(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷装置であって、
上記印刷マスク及び上記印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動可能に支持する支持手段と、
該印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと該印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように揺動させる駆動手段と、
該駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
上記印刷マスクの複数の開口部は、上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、
上記印刷マスクの複数の開口部のテーパー角度は、上記揺動の支点である回転軸に近い開口部ほど大きいことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷装置であって、
上記印刷マスク及び上記印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動可能に支持する支持手段と、
該印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと該印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように揺動させる駆動手段と、
該駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
上記印刷マスクの複数の開口部は、上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、
上記揺動の支点である回転軸と上記印刷マスクの開口部との距離は、該印刷マスクと該印刷対象物との離間時における該開口部の内側壁の移動軌跡と該開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１又は２の印刷装置において、
上記支持手段は、上記印刷マスク又は上記印刷対象物を、上記揺動可能に支持するとともに、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って直線状に移動可能に支持し、
上記駆動手段は、上記印刷マスク又は上記印刷対象物を、上記揺動とともに、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って直線状に移動させるように駆動可能なものであり、
上記制御手段は、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させる向きに予め設定した所定の回転角度だけ該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、その後、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させる向きに該印刷マスク又は該印刷対象物を直線状に移動させるように、上記駆動手段を制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の印刷装置において、
上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度が、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど小さく設定されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３の印刷装置において、
上記印刷マスクの開口部の総数又は密度を検知する開口部検知手段を備え、
上記制御手段は、上記印刷マスクの開口部の総数又は密度の検知結果に基づいて、該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を小さくするように制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの印刷装置において、
上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度が、該印刷マスクのテンションに応じて該印刷マスクのテンションが小さいほど小さく設定されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかの印刷装置において、
上記印刷マスクのテンションを検知するテンション検知手段を備え、
上記制御手段は、上記テンション検知手段で検知した印刷マスクのテンションに基づいて、該印刷マスクのテンションが小さいほど該印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を小さくするように制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの印刷装置において、
上記印刷マスクにおける上記複数の開口部が形成されている開口部形成領域の外縁から該印刷マスクが取り付けられるマスク取付部材までの距離を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど短く設定したことを特徴とする印刷装置。
【請求項９】
複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷方法であって、
上記印刷マスクとして、その複数の開口部が上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するものを用い、
上記印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと上記印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、
上記印刷マスクの複数の開口部のテーパー角度は、上記揺動の支点である回転軸に近い開口部ほど大きいことを特徴とする印刷方法。
【請求項１０】
複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷方法であって、
上記印刷マスクとして、その複数の開口部が上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するものを用い、
上記印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと上記印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、
上記揺動の支点である回転軸と上記印刷マスクの開口部との距離は、該印刷マスクと該印刷対象物との離間時における該開口部の内側壁の移動軌跡と該開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定されていることを特徴とする印刷方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０の印刷方法において、
上記印刷マスクのすべての開口部から上記印刷物質が抜ける程度まで該印刷マスク又は上記印刷対象物を揺動させ、その後、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させる向きに該印刷マスク又は該印刷対象物を直線状に移動させることを特徴とする印刷方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかの印刷方法において、
上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど小さく設定することを特徴とする印刷方法。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれかの印刷方法において、
上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を、該印刷マスクのテンションに応じて該印刷マスクのテンションが小さいほど小さく設定することを特徴とする印刷方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれかの印刷方法において、
上記印刷マスクの開口部の形成領域端部から該印刷マスクが取り付けられるマスク取付部材までの距離を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど短く変更することを特徴とする印刷方法。
【請求項１５】
複数の開口部が形成された印刷マスクであって、
上記複数の開口部はそれぞれ、印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、
該開口部のテーパー角度は、当該印刷マスクの一端部側から他端部側へいくにしたがって大きくなっていることを特徴とする印刷マスク。
【請求項１６】
請求項１５の印刷マスクにおいて、
上記複数の開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクの開口部形成領域の外縁からマスク取付部材の取り付け位置までの距離が短くなるように該印刷マスクのマスク取付部材の取り付け位置が設定されていることを特徴とする印刷マスク。
【請求項１７】
複数の開口部が形成された印刷マスクの製造方法であって、
上記複数の開口部それぞれを、印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、そのテーパー角度が、当該印刷マスクの一端部側から他端部側へいくにしたがって大きくなるように形成することを特徴とする印刷マスクの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７の印刷マスクの製造方法において、
上記印刷マスクの材料としてプラスチック材を用い、
上記複数の開口部を、照射条件の設定変更が可能なレーザの照射によって形成することを特徴とする印刷マスクの製造方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８の印刷マスクの製造方法において、
上記複数の開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクの開口部形成領域の外縁からマスク取付部材の取り付け位置までの距離が短くなるように該印刷マスクのマスク取付部材の取り付け位置を設定することを特徴とする印刷マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷対象物の被印刷面に印刷物質を印刷する印刷装置および印刷方法、印刷マスク、並びに印刷マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板などの印刷対象物上に設けられたパッド電極などの被印刷面に導電性ペースト等の印刷物質を印刷する方法として、印刷対象物に装着した印刷マスクの開口部に、充填部材としてのスキージを用いて印刷物質を充填した後、印刷対象物と印刷マスクとを離すことにより印刷物質を印刷対象物の被印刷面に印刷する印刷方法及び印刷装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７７０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電子部品の小型化に伴い、上記特許文献１に示すような印刷方法及び印刷装置では、プラスチック材に高精細な微少ピッチで開口部が形成されたプラスチック製の印刷マスクを用いて導電性ペースト等の印刷物質が印刷されるようになってきている。
【０００５】
