特許 7402634 マスク印刷機、供給位置案内装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-13

(45)【発行日】2023-12-21

(54)【発明の名称】マスク印刷機、供給位置案内装置

(51)【国際特許分類】

   B41F 15/40 20060101AFI20231214BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20231214BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

B41F15/40 B

B41F15/08 303E

H05K3/34 505D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019142171

(22)【出願日】2019-08-01

(65)【公開番号】P2021024157

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-07-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000969

【氏名又は名称】弁理士法人中部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】江嵜 弘健

【審査官】亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０１６９６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５１９７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１７４３０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｆ １５／４０

Ｂ４１Ｆ １５／０８

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スキージにより粘性流体をマスク上で移動させることにより、前記粘性流体を前記マスクを介して回路基板に印刷するマスク印刷機に設けられ、光を照射する光照射部を含み、前記光によって前記マスク上の前記粘性流体の供給位置を前記スキージと平行に延びた直線状に案内する供給位置案内装置。

【請求項2】

当該供給位置案内装置が、前記マスク上の、前記粘性流体の供給位置または前記供給位置を案内する位置である供給案内位置を示すものである請求項１に記載の供給位置案内装置。

【請求項3】

当該供給位置案内装置が、前記供給案内位置として前記マスク上の前記スキージの下端部に対応する位置を示すものである請求項２に記載の供給位置案内装置。

【請求項4】

前記光照射部が、前記粘性流体の供給位置の少なくとも一部、または、前記粘性流体の前記供給位置を案内する位置である供給案内位置の少なくとも一部に前記光を照射するものである請求項１ないし３のいずれか１つに記載の供給位置案内装置。

【請求項5】

当該供給位置案内装置が、前記スキージを保持するスキージヘッドに設けられた請求項１ないし４のいずれか１つに記載の供給位置案内装置。

【請求項6】

粘性流体をマスク上で移動させることにより、前記粘性流体を回路基板に印刷するマスク印刷機であって、
スキージヘッドに保持された一対のスキージと、前記一対のスキージを、それぞれ、前記マスク上で移動させて、前記粘性流体を移動させるスキージ移動装置とを備えたスキージ装置と、
前記スキージヘッドに設けられ、光を照射する光照射部を含み、前記光によって前記マスク上の前記粘性流体の供給位置を前記スキージと平行に延びた直線状に案内する供給位置案内装置と
を含むマスク印刷機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスクを介して回路基板に粘性流体の印刷を行うマスク印刷機、粘性流体の供給位置を案内する供給位置案内装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、作業者が部品を手動で回路基板上に装着する場合において、その部品の実装位置等を光の照射によって指示する実装位置指示装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭５９－４８０７７号公報

【発明の概要】

【解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、粘性流体をマスクを介して回路基板に印刷するマスク印刷機において、粘性流体が、作業者によってマスク上の適切な位置に供給されるようにすることである。

【課題を解決するための手段、作用および効果】

【0005】

本発明に係る供給位置案内装置は、マスク上の粘性流体が供給される適切な位置を案内する。作業者は、案内に基づいて粘性流体を供給することにより、粘性流体を適切な位置に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明に係る供給位置案内装置を含むマスク印刷機の正面図である。

【図2】上記マスク印刷機の側面図である。

【図3】上記供給位置案内装置を概念的に表す図である。

【図4】上記マスク印刷機の制御装置の周辺を概念的に表す図である。

【図5】(a)上記供給位置案内装置によって示される供給案内位置を表す斜視図である。(b)上記供給位置案内装置によって示される供給案内位置を表す側面図である。(c)作業者によって供給されたはんだを表す側面図である。

【図6】(a)上記供給位置案内装置によって示される供給位置を表す側面図である。(b)作業者によって供給されたはんだを表す側面図である。

【図7】上記供給位置案内装置によって示される別の供給位置を表す図である。

【図8】(a)上記供給位置案内装置によって示される供給可能範囲を表す側面図である。(b)上記供給位置案内装置によって示される供給可能範囲の前側端と後側端とを表す側面図である。

