(57)【要約】【課題】省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることができる、印刷ペースト用印刷装置及び方法を提供する。【解決手段】スクリーン２のマスク５を支持するマスク支持部材１４１、１４２をスクリーン保持部材１３０に備えたことにより、版離れ動作の際、上記マスク支持部材にて上記マスクが厚み方向に変位するのを防止することができる。又、回路基板を支持する装置に、上記マスク支持部材及び該マスク支持部材の移動装置を設ける必要がなくなる。よって、当該印刷ペースト用印刷装置によれば、省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることが可能となる。【選択図】図１
2004314376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷体である回路基板（１４）の印刷面（１４ａ）を覆って配置され、上記印刷面の印刷パターンに対応して形成された貫通開口部（５ａ）を有する薄板状のマスク（５）を備え、スキージ（１３）が上記マスクのスキージ接触面（５ｂ）に接触しながら印刷方向へ移動する印刷動作により上記貫通開口部を介して印刷ペースト（１２）を上記印刷面に印刷する印刷ペースト用印刷装置であって、
マスク押え（３）に張設された上記マスクを有するスクリーン（２）を保持するスクリーン保持部材（１３０、２３０）と、
上記スクリーン保持部材に保持された上記スクリーンの上記マスクに対して上記スキージ接触面に対向し上記印刷面に接する上記マスクの回路基板対向面（５ｃ）に接触した状態にて上記スクリーン保持部材に設置され、かつ上記印刷動作後に行われる上記マスクと上記回路基板とを離す版離れ動作の際に上記マスクの厚み方向（１９２）への上記マスクの移動を防止するマスク支持部材（１４１、１４２）と、
を備えたことを特徴とする印刷ペースト用印刷装置。
【請求項２】
上記スクリーン保持部材の下方に設けられ、上記マスクの上記回路基板対向面と上記回路基板の上記印刷面とが平行な状態で上記回路基板を支持し、かつ上記回路基板を上記厚み方向へ昇降させる回路基板支持装置（１５０、２５０）をさらに備えた、請求項１記載の印刷ペースト用印刷装置。
【請求項３】
上記回路基板支持装置は、上記厚み方向に直交する基板幅方向（１９３）へ上記回路基板を移動させる回路基板移動装置（１５１６）を有する、請求項２記載の印刷ペースト用印刷装置。
【請求項４】
上記マスク支持部材は、固定された固定側マスク支持部材（１４１）と、該固定側マスク支持部材に対して上記回路基板を間に挟んで配置され上記基板幅方向へ移動される可動側マスク支持部材（１４２）とを有する、請求項３記載の印刷ペースト用印刷装置。
【請求項５】
上記スクリーン保持部材は、上記基板幅方向へ上記回路基板のサイズに応じて上記可動側マスク支持部材を移動させるマスク支持部材移動装置（１４３）を有する、請求項４記載の印刷ペースト用印刷装置。
【請求項６】
上記可動側マスク支持部材及び上記回路基板支持装置を連結し、上記回路基板移動装置による上記回路基板の上記基板幅方向への移動に伴い上記可動側マスク支持部材を同方向へ移動させる連結装置（２６０）をさらに備えた、請求項４記載の印刷ペースト用印刷装置。
【請求項７】
マスク押え（３）に張設されたマスク（５）を有するスクリーン（２）を保持するスクリーン保持部材（１３０）と、回路基板（１４）に接触する上記マスクの回路基板対向面（５ｃ）に接触して上記スクリーン保持部材に設けられ、かつ上記マスクを介して上記回路基板へ行われる印刷動作後の上記マスクと上記回路基板との版離れ動作の際に上記マスクの厚み方向（１９２）への上記マスクの移動を禁止する一対のマスク支持部材（１４１、１４２）と、上記回路基板を保持し、上記印刷動作及び上記版離れ動作のため上記回路基板の昇降、並びに上記回路基板及び上記マスクの位置合わせを行う回路基板支持装置（２５０）と、を備えた印刷ペースト用印刷装置にて実行される印刷ペースト印刷方法において、
上記回路基板を上記マスクの印刷位置へ位置決めするとき、上記回路基板支持装置及び上記マスク支持部材を連結した状態で移動し、
上記回路基板及び上記マスク支持部材の位置決め後、上記印刷動作を行う、
ことを特徴とする印刷ペースト印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品が実装される回路基板のランド上に例えばクリーム半田等のペースト剤を印刷する印刷ペースト用印刷装置、及び当該印刷装置にて実行される印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や、デジタルカメラ、ポータブルＭＤ等の小型デジタル商品の躍進が著しい。商品の小型化に伴い、該商品に備わる部品実装基板では、ますます電子部品の高密度実装が要求され実装される部品もいわゆる０６０３サイズから０４０２サイズへ微小化し、又、部品の半田付けにおいてもフィレット有からフィレット無へ、又、狭ピッチＣＳＰの採用等、微小かつファイン化が要求されている。よって、部品実装工程のそれぞれにおいても困難さが増し、特に、先頭工程に位置する、回路基板にクリーム半田を印刷する印刷工程は、部品実装品質上非常に重要でありかつ技術的にも難しい。
【０００３】
