(57)【要約】【課題】  薄板の基板であっても搬送装置に巻きこまれるおそれがなく、確実に基板を搬送して効率的な印刷が可能なスクリーン印刷機を提供すること。【解決手段】  パターン孔が形成されたマスクプレート７０を印刷テーブル３０上に保持された基板２０に当接させ、マスクプレート７０上でスキージングして基板２０にペーストＰを印刷するスクリーン印刷機１０であって、基板２０を保持する保持片４２を有する外周枠４４により構成された搬送枠体４０を備えると共に、印刷テーブル３０が、基板２０を上面に載置して上昇するように保持片４２の内周端縁により形成される開口部分４６に進入可能に配設されていることを特徴とするスクリーン印刷機１０である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン孔が形成されたマスクプレートを印刷テーブル上に保持された基板に当接させ、該マスクプレート上でスキージングして基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、
前記基板を保持する保持片を有する外周枠により構成された搬送枠体を備えると共に、
前記印刷テーブルが、前記基板を上面に載置して上昇するように、前記保持片の内周端縁により形成される開口部分に進入可能に配置されていることを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記搬送枠体には、前記基板の中途部を支持する支持用桟が設けられ、
前記印刷テーブルには、前記支持用桟に対応する位置に、前記支持用桟が進入可能な凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
前記保持片は、前記外周枠の断面形状をＬ字状に形成することにより、前記搬送枠体と一体に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン印刷機に関し、より詳細には、薄型の基板であっても効率的にはんだペースト等の印刷用ペーストを基板に印刷することが可能なスクリーン印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の接続電極端子として用いられるにはんだペースト等を印刷するスクリーン印刷機においては、印刷テーブルの印刷位置に基板を搬入し、印刷後の基板を印刷テーブルから搬出する搬送装置が設けられている。このような搬送装置では、基板の送り方向の側面をサイドガイドによりガイドし、コンベアベルト等の搬送機構により基板を搬送するように構成されている。
近年においてはペーストが印刷される基板が年々薄くなっており、基板の厚さが１ｍｍ以下の基板が用いられることもある。このような薄い板厚の基板を搬送装置にそのまま載せると、サイドガイドとコンベアベルトとのクリアランス部分に基板が巻きこまれ、基板の搬送ができなくなることがあった。
【０００３】
このため、薄い板厚の基板を印刷テーブルに搬送する場合には、搬送装置への基板巻きこみを防止するべく、基板を支持する補助板を使用して、補助板と共に基板を搬送する方式が採られている。基板を補助板に支持する方法としては、両面テープを用いて基板を補助板に貼着する方法によっている。
このように基板を補助板に支持することにより、サイドガイドとコンベアベルトのクリアランスよりも全体厚が厚くなっているため、薄板の基板であっても搬送装置に巻きこまれることなく確実に印刷テーブルに搬送してスクリーン印刷することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような補助板に基板を支持して搬送する方法の場合は、搬送前に両面テープを用いて補助板に基板を貼着したり、印刷後には補助板から基板を剥離しなければならず、非常に手間がかかり、効率的な生産の妨げになるという課題がある。
【０００５】
本発明は、スクリーン印刷機において、薄板の基板であっても搬送装置に巻きこまれるおそれがなく、確実に基板を搬送して効率的な印刷が可能なスクリーン印刷機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、パターン孔が形成されたマスクプレートを印刷テーブル上に保持された基板に当接させ、該マスクプレート上でスキージングして基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、前記基板を保持する保持片を有する外周枠により構成された搬送枠体を備えると共に、前記印刷テーブルが、前記基板を上面に載置して上昇するように前記保持片の内周端縁により形成される開口部分に進入可能に配置されていることを特徴とするスクリーン印刷機である。
【０００７】