【図9】(a)従来のマスク印刷機において作業者によってはんだが供給された状態を表す側面図である。(b)スキージが下降した状態を表す側面図である。

【図10】(a)従来のマスク印刷機において作業者によってはんだが供給された状態を表す側面図である。(b)スキージが下降した状態を表す側面図である。

【図11】スキージによりはんだがローリングさせられる状態を表す側面図である。

【本発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の一実施形態に係る供給位置案内装置を備えたマスク印刷機について図面に基づいて詳細に説明する。

【実施例】

【0008】

図１、２に示すように、本マスク印刷機は、回路基板（以下、基板と略称する）ＰにマスクＳを介して粘性流体としてクリーム状はんだ（以下、単にはんだと略称する場合がある）を印刷するものであり、フレーム２，基板搬送装置４，基板昇降装置６，基板移動装置８，マスク装置１０，スキージ装置１２，供給位置案内装置１４等を含む。

【0009】

基板搬送装置４は、基板Ｐを搬送するものであり、例えば、１対のコンベア２０ａ，２０ｂ、それら１対のコンベア２０ａ，２０ｂを駆動する図示しない搬送モータ等を含むものである。以下、本明細書において、基板Ｐの搬送方向をｘ方向とし、基板Ｐの幅方向をｙ方向とし、基板Ｐの厚さ方向をｚ方向とする。ｙ方向はマスク印刷機の前後方向であり、ｚ方向はマスク印刷機の上下方向である。ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。基板Ｐが基板搬送装置４により予め定められた位置に搬送されると、回路基板保持装置としての基板保持装置２２により保持される。

【0010】

基板昇降装置６は、基板保持装置２２によって保持された基板Ｐをｚ方向に移動（昇降）させるものであり、基板移動装置８は、基板保持装置２２によって保持された基板Ｐをｘ，ｙ方向、すなわち、水平方向に移動させるものである。
マスク装置１０は、フレーム２の基板昇降装置６等の上方に設けられ、マスクＳを引っ張った状態で、平面状に保持するマスク保持装置と、マスク保持装置を、台２４において、ｘ，ｙ方向に移動させるマスク保持装置移動装置とを含むものである。マスクＳは金属製の薄膜であり、図５(a)～(c)等に示すように、基板Ｐの粘性流体を印刷する印刷位置に対応する位置に設けられた複数の貫通孔Ｈを有する。
本実施例において、基板移動装置８とマスク保持装置移動装置との少なくとも一方により、基板ＰとマスクＳとの水平方向の相対位置が調整される。

【0011】

スキージ装置１２は、図１，２に示すように、一対のスキージ４０ａ、４０ｂを有するスキージヘッド４２と、スキージヘッド４２をｙ方向に移動させるスキージ移動装置４４とを含む。スキージ移動装置４４は、電動モータ４５、図示しないスライダ、電動モータ４５の回転を直線移動に変換してスライダに伝達する運動変換機構としてのねじ機構４６、ｙ方向に伸びたガイドレール４７等を含み、スライダにスキージヘッド４２が固定的に保持される。スキージヘッド４２のヘッド本体４９には、スキージ４０ａ、４０ｂをそれぞれ昇降させる昇降装置４８ａ、４８ｂ等が設けられる。

【0012】

供給位置案内装置１４は、作業者によるマスク上のはんだの供給位置を案内するものであり、本実施例においては、スキージヘッド４２のヘッド本体４９の一対のスキージ４０ａ、４０ｂの間に設けられる。供給位置案内装置１４は、マスクＳに向かって光を照射する光照射部５４を含む。光照射部５４は、図３に概念的に示すように、光源５６、スリット５９が形成されたスリット板６０等を含む。光照射部５４には、図示は省略するが、その他、レンズ、反射板、偏光板のうちの１つ以上が含まれる。光源５６から発せられた光は、スリット５９を経て照射され、図５(a),(b)に示すように、マスク上のスキージ４０ａの下端部に対応する位置Ｐｓ１に当たり、マスク上にライン状のガイドＧ１が形成される。

