(57)【要約】【課題】本発明は、印刷材料の良好なローリング性、押圧性及び掻取性を実現し、印刷材料の擦れ及び抜け等のない高品質なスクリーン印刷を可能とするスクリーン印刷用スキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置を提供する。【解決手段】本発明は、印刷材料が供給されたマスク上を移動して該マスクの開口部に印刷材料を充填するスクリーン印刷用のスキージであって、印刷時に負荷される押付力を受ける本体部と、前記本体部の一端に設けられ前記マスクと摺動する摺動部とを有し、前記摺動部は、前記印刷材料が接触する範囲内において印刷時に負荷される押付力により変形可能な柔軟性を有するスクリーン印刷用のスキージである。【選択図】図１
2007261009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷材料が供給されたマスク上を移動して該マスクの開口部に印刷材料を充填するスクリーン印刷用のスキージであって、
印刷時に負荷される押付力を受ける本体部と、前記本体部の一端に設けられ前記マスクと摺動する摺動部とを有し、
前記摺動部は、前記印刷材料が接触する範囲内において印刷時に負荷される押付力により変形可能な柔軟性を有するスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項２】
前記本体部は、印刷時に負荷されるスキージ先端における単位長さ当たりの押付力が０．１Ｎ／ｍｍの場合に前記マスクと本体部との間の接触角の変化が５°以下となる剛性を有する請求項１に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項３】
前記本体部の引張強さが１５ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項４】
前記摺動部は、前記本体部の厚みより薄い突起体である請求項１に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項５】
前記摺動部は、下記式１を満たす請求項４に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
（Ｓ１／Ｔ１）３＞（Ｓ２／Ｔ２）３  …（１）
ここで、Ｔ１：摺動部の厚さ、Ｓ１：摺動部の長さ
Ｔ２：本体部の厚さ、Ｓ２：本体部の長さ
【請求項６】
前記摺動部は、ＪＩＳ
Ｋ６２５３で測定されたＡショアの硬度が５０〜９５である樹脂からなる請求項１に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項７】
前記摺動部は樹脂フィルムで構成されている請求項６に記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項８】
前記摺動部の少なくとも前記マスクと当接している部分の静摩擦係数が１．２以下である請求項１乃至７のいずれかに記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項９】
前記摺動部がフッ素樹脂で構成されている請求項１乃至８のいずれかに記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項１０】
前記本体部がフッ素樹脂で構成されている請求項１乃至９のいずれかに記載のスクリーン印刷用のスキージ。
【請求項１１】
被印刷体の一面に所定のパターンで印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、前記パターンに対応する開口部、前記開口部を含み前記印刷材料が供給される印刷領域及び前記被印刷体の一面に対し所定の位置関係にて位置合わせされる一面とを有するマスクと、前記被印刷体に位置合わせされた前記マスクの他面側から前記印刷領域を加圧しつつ前記印刷材料を該印刷領域に供給するとともに前記印刷部材の上方を少なくとも一方向に移動可能に配設された請求項１乃至１０のいずれかに記載のスクリーン印刷用のスキージとを有するスクリーン印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷用のスキージ及びそれを備えたスクリーン印刷装置に関するものであり、特に電子部材である基板やウエハにペーストやフラックスを印刷するのに好適なスクリーン印刷用のスキージ及びそれを備えたスクリーン印刷装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を実装する基板にクリーム半田や導電性ペーストを印刷したり、半田ボールを搭載するウエハにフラックスを印刷する方法としてスクリーン印刷法が知られている。スクリーン印刷法は、図７（ａ）に示すように、スキージ９２をマスク１１１上で水平方向に移動することによって、マスク上に供給されたペースト又はフラックス（以下、フラックスｆと称する）を開口部１１３内に充填し、このフラックスｆをマスク１１１の下方にセットされた基板又はウエハ（以下、ウエハＷと総称する）に転写するものである。