ところが、上記高精細な微少ピッチで開口部が形成されたプラスチック製の印刷マスクを用いて微細なピッチの印刷を行う場合、印刷対象物の被印刷面の中央付近の印刷品質を端部付近の印刷品質よりも悪化させたり、場合によっては中央付近に印刷抜けを生じさせたりするという問題があった。すなわち、上記導電性ペースト等の印刷物質を印刷マスクの各開口部に充填した後、その印刷マスクと印刷対象物とを離間させようとすると、印刷マスクの中央付近が印刷対象物の被印刷面から離れ難く、印刷対象物側に撓んでしまう。このように印刷マスクが撓んだ状態で、印刷マスクと印刷対象物とは、両者の接触面の周縁部から中央部に向けて徐々に離間していく。そして、周縁部より遅れて印刷対象物から離間する印刷マスクの中央付近には、その張力の増加により印刷対象物とは反対方向に向かう過剰な加速度が発生する。このため、印刷マスクと印刷対象物との離間速度は印刷マスクの中央に近い部分ほど速くなり、印刷マスクの中央付近にある開口部内に印刷物質が残留し易くなる。この結果、印刷マスクの中央付近に対応する印刷対象物の被印刷面において印刷物質の一部欠け、変形、印刷抜け等が生じ、印刷品質が低下してしまう。なお、このような印刷品質の低下の問題は、プラスチック製の印刷マスクに限らず、撓みを生じ易い低剛性の印刷マスクを用いる場合に生じ得る。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、撓みを生じ易い低剛性の印刷マスクを用いる場合でも印刷対象物の被印刷面の全体にわたって良好な印刷品質を得ることができる印刷装置、印刷方法、印刷マスク、及び印刷マスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷装置であって、上記印刷マスク及び上記印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動可能に支持する支持手段と、該印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと該印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように揺動させる駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段と、を備え、上記印刷マスクの複数の開口部は、上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、上記印刷マスクの複数の開口部のテーパー角度は、上記揺動の支点である回転軸に近い開口部ほど大きいことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷装置であって、上記印刷マスク及び上記印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動可能に支持する支持手段と、該印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと該印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように揺動させる駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段と、を備え、上記印刷マスクの複数の開口部は、上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、上記揺動の支点である回転軸と上記印刷マスクの開口部との距離は、該印刷マスクと該印刷対象物との離間時における該開口部の内側壁の移動軌跡と該開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の印刷装置において、上記支持手段は、上記印刷マスク又は上記印刷対象物を、上記揺動可能に支持するとともに、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って直線状に移動可能に支持し、上記駆動手段は、上記印刷マスク又は上記印刷対象物を、上記揺動とともに、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って直線状に移動させるように駆動可能なものであり、上記制御手段は、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させる向きに予め設定した所定の回転角度だけ該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、その後、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させる向きに該印刷マスク又は該印刷対象物を直線状に移動させるように、上記駆動手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の印刷装置において、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度が、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど小さく設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２又は３の印刷装置において、上記印刷マスクの開口部の総数又は密度を検知する開口部検知手段を備え、上記制御手段は、上記印刷マスクの開口部の総数又は密度の検知結果に基づいて、該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を小さくするように制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの印刷装置において、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度が、該印刷マスクのテンションに応じて該印刷マスクのテンションが小さいほど小さく設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至５のいずれかの印刷装置において、上記印刷マスクのテンションを検知するテンション検知手段を備え、上記制御手段は、上記テンション検知手段で検知した印刷マスクのテンションに基づいて、該印刷マスクのテンションが小さいほど該印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を小さくするように制御することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの印刷装置において、上記印刷マスクにおける上記複数の開口部が形成されている開口部形成領域の外縁から該印刷マスクが取り付けられるマスク取付部材までの距離を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど短く設定したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項９の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷方法であって、上記印刷マスクとして、その複数の開口部が上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するものを用い、上記印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと上記印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、上記印刷マスクの複数の開口部のテーパー角度は、上記揺動の支点である回転軸に近い開口部ほど大きいことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、該印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させることにより、該印刷対象物の被印刷面に該印刷物質を印刷する印刷方法であって、上記印刷マスクとして、その複数の開口部が上記印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するものを用い、上記印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて該印刷マスクと上記印刷対象物とをすこしずつ離間させていくよう、該印刷マスク及び該印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように該印刷マスク又は該印刷対象物を揺動させ、上記揺動の支点である回転軸と上記印刷マスクの開口部との距離は、該印刷マスクと該印刷対象物との離間時における該開口部の内側壁の移動軌跡と該開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９又は１０の印刷方法において、上記印刷マスクのすべての開口部から上記印刷物質が抜ける程度まで該印刷マスク又は上記印刷対象物を揺動させ、その後、該印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って該印刷マスクと該印刷対象物とを離間させる向きに該印刷マスク又は該印刷対象物を直線状に移動させることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９乃至１１のいずれかの印刷方法において、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど小さく設定することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項９乃至１２のいずれかの印刷方法において、上記印刷マスクと上記印刷対象物とを離間させるときの該印刷マスク又は該印刷対象物の速度を、該印刷マスクのテンションに応じて該印刷マスクのテンションが小さいほど小さく設定することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項９乃至１３のいずれかの印刷方法において、上記印刷マスクの開口部の形成領域端部から該印刷マスクが取り付けられるマスク取付部材までの距離を、該印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど短く変更することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１５の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクであって、上記複数の開口部はそれぞれ、印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、該開口部のテーパー角度は、当該印刷マスクの一端部側から他端部側へいくにしたがって大きくなっていることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の印刷マスクにおいて、上記複数の開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクの開口部形成領域の外縁からマスク取付部材の取り付け位置までの距離が短くなるように該印刷マスクのマスク取付部材の取り付け位置が設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１７の発明は、複数の開口部が形成された印刷マスクの製造方法であって、上記複数の開口部それぞれを、印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有し、そのテーパー角度が、当該印刷マスクの一端部側から他端部側へいくにしたがって大きくなるように形成することを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１７の印刷マスクの製造方法において、上記印刷マスクの材料としてプラスチック材を用い、上記複数の開口部を、照射条件の設定変更が可能なレーザの照射によって形成することを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１７又は１８の印刷マスクの製造方法において、上記複数の開口部の総数又は密度に応じて該印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きいほど該印刷マスクの開口部形成領域の外縁からマスク取付部材の取り付け位置までの距離が短くなるように該印刷マスクのマスク取付部材の取り付け位置を設定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１、２の印刷装置及び請求項９、１０の印刷方法では、複数の開口部が形成された印刷マスクを印刷対象物上にセットし、印刷マスクの開口部に印刷物質を充填した後、印刷マスク及び印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように印刷マスク又は印刷対象物を揺動させる。この揺動により、印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて印刷マスクと印刷対象物とを少しずつ離間させていくことができるため、印刷マスクが撓みにくくなり、従来のように傾けずに離間させる場合とは異なり、印刷マスクが大きく撓んで中央部が過剰な加速度で印刷対象物から離間することがない。
