JP2002254193A - 充填ペースト、充填ペーストの充填方法および充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を基板に接合するために利用され、
基板上にスクリーン印刷され得る充填ペーストであっ
て、電子部品の接合強度の低下を招くことなく良好な版
離れが得られる充填ペーストを提供する。 【解決手段】 充填ペーストに含まれる導電性粒状材料
として、複数のピークを有する粒径分布を示すものを用
いる。例えば、第１のピークと、第１のピークの粒径の
１／３〜１／２である第２のピークとを有する粒径分布
を示す粒状材料が挙げられる。充填ペーストは充填後に
このような粒径分布で粒状材料を含んでいればよいた
め、粒径分布が複数のピークを有するように充填前に予
め調製された充填ペーストを開口部に充填してもよく、
あるいは平均粒径の異なる粒状材料を、少なくとも一方
は充填ペーストの形態で別々に開口部に充填してもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被充填体に所定の
パターンで設けられた開口部に充填される充填ペース
ト、充填ペーストの充填方法および充填装置に関する。
より詳細には、本発明は、スクリーン版に所定のパター
ンで設けられた開口部に充填され、スクリーン版の下に
配置された基板上に印刷される充填ペースト、充填ペー
ストの印刷方法および印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子回路基板を作製するための電
子部品実装プロセスにおいて、基板上に形成された配線
パターンの所定の箇所（例えばランド）に電子部品を接
合する方法の１つに、予め配線パターンが形成された基
板上にクリームはんだを供給し、その後、電子部品を基
板上に配置してリフローすることにより、クリームはん
だの形態で供給されたはんだ材料を介して電子部品を基
板上の配線パターンにはんだ付けする方法がある。この
方法におけるクリームはんだの供給は、スクリーン印刷
法により、以下のようにして実施される。

【０００３】従来のクリームはんだ印刷装置を図６に示
す。この装置においては、基板６１をその上に配置し、
基板６１を固定するための固定ブロック６２と、固定ブ
ロック６２の上方に位置し、開口部（図示せず）が所定
のパターンに従って設けられたスクリーン版６３と、基
板６１が配置される固定ブロック６２を上下に移動させ
る昇降ステージ６４と、スクリーン版６３の上に供給さ
れるクリームはんだ６５をスクリーン版６３の開口部に
充填するための、モーター（図示せず）などにより駆動
されてスクリーン版６３の上方で左右に往復運動可能な
１対のスキージ６６ａおよび６６ｂとを備える。図６
は、昇降ステージ６４により上下に移動される固定ブロ
ック６２が上側位置にあるときを示し、この位置では、
固定ブロック６２の上にある基板６１が、スクリーン版
６３の下面と接触するように配置される。

【０００４】まず、スクリーン版６３から離れた下側位
置にある固定ブロック６２の上に、配線パターンが形成
された基板６１を配置して固定し、基板６１が、その上
方に位置するスクリーン版６３に接触するように、基板
６１および固定ブロック６２が取り付けられた昇降ステ
ージ６４を上側位置へと移動させる（図６）。このスク
リーン版６３には、所定の印刷パターンに従って所定の
形状の開口部（または貫通穴、図示せず）が所定の箇所
に設けられており、スクリーン版６３に設けられた開口
部が基板６１上の所定の箇所と一致するように、スクリ
ーン版６３および基板６１が位置合わせされている。こ
のスクリーン版６３は、例えば０．１２ｍｍの厚さを有
し得る。

【０００５】このとき図６に示すように、１対のスキー
ジ６６ａおよび６６ｂがスクリーン版６３の左側端部上
に位置し、右方向７０（左側端部から右側端部に向かう
方向）に移動するように準備されており、また、スキー
ジ６６ａおよび６６ｂの間に位置するスクリーン版６３
の上には、クリームはんだ６５が供給されている。そし
て、上記のように基板６１がスクリーン版６３の直ぐ下
に接触して配置された後、右方向７０の移動方向におい
て後方側に位置するスキージ６６ａをスクリーン版６３
に圧接させ、前方側に位置するスキージ６６ｂをスクリ
ーン版６３から離した状態で、スクリーン版６３の左側
端部からスクリーン版６３の右側端部まで、右方向７０
に平行移動させる。その結果、移動方向においてスキー
ジ６６ａの前方にあるクリームはんだ６５がローリング
しながら移動し、スクリーン版６３に設けられた開口部
に充填される。

【０００６】充填終了後、昇降ステージ６４を下方に動
かして基板６１をスクリーン版６３から離して元の下側
位置へ移動させると、開口部に充填されたクリームはん
だはスクリーン版６３を通り抜けて、即ち「版抜け」し
て、基板６１上の配線パターンの所定の箇所上に付着し
た状態で残る。これにより、クリームはんだが基板上の
所定の箇所にのみ付着し、所望のパターンで基板上に印
刷される。得られた基板６１は、その後固定ブロック６
２から取り外され、新たな基板６１が固定ブロック６２
上に配置される。また、新たな基板６１が上側位置へ移
動されてスクリーン版６３に接触して配置されると、１
対のスキージ６６ａおよび６６ｂの移動方向が反転し、
今度は左方向７１の移動方向において後方側に位置する
スキージ６６ｂをスクリーン版６３に圧接させ、前方側
に位置するスキージ６６ａをスクリーン版６３から離し
た状態で、１対のスキージ６６ａおよび６６ｂが左方向
７１に移動して、上記と同様にクリームはんだ６５が印
刷される。

【０００７】上記のようなクリームはんだには、一般的
には、スズおよび鉛を主成分とする粒径２０〜４０μｍ
のはんだ粒子８１で構成される粒状材料と、ロジン、活
性剤および溶剤などから成る液体のフラックス８２とを
混合したものが用いられている（図７（ａ）を参照のこ
と）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
化および高機能化の要求に従って、電子回路基板の更な
る高集積化を図るべく、電子部品の高密度実装化がます
ます進行する方向にあり、より微細な回路実装技術の開
発が求められている。これに伴って、基板に実装される
電子部品の小型化が進む一方で、従来の大型の電子部品
も依然として使用されているため、これら大型部品と小
型部品とを同一基板上に混載した電子回路基板が作製さ
れているという現状がある。

【０００９】このような電子回路基板の作製において
は、大型部品を接合するための開口部および小型部品を
接合するための開口部（以下、それぞれ大型部品用開口
部および小型部品用開口部とも言う）が混在したスクリ
ーン版を用いて、クリームはんだを基板上に印刷してい
る。しかし、スクリーン版の厚さを従来と同程度に維持
したままで、単に大型部品用開口部と、大型部品用開口
部よりも開口面積の小さい小型部品用開口部とをこれに
混在させて用いて、クリームはんだを基板に印刷する
と、小型部品用開口部に充填されたクリームはんだが版
抜けせずに開口部に残留し、基板上に印刷されないもの
があると言う問題がある。

【００１０】スクリーン印刷法によれば、上述したよう
にクリームはんだの充填工程およびいわゆる「版抜け」
工程を経てクリームはんだが供給され、スクリーン版の
１つの開口部を通って基板上に付着・供給されるクリー
ムはんだは、該開口部とほぼ同じ平面サイズを有し、ス
クリーン版６３とほぼ同じ厚さ（即ち、開口部とほぼ同
じ高さ）を有する。版抜け工程では、スクリーン版の開
口部に充填されたクリームはんだと基板との密着力と、
該クリームはんだとスクリーン版の開口部壁面との摩擦
力（または付着力）とのバランス（または相対関係）が
重要となり、充填されたクリームはんだがスクリーン版
から良好に離れ得るためには（即ち、良好な「版離れ」
を得るためには）、該密着力のほうが該摩擦力よりも大
きいことが必要である。

