説明

はんだペースト用印刷装置

【課題】ステージの製造時間および製造コストを抑え、多様な寸法の基板を安定して保持できる汎用性の高い基板保持構造を有するはんだペースト用印刷装置を提供する。
【解決手段】上面に設定された所定の吸引範囲に複数の吸着孔を有し、前記吸引範囲に板状の部材を吸引支持可能なステージと、前記吸引範囲を覆う大きさを有し、前記吸引範囲よりも小さいまたは前記吸引範囲に等しい所定の保持範囲に複数の通気孔が形成され、前記保持範囲に基板が載置される板状の基板支持体と、前記基板支持体を介在させて前記ステージの前記上面に吸引支持された前記基板の上面に接触するマスクとを備え、前記ステージの前記吸着孔が前記基板支持体および前記基板によって閉塞されることにより前記基板が前記ステージ上に吸引支持された状態で、前記マスクを通じて所望のパターン状に前記はんだペーストを前記基板に印刷するはんだペースト用印刷装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板にはんだペーストを塗布するはんだペースト用印刷装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子部品を搭載する基板の接合部電極(バンプ)は、たとえば基板上にスクリーン印刷したはんだペーストを溶融して形成される。はんだペーストを基板に印刷するスクリーン印刷装置では、ステージ上に吸着保持した基板の上面にマスクを接触させ、マスク上にはんだペーストを載せた状態で、マスク正面に沿ってスキージを移動させることにより、マスクに形成された開口部を経由してはんだペーストを基板面上に塗布し、所望のパターンを基板上に形成する(特許文献1参照)。
【0003】
このようなスクリーン印刷装置において、たとえば基板の片面に部品が既に実装されている場合には、複数の基板保持治具を組み合わせることによって、ベース部材に部品を避ける特別な形状を設けることなく、様々な状態の基板に対してスクリーン印刷が可能である(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−227154号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1においては、寸法や面積の異なる基板を保持するための構造については検討されていない。様々な寸法や面積の基板を保持するために各基板に対応するステージを製造すると、ステージの製造に時間やコストがかかるという問題があるので、はんだペースト用印刷装置における汎用性の高い保持構造が求められている。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多様な寸法の基板を安定して保持できる汎用性の高い基板保持構造を有するはんだペースト用印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上面に設定された所定の吸引範囲に複数の吸着孔を有し、前記吸引範囲に板状の部材を吸引支持可能なステージと、前記吸引範囲を覆う大きさを有し、前記吸引範囲よりも小さいまたは前記吸引範囲に等しい所定の保持範囲に複数の通気孔が形成され、前記保持範囲に基板が載置される板状の基板支持体と、前記基板支持体を介在させて前記ステージの前記上面に吸引支持された前記基板の上面に接触するマスクとを備え、前記ステージの前記吸着孔が前記基板支持体および前記基板によって閉塞されることにより前記基板が前記ステージ上に吸引支持された状態で、前記マスクを通じて所望のパターン状に前記はんだペーストを前記基板に印刷するはんだペースト用印刷装置である。
【0008】
このはんだペースト用印刷装置によれば、基板の形状および大きさに応じた保持範囲に通気孔を有する基板支持体により、ステージの吸引範囲において基板が載置されない部分の吸着孔を塞ぐことができる。したがって、通気孔の形成範囲(すなわち保持範囲)の異なる基板支持体を用いることにより、複数のステージを製造することなく、多様な形状および寸法の基板に対応可能な印刷装置が実現できる。
【0009】
このはんだペースト用印刷装置において、前記基板支持体は、前記吸引範囲に対応する位置のほぼ全域に貫通孔が設けられたアダプタシートと、前記吸引範囲を覆う外形を有し前記基板の形状に対応する吸引窓が設けられたカバーシートとで構成され、前記アダプタシート上に前記カバーシートが積層されてなることが好ましい。
