(57)【要約】【課題】基板への塗布量を確実に確保可能なクリーム半田印刷装置を提供する。【解決手段】クリーム半田(32)を基板に導入可能な貫通孔(28)が形成されたマスク(22)と、マスクの表面(24)に当接して移動可能に構成されており、クリーム半田を貫通孔に押圧する方向に回転し、クリーム半田を基板に印刷する第１のローラ(40)と、表面にてクリーム半田を挟んで第１のローラに対峙しているとともに、表面から離間して移動可能に構成されており、クリーム半田を表面に押圧する方向に回転し、クリーム半田の逃げ移動を抑止する第２のローラ(50)とを具備する。【選択図】図４
2009286103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーム半田を基板に導入可能な貫通孔が形成されたマスクと、
該マスクの表面に当接して移動可能に構成されており、前記クリーム半田を前記貫通孔に押圧する方向に回転し、該クリーム半田を前記基板に印刷する第１のローラと、
前記表面にて前記クリーム半田を挟んで該第１のローラに対峙しているとともに、該表面から離間して移動可能に構成されており、該クリーム半田を該表面に押圧する方向に回転し、該クリーム半田の逃げ移動を抑止する第２のローラと
を具備したことを特徴とするクリーム半田印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーム半田印刷装置であって、
前記第１のローラ及び前記第２のローラは、前記表面に沿って往復移動可能に構成されており、
往移動時には、前記第１のローラが該表面に当接して移動し、前記第２のローラが該表面から離間して移動する一方、復移動時には、前記第２のローラが該表面に当接して移動し、前記第１のローラが該表面から離間して移動することを特徴とするクリーム半田印刷装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のクリーム半田印刷装置であって、
前記第１のローラは、らせん状の溝が形成された第１のローラ面を有していることを特徴とするクリーム半田印刷装置。
【請求項４】
請求項３に記載のクリーム半田印刷装置であって、
前記第２のローラは、前記第１のローラ面とは逆巻きのらせん状の溝が形成された第２のローラ面を有していることを特徴とするクリーム半田印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の半田を回路基板の所望位置に塗布するクリーム半田印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のクリーム半田印刷装置では、ペースト状のクリーム半田を回路基板の表面にスクリーン印刷する（例えば、特許文献１参照）。
詳しくは、まず、貫通孔が形成されたマスクを用意し、このマスクの上面にはクリーム半田の塊を準備する。次いで、当該マスクを回路基板に載置し、平板状のスキージを上面に沿って移動させると、クリーム半田は貫通孔を介して回路基板の表面に塗布される。
【０００３】
このクリーム半田の塗布が終了した場合には、マスクを持ち上げて回路基板から離す。これにより、クリーム半田が回路基板の所望位置に印刷されるので、この塗布されたクリーム半田に電子部品の電極を載置する。そして、クリーム半田を加熱すると、電子部品が回路基板に実装される。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、平板状のスキージを用いていることから、クリーム半田の総てが均一に回転移動せず、この塊のうち、貫通孔から離間した部分は単に水平方向に向けて移動するものが多くなる。さらに、平板状のスキージは水平方向に向けて単に移動するのみである。つまり、このスキージは、クリーム半田を貫通孔に向けて積極的に押圧していないので、貫通孔に導入されるクリーム半田の量が少なくなり、基板への塗布量を確保し難いとの問題がある。
【０００６】