【０００３】
ここで、フラックスの不足による擦れ（カスレ）が生じることなくフラックスをウエハに印刷するためには開口部に充分にフラックスが供給される必要があり、塗り広げられる際にフラックスを充分に回転（ローリング）できるという特性（以下フラックスのローリング性という。）がスキージには要求される。また、印刷終了後、マスクをウエハから離版するときにフラックスがウエハから一緒に剥がれ印刷の抜けがないようにするためにはフラックスをウエハに充分に粘着させる必要がある。そのため、開口部に供給されたフラックスをウエハの方向に適度な押圧力で押圧できるという特性（以下フラックスの押圧性という。）がスキージには要求されるが、ウエハ表面の凹凸が浮き出ること等によりマスクの表面は平坦ではなく、かかる凹凸のあるマスクの表面に密接してフラックスを押圧するためにはスキージは適度な柔軟性を有する必要がある。そして、従来は、上記特性を満たすものとして適度な柔軟性を有するゴム材からなる板状のスキージが一般的に使用されてきた。
【０００４】
上記ローリング性の良否は種々の要因、例えばスキージの移動速度やスキージのフラックスと接触する部分の表面粗さ等種々の要因により左右されるが、特にスキージとマスクの表面のなす角度（図７（ａ）におけるθ）、いわゆる接触角が重要である。すなわち、図７（ａ）に示すように、スキージ９２は、マスク１１１の表面に対し所定の接触角θだけ傾斜した状態で所定の押付力Ｆで押付けられながらマスク１１１の表面上を移動する。そして、スキージ９２が板状のゴム材からなる場合には、スキージ９２の全体がその押付力Ｆで大きく変形することによりフラックスｆと接触する部位の傾斜角θ１が所定の接触角θと異なることとなる。その結果、ローリング性が悪化するため開口部１１３へのフラックスｆの供給量が不足し、印刷されたフラックスｆに擦れが生じてしまうことがあった。そこで、押付力Ｆを低くすると押圧力が低下してフラックスｆがウエハＷに密着しないためマスク１１１を離版するときにフラックスｆがウエハＷから剥離しフラックスｆの抜けが生じる場合があった。
【０００５】
この問題を解決するためのスキージの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されたスキージ８２は、図７（ｂ）に示すように、柔らかい第１のゴム板８２１と硬い第２のゴム板８２２を接着剤で貼り合せた構造である。この構成のスキージ８２によれば、硬い第２のゴム板８２２で強度的に補強をすることで押付力に対するスキージ８２の変形が少なくなり所定の接触角が維持されるのでローリング性の変化が少なく、また、柔らかい第１のゴム板８２１をマスクに接触させて摺動することでフラックスの押圧性が確保されるので、印刷後のフラックスの抜けが生じ難くなるという利点がある。
【特許文献１】特開平９−２９０４９８号（段落０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で、特許文献１に記載のスキージ８２には以下の問題がある。第１の問題として、ローリング性の問題がある。すなわち、特許文献１のスキージ８２は上記構成により第２のゴム板８２２で第１のゴム板８２１を補強しているものの、図７（ｃ）に示すように、印刷時にスキージ８２へ負荷される押付力によりマスクに当接している第１のゴム板８２１の当接部分は大きく変形する可能性がある。そして当該当接部分とマスク１１１との接触角θ１が所定の接触角θと異なるものとなった場合には、フラックスｆのローリング性が変化するため、フラックスｆの擦れが生じることとなる。これを解消するため、第１のゴム板８２１の硬度を上げると柔軟性が不足するためフラックスの押圧性が失われる。
【０００７】
第２の問題としてスキージによるマスクの変形の問題がある。すなわち、第１のゴム板８２１は硬度の柔らかいゴムであり摺動するときのマスク１１１との摩擦抵抗が大きく、その摩擦力により平面方向においてマスク１１１を変形させる。さらに、第１のゴム板８２１のマスク１１１との当接部分がマスク１１１の開口部１１３にある時には、当該当接部分は開口部１１３の中に入り込む程度に変形している状態となっている。そして、開口部１１３から抜け出るとき当接部分が開口部１１３の辺縁に引っ掛かることにより、さらにマスク１１１を変形させる。そのようなマスク１１１の変形は、印刷されたフラックスｆのパターンの位置ずれ等の問題を招く。かかる問題は、適切な柔軟性（硬度）を有するゴムを選択することにより解消されることもあるが、非常に多くの試行錯誤を要するので工業生産上好ましくない。また、近年、電子部品の小形化に伴う配線パターンのファインピッチ化、及び、ウエハの大型化に伴うマスクの大判化により、上記の問題が顕在化している。