更に、上記印刷マスクの複数の開口部が、印刷物質の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有することにより、上記揺動による離間時における各開口部の内側壁表面と印刷物質との接触抵抗が低下し、各開口部内に印刷物質が残留しにくい。
よって、撓みを生じ易い低剛性の印刷マスクを用いる場合でも、印刷対象物の被印刷面上で印刷物質の一部欠けや印刷抜けが生じにくく、印刷対象物の被印刷面の全体にわたって良好な印刷品質を得ることができる。
【００１２】
また、請求項１の印刷装置及び請求項９の印刷方法では、上記印刷マスクの揺動による離間時に印刷対象物に対して相対移動する開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しやすい上記揺動の支点である回転軸に近い開口部については、その開口部の内側壁のテーパー角度を大きくすることにより、上記印刷マスクの揺動による離間時における開口部の内側壁表面と印刷物質との接触抵抗を低下させて印刷物質の一部欠けや印刷抜けを防止する。そして、上記開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しにくい上記回転軸から遠い開口部については、その開口部の内側壁のテーパー角度を小さくすることにより、互いに独立して隣り合う印刷物質からなる個別印刷パターン同士の接触を回避し、個別印刷パターンの密度を高めることができるとともに、印刷に使用される印刷物質の量を低減することができる。
また、請求項１、２の印刷装置では、上記駆動手段で印刷マスク又は印刷対象物を揺動させることにより、オペレータによる操作で揺動させる場合とは異なり、予め設定された所定の離間速度による印刷マスクと印刷対象物との安定した離間動作を実現できる。
【００１３】
また、請求項２の印刷装置及び請求項１０の印刷方法では、上記揺動の支点である回転軸と印刷マスクの開口部との距離が、印刷マスクと印刷対象物との離間時における開口部の内側壁の移動軌跡と開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定されているため、上記離間時に印刷面上の印刷物質が開口部の内側壁で掻き取られるのを回避し、印刷物質の一部欠けを確実に防止することができる。
なお、上記印刷マスクに形成されている複数の開口部それぞれのテーパー角度が互いに等しい場合は、それらの複数の開口部のうち上記回転軸に一番近い最近接開口部と、その回転軸との距離を、上記離間時における最近接開口部の内側壁の移動軌跡とその開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定すればよい。
【００１５】
また、請求項３の印刷装置及び請求項１１の印刷方法では、第１の離間動作として、印刷マスクに形成されている複数の開口部から印刷物質がちょうど抜け終る程度まで印刷マスク又は印刷対象物を揺動させ、各開口部内に印刷物質が残留するのを防止することができる。そして、その印刷物質が抜け終った後、第２の離間動作として、印刷対象物の被印刷面に垂直な方向に沿って印刷マスクと印刷対象物とを離間させる向きに印刷マスク又は印刷対象物を直線状に移動させることにより、印刷マスクと印刷対象物との離間動作を速やかに終了させ、印刷工程のタクトの短縮を図ることができる。
【００１６】
また、上記印刷装置において、印刷マスクの開口部の総数又は密度が大きくなるほど、印刷物質が充填された開口部と印刷対象物との密着力が大きくなり、印刷マスクと印刷対象物との離間時に印刷マスクが撓みやすくなる。
そこで、請求項４の印刷装置及び請求項１２の印刷方法では、印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて、その総数又は密度が大きいほど上記離間時の印刷マスク又は印刷対象物の速度を小さくするように設定することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【００１７】
また、請求項５の印刷装置では、印刷マスクの開口部の総数又は密度の検知結果に基づいて、その総数又は密度の検知結果が大きいほど上記離間時の印刷マスク又は印刷対象物の速度を小さくするように制御することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。しかも、上記速度の制御に用いる印刷マスクの開口部の総数又は密度を開口部検知手段で検知しているので、印刷マスクの開口部の総数又は密度をオペレータが事前に調べておく必要がない。
【００１８】
また、上記印刷装置において、印刷マスクのテンションが小さくなるほど、印刷物質が充填された開口部と印刷対象物との密着力が大きくなり、印刷マスクと印刷対象物との離間時に印刷マスクが撓みやすくなる。
そこで、請求項６の印刷装置及び請求項１３の印刷方法では、印刷マスクのテンションに応じて、そのテンションが小さいほど上記離間時の印刷マスク又は印刷対象物の速度を小さくするように設定することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【００１９】
また、請求項７の印刷装置では、印刷マスクのテンションの検知結果に基づいて、そのテンションの検知結果が小さいほど上記離間時の印刷マスク又は印刷対象物の速度を小さくするように制御することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。しかも、上記速度の制御に用いる印刷マスクのテンションをテンション検知手段で検知しているので、印刷マスクのテンションをオペレータが事前に調べておく必要がない。
【００２０】
また、上記印刷装置において、印刷マスクにおける複数の開口部が形成されている開口部形成領域の外縁から印刷マスクが取り付けられるマスク取付部材までの距離が長くなるほど、印刷物質が充填された開口部と印刷対象物との密着力が大きくなり、印刷マスクと印刷対象物との離間時に印刷マスクが撓みやすくなる。
そこで、請求項８の印刷装置及び請求項１４の印刷方法では、印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて、開口部の総数又は密度が大きいほど上記印刷マスクの開口部形成領域の外縁からマスク取付部材までの距離を短くするように設定することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【００２１】
請求項１５の印刷マスクでは、その印刷マスク又は印刷対象物を揺動させて両者を離間させるときに印刷対象物に対して相対移動する開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しやすい上記揺動の支点である回転軸に近い開口部については、その開口部の内側壁のテーパー角度を大きくすることにより、開口部の内側壁表面と印刷物質との接触抵抗を低下させて印刷物質の一部欠けや印刷抜けを防止する。そして、上記開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しにくい上記回転軸から遠い開口部については、その開口部の内側壁のテーパー角度を小さくすることにより、互いに独立して隣り合う印刷物質からなる個別印刷パターン同士の接触を回避し、個別印刷パターンの密度を高めることができるとともに、印刷に使用される印刷物質の量を低減することもできる。
また、請求項１６の印刷マスクでは、その印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて、開口部の総数又は密度が大きいほど開口部形成領域の外縁からマスク取付部材までの距離を短くするように設定することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【００２２】
請求項１７の印刷マスクの製造方法では、その製造方法で製造した印刷マスク又は印刷対象物を揺動させて両者を離間させるときに印刷対象物に対して相対移動する開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しやすい上記揺動の支点である回転軸に近い開口部については、上記開口部の内側壁のテーパー角度を大きくすることにより、開口部の内側壁表面と印刷物質との接触抵抗を低下させて印刷物質の一部欠けや印刷抜けを防止する。そして、上記開口部の内側壁の移動軌跡と開口部内の印刷物質とが干渉しにくい上記回転軸から遠い開口部については、その開口部の内側壁のテーパー角度を小さくすることにより、互いに独立して隣り合う印刷物質からなる個別印刷パターン同士の接触を回避し、個別印刷パターンの密度を高めることができるとともに、印刷に使用される印刷物質の量を低減することもできる。
また、請求項１８の印刷マスクの製造方法では、上記印刷マスクの材料としてプラスチック材を用い、そのプラスチック材に対して照射条件を変えながらレーザを照射することにより、様々なテーパー角度のテーパー状の内側壁を有する複数の開口部を形成することができる。
ここで、上記レーザとして紫外レーザ（例えばエキシマレーザ）を用いた場合は、印刷マスクに形成される開口部の内側面の表面粗さが小さくなり、開口部からの印刷物質の抜け性を高めることができる。
なお、印刷マスクの材料に対して放電加工条件を変えながら放電加工を行うことにより、様々なテーパー角度のテーパー状の内側壁を有する複数の開口部を形成してもよい。また、印刷マスクの材料に対してプレス加工条件を変えながらプレス加工を行うことにより、様々なテーパー角度のテーパー状の内側壁を有する複数の開口部を形成してもよい。
また、請求項１９の印刷マスクの製造方法では、印刷マスクの開口部の総数又は密度に応じて、開口部の総数又は密度が大きいほど開口部形成領域の外縁からマスク取付部材までの距離を短くするように設定することにより、印刷マスクの撓みの発生を抑制し、印刷マスクの撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、開口部に印刷物質が充填された印刷マスクと印刷対象物とを離間させる際に、印刷マスク及び印刷対象物の一方を他方に対して傾けるように印刷マスク又は印刷対象物を揺動させることにより、印刷マスクの一端部側から他端部側へ向けて印刷マスクと印刷対象物とを少しずつ離間させ、印刷マスクの撓みの発生を抑制するとともに、その離間速度は、印刷マスクの一端部側から他端部側の全体にわたってほぼ等しくなり、印刷マスク及び印刷対象物のいずれも傾けずに離間させる場合とは異なり、印刷マスクの中央部が過剰な加速度で印刷対象物から離間することがない。しかも、その印刷マスクに形成されている複数の開口部が、印刷物質が抜ける方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するので、上記揺動による離間時における各開口部の内側壁表面と印刷物質との接触抵抗が低下し、各開口部内に印刷物質が残留しにくい。以上により、撓みを生じ易い低剛性の印刷マスクを用いる場合でも、印刷対象物の被印刷面上で印刷物質の一部欠けや印刷抜けの発生を抑え、印刷対象物の被印刷面の全体にわたって良好な印刷品質を得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る印刷方法を採用した印刷工程を含む基板製造方法全体の一例を示す工程図である。また、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の基板製造方法で製造する電子回路基板１の断面構造の一例を示す説明図及び平面図である。
