JP2002134894A - Solder bump forming apparatus and method therefor - Google Patents

Solder bump forming apparatus and method therefor

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JP2002134894A
JP2002134894A JP2000320615A JP2000320615A JP2002134894A JP 2002134894 A JP2002134894 A JP 2002134894A JP 2000320615 A JP2000320615 A JP 2000320615A JP 2000320615 A JP2000320615 A JP 2000320615A JP 2002134894 A JP2002134894 A JP 2002134894A
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solder
mask plate
work
substrate
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Japanese (ja)
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Shinji Sasakuri
真二 笹栗
Ken Maeda
憲 前田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solder bump forming apparatus and solder bump forming method which can form effectively stable solder bumps. SOLUTION: The solder bumps are formed by printing solder paste on an electrode of a substrate 16 by using off-contact printing, and solder-bonding solder component on the electrode by reflow. In the case of the off-contact printing, a mask plate 17a is used in which two sides 17e parallel with a printing direction out of four sides of the peripheral parts are free ends which are not restrained. A squeegee 21 is made to abut against an upper surface of the mask plate 17a and slid in the state that the squeegee is pressed against an upper surface of the substrate 16. The solder paste is printed on the substrate 16 via a pattern hole formed in the mask plate 17a. As a result, it is prevented that the squeegee 21 is lifted up in end portions of the substrate 16 by a tensile force of the mask plate 17a, so that the solder paste can be printed with stable printing precision.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの電極に半
田ペーストを印刷して半田バンプを形成する半田バンプ
形成装置および半田バンプ形成方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solder bump forming apparatus and a solder bump forming method for forming solder bumps by printing solder paste on electrodes of a work.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品や基板などのワークの電極に半
田の突出電極である半田バンプを形成する方法として、
半田成分を半田ペーストとして電極上に供給し電極に半
田接合する方法が知られている。この方法は、電極上に
半田粒子を含有した半田ペーストを印刷により供給し、
次いで加熱により半田粒子を溶融させて電極に接合する
ことにより電極上に半田バンプを形成するものである。
電極上に半田ペーストを供給する方法としては、スクリ
ーン印刷が広く用いられる。半田バンプのようなファイ
ンピッチパターンに対しては、マスクプレートの下面に
ワークを密着させた状態で印刷を行うコンタクト印刷が
用いられる。ここで半田バンプを効率よく形成するため
には、半田ペーストを印刷するスクリーン印刷をできる
だけ高速で行うことが望ましい。
2. Description of the Related Art As a method of forming a solder bump, which is a protruding electrode of solder, on an electrode of a work such as an electronic component or a substrate,
There is known a method in which a solder component is supplied as a solder paste onto an electrode and soldered to the electrode. This method supplies a solder paste containing solder particles on an electrode by printing,
Next, the solder particles are melted by heating and joined to the electrodes to form solder bumps on the electrodes.
Screen printing is widely used as a method of supplying a solder paste on an electrode. For fine-pitch patterns such as solder bumps, contact printing is used in which printing is performed with the work in close contact with the lower surface of the mask plate. Here, in order to form the solder bumps efficiently, it is desirable to perform the screen printing for printing the solder paste as fast as possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スクリ
ーン印刷においては印刷後の版抜きに時間を要すること
から、電極上に半田ペーストを高速で安定して印刷する
ことが難しい。このため、従来の半田ペーストを用いて
半田バンプを形成する方法には、効率よく安定した品質
のバンプ形成が困難であるという問題点があった。
However, in screen printing, it takes time to remove the printing plate after printing, and it is difficult to print the solder paste on the electrodes at high speed and stably. For this reason, the conventional method of forming a solder bump using a solder paste has a problem that it is difficult to efficiently and stably form a bump.

【0004】そこで本発明は、効率よく安定した品質の
半田バンプの形成が行える半田バンプ形成装置および半
田バンプ形成方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a solder bump forming apparatus and a solder bump forming method capable of efficiently forming a stable quality solder bump.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の半田バン
プの形成装置は、ワークの電極上に半田ペーストを印刷
した後に半田ペースト中の固形半田成分を加熱溶融させ
て電極上に半田バンプを形成する半田バンプの形成装置
であって、ワークを保持するワーク保持部と、保持され
たワークに対して半田ペーストをオフコンタクト印刷に
より印刷する印刷部とを有し、この印刷部は、ワークの
印刷部位に対応したパターン孔が設けられ周縁部の4辺
のうち印刷方向に平行な2辺が拘束されない自由端とな
っているマスクプレートと、このマスクプレートの上面
に当接してマスクプレートを前記ワークの上面に押し当
てるスキージと、このスキージをマスクプレート上面に
沿って印刷方向へ摺動させることにより前記パターン孔
を介してワークの電極に半田ペーストを印刷するスキー
ジ移動手段とを備えた。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for forming a solder bump, comprising: printing a solder paste on an electrode of a work; and heating and melting a solid solder component in the solder paste to form the solder bump on the electrode. An apparatus for forming a solder bump to be formed, comprising: a work holding unit that holds a work; and a printing unit that prints a solder paste on the held work by off-contact printing. A mask plate having a pattern hole corresponding to a printing portion and two free edges of two sides parallel to the printing direction among the four sides of the peripheral portion being free ends is not restricted. A squeegee pressed against the upper surface of the work, and the squeegee is slid in the printing direction along the upper surface of the mask plate to form the work through the pattern hole. And a squeegee moving means for printing solder paste on poles.