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の問題点を鑑みてなされたものであり、印刷材料の良好なローリング性及び押圧性を実現し、印刷材料の擦れ及び抜け等のない高品質なスクリーン印刷を可能とするスクリーン印刷用スキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置を提供することを第１の目的としている。さらに、本発明は、印刷時における平面方向のマスクの変形が少なく印刷された印刷材料の位置ずれ等が少ない高品質なスクリーン印刷を可能とするスクリーン印刷用スキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の一態様は、印刷材料が供給されたマスク上を移動して該マスクの開口部に印刷材料を充填するスクリーン印刷用のスキージであって、印刷時に負荷される押付力を受ける本体部と、前記本体部の一端に設けられ前記マスクと摺動する摺動部とを有し、前記摺動部は、前記印刷材料が接触する範囲内において印刷時に負荷される押付力により変形可能な柔軟性を有するスクリーン印刷用のスキージである。なお、上記において「印刷材料」とは主に液状のものであり、ペースト状又はゲル状等の粘性のある印刷材料を含む。かかる構成のスキージによれば、本体部の一端に設けられた摺動部は、前記印刷材料が接触する範囲内において印刷時に負荷される押付力により変形可能な柔軟性を有しているので、本体部における接触角が維持される、その結果、印刷材料のローリング性が変化することがない。また、摺動部は柔軟性を有しているので、印刷材料の押圧性を実現することができる。
【００１０】
上記態様のスキージにおいて、本体部は、印刷材料のローリング性を維持するためには、印刷時に負荷されるスキージ先端における単位長さ当たりの押付力が０．１Ｎ／ｍｍの場合に前記マスクと本体部との間の接触角の変化が５°以下となる剛性を備えていることが好ましい。このような、本体部は、その機械的特性として引張強さが１５ＭＰａ以上とすることで好適に実現することができる。
【００１１】
上記態様のスキージにおいて、摺動部は本体部の厚みより薄い突起体とすることが好ましい。この構成とすることにより、例えば静摩擦係数を満足する素材の剛性（硬度）が高い場合でも突起体を適切な厚みすることにより容易に適切な柔軟性を有する摺動部を具現することが可能となる。かかる摺動部は、下記式（１）を満たすものとすることにより好適に実現することができる。
【００１２】
［数１］
（Ｓ１／Ｔ１）３＞（Ｓ２／Ｔ２）３  …（１）
ここで、Ｔ１：摺動部の厚さ、Ｓ１：摺動部の長さ
Ｔ２：本体部の厚さ、Ｓ２：本体部の長さ
【００１３】
上記態様のスキージにおいて、摺動部は、ＪＩＳ Ｋ６２５３で測定されたＡショアの硬度が５０〜９５である樹脂で構成することが好ましい。かかる範囲の硬度の樹脂で摺動部を構成することにより、印刷時の押圧力によりマスクの凹凸に倣い変形可能な摺動部を実現することができる。なお、この摺動部は、例えば当該樹脂で摺動部の全体を構成したり、摺動部のマスクと当接する部分のみを当該樹脂で構成することもできるが、樹脂フィルムとすれば工業生産上比較的容易に摺動部を構成できるとともに、マスクの凹凸のレベルに対応し非常に薄い摺動部を構成することができるので好ましい。
【００１４】
さらに、上記摺動部において、摺動部とマスクとの間で生じる摩擦力が低減し平面方向におけるマスクの変形を解消するためには、該摺動部の静摩擦係数を１．２以下とすることが好ましい。
【００１５】
さらに加えて、上記スキージを好適に実現するためには、前記摺動部を、静摩擦係数の小さなフッ素樹脂で構成することが望ましい。
【００１６】
さらにさらに加えて、上記スキージを好適に実現するためには、本体部を、樹脂材料の中では比較的大きな剛性を有するフッ素樹脂で構成することが望ましい。
【００１７】
上記課題を解決する本発明の別の態様は、被印刷体の一面に所定のパターンで印刷材料を印刷するスクリーン印刷装置において、前記パターンに対応する開口部、前記開口部を含み前記印刷材料が供給される印刷領域及び前記被印刷体の一面に対し所定の位置関係にて位置合わせされる一面とを有するマスクと、前記被印刷体に位置合わせされた前記マスクの他面側から前記印刷領域を加圧しつつ前記印刷材料を該印刷領域に供給するとともに前記印刷部材の上方を少なくとも一方向に移動可能に配設された上記いずれかにのスクリーン印刷用のスキージとを有するスクリーン印刷装置である。
【００１８】
かかるスクリーン印刷装置によれば、マスクは、その一面が所定の位置関係となるように被印刷体の一面に対し位置合わせされる。スキージは、印刷部材の上方を該印刷部材の一方端から他方端に移動しつつ被印刷体に位置合わせされたマスクの他面側から印刷材料を印刷領域に供給するので、印刷領域の中に含まれる開口部には印刷材料が充填される。このとき、スキージは、上記説明のように構成されているので、擦れ及び抜け等なく印刷材料は被印刷体に印刷される。
