(57)【要約】【課題】印刷精度の高いフレキシブル基板用スクリーン印刷機を提供する。【解決手段】スクリーン版１１との間でフレキシブル基板Ｆを挟む位置に、スキージ１２に沿ったバックアップロール２０を設けると共に、そのバックアップロール２０の進行方向の両側に、フレキシブル基板Ｆの両端をクランプして所定の張力に張り渡す一対のクランプ機構３０を設ける。印刷を行う際には、スキージ１２をスクリーン版１１上で摺動させるに併せてバックアップロール２０をスキージ１２の移動速度に同期するように回転させつつ、スキージ１２と同方向に移動させる。【選択図】　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン版上でスキージを摺動させることにより前記スクリーン版上のインクをフレキシブル基板の表面に印刷するフレキシブル基板用スクリーン印刷機において、
前記スクリーン版との間で前記フレキシブル基板を挟む位置に、前記スキージに沿ったバックアップロールを設けると共に、そのバックアップロールの進行方向の両側に位置して前記フレキシブル基板を両端をクランプして所定の張力に張り渡す一対のクランプ機構を設け、前記スキージを前記スクリーン版上で摺動させるに併せて前記バックアップロールを回転させつつ前記スキージと同方向に移動させるようにしたことを特徴とするフレキシブル基板用スクリーン印刷機。
【請求項２】
前記バックアップロールを、その回転速度が前記スキージの移動速度と同期するように駆動するバックアップロール駆動装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板用スクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板用スクリーン印刷機に関し、特にその印刷精度の向上を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、フレキシブル基板の一種であるＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープは、ポリイミド等の可撓性を有するベースフィルム上に、半導体素子を実装させるためのインナーリードや、基板と接合させるためのアウターリード等からなる導体パターンが形成されたものである。通常、これらの接合部以外の領域には、絶縁および腐食環境からの保護のためにソルダーレジストインクを塗布するが、このインクの塗布にはスクリーン印刷法を用いるのが一般的である。
【０００３】
スクリーン印刷法は、図１２に示すように、メッシュを貼ったスクリーン版５０の上にインクＲを載せ、そのスクリーン版５０を、例えば吸着によって印刷ステージ５１上に固定された印刷物５２上に所定間隔をもって位置合わせし、スクリーン版５０の上からスキージ５３を印圧させることによりメッシュを通してインクＲを印刷物５２の所定位置に印刷する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のスクリーン印刷法では、上述したように、スキージが通過した後スクリーン版が印刷面から強制的に離れるように、スクリーン版と印刷面との間に所定間隔が設定されている。しかしながら、薄く柔らかいフィルム状のＴＡＢテープは、印刷ステージ上に完全に固定することが難しく、スキージの通過後スクリーン版とＴＡＢテープとが確実に引き離されずに（図１２参照）、印刷の滲み等が生じる問題があった。また、印刷ステージを円弧状としてスクリーン版と印刷物とを線接触させる例えばシリンダ型スクリーン印刷機も発案されているが、そのような構成のものは装置が複雑化かつ大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、印刷の滲み等が生じることがなく、印刷精度の高いフレキシブル基板用スクリーン印刷機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、スクリーン版上でスキージを摺動させることにより前記スクリーン版上のインクをフレキシブル基板の表面に印刷するフレキシブル基板用スクリーン印刷機であって、前記スクリーン版との間で前記フレキシブル基板を挟む位置に、前記スキージに沿ったバックアップロールを設けると共に、そのバックアップロールの進行方向の両側に位置して前記フレキシブル基板を両端をクランプして所定の張力に張り渡す一対のクランプ機構を設け、前記スキージを前記スクリーン版上で摺動させるに併せて前記バックアップロールを回転させつつ前記スキージと同方向に移動させるようにしたところに特徴を有する。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のフレキシブル基板用スクリーン印刷機であって、前記バックアップロールを、その回転速度が前記スキージの移動速度と同期するように駆動するバックアップロール駆動装置が設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