また、前記搬送枠体には、前記基板の中途部を支持する支持用桟が設けられ、前記印刷テーブルには、前記支持用桟に対応する位置に、前記支持用桟が進入可能な凹溝が形成されていることを特徴とする。
これにより、搬送中はもちろんのこと、各種処理を実行する際における基板のたわみを可及的に抑えることが可能になり、高精度の製品を提供することができる。
【０００８】
また、前記保持片は、前記外周枠の断面形状をＬ字状に形成することにより、前記搬送枠体と一体に設けられていることを特徴とする。
これにより、保持片を安価に設けることが可能になると共に、保持片の破損のおそれを低減させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
薄い板厚の基板であっても、搬送装置に巻きこまれることなく、確実に印刷テーブルに搬送することが可能になる。また、搬送する基板毎に、基板と補助板とを貼着する作業が不要になるため、効率的なスクリーン印刷処理が可能になり、低コストで基板にバンプを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかるスクリーン印刷機の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成図である。図２は、搬送装置にセットされた搬送枠体の斜視図である。図３は、図２中のＡ−Ａ線における断面図である。
本実施の形態におけるスクリーン印刷機１０は、配線基板２０の位置決め操作が可能に設けられた印刷用テーブル３０と、配線基板２０を搬送する搬送枠体４０と、搬送枠体４０を搬送する搬送装置５０と、搬送枠体４０を印刷用テーブル３０の上部所要位置にセットするために搬送枠体４０を誘導するガイド６０と、所要の印刷パターンにスリット孔が形成されたパターンマスク７０と、パターンマスク７０の上に供給されたはんだペースト等をパターンマスク７０のスリット孔から配線基板２０に塗布するスキージ８０と、上記各手段の動作を制御する制御部９０を有している。
【００１１】
本実施の形態における搬送装置５０は、スクリーン印刷機１０の外部からスクリーン印刷機１０の印刷テーブル３０に向かって平行に配設された２本のガイド６０の下方に配設されたコンベアベルトにより構成されている。搬送装置５０は、ガイド６０と接触しないように、上下方向にクリアランスＣをとって配設されている。搬送装置５０の内周縁は、ガイド６０の内周縁より内側部分にはみ出すようにして配設されている。配線基板２０を搬送する搬送枠体４０は、搬送装置５０の上にセットされて、ガイド６０により誘導されながらスクリーン印刷機１０の印刷テーブル３０に搬送される。なお、搬送装置５０の動作は、制御部９０により制御されている。
【００１２】
搬送枠体４０は、保持片４２を有する外周枠４４を矩形に組み合わせることにより構成されている。外周枠４４の断面形状は図３に示すように、Ｌ字型に形成されている。Ｌ字型の水平部分が保持片４２として機能する。このように、保持片４２は、搬送枠体４０と一体に形成されている。搬送枠体４０の幅寸法は、ガイド６０、６０の内周面に当接する幅寸法に形成されている。搬送枠体４０の内側には開口部４６が形成されている。
【００１３】
外周枠４４の高さＨ（すなわち、搬送枠体４０の高さ）寸法は、搬送装置５０とガイド６０間に設けられたクリアランスＣ寸法よりも大きくなるように形成されている。
また、本実施の形態における搬送枠体４０は、長手方向の外周枠４４ａの中間部分に長手方向の外周枠４４ａどうしに掛け渡して固定され、開口部４６を二分する支持用桟４８が設けられている。
【００１４】
印刷テーブル３０は、制御部９０により動作が制御されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向における直線移動およびＸ−Ｙ平面内における回転移動（以下、θ方向の回転移動ということがある）が可能に設けられている。印刷テーブル３０の上面は、配線基板２０が吸着可能に設けられている。印刷テーブル３０は、配線基板２０に形成された位置決め用マークや画像撮影装置（共に図示せず）を用い、制御部９０により撮影画像を画像処理し、所定の位置決め手法に基づいて配線基板２０の位置決めをする位置決め機能も有している。
【００１５】
印刷テーブル３０は、印刷テーブル３０の上方にセットされた搬送枠体４０の開口部４６内に進入可能に形成されている。すなわち、印刷テーブル３０の外周寸法は、開口部４６の寸法以下に形成されている。また、印刷テーブル３０の上面には、支持用桟４８の配設位置に対応する位置に凹溝３２が形成されている。凹溝３２は、支持用桟４８が進入可能な大きさおよび深さに形成されている。
【００１６】
