JP2001199177A - スクリーン及びスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の突起部を有する部材上における印刷対
象位置に対して印刷材料を確実にかつ簡単に印刷するこ
とができるスクリーン及びスクリーン印刷方法を提供す
ること。 【解決手段】 スクリーン５０は、突起部２１〜２４を
覆って印刷材料７０を印刷するためのスキージを案内す
るための平坦部５２と、複数の突起部２１〜２４の間の
印刷対象位置４０に印刷材料７０を案内するための凹部
５４を有し、凹部５４の底部には印刷対象位置４０に対
応する部分に開口部１１０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板のような
部材の印刷対象位置に印刷材料を印刷するためのスクリ
ーン及びスクリーン印刷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路基板上に形成されたランドにクリー
ム半田などのペーストを印刷するときには、所定の位置
に開口部を有するスクリーンを用い、スクリーンを回路
基板上に位置合わせして載置し、スクリーン上にペース
トを供給し、スキージ（スクイーズ）を移動させて開口
部を介して回路基板のランド上にクリーム半田印刷する
スクリーン印刷法が広く用いられている。このようなス
クリーンを用いて印刷する従来の方法は、図１０と図１
１に示している。図１０に示すように、回路基板１００
０の上には複数のベアチップ１００１，１００２，１０
０３，１００４が搭載されている。このような複数のベ
アチップ１００１〜１００４の間であって回路基板１０
００の上には、電極１０１０が形成されている。このよ
うな電極１０１０に対して例えば印刷材料としてクリー
ム半田を塗布する場合には、図１１のような凹凸形のス
クリーン１０２０を用いている。

【０００３】図１１において、電極１０１０はベアチッ
プ１００１，１００４の間の回路基盤１０００の上に位
置しており、ベアチップ１００１，１００４及び回路基
板１０００の上面１０３０は、凹凸形のスクリーン１０
２０で覆われている。スクリーン１０２０は、回路基板
１０１０の上面１０３０から突出しているベアチップ１
００１，１００４を避けるために、ベアチップ１００
１，１００４に対応する部分には、凸部１０４０を有し
ており、電極１０１０に対応する部分及びその他の部分
には凹部１０５０，１０６０を有している。このよう
に、従来用いられているスクリーン１０２０は、複数の
凸部１０４０及び凹部１０５０を有する凹凸形状のもの
である。そして、凹部１０５０には、電極１０１０に対
応する部分に、穴１０７０が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種のスクリーン１
０２０を用いてクリーム半田を電極１０１０にスクリー
ン印刷する場合には、スキージ１１００がＴ方向に移動
することで、クリーム半田１１５０は穴１０７０を通じ
て電極１０１０の上に印刷される。しかし、このような
従来のスクリーン印刷方法では、スキージ１１００は凹
部１０６０、凸部１０４０、凹部１０５０、凸部１０４
０、そして凹部１０６０といったように凹凸部分に順次
ならってＴ方向に移動しなければならないので、次のよ
うな問題が生じる。

【０００５】上述したように、回路基板にベアチップを
異方性導電膜（ＡＣＦ）により接合した後に、電極１０
１０に対してクリーム半田を塗布しなければならない場
合、スクリーン１０２０は回路基板の表面から凸となっ
ているベアチップ１００１、１００４を逃げるように形
成しなければならない。しかし、図１０で示すようにス
クリーン１０２０の開口部である凹部１０５０に圧力が
かかりにくく、クリーム半田が電極１０１０の上にうま
く塗付できなかった。図１０の矢印で示すようにベアチ
ップ間の隙間からクリーム半田が逃げてしまうこともあ
り、クリーム半田塗布の不良の原因となっていた。さら
に、スクリーン１０２０に凹凸があることにより、硬度
６０程度のスキージしか使えなかったことも圧力低下の
原因となっていた。

【０００６】そこで本発明は上記課題を解消し、複数の
突起部を有する部材上における印刷対象位置に対して印
刷材料を確実にかつ簡単に印刷することができるスクリ
ーン及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の突起物を有する部材上における印刷対象位置に印刷材
料を印刷するために、前記突起部上に配置されるスクリ
ーンであり、前記突起部を覆って、前記印刷材料を印刷
するためのスキージを案内するための平坦部と、前記平
坦部と一体になっていて、複数の前記突起部の間の前記
印刷対象位置に前記印刷材料を案内するための凹部と、
を有し、前記凹部の底部には、前記印刷対象位置に対応
する部分に、開口部が設けられている。請求項１では、
スクリーンの平坦部は、突起部を覆って、印刷材料を印
刷するためのスキージを案内するようになっている。凹
部は平坦部と一体になっていて、複数の突起部の間の印
刷対象位置に対して印刷材料を案内する。この凹部の底
部には印刷対象位置に対応する部分に、開口部が設けら
れている。

