JP2003124623A - 基板へのスクリーン印刷方法および部品実装方法並びに部品実装回路基板 - Google Patents

基板へのスクリーン印刷方法および部品実装方法並びに部品実装回路基板

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JP2003124623A
JP2003124623A JP2001319001A JP2001319001A JP2003124623A JP 2003124623 A JP2003124623 A JP 2003124623A JP 2001319001 A JP2001319001 A JP 2001319001A JP 2001319001 A JP2001319001 A JP 2001319001A JP 2003124623 A JP2003124623 A JP 2003124623A
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Japan
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electrodes
electrode
substrate
solder resist
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JP2001319001A
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English (en)
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Masato Hirano
正人 平野
Atsushi Yamaguchi
敦史 山口
Takashi Igari
貴史 猪狩
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の電極4間ピッチが狭くなっても電極4
間に短絡などの不良が起こらず、良好な実装品質を確保
する方法を提供する。 【解決手段】 回路パターンの一部であり部品が実装さ
れる電極(4a、4b)と、電極の周囲に設けられクリ
ーム半田などの粘性材料2が電極以外に付着するのを防
止し絶縁層となるソルダーレジスト5とを有するととも
に、少なくとも複数の部品が各々実装される複数の電極
間におけるソルダーレジストの高さを、基板の電極上面
から所定の距離分だけ高く形成する回路基板を用いてス
クリーン印刷を行ったり部品実装を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】被実装物上に粘性材料を印刷
した後、部品を実装し、加熱装置によって粘性材料を溶
融して部品と被実装物とを接合することに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、スクリーン印刷機を用いて基板に
部品を実装する方法は以下のとおりであった。図3に示
すように、粘性材料の一例であるクリーム半田2がスク
リーン版3上に載せられ、スキージ1がスクリーン版3
上面に沿ってクリーム半田2を印刷すると、印刷パター
ンとなるスクリーン版3に形成した開口部を通して予め
基板6上に設けられた電極4にそのクリーム半田2を塗
布する(図3(a)、(b))。その後、クリーム半田
2上に部品を実装し、そのクリーム半田2を加熱溶融さ
せることにより、部品の電極4と基板6側の電極4とを
半田付けしていた。
【0003】実装の際に用いる部品は、電極4間ピッチ
が小さい微小部品7b(縦1.0mm×横0.5mmの
部品や縦0.6mm×横0.3mmの部品等)、電極4
間ピッチが前記微小部品7bに比べて比較的大きい大型
部品7a(前記微小部品7bのサイズより大きい部品)
など様々であり、実際に被実装物である基板6に実装さ
れる部品はこのような大型部品7aや微小部品7bが混
載し、基板6の電極4も大小(図1・2・3の4a,4
b)様々である。そして印刷時に使用するスクリーン版
3は基板6の電極4の大きさにかかわらず、大型部品7
aに合わせて通常150μm程度の厚みのものが使用さ
れるのが一般的であった。
【0004】また、従来の基板6は電極4とソルダーレ
ジスト5との高さの差はほとんどない状態であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、以下のような課題を有する。
【0006】BGA(Ball Grid Arra
y)やCSP(Chip ScalePackageあ
るいはChip Size Package)などの部
品の裏面に電極4が配置されている部品や電極4間ピッ
チが小さい微小部品7bなどを実装する場合、あるい
は、部品のサイズに係わらず基板6上の部品配置が隣接