【0013】

このように、供給位置案内装置１４は、スキージヘッド４２に設けられるのであり、供給位置案内装置１４とスキージ４０ａとは予め定められた相対位置関係にある。そのため、ライン状のガイドＧ１は、マスクＳ上の常に同じ位置に形成されるのではなく、スキージヘッド４２の位置によって変わる。また、スキージヘッド４２がいずれの位置にあっても、ライン状のガイドＧ１とスキージ４０ａとは予め定められた相対位置関係にある。
なお、供給位置案内装置１４において、光の照射角度が調整可能とされている場合には、その調整された照射角度において、ガイドＧ１とスキージ４０ａとの相対位置関係が決まる。

【0014】

本マスク印刷機は、図４に示す制御装置１００により制御される。制御装置１００は、コンピュータを主体とするものであり、実行部１０４，記憶部１０６，入・出力部１０８等を含む。入・出力部１０８には、基板搬送装置４、基板昇降装置６、基板移動装置８、マスク装置１０、スキージ装置１２等が駆動回路１１２を介して接続されるとともに、供給位置案内装置１４、作業者によって操作可能なスイッチ１１４等が接続される。スイッチ１１４は、はんだ供給位置の案内を望む場合に操作されるスイッチである。

【0015】

以上のように構成されたマスク印刷機において、基板保持装置２２により保持された基板ＰがマスクＳの下面に当接した状態で、スキージヘッド４２が印刷開始位置から後方へ移動させられ、スキージ４０ａがマスク上を後方へ移動させられる。それにより、図１１に示すように、マスクＳ上にあるはんだがローリングさせられつつ移動させられ、マスクＳの貫通孔Ｈを経て基板Ｐ上に印刷される。スキージヘッド４２の印刷開始位置は、基板Ｐの保持位置、大きさ等によって決まる。

【0016】

また、はんだが不足すると、スキージヘッド４２が印刷開始位置にあり、スキージ４０ａ、４０ｂが上昇端にある状態で、作業者が、マスク印刷機の前側から、はんだをマスクＳ上に供給（補給）する。そして、マスク印刷機の一対のスキージ４０ａ、４０ｂのうち前方に位置するスキージ４０ａが下降し、はんだＳｏをローリングさせつつマスクＳ上を移動させる。

【0017】

しかし、例えば、図９(a)に示すように、作業者が、はんだＳｏを適切な位置より前方の位置に供給した場合には、図９(b)に示すように、スキージ４０ａが、供給されたはんだＳｏ上に下降し、はんだＳｏを分割する場合がある。また、図１０(a)に示すように、作業者が、はんだＳｏを適切な位置より後方の位置に供給した場合には、図１０(b)に示すように、はんだＳоと貫通孔Ｈとの間の距離Ｌが短く、スキージ４０ａによってはんだが十分にローリングさせられることなく、マスクＳの貫通孔Ｈに達し、不都合である。

【0018】

そこで、本実施例においては、供給位置案内装置１４により、作業者によるはんだ供給位置が案内されるようにした。
例えば、スキージヘッド４２が印刷開始位置にあり、スキージ４０ａ、４０ｂが上昇端にある場合において、作用者によりスイッチ１１４が操作された場合には、供給位置案内装置１４の光照射部５４から光が照射される。光は、図５(a),(b)に示すように、マスクＳ上の、スキージ４０ａの下端部に対応する位置Ｐｓ１に照射されて、ライン状のガイドＧ１が形成される。作業者は、ガイドＧ１に案内されて、例えば、図５(c)に示すように、ガイドＧ１より後方に、ガイドＧ１とほぼ平行に、はんだＳｏを直線状に供給することができる。作業者は、ガイドＧ１が示すスキージ４０ａの下端部が達する位置に基づいて、例えば、スキージ４０ａの下端部が達する位置よりわずかに後方の位置が、はんだＳｏの適切な供給位置であることが分かる。

【0019】

その後、スキージ４０ａが下降させられるが、図５(c)に示すように、スキージ４０ａの下端部が、はんだＳｏの前側縁よりわずかに前方に達する。スキージヘッド４２の水平方向の移動により、スキージ４０ａが水平方向に移動させられ、良好にはんだＳｏがローリングさせられつつ移動させられ、印刷が行われる。