【発明の効果】
【００１９】
上記説明のように本発明によれば、スキージの摺動部について、印刷材料が接触する範囲内において印刷時に負荷される圧力により変形可能な柔軟性を有するという構成としたので、スキージによる印刷材料のローリング性及び押圧性のいずれもを充分に具現でき、被印刷体に印刷された印刷材料の擦れ及び抜けが無い高品質なスクリーン印刷を可能とするスクリーン印刷用のスキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置を提供することが可能となる。さらに、摺動部の静摩擦係数を１．２以下とすることにより、摺動部とマスクとの間で生じる摩擦力が低減し平面方向におけるマスクの変形が解消されるので、印刷された印刷材料の位置ずれ等が防止され、高品質なスクリーン印刷を可能とするスクリーン印刷用のスキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明について、その実施態様に基づき図面を参照しつつ説明する。ここで、図１は本発明に係わる第１態様のスキージが組み込まれたスクリーン印刷装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は図１のスクリーン印刷装置で印刷材料であるフラックスが印刷されるウエハの斜視図であり、図３は図１のスクリーン印刷装置のＡ矢視図であり、図４は図１の第１態様のスキージの拡大断面図及び印刷時の状態を示す図であり、図５は本発明に係わる第２態様及び第３態様のスキージの印刷時の状態を示す図であり、図６は図１のスキージにより印刷した場合の印刷結果を説明する図である。なお、以下、本発明の実施態様としてウエハにフラックスを印刷する例で説明するが、本発明は当該実施態様に限定されることはなく、本発明の要旨と同一範囲において実施することができる。
【００２１】
以下説明する本発明の実施態様において印刷の対象となる被印刷体は、図２に示すように、所定パターンに配列された平板状電極ｐに直径が８０〜１５０μｍ程度の半田ボールＢが搭載されるウエハＷであり、半田ボールＢが搭載される前の平板状電極ｐにペースト状のフラックスを塗布する例で説明する。なお、スクリーン印刷は、印刷するときにマスクをウエハＷに密着させるか否かで分類されたオフコンタクト方式とコンタクト方式の２方式が知られており、本発明はどちらの方式にも適用できるが、印刷精度が出し難いといわれているオフコンタクト方式のスクリーン印刷装置に用いた例で説明する。
【００２２】
［第１実施態様］
以下、第１態様のスクリーン印刷用のスキージ及びそれを用いたスクリーン印刷装置について説明する。
【００２３】
＊マスク
第１態様のスクリーン印刷装置１において符号１１１は平板状の金属製のマスクである。マスク１１１は、弾性を有するあるいは弾性を有する部材によって周囲から枠状の支持部１１２に張設されている。マスク１１１には、上記ウエハＷの平板状電極ｐの配列パターンに対応する複数の開口部１１３が形成されている。また、マスク１１１は、フラックスｆが充填される複数の開口部１１３を含む印刷領域１１４と、平板状電極ｐが配列されたウエハＷの上面（一面）に対し所定の位置関係にて位置合わせされる裏面（一面）とを有している。ここで、マスク１１１は、ニッケルやステンレス等で構成することができ、マスク１１１の厚みは半田ボールの大きさや平板状電極ｐの大きさ等を考慮し適宜設定することができるが、例えばφ１００μｍ程度の半田ボールを対象とする場合の厚みは５０μｍ程度である。なお、開口部１１３は、例えばレーザ加工やエッチング加工、精密電気鋳造法など周知の加工方法で形成することができる。なお、マスク１１１は、金属以外に樹脂、セラミックスまたは樹脂と金属の複合材等により構成してもよい。
【００２４】
ここで、スクリーン印刷装置１はオフコンタクト方式を採用しているので、図３に示すように、第１態様のマスク１１１は、ウエハＷの上面に対しその裏面が所定の間隙すなわちスナップオフＧを有するように位置合わせされている。なお、図１における符号１４は上記ウエハＷを載置する平板状のテーブルである。このテーブル１４にウエハＷを真空吸着する真空吸着手段等を組込めば、載置されたウエハＷはテーブル１４に吸着され固定されるので好ましい。
【００２５】
＊スキージユニット