【００１１】このような密着力と摩擦力の大きさのバラ
ンスは、通常、開口部に充填されたクリームはんだが接
触している基板の面積（即ち、開口面積）ならびに開口
部壁面の面積の大きさのバランスに依存する。よって、
開口部高さ（即ち、スクリーン版厚さ）一定の下で開口
面積を小さくすると、開口面積の減少割合より小さい割
合で開口部壁面の面積が減少するため、密着力と摩擦力
の大きさのバランスが崩れて、やがては摩擦力よりも密
着力のほうが小さくなり、開口部に充填されたクリーム
はんだが版抜けせずに開口部に残留し易くなる。このた
め、大型部品用開口部よりも開口部面積が小さい小型部
品用開口部で、クリームはんだが版抜けせずに開口部に
残留し得ることとなる。

【００１２】この問題を克服するため、クリームはんだ
の基板との密着力が開口部壁面との摩擦力に打ち勝ち得
るのに十分な程度に摩擦力を低下させるように、スクリ
ーン版の厚みをより薄くすることも考えられるが、これ
は、以下に詳述するような理由により、大型部品を基板
に十分な強度で接合することができないという新たな問
題を生じ得る。

【００１３】基板上に印刷されるクリームはんだのう
ち、これに含まれるはんだ粒子のはんだ材料が基板と電
子部品とを接合する役割を果たし、接合部分において十
分な接合強度を得るためにはある程度の量のはんだ材料
を必要とする。所定の組成を有するクリームはんだにお
いて、１つの開口部に充填されるクリームはんだ中のは
んだ材料の量は、開口部の開口面積および高さによって
規定される充填容積に依存する。ここで、開口部の面積
は、電子部品の規格によってある程度決まっているた
め、これを設計変更することは既存設備維持等の観点か
ら好ましくない。よって、開口部面積を変更することな
く、上記のようにスクリーン版の厚みを薄くすれば、開
口部に充填されるクリームはんだの量、ひいてはこれに
含まれるはんだ材料の量が減少して、大型部品と基板と
の間の接合強度の低下を招くことになる。従って、基板
に大型部品を十分な強度で接合するのに必要な量のはん
だ材料を開口部に充填するためには、スクリーン版の厚
さをある程度厚く保つ必要があり、単にスクリーン版の
厚みを薄くすることは十分な解決策ではない。

【００１４】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、電子部品を基板
に接合するために利用され、基板上にスクリーン印刷さ
れ得る充填ペーストであって、電子部品の接合強度の低
下を招くことなく良好な版離れが得られる充填ペースト
ならびに充填ペーストの充填方法および充填装置を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、開口部に
充填されるクリームはんだのうち、これに含まれるはん
だ粒子が開口部を占める割合を増加させ、はんだ粒子以
外の成分が開口部を占める割合（空隙率）を減少させる
ことによって、上述の課題を解決できることを見出し
た。従来のクリームはんだのうち、はんだ粒子８１は、
図７（ｂ）に示すように、１つのピークを有する（即ち
「単峰性」の）粒径分布を示し、概略的には正規分布に
近い分布をしていると考えられる。このようなはんだ粒
子８１とフラックス８２とから成るクリームはんだをス
クリーン版の開口部に充填すると、１つの理想的な態様
においては図７（ａ）に示すような状態で、はんだ粒子
８１とフラックス８２とがおよそ１：１の体積比で存在
する。よって、はんだ粒子８１によって占められない開
口部の空間の割合（換言すれば、フラックス８２が開口
部を占める割合）を空隙率とすれば、約０．５となる。
本発明者らは、空隙率を減少させるためにはんだ粒子の
粒径分布に着目し、本発明を完成させるに至った。

【００１６】本発明の１つの要旨においては、被充填体
に所定のパターンで設けられた開口部に充填される充填
ペーストであって、複数のピークを有する粒径分布を示
す導電性の粒状材料を含む充填ペーストが提供される。

【００１７】本発明の充填ペーストに含まれる粒状材料
は、複数のピークを有する（即ち「多峰性」の）粒径分
布を示すので、このような充填ペーストを開口部に充填
すると、１つのピークを有する粒径分布を示す粒子材料
を含む充填ペーストを充填する場合よりも低い空隙率を
得ることが可能となる。尚、本明細書において、用語
「空隙率」とは、充填ペーストが充填される開口部の空
間に対する、粒状材料によって占められない部分の割合
を言うものとし、「充填率」とは、充填ペーストが充填
される開口部の空間に対する、粒状材料によって占めら
れる部分の割合を言うものとする。

【００１８】好ましい態様においては、上記粒状材料の
粒径分布は第１のピークおよび第２のピークを有し、第
２のピークの粒径を第１のピークの粒径の１／３〜１／
２とすることができる。このような粒径分布を有する充
填ペーストを開口部に充填すると、第１のピークまたは
その近傍の粒径を有する粒子間の隙間に、第２のピーク
またはその近傍の粒径を有する粒子が嵌まり込むため、
より低い空隙率を得ることができる。このとき、第１の
ピークまたはその近傍の粒径を有する粒子と、第２のピ
ークまたはその近傍の粒径を有する粒子との数の比は約
１：１であることが好ましく、この場合には約０．３〜
０．４の空隙率を得ることができ、１つの開口部につ
き、従来よりも約１．２〜１．４倍の量の粒状材料を供
給することができる。

【００１９】具体的には、第１のピークの粒径は２８〜
３２μｍの範囲にあり、第２のピークの粒径が１０〜１
６μｍの範囲にある粒状材料を含む充填ペーストが挙げ
られる。このような粒状材料は、粒状材料を基準とし
て、例えば、２０〜４０μｍの範囲（２０μｍ以上、４
０μｍ以下の範囲）にある粒子を８３〜９５重量％で、
５〜２０μｍの範囲（５μｍ以上、２０μｍ未満の範
囲）にある粒子を５〜１７重量％で含む。

【００２０】より好ましい態様においては、上記粒状材
料の粒径分布は第１のピーク、第２のピークおよび第３
のピークを有し、第２のピークの粒径を第１のピークの
粒径の１／３〜１／２とし、第３のピークの粒径を第１
のピークの粒径の１／５〜１／４とすることができる。
このような粒径分布を有する充填ペーストを開口部に充
填すると、第１のピークまたはその近傍の粒径を有する
粒子間の隙間に、第２のピークまたはその近傍の粒径を
有する粒子が嵌まり込み、更に、第１のピークまたはそ
の近傍の粒径を有する粒子と第２のピークまたはその近
傍の粒径を有する粒子との隙間に、第３のピークまたは
その近傍の粒径を有する粒子が嵌まり込むため、より一
層低い空隙率を得ることができる。このとき、第１のピ
ークまたはその近傍の粒径を有する粒子と、第２のピー
クまたはその近傍の粒径を有する粒子と、第３のピーク
またはその近傍の粒径を有する粒子との数の比は約１：
１：２であることが好ましく、この場合には約０．２〜
０．３の空隙率を得ることができ、１つの開口部につ
き、従来よりも約１．４〜１．６倍の量の粒状材料を供
給することができる。

