(57)【要約】【課題】セラミック製の基板に対する印刷に多種類のマスクを用意する必要がなくて印刷精度も確保しやすいスクリーン印刷方法を提供すること。【解決手段】焼成後の基板５の大きさが設計値に対してばらついている場合、印刷テーブル４を基板５と共にスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させながら、マスク２上の印刷用ペースト６をスキージングして基板５に塗布する。印刷テーブル４を移動させる向きおよび速さは基板５の大きさのばらつきに応じて設定し、スキージング方向に沿う基板５の長さが設計値に比べて長い場合は、パターン孔２ｂよりも広い領域に印刷用ペースト６が塗布され、その逆に設計値に比べて短い場合は、パターン孔２ｂよりも狭い領域に印刷用ペースト６が塗布されるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割溝が等間隔に設けられたセラミック製の基板を印刷テーブル上に載置し、かつ、パターン孔が開設されたマスクを前記基板の真上に配置させた状態で、前記マスク上に供給した印刷用ペーストをスキージングすることにより、前記印刷用ペーストが前記パターン孔を通して前記基板に塗布されるスクリーン印刷方法において、
前記スキージング作業時に、前記印刷テーブルと前記マスクのうち、少なくとも一方をスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させると共に、その移動する向きおよび速さを前記基板の大きさのばらつきに応じて設定し、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、前記パターン孔よりも広い領域に前記印刷用ペーストが塗布され、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、前記パターン孔よりも狭い領域に前記印刷用ペーストが塗布されるようにしたことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記スキージング作業時に前記マスクを固定しておき、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、前記印刷テーブルを反スキージング方向と略同等の向きへ移動させ、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、前記印刷テーブルをスキージング方向と略同等の向きへ移動させるようにしたことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック製の基板にマスクを用いて導電性ペーストや絶縁性ペースト等の印刷用ペーストを塗布するスクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、チップ抵抗器等のチップ部品は、分割溝が等間隔に設けられたセラミック製の大型の基板（集合基板）に多数個分の電極や抵抗体等をスクリーン印刷した後、この基板を分割溝に沿って分割することにより多数個が一括して製造される。セラミック製の基板はグリーンシートを焼成することによって形成され、通常、このグリーンシートの段階で分割溝を刻設しておく。
【０００３】
セラミック製の基板に対してスクリーン印刷を行う際には、まず、基板を印刷テーブル（印刷ステージ）上に載置して、この基板の真上にマスクを配置させる。印刷テーブルには、互いに直交するＸ−Ｙ２軸に沿ったスライド動作や、Ｘ−Ｙ軸に直交するＺ軸に沿った昇降動作、Ｚ軸を中心とする回転動作等を必要時に行うための機構が備えられている。また、マスクには複数箇所にパターン孔が開設されており、このマスクは枠状のマスクホルダに保持されている。そして、マスク上に印刷用ペーストを供給した後、このマスク上でスキージを所定方向へ摺動させるというスキージングを行うことによって、印刷用ペーストが各パターン孔を通して基板に塗布される（例えば、特許文献１参照）。つまり、基板の表面には、マスクの各パターン孔と対向する領域にそれぞれ印刷用ペーストが印刷形成され、その印刷形状はパターン孔と同じになる。
【０００４】
ところで、グリーンシートを焼成して形成されるセラミック製の基板は、焼成によって収縮するが、同じ条件で製造した基板であっても実際には収縮率に若干のばらつきが生じる。つまり、焼成後の基板寸法が常に設計値どおりになるわけではなく、設計値よりも若干大きい基板や若干小さい基板が形成されることが多い。こうした基板寸法のばらつきの程度は、基板全体の大きさに比べると僅かな寸法ではあるが、チップ部品を多数個取りする集合基板において平面的な大きさがばらつくと、スクリーン印刷用のマスクのパターン孔と集合基板の分割溝との相対位置がばらついてしまうため、集合基板の各チップ領域（後刻チップ部品となる領域）の所定位置に印刷用ペーストが正しく塗布されないという印刷ずれを生じてしまう。