ガイド６０は、スクリーン印刷機１０の外部から印刷テーブル３０に向かって搬送枠体４０（配線基板２０）を誘導するためのものである。ガイド６０には搬送枠体４０を所定位置で停止させるためのストッパ６２が配設されている。
ストッパ６２は、制御部９０により、ガイド６０の内周縁から搬送枠体４０の移動を規制する位置と退避する位置との間で突出入可能に設けられている。
【００１７】
パターンマスク７０は、合成樹脂製薄板または金属製薄板により形成されている。パターンマスク７０には、配線基板２０に形成すべきバンプ（例えば、はんだバンプ）の配列パターンと同パターンに形成されたパターン孔（図示せず）が板厚方向に貫通させて形成されている。パターンマスク７０は、マスク搬送手段（図示せず）により、印刷テーブル３０の上方と印刷位置との間で搬送される。
【００１８】
スキージ８０は、パターンマスク７０の上面に供給されたはんだペーストをパターンマスク７０の上面に沿って往復移動させ、パターン孔から配線基板２０にはんだペーストを塗布するためのものである。スキージ８０は、配線基板２０のＸ方向またはＹ方向に往復動可能なスキージホルダ８２に固定された流体シリンダ８４ａ、８４ｂの下端部に取り付けられている。スキージ８０は、流体シリンダ８４ａ、８４ｂに回動可能に取り付けられている。
【００１９】
スキージ８０の往復動をなすスキージホルダ８２の動作と、スキージ８０の上下動をなす流体シリンダ８４ａ、８４ｂの伸縮動作は、共に制御部９０が制御プログラムに基づいて制御する。制御部９０は、ＣＰＵまたはマイクロコンピュータ等により構成されている。制御プログラムは図示しない記憶装置に予め記憶されている。
【００２０】
以下、本発明にかかるスクリーン印刷機１０を用いたスクリーン印刷方法について説明する。図４は、本実施の形態におけるスクリーン印刷の概略工程図である。図５は、基板が印刷テーブルの上方に供給された状態を示す模式図である。図６は、基板にスキージングをしている状態を示す模式図である。図７は、スクリーン印刷によりバンプ（接続電極端子）が形成された基板が後処理に搬送される状態を示す模式図である。なお、図５、図６、図７の各図においては、制御部９０の表示を省略している。
【００２１】
まず、配線基板２０を搬送枠体４０にセットする（ステップ１）。配線基板２０は、手動または自動で搬送枠体４０の上方から配設され、保持片４２により下面側外周部分が保持される。保持片４２と同じ高さ位置には、支持用桟４８が配設されているので、配線基板２０の下面中間部分が支持され、配線基板２０が薄板構造であってもたわむことなく搬送枠体にセットされる。配線基板２０がセットされた搬送枠体４０は、手動または自動で印刷テーブル３０に誘導すべく配設されたガイド６０にセットされる（ステップ２）。ガイド６０にセットされた搬送枠体４０は、下側面に当接する搬送装置５０により印刷テーブル３０に向かって搬送される（ステップ３）。
【００２２】
図５に示すように、ガイド６０に設けられたストッパ６２に搬送枠体４０が接触すると、センサ（図示せず）により配線基板２０が印刷テーブル３０に搬送されたことが認識され、搬送装置５０が一時停止する（ステップ４）。次に印刷テーブル３０が搬送枠体４０に向けて上昇し、搬送枠体４０の下面の開口部４６から印刷テーブル３０が搬送枠体４０に進入して、配線基板２０を真空吸引等により吸着保持する（ステップ５）。印刷テーブル３０により吸着保持された配線基板２０は、印刷テーブル３０の上昇に伴い、搬送枠体４０から取り出され、制御部９０により位置決め処理がなされた（ステップ６）後、予め所要位置にセットされているパターンマスク７０の下面に当接させる（ステップ７）。なお、パターンマスク７０の上には、予めはんだペーストＰが供給されている。
搬送枠体４０には支持用桟４８が印刷テーブル３０の上面を横切るように設けられているが、印刷テーブル３０の上面には、支持用桟４８が進入可能な凹溝３２が形成されているので、支持用桟４８が印刷テーブル３０の上面と干渉することはない。
【００２３】
配線基板２０がパターンマスク７０の下面に当接した後、制御部９０が一方の流体シリンダ８４ａを伸長させて、スキージ８０ａが下降する（ステップ８）。続いて、制御部９０が下降したスキージ８０ａからはんだペーストＰの方向（図６における矢印方向）にスキージホルダ８２を移動させ、スキージングを実行させる（ステップ９）。
【００２４】
スキージングによりはんだペーストＰがパターンマスク７０の一端側に寄せられた後、制御部９０は流体シリンダ８４ａを縮小し、スキージングしたスキージ８０ａを上昇させる（ステップ１０）と共に、図示しないマスク搬送手段によりパターンマスク７０を保持させると共に、印刷テーブル３０を下降させる（ステップ１１）。印刷テーブル３０が下降すると、はんだペーストＰが印刷された配線基板２０は再び搬送枠体４０に保持される（ステップ１２）。