【００２１】具体的には、第１のピークの粒径は２８〜
３２μｍの範囲にあり、第２のピークの粒径は１０〜１
６μｍの範囲にあり、第３のピークの粒径は６〜８μｍ
の範囲にある粒状材料を含む充填ペーストが挙げられ
る。このような粒状材料は、粒状材料を基準として、例
えば、２０〜４０μｍの範囲（２０μｍ以上、４０μｍ
以下の範囲）にある粒子を９４〜７０重量％で、１０〜
２０μｍの範囲（１０μｍ以上、２０μｍ未満の範囲）
にある粒子を２〜１３重量％で、５〜１０μｍの範囲
（５μｍ以上、１０μｍ未満の範囲）にある粒子を４〜
１７重量％で含む。

【００２２】本発明のもう１つの要旨によれば、被充填
体に所定のパターンで設けられた開口部に充填ペースト
を充填する方法であって、上記のように粒径分布が複数
のピークを有するように充填前に予め調製された本発明
の充填ペーストを用いる方法が提供される。ここで、充
填ペーストは常套の方法、例えばスキージまたは密閉式
ヘッドを用いる方法によって被充填体の開口部に充填さ
れ得る。

【００２３】また、充填ペーストは、充填後に上記のよ
うな粒径分布で粒状材料を含んでいればよいので、本発
明の上記方法のように、充填前に予め調製された充填ペ
ーストを用いてもよいが、ピーク粒径（即ち粒径分布に
存在するピークの粒径）の異なる粒状材料を、少なくと
も一方は該粒状材料を含む充填ペーストの形態で開口部
に別々に充填しても同様の効果を得ることができる。例
えば、ピーク粒径が大きいほうの第１の導電性粒状材料
をそのままの形態（即ち粉末の形態）とし、ピーク粒径
が小さいほうの導電性粒状材料（第２の導電性粒状材
料、ならびに場合によっては第３の導電性粒状材料）を
充填ペーストの形態で、開口部に別々に充填してよい。

【００２４】尚、本発明の上記充填ペーストのように多
峰性の粒径分布を示すように意図的に調製したものを除
いて、粒状材料の粒径は、一般的には単峰性の正規分布
に近い分布をしていると考えられるので、調製に用いる
第１および第２の導電性粒状材料のピーク粒径、ならび
に場合によっては第３の導電性粒状材料のピーク粒径
は、平均粒径と実質的に同じであると見なすことができ
る。

【００２５】よって、本発明の別の要旨によれば、被充
填体に所定のパターンで設けられた開口部に充填ペース
トを充填する方法であって：（ａ）第１の導電性粒状材
料または該第１の導電性粒状材料を含む充填ペーストを
開口部に充填する工程と；（ｂ）第１の導電性粒状材料
の粒径分布とピークが異なる粒径分布を有する（また
は、第１の導電性材料と平均粒径が異なる）第２の導電
性粒状材料を含む充填ペーストを該開口部に充填する工
程とを含む方法が提供される。

【００２６】工程（ａ）および工程（ｂ）については、
いずれを先に実施してもよい。また、導電性粒状材料
は、その粒径分布の粒径の上限値（最大値）が開口部の
高さよりも小さければよい。また、第２の導電性粒状材
料のピーク粒径（または平均粒径）は、第１の導電性粒
状材料のピーク粒径（または平均粒径）の１／３〜１／
２であることが好ましく、具体的には、第１の導電性粒
状材料のピーク粒径（または平均粒径）は２８〜３２μ
ｍの範囲にあり、第２の導電性粒状材料のピーク粒径
（または平均粒径）は１０〜１６μｍの範囲にあり得
る。

【００２７】好ましい態様においては、本発明の上記方
法は、（ｃ）第１の導電性粒状材料および第２の導電性
粒状材料の粒径分布とピークが異なる粒径分布を有する
（または、第１の導電性材料と平均粒径が異なる）第３
の導電性粒状材料を含む充填ペーストを前記開口部に充
填する工程を更に含む。

【００２８】工程（ａ）、工程（ｂ）および工程（ｃ）
を実施する順序は特に限定されず、任意の順に実施して
よい。また、第２の導電性粒状材料のピーク粒径（また
は平均粒径）は、第１の導電性粒状材料のピーク粒径
（または平均粒径）の１／３〜１／２であり、第３の導
電性粒状材料のピーク粒径（または平均粒径）は、第１
の導電性材料のピーク粒径（または平均粒径）の１／５
〜１／４であることが好ましく、具体的には、第１の導
電性粒状材料のピーク粒径（または平均粒径）は２８〜
３２μｍの範囲にあり、第２の導電性粒状材料のピーク
粒径（または平均粒径）は１０〜１６μｍの範囲にあ
り、第３の導電性粒状材料のピーク粒径（または平均粒
径）は６〜８μｍの範囲にあり得る。

【００２９】本発明の更に別の要旨においては、被充填
体に所定のパターンで設けられた開口部に充填ペースト
を充填する装置であって、第１の導電性粒状材料または
該第１の導電性粒状材料を含む充填ペーストを開口部に
充填するための１対の第１のスキージと、第１の導電性
粒状材料の粒径分布とピークが異なる粒径分布を有する
第２の導電性粒状材料を含む充填ペーストを該開口部に
充填するための１対の第２のスキージとを備える装置が
提供される。これら第１のスキージおよび第２のスキー
ジのいずれか一方が、他方の１対のスキージの内側に挟
まれて配置されていても、あるいは、他方の１対のスキ
ージの外側に並んで配置されていてもよい。

【００３０】本発明の更に別の要旨によれば、被充填体
に所定のパターンで設けられた開口部に充填ペーストを
充填する装置であって、第１の導電性粒状材料または該
第１の導電性粒状材料を含む充填ペーストを収容し、第
１のセルの吐出口から吐出して開口部に充填するための
第１のセルと、第１の導電性粒状材料の粒径分布とピー
クが異なる粒径分布を有する第２の導電性粒状材料を含
む充填ペーストを収容し、第２のセルの吐出口から吐出
して該開口部に充填するための第２のセルとを有するヘ
ッドを備える装置が提供される。これら第１のセルおよ
び第２のセルのいずれか一方が、１対のセルの形態で構
成され、該１対のセルの吐出口の間に、他方のセルの吐
出口が位置するように配置され得る。

【００３１】これら本発明の充填装置は、上述のよう
な、ピーク粒径（または平均粒径）の異なる粒状材料
を、少なくとも一方は該粒状材料を含む充填ペーストの
形態で別々に開口部に充填するタイプの本発明の方法を
実施するのに好適に利用され得る。尚、本発明の上記充
填装置は、ピーク粒径の異なる２種の粒状材料を充填す
るための装置に関するが、スキージの数またはセルの数
を変更して、３種またはそれ以上のピーク粒径の異なる
粒状材料を開口部に充填するように改変することは、当
業者には容易に想到され得るであろう。

【００３２】上述のような本発明の充填ペースト、充填
方法および充填装置によれば、いずれも従来より低い空
隙率を得ることができ、１つの開口部につきより多くの
量の粒状材料を充填することが可能となる。