【0010】
この場合、吸引範囲に対応する範囲全体に貫通孔が設けられたアダプタシートと組み合わせることにより、印刷する基板に対応する形状の吸引窓が設けられたカバーシートを各種基板に合わせて製造すればよいので、装置の製造にかかる時間やコストをさらに低減できる。また、カバーシートとアダプタシートとが積層されることによって、基板の保持範囲が凹状に形成されるので、基板支持体に対して基板をより安定して載置することができる。
【0011】
さらに、このはんだペースト用印刷装置において、前記基板支持体を前記アダプタシートと前記カバーシートとで構成する場合、前記ステージおよび前記マスクは非磁性材からなり、前記アダプタシートは磁性材からなり、前記カバーシートはマグネットシートであることが好ましい。
【0012】
この場合、アダプタシートとカバーシートとが磁力により固定されるので、基板をより安定して保持でき、印刷ずれなどを防止できる。また、磁力を備える基板支持体に接触するマスクおよびステージが非磁性材であることにより、基板支持体がステージやマスクに対して意図しない位置に吸着されるのを防止できる。
【0013】
また、このはんだペースト用印刷装置において、前記基板支持体は前記ステージよりも幅広に形成されており、この基板支持体の両側部をそれぞれ載置保持して前記ステージ上に搬送する一対のコンベアが前記ステージを挟むように配置されているとともに、前記ステージが上下移動可能であることが好ましい。
【0014】
構成が簡素であり低コストでの設置が可能なコンベアを基板の搬送に用いようとする場合、基板においてコンベアに載置される部分はステージ上に載せることができず、印刷時に安定して保持されないので、この部分に対して高精度な印刷は困難である。換言すると、印刷できない搬送用部分を有する、ステージよりも大きな基板を用いなければならないため、無駄が生じてしまう。これに対して、本発明のはんだペースト用印刷装置では、基板が基板支持体に保持されているので、基板支持体においてステージ上からはみ出す部分をコンベアに載せて搬送することができる。すなわち、本発明では基板支持体を用いることにより、基板の大きさや形状に関わらずコンベアによる搬送が可能であり、印刷が不可能な搬送用部分を基板に確保する必要がないので、基板を無駄なく使うことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明のはんだペースト用印刷装置によれば、ステージの製造時間および製造コストを抑え、多様な寸法の基板を安定して保持できる汎用性の高い基板保持構造を有するはんだペースト用印刷装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係るはんだペースト用印刷装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示すはんだペースト用印刷装置によるスクリーン印刷を示す断面図である。
【図3】本発明のはんだペースト用印刷装置に係る基板支持体の構成例を示す斜視図である。
【図4】図3に示す基板支持体を用いたスクリーン印刷を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明に係るはんだペースト用印刷装置の実施形態について、図面を参照して説明する。本発明に係るはんだペースト用印刷装置10は、図1に示すように、板状の部材を吸引支持可能かつ上下移動可能なステージ20と、基板Sが載置される板状の基板支持体30と、基板Sの上面に接触するマスク40と、このマスク40の上面に沿って移動するスキージ50と、基板支持体30を搬送するコンベア60とを備え、ステージ20上に基板Sを吸引支持し、はんだペーストPを基板S上に印刷することができる。
【0018】
基板Sは、たとえばガラス、エポキシ樹脂等から形成され、厚さが0.7mm〜1.6mm、大きさが7cm×20cmから30cm×30cm程度の矩形の平面状に形成されている。この基板Sの四隅等には、マスク40を位置合わせするための位置決めマーク(図示略)が形成されている。
【0019】