基板１は、図２（ａ）に示すように第１の電子部品としての表面実装用の樹脂外装部品（以下、「樹脂外装チップ」という。）１ｂと、第２の電子部品としての表面実装用のベアチップ部品（以下、単に「ベアチップ」という。）１ｃとが実装された電子回路基板である。樹脂外装チップ１ｂは、樹脂で封止された半導体ＩＣ、抵抗、コンデンサー等の部品であり、ベアチップ１ｃは、樹脂で封止する前の裸の半導体ＩＣチップである。基板１とベアチップ１ｃとの間には、ベアチップ１ｃが基板１上に安定して固定されるように樹脂５５が充填されている。一方、基板１と樹脂外装チップ１ｂとの間には樹脂が充填されていない。
【００２５】
また、上記基板１は、図２（ｂ）に示すように所定の機能を有する同じ形状及び回路の仕様を有する個別基板１００を多数（例えば数１０個〜数１００個）並べて一括形成された基板である。この基板１は、上記樹脂外装チップ１ｂやベアチップ１ｃが実装され所定の機能検査が行われた後、各個別基板１００に分離される。これらの分離された個別基板１００の一つ一つが所定の機能を有する回路モジュール部品として用いられる。
【００２６】
図１に示す基板製造方法においては、まず、樹脂外装チップ１ｂやベアチップ１ｃが実装される前の基板１に、導電性の印刷物質（印刷剤）としてのクリーム半田３を印刷する半田印刷工程（Ｐ１）を実行される。この半田印刷工程の後、同一の１台の部品装着装置により、上記樹脂外装チップ１ｂを基板１の所定位置に装着する第１のマウント工程（Ｐ２）と、上記ベアチップ１ｃを基板１の所定箇所に装着する第２のマウント工程（Ｐ３）とが実行される。なお、第１のマウント工程と第２のマウント工程の順序は逆でもよい。
次に、上記樹脂外装チップ１ｂ及びベアチップ１ｃのマウント工程の後、リフロー工程（Ｐ４）を実行する。このように２つのマウント工程（Ｐ２，Ｐ３）を実行した後に、リフロー工程を実行することにより、基板１上の電子部品に対する加熱回数を低減することができる。
次に、上記リフロー工程の後、基板１とベアチップ１ｃとの隙間に、その隙間を埋める充填剤としての樹脂５５を充填する、アンダーフィル処理工程（Ｐ５）を実行する。
以上により、アンダーフィル処理を施さない外装チップ１ｂとアンダーフィル処理を施すベアチップ１ｃとを、同一の基板１上に混在実装することができる。
【００２７】
以上、本実施形態の基板製造方法によれば、基板１上に実装した電子部品に対する加熱回数を低減することができるので、これら電子部品に与えるヒートショック回数を低減することができる。また、従来では個別に実施されていた樹脂外装部品１ｂのリフロー工程とベアチップ１ｃのリフロー工程とを同時に実施するので、処理工程数を低減して作業性を向上させることができる。
【００２８】
上記基板製造方法を実現することができる基板製造システムは、例えば、基板１の所定の電極上にクリーム半田３を印刷する印刷装置と、基板１の所定位置に部品を位置決めして装着する部品装着装置としてのマウント装置と、ベアチップ１ｃ及び樹脂外装チップ１ｂが装着された基板１を加熱するリフロー装置と、ベアチップ１ｃと基板１との隙間に樹脂５５を充填するアンダーフィル装置とを用いて構成することができる。
【００２９】
次に、上記基板製造方法の各工程のうち印刷対象物としての基板１の所定の電極上に印刷物質(印刷剤)としてのクリーム半田を印刷する印刷方法（半田印刷工程）及びそれに用いる印刷装置について説明する。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態に係る印刷方法（半田印刷工程）に用いることができる印刷装置の一例を示す概略構成図である。この印刷装置は、シート状のプラスチック材からなる孔版マスクである印刷マスク２を用いて、導電性の印刷物質（印刷剤）としてのクリーム半田３を基板１に印刷するものである。印刷マスク２は、所定の印刷パターンに応じて形成された厚さ方向に貫通した複数の開口部２０１を備え、所定のテンションでマスク取付部材としての四角形のマスク取付枠２０に、紗膜を使用せずに直接貼り合わせられている。このマスク取付枠２０に取り付けられた印刷マスク２は、回転軸を支点として揺動できるように支持手段で支持されている。この支持手段は、例えば図３に示すように、印刷マスク２のマスク取付枠２０が装着される１組のマスク枠保持部材４１，４２を用いて構成されている。
【００３１】
上記揺動中心側のマスク枠保持部材４１は、マスク取付枠２０の互いに対向する２辺の一方を保持するようにネジ止めされるプレート状の固定部材４１０と、図示しない装置本体側の軸受け部に回転自在に取り付けられる回転軸４１１を備えている。この回転軸４１１の軸中心が印刷マスク２の揺動の支点となる。
【００３２】
一方、上記揺動先端側のマスク枠保持部材４２は、マスク取付枠２０の互いに対向する上記２辺のもう一方を保持するようにネジ止めされるプレート状の固定部材４２０と、駆動手段としてのマスク駆動ユニット６からの駆動力を受ける被駆動部４２１とを備える（図４参照）。被駆動部４２１には印刷マスク２の面方向に延びた長穴４２２が形成され、この長穴４２２に、マスク駆動ユニット６の駆動伝達可動部材６００の先端に設けられた円柱状の突起部６０１が、長穴４２２の長手方向に沿って移動可能に挿入されている。揺動先端側のマスク枠保持部材４２がマスク駆動ユニット６の駆動伝達可動部材６００で持ち上げられるときには、その駆動伝達可動部材６００の突起部６０１が長穴４２２の長手方向の内側端部から外側端部に向って移動する。
【００３３】
上記マスク駆動ユニット６は、例えば、揺動先端側のマスク枠保持部材４２に連結される駆動伝達可動部材６００の端部に接続されたピストンがシリンダチューブ内部の内圧変化によって変位するシリンダ駆動機構を用いて構成することができる。また、マスク駆動ユニット６は、上記駆動伝達可動部材６００をソレノイドで移動させるように構成してもよい。
【００３４】
また、上記基板１は、電極が形成されている電極形成面（被印刷面）が上面になるようにステージ５上に保持されている。このステージ５の下面には、基板１の電極形成面（被印刷面）に垂直な上下方向に沿ってステージ５を直線状に進退移動させる駆動手段としての基板駆動ユニット７が設けられている。この基板駆動ユニット７は、正逆回転可能なステッピングモータ７００と、ボールネジ及びモータ７００で回転駆動される図示しないナット等からなるステージ上下動機構７０１とを用いて構成されている。このステッピングモータ７００を回転制御することにより、上記ステージ５を上下方向に駆動し、基板１を、印刷マスク２に接触する所定の印刷位置まで上昇させたり、印刷マスク２から離間させるように下降させたりすることができる。
【００３５】
また、上記印刷位置に移動したステージ５の上方には、印刷マスク２の開口部２０１にクリーム半田３を充填する充填手段が設けられている。この充填手段は、印刷マスク２の開口部２０１にクリーム半田３を刷り込むための充填部材としてのスキージ８、そのスキージ８を駆動ベルト等によって図中左右方向に駆動するための図示しないスキージ駆動ユニット等により構成されている。
【００３６】
上記マスク駆動ユニット６、基板駆動ユニット７及びスキージ駆動ユニットは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの備えるコンピュータ装置で構成された制御手段としての主制御部１００によって制御される。主制御部１００は、入力装置１０１からオペレータが入力した処理指示に基づいて、ハードディスクなどで構成された記憶装置１０２からプログラムや各種制御用データを読み込み、読み込んだプログラムを実行することにより、所定の印刷工程を行うように、上記マスク駆動ユニット６、基板駆動ユニット７及びスキージ駆動ユニット等を制御する。
【００３７】
上記基板１上に印刷されるクリーム半田は、印刷対象物である基板１や半田付けされる電子部品の種類に応じて、所定の半田や添加物を含有するものが用いられる。例えば、上記微細パターンの印刷マスク２を用いて印刷するときに用いるクリーム半田としては、例えば半田の平均粒径が１０μｍ以下であり、フラックス成分の含有率が１１質量％程度のものが好ましい。
【００３８】
図５は、上記印刷装置で用いる印刷マスク２の一例を示す拡大部分断面図である。印刷用マスク２には、各種電子部品が実装される電極にそれぞれ対応する複数の開口部２０１が設けられている。この開口部２０１は、印刷マスクの厚さ方向に貫通した貫通孔であり、その印刷面方向における形状及び寸法は、印刷対象の電極の寸法や形状等に応じて設定される。例えば微小印刷パターンの印刷を行う場合、開口部２０１の寸法及び形状は、一辺が１００〜２００μｍ程度の四角形や、同様な寸法の直径を有する円形である。
【００３９】
また、上記印刷マスク２の複数の開口部２０１は、印刷物質としてのクリーム半田の抜け方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁２０１ａを有している。この印刷マスク２のテーパー状の内側壁２０１ａを有する開口部（以下、「テーパー開口部」という。）２０１にクリーム半田を充填した後、印刷マスク２を揺動させて基板１から離間させるとき、テーパーがない円柱状の開口部（以下、「ストレート開口部」とう。）の場合に比して、各テーパー開口部２０１の内側壁表面とクリーム判断との接触抵抗が低下しているため、各テーパー開口部２０１内にクリーム半田が残留しにくい。
【００４０】
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記テーパー開口部２０１の場合は、印刷マスク２を揺動させて基板１から離間させるときに、テーパー開口部２０１の内側壁が基板１上に印刷されたクリーム半田３の上縁部や側壁部の一部を削り取ってしまうことなく、所定形状のクリーム半田からなる印刷パターンを確実に形成することができる。
これに対し、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記ストレート開口部２１０の場合は、印刷マスク２を揺動させて基板１から離間させるときに、ストレート開口部２１０の内側壁の移動軌跡と、基板１上に印刷されたクリーム半田３の一部とが重なってしまい、クリーム半田３の上縁部３０１や側壁部の一部３０２がストレート開口部２１０の内側壁で削り取られてしまい、所定形状のクリーム半田からなる印刷パターンを形成することができない。
【００４１】
なお、図５に示すように、上記印刷マスク２０１に形成される複数の開口部２０１それぞれのテーパー角度θｔは、上記マスク駆動ユニットで駆動する印刷マスク２の揺動の支点がある回転軸４１１に近い開口部ほど大きくするのが好ましい。
【００４２】