符号１２は、第１態様のスキージ１２１を動作させるスキージユニットである。そしてスキージ１２１は略矩形断面の平板状をなし、長手方向（Ｙ方向）長さは印刷領域１１４を包含する大きさを有している。スキージユニット１２は、マスク１１１の一端から他端（Ｘ方向）に向かい水平に移動可能な水平移動手段１２２と、水平移動手段１２２に組み込まれスキージ１２１を所定の押付力Ｆで下方のマスク１１１に押付ける押付手段１２３を備えている。この押付手段１２３は例えばシリンダ等で構成され、そのロッドの下端にスキージ１２１は取り付けられている。ここで、スキージ１２１は、図３に示すように、印刷時におけるその進行方向Ｃに対してマスク１１１の表面とスキージ１２１の接触角θが所定の角度をなすように位置決めされている。なお、例えばマスク１２１の表面に残留したフラックスｆをスキージ１２１の復動時にクリーニングする等の目的のため、復動時に、スキージ１２１の傾斜角θを変更する接触角変更手段（不図示）を設けてもよい。
【００２６】
上記構成のスキージユニット１２によれば、スキージ１２１は、押付手段１２３よりその進行方向Ｃの側の下端角部においてマスク１１１に押付けられ、水平移動手段１２２により該マスク１１１をウエハＷに密接させながらマスク１１１上を摺動する。そして、マスク１１１の上面に供給されたフラックスｆを塗り広げながら印刷領域１１４を通過しつつ、開口部１１３にフラックスｆを充填する。ここで、開口部１１３にフラックスｆが充填されたマスク１１１は、スキージ１２１が通過した後、その張力により元のスナップオフＧを有する状態に復元するためマスク１１１はウエハＷから離版する。もって、ウエハＷには開口部１１３のパターンに対応しフラックスｆが転写される。
【００２７】
＊スキージ
以下、スキージ１２１の構成について図４を参照しつつ更に詳細に説明する。スキージ１２１は、押付手段１２３の押付力Ｆを受け、該押付力Ｆによる変形を規制可能な所定の剛性を有する本体部１２１１と、本体部１２１１の下端（一端）に設けられマスク１１１の上面に倣いながら摺動する摺動部１２１２を備えている。
【００２８】
ここで、本態様のスキージ１２１はフッ素樹脂である四フッ化エチレン樹脂からなる一体品であり、本体部１２１１と摺動部１２１２は共に四フッ化エチレン樹脂で構成されている。なお、別体の本体部１２１１と摺動部１２１２とを組合せてスキージ１２１を構成してもよい。例えば、本体部１２１１を金属など比較的剛性の高いもので構成し、その本体部１２１１に樹脂等で形成した摺動部１２１２を接着等で取り付けるようにしてもよい。しかしながら、本態様のように本体部１２１１と摺動部１２１２を一体化することで、スキージ１２１を単純に、摺動部１２１２の剥離等を考慮することなく使用できるので、工業生産上好ましい。
【００２９】
＊スキージの本体部
本体部１２１１を構成する四フッ化エチレン樹脂は引張強さが１５〜３５ＭＰａ程度、硬度が約５０〜６０と、プラスチックの中では引張強さは中程度で硬度的には柔らかい、いわゆる半硬質プラスチックであるが、一般のゴムの引張強さが１〜１０ＭＰａであるのに比べれば曲がり難い。従って、本体部１２１１は、同じ幅、厚さ、長さのゴム板に比べはるかに曲げ剛性が高く、傾斜角θをほぼ維持することができる。
【００３０】
上記本体部１２１１はフッ素樹脂である四フッ化エチレン樹脂であるが、その他の構成について試験１及び試験２を実施し、確認した。
【００３１】
（試験１）
図４（ａ）においてＳ１＝２ｍｍ、Ｔ１＝０．５６ｍｍ、Ｓ２＝２０ｍｍ、長さ２１０ｍｍとし、本体部１２１１の厚みＴ２の異なるスキージ１２１で、フラックスｆ（千住金属製：デルタラックス５２３Ｈ）を印刷し、そのときの本体部１２１１とマスク１１１との押付力Ｆによる接触角θの変化を測定し、印刷後におけるフラックスｆの擦れの発生状態を確認した（実施例１〜３、比較例１・２）。その結果を表１に示す。なお、試験１は、Φ２００ｍｍのウエハに形成されたΦ８０μｍの大きさの電極パッドにΦ８０μｍの大きさのフラックスｆを１５０μｍのピッチで２００万個、接触角θを６０°で設定したスキージ１２１に対し２１Ｎの押付力、すなわちスキージ１２１の単位長さ当たりの押付力０．１Ｎ／ｍｍで押付けつつ印刷することで行った。なお、スキージ１２１の接触角θは、３０°〜８０°の範囲に設定することが好ましい。接触角θが小さ過ぎる場合でも大き過ぎる場合でもフラックスｆの押圧性が損なわれるからである。
【００３２】
ここで、摺動部１２１２とマスク１１１とは実質的に線接触している状態であるので、押付力Ｆの評価はスキージ１２１の単位長さ当たりの押付力とした。また、印刷用マスク１１１は、厚さが４０μｍのＮｉメッキ製メタルマスクを使用した。さらに、押付力Ｆによる接触角θの測定は、印刷中のスキージ１２１を側方からカメラで測定し、得られた画像を解析することで行った。なお、傾斜角θの変化は、本体部１２１１とマスク１１１のなす設定した接触角θと印刷中のその最小の角度との差とした。また、フラックスｆの擦れの発生状態は目視で確認し、擦れの有無により良否を判断した。
【００３３】
【表１】
2007261009.tif 000003
【００３４】
（試験２）