【０００８】これにより、スキージは平坦部に沿って単
に案内するだけで、印刷材料を凹部に供給することがで
きる。そして、凹部の底部にある開口部を通じて、供給
された印刷材料が、対応する位置にある印刷対象位置に
対して確実かつ簡単に供給することができる。このよう
に、スキージは平坦部に沿って単に移動する際に案内す
るだけですむので、従来と異なり凹凸部分に沿ってスキ
ージを案内する必要がない。このためにスキージの移動
は簡単であり、しかもスキージの案内により印刷材料は
凹部に確実に充填することができるので、凹部に充填さ
れた印刷材料は、開口部を通じて印刷対象位置に十分な
圧力をかけながら供給することができる。このためにス
クリーン印刷における印刷作業の不良や失敗を防ぐこと
ができる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載のスク
リーンにおいて、前記凹部は、前記平坦部側から前記開
口部側に向って狭くなっている。請求項２では、凹部
が、平坦部側から開口部側に向かって狭くなっているの
で、凹部に充填された印刷材料は圧力を高めながら開口
部を通じて印刷対象部位に供給することができるので、
供給効率を高めることができる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２に記載のスク
リーンにおいて、前記凹部の各壁部が傾斜面である。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１に記載のスク
リーンにおいて、前記平坦部と前記凹部は、樹脂材又は
金属材を重ねて構成されている。

【００１２】請求項５の発明は、請求項３に記載のスク
リーンにおいて、前記壁部の前記平坦部から前記凹部の
前記開口部までが傾斜している。

【００１３】請求項６の発明は、請求項３に記載のスク
リーンにおいて、前記平坦部が第１部材で作られ、前記
凹部は前記壁部を有する第２部材と前記開口部を有する
第３部材で作られている。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１に記載のスク
リーンにおいて、前記部材は回路基板であり、複数の前
記突起は前記回路基板上に搭載された電子部品であり、
前記印刷対象位置が前記回路基板上の導体部であり、前
記印刷材料はクリーム半田である。請求項７では、回路
基板に電子部品が搭載されて、電子部品が回路基板から
突出した状態でも、電子部品間に位置している印刷対象
位置の導体部に対して、確実にクリーム半田を供給する
ことができる。

【００１５】請求項８の発明は、複数の突起部を有する
部材上における印刷対象位置に印刷材料を印刷するスク
リーン印刷方法であり、前記部材の複数の前記突起部を
覆うように配置されたスクリーンの平坦部に沿ってスキ
ージを移動して印刷材料を移動するステップと、前記ス
キージの移動により、複数の前記突起部の間の領域にあ
る凹部に前記印刷材料を充填するステップと、充填され
た前記印刷材料を、前記印刷対象位置に対応する開口部
を通じて前記印刷対象位置に供給するステップと、を含
むことを特徴とする。請求項８では、スクリーンの平坦
部は、突起部を覆って、印刷材料を印刷するためのスキ
ージを案内する。スキージは、複数の突起部の間の印刷
対象位置に対して開口部を通じて印刷材料を案内する。

【００１６】これにより、スキージは平坦部に沿って単
に案内するだけで、印刷材料を凹部に供給することがで
きる。そして、凹部の底部にある開口部を通じて、供給
された印刷材料が、対応する位置にある印刷対象位置に
対して確実かつ簡単に供給することができる。このよう
に、スキージは平坦部に沿って単に移動する際に案内す
るだけですむので、従来と異なり凹凸部分に沿ってスキ
ージを案内する必要がない。このためにスキージの移動
は簡単であり、しかもスキージの案内により印刷材料は
凹部に確実に充填することができるので、凹部に充填さ
れた印刷材料は、開口部を通じて印刷対象位置に十分な
圧力をかけながら供給することができる。このためにス
クリーン印刷における印刷作業の不良や失敗を防ぐこと
ができる。