ここで、各開口部２０１のテーパー角度θｔは、開口部２０１の中心が移動する移動軌跡を含む仮想面で切断された断面における内側壁面のテーパー角度θｔであり、例えば、開口部２０１と回転軸４１１との距離Ｌａ、すなわち回転軸４１１を中心とした開口部２０１の移動軌跡の曲率半径に応じて設定する。より具体的には、例えば印刷マスク２の開口部形成領域（印刷パターン領域）に形成されている複数の開口部２０１のうち、上記揺動の回転軸４１１から遠い開口部すなわち上記距離Ｌａ（曲率半径）が長い開口部２０１については、テーパー角度θｔを１１°に設定する。また、開口部形成領域（印刷パターン領域）の中央に形成される開口部すなわち上記距離Ｌａ（曲率半径）が中程度の開口部２０１についてはテーパー角度θｔを１３°に設定する。そして、上記揺動の回転軸４１１に近い開口部すなわち上記距離Ｌａ（曲率半径）が短い開口部２０１についてはテーパー角度θｔを１６°に設定する。なお、このように各開口部２０１のテーパー角度θｔを設定した場合、上記揺動の回転軸４１１に最も近い開口部２０１と回転軸４１１との距離Ｌａ（最短曲率半径）は２００〜３００ｍｍの範囲内に設定するこができ、より具体的には例えば２６５ｍｍに設定される。
【００４３】
また、上記各開口部２０１のテーパー角度θｔは、上記開口部形成領域（印刷パターン領域）を上記回転軸４１１からの距離に応じて予め分割して設定した複数の領域（区画）ごとに設定してもよい。例えば、図８に示すように、上記開口部形成領域（印刷パターン領域）２０２を上記回転軸４１１からの距離に応じて、回転軸４１１から遠い第１領域２０２ａと、中央の第２領域２０２ｂと、回転軸４１１に近い第３領域２０２ｃとに分割する。そして、第１領域２０２ａの開口部２０１については相対的に小さめのテーパー角度θｔ（例えば１１°）で形成し、第２領域２０２ｂの開口部２０１については中程度のテーパー角度θｔ（例えば１３°）で形成し、第３領域２０２ｃの開口部２０１については大きめのテーパー角度θｔ（例えば１６°）で形成する。
【００４４】
以上のように、印刷マスク３の揺動による離間時に開口部２０１の内側壁の移動軌跡とその開口部２０１内のクリーム半田３とが干渉しやすい、回転軸により近い開口部２０１については、その開口部２０１の内側壁のテーパー角度θｔを大きくすることにより、印刷マスク３の揺動による離間時における開口部２０１の内側壁表面とクリーム半田との接触抵抗を低下させてクリーム半田の一部欠けや印刷抜けを防止する。そして、上記開口部２０１の内側壁の移動軌跡とその開口部２０１内のクリーム半田３とが干渉しにくい、回転軸４１１から遠い開口部２０１については、その開口部２０１の内側壁のテーパー角度θｔを小さくすることにより、互いに独立して隣り合うクリーム半田からなる個別印刷パターン同士の接触を回避し、印刷パターンの密度を高めることができるとともに、印刷に使用されるクリーム半田の量を低減することができる。
【００４５】
また、上記各開口部２０１のテーパー角度θｔは、印刷マスク２を基板１から離間させるように揺動させるときに開口部２０１の内側壁面の移動軌跡と、その開口部２０１に充填されたクリーム半田３０とが干渉しない程度に設定するのが好ましい。この場合は、上記印刷マスク２の離間時に基板１の印刷面上のクリーム半田３が開口部２０１の内側壁で掻き取られるのを回避し、クリーム半田の一部欠けを確実に防止することができる。
【００４６】
ここで、印刷マスク２に形成されている複数の開口部２０１それぞれのテーパー角度θｔが互いに等しい場合は、それらの複数の開口部２０１のうち上記回転軸４１１に一番近い最近接開口部のテーパー角度θｔを、上記離間時における最近接開口部の内側壁の移動軌跡とその開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定すればよい。
【００４７】
また、例えば図８に示すように各開口部２０１のテーパー角度θｔを複数の領域（区画）２０２ａ〜２０２ｃごとに設定する場合は、各領域それぞれにおいて、その領域内にある複数の開口部２０１のうち上記回転軸４１１に一番近い最近接開口部のテーパー角度θｔを、上記離間時における最近接開口部の内側壁の移動軌跡とその開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定すればよい。
【００４８】
また、印刷マスク２の各開口部２０１のテーパー角度θｔが自由に変更して設定できず、他の何らかの理由によって所定の角度になっている場合は、それらの複数の開口部２０１のうち上記回転軸４１１に一番近い最近接開口部と回転軸４１１との距離（最短曲率半径）Ｌａ（図５参照）を、上記離間時における最近接開口部の内側壁の移動軌跡とその開口部に充填されている印刷物質とが干渉しない程度に設定してもよい。
【００４９】
また、印刷マスク２と基板１との離間時における印刷マスク２の撓み量に影響を与える要因として、（１）印刷総面積、（２）印刷マスク２のテンション、（３）クリーム半田３のフラックス含有量、及び（４）印刷条件（例えばスキージの印圧・アタック角度・速度等）が考えられる。これらの要因を考慮して上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）すなわち版離れ速度を切り換えるのが好ましい。
【００５０】
例えば、図９（ａ）に示すように印刷総面積Ｓ１が広いと、図９（ｂ）に示すようにクリーム半田３と印刷対象物である基板１との粘着力が強くなり、印刷マスク２が基板１側に引っ張られる引っ張り力Ｆ１が強くなるため、印刷マスク２の撓み量δ１が大きくなる。逆に、図１０（ａ）に示すように印刷総面積Ｓ２が狭いと、図１０（ｂ）に示すようにクリーム半田３と印刷対象物である基板１との粘着力が弱くなり、印刷マスク２が基板１側に引っ張られる引っ張り力Ｆ２が弱くなるため、印刷マスク２の撓み量δ２が小さくなる。このように印刷総面積が増すほど、クリーム半田３と印刷対象物である基板１との粘着力が強くなり、印刷マスク２が基板１側に強い引っ張り力で引っ張られ、版離れの際の撓み量が大きくなる。（図１１参照）。
【００５１】
上記印刷総面積に関連するパラメータとしては、印刷マスク２の開口部２０１の総数や密度が挙げられる。この印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度が大きくなるほど、クリーム半田３と開口部２０１の内側壁との密着力が大きくなり、印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる。そこで、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度に応じて、その総数又は密度が大きいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように設定してもよい。この場合は、印刷総面積が広いとき、すなわち印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度が大きいときの印刷マスク２の撓みの発生を抑制し、印刷総面積すなわち印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度にかかわらず印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度及びバウンド現象の発生を抑制し、印刷のばらつきを防止できる。
【００５２】
例えば、印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度の情報を取得する開口部情報取得手段を設け、その取得した情報に基づいて、その総数又は密度が大きいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、上記主制御部１００で制御してもよい。上記開口部情報取得手段は、例えば、印刷マスクの製造に用いる後述のコントローラ９００に接続される加工データ処理装置（コンピュータ装置）で構成することができる。そして、上記開口部２０１の総数又は密度の情報は、例えば上記加工データ処理装置（コンピュータ装置）において印刷マスク製造用の数値制御（ＮＣ：Numerical Control）データから算出することにより、取得することができる。
【００５３】
また、印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度を検知する検知装置（開口部検知手段）を設け、その検知装置の検知結果に基づいて、その総数又は密度の検知結果が大きいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、上記主制御部１００で制御してもよい。この場合は、印刷マスク２の開口部の総数又は密度をオペレータが事前に調べておく必要がない。
【００５４】
上記印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度を検知する検知装置（開口部検知手段）は、例えば図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように光を透過や反射を用いて検知するように構成することができる。図１３（ａ）の検知装置では、ハロゲンランプや発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の光源８０１により照射された光が印刷マスク２の所定領域の開口部２０１を通過し、この開口部２０１を通過した透過光をＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）などの受光装置８０２で受光する。この受光した透過光の光量は開口部２０１の総数又は密度に応じて変化するので、受光装置８０２は開口部２０１の総数又は密度に応じた信号を出力することができる。また、図１３（ｂ）の検知装置では、光源８０３で印刷マスク２の開口部２０１が形成されている領域に光を照射しつつ、その光が照射されている領域をラインセンサカメラ８０４で走査することにより、開口部形成領域の光反射像を測定することができる。この開口部２０１で反射される光反射像の濃度、光量、コントラストなどは開口部２０１の総数又は密度に応じて変化するので、ラインセンサカメラ８０４の出力データに基づいて所定のデータ処理を行うことにより総数又は密度を示すデータを取得することができる。
【００５５】
また、上記マスク取付枠２０に取り付けられている印刷マスク２のテンションが小さくなるほど、クリーム半田３と開口部２０１との密着力が大きくなり、印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる。そこで、図１４に示すようにマスク取付枠２０に取り付けられている印刷マスク２のテンションに応じて、そのテンションが小さいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、予め設定してもよい。この場合は、印刷マスク２のテンションが小さいときの印刷マスク２の撓みの発生を抑制し、印刷マスク２のテンションにかかわらず印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度及びバウンド現象の発生を抑制し、印刷のばらつきを防止できる。
【００５６】
例えば、印刷マスク２のテンションを検知する例えばテンションゲージからなる検知装置（テンション検知手段）を設け、その検知装置の検知結果に基づいて、そのテンションの検知結果が小さいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、主制御部１００で制御してもよい。この場合は、印刷マスクのテンションをオペレータが事前に調べておく必要がない。
【００５７】
また、図１５（ａ）に示すようにクリーム半田３のフラックス３ａの含有量ａ（％）が多いと、クリーム半田３内のフラックス３ａが開口部２０１の周辺ににじむ領域（半径Ｒ１）が広くなる。そのため、図１５（ｂ）に示すようにクリーム半田３と印刷対象物である基板１との粘着力が強くなり、印刷マスク２が基板１側に引っ張られる引っ張り力Ｆ１が強くなるため、印刷マスク２の撓み量δ１が大きくなる。逆に、図１６（ａ）に示すようにクリーム半田３のフラックス３ａの含有量ｂ（％）が少ないと、クリーム半田３内のフラックス３ａが開口部２０１の周辺ににじむ領域（半径Ｒ２）が狭くなる。そのため、図１６（ｂ）に示すようにクリーム半田３と印刷対象物である基板１との粘着力が弱くなり、印刷マスク２が基板１側に引っ張られる引っ張り力Ｆ２が弱くなるため、印刷マスク２の撓み量δ２が小さくなる。このようにクリーム半田３のフラックス含有量が増えると、クリーム半田３内のフラックス３ａが開口部２０１の周辺ににじみやすくなり、開口部２０１の周辺ににんじんだフラックス３ａは、印刷マスク２と印刷対象物である基板１との密着力を大きくするように作用し、印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる（図１７参照）。