図４（ａ）においてＳ１＝２ｍｍ、Ｔ１＝０．５６ｍｍ、Ｓ２＝２０ｍｍ、Ｔ２＝１２ｍｍ、長さ２１０ｍｍとし、本体部１２１１の材質を変え引張強さの異なるスキージ１２１で、上記試験１と基本的に同じ条件で印刷した場合の、押付力Ｆによる本体部１２１１とマスク１１１との接触角θの変化を測定し、印刷後におけるフラックスｆの擦れの発生状態を確認した（実施例４〜６、比較例３・４）。その結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2007261009.tif 000004
【００３６】
上記のように本体部１２１１はフッ素樹脂に限らず、スキージ１２１に作用する押付力Ｆにより本体部１２１１が大きく変形しない剛性を有するもので構成することができる。そして、押付力Ｆによる本体部１２１１とマスク１１１との間の接触角θの変化が５°以下である剛性を有することが好ましいことが試験１の結果から判る。また、そのような剛性を有する本体部１２１１は、引張強さ１５ＭＰａ以上の材料から構成することで実現されることが試験２の結果から判る。
【００３７】
＊スキージの摺動部
本態様の摺動部１２１２は、スキージ１２１のマスク１１１と対向する面、すなわち本体部１２１１の一端部において長手方向（Ｙ方向）に沿い両側に設けられた一対のリップ状の突起体である。かかる突起体は、スキージ１２の一端部の中央に溝部を加工することにより形成されている。このように２個の突起体を設けることにより、スキージ１２１の往復動いずれの方向であっても、摺動部１２１２を作用させることができる。また、摺動部１２１２は、図４（ｂ）に示すように、スキージ１２１にフラックスｆが接触する範囲内において押付力Ｆにより変形可能な長さＳ１となるよう形成されている。
【００３８】
ここで、スキージ１２１は、印刷時に、その摺動部１２１２の先端角部がマスク１１１に押付けられながら摺動するが、摺動部１２１２は、マスク１１１によく倣うように本体部１２１１に対して曲げ剛性が１／ｎ（ｎ＞１）となるように形成される。即ち、押付け力Ｆが作用した時、片持梁としての摺動部１２１２の撓みが本体部１２１１よりｎ倍大きくなるようにしている。これは、図４（ａ）に示すように、本体部１２１１の厚さ及び長さをＴ２、Ｓ２、摺動部１２１２の厚さ及び長さをＴ１、Ｓ１とし、本体部１２１１は図において左端部を固定端とした片持梁、摺動部１２１２は本体部１２１１との結合部を固定端とした片持梁とすれば、下記の式（２）の関係で規定される。
【００３９】
［数２］
（Ｓ１／Ｔ１）３＝ｎ（Ｓ２／Ｔ２）３…（２）
【００４０】
（試験３）
ここで、上記試験２における実施例６のスキージ１２１において、摺動部１２１２の幅Ｔ１が異なるスキージ１２１で上記試験２と同様な試験３を行い、印刷後のフラックスｆの抜けの発生状態を確認した（実施例７〜１１、比較例５・６）。その結果を表３に示す。なお、表３における「抜けの発生状態」の欄において、「×」は抜けの発生率が１００ｐｐｂ以上、「△」は１００ｐｐｂ未満で１０ｐｐｂ以上、「○」は１０ｐｐｂ未満であることを示す（以下の試験４において同じ）。
【００４１】
【表３】
2007261009.tif 000005
【００４２】
上記式２におけるｎの値が大きければ本体部１２１１に比べ摺動部１２１２は柔軟性を有することを意味する。ここで、ｎが過少な場合には摺動部１２１２の柔軟性が乏しく、凹凸のあるマスク１１１の表面に摺動部１２１２が密接できないためフラックスｆの抜けが生じ易い。したがって、ｎの下限値は１とする。また、ｎが過大である場合には摺動部１２１２の柔軟性が大きすぎるため、フラックスｆを押圧するときに容易に摺動部１２１２が変形しフラックスｆを充分に押圧することができず、フラックスｆの抜けが生じる。したがって、ｎの上限値は５０とする。なお、フラックスｆの抜けの発生率を１０ｐｐｂ以下とするためには５≦ｎ≦２０とすることが好ましい。
【００４３】
摺動部１２１２は、本体部１２１１と同じ四フッ化エチレン樹脂で構成されているものの上記のようにリップ状に形成されているので本体部１２１１に比べて適度な柔軟性を有する。したがって、摺動部１２１２は、押付力Ｆによりマスク１１１の表面に弾性的に当接するので、マスク１１１の表面への倣い性や追従性が良好となる。また、四フッ化エチレン樹脂からなる摺動部１２１２は、適度な硬度を有するとともに摩擦係数が極めて小さいので開口部１１３のエッジに引っ掛かることもなく、マスク１１１の表面を摺動する時に平面方向においてマスク１１１を変形させることがない。
【００４４】
上記摺動部１２１２はフッ素樹脂である四フッ化エチレン樹脂であるが、その他の構成について試験４を実施し、確認した。
【００４５】
（試験４）
スキージ１２１を構成した四フッ化エチレン樹脂材及びスキージの素材として従来から使用されているウレタン等の樹脂とＮｉメッキ製メタルマスク（厚さ：４０μｍ、表面粗さ：Ｒａ０．１３μｍ）の表面との静摩擦係数及びＪＩＳ