【0020】

このように、本実施例においては、供給位置案内装置１４により、供給案内位置（ガイドＧ１）が示されるため、作業者は、その供給案内位置（ガイドＧ１）に基づいて、適切な位置、すなわち、スキージ４０ａにより分割されることなく、かつ、ローリング不足が生じない位置にはんだＳｏを供給することができる。
また、仮に、スキージ４０ａを下降させた状態ではんだを供給することも考えられる。しかし、作業者によってマスク印刷機の前側からはんだが供給される場合には、スキージ４０ａが邪魔になり、はんだの供給作業が困難となる。それに対して、本実施例においては、光により、スキージ４０ａの下端部が達する位置にガイドＧ１が形成される。それにより、作業者のはんだ供給作業を困難にすることなく、はんだの供給位置を案内することができる。

【0021】

なお、供給位置案内装置によって光が照射される位置は上記実施例における位置に限らない。例えば、供給位置案内装置１３０は、図６(a)に示すように、マスク上のスキージ４０ａの下端部に対応する位置Ｐｓ１より後方の供給位置に、ライン状のガイドＧ２が形成されるように、光を照射するものとすることができる。図６(b)に示すように、作業者は、供給位置を示すライン状のガイドＧ２上に供給することにより、適切な位置にはんだＳｏを供給することができる。換言すれば、ガイドＧ２は、適切な供給位置のはんだＳｏのほぼ中央の位置を示すものであると考えることができる。

【0022】

また、ガイドＧ２は、はんだＳｏの前側縁がガイドＧ２に沿って供給されることにより、適切な位置にはんだＳｏを供給することが可能となる位置に、形成されるようにすることができる。ガイドＧ２は適切な供給位置のはんだＳｏの前側縁を示すものであると考えることができる。

【0023】

さらに、供給位置案内装置１３２は、図７に示すように、マスク上のスキージ４０ａの下端部に対応する位置Ｐｓ１より後方の適切なはんだ供給位置にガイドＧ３が形成されるように、光を照射するものとすることができる。本実施例において、ガイドＧ３は、複数のドットが並んで構成されたものである。

【0024】

また、供給位置案内装置１３４は、図８(a)に示すように、適切なはんだ供給範囲Ｒを示す広幅のライン状のガイドＧ４が形成されるように、光を照射するものとすることができる。例えば、作業者は、ガイドＧ４上に、または、ガイドＧ４に沿ってはんだＳｏを供給することができる。
さらに、供給位置案内装置１３６は、図８(b)に示すように、供給範囲Ｒの境界線、換言すると、最も前側の位置と最も後側の位置とを示すライン状のガイドＧ５，６が形成されるように、光を照射するものとすること等ができる。

【0025】

また、供給位置案内装置は、ＬＥＤレーザ光を照射するものとすることができるが、それに限らない。
さらに、供給位置案内装置は、ｘ方向に並んだ複数の光源を含むものとすることができる。
また、供給位置案内装置は、スキージヘッド４２の一対のスキージ４０ａ、４０ｂの間の部分に限らず、スキージ４０ａの前方の部分に設けたり、スキージ４０ｂの後方の部分に設けたりすること等もできる。

【0026】

さらに、ガイドは、スキージ４０ａ、４０ｂと平行に伸びた直線状を成すものとすることが望ましいが、それに限らない。例えば、ｘ方向に伸びた直線の両端部の２点を示すものとしたり、両端部と中間部との３点を示すものとしたりすること等もできる。また、連続した直線状を成すものとしたり、破線状、一点鎖線状・・・等を成すものとしたりすること等もできる。
また、供給位置案内装置は、ヘッド本体４９にｘ方向に移動可能に設けたりすること等ができる。ることもできる。
その他、本発明は、上記実施例に限らず、当業者にとって、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0027】

１０：マスク装置 １２：スキージ装置 １４：供給位置案内装置 ４０ａ，４０ｂ：スキージ ４２：スキージヘッド ４４：スキージ移動装置 ４９：ヘッド本体 ５６：光照射部