【0006】請求項2記載の半田バンプの形成方法は、
ワークの電極上に半田ペーストを印刷した後に半田ペー
スト中の固形半田成分を加熱溶融させて電極上に半田バ
ンプを形成する半田バンプの形成方法であって、ワーク
保持部に保持されたワークに対して半田ペーストをオフ
コンタクト印刷により印刷する印刷工程において、ワー
クの印刷部位に対応したパターン孔が設けられ周縁部の
4辺のうち印刷方向に平行な2辺が拘束されない自由端
となっているマスクプレートの上面にスキージを当接さ
せてこのマスクプレートを前記ワークの上面に押し当
て、このスキージをマスクプレート上面に沿って印刷方
向へ摺動させることにより前記パターン孔を介してワー
クの電極に半田ペーストを印刷する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of forming a solder bump.
A solder bump forming method in which a solder paste is printed on an electrode of a work and then a solid solder component in the solder paste is heated and melted to form a solder bump on the electrode. In a printing step of printing a solder paste by off-contact printing, a pattern hole corresponding to a print portion of a work is provided, and two sides parallel to the printing direction among four sides of a peripheral portion are free ends which are not restricted. A squeegee is brought into contact with the upper surface of the plate, the mask plate is pressed against the upper surface of the work, and the squeegee is slid in the printing direction along the upper surface of the mask plate, so that the squeegee is soldered to the work electrode through the pattern hole. Print the paste.

【0007】本発明によれば、ワークに対して半田ペー
ストをオフコンタクト印刷により印刷する印刷工程にお
いて、周縁部の4辺のうち印刷方向に平行な2辺が拘束
されない自由端となっているマスクプレートの上面にス
キージを当接させワークの上面に押し当て、このスキー
ジを摺動させてマスクプレートに設けられたパターン孔
を介してワークの電極に半田ペーストを印刷することに
より、マスクプレートの端部におけるスキージの持ち上
がりを防止して、効率よく安定した印刷精度で半田ペー
ストを印刷することができる。
According to the present invention, in a printing step of printing a solder paste on a work by off-contact printing, two sides parallel to the printing direction among the four sides of the peripheral portion are free ends which are not restricted. A squeegee is brought into contact with the upper surface of the plate and pressed against the upper surface of the work, and the squeegee is slid to print solder paste on the electrodes of the work through the pattern holes provided in the mask plate, thereby forming an end of the mask plate. It is possible to prevent the squeegee from being lifted up in the portion and print the solder paste efficiently and with stable printing accuracy.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明の
実施の形態1の半田バンプ形成装置の正面図、図2は本
発明の実施の形態1の半田バンプ形成装置の印刷部のス
クリーンマスクの斜視図、図3、図4は本発明の実施の
形態1の半田ペースト印刷方法の工程説明図、図5は本
発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工程説明図
である。
FIG. 1 is a front view of a solder bump forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a printing section of the solder bump forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 3 and FIG. 4 are process explanatory diagrams of a solder paste printing method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is process explanatory diagrams of a solder bump forming method according to the first embodiment of the present invention. is there.

【0009】まず図1を参照して半田バンプ形成装置の
構造を説明する。図1において、基台1上には印刷部2
およびリフロー部3が配設されている。印刷部2につい
て説明する。基台1上にはXテーブル5およびYテーブ
ル6より成る移動テーブルが配設されており、Yテーブ
ル6にはベースプレート7が装着されている。ベースプ
レート7には、ロッド9およびガイド8を組合せた昇降
ガイド部が立設されており、ロッド9の上端部には昇降
プレート11が結合されている。
First, the structure of a solder bump forming apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a printing unit 2 is provided on a base 1.
And a reflow unit 3. The printing unit 2 will be described. A moving table including an X table 5 and a Y table 6 is provided on the base 1, and a base plate 7 is mounted on the Y table 6. An elevating guide section combining a rod 9 and a guide 8 is erected on the base plate 7, and an elevating plate 11 is connected to the upper end of the rod 9.