【０００５】
それゆえ、製造現場では通常、基板の大きさのばらつきをランク分けすると共に、スクリーン印刷用のマスクを予め多種類用意しておき、基板の大きさのばらつき（ランク）に応じてマスクを使い分けている。しかし、スクリーン印刷用のマスクを多種類用意するとマスク代が嵩み、しかもマスクをランクによって頻繁に交換しなくてはならないため、印刷コストが上昇してしまう。また、こうして用意したマスクの一部は使用頻度が極めて低いため、不経済でもあった。
【０００６】
そこで従来、グリーンシートを乾燥させた状態でスクリーン印刷を行ってから焼成することにより、スクリーン印刷用のマスクを何種類も用意する必要のないチップ抵抗器の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１１９１９号公報
【特許文献２】特許第４７０３８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示されているように、焼成前のグリーンシートに対してスクリーン印刷を行う場合、印刷条件の管理に特別な配慮が必要となり、印刷精度を確保することも容易でない。したがって、かかる従来技術を採用してマスクの種類を減らしても、信頼性の高いスクリーン印刷を安価に行うことは困難であると思われる。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、セラミック製の基板に対する印刷に多種類のマスクを用意する必要がなくて印刷精度も確保しやすいスクリーン印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、分割溝が等間隔に設けられたセラミック製の基板を印刷テーブル（印刷ステージ）上に載置し、かつ、パターン孔が開設されたマスクを前記基板の真上に配置させた状態で、前記マスク上に供給した印刷用ペーストをスキージングすることにより、前記印刷用ペーストが前記パターン孔を通して前記基板に塗布されるスクリーン印刷方法において、前記スキージング作業時に、前記印刷テーブルと前記マスクのうち、少なくとも一方をスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させると共に、その移動する向きおよび速さを前記基板の大きさのばらつきに応じて設定し、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、前記パターン孔よりも広い領域に前記印刷用ペーストが塗布され、前記スキージング方向に沿う前記基板の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、前記パターン孔よりも狭い領域に前記印刷用ペーストが塗布されるようにした。
【００１１】
このように印刷テーブルやマスクをスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させながら、マスク上の印刷用ペーストをスキージングすると、基板に塗布される印刷用ペーストの印刷形状はマスクのパターン孔とは異なったものになる。例えば、スキージング作業時に、印刷テーブルがマスクに対してスキージング方向へ移動（またはマスクが印刷テーブルに対して反スキージング方向へ移動）していると、パターン孔よりも狭い領域に印刷用ペーストが塗布され、移動速度が速いほど印刷領域（塗布領域）は狭くなる。したがって、スキージング方向に沿う基板の長さが設計値に比べて短い場合は、マスクのパターン孔に対する基板の印刷領域の寸法比が設計値に対する基板の寸法比（１よりも小）と同じになるように前記移動速度を制御することにより、印刷領域の大きさを補正して印刷ずれを回避することが可能となる。また、スキージング作業時に、印刷テーブルがマスクに対して反スキージング方向へ移動（またはマスクが印刷テーブルに対してスキージング方向へ移動）していると、パターン孔よりも広い領域に印刷用ペーストが塗布され、移動速度が速いほど印刷領域は広くなる。したがって、スキージング方向に沿う基板の長さが設計値に比べて長い場合にも、マスクのパターン孔に対する基板の印刷領域の寸法比が設計値に対する基板の寸法比（１よりも大）と同じになるように前記移動速度を制御することにより、印刷領域の大きさを補正して印刷ずれを回避することが可能となる。その結果、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法にばらつきがあっても、マスクを何種類も用意する必要がなくなるため、マスク代を激減させることができる。また、焼成後の基板に対して行うスクリーン印刷は、焼成前のグリーンシートに対して行うスクリーン印刷に比べて印刷精度が確保しやすい。