【発明の作用および効果】
上記請求項１の発明によれば、フレキシブル基板は一対のクランプ機構により、弛みのないぴんと張った状態（所定の張力）でバックアップロール上に張り渡される。そして、バックアップロール上にスクリーン版を介してスキージが押し付けられることにより、スクリーン版上のインクがフレキシブル基板の表面に印刷される。このように、フレキシブル基板は、スクリーン版とバックアップロールとの間に挟持されつつスキージおよびバックアップロールの移動に伴ってその挟持位置が移動されることにより、一端側から他端側に向けて印刷が行われる。この時、フレキシブル基板は上述したように、一対のクランプ機構により所定の張力に張り渡された状態とされているので、スキージ通過後のスクリーン版とフレキシブル基板との間は確実かつ迅速に引き離され、印刷の滲みが生じることがない。また、バックアップロールは、宛われたフレキシブル基板との接触位置が変化し難い方向に回転しつつスキージとともに移動する構成であるから、バックアップロールとフレキシブル基板との間に大きな摩擦が生じることもない。
【０００９】
このように、上記請求項１の発明によれば、フレキシブル基板に弛みや摩擦が生じることが防止されるから、滲み等がない高精度な印刷を行うことができるという優れた作用効果を奏する。また、従来のものと比較して装置構造も簡単であり、製造コストを安価にすることができる。
【００１０】
また、上記請求項２の発明のように、バックアップロール駆動装置によりバックアップロールの回転速度がスキージの移動速度と同期されている場合に、フレキシブル基板とスクリーン版との摩擦を最小にできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＴＡＢテープ用のスクリーン印刷機に適用させた一実施形態について、図１ないし図１１を参照して説明する。
図１は本実施形態のスクリーン印刷機１０の正面図、図２は同じく側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。このスクリーン印刷機１０は、所要位置に開口が形成されたスクリーン版１１と、スクリーン版１１の上方に配され、スクリーン版１１上を摺動することによりスクリーン版１１上に供給された印刷用のインクＲをＴＡＢテープＦ上に印刷するスキージ１２と、スクリーン版１１の下方に配されたバックアップロール２０と、バックアップロール２０上にＴＡＢテープＦを張り渡すための一対のクランプ機構３０とを備える。
【００１２】
上記スキージ１２は、図示しない駆動モータによって一対のガイドレール１３，１３に沿って図１中左右方向に移動可能に張り渡された走行体１４に吊り下げ状態に保持されており、その上端に固定された一対のエアシリンダ１５，１５によって、スクリーン版１１上に当接する位置とそこから上方に離れる位置との間を昇降可能とされている。また、この走行体１４にはスキージ１２と平行してインク返し１６が備えられており、上述したスキージ１２と同様に、その上端に固定された一対のエアシリンダ１７，１７により昇降可能とされている。
【００１３】
バックアップロール２０は円筒形をなしており、その軸２１が上記スキージ１２と平行となるようにスクリーン版１１の下方に配されている。このバックアップロール２０は、例えば図３に示されるように、その軸２１の両端部が上記走行体１４に貫通固定されたロール支持フレーム２２の長孔２３内に挿通されるとともに後述するロール昇降シリンダ２８に連結されており、このロール昇降シリンダ２８を作動させることにより昇降可能に支持されている。
【００１４】