【0010】昇降プレート11はベースプレート7上に
配置された昇降機構10によって昇降し、昇降プレート
11上にはワークとしての基板16を保持する基板保持
部12が装着されている。またベースプレート7の両端
部には柱部材13が立設されており、柱部材13の上端
部はコンベア機構を有する基板搬送部14Aを支持して
いる。基板搬送部14Aの上流側(図1において左側)
には、同様のコンベア機構を有する搬入部15が設けら
れており、図外のローダから供給された基板16は搬入
部15によって印刷部2に搬入される。Xテーブル5を
駆動させることにより基板搬送部14Aは矢印a方向に
移動し、これにより基板搬送部14Aは搬入部15と連
結される。搬入部15上を上流側から搬送された基板1
6は、この状態で基板搬送部14A上に乗り移る。
The elevating plate 11 is raised and lowered by an elevating mechanism 10 arranged on the base plate 7, and a substrate holding part 12 for holding a substrate 16 as a work is mounted on the elevating plate 11. Also, column members 13 are provided upright at both ends of the base plate 7, and the upper end of the column members 13 supports a substrate transport unit 14A having a conveyor mechanism. Upstream side of substrate transport section 14A (left side in FIG. 1)
Is provided with a carry-in unit 15 having a similar conveyor mechanism, and a substrate 16 supplied from a loader (not shown) is carried into the printing unit 2 by the carry-in unit 15. By driving the X table 5, the substrate transport unit 14A moves in the direction of arrow a, whereby the substrate transport unit 14A is connected to the loading unit 15. The substrate 1 transported from the upstream side on the loading unit 15
6 moves onto the substrate transfer section 14A in this state.

【0011】基板搬送部14Aの上方には、スクリーン
マスク17を備えたスクリーン印刷機構が配設されてい
る。スクリーンマスク17の上方には印刷ヘッド19を
水平移動させる移動テーブル18が設けられている。印
刷ヘッド19は、シリンダ20によって上下動する一対
のスキージ21を備えている。基板16をスクリーンマ
スク17のマスクプレート17aの下方に位置させ、昇
降機構10を駆動すると基板保持部12に保持された基
板16は所定高さまで上昇し、その位置で保持される。
A screen printing mechanism having a screen mask 17 is provided above the substrate transport section 14A. Above the screen mask 17, a moving table 18 for horizontally moving the print head 19 is provided. The print head 19 includes a pair of squeegees 21 that move up and down by a cylinder 20. When the substrate 16 is positioned below the mask plate 17a of the screen mask 17 and the elevating mechanism 10 is driven, the substrate 16 held by the substrate holding unit 12 rises to a predetermined height and is held at that position.

【0012】そしてマスクプレート17a上に半田粒子
などの固形半田成分をフラックス中に混入した半田ペー
ストを供給し、スキージ21をマスクプレート17a上
に下降させる。これによりスキージ21はマスクプレー
ト17aの上面に当接し、マスクプレート17aを下方
に撓ませて基板16の上面に押し当てる。この状態で移
動テーブル18を駆動することにより、スキージ21は
マスクプレート17a上で摺動する。これにより、基板
16における印刷部位に対応してマスクプレート17a
に設けられたパターン孔17d(図3(b),(c)参
照)を介して基板16上に半田ペーストが印刷される。
Then, a solder paste in which a solid solder component such as solder particles is mixed in a flux is supplied onto the mask plate 17a, and the squeegee 21 is lowered onto the mask plate 17a. As a result, the squeegee 21 comes into contact with the upper surface of the mask plate 17a, deflects the mask plate 17a downward and presses the upper surface of the substrate 16. By driving the moving table 18 in this state, the squeegee 21 slides on the mask plate 17a. As a result, the mask plate 17a is
The solder paste is printed on the substrate 16 through the pattern holes 17d (see FIGS. 3 (b) and 3 (c)).

【0013】すなわち、本実施の形態に示すスクリーン
印刷機構は、基板保持部12に保持されたワークである
基板16に対して、マスクプレート17aを密着させる
ことなくオフコンタクト印刷で半田ペーストを印刷す
る。移動テーブル18は、スキージ21を移動させるス
キージ移動手段となっている。
That is, the screen printing mechanism shown in the present embodiment prints the solder paste on the substrate 16 which is the work held by the substrate holding unit 12 by off-contact printing without bringing the mask plate 17a into close contact. . The moving table 18 serves as squeegee moving means for moving the squeegee 21.

