(57)【要約】【課題】クリーム半田の除去効率を向上させることの可能な印刷用マスクのクリーニング装置及び方法を提供する。【解決手段】クリーニング装置は、開口部を有する印刷用マスクの第一面側に配置され、開口部に付着したクリーム半田に直接接触して、クリーム半田を開口部の外へ除去するブラシと、印刷用マスクの第二面側に配置され、ブラシにより除去されたクリーム半田を吸引する吸引機構と、ブラシによるクリーム半田の除去のタイミングが、吸引機構によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、ブラシ及び吸引機構を互いに連動するよう制御する制御装置とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する印刷用マスクの第一面側に配置され、前記開口部に付着したクリーム半田に直接接触して、クリーム半田を前記開口部の外へ除去する除去部材と、
前記印刷用マスクの第二面側に配置され、前記除去部材により除去されたクリーム半田を吸引する吸引機構と、
前記除去部材によるクリーム半田の除去のタイミングが、前記吸引機構によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、前記除去部材及び前記吸引機構を互いに連動するよう制御する制御装置と、
を有する印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項２】
前記除去部材はブラシである、請求項１に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項３】
前記ブラシは円形状である、請求項２に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項４】
前記ブラシは長尺状である、請求項２に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項５】
前記ブラシは前記印刷用マスクの第一面に略平行に配置された回転軸を有する、請求項２に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項６】
前記ブラシは前記印刷用マスクの第一面に略垂直に配置された回転軸を有する、請求項２に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項７】
前記開口部におけるクリーム半田の残留分の有無を検出するセンサーを更に有する、請求項１に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項８】
前記印刷用マスクの第二面と前記吸引機構の間に配置され、前記開口部の外へ除去されたクリーム半田を拭き取る拭き取り部材を更に有する、請求項１に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項９】
前記拭き取り部材はロールペーパーである、請求項８に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項１０】
前記除去部材に付着したクリーム半田を除去する前記除去部材の洗浄装置を更に有する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項１１】
前記除去部材の洗浄装置は、前記除去部材およびクリーム半田の溶剤を収納する洗浄タンクと、前記溶剤を循環させるポンプと、前記溶剤に溶出したクリーム半田を濾過するフィルタユニットとを有する、請求項１０に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項１２】
前記洗浄タンク内に配置された超音波発生ユニットを更に有する、請求項１１に記載の印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項１３】
印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に前記開口部の外へ除去するための除去手段と、
前記除去されたクリーム半田を吸引するための吸引手段と、
前記除去手段による前記クリーム半田の除去のタイミングと、前記吸引手段による前記クリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させるための制御手段と、
を有する印刷用マスクのクリーニング装置。
【請求項１４】
印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に前記開口部の外へ除去し、