上述したような高密度実装でなければ、通常の印刷装置で十分対応可能であるが、高密度実装では、印刷用スクリーンのテンションが印刷品質に影響することから、従来、例えば図１５に示すような高密度実装用のクリーム半田印刷装置９０が存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記クリーム半田印刷装置９０は、スクリーン２のマスク５にスキージ１３が接触しながら印刷方向へ移動することで、印刷パターンに対応して形成されているマスク５の貫通開口部を介してクリーム半田１２を回路基板に印刷する装置であり、大別して、回路基板搬入搬出装置２０と、回路基板上のランドとマスク５の開口部とを一致させるため搬入された回路基板のＸ，Ｙ方向、及びθ方向への位置補正を行うＸＹθ位置補正装置４０と、スキージ１３を印刷方向へ移動させるスキージ駆動装置２２と、マスク支持装置３０と、回路基板支持装置５０と、制御装置８０とを備える。該クリーム半田印刷装置９０において、上記高密度実装用の印刷装置としての特徴的な構成部分としては、上記マスク支持装置３０及び上記回路基板支持装置５０が挙げられる。
【０００５】
上記マスク支持装置３０は、図１６に示すように、マスク押圧装置３１、台座部材３２、及び台座部材昇降装置３３を備え、上記マスク押圧装置３１は、昇降シリンダとマスククランプ部材３４とを備える。上記台座部材３２は、マスククランプ部材３４と共働してマスク５の縁部分５ｄをクランプ可能なようにマスククランプ部材３４に対応して配置される部材であり、台座部材昇降装置３３にて保持位置３５と保持解除位置３６との間を昇降する。台座部材昇降装置３３は、モータと該モータにて駆動されるネジとを備え、制御装置８０にて動作制御される上記モータの動作により台座部材３２を昇降する。このような台座部材昇降装置３３は、上記ＸＹθ位置補正装置４０に設置されている。
【０００６】
このようなマスク支持装置３０は、印刷動作時には、台座部材３２とマスククランプ部材３４とでマスク５の縁部分５ｄを挟持することで支持し、回路基板１４の印刷面とマスク５とを密着させて隙間の発生を防止し、又、版離れ時には、マスク５の縁部分５ｄを支持するとともにスキージ１３による押圧力を支え上記印刷面とマスク５との平行度を維持する装置である。尚、マスク５の上記縁部分５ｄとは、回路基板１４よりマスク５が張り出した部分をいう。
【０００７】
上記回路基板支持装置５０は、図１６に示すように、回路基板支持部材５１と基板昇降装置５２とを備え、上記ＸＹθ位置補正装置４０に設置されている。上記回路基板支持部材５１は、上記基板搬入搬出装置２０より供給された回路基板１４を載置するとともに、制御装置８０にて動作制御される基板昇降装置５２にて印刷位置５３と印刷解除位置５４との間を昇降する。本実施形態では、基板昇降装置５２は、モータと該モータにて駆動されるネジとを備え、制御装置８０にて動作制御される。回路基板１４が上記印刷位置５３に位置したとき、回路基板１４の印刷面は、フレーム部材３４に固定されたスクリーン２のマスク５を押し上げることなくマスク５に接触する。このような回路基板支持装置５０は、マスク５と回路基板１４との接触を解除するとき、マスク５と回路基板１４との平行を維持しながら、上記印刷解除位置５４へ移動する。
【０００８】
上述のように構成されるクリーム半田印刷装置９０によれば、特に、マスク支持装置３０及び回路基板支持装置５０を備えたことで、クリーム半田印刷時には、マスク５の縁部分５ｄは、マスククランプ部材３４と保持位置３５に配置された台座部材３２とによって挟持され、かつ印刷位置５３に配置された回路基板支持部材５１により回路基板１４とマスク５とは隙間なく接触する。よって、印刷時のスキージングによりマスク５が撓むことはなく、にじみや、マスク５の開口部へのクリーム半田１２の充填不良が発生することはない。又、上記スキージング後の版離れ動作の際には、台座部材３２を保持位置３５に配置しマスククランプ部材３４にてマスク５の縁部分５ｄを挟持した状態で、回路基板１４を載置した回路基板支持部材５１を印刷解除位置５４に下降させる。よって、版離れの際にもマスク５に撓みは発生せず、クリーム半田１２は回路基板１４へ正確に転写される。このようにクリーム半田印刷装置９０によれば、クリーム半田１２の印刷品質を向上させることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３２０８２１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーム半田印刷装置９０の構造では、ＸＹθ位置補正装置４０に、台座部材３２、台座部材昇降装置３３、回路基板支持部材５１、及び基板昇降装置５２を備えているため、ＸＹθ位置補正装置４０の重量が増加する。ＸＹθ位置補正装置４０は、スクリーン２から外れた位置である基板搬入位置４１と、スクリーン２に対応した位置であるスクリーン位置４２との間を印刷方向に沿って移動するが、上記重量増加のため、ＸＹθ位置補正装置４０を駆動するモータ等の容量が大きくなり、その結果、クリーム半田印刷装置９０が大型化してしまう。
又、ＸＹθ位置補正装置４０の上記移動に伴い、台座部材昇降装置３３及び基板昇降装置５２に備わる配管、配線等もＸＹθ位置補正装置４０と一緒に移動するため、装置構成が複雑化してしまう。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることができる、印刷ペースト用印刷装置、及び当該印刷装置にて実行される印刷方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成される。
即ち、本発明の第１態様の印刷ペースト用印刷装置は、被印刷体である回路基板の印刷面を覆って配置され、上記印刷面の印刷パターンに対応して形成された貫通開口部を有する薄板状のマスクを備え、スキージが上記マスクのスキージ接触面に接触しながら印刷方向へ移動する印刷動作により上記貫通開口部を介して印刷ペーストを上記印刷面に印刷する印刷ペースト用印刷装置であって、