【００１７】請求項９の発明は、請求項８に記載のスク
リーン印刷方法において、前記平坦部から前記凹部は、
前記開口部側に向って狭くなっている。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項８に記載のス
クリーン印刷方法において、前記部材は回路基板であ
り、複数の前記突起は前記回路基板上に搭載された電子
部品であり、前記印刷対象位置が前記回路基板上の導体
部であり、前記印刷材料はクリーム半田である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施に形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００２０】図１は、本発明のスクリーンを用いてスク
リーン印刷方法を実施するための回路基板を示してい
る。回路基板１０はスクリーンを用いて印刷する際の部
材である。この回路基板１０の上面１２には、例えば４
つのベアチップ２１，２２，２３，２４が搭載されてい
る。これらのベアチップ２１〜２４では、図２に示すよ
うな要領で、各ベアチップのバンプ（突起電極）３０
が、回路基板１０の上面１２の電極３４に対して、たと
えば異方性導電膜（ＡＣＦ）を介して電気的に接続して
固定している。これらのベアチップ２１〜２４は、例え
ばマイクロコンピュータ、メモリーのコントローラ、デ
ジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル―アナ
ログ変換器である。図１と図２に示すように、ベアチッ
プ２１〜２４の間には、複数のチップ搭載用のランド
（電極）４０が形成されている。このチップではたとえ
ばチップ抵抗等である。

【００２１】図２は、回路基板１０と、このような形態
の回路基板１０に対応して配置されたスクリーンの例を
示している。スクリーン５０は、概略的には平坦部５２
と凹部５４を有している。平坦部５２は、プレート状の
部材であり、突起部であるベアチップ２１〜２４を覆う
ものであって、しかもスクリーン印刷用のスキージ６０
を案内する案内盤である。このスキージ６０が、平坦部
５２に沿ってＴ方向に案内されることにより、印刷材料
としてのクリーム半田のペースト７０を案内しながらラ
ンド４０に塗布して印刷するようになっている。

【００２２】平坦部５２は上述したようにプレート状の
部材であるが、このスクリーン５０は、この平坦部５２
に対して、更に中間部８０と内層部８２を有している。
中間部８０は、平坦部５２の内面に例えば接着により固
定されている。内層部８２は中間部８０の下の面に対し
て例えば接着により固定されている。平坦部５２は本発
明の実施の形態では第１部材に相当し、中間部８０は第
２部材に相当し、内層部８２は第３部材に相当する。こ
れらの平坦部５２、中間部８０及び内層部８２は、樹脂
または金属による作ることができる。平坦部５２、中間
部８０、内層部８２を樹脂で作る場合には、ＰＯＭ（ポ
リアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレー
ト）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ
（液晶ポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ
（アクリロニトリルブタジェンスチレン）等を用いるこ
とができ、金属で作る場合には、例えばステンレス鋼等
で作ることができる。

【００２３】図２に示すように、凹部５４は、平坦部５
２の穴５２Ａ、中間部８０及び内層部８２で形成された
部分である。ベアチップ２１〜２４は、中間部８０及び
内層部８２の部分を設けないことで形成した逃げ穴部９
０の中に位置している。この逃げ穴部９０を設けること
により、ベアチップ２１〜２４は、平坦部５２のみで覆
っている。凹部５４は、図３に拡大して示すように、平
坦部５２の穴５２Ａ、中間部８０の傾斜面（テーパー
面）８０Ａ、そして内層部８２により囲まれて形成され
ている。内層部８２には、各ランド４０に対応して開口
部１１０が設けられている。このような形状の凹部５４
は、平坦部５２の穴５２Ａから開口部１１０にかけて先
細りになっている断面で見たほぼ台形状の穴になってい
る。この凹部５４は、クリーム半田のペースト７０を充
填するための充填領域である。

【００２４】図４は図３の矢印Ｓ方向から見た平面図で
あり、四方の傾斜面８０Ａで囲まれた凹部５４の中に
は、複数の開口部１１０が形成されている。これらの開
口部１１０は、図１に示す各ランド４０に対応した位置
にある。

