基板の所定位置にペースト状はんだを印刷する印刷用スキージが備えられている。
つまり、印刷用スキージを備えた印刷装置においては、図７に示すように、ステンレス鋼板などで構成されるスクリーン１１１を回路基板１０２に近接させた状態で、前記スクリーン１１１上にペースト状はんだ１０３を供給し、保持具１１３に保持された金属製のスキージ１１２をスクリーン１１１上で摺動させてスクリーン１１１上に供給されたペースト状はんだ１０３を掻き取ることで、前記スクリーン１１１に形成された開口部１１１ａにペースト状はんだ１０３を充填して、該ペースト状はんだ１０３を回路基板１０２上に形成されるパッド１０２ａに印刷するように構成されている。
【０００３】
前述のように、印刷装置に備えられるスキージ、特に金属部材にて形成されるメタルスキージは、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。
なお、スキージによりペースト状はんだを掻き取って、該ペースト状はんだの印刷を行う場合、前記スキージはスクリーン１１１面と直交する方向からスキージの進行方向側へ傾斜されているため、スキージにより掻き取られるペースト状はんだはスキージの進行方向に回転する（ローリングする）が、特許文献１および特許文献２に記載のスキージにおいては、その表面（スキージの進行方向側の面）に凹部や溝を形成することで、ローリングするペースト状はんだの粘度を低下させ、スキージにより掻き取られるペースト状はんだのスクリーン１１１の開口部１１１ａへの充填性を向上させている。
【特許文献１】特開２０００−９４６３７号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、スクリーン１１１上のペースト状はんだ１０３をスキージ１１２により掻き取って回路基板１０２上に印刷する場合、ペースト状はんだ１０３はスキージ１１２の摺動方向側に載置し、スクリーン１１１に当接させたスキージ１１２の表面１１２ａによりペースト状はんだ１０３を掻き取るようにしているが、スキージ１１２によりペースト状はんだ１０３を掻き取る印刷を繰り返し行っていると、ペースト状はんだ１０３がスキージ１１２の表面１１２ａ側から裏面１１２ｂ側へ僅かに漏れ出して、漏れはんだ１０３ａとしてスキージ１１２の裏面１１２ｂに付着することとなる。
【０００５】
このスキージ１１２の裏面１１２ｂに付着する漏れはんだ１０３ａの量は序々に増加していき、ある量に達すると前記裏面１１２ｂから剥がれ落ち、スクリーン１１１上に落下して残はんだ１０３ｂとなる。
特に、スキージ１１２は金属部材にて形成されるメタルスキージに構成され、その表面１１２ａおよび裏面１１２ｂは鏡面仕上げされているため、裏面１１２ｂに付着している漏れはんだ１０３ａは落下し易く、残はんだ１０３ｂの発生頻度が高くなる。
【０００６】
図８に示すように、前記残はんだ１０３ｂがスクリーン１１１の開口部１１１ａが形成されている箇所に落下すると、前記開口部１１１ａにペースト状はんだ１０３を充填した後に回路基板１０２をスクリーン１１１から離間させて、ペースト状はんだ１０３を回路基板１０２に転写させたときに、残はんだ１０３ｂが開口部１１１ａに充填されたペースト状はんだ１０３とともに回路基板１０２に転写されることとなって、印刷されたペースト状はんだの量が過大となり、回路基板１０２に被実装物を実装するときのはんだブリッジ不良の発生原因になることがある。
また、前記残はんだ１０３ｂが前記開口部１１１ａの形成箇所に落下すると、回路基板１０２をスクリーン１１１から離間させたときに、開口部１１１ａに充填されたペースト状はんだ１０３の回路基板１０２への転写が前記残はんだ１０３ｂにより阻害されてはんだ抜け不良が発生する場合がある。
【０００７】
特に、近年では、被実装物の回路基板１０２に対する高密度実装化に伴い、前記被実装物として微細な接続部を有するＣＳＰ（Chip Scale Package）や０４０２サイズのチップ部品が多く使用されつつあるため、前述のようなはんだ印刷不良が発生すると、被実装物の回路基板１０２への実装時におけるはんだ付け品質の低下が顕著となる。
【０００８】