ステージ20は、ステンレス鋼材からなり、上面20aに設定された所定の吸引範囲21(本実施形態では上面20a全体)に、複数の吸着孔22が形成されている。基板Sは、基板支持体30を介在させてステージ20の上面20aに吸引支持されることにより、この吸引範囲21内に保持される。ステージ20は、上下移動が可能であり、上面20aに搭載した基板Sをマスク40に対して当接・離間させることができる。
【0020】
基板支持体30は、ステージ20の吸引範囲21を覆う大きさを有し、たとえば300mm×300mm、厚さ1mm〜2mmのステンレス鋼製シートである。なお、基板Sの搬送にコンベア60を用いる本実施形態では、基板支持体30はステージ20よりも幅広に形成されている。この基板支持体30には、基板Sが載置される保持範囲31が設定されている。この保持範囲31は、ステージ20の吸引範囲21よりも小さいまたは吸引範囲21に等しい範囲であり、ここに複数の通気孔32が形成されている。
【0021】
マスク40には、はんだペーストPが充填される複数の貫通孔41が形成されているとともに、基板Sの位置決めマークに対応する位置に、位置決めマーク(図示略、たとえば基板Sの位置決めマークの形状を補完する形状)が設けられている。このマスク40は、ステージ20の上方に配置されており、ステージ20上の基板Sに対して水平移動することにより位置決めが可能である。
【0022】
スキージ50は、マスク40の上面40aに沿って移動可能である。マスク40上にはんだペーストPが載せられた状態でスキージ50が移動することにより、マスク40の下面40bに当接された基板S上に、マスク40の貫通孔41を通じてはんだペーストPをスクリーン印刷することができる。
【0023】
コンベア60は、ステージ20を挟むように対に配置され、基板支持体30の両側部をそれぞれ載置保持して、ステージ20上に搬送することができる。なお、コンベア60により基板支持体30を搬送する際には、ステージ20は上面20aがコンベア60の搬送面60aよりも下方となる位置に移動する。
【0024】
このはんだペースト用印刷装置10を使用して基板SにはんだペーストPを印刷する場合、まず、基板Sを基板支持体30上の保持範囲31に配置する。そして、基板Sを保持する基板支持体30の両側部を、一対のコンベア60の各搬送面60a上に配置し、コンベア60を駆動する。このとき、ステージ20は、基板支持体30の移動を邪魔しないように、上面20aがコンベア60の搬送面60aよりも下方となる位置に待機させる。
【0025】
コンベア60を駆動して基板支持体30をステージ20上に搬送したら、上面20aが基板支持体30に接触するまでステージ20を上昇させ、図2に矢印で示すように、吸着穴22を通じて基板支持体30をステージ20に吸引支持する。基板支持体30の保持範囲31には通気孔32が設けられているので、図2に矢印で示すように、基板Sはこの通気孔32およびステージ20の吸着穴22を通じて吸引され、基板支持体30を介してステージ20の上面20aに吸引支持される。
【0026】
基板Sおよび基板支持体30を吸着した状態のステージ20をさらに上昇させて、基板Sをマスク40の下面40bに当接させる。このとき、位置決めマーク(図示せず)を利用して、基板Sに対して正確な位置で印刷されるように、マスク40が水平方向にシフト移動される。図2に示すようにマスク40の下面40aに基板Sが当接したら、スキージ50を移動させ、貫通孔41を通じてはんだペーストPを基板Sの所定位置に塗布し、印刷する。
【0027】
印刷がされたら、上面20aがコンベア60の搬送面60aよりも下方となるまでステージ20を下降させるとともに、ステージ20による基板Sの吸着を解除する。そして、コンベア60の搬送面60a上に載置された基板支持体30とともに、基板Sを搬送する。
【0028】
以上説明したように、このはんだペースト用印刷装置10によれば、基板Sに対応する保持範囲31を有する基板支持体30を用いることにより、形状や寸法の異なる基板Sを用いることができる。つまり、基板Sの形状や寸法が異なっていても、ステージ20およびコンベア60を交換する必要がなく、基板支持体30を交換すれば済むので、基板Sに対するはんだペーストの印刷における製造時間および製造コストの低減が可能である。
【0029】
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、図3,4に、本発明に係るはんだペースト用印刷装置10に備えられる基板支持体の変形例を示す。この基板支持体70は、図3に示すように、ステージ20の吸引範囲21に対応する位置のほぼ全域に貫通孔81が設けられたアダプタシート80と、吸引範囲21を覆う外形を有し基板Sの形状に対応する吸引窓91が設けられたカバーシート90とが積層されてなる。
