JP2006100638A - Metal mask plate for cream solder printing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクリーム半田印刷用メタルマスク版に関し、さらに詳しく言えば、半田付け用パッドの端縁の一部分が保護膜により覆われている被印刷回路基板に対して好適なクリーム半田印刷用メタルマスク版に関するものである。 The present invention relates to a metal mask plate for cream solder printing. More specifically, the present invention relates to a metal mask plate for cream solder printing suitable for a printed circuit board in which a part of the edge of a soldering pad is covered with a protective film. It is about.
リフロー半田付け法によれば、回路基板のパッドにあらかじめクリーム半田が印刷(塗布)される。そして、その上にチップ部品を搭載した後、加熱雰囲気内で半田付けが行われる。多くの場合、クリーム半田の印刷にはメタルマスク版が用いられており、その印刷工程の一例を図3により説明する。 According to the reflow soldering method, cream solder is printed (applied) on the pads of the circuit board in advance. And after mounting a chip component on it, soldering is performed in a heating atmosphere. In many cases, a metal mask plate is used for printing cream solder, and an example of the printing process will be described with reference to FIG.
リフロー半田付け法において、被印刷回路基板10は硬質基板,フレキシブル基板のいずれであってもよい。被印刷回路基板10の所定箇所には図示しないチップ部品が半田付けされるパッド11,12が形成されているが、この場合、図4(a)に示すように、パッド11,12はその端縁の一部分がソルダレジストなどの保護膜13にて被覆されており、パッド11,12間には保護膜13が形成されていない。
In the reflow soldering method, the printed
メタルマスク版20は例えばステンレスなどの金属板21からなり、図4(b)に示すように、金属板21には被印刷回路基板10のパッド11,12に対応する2つの開口部22,23が形成されている。
The
印刷に際しては、まず、図3(a)に示すように、メタルマスク版20を被印刷回路基板10の印刷面に対して位置決めして被印刷回路基板10に密着させ、メタルマスク版20上にクリーム半田40を塗布する。
When printing, first, as shown in FIG. 3A, the
そして、図3(b),(c)に示すように、スキージ30を所定の圧力を加えながら移動させ、余剰のクリーム半田を掻き取りながら開口部22,23内にクリーム半田40を充填したのち、図3(d)に示すように、メタルマスク版20を上昇させて被印刷回路基板10と分離する。
Then, as shown in FIGS. 3B and 3C, the
このようにして、クリーム半田40の印刷が行われるのであるが、図4(a)に示すように、パッド11,12の端縁の一部分、すなわちこの例ではパッド11,12の対向する端縁を除く3つの端縁が保護膜13にて被覆されているため、メタルマスク版20を被印刷回路基板10上に配置した場合、図3(a)に示すように、開口部22,23の間の中間部分24が端縁を被覆している保護膜13の厚さ分だけパッド11,12から浮き上がった状態となる。
In this way, the
したがって、図5(図3(c)の拡大図)に示すように、開口部22,23内に充填されたクリーム半田40の一部分が中間部分24とパッド11,12との間に生じている隙間から滲み出ることがある。この滲み出たクリーム半田は中間部分24の裏面側に付着するため、メタルマスク版20を定期的に清掃しなければならず、生産性の観点から好ましくない。そればかりでなく、滲み出たクリーム半田はリフロー時に半田ボールに成長し、その大きさによってはパッド11,12間を短絡してしまうことがある。
Therefore, as shown in FIG. 5 (enlarged view of FIG. 3C), a part of the
クリーム半田の印刷工程は、リフロー半田付けプロセスの最初の工程であるため、この工程の出来,不出来が電気的接続の信頼性を左右する。そのため、例えば下記特許文献1,2などにおいては、クリーム半田の滲みやメタルマスク版の裏面側へのクリーム半田の回り込みを防止するための種々の工夫がなされているが、上記した保護膜の厚さに起因するクリーム半田の滲みについては有効な手だてがなされていない。また、パッドの近傍に保護膜の厚さに相当する厚さを有する部材(例えば、スルーホールの接続端子など)が配置されている場合にも同様な問題が生ずる。 Since the cream solder printing process is the first step of the reflow soldering process, the success or failure of this process affects the reliability of the electrical connection. Therefore, for example, in Patent Documents 1 and 2 below, various contrivances have been made to prevent the cream solder from spreading and the cream solder from wrapping around the back side of the metal mask plate. Effective soldering has not been done for cream solder bleeding due to the above. A similar problem occurs when a member (for example, a connection terminal of a through hole) having a thickness corresponding to the thickness of the protective film is disposed in the vicinity of the pad.