マスク押えに張設された上記マスクを有するスクリーンを保持するスクリーン保持部材と、
上記スクリーン保持部材に保持された上記スクリーンの上記マスクに対して上記スキージ接触面に対向し上記印刷面に接する上記マスクの回路基板対向面に接触した状態にて上記スクリーン保持部材に設置され、かつ上記印刷動作後に行われる上記マスクと上記回路基板とを離す版離れ動作の際に上記マスクの厚み方向への上記マスクの移動を防止するマスク支持部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
又、上記スクリーン保持部材の下方に設けられ、上記マスクの上記回路基板対向面と上記回路基板の上記印刷面とが平行な状態で上記回路基板を支持し、かつ上記回路基板を上記厚み方向へ昇降させる回路基板支持装置をさらに備えることもできる。
【００１４】
又、上記回路基板支持装置は、上記厚み方向に直交する基板幅方向へ上記回路基板を移動させる回路基板移動装置を有することもできる。
【００１５】
又、上記マスク支持部材は、固定された固定側マスク支持部材と、該固定側マスク支持部材に対して上記回路基板を間に挟んで配置され上記基板幅方向へ移動される可動側マスク支持部材とを有することもできる。
【００１６】
又、上記スクリーン保持部材は、上記基板幅方向へ上記回路基板のサイズに応じて上記可動側マスク支持部材を移動させるマスク支持部材移動装置を有することもできる。
【００１７】
又、上記可動側マスク支持部材及び上記回路基板支持装置を連結し、上記回路基板移動装置による上記回路基板の上記基板幅方向への移動に伴い上記可動側マスク支持部材を同方向へ移動させる連結装置をさらに備えることもできる。
【００１８】
さらに本発明の第２態様の印刷ペースト印刷方法は、マスク押えに張設されたマスクを有するスクリーンを保持するスクリーン保持部材と、回路基板に接触する上記マスクの回路基板対向面に接触して上記スクリーン保持部材に設けられ、かつ上記マスクを介して上記回路基板へ行われる印刷動作後の上記マスクと上記回路基板との版離れ動作の際に上記マスクの厚み方向への上記マスクの移動を禁止する一対のマスク支持部材と、上記回路基板を保持し、上記印刷動作及び上記版離れ動作のため上記回路基板の昇降、並びに上記回路基板及び上記マスクの位置合わせを行う回路基板支持装置と、を備えた印刷ペースト用印刷装置にて実行される印刷ペースト印刷方法において、
上記回路基板を上記マスクの印刷位置へ位置決めするとき、上記回路基板支持装置及び上記マスク支持部材を連結した状態で移動し、
上記回路基板及び上記マスク支持部材の位置決め後、上記印刷動作を行う、
ことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である印刷ペースト用印刷装置、及び該印刷ペースト用印刷装置にて実行される印刷ペースト印刷方法について、図を参照しながら以下に詳しく説明する。尚、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。又、本実施形態では、印刷ペーストの機能を果たす一例としてクリーム半田を例に採る。よって、本実施形態では、印刷ペースト用印刷装置としてクリーム半田印刷装置を、印刷ペースト印刷方法としてクリーム半田印刷方法を例に採る。尚、印刷ペーストとしては、上記クリーム半田に限定されるものではなく、粘性を有する物質、例えば接着剤等を含む概念である。
【００２０】
第１実施形態；
図４及び図５に示す本実施形態のクリーム半田印刷装置１００は、図１４に示すようにクリーム半田１２をプリント回路基板１４のランド上にスクリーン印刷する装置であり、回路基板１４におけるランドの配置パターン、つまり印刷パターンに対応したパターンにて形成した貫通開口部５ａを有するマスク５をスキージ１３にてスキージングすることで貫通開口部５ａを通してクリーム半田１２を上記ランド上に印刷する。
このようなクリーム半田印刷装置１００は、図４及び図５に示すように、大別して、回路基板１４を当該クリーム半田印刷装置１００へ搬入する回路基板搬入装置１１０と、クリーム半田１２が印刷された回路基板１４を当該クリーム半田印刷装置１００から次工程の装置へ搬出する回路基板搬出装置１１５と、スキージ１３を有するスキージ駆動装置１２０と、マスク５を張設したスクリーン２を保持するスクリーン保持部材１３０と、該スクリーン保持部材１３０に設置される、図６に示す、マスク支持部材１４１、１４２及びマスク支持部材移動装置１４３と、搬入された回路基板１４を支持する回路基板支持装置１５０と、当該クリーム半田印刷装置１００の動作制御を行う制御装置１８０と、を備える。尚、当該クリーム半田印刷装置１００では、さらに、マスク５を清浄に保持するための清浄装置１６０、回路基板１４に記されている基板マーク及びスクリーン２に記されている版マークをそれぞれ認識するための認識装置１６５、及び搬入された回路基板１４の反りを押える反り押え装置１７０を備えている。
【００２１】
尚、図４及び図５は、同一のクリーム半田印刷装置１００を示し、二つの図を組み合わせてクリーム半田印刷装置１００をなすもので、図示の便宜状、２つの図に分割したものである。よって、図４及び図５において、図示を省いた方が良い構成部分については図示を省略している。又、図４及び図６に示すように、スキージ駆動装置１２０の下方にスクリーン保持部材１３０が配置され、該スクリーン保持部材１３０の下方に、図５に詳しく図示した回路基板支持装置１５０が配置されている。又、図５に示すように、回路基板支持装置１５０は、上記回路基板搬入装置１１０と上記回路基板搬出装置１１５との間に配置され、支持している回路基板１４をＺ軸方向、つまりマスク５及び回路基板１４の厚み方向１９２に昇降するとともに、マスク５の開口部５ａのパターンと回路基板１４のランドのパターンとを一致させるために、支持している回路基板１４をＸ軸方向に平行である搬送方向１９１及びＹ軸方向に移動させる。