前記除去されたクリーム半田を吸引し、
前記クリーム半田の除去のタイミングと、前記クリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させる、
印刷用マスクのクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーム半田印刷装置における印刷用マスクのクリーニング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板の製造において、プリント基板上にチップ等の電子部品を半田付けする際には、主にクリーム半田が使用される。このクリーム半田を所望のパターンにて印刷、塗布するためにクリーム半田印刷装置が用いられる。
【０００３】
クリーム半田印刷装置には、開口部を有する印刷用マスク（スクリーン）が使用される。この開口部は、上述した所望のパターンに沿って形成されている。印刷用マスクをプリント基板上に配置し、クリーム半田を開口部に充填することで、プリント基板上にクリーム半田が所望のパターンにて印刷、塗布される。
【０００４】
クリーム半田を印刷後、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を除去する必要がある。図５は、印刷用マスクのクリーニング装置１００、１０１の一例を示す。図５（ａ）に示すように、クリーニング装置１００は、エアー噴射部１０９とエアー吸引部１１１を有する。まず、クリーニング装置１００は、印刷用マスク１０５の開口部（図示省略）のパターン全体を覆うことができる位置に移動する。そしてエアー噴射部１０９が下降し、エアー吸引部１１１が上昇してそれぞれの先端が印刷用マスク１０５に接触する。この状態を維持しながらエアー噴射機１０８およびエアー吸引機１１０により開口部に対してエアーを噴射，吸引することにより、開口部に付着したクリーム半田を印刷用マスク１０５の裏面側に流出あるいは飛散させる。飛散したクリーム半田はクリーニングペーパー１１３およびフィルター１１２により回収する。開口部に付着したクリーム半田１０４の除去を終了した後、エアー噴射機１０８およびエアー吸引機１１０によるエアー噴射、吸引を停止し、エアー噴射部１０９が上昇、エアー吸引部１１１が下降して初期の位置に戻る。
【０００５】
その後、印刷用マスク１０５を図５（ｂ）に示されたクリーニング装置１０１に移動させる。または、クリーニング装置１０１を印刷用マスク１０５に移動させてもよい。クリーニング装置１０１は、クリーニングスキージ１１７、クリーニングペーパー（ロール布）１１８、クリーニングペーパー１１８の供給部１１９、巻取部１２０を有する。クリーニングスキージ１１７が上昇し、クリーニングペーパー１１８を介して印刷用マスク１０５に接触する。この状態を維持しながらクリーニング装置１０１が所定の方向に移動する。これにより、印刷用マスク１０５の裏面側に流出したクリーム半田および開口部に依然として付着したクリーム半田が除去される。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２３０９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のエアー噴射、吸引を経ても、開口部に付着したクリーム半田を完全に除去するのは難しい。また、クリーニングペーパーに付着したクリーム半田が、再度開口部へ入ってしまう可能性がある。したがって、クリーニング装置によるクリーニングに加えて、手拭によるクリーニングが要求される場合がある（例えば、１００回のクリーニング装置によるクリーニングの後に１回の手拭）。この手拭は、プリント基板の生産性を悪化させる可能性がある。
【０００８】
本発明は、クリーム半田の除去効率を向上させることの可能な印刷用マスクのクリーニング装置及び方法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】
【０００９】
本発明の印刷用マスクのクリーニング装置は、開口部を有する印刷用マスクの第一面側に配置され、開口部に付着したクリーム半田に直接接触して、クリーム半田を開口部の外へ除去する除去部材と、印刷用マスクの第二面側に配置され、除去部材により除去されたクリーム半田を吸引する吸引機構と、除去部材によるクリーム半田の除去のタイミングが、吸引機構によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、除去部材及び前記吸引機構を互いに連動するよう制御する制御装置とを有する。
【００１０】