【００２５】次に、上述したスクリーン５０を用いて、
回路基板１０の各ランド４０に対してクリーム半田のペ
ースト７０を印刷するスクリーン印刷方法について説明
する。図１に示す回路基板１０には、すでにベアチップ
２１〜２４が搭載されており、そのベアチップ２１〜２
４の間には複数のランド４０が設けられている。このよ
うな回路基板１０に対して図２に示す状態でスクリーン
５０を被せる。この場合に、ベアチップ２１〜２４に対
しては逃げ穴部９０が位置しているので、ベアチップ２
１〜２４は平坦部５２で覆われる。そしてベアチップ２
１〜２４の間の領域のランド４０に対しては、凹部５４
が対応して位置決めされる。

【００２６】この状態で、図２においてスキージ６０が
Ｔ方向に沿って平坦部５２の上をならうようにして送ら
れる。これによりペースト７０は平坦部５２の表面を案
内された後に、凹部５４に充填される。この凹部５４は
いわゆるペーストだまりであり、ペースト７０は図３に
示す状態で凹部５４に充填される。充填されたペースト
７０は、傾斜面８０Ａに沿って案内されて開口部１１０
に至る。凹部５４は穴５２Ａから開口部１１０に向けて
先細りになっているので、充填されたペースト７０の圧
力は穴５２Ａから開口部１１０に行くに従って高まるこ
とから、ペースト７０は開口部１１０を通じてランド４
０に対して確実に塗布して印刷される。

【００２７】このように、ランド４０に対してペースト
７０を印刷した後に、スクリーン５０を回路基板１０か
ら取り除くことにより、回路基板１０のランド４０に対
するスクリーン印刷は終了する。このようにスクリーン
印刷する場合のスキージ６０は、平坦部５２に沿って一
度移動することでペーストだまりである凹部５４に対し
てペースト７０を十分に充填することができる。この場
に用いるスキージ６０は例えば硬度９０以上のラバーで
あるのが望ましい。このような硬度９０以上のラバーを
用いることで、ペースト７０に対する圧力を高めに設定
してスクリーン印刷することにより、上述したように傾
斜面８０Ａの作用により、ペースト７０には圧力がかか
りやすくなり、ペースト７０がランド４０に対して印刷
できないといった欠品不良を確実に防止する。

【００２８】また、スキージ６０はフラットな平坦部５
２上を単に直線的にＴ方向に移動すればよいために、従
来とは異なりスキージの寿命をあまり考慮することな
く、スキージ６０の硬度をアップすることができる。更
に、ペーストだまりである凹部５４は図３と図４に示す
ように四方の傾斜面８０Ａで囲まれた構造になっている
ために、クリーム半田のペースト７０の逃げ道がなく、
開口部１１０におけるペースト７０の圧力を高めること
ができる。このため、ペースト７０は開口部１１０から
ランド４０に対し確実に供給して印刷することができ
る。

【００２９】図３の実施の形態では、スクリーン５０の
凹部５４は平坦部５２、中間部８０及び内層部８２によ
り構成されているが、これに限らず、例えば図５〜図７
の変形例を採用することもできる。

【００３０】図５のスクリーン５０の凹部５４は、例え
ば金属やプラスチックの１枚の板を均肉状に絞った形で
形成して、その底部には開口部１１０が設けられてい
る。

【００３１】図６のスクリーン５０では、凹部５４はひ
とつの部材から構成されており、ひとつの部材の平坦部
５２と底部５２Ｃは一体成形されている。この底部５２
Ｃには開口部１１０が形成されている。

【００３２】図７のスクリーン５０では、凹部５４の開
口部１１０は平坦部５２と一体となっている部分に直接
形成されている。

【００３３】図８と図９は本発明の別の実施の形態を示
しており、図９の別の実施の形態のスクリーン５０が図
１と図２の実施の形態のスクリーン５０と異なるのは、
凹部５４の形状である。図８と図９の凹部５４は、傾斜
面を有しておらず、単純な図９に示すような長方形状の
断面になっている。このようにしても、スキージ６０は
平坦部５４に沿ってＴ方向に移動するだけでペーストだ
まりである凹部５４に対してペースト７０を確実に充填
して、開口部１１０を通じてランド４０に供給して印刷
することができる。