【0014】ここで図2を参照して、スクリーンマスク
17の構造について説明する。図2に示すように、スク
リーンマスク17はマスクプレート17aをテンション
膜17cを介して矩形枠のホルダ17bに保持させた構
造となっており、周縁部の4辺のうち印刷方向(矢印C
方向)に平行な2辺17eは、上下・水平両方向とも拘
束のない自由端となっている。鎖線で示す矩形枠Aは、
基板16において半田ペーストが印刷される印刷範囲に
対応したパターン孔17dの形成範囲を示しており、形
成範囲内には、円形のパターン孔17dが格子状に多数
形成されている。
Referring now to FIG. 2, the structure of the screen mask 17 will be described. As shown in FIG. 2, the screen mask 17 has a structure in which a mask plate 17a is held by a rectangular frame holder 17b via a tension film 17c.
The two sides 17e that are parallel to (direction) are free ends that are not restricted in both the vertical and horizontal directions. A rectangular frame A indicated by a chain line is
The drawing shows the formation range of the pattern holes 17d corresponding to the printing range where the solder paste is printed on the substrate 16, and in the formation range, a large number of circular pattern holes 17d are formed in a lattice shape.

【0015】次にリフロー部3について説明する。図1
において基台1上の印刷部2の下流側には加熱室3aが
設けられており、加熱室3aには基板搬送部14Bが水
平方向に配設されている。印刷部2のXテーブル5を駆
動させて基板搬送部14Aを矢印b方向に移動させるこ
とにより、基板搬送部14Aは基板搬送部14Bと連結
され、基板搬送部14A上の基板16は基板搬送部14
B上へ乗り移ることが可能となる。加熱室3a内の基板
搬送部14Bの上方には、ヒータ23およびファン24
が配設されている。
Next, the reflow unit 3 will be described. FIG.
A heating chamber 3a is provided downstream of the printing unit 2 on the base 1, and a substrate transport unit 14B is disposed in the heating chamber 3a in the horizontal direction. By driving the X table 5 of the printing unit 2 to move the substrate transport unit 14A in the direction of arrow b, the substrate transport unit 14A is connected to the substrate transport unit 14B, and the substrate 16 on the substrate transport unit 14A is moved to the substrate transport unit. 14
It is possible to transfer onto B. A heater 23 and a fan 24 are provided above the substrate transfer section 14B in the heating chamber 3a.
Are arranged.

【0016】印刷部2から受け渡された基板16は、基
板搬送部14B上を搬送される間にヒータ23によって
加熱される。これにより、印刷された半田ペーストが基
板16の電極16a(図3参照)に半田接合され、半田
バンプが形成される。半田バンプ形成後の基板16は、
基板搬送部14Bから搬出部に乗り移り、下流側へ搬出
される。
The substrate 16 delivered from the printing unit 2 is heated by the heater 23 while being transported on the substrate transport unit 14B. As a result, the printed solder paste is soldered to the electrodes 16a (see FIG. 3) of the substrate 16 to form solder bumps. The substrate 16 after the formation of the solder bumps
The wafer is transferred from the substrate transfer section 14B to the unloading section and unloaded to the downstream side.

【0017】この半田バンプの形成装置は上記の様に構
成されており、以下半田バンプの形成方法について説明
する。まず図3を参照して、印刷部2において行われる
スクリーン印刷について説明する。ここでは、基板16
に形成された電極16a上に半田ペースト22が印刷さ
れる。図1に示すように、基板16を保持した基板保持
部12を、予め半田ペースト22が供給されたマスクプ
レート17aの下方の所定位置に位置決めする。
This apparatus for forming solder bumps is configured as described above, and a method for forming solder bumps will be described below. First, screen printing performed in the printing unit 2 will be described with reference to FIG. Here, the substrate 16
The solder paste 22 is printed on the electrode 16a formed on the substrate. As shown in FIG. 1, the substrate holding portion 12 holding the substrate 16 is positioned at a predetermined position below the mask plate 17a to which the solder paste 22 has been supplied in advance.

【0018】この所定位置は、図3(b),(c)に示
すように、電極16aの位置がマスクプレート17aの
各パターン孔17dの位置に合致する位置である。そし
て基板保持部12を上昇させて、基板16の上面をマス
クプレート17aの装着レベルLよりも下方に所定高さ
hだけ隔てられた高さ位置に位置決めする(図1の二点
鎖線参照)。そしてマスクプレート17aに対して、シ
リンダ20のロッド20aの下端に結合されたスキージ
21を下降させると、マスクプレート17aは下方に撓
み、スキージ21の下端部はマスクプレート17aを基
板16に押し付ける。この状態で、スキージ21を印刷
方向に移動させることにより、半田ペースト22は掻き
寄せられてマスクプレート17aのパターン孔17dの
内部に充填される。
The predetermined position is a position where the position of the electrode 16a matches the position of each pattern hole 17d of the mask plate 17a as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c). Then, the substrate holding unit 12 is raised, and the upper surface of the substrate 16 is positioned below the mounting level L of the mask plate 17a and separated by a predetermined height h (see a two-dot chain line in FIG. 1). When the squeegee 21 coupled to the lower end of the rod 20a of the cylinder 20 is lowered with respect to the mask plate 17a, the mask plate 17a bends downward, and the lower end of the squeegee 21 presses the mask plate 17a against the substrate 16. In this state, by moving the squeegee 21 in the printing direction, the solder paste 22 is scraped and filled into the pattern holes 17d of the mask plate 17a.