【００３３】本発明の充填ペースト、充填ペーストの充
填方法および／または充填装置は、スクリーン版を用い
て充填ペーストを被印刷体上に印刷する印刷方法および
印刷装置に利用できる。本発明の１つの態様では、「被
充填体」をスクリーン版とし、「導電性の粒状材料」を
はんだ粒子とし、「充填ペースト」をはんだ粒子とフラ
ックスとを含むクリームはんだとし、被印刷体である基
板の上にスクリーン版を配置し、クリームはんだをスク
リーン版の開口部に充填し、その後スクリーン版とその
下に配置された基板とを離すことによって、クリームは
んだを基板上に印刷することができる。この場合、従来
のクリームはんだよりも空隙率が小さい（即ち、はんだ
粒子の充填率が高い）ため、被充填体であるスクリーン
版の厚さを従来より薄くしても、電子部品を十分な強度
で接合し得る量のはんだ材料を１つの開口部に供給する
ことができる。例えば、従来は０．１２ｍｍ程度であっ
たスクリーン版の厚みを０．０８ｍｍ程度にまで薄くし
ても、従来と同等の量のはんだ材料を供給することがで
きる。よって、電子部品の接合強度の低下を招くことな
く良好な版離れを得ることが可能となり、上述の課題を
解決することができる。尚、本明細書において、「はん
だ粒子」とははんだ材料からなる個々の粒状物を言うも
のとし、スズおよび鉛を主成分とするはんだ材料から成
るもの、ならびに鉛フリーのはんだ材料から成るものを
含むものとする。

【００３４】しかしながら、本発明に言う「充填ペース
ト」はクリームはんだに限定されず、例えば安定した電
気特性、高い接合強度、接合信頼性などを得るために粒
状材料を高密度で充填することが望まれる充填ペースト
に広く解釈されるべきである。例えば、用語「充填ペー
スト」は、はんだ粒子を粒状材料として含むクリームは
んだのみならず、粒状材料としてカーボン粉末またはグ
ラファイト粉末あるいは銀粉末などを含む導電性ペース
トなどを含み得る。

【００３５】また、本発明の充填ペースト、充填方法お
よび充填装置は、被充填体としてスクリーン版を用いて
充填ペースト（例えばクリームはんだ）を基板上に印刷
する場合に利用され得るが、スクリーン版を用いること
なく、被充填体となる回路基板などの開口部および／ま
たは凹部に充填ペーストを充填する場合にも利用可能で
ある。例えば、基板に形成されたビアホールなどに導電
性ペーストを直接的に充填する場合などにも適用でき
る。この場合、導電性ペースト導電性粒状材料の充填率
を高めることができる。

【００３６】また、導電性の粒子材料は、必ずしも１種
の材料から成る必要はなく、種類の異なる材料から成る
粒状物を含んでいてもよい。例えば、はんだ材料から成
る粒状物（はんだ粒子）と、はんだ材料よりも高融点の
金属材料から成る粒状物との混合物を粒状材料として用
いることもできる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の１つの実
施形態における充填ペーストについて図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本実施形態の充填ペーストを説明
する模式図であり、図１（ａ）は充填ペーストの１つの
理想的な概略模式断面図、図１（ｂ）は充填ペーストに
含まれる粒状材料の粒径分布を示す図である。

【００３８】本実施形態の充填ペーストは、図１（ａ）
に示すように、はんだ材料から成るはんだ粒子（後述の
はんだ粒子１および２を含む）と、液体のフラックス５
とで構成されるクリームはんだである。このはんだ粒子
は、図１（ｂ）に示すように、２８〜３２μｍの範囲に
ある第１のピークＡと、１０〜１６μｍの範囲にある第
２のピークＢとの２つのピークを有する粒径分布を示
す。このとき、第２のピークＢの粒径は、第１のピーク
Ａの粒径の１／３〜１／２の範囲内となる。図１（ａ）
においては、第１のピークＡまたはその近傍の粒径を有
するはんだ粒子１と、第２のピークＢまたはその近傍の
粒径を有するはんだ粒子２とを代表的に示すものとす
る。

【００３９】このようなクリームはんだ（充填ペース
ト）は、各々ピークの異なる、単峰性の粒径分布を示す
２種のはんだ原料をフラックスと共に混合することによ
って調製することができる。例えば、粒径分布が２０〜
４０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径（および平均粒
径）が約２８〜３２μｍ（ピークＡ）であるのはんだ原
料Ｘと、粒径分布が５〜２０μｍの範囲に亘り、そのピ
ーク粒径（および平均粒径）が約１０〜１６μｍ（ピー
クＢ）であるはんだ原料Ｙとをフラックスと共に混合す
ることによって、本実施形態のクリームはんだを調製す
ることができる。これらは、例えば、はんだ原料Ｘおよ
びＹの粒子数の比が約１：１となるように１００重量部
のはんだ原料Ｘに対してはんだ原料Ｙを５〜２０重量部
とし、はんだ原料の合計に対するフラックスの体積比を
約０．３５〜１倍として混合され得る。このようにして
得られたクリームはんだは、粒状材料を基準として、２
０〜４０μｍの範囲（２０μｍ以上、４０μｍ以下の範
囲）にあるはんだ粒子を８３〜９５重量％で、５〜２０
μｍの範囲（５μｍ以上、２０μｍ未満の範囲）にある
はんだ粒子を５〜１７重量％で含み得る。

【００４０】以上のような本実施形態の充填ペースト
（クリームはんだ）は、電子部品を基板に実装するため
の接合材料として利用でき、例えば図６を参照しながら
上述した従来のスクリーン印刷方法および印刷装置によ
り、スクリーン版の開口部に充填して、基板上に印刷す
ることができる。このとき、スクリーン版の開口部の高
さ（即ち、スクリーン版の厚さ）が、粒状材料の粒径分
布の最大値（本実施形態では４０μｍ）よりも大きいス
クリーン版を用いる必要がある。

【００４１】以上のような充填ペーストでは、理想的に
は図１（ａ）に示すように、はんだ原料Ｘに由来する第
１のピークＡまたはその近傍の粒径を有する粒子１同士
の隙間に、はんだ原料Ｙに由来する第２のピークＢまた
はその近傍の粒径を有する粒子２が嵌まり込む。本実施
形態の充填ペーストによれば、このようにして、より大
きな粒子径を有する粒子の間により小さな粒子径を有す
る粒子が少なくとも部分的に嵌まり込む。このため、従
来の空隙率（約０．５）よりも低い、例えば約０．３〜
０．４の空隙率を得ることができ、粒状材料であるはん
だ粒子の充填率を高くすることができ、具体的には、１
つの開口部につき、従来よりも約１．２〜１．４倍の量
のはんだ材料を供給することができる。これにより、ス
クリーン版に設けられた１つの開口部に充填されるはん
だ材料の量を維持しつつ、スクリーン版の厚みを従来よ
りも薄くでき、例えば、従来は０．１２ｍｍ程度であっ
たスクリーン版の厚みを０．０８ｍｍ程度にまで薄くし
ても、従来と同等の量のはんだ材料を供給することがで
きる。よって、大型部品などでも十分な接合強度で基板
に接合することができる量のはんだ材料を開口部に供給
でき、かつ、小型部品などのための小さな開口部におい
ても充填ペーストの良好な版離れが得られる。従って、
本発明の充填ペーストは、特に大型部品および小型部品
の混載に良好に用いられ得る。

【００４２】（実施形態２）本発明のもう１つの実施形
態における充填ペーストについて図面を参照しながら説
明する。図２は、本実施形態の充填ペーストを説明する
模式図である。