そこで、本発明においては、ペースト状はんだ１０３の印刷時にスキージ１１２の裏面１１２ｂに付着する漏れはんだ１０３ａが前記裏面１１２ｂからスクリーン１１１上に落下することを防止して、回路基板１０２に対する高品質なはんだ印刷を実現し、回路基板１０２に実装される被実装物のはんだ付け品質を向上することができる印刷用スキージおよび印刷装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する印刷用スキージおよび印刷装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、回路基板上に被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷する際に用いられ、前記回路基板に近接配置したスクリーン上を摺動して、前記スクリーン上に供給したペースト状はんだを掻き取ることで、前記スクリーンに形成された開口部を通じて前記回路基板の所定位置にペースト状はんだを印刷する印刷用スキージであって、少なくとも前記印刷用スキージの摺動方向側の面とは反対側の面に凹凸形状を形成した。
これにより、印刷用スキージの摺動方向側の面とは反対側の面に付着した漏れはんだがスクリーン上に落下して残はんだが生じることを防止でき、必要以上の量のペースト状はんだが回路基板に転写されることがなく、またペースト状はんだの回路基板への転写が阻害されることもない。
従って、回路基板には適正な量のペースト状はんだが印刷されることとなり、回路基板に対するペースト状はんだの印刷品質を向上することができる。
さらには、回路基板に被実装物を実装するときに、ペースト状はんだの過多によるはんだブリッジ不良やペースト状はんだの不足による未はんだ不良の発生を防止することができ、回路基板に実装される被実装物のはんだ付け品質を向上することができる。
【００１０】
また、請求項２記載のごとく、前記印刷用スキージに形成する凹凸形状は、サンドブラスト処理により形成される。
これにより、印刷用スキージに形成する凹凸形状を安価に形成することが可能となる。
【００１１】
また、請求項３記載のごとく、回路基板上に被実装物を実装するためのペースト状はんだを前記回路基板上に印刷するための印刷装置であって、請求項１または請求項２に記載の印刷用スキージを備える。
これにより、印刷装置における印刷用スキージの摺動方向側の面とは反対側の面に付着した漏れはんだがスクリーン上に落下して残はんだが生じることを防止でき、必要以上の量のペースト状はんだが回路基板に転写されることがなく、またペースト状はんだの回路基板への転写が阻害されることもない。
従って、印刷装置により回路基板に対するペースト状はんだの印刷を行ったときには、回路基板に適正な量のペースト状はんだが印刷されることとなり、回路基板に対するペースト状はんだの印刷品質を向上することができる。
さらには、回路基板に被実装物を実装するときに、ペースト状はんだの過多によるはんだブリッジ不良やペースト状はんだの不足による未はんだ不良の発生を防止することができ、回路基板に実装される被実装物のはんだ付け品質を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回路基板に対するペースト状はんだの印刷品質を向上することができ、回路基板に実装される被実装物のはんだ付け品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、印刷装置１は、回路基板２上に電子部品などの被実装物を実装するためのペースト状はんだ３を前記回路基板２上に印刷するための印刷装置であって、複数の開口部１１ａ・１１ａ・・・が形成されたスクリーン１１と、前記スクリーン１１に当接しながら該スクリーン１１の面方向に摺動可能に構成される印刷用スキージであるスキージ１２とを備えている。
【００１５】
前記スクリーン１１は、例えばステンレス鋼板などの薄板状の金属部材にて形成されるメタルマスクに構成されており、前記開口部１１ａ・１１ａ・・・は、回路基板２における被実装物の端子とのはんだ接続部となる接続パッド２ａ・２ａ・・・に位置および形状を合わせて形成されている。