その昇降機構を図５の一部拡大平断面図（図３のＣ−Ｃ断面図）を参照して説明すると、上記ロール支持フレーム２２は、長孔２３の形成されている部分が断面がコ字形状のロール昇降フレーム２４に取り囲まれており、このロール昇降フレーム２４の軸受け２５にバックアップロール２０の軸２１が一体に固定されている。また、ロール昇降フレーム２４の内側には一対のガイドレール２６，２６が設けられており、ロール支持フレーム２２に凸設されたスライダ２７，２７がこのガイドレール２６，２６に係合されている。さらに、図２および図３に示すように、ロール昇降フレーム２４はその上端部が側方に張り出しており、その張り出し部分に上述したロール昇降シリンダ２８が固定されている。これにより、ロール昇降シリンダ２８が駆動された場合に、バックアップロール２０の軸２１は、ロール昇降フレーム２４を介してロール支持フレーム２２の長孔２３内をスライダ２７に沿って昇降可能とされている。
【００１５】
さらに、軸２１の一端部には、バックアップロール２０をスキージ１２の移動速度と同期するように回転させるロール駆動モータ２９（本発明のバックアップロール駆動装置）が連結されている（図２および図３参照）。
【００１６】
バックアップロール２０の下方には、図１および図４に示すように、ＴＡＢテープＦをバックアップロール２０上に張り渡すための一対のクランプ機構３０が設けられている。これらクランプ機構３０は、垂直に立てられた一対の支持体３１の上部に、ＴＡＢテープＦを挟持固定するための幅広のクランプ３２が、張り渡されたＴＡＢテープＦの角度に沿って傾斜可能に設けられた構成である（図６参照）。また、図中左側に示す一方側のクランプ機構３０は、その支持体３１Ａがクランプ用架台３３に固定されて固定クランプ３０Ａとされているのに対し、右側に示す他方側のクランプ機構３０は、その支持体３１Ｂがクランプ用架台３３に設けられたリニアレール３４に沿って移動可能なスライダ３５に固定されており、図１，４中左右方向に移動可能なテンションクランプ３０Ｂとされている。このテンションクランプ３０Ｂは、スライダ３５に連結されたテンションシリンダ３６を作動させることにより固定クランプ３０Ａ側から離れる方向（図１，４中右方向）に付勢され、これにより両クランプ３０Ａ，３０Ｂに挟持固定されているＴＡＢテープＦが所定の張力に張り渡される。なお、上記各クランプ３０Ａ，３０Ｂは、その幅方向の両端部にそれぞれ一対に設けられたクランプシリンダ３７，３７（図２参照）を作動させることによって、ＴＡＢテープＦを挟持および解除する構成である。
【００１７】
さらに、各クランプ３０Ａ，３０Ｂに挟持固定されたＴＡＢテープＦの両端部は、図示しない繰り出しリールおよび巻き取りリールに巻き付けられている。
【００１８】
本実施形態のスクリーン印刷機１０は以上のような構成であり、次にその作用について図７ないし図１１を参照して説明する。
ＴＡＢテープＦに印刷を行う際には、まず、図７に示すように、走行体１４およびバックアップロール２０を一端側（図７中右端側）に配置するとともに、バックアップロール２０をロール昇降シリンダ２８により下降させて、スクリーン版１１から離れた状態とする。次に、印刷するＴＡＢテープＦを繰り出しリール側から繰り出し、その端部を解除状態のクランプ３２Ａ内に挿通する。そして、ＴＡＢテープＦをバックアップロール２０上に張り渡した後、同じく端部を解除状態のクランプ３２Ｂ内に挿通して、巻き取りリールに巻き取らせる。この時、テンションシリンダ３６はオフの状態としておく。また、スキージ１２およびインク返し１６はスクリーン版１１から離れた位置に配置しておく。そして、図示しないインク供給機構により、スクリーン版１１上に印刷用のインクＲを供給する。
【００１９】
次に、図８に示すように、インク返し１６をエアシリンダ１７によりスクリーン版１１付近まで下降させるとともに、走行体１４を駆動モータによって図８中左方向に移動させることにより、スクリーン版１１上に供給されたインクＲをスクリーン版１１上に押し広げる。この時、バックアップロール２０は、上述したように走行体１４に一体に固定されたロール支持フレーム２２に支持されているから、走行体１４の移動に伴って同じく図８中左方向に移動される。また、この時、ロール駆動モータ２９を作動させてバックアップロール２０を図８中時計回りに回転させることにより、ＴＡＢテープＦと移動中のバックアップロール２０との間の摩擦を軽減させることができ、ＴＡＢテープＦに余計な力がかかることが防止される。
【００２０】