したがって、本発明の課題は、例えば端縁の一部分が保護膜にて被覆されているパッドに対して、クリーム半田をパッド外への滲みを生じさせることなく印刷することができるようにしたクリーム半田印刷用メタルマスク版を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a cream solder that can be printed on a pad whose edge is partially covered with a protective film without causing bleeding to the outside of the pad. It is to provide a metal mask plate for printing.
上記課題を解決するため、本発明は、金属板に被印刷回路基板の所定箇所に形成されている半田付け用のパッドに対応する開口部を備え、上記金属板の裏面側を上記被印刷回路基板上に配置し上記開口部を介して上記パッド上にクリーム半田を印刷するクリーム半田印刷用メタルマスク版において、上記金属板の裏面側には、少なくとも上記開口部の周りに沿って上記被印刷回路基板の基板面上に存在する段差を吸収する弾性膜が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention includes an opening corresponding to a soldering pad formed at a predetermined position of a printed circuit board on a metal plate, and the printed circuit is provided on the back side of the metal plate. In a metal mask plate for cream solder printing, which is disposed on a substrate and prints cream solder on the pad through the opening, on the back side of the metal plate, the printed material is at least around the opening. It is characterized in that an elastic film that absorbs a level difference existing on the substrate surface of the circuit board is provided.
本発明において、上記パッドの端縁の一部分が保護膜により被覆されている態様の場合には、その被覆部分における上記保護膜の厚さより、上記弾性膜の厚さが厚く設定されることになる。 In the present invention, in a case where a part of the edge of the pad is covered with a protective film, the thickness of the elastic film is set to be thicker than the thickness of the protective film in the covered part. .
また、本発明の好ましい態様によれば、上記弾性膜は上記開口部の周りを含めて上記金属板の裏面側の全面にわたって設けられる。上記弾性膜には各種のエラストマー材を用いることができるが、中でもシリコーンゴムが好ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the elastic film is provided over the entire back surface of the metal plate including the periphery of the opening. Various elastomer materials can be used for the elastic membrane, and silicone rubber is particularly preferable.
本発明によれば、金属板の裏面側にシリコーンゴムなどの弾性膜が一体的に形成されているため、被印刷回路基板のパッドに例えば保護膜による段差が生じている場合においても、その段差が弾性膜にて吸収され、メタルマスク版が弾性膜を介して被印刷回路基板に密着する。 According to the present invention, since an elastic film such as silicone rubber is integrally formed on the back side of the metal plate, even when a step due to, for example, a protective film is formed on the pad of the printed circuit board, the step Is absorbed by the elastic film, and the metal mask plate adheres to the printed circuit board through the elastic film.
したがって、クリーム半田のパッド外への滲み(漏出)がなく、メタルマスク版の清掃に要する手間が省けるため、生産効率を向上させることができる。また、半田ボールや半田ブリッジの発生もないことから、半田印刷の品質および電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。 Accordingly, there is no bleeding (leakage) of the cream solder to the outside of the pad, and the labor required for cleaning the metal mask plate can be saved, so that the production efficiency can be improved. In addition, since no solder balls or solder bridges are generated, the quality of solder printing and the reliability of electrical connection can be improved.
次に、図1および図2を参照しながら、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図1は本発明によるクリーム半田印刷用メタルマスク版の一例を模式的に示す断面図、図2は本発明のクリーム半田印刷用メタルマスク版で被印刷回路基板にクリーム半田を印刷した状態を示す断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is a sectional view schematically showing an example of a metal mask plate for cream solder printing according to the present invention, and FIG. 2 shows a state in which cream solder is printed on a printed circuit board with the metal mask plate for cream solder printing of the present invention. It is sectional drawing.