又、図６に示すように、スクリーン２は、従来と同様に、マスク押え３、メッシュ４、及びマスク５で構成されている。尚、スキージ１３が接触するマスク５の面をスキージ接触面５ｂ、回路基板１４の印刷面に接触するマスク５の面を回路基板対向面５ｃとする。
【００２２】
本実施形態のクリーム半田印刷装置１００において特徴的な構成の一つとして、スクリーン保持部材１３０に、マスク支持部材１４１、１４２及びマスク支持部材移動装置１４３を設けている。よって以下には、スクリーン保持部材１３０、並びに、マスク支持部材１４１、１４２及びマスク支持部材移動装置１４３について、並びにスクリーン保持部材１３０に関連する回路基板支持装置１５０について詳しく説明する。
【００２３】
スクリーン保持部材１３０は、図１、図２及び図６に示すように、当該クリーム半田印刷装置１００におけるフレーム材１９５に固定されＹ軸方向に延在する一対の支持部材１３１を有し、該支持部材１３１には、マスク押え３に張設されたマスク５を有するスクリーン２を保持固定するスクリーン固定装置１３２及びスクリーン位置規正用部材１３３が設けられている。よって、スクリーン２は、スクリーン位置規正用部材１３３にて位置規正されてスクリーン固定装置１３２にて支持部材１３１上に保持固定される。尚、スクリーン固定装置１３２として本実施形態では、クランプシリンダを有し、制御装置１８０にて動作制御される。又、スクリーン保持部材１３０には、当該スクリーン保持部材１３０を、Ｚ軸の軸周り方向であるθ方向に回転させるための駆動装置を有している。又、上述のようにスクリーン保持部材１３０は、マスク支持部材１４１、１４２、及びマスク支持部材移動装置１４３を有する。
【００２４】
上記マスク支持部材移動装置１４３は、支持部材１３１に対してＸ軸方向に掛け渡され支持部材１３１に取り付けられ固定されたガイド用部材１４４と、該ガイド用部材１４４に取り付けた一対のスライドシャフト用ガイド１４５にそれぞれ摺動可能に支持されＹ軸方向に延在する２本のスライドシャフト１４６と、ガイド用部材１４４に取り付けられたボールネジナット１４７に係合しＹ軸方向に延在するボールネジ１４８と、上記ボールネジ１４８をＹ軸方向に移動させるためボールネジ１４８の軸周り方向へボールネジ１４８を回転させるボールネジ駆動機構１４９とを備える。該ボールネジ駆動機構１４９には、上記ボールネジナット１４７に取り付けられたナット側プーリー１４９１と、上記支持部材１３１に取り付けられたモータ１４９２と、該モータ１４９２の出力軸に取り付けられたモータ側プーリー１４９３と、ナット側プーリー１４９１及びモータ側プーリー１４９３に掛け回されモータ１４９２の駆動力をボールネジ１４８に伝達するタイミングベルト１４９４とを有する。又、ボールネジ駆動機構１４９の動作、つまりモータ１４９２の動作は、制御装置１８０に備わる記憶装置１８１に格納された回路基板サイズデータや、操作者によって入力された作業用データ等に基づいて、制御装置１８０にて制御される。
【００２５】
上記マスク支持部材１４１、１４２は、図示するような角棒形状であり、スクリーン保持部材１３０に保持されたスクリーン２のマスク５に対してマスク５の回路基板対向面５ｃに上記角棒形状の一側面を接触させた状態にてスクリーン保持部材１３０に設置され、かつ印刷動作後に行われるマスク５と回路基板１４とを離す版離れ動作の際にマスク５の厚み方向１９２へのマスク５の移動を禁止する一対の部材である。このようなマスク支持部材１４１、１４２は、Ｘ軸方向に平行な上記搬送方向１９１に沿って延在し、支持部材１３１に固定される固定側マスク支持部材１４１と、固定側マスク支持部材１４１に平行に配置され上記スライドシャフト１４６及びボールネジ１４８の先端に取り付けられる可動側マスク支持部材１４２とからなる。
したがって、上記ボールネジ駆動機構１４９のモータ１４９２を動作させることで、ボールネジ１４８がＹ軸方向に移動し、それによって可動側マスク支持部材１４２は、スライドシャフト用ガイド１４５にて案内されるスライドシャフト１４６とともにＹ軸方向に移動する。
尚、上述のように本実施形態では、一対の、固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２を設けているが、固定側マスク支持部材１４１は、スクリーン保持部材１３０の構成部材として構成することもできる。又、本実施形態では、固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２は、平行に配置されているが、完全に平行でなくても、ほぼ平行であればよい。
【００２６】
次に、上記回路基板支持装置１５０について説明する。