また、この従来の技術では、クリーム半田の塊がスキージから逃げ易くなる点にも留意しなければならない。これでは、基板への塗布量にバラツキが生じ、やはり塗布量を確保できないからである。なお、これらの点は、仮に、貫通孔の深さが長い場合には顕著になる。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、基板への塗布量を確実に確保可能なクリーム半田印刷装置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の第１の発明は、クリーム半田を基板に導入可能な貫通孔が形成されたマスクと、マスクの表面に当接して移動可能に構成されており、クリーム半田を貫通孔に押圧する方向に回転し、クリーム半田を基板に印刷する第１のローラと、表面にてクリーム半田を挟んで第１のローラに対峙しているとともに、表面から離間して移動可能に構成されており、クリーム半田を表面に押圧する方向に回転し、クリーム半田の逃げ移動を抑止する第２のローラとを具備する。
【０００８】
第１の発明によれば、クリーム半田は、第１のローラと第２のローラとの組み合わせによって基板に印刷される。
詳しくは、この第１のローラは、マスクの表面に当接して移動可能に構成され、クリーム半田のスキージング機能を有するとともに、クリーム半田を貫通孔に押圧する方向に回転し、クリーム半田の塗布機能を有している。よって、平板状のスキージを用いた従来に比してクリーム半田が均一に回転移動し易くなるし、また、クリーム半田は貫通孔に向けて積極的に押圧されるので、クリーム半田の基板への塗布量を確実に確保できる。
【０００９】
しかも、第２のローラは、この表面にてクリーム半田を挟んで第１のローラに対峙しているが、このクリーム半田の逃げ移動を抑止する機能を有している。つまり、この第２のローラは、上述のスキージング機能を補助しており、マスクの表面から離間し、クリーム半田を当該表面に押圧する方向に回転しており、回転移動するクリーム半田をその表面に向けて押さえつける。
したがって、クリーム半田が第１のローラから特に印刷方向に向けて逃げ難くなり、基板への塗布量がより一層安定する結果、クリーム半田印刷の大幅な生産性向上に寄与する。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、第１のローラ及び第２のローラは、表面に沿って往復移動可能に構成されており、往移動時には、第１のローラが表面に当接して移動し、第２のローラが表面から離間して移動する一方、復移動時には、第２のローラが表面に当接して移動し、第１のローラが表面から離間して移動することを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、第１のローラ及び第２のローラが、マスクの表面に対する移動姿勢を替えて往復移動可能であることから、クリーム半田印刷の生産性が飛躍的に向上する。
【００１１】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、第１のローラは、らせん状の溝が形成された第１のローラ面を有していることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、第１のローラは、らせん状の溝が形成された第１のローラ面を有しているので、貫通孔の開口には、ローラの移動方向に存在したクリーム半田のみならず、その周囲に存在するクリーム半田も集められる。よって、仮に、貫通孔がそのローラの移動方向に沿って短い間隔で配置されていたとしても、基板への塗布量が安定する。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明の構成において、第２のローラは、第１のローラ面とは逆巻きのらせん状の溝が形成された第２のローラ面を有していることを特徴とする。
第４の発明によれば、第３の発明の作用に加えてさらに、第２のローラもまた、らせん状の溝が形成された第２のローラ面を有し、この第２のローラ面は、上述した第１のローラ面とは逆巻きで構成されている。これにより、基板への塗布量がより一層安定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クリーム半田のスキージング機能、クリーム半田の塗布機能、及び、クリーム半田の逃げ移動抑止機能を有しており、基板への塗布量を確実に確保するクリーム半田印刷装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には大判の絶縁基板２が示されている。この絶縁基板２の表面４は、縦横に交差する仮想の区画線６，８で区画されており、これら区画線６，８で規定された大きさが１個の回路基板（基板）１０の大きさに相当する。