している部品を実装する場合は、基板6上に供給された
クリーム半田2を実装する部品が押しつぶしたり、ある
いはクリーム半田2を加熱溶融させた時にクリーム半田
2が広がることにより、隣接する部品や基板6の電極4
間に短絡が生じる(図3(d)の、の状態)可能性
があった。
【0007】さらに、通常、基板6上には電極4が小さ
い微小部品7bから電極4が大きい大型部品7aまで、
大小様々な部品が混載しているが、大型部品7aにおい
ては、基板6の電極4上に適量のクリーム半田2を確保
するために、従来はスクリーン版3の厚みが150μm
程度、必要とされていた(図3の3B)。
【0008】しかし、このような従来のスクリーン版3
では、図4に示すように、大型部品7aの印刷用に設け
られたサイズの大きい開口部3aではアスペクト比が小
さく問題にならないが、同じ厚みを有し微小部品7bの
印刷用に設けられていたサイズの小さい開口部3bは側
面積と底面積の比であるアスペクト比が大きくなり、ク
リーム半田2を基板6の電極4に印刷しようとしても、
スクリーン版3からクリーム半田2が抜けにくいため、
印刷品質が低下していた。つまり適量のクリーム半田2
が基板6の電極4に転写されにくいため(図3(c)の
の状態)、リフロー後、部品と基板6との接合がうま
くいかず回路がオープン状態になる(図3(d)のの
状態)可能性があり、部品実装強度の低下を招いてい
た。
【0009】このように、微小部品7bを含め様々なサ
イズの部品が混載するような基板6では、一括印刷にお
いてクリーム半田2を塗布する量のコントロールが困難
とされていた。
【0010】本発明は、このように部品の電極4間ピッ
チが狭くなっても電極4間に短絡などの不良が起こら
ず、良好な実装品質を確保する方法を提供するものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は回路パターンの一部であり部品が実装され
る電極と、前記電極の周囲に設けられクリーム半田など
の粘性材料が前記電極以外に付着するのを防止し絶縁層
となるソルダーレジストとを有するとともに、少なくと
も複数の部品が各々実装される複数の電極間におけるソ
ルダーレジストの高さを、前記基板の電極上面から所定
の距離分だけ高く形成する回路基板を用いてスクリーン
印刷を行ったり部品実装を行う。
【0012】このことにより、スクリーン版の厚みを従
来のものより薄くできるので、スクリーン版の開口部が
微小部品に対応するような小さいものであっても、クリ
ーム半田の転写性を向上させることができる。これによ
り、電極が小さい微小部品から電極が大きい大型部品ま
で、大小様々な部品が混載する基板であっても、100
μm以下のスクリーン版を介して、それらの部品を実装
することが可能となり、印刷性の向上が図れる。
【0013】また別な作用効果として部品の裏面に電極
が配置されている部品や電極間ピッチが小さい微小部品
などを実装する場合、あるいは、部品のサイズに係わら
ず基板上の部品配置が隣接している部品を実装する場合
でも、実装時のクリーム半田の押し潰れ量を小さくでき
るため、実装時における部品の電極間の短絡を押さえる
ことができ、微小部品間の幅方向の隣接距離や長手方向
の部品間距離を縮小することが可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照しながら説明する。なお本実施形態において従
来の技術で説明したものと同一の構成は同一符号を付し
て説明する。
【0015】(実施の形態1)本発明の実施の形態1に
おける基板へのスクリーン印刷方法、部品実装方法につ
いて説明する。
【0016】回路パターンの一部であり、且つ、部品が
実装される電極4を有する基板6において、実装される
複数の部品の電極4と電極4との間はかなり隣接し合う
状態にあり、電極4にクリーム半田2などの粘性材料を
塗布し部品を実装する際にその電極4間に短絡が生じな
いように電極4の周囲に絶縁層となるソルダーレジスト
5が設けられているが、そのソルダーレジスト5を本実
施の形態による基板6では、図3で示す従来のソルダー
レジスト5の上面β1(図1のβ1も共通)から所定の
距離分(図1のβ1〜β2間の距離分)高く形成する。
従来のソルダーレジスト5の高さは基板6の電極4の高
さとほとんど差が無い状態であったが、本実施の形態で
は、従来のソルダーレジスト5の高さより絶縁層を高く
形成することになる。このことにより、基板6の電極4
に適量のクリーム半田2を確保することを可能にする。
【0017】従来では厚みが150μm程度あるスクリ
ーン版3(図3の3B)を使用してクリーム半田2を印
刷していたが、微小部品7bの印刷においては、微小部
品7b用に設けられたスクリーン版3の開口部が小さく
(図1・2・3の3b)、図4に示すように開口部の側
面積と底面積の比であるアスペクト比が大き過ぎるた