【００５８】
そこで、図１８に示すようにクリーム半田３のフラックス含有量に応じて、そのクリーム半田３のフラックス含有量が多いほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、予め設定してもよい。この場合は、クリーム半田３のフラックス含有量が多いときの印刷マスク２の撓みの発生を抑制し、クリーム半田３のフラックス含有量にかかわらず印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度及びバウンド現象の発生を抑制し、印刷のばらつきを防止できる。
【００５９】
また、クリーム半田３の印刷条件も印刷マスク２の撓みに影響を及ぼす。例えば、クリーム半田３の印刷に用いるスキージの押圧力である印圧が大きくなると、印刷対象物である基板１に転写されるクリーム半田３が多くなる傾向があるとともに、クリーム半田３中のフレックスもにじみ出やすくなり、印刷マスク２の裏側（基板に対向している面側）の開口部２０１の周辺に裏まわりする。この裏まわりのフラックスの量が増えると、クリーム半田３の基板１に対する粘着力が大きくなり、印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる。すなわち、図１９に示すように、印圧が大きくなるほど印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる。
【００６０】
そこで、図２０に示すように印刷条件の印圧に応じて、その印圧が大きいほど上記離間時の印刷マスク２の速度（回転角速度）を小さくするように、予め設定してもよい。この場合は、印圧が大きいときの印刷マスク２の撓みの発生を抑制し、印圧の大小にかかわらず印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度及びバウンド現象の発生を抑制し、印刷のばらつきを防止できる。
【００６１】
また、上記印刷マスク２における複数の開口部２０１が形成されている開口部形成領域の外縁から印刷マスク２が取り付けられるマスク取付枠２０までの距離が長くなるほど、クリーム半田３と開口部２０１の内側壁との密着力が大きくなり、印刷マスク２と基板１との離間時に印刷マスク２が撓みやすくなる。そこで、印刷マスク２の開口部２０１の総数又は密度に応じて、開口部２０１の総数又は密度が大きいほど印刷マスク２の開口部形成領域の外縁からマスク取付枠２０までの距離を短くするように設定してもよい。この場合は、印刷マスク２の撓みの発生を抑制し、印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度の発生を防止できる。
【００６２】
また、上記印刷マスク２における複数の開口部２０１が形成されている開口部形成領域に面するマスク取付枠２０の内側のサイズ（以下「内枠サイズ」という。）は、印刷工程で支障が生じない範囲でなるべく小さく必要最小限に設定するのが好ましい。マスク取付枠２０の内枠サイズ（スパン）が小さくなると、以下に示すように印刷マスク２と基板１との離間時のクリーム半田３の粘着力による印刷マスク２の撓み量δが小さくなる（図２１参照）。
【００６３】
図２１において、印刷マスク２の撓み量δは、次式（１）で表される（機械設計便覧参照）。
δ＝Ｗ・Ｌ３／（１９２・Ｅ・Ｉ）  ・・・（１）
Ｗ：荷重
Ｅ：印刷マスクのヤング率
Ｉ：印刷マスクの断面２次モーメント
Ｌ：印刷マスクの内枠間のスパン（内枠サイズ）
【００６４】
また、上記印刷マスク２の断面２次モーメントＩは、次式（２）で表される。
Ｉ＝ｂｈ３／１２  ・・・（２）
ｂ：印刷マスクの長さ（スパンＬに相当）
ｈ：印刷マスクの厚さ
【００６５】
上記（１）式及び（２）式により、印刷マスク２の撓み量δは次式（３）で表される。
δ＝Ｗ・Ｌ２／（１６・Ｅ・ｈ３）  ・・・（３）
【００６６】
ここで、上記印刷マスク２の内枠間のスパンＬすなわち「内枠サイズ」のみが異なり、他のパラメータＷ，Ｅ，ｈは同じであるとすると、例えば印刷マスク２の枠サイズがそれぞれ６５０ｍｍ及び３８０ｍｍの場合の撓み量δ６５０，δ３８０の比は次式（４）のようになり、印刷マスク２の枠サイズが６５０ｍｍから３８０ｍｍになることで撓み量δが約１／３に減少することがわかる。例えば、枠サイズが６５０ｍｍのマスク取付枠２０で撓み量が５ｍｍ程度だったものが、枠サイズが３８０ｍｍのマスク取付枠２０では撓み量が１．７ｍｍ程度になる。
δ３８０／δ６５０＝３８０２／６５０２＝０．３４２  ・・・（４）
【００６７】
このようにマスク取付枠２０の内枠サイズを小さくすると、印刷マスク２と基板１との離間時（版離れ時）のクリーム半田３の粘着力による印刷マスク２の撓み量δが小さくなるので、版離れ時における印刷マスク２の撓みに起因した過剰な離間速度及びバウンド現象の発生を抑制し、印刷のばらつきを防止できる。
【００６８】
なお、印刷装置における印刷マスク２のマスク取付枠２０の取り付け部の制約等により、マスク取付枠２０の外側のサイズ（以下「外枠サイズ」という。）が所定のサイズに固定されている場合がある。この場合は、マスク取付枠２０の外枠サイズは上記所定のサイズに統一するとともに、図２２（ａ）及び（ｂ）に例示するように、印刷領域、スキージングストローク、スキージングサイズなどを考慮しつつ、内枠サイズがなるべく小さくなるように、マスク取付枠２０内に桟２０ａを設ける。
【００６９】
また、図２３に示すように、上記印刷マスク２の揺動の支点となる回転軸の軸中心Ｃａが、印刷マスク２の基板１に対向する下面を通る仮想マスク基準面Ｓｍからずれる、「オフセット」が存在する場合がある。この場合は、回転軸を支点として印刷マスク２を揺動させるときに印刷マスク２の各テーパー開口部２０１の内壁面とテーパー開口部２０１に充填されたクリーム半田３とが干渉しやすくなる。従って、上記軸中心Ｃａは仮想マスク基準面Ｓｍ上に位置するように構成するのが好ましい。また、上記上記オフセットが存在する場合は、そのオフセットを考慮して、各テーパー開口部２０１のテーパー角度θｔや、各テーパー開口部２０１と回転軸４１１との距離Ｌａを設定するのが好ましい。
【００７０】
例えば、図２３に示すように、上記印刷マスク２の揺動の支点となる回転軸の軸中心Ｃａが仮想マスク基準面Ｓｍから下方にオフセットしている場合、テーパー開口部２０１の四隅の４点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の移動軌跡の曲率半径Ｒはそれぞれ、回転軸の軸中心Ｃａを原点（０，０）とした座標系で表すと、次式（５）〜（８）のようになる。
ａ１点：  Ｒ２＝（Ｄ１＋Ｂ）２＋Ａ２  ・・・（５）
ａ２点：  Ｒ２＝（（Ｄ１＋Ｄ２）／２＋Ｂ）２＋（Ａ＋Ｔ）２  ・・・（６）
ａ３点：  Ｒ２＝Ｂ２＋Ａ２  ・・・（７）
ａ４点：  Ｒ２＝（（Ｄ１−Ｄ２）／２＋Ｂ）２＋（Ａ＋Ｔ）２  ・・・（８）
【００７１】
また、上記印刷マスク２の揺動の支点となる回転軸の軸中心Ｃａが仮想マスク基準面Ｓｍから上方にオフセットしている場合、テーパー開口部２０１の四隅の４点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の移動軌跡の曲率半径Ｒはそれぞれ、回転軸の軸中心Ｃａを原点（０，０）とした座標系で表すと、次式（５）’〜（８）’のようになる。
ａ１点：  Ｒ２＝（Ｄ１＋Ｂ）２＋（Ａ＋Ｔ）２  ・・・（５）’
ａ２点：  Ｒ２＝（（Ｄ１＋Ｄ２）／２＋Ｂ）２＋Ａ２  ・・・（６）’
ａ３点：  Ｒ２＝Ｂ２＋（Ａ＋Ｔ）２  ・・・（７）’
ａ４点：  Ｒ２＝（（Ｄ１−Ｄ２）／２＋Ｂ）２＋Ａ２  ・・・（８）’
【００７２】
ここで、回転軸の軸中心Ｃａを支点として印刷マスク２を上方に揺動させるときに印刷マスク２の各テーパー開口部２０１の内壁面とテーパー開口部２０１に充填されたクリーム半田３とが干渉しないための条件は、テーパー開口部２０１の四隅の４点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の移動軌跡の曲率半径をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とすると、次式（９）及び（１０）で表される。
Ｒ１＞Ｒ２  ・・・（９）
Ｒ４＞Ｒ３  ・・・（１０）
【００７３】
そして、上記回転軸の軸中心Ｃａが仮想マスク基準面Ｓｍから下方にオフセットしている場合（図２３）は、上記条件式（９）を満たしにくく、テーパー開口部２０１における軸中心Ｃａから遠い側の側壁面がクリーム半田３と干渉しやすくなる。一方、上記回転軸の軸中心Ｃａが仮想マスク基準面Ｓｍから上方にオフセットしている場合は、上記条件式（１０）を満たしにくく、テーパー開口部２０１における軸中心Ｃａに近い側の側壁面がクリーム半田３と干渉しやすくなる。
【００７４】
例えば、上記仮想マスク基準面Ｓｍからのオフセットがなくテーパー開口部２０１のテーパー角度θｔが比較的大きな場合の数値例として、Ａ＝０ｍｍ、Ｄ１＝１８０μｍ、Ｄ２＝１５０μｍ、Ｂ＝２００ｍｍを上記（５）〜（８）式に代入すると、各点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の移動軌跡の曲率半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ次のような値になる。これらの値は、上記条件式（９）及び（１０）を満たし、印刷マスク２の各テーパー開口部２０１の側壁面とテーパー開口部２０１に充填されたクリーム半田３とが干渉しないことがわかる。
Ｒ１＝２００．１８０ｍｍ
Ｒ２＝２００．１６５ｍｍ
Ｒ３＝２００．０００ｍｍ
Ｒ４＝２００．０１５ｍｍ
【００７５】
上記回転軸の軸中心Ｃａが仮想マスク基準面Ｓｍから下方にオフセットし、テーパー開口部２０１のテーパー角度θｔが比較的小さな場合の数値例として、Ａ＝１０ｍｍ、Ｄ１＝１８０μｍ、Ｄ２＝１７８μｍ、Ｂ＝２００ｍｍを上記（５）〜（８）式に代入すると、各点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の移動軌跡の曲率半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ次のような値になる。この場合は、上記条件式（９）を満たさないので、印刷マスク２のテーパー開口部２０１の中心Ｃａから遠い側壁面と、テーパー開口部２０１に充填されたクリーム半田３とが干渉してしまう。
Ｒ１＝２００．４３０ｍｍ
Ｒ２＝２００．４３１ｍｍ
Ｒ３＝２００．２５０ｍｍ
Ｒ４＝２００．２５３ｍｍ
【００７６】
上記テーパー開口部２０１のテーパー角度θｔや上記オフセットが予め設定されている場合に、印刷マスク２のテーパー開口部２０１の側壁面とクリーム半田３との干渉を確実に防止するためには、開口部２０１と回転軸４１１との距離Ｌａ（図２３中の距離Ｂ＋Ｄ１／２に相当）を長くするように印刷マスク２の水平方向の位置を調整するようにしてもよい。
【００７７】
図２４（ａ）及び（ｂ）は、回転軸４１１に対する印刷マスク２の位置を調整するように駆動することができる印刷マスク２の駆動機構（マスク駆動手段）の一例を示す説明図である。この駆動機構では、印刷マスク２のマスク取付枠２０の回転軸４１１側の端部が、マスク枠保持部材４１のベース部材４１２と平板状のマスククランパ４１３とで挟み込むように保持されている。マスク枠保持部材４１の長手方向の一方の端部は、直線運動（ＬＭ：Linear Motion）ガイド部材４１４に装着され、他方の端部は、モータ４１５で回転駆動されたボールネジ４１６の可動部に装着されている。モータ４１５を回転駆動することにより、印刷マスク２を図中矢印Ｄ方向に直線的に移動させ、印刷マスク２の位置を調整することができる。
【００７８】
