基板の製造工程 (6)文字印刷

基板の製造工程(6) (文字印刷)

文字印刷は、部品のリファレンスを印刷することで部品の位置を明確にしたり、基板のロット表示やその他の表示をするもので「シルク印刷」とも呼ばれます。文字はもっぱらスクリーンで印刷されますが、白のほかに黄・黒などがあります。

スクリーンの密度は1インチの長さに織り込まれた繊維の本数を「メッシュ数」で表し、メッシュ数が多いほど糸は細くなります。

スクリーン版の製作工程

右側にスクリーン版の製作工程を示します。

まず、版の枠はアルミでできていることが多いのですが、これは使いまわしが効くため、古い版のスクリーン部分を剥がしたものは枠の汚れを洗って再生します。枠に新たな紗を張ってテンションを設定した上で、枠と紗を接着剤で接合します。そこにメッシュの番号やロットなどをスタンプなどで表示してテンションを再度確認して、周囲の紗の耳をカットすればスクリーンが完成です。

ちなみに、印刷法のSR塗布にもスクリーンを使いますが、材料の違いはあっても製造方法は同じです。

できあがったスクリーンにいよいよシルク文字を形成します。スクリーンに乳剤を塗布して感光させれば文字が形成されます。これを乾燥して検査をパスすれば印刷版の完成です。検査の項目は、外観(異物の付着や欠け、ピンホール)検査、膜厚検査、テンション検査などで、すべての版に対して実施します。

最後にシルク文字の仕様ですが、文字幅は150~200μm、ズレは200μm前後を見込んでおけば間違いはないと思います。但し、基板の位置合わせの方法によってこの数値は変わります。位置合わせの方法は以下に説明しますので、ご参考にしてください。

  1. 基板端面を基準にする
    基板の2つの辺を基準面に当てて位置を決めます。位置合わせが容易である反面、以下の方法よりズレが大きくなるデメリットがあります。
  2. ピンガイドを基準にする
    2本のピンで基板を固定させるため、1.より精度は高い。
  3. 認識マークをCCDカメラで捉えて基準にする
    最初にダミーに印刷をして基板の2点を記憶させ、本番では2つのマークとのズレを検出の上、位置を
    補正して印刷します。

 

コストダウンのツボ

現在では表面実装部品が一般的になって両面実装が増えたため、両面のシルク印刷も当たり前になってきました。

このシルク印刷用の版ですが、従来は初回にイニシャルを請求すると、次回からはメーカー側が無償で作成するケースが多かったようです。しかし、コスト競争の激化によって、基板メーカー側でコストを負担しきれない状況に陥っています。このため、版の再作コストをお客様にお願いするケースが増えつつあります。

シルク印刷用の版の寿命は、印刷回数でおおむね1200~1500ストロークと言われていますが、全く使用しなくても半年程度がメドになります。特に多品種少量生産のお客様では、版の負担もばかにはできないのではないかと思います。なお、試作専門メーカーでは、その場限りの使用で終わるケースが多いため、更に寿命が短い場合があり、版の単価の違いで値段の高低を判断することは禁物です(1回のみの製造の場合にはメリットがありますが)。

そこで、今後はエッチング文字を使ったり、インクによるロット表示などの対策が必要になってくると思われます。私たちは、細かい部分にまで目を光らせてお客様のコストメリットを一緒に追求させて頂きたいと考えています。