【００１６】
前記スキージ１２はステンレスなどの金属製の板状部材にて構成されており、保持具１３により保持されている。また、前記スキージ１２はスクリーン１１の上面と直交する方向に対してスキージ１２の摺動方向（進行方向；図１において左側を指す矢印の方向）側へ角度θだけ傾斜した姿勢で前記保持具１３に保持されている。
なお、本説明においては、スキージ１２の摺動方向側の面を表面１２ａと呼び、スキージ１２の摺動方向側とは反対側の面を裏面１２ｂと呼ぶ。
【００１７】
このように構成される印刷装置１を用いてペースト状はんだ３を回路基板２に印刷するときには、前記回路基板２に近接配置した状態のスクリーン１１上にペースト状はんだ３を供給し、前記スキージ１２をスクリーン１１上で摺動させて前記ペースト状はんだ３を掻き取ることで、前記スクリーン１１に形成された開口部１１ａにペースト状はんだ３を充填する。
【００１８】
この場合、前記スクリーン１１は、前記開口部１１ａ・１１ａ・・・が回路基板２に形成される前記接続パッド２ａ・２ａ・・・の位置に合うように配置されており、前記スキージ１の摺動により前記開口部１１ａ・１１ａ・・・にペースト状はんだ３が充填された後に、回路基板２をスクリーン１１から離間させることで、開口部１１ａ・１１ａ・・・に充填されたペースト状はんだ３が回路基板２の接続パッド２ａ・２ａ・・・に転写され、印刷が行われることとなる。
【００１９】
つまり、前記スキージ１２が回路基板２に近接配置したスクリーン１１上を摺動して、前記スクリーン１１上に供給したペースト状はんだ３を掻き取ることで、前記スクリーン１１に形成された開口部１１ａ・１１ａを通じて前記回路基板２の接続パッド２ａ・２ａ・・・にペースト状はんだ３が印刷される。
なお、前記ペースト状はんだ３としては、例えばはんだ粉末に高粘度の液状フラックスを混合してクリーム状にした所謂クリームはんだが用いられる。
【００２０】
また、前記ペースト状はんだ３を印刷する場合、ペースト状はんだ３はスキージ１２の摺動方向側に配置され、前記スキージ１２は摺動方向側に傾斜した姿勢で保持されているため、前記スキージ１２により掻き取られるペースト状はんだ３はスキージ１２の進行方向に回転（ローリング）し、スクリーン１１の開口部１１ａ・１１ａ・・・に確実に充填されることとなっている。
【００２１】
また、ペースト状はんだ３をスキージ１２により掻き取る際には、スクリーン１１に当接させたスキージ１２を摺動して、該スキージ１２の表面１２ａによりペースト状はんだ３を掻き取るようにしているが、スキージ１２によりペースト状はんだ３を掻き取る印刷動作を繰り返し行っていると、ペースト状はんだ３がスキージ１２の表面１２ａ側から裏面１２ｂ側へ僅かに漏れ出して、漏れはんだ３ａとしてスキージ１２の裏面１２ｂに付着してくる。
スキージ１２の裏面１２ｂに付着する漏れはんだ３ａの量は、ペースト状はんだ３の印刷動作を繰り返すに従って増加する。
【００２２】
ここで、図２、図３に示すように、前記スキージ１２においては、裏面１２ｂに凹凸形状が形成されている。
前記裏面１２ｂに形成される凹凸形状は、例えばサンドブラスト処理により裏面１２ｂを粗面化することで行われる。ただし、裏面１２ｂへの凹凸形状の形成方法はこれに限るものではなく、前記裏面１２ｂに対して切削加工、プレス加工、およびエッチング加工などの各種加工を施すことで凹凸形状を形成することも可能であって、特に凹凸形状の形成方法を限定するものではない。
【００２３】
また、前記凹凸形状は、本例ではスキージ１２の裏面１２ｂのみに形成されているが、これは、サンドブラスト処理を行う際に、スキージ１２の表面１２ａをマスク部材によりマスキングすることにより実現することができる。
ただし、凹凸形状は、スキージ１２の裏面１２ｂと表面１２ａとの両方に形成することも可能であり、この場合はスキージ１２の表面１２ａおよび裏面１２ｂをマスキングすることなくサンドブラスト処理することで、スキージ１２の裏面１２ｂと表面１２ａとに凹凸形状を形成することができる。
つまり、凹凸形状は、少なくともスキージ１２の裏面１２ｂに形成されていればよい。
【００２４】