除去部材は好ましくはブラシより構成される。このブラシは円形状でも、長尺状でもよい。また、ブラシは印刷用マスクの第一面に略平行に配置された回転軸、または印刷用マスクの第一面に略垂直に配置された回転軸を有してもよい。
【００１１】
本発明のクリーニング装置には、開口部におけるクリーム半田の残留分の有無を検出するセンサーを設けてもよい。
【００１２】
また、本発明のクリーニング装置には、印刷用マスクの第二面と吸引機構の間に配置され、開口部の外へ除去されたクリーム半田を拭き取る拭き取り部材を設けてもよい。拭き取り部材はロールペーパーを用いることができる。
【００１３】
更に本発明のクリーニング装置には、除去部材に付着したクリーム半田を除去する除去部材の洗浄装置を設けてもよい。この洗浄装置は、除去部材およびクリーム半田の溶剤を収納する洗浄タンク、溶剤を循環させるポンプ、溶剤に溶出したクリーム半田を濾過するフィルタユニットより構成され得る。洗浄タンク内に、超音波発生ユニットを設けてもよい。
【００１４】
本発明の他の観点からは、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に開口部の外へ除去するための除去手段と、除去されたクリーム半田を吸引するための吸引手段と、除去手段による前記クリーム半田の除去のタイミングと、吸引手段によるクリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させるための制御手段とを有する印刷用マスクのクリーニング装置が提供される。
【００１５】
本発明の更に他の観点からは、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を機械的に開口部の外へ除去し、除去されたクリーム半田を吸引し、クリーム半田の除去のタイミングと、クリーム半田の吸引のタイミングを実質的に同期させる、印刷用マスクのクリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、印刷用マスクに付着したクリーム半田を機械的に、または物理的に除去することができるため、クリーム半田の除去向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の印刷用マスク（スクリーン）７のクリーニング装置１及びブラシ洗浄装置２の全体図を示す。クリーニング装置１は、除去部材としての円形ブラシ３及び長尺ブラシ４、吸引機構５、ブラシ及び吸引機構を連動させる制御装置６を有する。
【００１９】
印刷用マスク７は、図２の拡大図に示されたように開口部８を有する。プリント基板上にチップ等の電子部品を半田付けするため、クリーム半田を所望のパターンにてプリント基板上に印刷、塗布する。開口部８は、このパターンに沿って形成されている。クリーム半田を、昇降機構１０ａにより上下に駆動されるスキージ９を用いて開口部８に充填することで、プリント基板上にクリーム半田が所望のパターンにて印刷、塗布される。スキージ９には、付着したクリーム半田が垂れるのを防止するカバーを設置することも可能である。
【００２０】
クリーム半田を印刷後、印刷用マスク７の開口部８に付着したクリーム半田を除去する必要がある。本発明のクリーニング装置１はこのクリーム半田の除去に用いられる。
【００２１】
ブラシ３、４は、印刷用マスク７及び開口部８に付着したクリーム半田に直接接触する。すなわち、ブラシは印刷用マスク開口部８付着したクリーム半田に物理的に、または機械的に接触し、印刷用マスク７に対しクリーニング作用を施す。接触強さ、回転速度等はクリーム半田や印刷用マスクの特性、要求されるクリーニングの程度等に応じて適宜調整することが可能である。
【００２２】
ブラシ３、４は、ナイロンにより構成されている。側面視円形ブラシ３は、印刷用マスク７の上面（第一面）に平行に配置された回転軸を有し、矢印Ａの方向に回転する。一方、側面視長尺ブラシ４は、印刷用マスク７の上面に垂直に配置された回転軸を有し、矢印Ｂの方向に回転する。通常は円形ブラシ３を用いるが、印刷用マスク７の特定箇所のみをクリーニングする際は、長尺ブラシ４を用いることが多い。また、円形ブラシ３と長尺ブラシ４のいずれか一つのみを設けてもよい。また、各ブラシの回転軸の印刷用マスク上面に対する、「平行」または「垂直」の関係は厳密である必要はなく、「略平行」または「略垂直」でもよい。
【００２３】
昇降機構１０ｂ、１０ｃは各々ブラシ３，４を印刷用マスク７に対し相対的に上下に（Ｚ方向に）駆動する。さらに水平移動機構１２は、昇降機構１０ｂ、１０ｃ及びスキージの昇降機構１０ａを介して、ブラシ３，４をスキージ９を矢印Ｃで示した水平方向に（ＸＹ方向に）駆動する。昇降機構１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、図示の実施例においては個別の摺動ブロックにより各々形成されたが、一体の摺動ブロックにまとめることも可能である。
