(57)【要約】      （修正有）【課題】半田ペーストの厚みを制御することができる立体印刷可能なメタルマスクの構造を提供する。【解決手段】半田ペーストを厚く印刷する領域にはメタルマスクの開口部の周囲にメタルマスク表面から薄く彫りこみ成形したスキージガイド部を設け、半田ペーストを厚く印刷する領域にメタルマスクの開口部の周囲にメタルマスク表面から厚く彫りこみ成形したスキージガイド部を設け、先端部に軟性と密着性のある材質と形状を有するスキージを用いメタルマスク表面から半田ペースト彫りこみしたスージガイド間の半田ペーストを除去する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の半田付けランドに表面実装する電子部品の電極を融解固着するための半田ペーストを印刷するメタルマスクの構造であって、前記メタルマスクの開口部の前記電子部品の前記電極の周囲に印刷する前記半田ペーストの厚みを制御するための、前記開口部に充填された半田ペーストを除去するスキージを前記メタルマスクの厚み方向に上下させるスキージガイド形状を有することを特徴とする立体印刷可能なメタルマスクの構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、プリント基板に電子部品を半田付けするための半田ペーストを、スクリーン印刷法により供給する際に用いる、メタルマスクの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に表面実装する電子部品の実装方法は、電子部品もしくはプリント基板に予め半田を塗布しておき、電子部品をプリント基板に載せた後加熱することで、半田を溶融して半田付けを行うリフロー法が用いられる。リフロー法では、半田を粒子状にしてそれに溶剤を混ぜてクリーム状にした半田ペーストを用いて、プリント基板へスクリーン印刷法により塗布する方法が用いられる。スクリーン印刷法では金属板などの所定の部位をくり抜いて開口部を成形し、スキージを用いて半田ペーストをプリント基板に塗りこみ印刷するためにメタルマスクを用いる。
【０００３】
従来、メタルマスクの構造は平面な金属板の表面から裏面までをくり抜く構造であり、印刷した半田ペーストの形状はくり抜いた金属板の厚さに応じて直方体や半円錐体などの形状に成形される。この形状に印刷した半田ペーストに電子部品を搭載して、リフロー法により半田を融解し固着していた。このことは参考文献１で示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平３−７９４７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のメタルマスクの構造では、電子部品の電極の周囲と底面の印刷した半田ペーストが同じ厚さとなる形状であり、電子部品の電極の形状と一致していない。そのため半田ペーストをリフロー法により加熱し半田を融解した際に、作用する表面張力や流動性の影響で電極の底面に印刷した半田ペーストが、電極の側面に流動することによって電子部品の実装ずれが発生する。また半田の表面張力と溶融温度のタイミングのずれにより、部品が直立して半田接合できなくなるマンハッタン現象が発生することがあり、安定した固着半田の形状を成形することができなかった。
【０００６】
そこで本考案は、半田ペーストの印刷厚さを制御することのできるメタルマスクの構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
プリント基板の半田付けランドに表面実装する電子部品の電極を融解固着するための半田ペーストを印刷するメタルマスクの構造であって、前記メタルマスクの開口部の前記電子部品の前記電極の周囲に印刷する前記半田ペーストの厚みを制御するための、前記開口部に充填された半田ペーストを除去するスキージを前記メタルマスクの厚み方向に上下させるスキージガイド形状を有することを特徴とする。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、メタルマスクの厚み方向に上下させるスキージガイド形状を用いてペーストの厚みを制御することで、半田ペーストを立体形状に成形して印刷することができる。例えば、半田ペーストの形状を電子部品の電極を半田固着したときの形状に成形することで、半田融解時の表面張力と流動性の影響によって電子部品の実装ずれが発生することや、半田の表面張力と溶融温度のタイミングのずれにより、部品が直立して半田接合できなくなるマンハッタン現象の発生を防ぐと共に、安定した固着半田の形状を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の実施例におけるメタルマスクの構造を示す斜視図である。
【図２】本考案の実施例における立体印刷可能なメタルマスクを用いて印刷した半田ペーストの形状を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本考案についての実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本考案の一実施例におけるメタルマスクの構造を示す斜視図であり、スキージガイド部２と開口部３の断面構造を示す。メタルマスク１は、半田ペーストの印刷厚さを可変するために一部を彫りこんだスキージガイド部２と、半田ペーストを印刷するためにメタルマスク１をくり抜いた開口部３と、半田ペーストを印刷しない非開口部とで構成される。スキージガイド部２は、基準スキージガイド部２ａと厚印刷スキージガイド部２ｂおよび薄印刷スキージガイド部２ｃで構成される。開口部３は、厚印刷スキージガイド部２ｂに半田ペーストを厚く印刷するために彫りこみを薄く成形した厚印刷開口部３ｂと、薄印刷スキージガイド部２ｃに半田ペーストを薄く印刷するために彫りこみを厚く成形した薄印刷開口部３ｃで構成される。
【００１２】