なお、サンドブラスト処理によりスキージ１２に凹凸形状を形成した場合、他の処理方法により凹凸形状を形成した場合に比べて、安価に形成することが可能となっている。
また、サンドブラスト処理によりスキージ１２の裏面１２ｂと表面１２ａとの両方に凹凸形状を形成する場合にはマスキング用のマスク部材が不要であるので、マスク部材を用いてスキージ１２の裏面１２ｂのみに凹凸形状を形成する場合に比べて、さらに安価に凹凸形状を形成することが可能となる。
【００２５】
前述のごとく、印刷動作を繰り返し行うことで、スキージ１２の裏面１２ｂに漏れはんだ３ａが付着するが、図４に示すように、前記裏面１２ｂに付着した漏れはんだ３ａは、前記裏面１２ｂに形成される凹凸形状に沿って、すなわち前記凹凸形状内に入り込んだ状態で付着する。
このように、前記裏面１２ｂの凹凸形状に入り込んだ状態で付着した漏れはんだ３ａは、前記凹凸形状によるアンカー効果（投錨効果）により裏面１２ｂに付着した状態が保持されることとなる。
従って、印刷動作の繰り返しにより漏れはんだ３ａの量が増加したとしても、裏面１２ｂに対する付着状態を保持することができ、漏れはんだ３ａが裏面１２ｂから剥離して落下することを防止することができる。
【００２６】
すなわち、図５に示すように、スキージ１２の裏面１２ｂに漏れはんだ３ｂが付着した状態で、スキージ１２によりペースト状はんだ３を掻き取る印刷動作を行ったとしても、前記漏れはんだ３ｂはスクリーン１１上に落下することなくスキージ１２に追従することとなる。
従って、スキージ１２の裏面１２ｂに付着した漏れはんだ３ｂがスクリーン１１上に落下して残はんだが生じることを防止でき、図６に示すように、前記スクリーン１１の開口部１１ａ・１１ａ・・・にペースト状はんだ３を充填した後、回路基板２をスクリーン１１から離間させたときに、必要以上の量のペースト状はんだ３が回路基板２に転写されることがなく、また開口部１１ａに充填されたペースト状はんだ３の回路基板２への転写が阻害されることもない。
【００２７】
これにより、回路基板２の接続パッド２ａ・２ａには適正な量のペースト状はんだ３が印刷されることとなって、回路基板２に対するペースト状はんだ３の印刷品質を向上することができる。
さらには、回路基板２に被実装物を実装するときに、ペースト状はんだ３の過多によるはんだブリッジ不良やペースト状はんだ３の不足による未はんだ不良の発生を防止することができ、回路基板２に実装される被実装物のはんだ付け品質を向上することができる。
【００２８】
なお、スキージ１２の裏面１２ｂに形成される凹凸形状は、アンカー効果により漏れはんだ３ａを保持できる形状であればよく、その形状を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】印刷装置のスクリーンおよびスキージを示す側面断面図である。
【図２】スキージの裏面を示す斜視図である。
【図３】スキージを示す側面図である。
【図４】漏れはんだのスキージの裏面への付着状態を示す側面図である。
【図５】裏面に漏れはんだが付着したスキージにより印刷動作を行った様子を示す側面断面図である。
【図６】裏面に漏れはんだが付着したスキージにより印刷動作を行った後に、回路基板をスクリーンから離間させた様子を示す側面断面図である。
【図７】従来のスキージによる印刷動作の途中で、スキージの裏面に付着した漏れはんだがスクリーン上に落下した様子を示す側面断面図である。
【図８】従来のスキージによる印刷動作によりスクリーン上に残はんだが生じた状態で、回路基板をスクリーンから離間させた様子を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    印刷装置
２    回路基板
２ａ  接続パッド
３    ペースト状はんだ
３ａ  漏れはんだ
１１    スクリーン
１１ａ  開口部
１２    スキージ
１２ａ  表面
１２ｂ  裏面
１３    保持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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