【００４３】本実施形態の充填ペーストは、図２（ａ）
に示すように、はんだ材料から成るはんだ粒子（後述の
はんだ粒子１、２および３を含む）と、液体のフラック
ス５とで構成されるクリームはんだである。このはんだ
粒子は、図２（ｂ）に示すように、２８〜３２μｍの範
囲にある第１のピークＡと、１０〜１６μｍの範囲にあ
る第２のピークＢと、６〜８μｍの範囲にある第３のピ
ークＣの３つのピークを有する粒径分布を示す。このと
き、第２のピークＢの粒径は、第１のピークＡの粒径の
１／３〜１／２の範囲内となり、第３のピークＣの粒径
は、第１のピークＡの粒径の１／５〜１／４の範囲内と
なる。図２（ａ）においては、第１のピークＡまたはそ
の近傍の粒径を有するはんだ粒子１と、第２のピークＢ
またはその近傍の粒径を有するはんだ粒子２と、第３の
ピークＣまたはその近傍の粒径を有するはんだ粒子３と
を代表的に示すものとする。

【００４４】このようなクリームはんだ（充填ペース
ト）は、実施形態１と同様に、各々ピークの異なる、単
峰性の粒径分布を示す３種のはんだ原料をフラックスと
共に混合することによって調製することができる。例え
ば、粒径分布が２０〜４０μｍの範囲に亘り、そのピー
ク粒径（および平均粒径）が約２８〜３２μｍ（ピーク
Ａ）であるはんだ原料Ｘと、粒径分布が１０〜２０μｍ
の範囲に亘り、そのピーク粒径（および平均粒径）が約
１０〜１６μｍ（ピークＢ）であるはんだ原料Ｙ’と、
粒径分布が５〜１０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径
（および平均粒径）が約６〜８μｍ（ピークＣ）である
はんだ原料Ｚとをフラックスと共に混合することによっ
て、本実施形態のクリームはんだを調製することができ
る。これらは、例えば、はんだ原料Ｘ、Ｙ’およびＺの
粒子数の比が約１：１：２となるように１００重量部の
はんだ原料Ｘに対してはんだ原料Ｙ’を３〜１５重量部
で、はんだ原料Ｚを５〜２０重量部とし、はんだ原料の
合計に対するフラックスの体積比を約０．２５〜１倍と
して混合され得る。このようにして得られたクリームは
んだは、粒状材料を基準として、２０〜４０μｍの範囲
（２０μｍ以上、４０μｍ以下の範囲）にあるはんだ粒
子を９４〜７０重量％で、１０〜２０μｍの範囲（１０
μｍ以上、２０μｍ未満の範囲）にあるはんだ粒子を２
〜１３重量％で、５〜１０μｍの範囲（５μｍ以上、１
０μｍ未満の範囲）にあるはんだ粒子を４〜１７重量％
で含み得る。

【００４５】以上のような本実施形態の充填ペースト
（クリームはんだ）もまた実施形態１と同様に、電子部
品を基板に実装するための接合材料として利用でき、例
えば図６を参照しながら上述した従来のスクリーン印刷
方法および印刷装置により、スクリーン版の開口部に充
填して、基板上に印刷することができる。

【００４６】以上のような充填ペーストでは、理想的に
は図２（ａ）に示すように、はんだ原料Ｘに由来する第
１のピークＡまたはその近傍の粒径を有する粒子１同士
の隙間に、はんだ原料Ｙ’に由来する第２のピークＢま
たはその近傍の粒径を有する粒子２が嵌まり込み、更
に、はんだ原料Ｘに由来する第１のピークＡまたはその
近傍の粒径を有する粒子１とはんだ原料Ｙに由来する第
２のピークＢまたはその近傍の粒径を有する粒子２との
隙間に、はんだ原料Ｚに由来する第３のピークＣまたは
その近傍の粒径を有する粒子３が嵌まり込む。本実施形
態の充填ペーストによれば、このようにして、より大き
な粒子径を有する粒子の間により小さな粒子径を有する
粒子が少なくとも部分的に嵌まり込む。このため、実施
形態１の空隙率よりも低い、例えば約０．２〜０．３の
空隙率を得ることができ、粒状材料であるはんだ粒子の
充填率を更に高くすることができ、具体的には、１つの
開口部につき、従来よりも約１．４〜１．６倍の量のは
んだ材料を供給することができる。これにより、スクリ
ーン版に設けられた１つの開口部に充填されるはんだ材
料の量を維持しつつ、スクリーン版の厚みを従来よりも
薄くでき、例えば、従来は０．１２ｍｍ程度であったス
クリーン版の厚みを０．０７ｍｍ程度にまで更に薄くし
ても、従来と同等の量のはんだ材料を供給することがで
きる。本実施態様によれば、実施形態１の充填ペースト
よりも高い効果を得ることが可能となる。

【００４７】（実施形態３）本発明の１つの実施形態に
おける充填ペーストの充填方法および充填装置として、
充填ペーストの印刷方法および印刷装置について図面を
参照しながら以下に説明する。尚、図６を参照しながら
上述した従来の印刷方法および印刷装置と異なる点を中
心に説明するものとする。

【００４８】本実施形態の印刷装置は、図６を参照しな
がら上述した従来の印刷装置に、１対のスキージの内側
にて、該１対のスキージにより挟まれて配置された別の
もう１対のスキージを更に備える点で異なる。より詳細
には、本実施形態の印刷装置は、図３に示すように、被
印刷体である基板１１を固定する固定ブロック１２と、
開口部（図示せず）が所定のパターンに従って設けられ
たスクリーン版１３と、固定ブロック１２を上下に移動
させる昇降ステージ１４と、スクリーン版１３の上に供
給される第１のクリームはんだ（充填ペースト）１５お
よび第２のクリームはんだ（充填ペースト）１７をスク
リーン版１３の開口部にそれぞれ充填するための、１対
の第１のスキージ１６ａおよび１６ｂならびに１対の第
２のスキージ１８ａおよび１８ｂとを備える。第１のス
キージ１６ａおよび１６ｂならびに第２のスキージ１８
ａおよび１８ｂは、モーター（図示せず）などの駆動に
よりスクリーン版３の上方で左右に往復運動可能であ
り、第１のスキージ１６ａおよび１６ｂが第２のスキー
ジ１８ａおよび１８ｂの内側にて第２のスキージ１８ａ
および１８ｂに挟まれるように配置される。

【００４９】このような印刷装置を用いる印刷方法につ
いて以下に説明する。本実施形態においては、スクリー
ン版１３の厚さは約８０〜９０μｍとし、第１のクリー
ムはんだ１５に含まれる第１の導電性粒状材料および第
２のクリームはんだ１７に含まれる第２の導電性粒状材
料には、実施形態１の充填ペーストを調製するために例
示したはんだ原料ＸおよびＹをそれぞれ用いるものとす
る。即ち、第１のクリームはんだ１５に含まれる第１の
導電性粒状材料（はんだ原料Ｘ）は、粒径分布が２０〜
４０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径（および平均粒
径）が約２８〜３２μｍであるはんだ粉末とし、第２の
クリームはんだ１７に含まれる第２の導電性粒状材料
（はんだ原料Ｙ）は、粒径分布が５〜２０μｍの範囲に
亘り、そのピーク粒径（および平均粒径）が約１０〜１
６μｍであるはんだ粉末とする。第１のクリームはんだ
１５および第２のクリームはんだ１７には、はんだ粉末
とフラックスを例えば１：１の体積比で各々混合したも
のを用い得る。このとき、第２の導電性粒状材料のピー
クの粒径は、第１の導電性粒状材料のピークの粒径の１
／３〜１／２となる。