図３に示すように、回路基板支持装置１５０は、下部テーブル１５１と、該下部テーブル１５１の上方に配置される上部テーブル１５２と、該上部テーブル１５２上に設置された基板支持部材１５３とを備える。上記下部テーブル１５１には、上部テーブル１５２及び基板支持部材１５３を上記厚み方向１９２へ印刷位置１５１４と印刷解除位置１５１５との間で昇降させるための駆動源の一例として昇降用モータ１５１１と、該昇降用モータ１５１１に接続され、昇降用モータ１５１１の回転動作により下部テーブル１５１を昇降する昇降用ネジ１５１２と、当該下部テーブル１５１に立設され上部テーブル１５２の昇降の案内を行う２本の昇降ガイド部材１５１３と、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に下部テーブル１５１を移動させる移動機構１５１６とが備わる。尚、上部テーブル１５２の昇降動作制御つまり昇降用モータ１５１１の動作制御、及び回路基板支持装置１５０の位置制御つまり移動機構１５１６の動作制御は、制御装置１８０にて実行される。
【００２７】
上記基板支持部材１５３には、回路基板１４を保持するための基板保持機構１５４と、上記厚み方向１９２に沿って当該基板支持部材１５３に立設され基板保持機構１５４にて保持される回路基板１４をその裏面から支持する支持ピン１５５とが設けられている。上記基板保持機構１５４は、Ｘ軸方向つまり上記搬送方向１９１に沿ってそれぞれが延在する一対の基板挟持部材１５４１と、少なくとも一方の基板挟持部材１５４１をＹ軸方向つまり基板幅方向１９３に移動させる挟持部材駆動部１５４２とを有する。このような基板保持機構１５４は、各基板挟持部材１５４１の間に配置される回路基板１４に対して、挟持部材駆動部１５４２にて基板挟持部材１５４１を基板幅方向１９３に移動させて回路基板１４を保持する。尚、挟持部材駆動部１５４２は、上記記憶装置１８１に格納されている基板サイズデータに基づいて制御装置１８０にて動作制御される。
【００２８】
尚、基板支持部材１５３に回路基板１４を保持する構成は、上述の基板保持機構１５４及び支持ピン１５５に限定するものではなく、例えば吸着動作により保持するように構成することもできる。
【００２９】
以上説明したように構成されるクリーム半田印刷装置１００における動作について、主に、スクリーン保持部材１３０及び回路基板支持装置１５０の動作を中心に以下に説明する。尚、各動作は、制御装置１８０にて動作制御される。
被印刷体である回路基板１４の種類が変更され、それに対応してスクリーン２を変更する必要が生じたとき、スクリーン保持部材１３０に対して、作業者によりスクリーン２をスクリーン位置規正用部材１３３に当接するまで挿入する。その後、スクリーン固定装置１３２を動作させて、マスク押え３の４隅付近を支持部材１３１に押圧し、スクリーン２を支持部材１３１に固定する。
【００３０】
当該クリーム半田印刷装置１００に搬入される回路基板１４のサイズデータが制御装置１８０の記憶装置１８１から又は作業者から入力されることで、制御装置１８０の制御により、スクリーン保持部材１３０に備わるボールネジ駆動機構１４９のモータ１４９２が作動し、可動側マスク支持部材１４２がＹ軸方向つまり基板幅方向１９３に移動して回路基板１４の幅寸法に対応した位置に自動的に配置される。尚、可動側マスク支持部材１４２の上記配置位置は、図１に示すように、回路基板１４を挟持している一方の基板挟持部材１５４１に近接する位置である。このように配置された可動側マスク支持部材１４２、及び固定側マスク支持部材１４１は、上述したように、スクリーン保持部材１３０に保持されているスクリーン２のマスク５の回路基板対向面５ｃに接触している。
【００３１】
一方、回路基板１４は、回路基板搬入装置１１０にて当該クリーム半田印刷装置１００に搬入され、回路基板支持装置１５０の基板支持部材１５３上に配置される。尚、このとき基板支持部材１５３は、上記印刷解除位置１５１５に配置されている。そして、制御装置１８０の制御により基板保持機構１５４の挟持部材駆動部１５４２が動作し、一対の基板挟持部材１５４１にて回路基板１４は挟持される。このとき、回路基板１４は、支持ピン１５５によっても支持されている。
【００３２】
このようにして回路基板１４が回路基板支持装置１５０に保持された後、上述のように規定位置に配置された可動側マスク支持部材１４２、及び固定側マスク支持部材１４１にて挟まれる領域に、図１に示すように一対の基板挟持部材１５４１が配置されるよう、回路基板支持装置１５０が位置決めされる。尚、該位置決めは、回路基板１４のランドと、マスク５の貫通開口部５ａとを一致させるように、回路基板支持装置１５０の移動機構１５１６の制御装置１８０による動作制御により実行される。又、このとき、制御装置１８０は、認識装置１６５にて撮像された、回路基板１４の上記基板マークと、スクリーン２の上記版マークとの認識画像に基づいて位置決め制御するのが好ましい。
【００３３】
上記位置決め後、回路基板支持装置１５０の昇降用モータ１５１１が動作し、基板支持部材１５３つまり回路基板１４を印刷解除位置１５１５から印刷位置１５１４へ上昇する。回路基板１４が印刷位置１５１４に位置したとき、図７に示すように、回路基板１４のランド表面に相当する印刷面１４ａと、マスク５の回路基板対向面５ｃとは接触する。
回路基板１４が印刷位置１５１４に配置された後、スキージ駆動装置１２０が動作し、スキージ１３が印刷方向に移動し、印刷動作が実行される。該印刷動作では、マスク５のスキージ接触面５ｂに存在するクリーム半田１２がスキージ１３にて貫通開口部５ａに充填される。
【００３４】
上記印刷動作の終了後、回路基板１４を厚み方向１９２へ移動させてマスク５と回路基板１４とを離す、版離れ動作が実行される。即ち、回路基板支持装置１５０の昇降用モータ１５１１を動作させ、図８に示すように、基板支持部材１５３つまり回路基板１４を印刷位置１５１４から印刷解除位置１５１５へ下降させる。該下降動作により、回路基板１４の印刷面１４ａとマスク５の回路基板対向面５ｃとは、引き離されていくが、回路基板１４とクリーム半田１２との接着力、クリーム半田１２とマスク５の貫通開口部５ａとの接着力、及び回路基板１４の印刷面１４ａとマスク５の回路基板対向面５ｃとの接着力により、マスク５には、回路基板１４側へ引張られる力が生じる。しかしながら、固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２がマスク５の回路基板対向面５ｃに接触して配置されていることから、回路基板対向面５ｃが回路基板１４側へ変位することはほぼ防止することができる。