【0019】そして図3(b)に示すように、スキージ
21の先端部がパターン孔17d上を移動する際に、パ
ターン孔17dの内部に充填された半田ペースト22a
は、電極16a上に印刷される。この後図3(c)に示
すように、スキージ21が通過した後には、マスクプレ
ート17aは元の装着レベルLに復帰する方向に変位す
るため、パターン孔17d内にあった半田ペースト22
aを電極16a上に残したまま、マスクプレート17a
のみが基板16から離隔する。
As shown in FIG. 3B, when the tip of the squeegee 21 moves on the pattern hole 17d, the solder paste 22a filled in the pattern hole 17d is formed.
Is printed on the electrode 16a. Thereafter, as shown in FIG. 3C, after the squeegee 21 has passed, the mask plate 17a is displaced in the direction of returning to the original mounting level L, so that the solder paste 22 in the pattern hole 17d is removed.
a while leaving a on the electrode 16a.
Only the substrate 16 is separated from the substrate 16.

【0020】図4(a)は、上述のオフコンタクト印刷
過程における印刷部2のスキージ21に沿った断面(印
刷方向と直行する方向の断面)を示している。図4
(a)に示すように、スキージホルダ21aに固定され
たスキージ21は、シリンダ20を駆動することにより
下降してマスクプレート17aの上面に当接し基板16
に押し付ける。スキージホルダ21aの両側端部には、
サイドブレード21bが下端部をマスクプレート17a
の上面に接触させて装着されており、マスクプレート1
7a上に供給された半田ペースト22(図3参照)が印
刷過程において側方からこぼれ落ちるのを防止してい
る。
FIG. 4A shows a cross section (a cross section in a direction perpendicular to the printing direction) of the printing unit 2 along the squeegee 21 in the off-contact printing process described above. FIG.
As shown in (a), the squeegee 21 fixed to the squeegee holder 21a is lowered by driving the cylinder 20, and abuts on the upper surface of the mask plate 17a.
Press At both ends of the squeegee holder 21a,
The side blade 21b has a lower end portion on the mask plate 17a.
Is attached in contact with the upper surface of the
This prevents the solder paste 22 (see FIG. 3) supplied on 7a from spilling from the side during the printing process.

【0021】本実施の形態におけるマスクプレート17
aは、印刷方向に平行な2辺17eが拘束されずに自由
端となっているため、スキージ21をマスクプレート1
7aの上面に押し当てて下方に撓ませたときに、マスク
プレート17aは基板16の全範囲にわたってスキージ
21によって均等に押し付けられる。
The mask plate 17 in the present embodiment
a, the two sides 17e parallel to the printing direction are free ends without being restrained.
When pressed against the upper surface of 7a and bent downward, the mask plate 17a is evenly pressed by the squeegee 21 over the entire area of the substrate 16.

【0022】図4(b)は、従来のマスクプレート1
7’を用いて同様のオフコンタクト印刷を行った場合の
マスクプレート17’aと基板16との当接状態を、本
実施の形態と対比するために示したものである。図4
(b)に示すように、従来のマスクプレート17’a
は、周縁部が4辺ともテンション膜によってホルダ1
7’bによって拘束された状態にあるため、スキージ2
1でマスクプレート17’aを下方に撓ませた状態で
は、マスクプレート17’aの張力によって基板16の
端部周辺ではスキージ21が部分的に持ち上げられ、マ
スクプレート17’aと基板16との間に隙間が生じ
る。
FIG. 4B shows a conventional mask plate 1.
The contact state between the mask plate 17'a and the substrate 16 when the same off-contact printing is performed using 7 'is shown for comparison with the present embodiment. FIG.
As shown in (b), the conventional mask plate 17'a
Means that the holder 1 has a peripheral portion on all four sides by a tension film.
7'b, the squeegee 2
In the state where the mask plate 17'a is bent downward in Step 1, the squeegee 21 is partially lifted around the end of the substrate 16 by the tension of the mask plate 17'a, and the There is a gap between them.