め、適量のクリーム半田2が転写されにくい状態であっ
た。しかし、従来のソルダーレジスト5の高さ(図3の
α1〜β1)を、本発明のソルダーレジスト5の高さ
(図1のα1〜β2)にすることで、スクリーン版3の
厚みを従来のものより薄くしても(具体的には100μ
m以下)、図1で示すβ1〜β2の距離分のクリーム半
田2を確保することが可能となる。そのためスクリーン
版3の厚みを従来のものより薄くできるので(図1の3
A、図2の3A)、スクリーン版3の開口部が微小部品
7bに対応するような小さいものであっても、クリーム
半田2の転写性を向上させることができる(図1(c)
参照)。
【0018】これにより、電極4が小さい微小部品7b
から電極4が大きい大型部品7aまで、大小様々な部品
が混載する基板6であっても、100μm以下のスクリ
ーン版3を介して、それらの部品を実装することが可能
となり、印刷性の向上が図れる。
【0019】また、本実施の形態は別な作用効果として
部品の裏面に電極4が配置されている部品や電極4間ピ
ッチが小さい微小部品7bなどを実装する場合、あるい
は、部品のサイズに係わらず基板6上の部品配置が隣接
している部品を実装する場合でも、実装時のクリーム半
田2の押し潰れ量を小さくできるため、実装時における
部品の電極4間の短絡を押さえることができ、微小部品
7b間の幅方向の隣接距離や長手方向の部品間距離を縮
小することが可能である(図1(d)参照)。
【0020】また、クリーム半田2を加熱溶融させた時
にクリーム半田2が広がって隣接する電極4間に短絡が
生じることも防止できる(図1(d)参照)。
【0021】すなわちソルダーレジスト5がクリーム半
田2の広がりを防止して回路の短絡を防止するものであ
る。
【0022】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
おける基板へのスクリーン印刷方法、部品実装方法につ
いて説明する。
【0023】回路パターンの一部であり、且つ、部品が
実装される電極4を有する基板6において、実装される
複数の部品の電極4と電極4との間はかなり隣接し合う
状態にあり、電極4にクリーム半田2などの粘性材料を
塗布し部品を実装する際にその電極4間に短絡が生じな
いように電極4の周囲に絶縁層となるソルダーレジスト
5が設けられているが、そのソルダーレジスト5を本実
施の形態による基板6では、図3で示す従来のソルダー
レジスト5の上面β1(図1のβ1も共通)から所定の
距離分(図1のβ1〜β2間の距離分)、絶縁体8を設
けて高く形成する。従来のソルダーレジスト5の高さは
基板6の電極4の高さとほとんど差が無い状態であった
が、本実施の形態では、従来のソルダーレジスト5の高
さより絶縁層を高く形成することになる。このことによ
り、基板6の電極4に適量のクリーム半田2を確保する
ことを可能にする。
【0024】このような基板6の製造方法について説明
する(図2(a)、(b)参照)。
【0025】基板6の電極4上面から所定の距離分、ソ
ルダーレジスト5上に絶縁体8となる感光性樹脂を塗布
する。ソルダーレジスト5の上面に塗布された感光性樹
脂の上にスクリーン版3を載せ、基板6の電極4に対応
するように設けられているスクリーン版3の開口部に、
露光し、パターンニング、不要な箇所のエッチングをす
ることにより、ソルダーレジスト5上面の高さより更に
高い絶縁層を形成する。この場合は、感光性樹脂を塗布
することを例に用いたが、絶縁層として感光性のシート
を用いる方法でも良い。
【0026】従来では厚みが150μm程度あるスクリ
ーン版3(図3の3B)を使用してクリーム半田2を印
刷していたが、微小部品7bの印刷においては、微小部
品7b用に設けられたスクリーン版の開口部(図1・2
・3の3b)が小さく、図4に示すように開口部の側面
積と底面積の比であるアスペクト比が大き過ぎるため、
適量のクリーム半田2が転写されにくい状態であった。
しかし、従来のソルダーレジスト5の高さ(図3のα1
〜β1)を、本発明のソルダーレジスト5の高さ(図2
のα1〜β2)にすることで、スクリーン版3の厚みを
従来のものより薄くしても(具体的には100μm以
下)、図2で示すβ1〜β2の距離分のクリーム半田2
を確保することが可能となる。そのためスクリーン版3
の厚みを従来のものより薄くできるので(図1の3A、
図2の3A)、スクリーン版3の開口部が微小部品7b
に対応するような小さいものであっても、クリーム半田
2の転写性を向上させる(図2(e)参照)ことができ
る。
【0027】これにより、電極4が小さい微小部品7b
から電極4が大きい大型部品7aまで、大小様々な部品
が混載する基板6であっても、100μm以下のスクリ
ーン版3を介して、それらの部品を実装することが可能
となり、印刷性の向上が図れる。