したがって、貫通開口部５ａから、クリーム半田１２が抜け切る位置が常に安定し、図８に示すように、貫通開口部５ａの穴体積にほぼ等しく型崩れのない印刷形状を得ることができる。よって、チップサイズが例えば０６０３から０４０２等の微小チップや、０．５から０．４ピッチのＣＳＰ等や、バンプ印刷等のように、実装密度が高い場合において、本実施形態のクリーム半田印刷装置１００及び印刷方法は有効となる。
【００３５】
又、当該クリーム半田印刷装置１００では、印刷動作、及び版離れ動作の際に、マスク５が厚み方向１９２に変位するのを防止する固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２、並びに可動側マスク支持部材１４２を駆動させるマスク支持部材移動装置１４３を、スクリーン保持部材１３０に設けている。したがって図１６に示す従来の印刷装置９０のようにＸＹθ位置補正装置４０に台座部材昇降装置３３及び基板昇降装置５２を設けていないので、即ち、クリーム半田印刷装置１００における回路基板支持装置１５０には、マスク５の厚み方向１９２への変位を防止する手段を設けていないので、回路基板支持装置１５０の装置構成が複雑化することもない。よって、印刷装置の全体構成が大型化することもない。又、印刷装置ユーザの高アスペクト印刷の難易度に簡単に対応することも可能となる。尚、上記アスペクトとは、マスク５の貫通開口部５ａにおける側面積と、上記開口部５ａの底面積との比であり、厚みが同じマスク５同士の場合、開口部５ａの穴径が小さい程、版離れは困難となる。つまり高アスペクトの印刷程、難易度が高くなる。
したがって、当該クリーム半田印刷装置１００によれば、省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることができる。
【００３６】
第２実施形態；
以下には、上述したスクリーン保持部材１３０及び回路基板支持装置１５０の変形例を備えたクリーム半田印刷装置２００について説明する。尚、クリーム半田印刷装置２００において、スクリーン保持部材及び回路基板支持装置以外の構成部分は、上述の第１実施形態のクリーム半田印刷装置１００における構成と変わるところはない。したがって、以下には、スクリーン保持部材１３０及び回路基板支持装置１５０の変形例についてのみ説明を行う。
【００３７】
図９に、スクリーン保持部材１３０の変形例であるスクリーン保持部材２３０を示す。尚、スクリーン保持部材２３０において、スクリーン保持部材１３０と同じ構成部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。
スクリーン保持部材１３０では、可動側マスク支持部材１４２を基板幅方向１９３に移動させるため、マスク支持部材移動装置１４３を設けているが、スクリーン保持部材２３０では、後述するように、基板幅方向１９３への回路基板支持装置の移動にて可動側マスク支持部材１４２の移動を行うため、マスク支持部材移動装置１４３は設けていない。その代わりとして、ガイド用部材１４４に取り付けられているスライドシャフト用ガイド１４５には、スライドシャフト１４６の基板幅方向１９３への移動を禁止するためのロックシリンダ２４７が設けられ、又、可動側マスク支持部材１４２には、連結装置２６０の構成部分の一つである係合用部材２４８が設けられている。該係合用部材２４８には係合穴２４８ａを設けている。その他の構成部分については、スクリーン保持部材１３０と同じである。
【００３８】
図１０に、回路基板支持装置１５０の変形例である回路基板支持装置２５０を示す。尚、回路基板支持装置２５０において、回路基板支持装置１５０と同じ構成部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。
回路基板支持装置２５０では、上述の回路基板支持装置１５０の構成に加えて連結装置２６０を備えている。回路基板支持装置２５０におけるその他の構成部分は、回路基板支持装置１５０の構成部分と変わるところはない。よって、以下には、連結装置２６０について説明する。
連結装置２６０は、連結部材２６２と、該連結部材２６２を非連結位置２６３及び連結位置２６４に昇降させる連結部材駆動部２６１とを備える。本実施形態では、連結部材駆動部２６１としてはシリンダを用い、制御装置１８０にてその動作制御が行われる。このような連結装置２６０は、連結部材２６２を連結位置２６４に配置して上記可動側マスク支持部材１４２の係合用部材２４８における係合穴２４８ａに係合させることで、上記可動側マスク支持部材１４２及び回路基板支持装置２５０を連結し、回路基板支持装置２５０の基板幅方向１９３への移動に伴い可動側マスク支持部材１４２を同方向へ移動させる。
【００３９】
尚、連結装置２６０は、上述した構成に限定されるものではなく、要するに、可動側マスク支持部材１４２及び回路基板支持装置２５０を連結し、両者の相対的位置関係を変化させることなく両者を移動可能な、公知の手段を採ることができる。又、このような趣旨から、連結装置２６０は、回路基板支持装置２５０に設置されるという構成に限定されるものではない。
【００４０】