【００５０】まず、従来と同様にして昇降ステージ１４
を用いてスクリーン版１３の下に基板１１を接触して配
置する。このとき図３では、スキージ１６ａ、１６ｂ、
１８ａおよび１８ｂがスクリーン版１３の左側端部の上
に位置し、左側端部から右側端部に向かう右方向２０に
移動するように準備されており、また、第１のクリーム
はんだ１５を第１のスキージ１６ａおよび１６ｂの間に
供給し、第２のクリームはんだ１７をクリームはんだ１
７ａおよび１７ｂとして第１のスキージ１６ａと第２の
スキージ１８ａとの間ならびに第１のスキージ１６ｂと
第２のスキージ１８ｂとの間にそれぞれ供給されてい
る。その後、第１のスキージ１６ａおよび１６ｂと第２
のスキージ１８ａおよび１８ｂをスクリーン版１３に各
々圧接させた状態で右方向２０に移動させる。この結
果、まず、第１のクリームはんだ１５がローリングしな
がら移動してスクリーン版１３の開口部に充填され、次
いで、第２のクリームはんだ１７ａが同様にして開口部
に充填される。他方、第２のクリームはんだ１７ｂは、
スキージ１６ｂにより掬い上げられつつスクリーン版１
３の上を移動するので、押圧力を受けず、スクリーン版
１３の開口部にほとんど充填されない。

【００５１】このとき、開口部に充填されるクリームは
んだ１５および１７ａのはんだ粒子の充填率をできるだ
け高くするように、スキージ１６ａおよび１８ａの押圧
力や移動速度などを適宜調節する。具体的には、ピーク
粒径の小さいほうの導電性粒状材料（本実施形態では第
２のクリームはんだ１７）を充填するためのスキージ
（本実施形態ではスキージ１８）の押圧力（または印
圧）をより高くし、そのスキージ角度をより小さくする
ことが好ましい。これにより、実施形態１の充填ペース
トを従来の方法および装置により充填（または印刷）し
た場合と同程度の高い充填率を得ることができる。

【００５２】その後、昇降ステージ１４によりスクリー
ン版１３から基板１を離すと、クリームはんだ１５およ
び１７が混合された状態で基板１１上に印刷される。

【００５３】以上、第１のスキージ１６ａおよび１６ｂ
ならびに第２のスキージ１８ａおよび１８ｂが右方向２
０に移動する場合について説明したが、第１のスキージ
１６ａおよび１６ｂならびに第２のスキージ１８ａおよ
び１８ｂが左方向２１に移動する場合には、まず、クリ
ームはんだ１５がスクリーン版１３の開口部に充填さ
れ、次いで、クリームはんだ１７ｂが充填されるので、
クリームはんだ１５および１７の充填順序は、スキージ
１６ａ、１６ｂ、１８ａおよび１８ｂが右方向２０およ
び左方向２１のいずれに移動するかにかかわらず同じで
ある。

【００５４】本実施形態によれば、実施形態１の充填ペ
ーストを従来の方法および装置により充填（または印
刷）した場合と同程度の充填率を得ることができ、実施
形態１と同様の効果を奏し得る。

【００５５】尚、本実施形態の装置および／または方法
には種々の改変がなされ得ることが理解されよう。例え
ば、本実施形態においてはスクリーン版の開口部に第１
の導電性粒状材料を含む充填ペーストを充填してから第
２の導電性粒状材料を含む充填ペーストを充填している
が、本発明はこれに限定されず、充填する順序を逆にし
てもよい。

【００５６】また、本実施形態においては、２対のスキ
ージを用いてピークの異なる２種の導電性粒状材料をそ
れぞれ含む充填ペーストを充填しているが、重なって配
置された３対またはそれ以上のスキージを用いてピーク
粒径の異なる３種またはそれ以上の導電性粒状材料をそ
れぞれ含む充填ペーストをそれぞれ充填するようにして
もよい。例えば、３種の導電性粒状材料をそれぞれ含む
充填ペーストを利用する場合、実施形態２の充填ペース
トを調製するために例示したはんだ原料Ｘ、Ｙ’および
Ｚを第１、第２および第３の導電性粒状材料としてそれ
ぞれ含むクリームはんだを用いることができる。即ち、
第１の導電性粒状材料（はんだ原料Ｘ）は、粒径分布が
２０〜４０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径（および
平均粒径）が約２８〜３２μｍであるはんだ粉末とし、
第２の導電性粒状材料（はんだ原料Ｙ’）は、粒径分布
が１０〜２０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径（およ
び平均粒径）が約１０〜１６μｍであるはんだ粉末と
し、第３の導電性粒状材料（はんだ原料Ｚ）は、粒径分
布が５〜１０μｍの範囲に亘り、そのピーク粒径（およ
び平均粒径）が約６〜８μｍであるはんだ粉末とする。
クリームはんだには、はんだ粉末とフラックスを例えば
１：１の体積比で各々混合したものを用い得る。このと
き、第２の導電性粒状材料のピークの粒径は、第１の導
電性粒状材料のピークの粒径の１／３〜１／２となり、
第３の導電性粒状材料のピークの粒径は、第１の導電性
材料のピークの粒径の１／５〜１／４となる。

【００５７】更に、ピーク粒径の異なる２種もしくは３
種またはそれ以上の導電性粒状材料は、少なくとも１種
のみが充填ペーストの形態であればよく、他の粒状材料
をそのままの形態で（即ちペースト状にすることなく、
粉末の形態で）用いるようにしてもよい。例えば、第１
の導電性粒状材料および第２の導電性粒状材料のいずれ
か一方を充填ペーストの形態で開口部に充填し、他方を
そのままの形態で開口部に充填することができる。より
低い空隙率（即ちより高い充填率）を得るためには、ま
ずピーク粒径の大きいほうの導電性材料（本実施形態で
は第１の導電性材料）をそのままの（即ち粉末）の形態
で開口部に充填し、次いでピーク粒径のより小さいほう
の導電性粒状材料を充填ペーストの形態で開口部に充填
することが好ましいが、まずピーク粒径の小さいほうの
導電性材料をそのままのの形態で開口部に充填し、次い
でピーク粒径のより大きいほうの導電性粒状材料を充填
ペーストの形態で開口部に充填するようにしてもよい。

【００５８】（実施形態４）本実施形態の装置は、実施
形態３の装置を改変したものであり、図４に示すよう
に、１対の第１のスキージ１６ａおよび１６ｂが、１対
の第２のスキージ１８ａおよび１８ｂの外側にて第２の
スキージ１８ａおよび１８ｂと並んで配置される点を除
いて実施形態３の装置と同様である。尚、図４におい
て、図３と同様の部材には同様の参照符号を付すものと
し、説明を省略する。