図１に示すスキージガイド部２と開口部３において、基準スキージガイド部２ａはメタルマスクの上面から彫りこんで成形し非開口部を成形する。厚印刷スキージガイド部２ｂはメタルマスクの上面から彫りこんで成形しておき厚印刷開口部３ｂをくり抜いて成形し、厚印刷開口部３ｂにおいて厚印刷スキージガイド部２ｂのガイド面に沿って半田ペーストを除去しメタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部２ｂの厚さに印刷することができる。薄印刷スキージガイド部２ｃはメタルマスクの上面から彫りこんで成形しておき薄印刷開口部３ｃをくり抜いて成形し、開口部３ｃにおいて薄印刷スキージガイド部２ｃのガイド面に沿って半田ペーストを除去しメタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部２ｃの厚さに印刷することができる。
【００１３】
図２は、本考案の立体印刷可能なメタルマスクを用いて印刷した半田ペーストの形状を示す断面図である。以下、図２（ａ）から図２（ｅ）を用い、本考案の立体印刷可能なメタルマスクをプリント基板に固定させておき、先端部に軟性と密着性のある材質と形状を有するスキージを用いて、スキージをスキージガイド部に密着させて移動しメタルマスクの上面からスキージガイド部の半田ペーストを除去し立体印刷して半田を融解固着する工程を説明する。
【００１４】
図２（ａ）は、スキージ４を図１に示す基準スキージガイド部２ａの位置に移動した時の半田ペースト５の形状を示す。メタルマスク１をプリント基板６の半田つけランド７に合わせて固定し、スキージ４の先端部を基準スキージガイド部２ａに密着して移動して、メタルマスク１の開口部３に半田ペースト５を塗りこみプリント基板６の半田付けランド７に印刷を始める。
【００１５】
図２（ｂ）は、スキージ４を図１に示す厚印刷スキージガイド部２ｂの位置に移動した時の半田ペースト５の形状を示す。スキージ４の先端部は図１に示す厚印刷スキージガイド部２ｂに密着し移動して、メタルマスク１の上面から厚印刷スキージガイド部２ｂの半田ペースト５を除去し、くり抜き成形された厚印刷開口部３ｂに充填されメタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部２ｂの厚さに印刷することができる。
【００１６】
図２（ｃ）は、スキージ４の先端部は図１に示す薄印刷スキージガイド部２ｃの位置に移動した時の半田ペースト５の形状を示す。スキージ４の先端部は図１に示す薄印刷スキージガイド部２ｃに密着し移動して、メタルマスク１の上面から薄印刷スキージガイド部２ｃの半田ペースト５を除去し、くり抜き成形された薄印刷開口部３ｃに充填されメタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部２ｃの厚さに印刷することができる。
【００１７】
図２（ｄ）は、プリント基板６の半田付けランド７に半田ペースト５を立体印刷した形状を示す断面図である。プリント基板６の半田付けランド７からメタルマスクを取り外した半田付けランド７の上には、メタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部２ｂの厚さと、厚印刷スキージガイド部２ｃの厚さに立体印刷した半田ペースト５を成形することができる。
【００１８】
図２（ｅ）は、プリント基板６の半田付けランド７に半田ペースト５を立体印刷し電子部品８を搭載して電子部品８の電極９をプリント基板６の半田付けランド７にリフロー法により融解固着して成形した固着半田１０の形状を示す断面図である。プリント基板６の半田付けランド７に立体印刷した半田ペースト５を用い融解時の半田の流動性の影響を受けることなく固着半田１０を成形することができる。
【００１９】
本考案の立体印刷するメタルマスクを使用して、電子部品（０６０３タイプ角型表面実装抵抗）の電極を融解固着した一実施例を説明する。電子部品（０６０３タイプ角型表面実装抵抗）の電極の高さは０．２ｍｍであり、電極の高さと同じ厚さになるように半田ペーストを立体形状に成形する。例えばメタルマスク１の厚さに０．３ｍｍを採用した場合、プリント基板の半田付けランド側から厚印刷スキージガイド部２ｂ間の厚さを０．３ｍｍ、薄印刷スキージガイド部２ｃ間の厚さを０．１ｍｍとすることで、半田ペーストは開口部３の厚印刷開口部３ｂには厚印刷スキージガイド部２ｂの厚さの０．３ｍｍに充填し印刷され、薄印刷開口部３ｃには薄印刷スキージガイド部２ｃの厚さ０．１ｍｍに印刷され、電子部品の電極の高さと同じ厚さに半田固着部の半田ペーストを立体印刷することができる。
【００２０】
以上、本考案によれば、メタルマスクの開口部の周囲のスキージガイド部に厚印刷スキージガイド部と薄印刷スキージガイド部の形状を成形しておき、メタルマスクの厚み方向に上下させるスキージガイド形状を用いてペーストの厚みを制御することで半田ペーストを厚印刷開口部にメタルマスクの下面から厚印刷スキージガイド部間の厚さと、薄印刷開口部にはメタルマスク１の下面から厚印刷スキージガイド部間の厚さにペーストの厚みを制御して立体印刷することができる。
【００２１】
本考案は、上記の実施形態に限定されるものではなく、さまざまな変更が可能である。たとえば、電子部品の電極の側面に半田ペーストを印刷する領域において、メタルマスクの開口部の周囲に彫りこみ成形するスキージガイド部の形状は立方体や円錐体などであってもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・・メタルマスク
２・・・・スキージガイド部
２ａ・・・・基準スキージガイド部
２ｂ・・・・厚印刷スキージガイド部
２ｃ・・・・薄印刷スキージガイド部
３・・・・開口部
３ｂ・・・・厚印刷開口部
３ｃ・・・・薄印刷開口部
４・・・・スキージ
５・・・・半田ペースト
６・・・・プリント基板
７・・・・半田付けランド
８・・・・電子部品
９・・・・電極
１０・・・・固着半田
【図１】
0003167667.tif 000003
【図２】
0003167667.tif 000004