以上説明したようなスクリーン保持部材２３０及び回路基板支持装置２５０を備えたクリーム半田印刷装置２００における動作について、当該第２実施形態にて特徴的なスクリーン保持部材２３０及び回路基板支持装置２５０における動作を中心に以下に説明する。その他の動作は、上述した第１実施形態に同様である。尚、各動作は、制御装置１８０にて動作制御される。
【００４１】
回路基板１４の種類が変更されたとき、上述の第１実施形態の場合と同様に、新たなスクリーン２がスクリーン保持部材２３０の支持部材１３１に固定される。さらに、当該クリーム半田印刷装置２００に搬入される回路基板１４のサイズデータが制御装置１８０の記憶装置１８１から又は作業者から入力されることで、制御装置１８０の制御により、回路基板支持装置２５０の移動機構１５１６が作動し、回路基板支持装置２５０の下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２が基板幅方向１９３に移動し、回路基板１４の種類変更前における前回印刷位置に位置決めされる。尚、このとき、第１実施形態と同様に回路基板１４は、上部テーブル１５２の一対の基板挟持部材１５４１、及び支持ピン１５５にて上部テーブル１５２に保持されており、又、上部テーブル１５２は印刷解除位置１５１５に配置されている。
上記位置決め後、連結部材２６０の連結部材駆動部２６１が動作して連結部材２６２を連結位置２６４まで上昇させる。可動側マスク支持部材１４２については、回路基板１４の種類変更前における印刷に対応した位置に配置されたままとなっているので、上記前回印刷位置に回路基板支持装置２５０の下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２が移動しかつ連結部材２６２を連結位置２６４まで上昇させることで、連結部材２６０は、図１１に示すように、スクリーン保持部材２３０の可動側マスク支持部材１４２に設けられた係合用部材２４８の係合穴２４８ａに係合する。
【００４２】
該係合後、再び、移動機構１５１６が作動し下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２が基板幅方向１９３へ、新たな回路基板１４用の印刷位置まで移動する。このとき、図１１に示すように、連結部材２６０にて、回路基板支持装置２５０と可動側マスク支持部材１４２とは連結されているので、下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２の上記移動とともに、可動側マスク支持部材１４２も下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２と同方向へ移動する。尚、勿論、このとき、ロックシリンダ２４７によるスライドシャフト１４６の挟持は、解除されている。
新印刷位置に下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２が位置決めされた後、連結部材駆動部２６１が動作し連結部材２６２を連結位置２６４から非連結位置２６３へ下降させる。これにて、回路基板支持装置２５０と可動側マスク支持部材１４２との連結状態は解除される。さらに、連結部材２６２が非連結位置２６３に配置されたことを検知して、スクリーン保持部材２３０に備わるロックシリンダ２４７が動作し、スライドシャフト１４６を挟持し、可動側マスク支持部材１４２が基板幅方向１９３へ移動することを禁止する。
【００４３】
次に、回路基板支持装置２５０の昇降用モータ１５１１が動作し、上部テーブル１５２を印刷解除位置１５１５から印刷位置１５１４へ上昇される。該上昇動作により、図１２に示すように、上部テーブル１５２に保持されている回路基板１４の印刷面１４ａは、スクリーン保持部材２３０に保持されているスクリーン２のマスク５の回路基板対向面５ｃに接触する。そして、該状態にて、スキージ１３による印刷動作が実行される。
【００４４】
上記印刷動作の終了後、版離れ動作が実行される。即ち、回路基板支持装置２５０の昇降用モータ１５１１を動作させ、図１３に示すように、基板支持部材１５３つまり回路基板１４を印刷位置１５１４から印刷解除位置１５１５へ下降させる。このとき、上述の第１実施形態と同様に当該第２実施形態においても、固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２がマスク５の回路基板対向面５ｃに接触して配置されていることから、回路基板対向面５ｃが回路基板１４側へ変位することはほとんどない。したがって、貫通開口部５ａから、クリーム半田１２が抜け切る位置が常に安定し、貫通開口部５ａの穴体積にほぼ等しく型崩れのない印刷形状を得ることができる。よって、チップサイズが例えば０６０３から０４０２等の微小チップや、０．５から０．４ピッチのＣＳＰ等や、バンプ印刷等のように、実装密度が高い場合においても、本実施形態のクリーム半田印刷装置２００及び印刷方法は有効となる。
【００４５】
又、上述の第１実施形態と同様に当該第２実施形態においても、印刷動作、及び版離れ動作の際に、マスク５が厚み方向１９２に変位するのを防止する固定側マスク支持部材１４１及び可動側マスク支持部材１４２を、スクリーン保持部材２３０に設けている。したがって、クリーム半田印刷装置２００における回路基板支持装置２５０には、マスク５の厚み方向１９２への変位を防止する手段を設けていないので、上述したように、装置構成が複雑化することもない。
【００４６】