【００５９】本実施形態の装置を用いる場合にも、実施
形態３と同様にしてスキージ１６ａおよび１６ｂならび
に第２のスキージ１８ａおよび１８ｂを移動させて、ク
リームはんだなどの充填ペーストを基板の上に印刷する
ことができる。しかし、本実施形態では、第１のスキー
ジ１６ａおよび１６ｂならびに第２のスキージ１８ａお
よび１８ｂが右方向２０に向かって移動するときは、ス
クリーン版１３の開口部（図示せず）に、まず第２の導
電性粒状材料を含む充填ペースト１７が充填され、次い
で第１の導電性粒状材料を含む充填ペースト１５が充填
され、第１のスキージ１６ａおよび１６ｂならびに第２
のスキージ１８ａおよび１８ｂが左方向２１に向かって
移動するときは、まず第１の導電性粒状材料を含む充填
ペースト１５が充填され、次いで第２の導電性粒状材料
を含む充填ペースト１７が充填される。このため、スキ
ージの移動方向（右方向および左方向のいずれか）によ
って導電性粒状材料の充填順序が逆となるが、基板上に
印刷された後の充填ペーストにおける導電性粒状材料の
充填率（または空隙率）に及ぼされる影響は無視できる
程度である。従って、本実施形態の装置を用いてスクリ
ーン版の開口部に充填され、基板上に印刷された充填ペ
ーストもまた、従来よりも高い導電性粒状材料の充填率
を有し、実施形態３の場合と同様の効果を奏することが
できる。

【００６０】また、本実施形態についても上述の実施形
態３と同様に種々の改変がなされ得る。例えば、本実施
形態では２対のスキージを用いてピークの異なる２種の
導電性粒状材料をそれぞれ含む充填ペーストを充填して
いるが、横に並んで配置された３対またはそれ以上のス
キージを用いてピーク粒径の異なる３種またはそれ以上
の導電性粒状材料をそれぞれ含む充填ペーストをそれぞ
れ充填するようにしてもよい。更に、ピーク粒径の異な
る２種もしくは３種またはそれ以上の導電性粒状材料
は、少なくとも１種のみが充填ペーストの形態であれば
よく、他の粒状材料をそのままの形態で（即ちペースト
状にすることなく）用いるようにしてもよいが、より低
い空隙率を得るためには、まずピーク粒径の大きいほう
の導電性材料（本実施形態では第１の導電性材料）をそ
のままの（即ち粉末）の形態で開口部に充填し、次いで
ピーク粒径のより小さいほうの導電性粒状材料を充填ペ
ーストの形態で開口部に充填することが好ましい。

【００６１】（実施形態５）本発明のもう１つの実施形
態における充填ペーストの充填方法および充填装置とし
て、充填ペーストの印刷方法および印刷装置について図
面を参照しながら以下に説明する。尚、図６を参照しな
がら上述した従来の印刷方法および印刷装置と異なる点
を中心に説明するものとし、実施形態３と同様の部材に
は同様の番号を付し、特に説明のない限り実施形態３と
同様とする。

【００６２】図５に示す本実施形態の印刷装置は、上述
のようなスキージの代わりに密閉式のヘッド３０（これ
は本実施形態においては印刷用ヘッドであるが、本発明
はこれに限定されない）を用いるものである。このヘッ
ド３０においては、１対の第１のセル３１ａおよび３１
ｂならびに第２のセル３２が、１対の第１のセル３１ａ
および３１ｂの各吐出口の間に、第２のセル３２の吐出
口が位置するようにストライプ状に配置されている。こ
の第１のセル３１ａおよび３１ｂには、第１の導電性粒
状材料を含む充填ペースト、例えば上記の第１のクリー
ムはんだ１５がクリームはんだ１５ａおよび１５ｂとし
て収容されており、第２のセル３２には、第２の導電性
粒状材料を含む充填ペースト、例えば上記の第２のクリ
ームはんだ１７が収容されている。

【００６３】このようなヘッド３０を用いても、クリー
ムはんだなどの充填ペーストをスクリーン版の開口部に
充填して、基板上に印刷することができる。本実施形態
では、ヘッド３０が右方向２０に向かって移動するとき
は、第１のセル３１ｂ内の第１のクリームはんだ１５ｂ
および第２のセル３２内の第２のクリームはんだ１７に
圧力をかけて吐出させる。このとき、第１のセル３１ｂ
内の第１のクリームはんだ１５ａには圧力をかけない。
これにより、スクリーン版１３の開口部（図示せず）
に、まず第１のクリームはんだ（第１の導電性粒状材料
を含む充填ペースト）１５ｂが充填され、次いで第２の
クリームはんだ（第２の導電性粒状材料を含む充填ペー
スト）１７が充填される。その後、スクリーン版１３と
基板１１とを離すと、クリームはんだ１５および１７が
混合された状態で基板１１上に印刷される。

【００６４】また、ヘッド３０が、左方向２１に向かっ
て移動するときは、第１のセル３１ａ内の第１のクリー
ムはんだ１５ａおよび第２のセル３２内の第２のクリー
ムはんだ１７に圧力をかけて吐出させることによって、
上記と同様にスクリーン版１３の開口部（図示せず）
に、まず第１のクリームはんだ（第１の導電性粒状材料
を含む充填ペースト）１５ａが充填され、次いで第２の
クリームはんだ（第２の導電性粒状材料を含む充填ペー
スト）１７が充填される。その後、スクリーン版１３と
基板１１とを離すとクリームはんだ１５および１７が混
合された状態で基板１１上に印刷される。

【００６５】本実施形態によっても、実施形態１の充填
ペーストを従来の方法および装置により充填（または印
刷）した場合と同程度の充填率を得ることができ、実施
形態１と同様の効果を奏し得る。

【００６６】尚、本実施形態の装置および／または方法
についても、実施形態３にて上述したような種々の改変
がなされ得ることが理解されよう。例えば、本実施形態
においてはスクリーン版の開口部に第１の導電性粒状材
料を含む充填ペーストを充填してから第２の導電性粒状
材料を含む充填ペーストを充填しているが、本発明はこ
れに限定されず、充填する順序を逆にしてもよい。ま
た、本実施形態においては、ピークの異なる２種の導電
性粒状材料をそれぞれ含む充填ペーストを充填している
が、ピーク粒径の異なる３種またはそれ以上の導電性粒
状材料をそれぞれ含む充填ペーストをそれぞれ充填する
ようにしてもよい。更に、ピーク粒径の異なる２種もし
くは３種またはそれ以上の導電性粒状材料は、少なくと
も１種のみが充填ペーストの形態であればよく、他の粒
状材料をそのままの形態で（即ちペースト状にすること
なく、粉末の形態で）用いるようにしてもよい。

【００６７】以上、本発明の種々の実施形態として、ス
クリーン版（被充填体）の開口部に充填ペーストを充填
し、スクリーン版とその下に配置された基板（被印刷
体）とを離すことによって充填ペーストを基板上に印刷
する場合について詳述したが、本発明はこれに限定され
ず、被充填体の開口部（または凹部）に充填ペーストを
充填する場合に広く適用し得ることが当業者には明白で
あろう。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、電子部品を基板に接合
するために利用され、基板上にスクリーン印刷され得る
充填ペーストであって、電子部品の接合強度の低下を招
くことなく良好な版離れが得られる充填ペーストならび
に充填ペーストの充填方法および充填装置が提供され
る。本発明によれば、はんだ材料から成るはんだ粒子な
どの粒状材料の充填率を高くすることができるので、本
発明において充填ペーストとしてクリームはんだを用い
れば、スクリーン版に設けられた１つの開口部に充填さ
れるはんだ材料の量を維持しつつ、スクリーン版の厚み
を従来よりも薄くできる。よって、大型部品などでも十
分な接合強度で基板に接合することができる量のはんだ
材料を開口部に供給でき、かつ、小型部品などのための
小さな開口部においても充填ペーストの良好な版離れが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１つの実施形態における充填ペース
トを説明する図であり、図１（ａ）は充填ペーストの１
つの理想的な概略模式断面図、図１（ｂ）は充填ペース
トに含まれる粒状材料の粒径分布を示す図である。