【００１２】
上記のスクリーン印刷方法において、スキージング作業時にマスクを固定しておき、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、印刷テーブルを反スキージング方向と略同等の向きへ移動させ、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、印刷テーブルをスキージング方向と略同等の向きへ移動させるようにしておけば、印刷テーブルを移動させるための機構を特別に追加する必要がないため好ましい。すなわち、印刷テーブルには予めＸ−Ｙ平面に沿って移動できる機構が備えられているので、この機構を利用して、スキージング作業時に印刷テーブルを所望方向へ所望の速さで移動させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のスクリーン印刷方法は、例えば印刷テーブルをスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させながら、マスク上の印刷用ペーストをスキージングすることにより、基板の大きさのばらつきに応じて印刷領域の大きさを補正して印刷ずれを回避するというものである。すなわち、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、マスクのパターン孔よりも広い領域に印刷用ペーストが塗布され、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、パターン孔よりも狭い領域に印刷用ペーストが塗布されるようにしている。これにより、スキージング方向に沿う基板の長さ寸法にばらつきがあっても、マスクを何種類も用意する必要がなく、マスクを頻繁に交換する必要もなるため、印刷コストを低減することができる。また、焼成後の基板に対するスクリーン印刷なので、焼成前のグリーンシートに対してスクリーン印刷を行う場合に比べて、印刷精度が確保しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明で用いられるスクリーン印刷機の概略構成を示す説明図である。
【図２】該スクリーン印刷機でスキージング作業を行っている様子を模式的に示す説明図である。
【図３】基板の大きさが設計値と異なる場合に印刷ずれが起こる理由を示す説明図である。
【図４】基板の大きさが設計値よりも小さい場合における本実施形態例に係るスクリーン印刷方法の説明図である。
【図５】基板の大きさが設計値よりも大きい場合における本実施形態例に係るスクリーン印刷方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態例では、図１に示すようなスクリーン印刷機１のマスク２上でスキージ３を矢印方向へ摺動させるというスキージングを行うことによって、印刷テーブル（印刷ステージ）４上に載置された基板５に印刷用ペースト６（図２参照）を塗布する。そして、かかるスキージング作業時に、基板５の大きさのばらつきに応じて、印刷テーブル４をスキージング方向または反スキージング方向へ移動させるようにしている。
【００１６】
基板５はグリーンシートを焼成して形成されたセラミック製で、チップ抵抗器等のチップ部品を多数個取りするための集合基板である。図２に示すように、この基板５には複数本の分割溝１０が等間隔に設けられており、これらの分割溝１０はグリーンシートの段階で刻設されたものである。なお、実際には縦方向と横方向に延びる２種類の分割溝が基板５に格子状に設けられており、基板５を一方の分割溝（一次分割溝）で分割して得られる短冊状基板を他方の分割溝（二次分割溝）で分割することによって、個々のチップ部品となる。
【００１７】
スクリーン印刷機１は、基板５に多数個分の電極や抵抗体等をスクリーン印刷するためのものであり、基板５の分割作業は印刷後に行われる。スクリーン印刷機１の印刷テーブル４には、Ｘ−Ｙ２軸に沿ったスライド動作や、Ｘ−Ｙに直交するＺ軸に沿った昇降動作や、Ｚ軸を中心とする回転動作等を必要時に行うための図示せぬ機構が備えられている。また、マスク２の印刷エリア２ａ（図１参照）には複数箇所にパターン孔２ｂ（図２参照）が開設されており、スキージングによって印刷用ペースト６がパターン孔２ｂを通して基板５の所定領域に塗布される。このマスク２は枠状のマスクホルダ７に保持されている。スキージ３は、図示せぬ駆動手段に駆動されて図１の矢印方向へ直線的に移動できるようになっている。