また、図２５〜図２９に示すように、上記オフセットをゼロにするように印刷マスク２の高さを調整するマスク高さ調整機構（マスク高さ調整手段）を設けてもよい。
【００７９】
図２５のマスク高さ調整機構では、印刷マスク２のマスク取付枠を保持するマスク枠保持部材４２０の下部支持部材４２０ａとベース部材４２１との間に１組の平行リンク４２２が設けられている。モータ４２４により連結部材４２３を前後方向（矢印Ｅ１方向）に移動させると平行リンク４２２が揺動し、マスク枠保持部材４２０が矢印Ｅ１で示す前後方向に移動するとともに上下方向に（矢印Ｅ２方向）に移動するので、印刷マスク２の高さを調整できる。
【００８０】
図２６のマスク高さ調整機構では、印刷マスク２のマスク取付枠を保持するマスク枠保持部材４３０の両端部４３０ａ，４３０ｂがそれぞれ、クロスローラガイド等の摺動機構４３１を介して側方支持部材４３２，４３３に装着されている。マスク枠保持部材４３０の下面には、モータ４３４で上下動される上下動機構４３５の可動部の上端が取り付けられている。モータ４３４により上下動機構４３５の可動部を上下方向（矢印Ｆ方向）に移動させると、マスク枠保持部材４３０が上下方向（矢印Ｇ方向）に移動するので、印刷マスク２の高さを調整できる。
【００８１】
図２７のマスク高さ調整機構では、印刷マスク２のマスク取付枠を保持するマスク枠保持部材４４０の下面が、支持機構４４１により上下動可能に且つ下方に付勢されるように支持され、マスク枠保持部材４４０の端部にカムフォロワー４４２が取り付けられている。このカムフォロワー４４２には、モータ４４３で前後方向に駆動される駆動部材４４４の斜面が接している。モータ４４３により駆動部材４２２を前後方向（矢印Ｈ方向）に移動させると、その駆動部材４２２の斜面に接しているカムフォロワー４４２を介して、マスク枠保持部材４４０が上下方向（矢印Ｉ方向）に移動するので、印刷マスク２の高さを調整できる。
【００８２】
図２８のマスク高さ調整機構では、印刷マスク２のマスク取付枠を保持するマスク枠保持部材４５０の両端部の下面それぞれに、ベース部材４５１に設けられた上下ガイド動機構４５２の上端部が装着されている。また、マスク枠保持部材４５０の中央部の下面には、モータ４５３で回転駆動されるボールネジ４５４の上端部が取り付けられている。モータ４５３によりボールネジ４５４が回転駆動されると、ベース部材４５１を基準にしてボールネジ４５４の上端部が上下方向（矢印Ｊ方向）に移動し、マスク枠保持部材４３０が同じく上下方向（矢印Ｋ方向）に移動するので、印刷マスク２の高さを調整できる。
【００８３】
図２９のマスク高さ調整機構では、印刷マスク２のマスク取付枠を保持するマスク枠保持部材４６０の両端部の下面それぞれに、ベース部材４６１に設けられたブレーキ４６２ａ付きの上下動ガイド機構４６２の上端部が装着されている。上下動ガイド機構４６２としては例えばクロスローラを用いることができる。また、マスク枠保持部材４６０の中央部の下面とベース部材４６１の上面との間には、図示しないモータで回転駆動される偏心カム４５３が設けられている。モータによりカム４６３が図中矢印Ｌで示すように回転駆動されると、ベース部材４６１を基準にしてマスク枠保持部材４６０が上下方向（矢印Ｍ方向）に移動するので、印刷マスク２の高さを調整できる。
【００８４】
上記構成の印刷装置を用いた印刷工程は例えば次のように行う。まず、印刷マスク２をマスク枠保持部材４１，４２に固定した後、上記モータ６を回転駆動して基板１を保持したステージ５を上昇させ、印刷マスク２に接触させる。そして、印刷マスク２の上面にクリーム半田３をセットし、スキージ８を図３の矢印Ａ方向に移動させることにより、印刷マスク２の開口部２０１にクリーム半田３を充填して刷り込む。
次に、上記クリーム半田３を充填した印刷マスク２と基板１とを接触させたままの状態で、印刷条件に基づいて予め設定された待ち時間の計時を開始する。そして、所定の待ち時間が経過しクリーム半田３のタッキング力（粘着力）が高まった状態で、上記マスク枠保持部材４１，４２で支持された印刷マスク２を回転軸４１１の軸中心を支点として揺動させる。これにより、図３中の矢印Ｂ方向に示すように印刷マスク２が基板１の電極形成面（被印刷面）に対して次第に傾きながら基板１から少しずつ離れていく。この印刷マスク２の揺動により、印刷マスク２の回転軸４ｃとは反対側の端部側から回転軸側の端部側へ向けて印刷マスク２と基板１とを少しずつ離間させていくことができるため、印刷マスク２が撓みにくくなり、従来のように傾けずに離間させる場合とは異なり、印刷マスク２が大きく撓んでその中央部が過剰な加速度で基板１から離間することがない。
【００８５】
また、上記構成の印刷装置を用いた印刷工程における印刷マスク離間動作は、例えば次にように２段階に分けて行ってもよい。まず、第１の離間動作として、印刷マスク２に形成されている複数の開口部９からクリーム半田３がちょうど抜け終る程度まで印刷マスク２を揺動させ、各開口部９内にクリーム半田３が残留するのを防止することができる。
次に、上記印刷マスク２の各開口部２０１からクリーム半田３が抜け終った後、第２の離間動作として、上記モータ６を回転駆動してステージ５を図３中の矢印Ｃ方向に下降させ、基板１の被印刷面に垂直な方向に沿って印刷マスク２と基板１とを離間させる向きに印刷マスク２を下方へ直線的に移動させる。これにより、印刷マスク２と基板１との離間動作を速やかに終了させ、印刷工程のタクトの短縮を図ることができる。
【００８６】
以上、本実施形態における印刷マスク２を用いた印刷方法及び印刷装置によれば、開口部２０１にクリーム半田３が充填された印刷マスク２と基板１とを離間させる際に、印刷マスク２を基板１に対して傾けるように印刷マスク２を揺動させることにより、印刷マスク１の一端部側から回転軸４１１側の他端部側へ向けて印刷マスク２を少しずつ離間させ、印刷マスク２の撓みの発生を抑制する。また、その印刷マスク２の離間速度は、印刷マスク２の一端部側から他端部側の全体にわたってほぼ等しくなり、印刷マスク及び基板のいずれも傾けずに離間させる場合とは異なり、印刷マスク２の中央部が過剰な加速度で基板１から離間することがない。しかも、その印刷マスク２に形成されている複数の開口部２０１が、クリーム半田３が抜ける方向にいくに従って次第に広がったテーパー状の内側壁を有するので、上記揺動による離間時における各開口部２０１の内側壁表面とクリーム半田３との接触抵抗が低下し、各開口部２０１内にクリーム半田３が残留しにくい。以上により、撓みを生じ易い低剛性の印刷マスク２を用いる場合でも、基板１の電極形成面（被印刷面）上で印刷パターンのクリーム半田の一部欠けや印刷抜けの発生を抑え、基板１の電極形成面（被印刷面）の全体にわたって良好な印刷品質を得ることができる。
【００８７】
なお、上記図３に示す印刷装置では、印刷マスク２を間に挟んで回転軸４１１とは反対側を回転移動させることにより印刷マスク２を揺動させているが、図３０に示すように回転軸４１１を間に挟んで印刷マスク２とは反対側を回転移動させることにより印刷マスク２を揺動させてもよい。図３０の印圧装置では、装置本体テーブル６５０の上面の中央部分に、基板１がセットされるバックアップジグを含むステージ５が装着されている。そして、装置本体テーブル６５０の上面の端部に回転自在に設けられた回転軸４１１に、印刷マスク２のマスク取付枠２０の端部を支持するマスク枠保持部材４７０が装着されている。また、この回転軸４１１を間に挟んで印刷マスク２とは反対側にあるマスク枠保持部材４７０の端部には、マスク駆動ユニット６の駆動伝達可動部材６００の先端が取り付けられている。このマスク駆動ユニット６は、前述の図３の実施形態と同様に、揺動先端側のマスク枠保持部材４２に連結される駆動伝達可動部材６００の端部に接続されたピストンがシリンダチューブ内部の内圧変化によって変位するシリンダ駆動機構や、ソレノイド等で構成することができる。
【００８８】
次に、上記印刷マスク２の製造方法について説明する。
図３１は、上記印刷マスク２の製造に用いる印刷マスク加工装置の一例を示す概略構成図である。この装置は、光源としてのエキシマレーザ９１０、照射光学系９２０、シャッター機構９３０、アパチャーマスク９４０、結像光学系９５０、加工対象物である印刷マスク材９６０が載置される加工対象物駆動手段としての載置台９６２及びＸ−Ｙステージ９６３、制御手段としてのコントローラ９００等により構成されている。加工対象物としては、厚さが約１５０μｍの２軸延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はポリイミドからなる印刷マスク用プラスチックシート（以下、「プラスチックシート」という。）２００を用いている。このプラスチックシート２００のレーザービーム入射側の表面（印刷時に印刷対象物に接する側の表面）には、ＰＥＴよりも熱収縮率が大きい被膜として、上記カーボンを含有させたポリウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成してもよい。このように導電性被膜を形成しておくと、本方法で製造した印刷マスク２を用いて印刷する場合に、スキージングや印刷マスクの剥離時の静電気による印刷対象物（基板）上のデバイスの破損を防止することができる。
【００８９】
上記エキシマレーザ９１０は、コントローラ９００により制御された駆動回路９１１から出力される駆動トリガ信号に基づいて、所定の繰り返し周波数（例えば２００Ｈｚ）で紫外領域（例えば、波長＝２４８ｎｍ）のパルスレーザービームＬを出射するＫｒＦエキシマレーザである。
【００９０】
上記照射光学系９２０は、光学アッテネータ９２１、アパチャーマスク９４０に照射される光の断面形状を調整する断面形状調整手段としてのビーム形状調整光学系９２２、照射レンズ群９２３、反射ミラー９２４等により構成されている。光学アッテネータ９２１は、表面に多層膜が形成された１組の石英ガラス板により構成され、その石英ガラス板の傾きにより通過するレーザービームのエネルギー密度を変化させることができる。この光学アッテネータ９２１により、レーザービームのエネルギー密度が、印刷マスク材としてのプラスチックシート２００の加工に適した照射エネルギー密度に調整される。例えば、プラスチックシート２００の表面における照射エネルギー密度が、０．７Ｊ／ｃｍ２（縮小率Ｍ＝３）〜２．５Ｊ／ｃｍ２（縮小率Ｍ＝８）程度に調整される。
【００９１】
上記光学アッテネータ９２１のレーザービーム光路下流側に配置されているビーム形状調整光学系９２２は、断面が半月状のシリンドリカルレンズや凹レンズ等からなるコリメータ光学素子等により構成されている。このビーム形状調整光学系９２２により、レーザービームの断面形状が、例えば一辺の寸法が約１１〜１２ｍｍ程度のほぼ正方形の形状に整形される。
【００９２】
上記照射レンズ群９２３は、ビーム形状調整光学系９２２によって断面形状がほぼ正方形にされたレーザービームをアパチャーマスク９４０上に集光するものである。この照射レンズ群９２３からのレーザービームは、反射ミラー９２４により下方のアパチャーマスク９４０に向けて反射される。
【００９３】
上記シャッター機構９３０は、アパチャーマスク９４０に形成されている開口パターンの一部を覆うものであり、レーザービームＬの光軸に垂直で互いに直交する２方向（Ｘ方向およびＹ方向）において外側から挟み込むように移動可能な２組のシャッター部材と、そのシャッター部材の移動を制御する駆動制御手段としての駆動モータなどからなる駆動系９３３とにより構成されている。この駆動系９３３は、駆動回路９３４を介してコントローラ９００により制御され、各シャッター部材を独立に移動できるようになっている。
【００９４】
上記シャッター機構９３０の開口を通過したレーザービームは、所定形状の開口が形成されているアパチャーマスク９４０に照射される。このアパチャーマスク９４０は、レーザービームの照射に対する耐熱性及び耐摩耗性等が優れたステンレス板やガラス基板上に誘電体多層膜を形成したものなどで構成することができ、剛性を有する枠体９４１に着脱自在に取り付けられている。枠体９４１は、レーザービームの光軸と直交する水平な平面のＸ方向及びＹ方向に移動させることができるとともに、光軸周りに回転駆動することができる保持手段としてのＸ−Ｙ−θテーブル９４２上に配設されている。このＸ−Ｙ−θテーブル９４２は、アパチャーマスク駆動手段としての駆動モータ等からなる駆動系９４３で駆動される。この駆動は、駆動回路９４４を介してコントローラ９００により制御される。