Ｋ６２５３によりＡショアの硬度を測定した。これらの素材でスキージを形成し、上記試験２と基本的には同様な条件で、上記Ｎｉメッキ製メタルマスクを使用してフラックスを印刷し、マスク１１１の中央部における印刷されたフラックスｆの所定位置からの印刷ずれ量δ（図示）を測定し、フラックスの抜けの印刷状態の良否を目視で確認した（実施例１２〜１５、比較例７）。上記静摩擦係数、印刷ずれ量δ、樹脂の硬度及びフラックスｆの抜けの状態を表３に示す。
【００４６】
【表４】
2007261009.tif 000006
【００４７】
上記試験４の結果によれば、所定範囲の硬度を有する樹脂で構成された摺動部１２１２で印刷することによりフラックスｆの抜けが生じ難いことが判る。摺動部１２１２は、凹凸のあるマスク１１１の表面に密接できかつフラックスｆを押圧するときに容易に変形せずフラックスｆを充分に押圧可能な程度の柔軟性を備えている必要があるからである。したがって、フラックスｆの抜けが無いことを重視する場合においては、摺動部１２１２を構成する樹脂の硬度が５０〜９５のものを使用することが好ましい。
【００４８】
また、所定の静摩擦係数を有する樹脂で構成された摺動部１２１２で印刷することにより印刷ずれ量、すなわちマスク１１１の平面方向の変形が抑制されることが判る。ここで、印刷されたフラックスｆと電極パッドとの直径のクリアランスを考慮すると印刷ずれ量δは２０μｍ以下とする必要がある。そして、印刷ずれ量を２０μｍ以下とする場合においては、摺動部１２１２を構成する樹脂の静摩擦係数が１．２以下であるものを用いることが好ましい。
【００４９】
上記説明のように、第１態様のスキージ１２１によれば、スキージ１２１はマスク１１１に対し所定の押付力Ｆで押付けられているが、剛性の高い本体部１２１１の傾斜角θは所定の角度に維持されるので、進行方向Ｃに面した側面でフラックスｆを良好にローリングさせることができる。一方、摺動部１２１２は押付力Ｆで撓むため摺動部１２１２における傾斜角θ１は本体部１２１１の傾斜角θより小さくはなるものの、摺動部１２１２の長さｓをフラックスｆの接触領域内とすることでフラックスｆのローリング性に影響が及ぶことがない。したがって、開口部１１３へフラックスｆを良好に充填することが出来、擦れのない印刷を行うことが可能となる。
【００５０】
さらに、摺動部１２１２は、適度な柔軟性を有するので押付力Ｆにより撓みながら凹凸を有するマスク１１１の表面に倣い変形する。したがって、開口部１１３へ充填されたフラックスｆを押圧することができるのでフラックスｆの抜けが生じることがない。なお、摺動部１２１２で対応できないようなマスク１１１の過大な高さの変動に対応できるよう押付手段１２３を構成しておくことが望ましい。
【００５１】
さらに加えて、静摩擦係数が低く適度な硬さを有するフッ素樹脂により摺動部１２１２を構成したので、開口部１１３のエッジに摺動部１２１２が引っ掛かることがなく、摺動部１２１２とマスク１１１と間で生じる摩擦力を非常に小さく抑えることができる。したがって、摺動部１２１２との摺動による平面方向におけるマスク１１１の変形は極めて小さいので、マスク１１１の位置ずれ量が少ない印刷精度の高い印刷を行うことができる。
【００５２】
なお、スキージ１２１の材料としてフッ素樹脂を用いた場合の副次的な効果として、スキージ１２１の表面にフラックスｆが付着しにくいので、印刷する際にスキージ１２１の表面にフラックスｆが付着して這い上がる現象が生じにくく、フラックスｆの充填不良の発生もさらに低減できるという効果も確認された。また、静摩擦係数の小さなフッ素樹脂で構成された摺動部１２１２は摩耗しがたいので、フラックスｆに異物が混入せず、スキージ１２１を長寿命化することができるという効果も確認された。
【００５３】
［第２実施態様］
本発明の第２態様について図５（ａ）を参照し説明する。なお、スクリーン印刷装置、基板、マスク等の構成は実施態様１と同様であるので説明は省略する。
【００５４】
第２態様のスクリーン印刷装置は、図１で説明した第１態様のものと基本的には同様な構成であり、スキージの一部のみが異なっている。すなわち、本態様のスキージ２２１も本体部２２１１と摺動部２２１２が一体部材から形成された構造であるが、摺動部２２１２は印刷時の進行方向Ｃに対応する側の一面にのみ形成されている。したがって、本態様のスキージ２２１を組み込んだスクリーン印刷装置では、一方向の移動時にのみ印刷動作を行うことが可能である。かかるスキージ２２１は、例えば、往動専用と復動専用のスキージ２２１を対向して配設し、往復動作時には対応する該スキージ２２１をマスク１１１に押付けて印刷を行うスクリーン印刷装置に適用することができる。
【００５５】
［第３実施態様］
本発明の第３態様について図５（ｂ）を参照し説明する。なお、スクリーン印刷装置、基板、マスク等の構成は実施態様１と同様であるので説明は省略する。
【００５６】