【００１８】
セラミック製の基板５に対してスクリーン印刷を行う際には、まず、基板５を印刷テーブル４上の所定位置に載置して、この基板５の真上に所定の隙間１１を持たせてマスク２を配置させる。この隙間１１は、基板５に塗布されるペーストの厚さ以上となるように調整する必要がある。そして、マスク２上に印刷用ペースト６を供給した後、このマスク２上でスキージ３によるスキージングを行う。したがって、スキージング作業時に印刷テーブル４が固定されていれば、図２に示すように、基板５の表面にはマスク２の各パターン孔２ｂと対向する領域にそれぞれ印刷用ペースト６が塗布され、その印刷形状はパターン孔２ｂと同じになる。ただし、図４や図５に示すように、印刷テーブル４を矢印Ａ方向やＢ方向へ移動させながらスキージング作業を行った場合には、基板５に塗布される印刷用ペースト６の印刷形状はマスク２のパターン孔２ｂとは異なったものになる。本実施形態例は、このようにして基板５の印刷領域の大きさを補正することによって、基板５の大きさのばらつきに起因する印刷ずれを回避するというものである。
【００１９】
すなわち、グリーンシートを焼成して形成される基板５の寸法は常に設計値どおりになるわけではなく、図４に模式的に示すように設計値よりも若干小さい基板５や、図５に模式的に示すように設計値よりも若干大きい基板５が数多く形成される。そのため、寸法が設計値どおりの基板５（図２参照）に対して精度良く印刷できるマスク２を用いて、例えば寸法が設計値よりも小さい基板５に対してスクリーン印刷を行うと、図３に示すように、マスク２のパターン孔２ｂと基板５の分割溝１０との相対位置がばらついてしまう。その結果、基板５の各チップ領域（後刻チップ部品となる領域）の所定位置に印刷用ペースト６が正しく塗布されないという印刷ずれを生じてしまう。寸法が設計値よりも大きい基板５にマスク２を用いてスクリーン印刷を行った場合も、同様の理由で印刷ずれを生じてしまう。
【００２０】
そこで本実施形態例では、スキージング作業時に、基板５を載置している印刷テーブル４をスキージング方向または反スキージング方向へ移動させると共に、その移動する向きおよび速さを基板５の大きさのばらつきに応じて設定することとした。こうすることによって、スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、マスク２のパターン孔２ｂよりも広い領域に印刷用ペースト６が塗布され、スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合は、パターン孔２ｂよりも狭い領域に印刷用ペースト６が塗布されるようにしている。ただし、スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法が設計値どおりの場合は印刷ずれの心配がないため、図２に示すように、印刷テーブル４を固定したままマスク２を用いてスクリーン印刷を行う。
【００２１】
スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法が設計値に比べて小さい場合のスクリーン印刷方法について詳しく説明すると、図４に示すように、スキージング作業時にマスク２は固定しておき、印刷テーブル４を基板５と共にスキージング方向（矢印Ａ方向）へ移動させる。これにより、基板５の表面にはマスク２のパターン孔２ｂよりも狭い領域に印刷用ペースト６が塗布されることになり、印刷テーブル４の移動速度を速くするほど印刷領域（塗布領域）は狭くなる。したがって、パターン孔２ｂに対する印刷領域の寸法比が設計値に対する基板５の寸法比（１よりも小）と同じになるように、印刷テーブル４の移動速度を制御することによって、印刷ずれを回避することができる。
【００２２】
なお、印刷テーブル４をスキージング方向へ移動させる代わりに、マスク２を反スキージング方向へ移動させても良い。
【００２３】
一方、スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法が設計値に比べて大きい場合は、図５に示すように、スキージング作業時にマスク２を固定して、印刷テーブル４を基板５と共に反スキージング方向（矢印Ｂ方向）へ移動させる。これにより、基板５の表面にはマスク２のパターン孔２ｂよりも広い領域に印刷用ペースト６が塗布されることになり、印刷テーブル４の移動速度を速くするほど印刷領域（塗布領域）は広くなる。したがって、パターン孔２ｂに対する印刷領域の寸法比が設計値に対する基板５の寸法比（１よりも大）と同じになるように、印刷テーブル４の移動速度を制御することによって、印刷ずれを回避することができる。また、この場合も、印刷テーブル４を反スキージング方向へ移動させる代わりにマスク２をスキージング方向へ移動させても良い。