この後、図７に示すように制御部９０が搬送装置５０を再始動させると共にストッパ６２をガイド６０の内端縁から退避させ（ステップ１３）、再び搬送枠体４０は搬送装置５０によりガイド６０に誘導されてリフロー炉等の図示しない後処理装置に搬送（ステップ１４）され、所要の後処理がなされ（ステップ１５）、配線基板２０にバンプパターンが形成される。
【００２５】
新たに、搬送枠体４０により配線基板２０が所定位置に搬送されると、制御部９０が印刷テーブル３０を上昇させ、配線基板２０を位置決めして印刷位置にセットし、パターンマスク７０を配線基板２０に当接させる。続いて制御部９０は、他方の流体シリンダ８４ｂを伸長して他方のスキージ８０ｂを下降させた後、スキージホルダ８２を反対方向（図６の矢印と反対方向）に移動させ、はんだペーストＰをパターンマスク７０の他端側に寄せるようにスキージングさせる。スキージングが完了すると、ステップ１０以降の処理を実行し、配線基板２０にバンプパターンを形成する。以上の処理が繰り返し行われる。
なお、本実施の形態においては、一回のスキージングで配線基板２０へのスクリーン印刷処理を終えているが、一枚の配線基板２０に対して複数回のスキージングをすることもできる。
【００２６】
以上に、本実施の形態に基づいて、スクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法について説明してきたが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲における変更を施したとしても本願発明の技術的範囲に属することはもちろんである。
例えば、本実施の形態における支持用桟４８は、搬送枠体４０に一つだけ配設されているが、搬送枠体３０の寸法に合わせて複数箇所に配設することもできる。この際、支持用桟４８は縦方向および横方向に配設し、互いに交差するように配設することももちろん可能である。この際、支持用桟４８の配設状態に合わせて印刷用テーブル３０に凹溝３２を配設することはいうまでもない。
【００２７】
また、スクリーン印刷をする配線基板２０を搬送枠体４０に配設した状態でたわまない程度の板厚を有する場合には、支持用桟４８を設けない搬送枠体としてもよい。このような形態においては、外周枠４４の保持片４２の先端部分に支持用桟の配設溝を形成し、支持用桟４８の両端部には、支持用桟配設溝に嵌合する配設凸部を形成することが好ましい。これによれば、搬送枠体４０に支持用桟４８を着脱自在にすることができ、汎用的な搬送枠体４０となり好適である。
【００２８】
さらに本実施の形態においては、ストッパ６２にセンサを配設し、搬送装置５０を一時停止させているが、印刷テーブル３０と同一平面位置に搬送枠体４０が搬送されたことが認識できれば、ストッパ６２以外の他の部分にセンサを配設してもよい。
【００２９】
本発明にかかるスクリーン印刷機１０の搬送枠体４０は、スクリーン印刷機１０によりバンプパターンが形成された配線基板２０をリフロー炉に搬送する際においても有効である。具体的には、保持片４２と支持用桟４８が配線基板２０搬送中に常に配線基板２０を保持しているので、リフロー炉内において熱風が吹き付けられても、配線基板２０がたわむことを防止し、リフロー炉内において配線基板２０を平坦に保持することができ、高精度でバンプが形成されるため好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成図である。
【図２】搬送装置にセットされた搬送枠体の斜視図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本実施の形態におけるスクリーン印刷の概略工程図である。
【図５】基板が印刷テーブルの上方に供給された状態を示す模式図である。
【図６】基板にスキージングをしている状態を示す模式図である。
【図７】スクリーン印刷によりバンプパターンが形成された基板が後処理に搬送される状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  スクリーン印刷機
２０  配線基板
３０  印刷テーブル
３２  凹溝
４０  搬送枠体４０
４２  保持片
４４  外周枠
４６  開口部
４８  支持用桟
５０  搬送装置
６０  ガイド
６２  ストッパ
７０  パターンマスク
８０  スキージ
８２  スキージホルダ
８４  流体シリンダ
９０  制御部
【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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