さらに当該第２実施形態では、第１実施形態に比べ、スクリーン保持部材２３０は、可動側マスク支持部材１４２を基板幅方向１９３へ移動するためのマスク支持部材移動装置１４３を備えていないことから、スクリーン保持部材２３０の装置構成を簡略化することができる。又、第２実施形態では、第１実施形態に比べ、マスク支持部材移動装置１４３を有しない代わりに連結装置２６０を備えたことで、マスク支持部材移動装置１４３の移動、及び回路基板支持装置２５０の下部テーブル１５１及び上部テーブル１５２の移動を同時に行うことができる。よって、当該第２実施形態では、印刷作業全体におけるサイクルタイムの短縮を図ることができる。
このように、当該クリーム半田印刷装置２００によれば、印刷装置の全体構成が大型化することもない。又、印刷装置ユーザの高アスペクト印刷の難易度に簡単に対応することも可能となる。
以上説明したように、当該クリーム半田印刷装置２００によれば、省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の印刷ペースト用印刷装置によれば、スクリーン保持部材に取り付けられるスクリーンのマスクを支持するマスク支持部材を上記スクリーン保持部材に備えたことにより、版離れ動作の際、上記マスク支持部材にて上記マスクが厚み方向に変位するのを防止することができる。よって、回路基板には、型崩れすることなく印刷ペーストを印刷することができる。又、回路基板を支持する装置に、上記マスク支持部材及び該マスク支持部材の移動装置を設ける必要がなくなることから、装置構成を簡略化することができる。したがって、第１態様の印刷ペースト用印刷装置によれば、省スペースかつ簡易な構造で印刷品質の向上を図ることが可能となる。
【００４８】
さらに、回路基板支持装置及び連結装置を備えることで、上記スクリーン保持部材からマスク支持部材の移動装置を削除することができ、さらに装置構成を簡略化することができる。
【００４９】
又、本発明の第２態様の印刷ペースト用印刷方法によれば、回路基板をマスクの印刷位置へ位置決めするとき、版離れの際にマスクが厚み方向に変位するのを防止するマスク支持部材と、上記回路基板とを連結した状態で移動させることから、より短時間にてマスク支持部材及び回路基板の位置決めが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材の平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ部におけるスクリーン保持部材の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のクリーム半田印刷装置に備わる回路基板支持装置の側面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるクリーム半田印刷装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるクリーム半田印刷装置の斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材、スクリーン、及び回路基板支持装置の斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材及び回路基板支持装置の印刷動作時における配置関係を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材及び回路基板支持装置の版離れ動作時における配置関係を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材の平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のクリーム半田印刷装置に備わる回路基板支持装置の側面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材及び回路基板支持装置において、マスクへの回路基板の位置決め動作を説明するための図であり、図９に示すＡ−Ａ部における断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材及び回路基板支持装置の印刷動作時における配置関係を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２実施形態のクリーム半田印刷装置に備わるスクリーン保持部材及び回路基板支持装置の版離れ動作時における配置関係を説明するための図である。
【図１４】クリーム半田印刷装置による印刷動作を説明するための概略図である。
【図１５】従来のクリーム半田印刷装置の斜視図である。
【図１６】図１５に示すクリーム半田印刷装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２…スクリーン、３…マスク押え、５…マスク、５ａ…貫通開口部、
５ｂ…スキージ接触面、５ｃ…回路基板対向面、１２…クリーム半田、
１３…スキージ、１４…回路基板、１４ａ…印刷面、
１００…クリーム半田印刷装置、１３０…スクリーン保持部材、
１４１…固定側マスク支持部材、１４２…可動側マスク支持部材、
１４３…マスク支持部材移動装置、１５０…回路基板支持装置、
１９２…厚み方向、１９３…基板幅方向、
２００…クリーム半田印刷装置、２３０…スクリーン保持部材、
２５０…回路基板支持装置、２６０…連結装置、
１５１６…回路基板移動装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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