【００２４】
以上説明したように本実施形態例では、焼成後の基板５の大きさが設計値に対してばらついている場合、印刷テーブル４をスキージング方向または反スキージング方向へ移動させながら、マスク２上の印刷用ペースト６をスキージングして基板５に塗布するというスクリーン印刷を行っている。すなわち、スキージング方向に沿う基板５の長さが設計値よりも短い場合は、スキージング作業時に印刷テーブル４をマスク２に対してスキージング方向へ移動させることによって、マスク２のパターン孔２ｂよりも狭い領域に印刷用ペースト６が塗布されるようにしており、これとは逆に、スキージング方向に沿う基板５の長さが設計値よりも長い場合は、スキージング作業時に印刷テーブル４をマスク２に対して反スキージング方向へ移動させることによって、パターン孔２ｂよりも広い領域に印刷用ペースト６が塗布されるようにしている。しかも、パターン孔２ｂに対する基板５の印刷領域の寸法比が設計値に対する基板５の寸法比と同じになるように印刷テーブル４の移動速度を制御するため、基板５の大きさのばらつきに応じて印刷領域の大きさを補正することができ、印刷ずれが回避しやすくなっている。したがって、基板５の大きさにばらつきがあっても、同じマスク２でスクリーン印刷を行うことができる。
【００２５】
つまり、本実施形態例においては、スキージング方向に沿う基板５の長さ寸法にばらつきがあっても、スクリーン印刷用のマスク２を何種類も用意する必要がないため、マスク代を著しく低減することができるだけでなく、マスク２を頻繁に交換する必要もなくなる。具体的には、基板５に格子状に設けられた分割溝のうち、一方の分割溝１０はスキージング方向に対して直交する向きに延び、他方の分割溝はスキージング方向に対して平行に延びているので、後者の分割溝の隣接間隔のばらつきに対応できるように複数種類のマスクを用意しておく必要はあるが、前者の分割溝１０の隣接間隔のばらつきには１種類のマスク２で対応できるため、マスクの総数を激減することができる。
【００２６】
また、本実施形態例では、スキージング作業時にマスク２を固定して印刷テーブル４を移動させるようにしているが、印刷テーブル４には予めＸ−Ｙ平面に沿って移動できる機構が備えられているので、スキージング作業時に印刷テーブル４を所望方向へ所望の速さで移動させることは容易である。つまり、本実施形態例に係るスクリーン印刷方法は、多種類のマスクを用意する必要がないだけでなく、特別な機構を追加する必要もないため、印刷コストを大幅に低減できる。しかも、このスクリーン印刷方法は、焼成後の基板に対して印刷するというものなので、焼成前のグリーンシートに対してスクリーン印刷を行う場合に比べて、印刷精度が確保しやすい。
【００２７】
なお、上記の実施形態例では、印刷テーブル４をスキージング方向または反スキージング方向へ移動させる場合について説明したが、基板５が略台形や略扇形の矩形状に形成されている場合には、スキージング作業時に印刷テーブル４（またはマスク２）をＺ軸を中心に回転させながらスライド移動させても良い。こうすると基板５の表面では、回転軸に近い印刷領域ほど移動速度が小さくなるため、基板５の長さ寸法が一定でなくても、パターン孔２ｂに対する印刷領域の寸法比を適宜相違させることができる。要は、スキージング作業時に、印刷テーブル４（またはマスク２）をスキージング方向または反スキージング方向と略同等の向きへ移動させ、その移動する向きおよび速さを基板５の大きさのばらつきに応じて設定しておけば、基板５の各印刷領域（塗布領域）の大きさを適宜補正することが可能となる。
【００２８】
また、上記の実施形態例では、基板５に分割溝が格子状に設けられている場合について説明したが、スキージング方向に対して直交する向きに延びる分割溝だけが基板に設けられている場合には、この基板に対するスクリーン印刷を１種類のマスクだけで済ますことも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  スクリーン印刷機
２  マスク
２ｂ  パターン孔
３  スキージ
４  印刷テーブル（印刷ステージ）
５  基板
６  印刷用ペースト
７  マスクホルダ
１０  分割溝
１１  隙間
【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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