【００２４】
昇降機構１０ｂ、１０ｃに接続され、ブラシ３、４に隣接して設けられたセンサー１１ａ、１１ｂは、クリーニング後に依然として開口部８に残留するクリーム半田を検出するのに用いられる。センサー１１ａ、１１ｂが残留クリーム半田を検出した場合、残留クリーム半田が存在する開口部のみをブラシ３、４により集中的にクリーニングする構成としてもよい。センサーの種類はクリーム半田を検出できるものであれば、その種類は限定されない。
【００２５】
吸引機構５は、印刷用マスク７の下面（第二面）に配置され、水平移動機構１３により、矢印Ｄで示した水平方向に（ＸＹ方向に）駆動される。ブラシ３、４により除去されたクリーム半田を吸引機構５により吸引する。吸引装置５の種類は特に限定されず、既存のものを用いることもできる。
【００２６】
制御装置６は、ブラシ３、４によるクリーム半田の除去のタイミングが、吸引機構５によるクリーム半田の吸引のタイミングに実質的に同期するように、ブラシ３、４及び吸引機構５を互いに連動させる。すなわち、制御装置６は、水平移動機構１２、１３を介してブラシ３、４のＣ方向の移動、吸引機構５のＤ方向の移動を制御する。その結果、ブラシ３、４と吸引機構５の協調を可能にする。「実質的に同期する」とは、ブラシ３、４により開口部８から除去されたクリーム半田が吸引機構５により吸引され得る状態であればよく、ブラシ３、４の除去対象の開口部と、吸引機構５の吸引対象の開口部が厳密に同一である必要はない。また、クリーム半田の吸引動作をブラシ３、４の位置及び開口部の位置に応じてオン・オフしてもよいし、クリーニングの間、常時吸引させてもよい。制御装置６には、種々のハードウェア、ソフトウェア、プログラムを用いることができる。
【００２７】
拭き取り部材としてのロールペーパー（ロール布）１４は、印刷用マスク７の下面と吸引機構５の間に配置され、開口部８の外へ除去されたクリーム半田を拭き取る。このロールペーパー１４が、印刷用マスク７の下面に接触した後、吸引機構５は吸引を開始する。ロールペーパー１４は図示しない供給部より供給され、図示しない巻き取り部によりクリーム半田の拭き取り後巻き取られる。ロールペーパー１４は乾燥したものを用いてもよいし（ドライタイプ）、アルコール等をベースのペーパーに染み込ませたもの（ウェットタイプ）を用いてもよい。ロールペーパーの種類も特に限定はされない。
【００２８】
次に、本発明のクリーニング装置の動作を説明する。
【００２９】
クリーム半田の印刷後、昇降機構１０ｂまたは１０ｃにより、円形ブラシ３または長尺ブラシ４を印刷用マスク７に接触させる。そして、制御装置６が、円形ブラシ３または長尺ブラシ４と、吸引機構５を、水平移動機構１２、１３を用いて、水平方向に移動させる。図２はこのようにして、円形ブラシ３及び吸引機構５の水平方向の位置を印刷用マスク７を上下において一致させ、クリーニングを行っている状況を示す。長尺ブラシ４を用いた場合も同様である。
【００３０】
尚、円形ブラシ３の回転方向は、吸引機構５の水平移動方向と一致することが好ましい。すなわち、図２（ａ）に示すように、吸引機構５が右から左（矢印Ｅ方向）へ移動する場合、ブラシを右回転（矢印Ｆ方向）させるのが好ましい。一方、図２（ｂ）に示すように、吸引機構５が左から右（矢印Ｇ方向）へ移動する場合、ブラシを左回転（矢印Ｈ方向）させるのが好ましい。このような構成により、クリーム半田Ｓを開口部８から効率的に除去することができる。
【００３１】
また、ブラシに付着したクリーム半田を除去する必要がある場合もある。本実施例では、図１及び図３に示したブラシ洗浄装置２及び吸引機構５を用いる。これらはいずれか一つでも効果を得る。ブラシ洗浄装置は、洗浄タンク１５、超音波発生ユニット１６、ポンプ１７、フィルタユニット１８を有する。洗浄タンク１５は、各種アルコール類の如き溶剤１９で満たされている。
【００３２】
まず、図１において点線で示されているように、水平移動機構１２及び昇降機構１０ｂを操作して、洗浄タンク１５内に円形ブラシ３を配置する。続いてブラシ３を回転させる。そしてブラシ３に付着したクリーム半田を容器中の溶剤１９へ溶かし込む。この結果、ブラシ３に付着したクリーム半田を除去することができる。
【００３３】
また、超音波発生ユニット１６から微振動波を発生させてもよい。この微振動波は、クリーム半田の除去を促進させる。
【００３４】