【図２】 本発明のもう１つの実施形態における充填ペ
ーストを説明する図であり、図２（ａ）は充填ペースト
の１つの理想的な概略模式断面図、図２（ｂ）は充填ペ
ーストに含まれる粒状材料の粒径分布を示す図である。

【図３】 本発明の１つの実施形態における充填ペース
トの印刷装置の概略模式図である。

【図４】 本発明の別の実施形態における充填ペースト
の印刷装置の概略模式図である。

【図５】 本発明の更に別の実施形態における充填ペー
ストの印刷装置のる概略模式図である。

【図６】 従来の印刷装置の概略断面図である。

【図７】 従来の充填ペーストを説明する図であり、図
７（ａ）は充填ペーストの概略模式断面図、図７（ｂ）
は充填ペーストに含まれる粒状材料の粒径分布を示す図
である。

【符号の説明】

１、２、３ はんだ粒子 ５ フラックス Ａ 第１のピーク Ｂ 第２のピーク Ｃ 第３のピーク １１ 基板（被印刷体） １２ 固定ブロック １３ スクリーン版（被充填体） １４ 昇降ステージ １５、１５ａ、１５ｂ 第１のクリームはんだ（第１の
導電性粒状材料を含む充填ペースト） １６ａ、１６ｂ 第１のスキージ １７、１７ａ、１７ｂ 第２のクリームはんだ（第２の
導電性粒状材料を含む充填ペースト） １８ａ、１８ｂ 第２のスキージ ２０ 右方向 ２１ 左方向 ３０ ヘッド ３１ａ、３１ｂ 第１のセル ３２ 第２のセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 良典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平野 正人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C035 AA06 FD24 FD36 FD37 FD42 5E319 BB05 BB07 CD29 GG15

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被充填体に所定のパターンで設けられた
   開口部に充填される充填ペーストであって、複数のピー
   クを有する粒径分布を示す導電性の粒状材料を含む充填
   ペースト。
2. 【請求項２】 粒状材料の粒径分布が第１のピークおよ
   び第２のピークを有し、第２のピークの粒径が、第１の
   ピークの粒径の１／３〜１／２である、請求項１に記載
   の充填ペースト。
3. 【請求項３】 第１のピークの粒径が２８〜３２μｍの
   範囲にあり、第２のピークの粒径が１０〜１６μｍの範
   囲にある、請求項２に記載の充填ペースト。
4. 【請求項４】 粒状材料が、２０〜４０μｍの範囲にあ
   る粒子を８３〜９５重量％で、５〜２０μｍの範囲にあ
   る粒子を５〜１７重量％で含む、請求項３に記載の充填
   ペースト。
5. 【請求項５】 粒状材料の粒径分布が第３のピークを更
   に有し、第３のピークの粒径が、第１のピークの粒径の
   １／５〜１／４である、請求項２に記載の充填ペース
   ト。
6. 【請求項６】 第１のピークの粒径が２８〜３２μｍの
   範囲にあり、第２のピークの粒径が１０〜１６μｍの範
   囲にあり、第３のピークの粒径が６〜８μｍの範囲にあ
   る、請求項５に記載の充填ペースト。
7. 【請求項７】 粒状材料が、２０〜４０μｍの範囲にあ
   る粒子を９４〜７０重量％で、１０〜２０μｍの範囲に
   ある粒子を２〜１３重量％で、５〜１０μｍの範囲にあ
   る粒子を４〜１７重量％で含む、請求項６に記載の充填
   ペースト。
8. 【請求項８】 粒状材料がはんだ材料から成る、請求項
   １〜７のいずれかに記載の充填ペースト。
9. 【請求項９】 被充填体に所定のパターンで設けられた
   開口部に充填ペーストを充填する方法であって、充填ペ
   ーストとして、請求項１〜７のいずれかに記載の充填ペ
   ーストを用いる方法。
10. 【請求項１０】 被充填体に所定のパターンで設けられ
    た開口部に充填ペーストを充填する方法であって、 第１の導電性粒状材料または該第１の導電性粒状材料を
    含む充填ペーストを開口部に充填する工程と、 第１の導電性粒状材料の粒径分布におけるピークとピー
    クが異なる粒径分布を有する第２の導電性粒状材料を含
    む充填ペーストを該開口部に充填する工程とを含む方
    法。
11. 【請求項１１】 第２の導電性粒状材料のピークの粒径
    が、第１の導電性粒状材料のピークの粒径の１／３〜１
    ／２である、請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 第１の導電性粒状材料のピークの粒径
    が２８〜３２μｍの範囲にあり、第２の導電性粒状材料
    のピークの粒径が１０〜１６μｍの範囲にある、請求項
    １１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 第１の導電性粒状材料および第２の導
    電性粒状材料の粒径分布とピークが異なる粒径分布を有
    する第３の導電性粒状材料を含む充填ペーストを前記開
    口部に充填する工程を更に含む、請求項１０に記載の方
    法。
14. 【請求項１４】 第２の導電性粒状材料のピークの粒径
    が、第１の導電性粒状材料のピークの粒径の１／３〜１
    ／２であり、第３の導電性粒状材料のピークの粒径が、
    第１の導電性材料のピークの粒径の１／５〜１／４であ
    る、請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 第１の導電性粒状材料のピークの粒径
    が２８〜３２μｍの範囲にあり、第２の導電性粒状材料
    のピークの粒径が１０〜１６μｍの範囲にあり、第３の
    導電性粒状材料のピークの粒径が６〜８μｍの範囲にあ
    る、請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 粒状材料がはんだ材料から成る、請求
    項１０〜１５のいずれかに記載の方法。
17. 【請求項１７】 被充填体に所定のパターンで設けられ
    た開口部に充填ペーストを充填する装置であって、 第１の導電性粒状材料または該第１の導電性粒状材料を
    含む充填ペーストを開口部に充填するための１対の第１
    のスキージと、 第１の導電性粒状材料の粒径分布とピークが異なる粒径
    分布を有する第２の導電性粒状材料を含む充填ペースト
    を該開口部に充填するための１対の第２のスキージとを
    備える装置。
18. 【請求項１８】 第１のスキージおよび第２のスキージ
    の一方が、他方の１対のスキージの内側に挟まれて配置
    される、請求項１７に記載の装置。
19. 【請求項１９】 第１のスキージおよび第２のスキージ
    の一方が、他方の１対のスキージの外側に並んで配置さ
    れる、請求項１７に記載の装置。
20. 【請求項２０】 被充填体に所定のパターンで設けられ
    た開口部に充填ペーストを充填する装置であって、 第１の導電性粒状材料または該第１の導電性粒状材料を
    含む充填ペーストを収容し、吐出口から吐出して開口部
    に充填するための第１のセルと、 第１の導電性粒状材料の粒径分布とピークが異なる粒径
    分布を有する第２の導電性粒状材料を含む充填ペースト
    を収容し、吐出口から吐出して該開口部に充填するため
    の第２のセルとを有するヘッドを備える装置。
21. 【請求項２１】 第１のセルおよび第２のセルの一方
    が、１対のセルの形態で構成され、該１対のセルの吐出
    口の間に、他方のセルの吐出口が位置するように配置さ
    れる、請求項２０に記載の装置。