【特許請求可能な発明】

【0028】

（１）スキージにより粘性流体をマスク上で移動させることにより、前記マスクを介して回路基板に印刷するマスク印刷機に設けられ、前記マスク上の前記粘性流体の供給位置を案内する供給位置案内装置。
供給位置案内装置は、作業者によってマスク上に粘性流体が補給（供給）される場合の、その粘性流体の適切な供給位置を案内するものである。供給位置の案内は、例えば、視覚的に行うことができる。
なお、粘性流体の供給位置とは、スキージと平行に、直線状に伸びた位置と考えたり、スキージの移動方向における点と考えたりすることができる。粘性流体は、その点上にまたは点に沿って、スキージと平行に直線状に供給されるようにすることができる。

【0029】

（２）当該供給位置案内装置が、前記粘性流体の供給位置または前記粘性流体の前記供給位置を案内する位置である供給案内位置を示すものである(1)項に記載の供給位置案内装置。
供給位置とは、マスク上の、粘性流体を供給する位置であり、供給案内位置とは、供給位置を案内する位置である。

【0030】

（３）当該供給位置案内装置が、前記供給位置として前記マスク上の前記スキージの下端部に対応する位置より後方の位置を示すものである(2)項に記載の供給位置案内装置。
供給位置は、粘性流体の前側縁の位置としたり、粘性流体の中央の位置としたりすること等ができる。供給位置案内装置によって示された供給位置上に、または、供給位置に沿って供給することにより、粘性流体を適切な位置に供給することができる。

【0031】

（４）当該供給位置案内装置が、前記供給案内位置として前記マスク上の前記スキージの下端部に対応する位置を示すものである(2)項に記載の供給位置案内装置。
スキージの下端部に対応する位置は、適切な位置に供給される粘性流体の前側端よりわずかに前方の位置に対応する。

【0032】

（５）前記供給位置と前記供給案内位置とが、それぞれ、前記スキージで決まる位置である(2)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の供給位置案内装置。

【0033】

（６）当該供給位置案内装置が、前記粘性流体の供給可能な範囲を示すものである(1)項に記載の供給位置案内装置。
粘性流体の供給可能な範囲とは、スキージが分割せず、かつ、ローリング不足とならない領域をいう。供給位置案内装置は、その領域の前側縁や後側縁を示すものとすることができる。
この供給可能な範囲は、粘性流体の供給位置であると考えたり、供給案内位置であると考えたりすること等ができる。

【0034】

（７）当該供給位置案内装置が、前記スキージを保持するスキージヘッドに設けられた(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の供給位置案内装置。

【0035】

（８）当該供給位置案内装置が、光を照射する光照射部を含み、前記光によって前記粘性流体の供給位置を案内するものである(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の供給位置案内装置。
光を用いることにより、視覚的に、良好に供給位置を案内することができる。

【0036】

（９）前記光照射部が、前記粘性流体の供給位置の少なくとも一部、または、前記粘性流体の前記供給位置を案内する位置である供給案内位置の少なくとも一部に前記光を照射するものである(8)項に記載の供給位置案内装置。
光照射部は、供給位置や供給案内位置をライン状で示したり、ドット状で示したりすること等ができる。

【0037】

（１０）粘性流体をマスク上で移動させることにより、前記粘性流体を回路基板に印刷するマスク印刷機に設けられ、
一対のスキージと、前記一対のスキージを、それぞれ、前記マスク上で移動させて、前記粘性流体を移動させるスキージ移動装置とを備えたスキージ装置と、
前記マスク上の前記粘性流体の供給位置を案内する供給位置案内装置と
を含むマスク印刷機。
本項に記載のマスク印刷機の供給位置案内装置には、(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。

【0038】

（１１）前記スキージ装置が、前記一対のスキージを保持するスキージヘッドを備え、前記スキージ移動装置が、前記スキージヘッドを移動させるものであり、
前記供給位置案内装置が、前記スキージヘッドに設けられた(10)項に記載のマスク印刷機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】