なお、被印刷回路基板10については、先の図3,図4で説明したように、そのチップ部品の実装領域にはパッド11,12が形成されており、各パッド11,12の端縁の一部分、すなわちパッド11,12の対向する端縁を除く3つの端縁が保護膜13にて被覆されているが、パッド11,12間には保護膜13が形成されていないものとする。
As described with reference to FIGS. 3 and 4, the printed
本発明においても、クリーム半田印刷用メタルマスク版20は、上記従来例と同じく、ステンレスなどの金属板21からなり、被印刷回路基板10のパッド11,12に対応する位置に開口部22,23を備えているが、金属板21の裏面(被印刷回路基板10と対向する面)には弾性膜27が一体的に設けられている。
Also in the present invention, the
弾性膜27は、保護膜13のうちのパッド11,12の端縁を被覆している部分の厚みを吸収して、メタルマスク版20を被印刷回路基板10の印刷面に密着させるためのもので、この例では、開口部22,23を除いて金属板21の裏面全面にわたって設けられている。
The
これによれば、図2に示すように、メタルマスク版20を位置合わせして被印刷回路基板10上に弾性膜27が圧縮されるように所定の圧力で押圧すると、開口部22,23間の中間部分24とパッド11,12との隙間が弾性膜27によって塞がれ、クリーム半田40のパッド外への滲み出しが防止される。
According to this, as shown in FIG. 2, when the
この滲み出し防止を確実なものとするには、弾性膜27の非圧縮時の厚さをt1,保護膜13のパッド被覆部分の厚さをt2として、t1>t2なる関係とすればよい。弾性膜27には架橋された天然ゴム,合成ゴムなどの各種エラストマーが用いられてよいが、その中でもシリコーンゴムが好ましく採用される。
In order to ensure the prevention of the bleeding, the relationship of t1> t2 may be established, where t1 is the thickness of the
また、金属板21の裏面に弾性膜27を付加することにより、その厚さ分、パッド11,12に対するクリーム半田40の塗布量が増えることになるが、これが好ましくない場合には、金属板21の厚さを弾性膜27の厚さt1に相当する厚さ分薄くすればよい。
Further, by adding the
本発明において、弾性膜27は必ずしも金属板21の裏面の全面にわたって設けられる必要はなく、開口部22,23の周りにだけ配置されてもよい。その一例として、図4(a)に示すように、パッド11,12の端縁が保護膜13にて被覆されている場合には、開口部22,23の間の裏面のみに設けられてよい。
In the present invention, the
また、本発明は、パッド11,12の近傍に保護膜13の厚さに相当する厚さを有する部材(例えば、スルーホールの接続端子など)が配置されているような場合にも適用することができる。
The present invention is also applicable to the case where a member (for example, a through-hole connection terminal) having a thickness corresponding to the thickness of the
10 被印刷回路基板
11,12 パッド
13 保護膜
20 クリーム半田印刷用メタルマスク版
21 金属板
22,23 開口部
24 中間部分
40 クリーム半田
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記金属板の裏面側には、少なくとも上記開口部の周りに沿って上記被印刷回路基板の基板面上に存在する段差を吸収する弾性膜が設けられていることを特徴とするクリーム半田印刷用メタルマスク版。 The metal plate is provided with an opening corresponding to a soldering pad formed at a predetermined position of the printed circuit board, and the back side of the metal plate is arranged on the printed circuit board and the opening is interposed through the opening. In the cream solder printing metal mask plate for printing cream solder on the pad,
For cream solder printing, an elastic film is provided on the back side of the metal plate to absorb a step existing on the substrate surface of the printed circuit board along at least the periphery of the opening. Metal mask version.
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KR101827154B1 (en) * | 2016-10-13 | 2018-02-07 | 현대자동차주식회사 | Coating method of 3-dimensional substrate with electrical-conductive ink and appratus thereof |
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