【００１５】
これら各回路基板１０の適宜位置には図示しない所望の配線パターンが設けられ、このパターン上には、同図に示された先付けの電子部品１２が搭載されており、所望の電気回路が構成されている。
また、本実施例では、略球形状の半田ペースト１４が電子部品１２と区画線８との間に列をなして印刷されており、この半田ペースト１４に図示しない後付けの電子部品の電極が載置される。次いで、半田ペースト１４を加熱すると、後付けの電子部品も回路基板１０に実装され、電子部品の高密度実装が可能になる。
【００１６】
ここで、上述した半田ペースト１４は本実施例のクリーム半田印刷装置で印刷される。
詳しくは、図２や図４に示されるように、当該装置はメタルプレート（マスク）２２を備え、このメタルプレート２２は、その上面（表面）２４と下面２６とを貫通したノズル（貫通孔）２８を有している。
【００１７】
より具体的には、ノズル２８は、その開口３０が上面２４と面一状をなし、さらに、この下面２６から下方に向けて突出しており、絶縁基板２の表面４の近傍に達する長さで構成され、メタルプレート２２は表面４に対して所定の空間を存して配置される。
また、このノズル２８は、図２に示される如く、メタルプレート２２の長手方向に略直交する方向に沿って列をなして形成され、本実施例では、その開口３０が上述した３個分の回路基板１０に同時に塗布可能な個数で形成されている。
【００１８】
さらに、各列のノズル２８は、メタルプレート２２の長手方向に沿って等間隔で形成されており、これら隣り合う各列のノズル２８の間隔が図１の隣り合う各列の半田ペースト１４の間隔に相当する。
一方、この装置は、印刷ローラ（第１のローラ）４０及び補助ローラ（第２のローラ）５０を備えている。
【００１９】
この印刷ローラ４０は、メタルプレート２２の長手方向に略直交する方向に沿って延びた回転軸４２を有し、この回転軸４２の周囲にはローラ面４４が形成され、メタルプレート２２の上面２４に当接可能に構成されている。
詳しくは、この回転軸４２の両端は、図３（ａ）に示されるように、アーム４６に回転自在に支持され、このアーム４６は、エアシリンダ４８によるエアの調整量に応じて上面２４に当接、或いは上面２４から離間する。なお、図２や図３（ａ）の状態のローラ面４４は、図４に示される如く上面２４に当接している。
【００２０】
補助ローラ５０もまた、メタルプレート２２の長手方向に略直交する方向に沿って延びた回転軸５２を有しており、この回転軸５２の両端はアーム５６に回転自在に支持され、このアーム５６もまた、エアシリンダ５８によるエアの調整量に応じて上面２４に当接、或いは上面２４から離間可能に構成されている（図３（ｂ））。そして、図４に示されるように、これら図２や図３（ｂ）の状態のローラ面５４は上面２４から離間している。
【００２１】
また、本実施例の印刷ローラ４０や補助ローラ５０は、メタルプレート２２の上面２４に沿って往復移動する。
具体的には、印刷ローラ４０のアーム４６や補助ローラ５０のアーム５６は、メタルプレート２２の上面２４に沿って一体的に移動することができ、往移動時、つまり、図２の左上方から右下方に向けて移動する場合には、印刷ローラ４０のローラ面４４が上面２４に当接し、補助ローラ５０のローラ面５４は上面２４から離間する（図４）。
【００２２】
これにより、図１に示された３個分の回路基板１０に半田ペースト１４を印刷できる。
一方、往移動時、つまり、図２の右下方から左上方に向けて移動する場合には、これらアーム４６，５６がメタルプレート２２の長手方向に略直交する方向に沿ってスライドした後、補助ローラ５０のローラ面５４が上面２４に当接し、印刷ローラ４０のローラ面４４は上面２４から離間すると、半田ペースト１４が隣接した３個分の回路基板１０に印刷される。
【００２３】