【0023】そしてこの状態でスキージを移動させて半
田ペーストの印刷を行うと、マスクプレート17’aが
持ち上げられた範囲では、基板16に印刷される半田ペ
ーストの量が他の範囲と比較して過大となり、安定した
印刷品質が保たれなかった。これを防ぐため、従来では
スキージ21の長手方向におけるスクリーンマスク17
の幅を十分大きくとっていた。これに対し本実施の形態
では、図4(a)に示すようにマスクプレート17aの
テンションによってスキージ21が持ち上げられる現象
が発生せず、基板16の全範囲にわたって印刷量が均一
な、安定した品質の半田印刷を行うことができる。さら
にスキージ21の長手方向におけるスクリーンマスク1
7の幅を狭くできるので、装置の小型化が可能となる。
またオフコンタクト印刷では、版抜きのための時間を必
要としないことから、1枚の基板について短時間で印刷
を行うことができ、印刷品質を確保しつつ印刷作業の効
率を向上させることを可能としている。
When the solder paste is printed by moving the squeegee in this state, the amount of the solder paste printed on the substrate 16 is larger in the range where the mask plate 17'a is lifted than in other ranges. It was too large to maintain stable print quality. In order to prevent this, conventionally, the screen mask 17 in the longitudinal direction of the squeegee 21 is used.
Was wide enough. On the other hand, in the present embodiment, the phenomenon that the squeegee 21 is lifted by the tension of the mask plate 17a does not occur as shown in FIG. Solder printing can be performed. Furthermore, the screen mask 1 in the longitudinal direction of the squeegee 21
Since the width of 7 can be reduced, the size of the device can be reduced.
In addition, off-contact printing does not require time for blanking, so printing can be performed on a single board in a short time, and printing efficiency can be improved while ensuring print quality. And

【0024】このようにしてスクリーン印刷が行われ、
図5(a)に示すように電極16a上に半田ペースト2
2aが印刷された基板16は印刷部2からリフロー部3
へ移動する。そこで図5(b)に示すようにヒータ23
によって加熱されることにより、半田ペースト22a中
の半田成分が溶融する。この後溶融半田が電極16aに
半田接合されて固化することにより、図5(c)に示す
ように電極16a上には半田バンプ22bが形成され
る。この半田バンプの形成過程において、基板16の各
電極16a上には半田ペーストが均一に印刷されている
ので、形成される半田バンプ22bは、ばらつきのない
均一な大きさとなる。
Screen printing is performed in this manner,
As shown in FIG. 5A, the solder paste 2 is formed on the electrode 16a.
The substrate 16 on which 2a is printed is transferred from the printing section 2 to the reflow section 3
Move to. Therefore, as shown in FIG.
As a result, the solder component in the solder paste 22a is melted. Thereafter, the molten solder is soldered to the electrode 16a and solidified, so that a solder bump 22b is formed on the electrode 16a as shown in FIG. 5C. In the process of forming the solder bumps, the solder paste is uniformly printed on each electrode 16a of the substrate 16, so that the formed solder bumps 22b have a uniform size without variation.

【0025】(実施の形態2)図6は本発明の実施の形
態2の半田バンプ形成装置の正面図、図7は本発明の実
施の形態2の半田バンプ形成方法の工程説明図である。
上記実施の形態1では、半田ペーストが印刷された基板
16をそのままリフロー工程に送る例を示したが、本実
施の形態2では半田ペーストが印刷された基板16へ半
田ボールを搭載してより大きなサイズの半田バンプを形
成するものである。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a front view of a solder bump forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a process explanatory view of a solder bump forming method according to Embodiment 2 of the present invention.
In the first embodiment, the example in which the substrate 16 on which the solder paste is printed is sent to the reflow step as it is, but in the second embodiment, a larger solder ball is mounted on the substrate 16 on which the solder paste is printed. A solder bump having a size is formed.

【0026】図6において、基台1上の印刷部2とリフ
ロー部3の間には、ボール搭載部4が配設されている。
ボール搭載部4には、基台1上にベースプレート7を支
持する支持台25が設けられている。ベースプレート7
及びこれに装着されている部分(符号7〜13で示す部
材)は印刷部2と同様の構成で基板保持部12を昇降自
在に支持し、基板搬送部14Cを支持している。印刷部
2のXテーブル5を駆動させて基板搬送部14Aを矢印
b方向に移動させることにより、基板搬送部14Aは基
板搬送部14Cと連結され、基板搬送部14A上の基板
16は基板搬送部14C上へ乗り移ることが可能とな
る。
In FIG. 6, a ball mounting section 4 is provided between the printing section 2 and the reflow section 3 on the base 1.
The ball mounting section 4 is provided with a support 25 for supporting the base plate 7 on the base 1. Base plate 7
The parts mounted thereon (members indicated by reference numerals 7 to 13) support the substrate holding unit 12 in the same configuration as the printing unit 2 so as to be able to move up and down, and support the substrate transport unit 14C. By driving the X table 5 of the printing unit 2 to move the substrate transport unit 14A in the direction of arrow b, the substrate transport unit 14A is connected to the substrate transport unit 14C, and the substrate 16 on the substrate transport unit 14A is moved to the substrate transport unit. It is possible to transfer to 14C.