このようにしてインクＲがスクリーン版１１上に塗布され、走行体１４およびバックアップロール２０が印刷開始位置（図８中左端）まで移動されたら、インク返し１６を上昇させてスクリーン版１１から離すとともに、図９に示すように、ロール昇降シリンダ２８によりバックアップロール２０を印刷位置まで上昇させる。また、クランプシリンダ３７を作動させてＴＡＢテープＦを各クランプ３２に挟持固定するとともに、テンションシリンダ３６を作動させて、バックアップロール２０上に張り渡されたＴＡＢテープＦに所定の張力を与える。そして、スキージ１２をエアシリンダ１５により下降させ、その後走行体１４を図９中右方向へ移動させることにより、スクリーン版１１上にスキージ１２を摺動させる。この時、走行体１４に一体に連結されているバックアップロール２０は、ロール駆動モータ２９によって図９中反時計回りに回転しつつ、スキージ１２に沿って一体的に移動する。この結果、スクリーン版１１の上面に塗布されたインクＲが、所定位置に形成されたスクリーン版１１の開口からバックアップロール２０上に張り渡されたＴＡＢテープＦ上に押し出され、印刷が行われる（図１０参照）。
【００２１】
このように印刷が行われる際には、ＴＡＢテープＦは所定の張力に張り渡された状態とされているので、スクリーン版１１はスキージ１２が通過した後、速やかにＴＡＢテープＦから引き離される。また、各クランプ３２は支持体３１に対して傾斜可能に設けられているので、スキージ１２およびバックアップロール２０の移動に伴ってＴＡＢテープＦの張り渡し角度が変化した場合にはテープＦに沿って傾斜し、ＴＡＢテープＦに余分な力がかからない。さらに、バックアップロール２０はスキージ１２の移動速度と同期して回転される構成であるから、ＴＡＢテープＦとバックアップロール２０との間の摩擦が最小となり、同じくＴＡＢテープＦに余分な力がかからない。
【００２２】
スキージ１２がスクリーン版１１の他端側（図１０中右端）に到達し、ＴＡＢテープＦの張り渡されている部分への印刷が終了したら、スキージ１２をエアシリンダ１５により上昇させるとともに、バックアップロール２０をロール昇降シリンダ２８により下降させて、それぞれスクリーン版１１から離れた位置に配する。また、テンションシリンダ３６およびクランプシリンダ３７をオフにしてＴＡＢテープＦの挟持固定を解除し、その印刷終了部分を図１１中右端側の巻き取りリールに巻き取って、繰り出しリール側から次の印刷面を露出させる。そして、再びインク供給機構によりスクリーン版１１上にインクＲを供給し、インク返し１６を下降させて、上記作業を繰り返す。
【００２３】
このように、本実施形態のスクリーン印刷機１０によれば、印刷中にＴＡＢテープＦは、一対のクランプ機構３０により弛みのないぴんと張った状態（所定の張力）でバックアップロール２０上に張り渡される構成であるから、スキージ１２通過後のスクリーン版１１とＴＡＢテープＦとの間は確実かつ迅速に引き離される。従って、印刷の滲みがない、高精度な印刷を行うことができる。また、バックアップロール２０はスキージ１２の移動速度と同期して回転しつつスキージ１２とともに移動する構成であるから、バックアップロール２０とＴＡＢテープＦとの間に摩擦が生じることがなく、ＴＡＢテープＦに余分な力がかかることがない。さらに、従来のシリンダ型の印刷機と比較して装置構造も簡単であり、製造コストを安価にすることができるという優れた作用効果を奏する。
【００２４】
なお、本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスクリーン印刷機を示す正面図
【図２】同じく側面図
【図３】同じく図１のＡ−Ａ断面図
【図４】同じく図２のＢ−Ｂ断面図
【図５】同じくバックアップロールの支持機構を示す一部拡大平断面図
【図６】同じくクランプ機構を示す一部拡大正面図
【図７】同じく印刷過程を示す概略図
【図８】同じく印刷過程を示す概略図
【図９】同じく印刷過程を示す概略図
【図１０】同じく印刷過程を示す概略図
【図１１】同じく印刷過程を示す概略図
【図１２】従来のスクリーン印刷法を示す概略図
【符号の説明】
１０…スクリーン印刷機
１１…スクリーン版
１２…スキージ
１４…走行体
１６…インク返し
２０…バックアップロール
２１…軸
２８…ロール昇降シリンダ
２９…ロール駆動モータ（バックアップロール駆動装置）
３０…クランプ機構
３２…クランプ
３６…テンションシリンダ
Ｆ…ＴＡＢテープ（フレキシブル基板）
Ｒ…インク
【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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