また、本実施例では、印刷ローラ４０の回転軸４２が図示しない駆動モータに電気的に接続され、この回転軸４２と補助ローラ５０の回転軸５２とは図示しないギアを介して連結されており、各回転軸４２，５２の回転は上記各アーム４６，５６の往復移動に連動して制御される。つまり、この往復移動に伴い、回転軸４２が図４で見て時計回りに回転すると、回転軸５２は同図で見て反時計回りに回転する。
【００２４】
そして、メタルプレート２２の上面２４において、これら印刷ローラ４０と補助ローラ５０との間にはクリーム半田３２の塊が載置されているので、この塊が開口３０から貫通孔２８内に供給され、絶縁基板２の表面４に導入される。
より詳しくは、印刷ローラ４０は、図４で見て右方向（印刷方向）に向けて移動しつつ、時計回りに回転することから、クリーム半田３２のスキージング機能、及び、このクリーム半田３２の塗布機能を有しており、クリーム半田３２は上面２４から掻き取られるように移動し、且つ、ノズル２８内に押し込まれる。
【００２５】
換言すれば、この上面２４におけるクリーム半田３２には、上記塗布機能によってクリーム半田３２への押し込み方向の圧力（図４にて垂直下向きの矢印で示す）と、上記スキージング機能によってクリーム半田３２がローリングするので、このローリングで生じた半田内圧（図４では、クリーム半田３２内の時計回りの矢印、及び、このクリーム半田３２内からノズル２８への左斜め下方に向かう矢印でそれぞれ示す）とがそれぞれ作用する。
【００２６】
これに対し、印刷ローラ４０には、この半田内圧からの反力（図４にて、このクリーム半田３２内からローラ４０への左斜め上方に向かう矢印で示す）と、上述したエアシリンダ４８からの圧力とが作用する。
ここで、半田ペースト１４を回路基板１０に安定して印刷するためには、上記クリーム半田３２への押し込み方向の圧力と、半田内圧からの反力とのバランスが必要になるが、このバランスを得るには、クリーム半田３２の逃げ移動を抑止、すなわち、図４で云えばクリーム半田３２の右方向への逃げを防止しなければならない。
【００２７】
そこで、補助ローラ５０は、このクリーム半田３２を挟んで印刷ローラ４０に対峙しており、図４で見てクリーム半田３２を上面２４に押圧する方向に回転し、しかも、この上面２４から離間したクリーム半田３２の上方位置で回転している。これにより、同図の時計回りに回転しつつ、右方向に向けて移動するクリーム半田３２の動きが抑制され（クリーム半田３２の逃げ移動抑止機能）、上述した半田内圧を安定させる。この結果、上記クリーム半田３２への押し込み方向の圧力と、半田内圧からの反力とのバランスが得られる。
【００２８】
ところで、上記各ローラ面４４，５４は、らせん状の溝を有していても良い。
詳しくは、図５に示された実施例もまた、上記実施例と同様に、印刷ローラ４０と補助ローラ５０との組み合わせによって、半田ペースト１４を回路基板１０に印刷しているが、当該実施例のメタルプレート２２には、ノズル２８，２８Ａ，２８Ｂが、その長手方向に沿って短い間隔で配置されている。
【００２９】
この例の場合には、仮に、ノズル２８に所望量のクリーム半田３２を導入できたとしても、続くノズル２８Ａ，２８Ｂには同量のクリーム半田３２を導入できず、回路基板１０への塗布量を確保できないことがある。ノズル２８に近接したノズル２８Ａ，２８Ｂでは、ノズル２８に導入後におけるクリーム半田３２のローリングが少なく、半田内圧を高められないからである。
【００３０】
そこで、この例では、印刷ローラ４０のローラ面（第１のローラ面）４４Ａにはらせん状の溝４５が、また、補助ローラ５０のローラ面（第２のローラ面）５４Ａにもらせん状の溝５５がそれぞれ形成されている。
具体的には、図６（ａ）に示されるように、ローラ面４４Ａでは、らせん状の溝４５が同図の左上と右下とを結ぶ方向に向けて形成されており、クリーム半田３２は同図の右方向に向けて容易に移動可能になる。
【００３１】
一方、補助ローラ５０のローラ面５４Ａではローラ面４４Ａとは逆巻き、つまり、らせん状の溝５５が、印刷ローラ４０と同じ方向から見た図６（ｂ）において、その左下と右上とを結ぶ方向に向けて形成されている。よって、クリーム半田３２は同図の右方向に向けて容易に移動可能になる。
以上のように、本発明は、印刷ローラ４０と補助ローラ５０との組み合わせによってクリーム半田３２を回路基板１０に塗布する点に着目したものである。