【0030】
アダプタシート80は、基板Sを支持できるようにたとえば厚さ1mm〜2mm、300mm×300mmの磁性材(ステンレス鋼材等)からなる。図4に示すように、このアダプタシート80上に積層されるカバーシート90は、基板Sとマスク40との密着を阻害しないように基板Sよりも薄く、たとえば厚さ0.4mmのマグネットシートである。このため、図4に矢印で示すように、カバーシート90とアダプタシート80とは磁力により吸着固定される。この場合、アダプタシート80およびカバーシート90で構成される基板支持体70が磁力によってステージ20およびマスク40に吸着されないように、ステージ20およびマスク40は非磁性材(ステンレス鋼材等)で形成されている。なお、カバーシート90の厚さは、基板Sよりも薄いことが必要であるが、基板Sとの差が100μm以下であることが好ましい。
【0031】
この基板支持体70は、基板Sに対応する保持範囲がカバーシート90の吸引窓91により設定されるので、吸引窓91の形状や寸法が異なるカバーシート90を製造し、このカバーシート90を交換するだけで、多様な形状や寸法の基板Sに対応できる。したがって、基板Sに対するはんだペーストの印刷における製造時間および製造コストのさらなる低減が可能である。
【符号の説明】
【0032】
10 はんだペースト用印刷装置
20 ステージ
20a 上面
21 吸引範囲
22 吸着孔
30 基板支持体
31 保持範囲
32 通気孔
40 マスク
40a 上面
40b 下面
41 貫通孔
50 スキージ
60 コンベア
60a 搬送面
70 基板支持体
80 アダプタシート
81 貫通孔
90 カバーシート
91 吸引窓
P はんだペースト
S 基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に設定された所定の吸引範囲に複数の吸着孔を有し、前記吸引範囲に板状の部材を吸引支持可能なステージと、
前記吸引範囲を覆う大きさを有し、前記吸引範囲よりも小さいまたは前記吸引範囲に等しい所定の保持範囲に複数の通気孔が形成され、前記保持範囲に基板が載置される板状の基板支持体と、
前記基板支持体を介在させて前記ステージの前記上面に吸引支持された前記基板の上面に接触するマスクと、
を備え、
前記ステージの前記吸着孔が前記基板支持体および前記基板によって閉塞されることにより前記基板が前記ステージ上に吸引支持された状態で、前記マスクを通じて所望のパターン状に前記はんだペーストを前記基板に印刷することを特徴とするはんだペースト用印刷装置。
【請求項2】
前記基板支持体は、前記吸引範囲に対応する位置のほぼ全域に貫通孔が設けられたアダプタシートと、前記吸引範囲を覆う外形を有し前記基板の形状に対応する吸引窓が設けられたカバーシートとで構成され、前記アダプタシート上に前記カバーシートが積層されてなることを特徴とする請求項1に記載のはんだペースト用印刷装置。
【請求項3】
前記ステージおよび前記マスクは非磁性材からなり、前記アダプタシートは磁性材からなり、前記カバーシートはマグネットシートであることを特徴とする請求項2に記載のはんだペースト用印刷装置。
【請求項4】
前記基板支持体は前記ステージよりも幅広に形成されており、この基板支持体の両側部をそれぞれ載置保持して前記ステージ上に搬送する一対のコンベアが前記ステージを挟むように配置されているとともに、前記ステージが上下移動可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のはんだペースト用印刷装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−148475(P2012−148475A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−8739(P2011−8739)
【出願日】平成23年1月19日(2011.1.19)
【出願人】(000006264)三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Fターム(参考)】