【0027】基板搬送部14Cの上方には、ボール搭載
機構が配設されている。ボール搭載機構は2基のY軸テ
ーブル26上に架設されたX軸テーブル27を備えてお
り、X軸テーブル27にはZ軸テーブル28が結合され
ている。Z軸テーブル28には昇降ブロック29が装着
され、昇降ブロック29の下端部には半田ボールを移載
する移載ヘッド30が装着されている。
A ball mounting mechanism is provided above the substrate transport section 14C. The ball mounting mechanism includes an X-axis table 27 provided on two Y-axis tables 26, and a Z-axis table 28 is connected to the X-axis table 27. A lifting block 29 is mounted on the Z-axis table 28, and a transfer head 30 for transferring solder balls is mounted on a lower end of the lifting block 29.

【0028】基板搬送部14C上に基板16を位置さ
せ、昇降機構10によって基板保持部12を上昇させる
ことにより、基板16は所定高さ位置に保持される。図
外のボール供給部より半田ボールを吸着してピックアッ
プし、半田ボールを吸着保持した状態でボール搭載部4
まで移動した移載ヘッド30を基板16上に下降させ、
吸着状態を解除することにより、基板16上には半田ボ
ールが移載される。
The substrate 16 is held at a predetermined height by positioning the substrate 16 on the substrate transport section 14C and raising the substrate holding section 12 by the elevating mechanism 10. A solder ball is sucked and picked up from a ball supply unit (not shown), and the ball mounting unit 4 is held in a state where the solder ball is sucked and held.
The transfer head 30 having moved to above is lowered onto the substrate 16,
By releasing the suction state, the solder balls are transferred onto the substrate 16.

【0029】次に半田バンプの形成方法について説明す
る。図7(a)に示すように、基板16の各電極16a
上には半田ペースト22aが印刷されている。この基板
16に対し、図7(b)に示すように半田ボール31を
吸着して保持した移載ヘッド30を位置合わせして下降
させ、半田ボール31の吸着を解除することにより、図
7(c)に示すように電極16aに印刷された半田ペー
スト22a上に半田ボール31が搭載される。
Next, a method of forming solder bumps will be described. As shown in FIG. 7A, each electrode 16a of the substrate 16
The solder paste 22a is printed on the upper part. As shown in FIG. 7B, the transfer head 30 holding and holding the solder ball 31 is positioned and lowered with respect to the substrate 16, and the suction of the solder ball 31 is released. As shown in c), the solder ball 31 is mounted on the solder paste 22a printed on the electrode 16a.