【００９５】
上記結像光学系９５０は、アパチャーマスク９４０の１区画上の光通過パターンを通過した光を、プラスチックシート２００上に所定の縮小率（例えば、１／５）で結像するものであり、複数の反射ミラー９５１，９５２，９５３，９５５及び結像光学素子としての結像レンズ群９５４等により構成されている。これら複数の反射ミラーのうち反射ミラー９５２及び９５３は、図３０の左右方向に移動可能に取り付けられ、アパチャーマスク９４０と結像レンズ群９５４の中心と間の上流側の光路長Ｌ１と、結像レンズ群９５４の中心と印刷マスク材６０との間の下流側の光路長Ｌ２との光路長比Ｌ２／Ｌ１を変える光路長比可変手段を構成している。ここで、上記下流側の光路長Ｌ２は固定され、上記反射ミラー９５２及び９５３を同時に、例えば図３０の右方向に移動させて上記上流側の光路長Ｌ１を長くすると、光路長比Ｌ２／Ｌ１が小さくなる。したがって、プラスチックシート２００の１加工パターンの１辺の長さを、アパチャーマスク９４０上の１区画の１辺の長さで割った値である縮小率を大きく、その縮小率の逆数であるＭ値（倍率）を小さくすることができる。
【００９６】
上記プラスチックシート２００はマスク取付枠２０に取り付けられ、略水平な載置面を有する載置台９６２上に載置される。この載置台９６２は、載置面を、図３０の紙面に対して直交する水平な平面のＸ方向と、Ｙ方向とに移動させることができるＸ−Ｙテーブル９６３上に配設されている。このＸ−Ｙテーブル９６３は、リニアモータ、超音波モータあるいはピエゾ素子などで構成された駆動系９６４を介して、Ｘ−Ｙ方向に駆動される。上記駆動系９６４は、コントローラ９００からの駆動指令に基づいて駆動系の駆動モータに駆動電力を供給する駆動回路９６５により駆動制御される。
【００９７】
図３１（ａ）は、上記エキシマレーザ光の照射によるアブレーション加工の際のプラスチックシート２００の加工部分の拡大断面図である。前記照射エネルギー密度の大小は、加工スピードにも影響するが、特に、堀り込み加工された開口部２０１の内側壁２０１ａのテーパー角度の大小に大きい影響を与える。照射エネルギー密度とテーパー角度θｔとの関係は、照射エネルギー密度が大きいときは、テーパー角度θｔは小、照射エネルギー密度が小さいときは、テーパー角度θｔは大となる。照射エネルギー密度を徐々に上げていき、一定の限度以上に達すると、図３１（ｂ）に示すようにテーパー角度θｔは小さくなる。図３１（ｂ）とは反対に照射エネルギー密度を小さくしていくと、図３１（ｃ）に示すようにテーパー角度θｔは大きくなる。
【００９８】
本実施形態では、比較的小さな照射エネルギー密度の紫外レーザ光を所定回数繰り返し照射することにより、テーパー角度θｔが９〜１１°（Ｍ値＝８）、１３°（Ｍ値＝５）、１４°（Ｍ値＝４）、１６°（Ｍ値＝３）、１８°（Ｍ値＝２）程度と大きい開口部２０１を形成している。この開口部２０１を形成して製造した印刷マスク１を上下反転して基板１等の印刷対象物に密着させ、前述のようにスキージ８等を用いて印刷を行う。
【００９９】
表１は、加工装置の結像レンズ群９５４の焦点距離の設定を変化させ、紫外レーザ光を所定回数繰り返し照射することによりテーパーを有する開口部２０１を形成した複数種類の加工例の結果を示している。この加工例では、加工対象のプラスチックシート２００として、厚さ２５μｍのポリイミドからなるプラスチックシートを用いた。なお、表１中のテーパー角度θｔ（°）は、図３３に示すように開口部２０１の内側壁面２０１ａのレーザ光入射側の「だれ」の部分を除いた直線的なテーパー部分で測定したものである。
【０１００】
【表１】
0005080148.tif 000002
【０１０１】
なお、上記印刷マスク製造の実施形態では、前述のようにプラスチックシートとしてのＰＥＴよりも熱収縮率が大きな上記カーボンを含有させたウレタンからなる導電性被膜２００をレーザービーム入射側の表面に形成したプラスチックシート２００を用いたり、ＰＥＴよりも熱膨張率が小さな被膜をレーザービーム入射側の表面に形成したプラスチックシートを用いたりしてもよい。また、レーザービーム入射側とは反対側の裏面に、ＰＥＴよりも熱収縮率が小さく若しくは熱膨張率が大きい被膜を形成したプラスチックシート２００を用いてもよい。例えば、上記裏面にＩＢＡＤ（Ion Beam Assisted Deposition）法によってＮｉ，Ｔｉ，Ａｌ等の金属被膜を形成したプラスチックシート２００を用いてもよい。
【０１０２】
また、上記印刷マスク製造の実施形態では、ＰＥＴ又はポリイミドからなるプラスチックシート２００を用いているが、ポリカーボネイト、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン等の他の材料からなるプラスチックシートを用いてもよい。
【０１０３】
また、上記印刷マスク製造の実施形態では、ＫｒＦエキシマレーザから出射されるアブレーション加工可能な紫外レーザービーム（波長：２４８ｎｍ）を用いたが、これに限定されるものではなく、他のエネルギービームを用いた場合にも適用することができる。例えば、ＡｒＦレーザ、Ｆ２レーザ等のエキシマレーザから出射される紫外レーザービームを用いた場合や、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ）中の加工対象物に対してアブレーション可能な波長成分を用いた場合にも適用することができる。
【０１０４】
また、紫外レーザ以外のＹＡＧレーザを照射してテーパー開口部２０１を形成する加工方法及び加工装置を用いたり、放電加工やプレス加工によってテーパー開口部２０１を形成する加工方法及び加工装置を用いたりしてもよい。放電加工を行う場合は、例えば、テーパー開口部２０１の形状に対応するようにテーパー加工した放電電極を用いる。また、プレス加工を行う場合は、テーパー開口部２０１の形状に対応するように先端をテーパー加工したパンチを用いる。
【０１０５】
なお、上記実施形態では、基板１に対して印刷マスク２を傾けるように揺動（回転）させているが、印刷マスク２に対して基板１を傾けるように揺動（回転）させてもよい。また、基板１及び印刷マスク２をそれぞれ水平の位置からに傾けて両者を徐々に離間させるように揺動（回転）させてもよい。
【０１０６】
また、上記実施形態では、印刷対象物が基板１である場合について説明したが、本発明は、印刷対象物として基板１以外の半導体ウェーハなどの電子部品の表面に印刷する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷方法を採用した印刷工程を含む基板製造方法全体の一例を示す工程図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ同基板製造方法で製造する電子回路基板の断面構造の一例を示す説明図及び平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る印刷方法（半田印刷工程）に用いることができる印刷装置の一例を示す概略構成図。
【図４】同印刷装置における揺動先端側のマスク枠保持部材の部分斜視図。
【図５】同印刷装置で用いる印刷マスクの一例を示す拡大部分断面図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ印刷マスクの揺動前及び揺動中の部分拡大断面図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ比較例に係る印刷マスクの揺動前及び揺動中の部分拡大断面図。
【図８】他の実施形態に係る印刷マスクの一例を示す拡大部分断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は印刷総面積が広いときの印刷マスクの撓みの様子を示す説明図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は印刷総面積が狭いときの印刷マスクの撓みの様子を示す説明図。
【図１１】印刷総面積と印刷マスクの引っ張り力及び撓みとの関係を示すグラフ。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ印刷マスクの速度（回転角速度）の最適値と印刷マスクの開口部の総数及び密度との関係を示すグラフ。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ印刷マスクの開口部の総数又は密度を検知する検知装置の概略構成を示す説明図。
【図１４】印刷マスクの速度（回転角速度）の最適値と印刷マスクのテンションとの関係を示すグラフ。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）はクリーム半田のフラックス含有量が多いときの印刷マスクの撓みの様子を示す説明図。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）はクリーム半田のフラックス含有量が少ないときの印刷マスクの撓みの様子を示す説明図。
【図１７】クリーム半田のフラックス含有量と印刷マスクの引っ張り力及び撓みとの関係を示すグラフ。
【図１８】印刷マスクの速度（回転角速度）の最適値とクリーム半田のフラックス含有量との関係を示すグラフ。
【図１９】印圧と印刷マスクの引っ張り力及び撓みとの関係を示すグラフ。
【図２０】印刷マスクの速度（回転角速度）の最適値と印圧との関係を示すグラフ。
【図２１】印刷マスクの撓みのモデル図。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ内部に桟を設けた印刷マスクの構成例を示す説明図。
【図２３】印刷マスクの回転中心のオフセットがある場合の印刷マスクのモデル図。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、回転軸（回転中心）に対する印刷マスクの位置を調整するように駆動することができる印刷マスクの駆動機構の一例を示す平面図及び正面図。
【図２５】マスク高さ調整機構の一構成例を示す説明図。
【図２６】マスク高さ調整機構の他の構成例を示す説明図。
【図２７】マスク高さ調整機構の更に他の構成例を示す説明図。
【図２８】マスク高さ調整機構の更に他の構成例を示す説明図。
【図２９】マスク高さ調整機構の更に他の構成例を示す説明図。
【図３０】他の実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す正面図。
【図３１】印刷マスクの製造に用いる印刷マスク加工装置の一例を示す概略構成図。
【図３２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれエキシマレーザ光の照射によるアブレーション加工の際のプラスチックシートの加工部分の拡大断面図。
【図３３】テーパー開口部におけるテーパー角度θｔの測定位置の説明図。
【符号の説明】
【０１０８】
１      基板
２      印刷マスク
３      クリーム半田
５      ステージ
６      マスク駆動ユニット
７      基板駆動ユニット
８      スキージ
２０    マスク取付枠
４１    揺動中心側のマスク枠保持部材
４２    揺動先端側のマスク枠保持部材
１００  主制御部
２０１  開口部
２０１ａ  内側壁
２０２  開口部形成領域（印刷パターン領域）
４１０  固定部材
４１１  回転軸
４２０  固定部材
４２１  被駆動部
４２２  長穴
６００  駆動伝達可動部材
６０１  突起部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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