第３態様のスクリーン印刷装置は、図１で説明した第１態様のものと基本的には同様であり、スキージの構成が異なっている。スキージ３２１は、別体からなる本体部３２１１とフラックスｆの接触範囲より薄い厚みｓを有する膜状の摺動部３２１２とで構成された構造であり、かかる摺動部３２１２は、フラックスｆが接触する範囲内において印刷時に負荷される押圧力により変形可能な柔軟性を有している。
【００５７】
本体部３２１１は矩形断面の平板であり、印刷時の押付力Ｆに対して所定の剛性を有している。ここで、本体部３２１１を構成する素材としては、上記第１及び第２態様の本体部１２１１、２２１１に用いたものと同様に所定の引張強度を有するものを用いることが好ましく、例えば、引張強さがフッ素樹脂と同等の樹脂や、硬質プラスチック、金属、セラミックなどを用いることができる。また、その長さや厚みは用いる材質の機械的特性及びマスクの大きさに対応するよう適宜決めればよい。
【００５８】
摺動部３２１２は、本体部３２１１において印刷時の進行方向Ｃに対応する面（側面）の一部及びマスク１１１と対向する面（下面）に接合され、押付力Ｆによりマスク１１１に押付けられた時には十数〜数十μｍ程度変形し、マスク１１１との摺動時において凹凸を吸収することができるような柔軟性と静摩擦係数を有する樹脂からなる薄膜で構成されている。なお、かかる摺動部３２１２を厚みｓが十数〜数十μｍの粘着フィルムで構成すれば、該粘着フィルムを本体部３２１１に貼り付けるだけで済み、極めて簡単にスキージ３２１を構成できるので工業生産上好ましい。
【００５９】
上記第３態様のスキージ３２１によれば、スキージ３２１はマスク１１１に対し所定の押付力Ｆで押付けられているが、剛性の高い本体部３２１１の傾斜角θは所定の角度に維持されるので、進行方向Ｃに面した側面でフラックスｆを良好にローリングさせることができる。一方、適度な柔軟性を有する摺動部３２１２は押付力Ｆで撓むものの、摺動部３２１２の厚みｓをフラックスｆの接触領域内とすることでフラックスｆのローリング性に影響が及ぶことがない。したがって、開口部１１３へフラックスｆを良好に充填することが出来、擦れのない印刷を行うことが可能となる。
【００６０】
さらに、適度な柔軟性を有する摺動部３２１２は押付力Ｆにより撓みながら凹凸を有するマスク１１１の表面に倣い変形する。したがって、開口部１１３へ充填されたフラックスｆを押圧することができるのでフラックスｆの抜けが生じることがない。
【００６１】
さらに、摺動部３２１２を静摩擦係数が低いフッ素樹脂により摺動部１２１２を構成すれば、開口部１１３のエッジに摺動部３２１２が引っ掛かることがなく、摺動部３２１２とマスク１１１と間で生じる摩擦力を非常に小さく抑えることができる。したがって、摺動部３２１２との摺動による平面方向におけるマスク１１１の変形は極めて小さいので、マスク１１１の位置ずれ量が少ない印刷精度の高い印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る被印刷体の例としての半田ボール搭載用基板を示す図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】図１のスキージを示す図である。
【図５】本発明に係る別の実施形態のスキージを示す図である。
【図６】各種スキージ材を用いて印刷した時の印刷ずれを示す図である。
【図７】従来のスキージの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１                              スクリーン印刷装置
１１１                          マスク
１１３                          開口部
１１４                          印刷領域
１２                            スキージユニット
１２１（２２１、３２１）        スキージ
１２１１（２２１１、３２１１）  本体部
１２１２（２２１２、３２１２）  摺動部
１２２                          水平移動手段
１２３                          押付手段
８２（９２）                    従来のスキージ
ｆ                              フラックス
Ｗ                              ウエハ
θ                              スキージ傾斜角度
Ｆ                              押付力
【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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