さらに、溶剤１９をポンプ１７を用いて、洗浄タンク１５の中で循環させ、かつフィルタユニット１８でクリーム半田を濾過により溶剤１９から取り除く。この構成により洗浄タンク１５内の溶剤１９を常に清潔な状態に保つことが可能となる。
【００３５】
尚、ブラシを洗浄しないときは洗浄タンク１５の上部には溶剤の揮発を防ぐために、蓋を設けることができる。
【００３６】
また、図１において破線で示されているように、吸引機構５を印刷用マスク７の位置から外れた位置に移動させ、図４に示すように、吸引機構５上にブラシ３を下降させ、ロールペーパー１４に接触させる。そしてブラシ３を回転させ、ロールペーパー１４をブラシ３の回転方向とは逆方向に移動させる。これにより、ブラシ３に付着したクリーム半田を取り除くことができる。なお、吸引機構５はブラシ洗浄装置２によるブラシ３のクリーニング後に用いることにより、ブラシ３に付着した溶剤や上述のブラシ洗浄装置２で取り残したクリーム半田を取り除くこともできる。
【００３７】
以上の円形ブラシ３のクリーニング工程は、長尺ブラシ４にも適用され得る。
【００３８】
上記実施例においては、印刷用マスクが固定され、ブラシ及び吸引機構が移動する構成とした。しかしながら、ブラシ及び吸引機構が固定され、印刷用マスクをＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させる構成としてもよい。
【００３９】
上記実施例においては、ブラシはナイロンにより構成されたが、特にその制限はない。さらにブラシに除電性を持たせてもよい。
【００４０】
また、本実施例においては円形及び長尺状のブラシを用いた。しかしながら、直接印刷用マスク及びクリーム半田に作用して、クリーム半田を除去する除去部材であれば、三角形のような多角形や他の形状のブラシを用いることができる。また、ブラシではなく、モップ、スポンジ、スポンジ等のような部材を用いてもよい。
【００４１】
また、本実施例では、除去部材として回転運動をする円状のブラシを用いたが、除去部材の運動は、回転運動に限られない。クリーム半田を除去することのできる、三次元方向へのあらゆる動きを、除去部材の運動として採用することができる。例えば、ブラシを上下、縦横、前後方向のいずれかに往復運動させてもよいし、上下、縦横、前後方向のうち、二つまたは三つの運動を組み合わせてもよい。また、本発明に適用される除去部材は、明細書及び図面に記載された構成及びその均等物に限定されないことはもちろんである。
【００４２】
本実施例によれば、印刷用マスクに付着したクリーム半田を、除去部材を用いて機械的、物理的に除去することができるため、クリーム半田の除去向上を図ることができる。また、エアーの噴出及び吸引のみでは除去できない可能性のあるクリーム半田をも除去することが可能となる。特に、クリーム半田中のフラックスが蒸発し、クリーム半田が硬化した場合、印刷用マスクの開口部を目詰まりさせるおそれがある。このような硬化したクリーム半田の除去に対し、本実施例は特にその効果を発揮し得る。
【００４３】
また、本発明のクリーニング装置は、印刷用マスクの開口部に付着したクリーム半田を除去するものに限られず、印刷用マスクの他の場所に付着したクリーム半田を除去するために用いられることは当然である。
【００４４】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、効率的に印刷用マスクに付着したクリーム半田を除去することのできる、印刷用マスクのクリーニング装置およびクリーニング方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の印刷用マスクのクリーニング装置の側面図である。
【図２】本発明の印刷用マスクのクリーニング装置により、クリーム半田を除去する工程を示した模式図である。
【図３】ブラシ洗浄装置によりブラシを洗浄する状態を示した模式図である。
【図４】図３に示した工程後、ブラシに付着した溶媒を除去する工程を示した模式図である。
【図５】従来例の印刷用マスクのクリーニング装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    クリーニング装置
２    ブラシ洗浄装置
３    円形ブラシ
４    長尺ブラシ
５    吸引機構
６    制御装置
７    印刷用マスク
８    開口部
Ｓ    クリーム半田
【図１】
2005324489.tif 000003
【図２】
2005324489.tif 000004
【図３】
2005324489.tif 000005
【図４】
2005324489.tif 000006
【図５】
2005324489.tif 000007