【００３４】上述の実施の形態では、複数の突起部とし
てはベアチップを用いており、部材としては回路基板を
用いている。印刷対象位置は突起部であるベアチップの
間に位置しているランドであり、印刷材料としてはクリ
ーム半田のペーストを採用している。しかし、これに限
らず他の領域あるいは他の分野においてスクリーン印刷
する場合でも、本発明のスクリーン及びスクリーン印刷
方法を採用することができる。スキージがフラットな平
坦部上を移動するために、大幅にスクリーン印刷の作業
性と信頼性を向上することができる。また、スクリーン
自体も構成が簡単である。さらに、スクリーンに凹凸が
少いので、スクイーズの寿命が大幅に向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の突起部を有する部材上における印刷対象位置に対
して印刷材料を確実にかつ簡単に印刷することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン印刷方法を適用する回路基
板の例を示す平面図。

【図２】図１の回路基板とスクリーンの例を示す断面
図。

【図３】図２のスクリーンの凹部付近を示す拡大図。

【図４】凹部付近を示す平面図。

【図５】凹部の別の実施の形態を示す図。

【図６】凹部の更に別の実施の形態を示す図。

【図７】凹部の更に別の実施の形態を示す図。

【図８】本発明の別の実施の形態を示す回路基板及びス
クリーンの一部を示す平面図。

【図９】回路基板及びスクリーンを示す断面図。

【図１０】従来の印刷方法を説明するための平面図。

【図１１】従来のスクリーン印刷を説明するための断面
図。

【符号の説明】

１０・・・回路基板（部材）、２１〜２４・・・ベアチ
ップ（突起部）、４０・・・ランド（印刷対象位置）、
５０・・・スクリーン、５２・・・平坦部、５４・・・
凹部、６０・・・スキージ（スクイーズ）、７０・・・
ペースト（印刷材料）、８０・・・中間部、８２・・・
内層部、１１０・・・開口部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FA27 FD01 FD31 FE01 FF00 2H114 AB09 AB11 AB15 AB17 EA04 EA08 GA11 5E319 AA03 BB05 CD04 CD29

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の突起物を有する部材上における印
   刷対象位置に印刷材料を印刷するために、前記突起部上
   に配置されるスクリーンであり、 前記突起部を覆って、前記印刷材料を印刷するためのス
   キージを案内するための平坦部と、 前記平坦部と一体になっていて、複数の前記突起部の間
   の前記印刷対象位置に前記印刷材料を案内するための凹
   部と、を有し、 前記凹部の底部には、前記印刷対象位置に対応する部分
   に、開口部が設けられていることを特徴とするスクリー
   ン。
2. 【請求項２】 前記凹部は、前記平坦部側から前記開口
   部側に向って狭くなっている請求項１に記載のスクリー
   ン。
3. 【請求項３】 前記凹部の各壁部が傾斜面である請求項
   ２に記載のスクリーン。
4. 【請求項４】 前記平坦部と前記凹部は、樹脂材又は金
   属材を重ねて構成されている請求項１に記載のスクリー
   ン。
5. 【請求項５】 前記壁部の前記平坦部から前記凹部の前
   記開口部までが傾斜している請求項３に記載のスクリー
   ン。
6. 【請求項６】 前記平坦部が第１部材で作られ、前記凹
   部は前記壁部を有する第２部材と前記開口部を有する第
   ３部材で作られている請求項３に記載のスクリーン。
7. 【請求項７】 前記部材は回路基板であり、複数の前記
   突起は前記回路基板上に搭載された電子部品であり、前
   記印刷対象位置が前記回路基板上の導体部であり、前記
   印刷材料はクリーム半田である請求項１に記載のスクリ
   ーン。
8. 【請求項８】 複数の突起部を有する部材上における印
   刷対象位置に印刷材料を印刷するスクリーン印刷方法で
   あり、 前記部材の複数の前記突起部を覆うように配置されたス
   クリーンの平坦部に沿ってスキージを移動して印刷材料
   を移動するステップと、 前記スキージの移動により、複数の前記突起部の間の領
   域にある凹部に前記印刷材料を充填するステップと、 充填された前記印刷材料を、前記印刷対象位置に対応す
   る開口部を通じて前記印刷対象位置に供給するステップ
   と、を含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
9. 【請求項９】 前記凹部は、前記開口部側に向って狭く
   なっている請求項８に記載のスクリーン印刷方法。
10. 【請求項１０】 前記部材は回路基板であり、複数の前
    記突起は前記回路基板上に搭載された電子部品であり、
    前記印刷対象位置が前記回路基板上の導体部であり、前
    記印刷材料はクリーム半田である請求項８に記載のスク
    リーン印刷方法。