【００３２】
そして、本実施例によれば、印刷ローラ４０は、メタルプレート２２の上面２４に当接して移動可能に構成され、クリーム半田３２のスキージング機能を有するとともに、クリーム半田３２をノズル２８に押圧する方向に回転し、クリーム半田３２の塗布機能を有している。よって、平板状のスキージを用いた従来に比してクリーム半田が均一にローリングし易くなるし、また、クリーム半田３２はノズル２８に向けて積極的に押圧されるので、クリーム半田３２の回路基板１０への塗布量を確実に確保できる。
【００３３】
一方、補助ローラ５０は、この上面２４にてクリーム半田３２を挟んで印刷ローラ４０に対峙しているが、このクリーム半田３２の逃げ移動を抑止する機能を有している。つまり、補助ローラ５０は、上述のスキージング機能を補助しており、メタルプレート２２の上面２４から離間し、クリーム半田３２を上面２４に押圧する方向に回転しており、ローリングするクリーム半田３２をその上面２４に向けて上方から押さえつける。
【００３４】
したがって、クリーム半田３２の半田内圧が安定し、このクリーム半田３２が印刷ローラ４０から特に印刷方向に向けて逃げ難くなるし、また、仮にクリーム半田３２の量が少なくなっても、クリーム半田３２をその上面２４の近傍に保持可能になり、回路基板１０への塗布量がより一層安定する。この結果、クリーム半田印刷の大幅な生産性向上に寄与する。
【００３５】
しかも、先付けの電子部品１２が既に回路基板１０に実装されているが故に、ノズル２８がメタルプレート２２の下面２６よりもさらに突出し、ノズル２８の深さが大きい場合であっても回路基板１０への塗布量を確実に確保可能になる。
また、印刷ローラ４０及び補助ローラ５０が、メタルプレート２２の上面２４に対する移動姿勢を替えて往復移動可能であることから、クリーム半田印刷の生産性が飛躍的に向上する。
【００３６】
さらに、図６に示された印刷ローラ４０は、らせん状の溝４５が形成されたローラ面４４Ａを有しているので、ノズル２８Ａ，２８Ｂの開口には、ローラ４０の印刷方向に存在したクリーム半田３２のみならず、その周囲に存在するクリーム半田３２も集められる。よって、仮に、ノズル２８，２８Ａ，２８Ｂがそのローラ４０の印刷方向に沿って短い間隔で連続して配置されていたとしても、回路基板１０への塗布量が安定する。
【００３７】
さらにまた、補助ローラ５０もまた、らせん状の溝５５が形成されたローラ面５４Ａを有し、このローラ面５４Ａは、上述したローラ面４４Ａとは逆巻きで構成されている。これにより、回路基板１０への塗布量がより一層安定する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００３８】
また、上述したクリーム半田３２は上面２４に自動的に供給されていても良いし、さらに、上記実施例の各ローラ４０，５０の回転は、各回転軸４２，５２に個別に設置された駆動モータでそれぞれ制御されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例のクリーム半田印刷装置によって半田ペーストが印刷された基板の斜視図である。
【図２】図１の装置の外観斜視図である。
【図３】図２の各ローラの説明図である。
【図４】図１の装置によるクリーム半田の塗布状態の説明図である。
【図５】他の実施例の装置によるクリーム半田の塗布状態の説明図である。
【図６】図５のローラの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  回路基板（基板）
２２  メタルプレート（マスク）
２４  上面（表面）
２８，２８Ａ，２８Ｂ  ノズル（貫通孔）
３２  クリーム半田
４０  印刷ローラ（第１のローラ）
４４Ａ  第１のローラ面
４５  溝
５０  補助ローラ（第２のローラ）
５４Ａ  第２のローラ面
５５  溝
【図１】
2009286103.tif 000003
【図２】
2009286103.tif 000004
【図３】
2009286103.tif 000005
【図４】
2009286103.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009286103.tif 000008