【0028】また、本実施の形態は別な作用効果として
部品の裏面に電極4が配置されている部品や電極4間ピ
ッチが小さい微小部品7bなどを実装する場合、あるい
は、部品のサイズに係わらず基板6上の部品配置が隣接
している部品を実装する場合でも、実装時のクリーム半
田2の押し潰れ量を小さくできるため、実装時における
部品の電極4間の短絡を押さえることができる。また微
小部品7b間の幅方向の隣接距離や長手方向の部品間距
離を縮小することが可能である(図2(f)参照)。
【0029】また、クリーム半田2を加熱溶融させた時
にクリーム半田2が広がって隣接する電極4間に短絡が
生じることも防止できる(図2(f)参照)。
【0030】すなわちソルダーレジスト5がクリーム半
田2の広がりを防止して回路の短絡を防止するものであ
る。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板上に
大型部品と微小部品が混載して実装された場合でも、電
極の大きさを問わず、クリーム半田などの粘性材料を適
正量供給することができ、部品の装着時に粘性材料(ク
リーム半田)の押しつぶし、あるいは粘性材料の溶融に
より、隣接し合う基板の電極や部品の電極に接触するこ
とが無いため、良好な粘性材料による良好な接合品質を
確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の一実施形態における基板を利用した印刷
工程図
【図2】本発明の一実施形態における基板を利用した印
刷工程図
【図3】従来の発明におけるス基板を利用した印刷工程
【図4】スクリーン版のアスペクト比を説明する図
【符号の説明】
1 スキージ 2 粘性材料の一例であるクリーム半田 3 スクリーン版 3a 大型部品対応のスクリーン版開口部 3b 微小部品対応のスクリーン版開口部 4a 大型部品対応の電極 4b 微小部品対応の電極 5 ソルダーレジスト 7a 大型部品 7b 微小部品 8 絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪狩 貴史 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) 5E319 AC01 AC20 BB05 CC33 CD06 CD29 GG05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路パターンの一部であり部品が実装さ
    れる電極と、前記電極の周囲に設けられクリーム半田な
    どの粘性材料が前記電極以外に付着するのを防止し絶縁
    層となるソルダーレジストとを有するとともに、少なく
    とも複数の部品が各々実装される複数の電極間における
    ソルダーレジストの高さを、前記基板の電極上面から所
    定の距離分だけ高く形成する回路基板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の回路基板を用いたスクリ
    ーン印刷方法であって、前記基板の電極上に印刷パター
    ンに応じた開口部を有するスクリーン版を前記ソルダー
    レジストと前記スクリーン版とを接触するように配し、
    前記開口部を通して前記スクリーン版上に供給した粘性
    材料を基板の電極にスキージにて充填印刷するスクリー
    ン印刷方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のスクリーン印刷方法を用
    いて粘性材料を印刷した回路基板に、部品を実装し、加
    熱装置によって粘性材料を溶融して部品と基板の電極と
    を接合する部品実装方法。
  4. 【請求項4】 回路パターンの一部であり部品が実装さ
    れる電極と、前記電極の周囲に設けられ半田などの粘性
    材料が電極以外に付着するのを防止し絶縁層となるソル
    ダーレジストと、少なくとも複数の部品が各々実装され
    る複数の電極間に前記基板の電極上面から所定の距離
    分、高さを高く形成するように前記ソルダーレジスト上
    に形成された別の絶縁層とを備える回路基板。
JP2001319001A 2001-10-17 2001-10-17 基板へのスクリーン印刷方法および部品実装方法並びに部品実装回路基板 Withdrawn JP2003124623A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012173177A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Nidec Sankyo Corp ロータリエンコーダ

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