【0030】この後半田ボール31が搭載された基板1
6はリフロー部3に送られ加熱される。これにより、半
田ペースト22a中の半田成分および半田ボール31が
溶融し、電極16aに半田接合されて半田バンプ31a
が形成される。この実施の形態2では、実施の形態1と
比較して電極16a上に半田ボール31の分だけ多くの
半田量が供給されているため、より大きなサイズの半田
バンプ31aが形成される。
Thereafter, the substrate 1 on which the solder balls 31 are mounted
6 is sent to the reflow section 3 and heated. As a result, the solder component and the solder ball 31 in the solder paste 22a are melted and soldered to the electrode 16a to form the solder bump 31a.
Is formed. In the second embodiment, a larger amount of solder is supplied on the electrode 16a by the amount of the solder ball 31 than in the first embodiment, so that a larger-sized solder bump 31a is formed.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、ワークに対して半田ペ
ーストをオフコンタクト印刷により印刷する印刷工程に
おいて、周縁部の4辺のうち印刷方向に平行な2辺が拘
束されない自由端となっているマスクプレートの上面に
スキージを当接させワークの上面に押し当て、このスキ
ージを摺動させてマスクプレートに設けられたパターン
孔を介してワークの電極に半田ペーストを印刷するよう
にしたので、マスクプレートの端部におけるスキージの
持ち上がりを防止して、効率よく安定した印刷精度で半
田ペーストを印刷することができる。
According to the present invention, in the printing step of printing a solder paste on a work by off-contact printing, two sides parallel to the printing direction among the four sides of the peripheral portion are free ends which are not restricted. Since the squeegee is brought into contact with the upper surface of the mask plate and pressed against the upper surface of the work, the squeegee is slid to print the solder paste on the electrodes of the work through the pattern holes provided in the mask plate. It is possible to prevent the squeegee from lifting at the end of the mask plate, and to print the solder paste efficiently and with stable printing accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の半田バンプ形成装置の
正面図
FIG. 1 is a front view of a solder bump forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の半田バンプ形成装置の
印刷部のスクリーンマスクの斜視図
FIG. 2 is a perspective view of a screen mask of a printing unit of the solder bump forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1の半田ペースト印刷方法
の工程説明図
FIG. 3 is a process explanatory view of the solder paste printing method according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態1の半田ペースト印刷方法
の工程説明図
FIG. 4 is a process explanatory view of the solder paste printing method according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の
工程説明図
FIG. 5 is a process explanatory view of the solder bump forming method according to the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態2の半田バンプ形成装置の
正面図
FIG. 6 is a front view of a solder bump forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態2の半田バンプ形成方法の
工程説明図
FIG. 7 is a process explanatory view of the solder bump forming method according to the second embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 基板 17 スクリーンマスク 17a マスクプレート 17d パターン孔 21 スキージ 22、22a 半田ペースト 22b、31a 半田バンプ Reference Signs List 16 substrate 17 screen mask 17a mask plate 17d pattern hole 21 squeegee 22, 22a solder paste 22b, 31a solder bump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B41F 15/36 B41F 15/36 Z H01L 21/60 B23K 101:42 // B23K 101:42 H01L 21/92 604E Fターム(参考) 2C035 AA06 FA27 FC05 FC08 FC10 FD02 FD05 FD42 FD52 FE04 FF01 5E319 AA03 AC01 AC16 AC17 BB05 CC33 CD04 CD29 GG03 GG15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) B41F 15/36 B41F 15/36 Z H01L 21/60 B23K 101: 42 // B23K 101: 42 H01L 21/92 604E F-term (reference) 2C035 AA06 FA27 FC05 FC08 FC10 FD02 FD05 FD42 FD52 FE04 FF01 5E319 AA03 AC01 AC16 AC17 BB05 CC33 CD04 CD29 GG03 GG15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ワークの電極上に半田ペーストを印刷した
後に半田ペースト中の固形半田成分を加熱溶融させて電
極上に半田バンプを形成する半田バンプの形成装置であ
って、ワークを保持するワーク保持部と、保持されたワ
ークに対して半田ペーストをオフコンタクト印刷により
印刷する印刷部とを有し、この印刷部は、ワークの印刷
部位に対応したパターン孔が設けられ周縁部の4辺のう
ち印刷方向に平行な2辺が拘束されない自由端となって
いるマスクプレートと、このマスクプレートの上面に当
接してマスクプレートを前記ワークの上面に押し当てる
スキージと、このスキージをマスクプレート上面に沿っ
て印刷方向へ摺動させることにより前記パターン孔を介
してワークの電極に半田ペーストを印刷するスキージ移
動手段とを備えたことを特徴とする半田バンプ形成装
置。
A solder bump forming apparatus for printing a solder paste on an electrode of a work and then heating and melting a solid solder component in the solder paste to form a solder bump on the electrode, the work holding the work. It has a holding part and a printing part for printing the solder paste on the held work by off-contact printing, and this printing part is provided with pattern holes corresponding to the printing part of the work, and has four sides of the peripheral part. A mask plate having two free ends that are not constrained parallel to the printing direction, a squeegee that contacts the upper surface of the mask plate and presses the mask plate against the upper surface of the work, and the squeegee is placed on the upper surface of the mask plate. Squeegee moving means for printing solder paste on the electrodes of the work through the pattern holes by sliding in the printing direction along The solder bump forming apparatus according to claim and.
【請求項2】ワークの電極上に半田ペーストを印刷した
後に半田ペースト中の固形半田成分を加熱溶融させて電
極上に半田バンプを形成する半田バンプの形成方法であ
って、ワーク保持部に保持されたワークに対して半田ペ
ーストをオフコンタクト印刷により印刷する印刷工程に
おいて、ワークの印刷部位に対応したパターン孔が設け
られ周縁部の4辺のうち印刷方向に平行な2辺が拘束さ
れない自由端となっているマスクプレートの上面にスキ
ージを当接させてこのマスクプレートを前記ワークの上
面に押し当て、このスキージをマスクプレート上面に沿
って印刷方向へ摺動させることにより前記パターン孔を
介してワークの電極に半田ペーストを印刷することを特
徴とする半田バンプ形成方法。
2. A method of forming a solder bump on an electrode of a work by printing a solder paste on an electrode of the work and then heating and melting a solid solder component in the solder paste to form a solder bump on the electrode. In a printing step of printing a solder paste by off-contact printing on a worked work, a pattern hole corresponding to a printed portion of the work is provided, and two sides parallel to the printing direction among four sides of a peripheral edge are not restricted. A squeegee is brought into contact with the upper surface of the mask plate, and the mask plate is pressed against the upper surface of the work, and the squeegee is slid in the printing direction along the upper surface of the mask plate to pass through the pattern holes. A method for forming a solder bump, comprising printing a solder paste on an electrode of a work.
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