JP2015226998A - アライメントマークを有するスクリーン製版 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術では、アライメントマークとその周辺部の感光性樹脂とのコントラストが低いため、既存の装置のＣＣＤカメラでは前記スクリーン製版のアライメントマークの認識ができないという問題があった。そこで本発明は、メタルマスク版を使用していた際のアライメントマーク認識装置でも認識できるアライメントマークを形成したスクリーン製版を提供することを目的としている。
【解決手段】 スクリーン製版に形成するアライメントマーク５を前記スクリーン製版に使用する感光性樹脂２で形成し、前記アライメントマーク５周辺部を白色系統の樹脂４で囲むように形成されているアライメントマークを有するスクリーン製版。
【選択図】図３

Description

本発明は、スクリーン製版のアライメントマークに関するものである。

配線基板やウエハ等の基板に形成した電極パッド上に、はんだバンプを形成する方法として、導電性ボール搭載装置を用いて、基板にはんだボールを搭載する方法がある。
導電性ボール搭載装置によって対象の基板にはんだボールを搭載するには、先ず対象の基板の電極パッド部分に、酸化物を除去してぬれ性を良くするためのフラックスを、メタルマスク版を用いてスクリーン印刷する。具体的には、基板が搭置された印刷テーブル上に、各電極パッドの位置に合わせて複数の開口部が形成されたメタルマスク版を対向させ、次いでメタルマスク版に形成されたアライメントマーク、および基板に形成されたアライメントマークを装置に搭載されているＣＣＤカメラにて撮像し、次いでその撮像結果をもとにメタルマスク版のアライメントマークと基板のアライメントマークの位置が一致するようにメタルマスク版に対する基板の位置を修正し、次いでメタルマスク版と基板を接触させた状態（オンコンタクト方式という）でメタルマスク上に供給されたフラックスをスキージを用いて塗り広げて、メタルマスク版の開口部を通してフラックスを基板の各電極パッド部分に転写、塗布する。次いで、導電性ボール搭載装置を用いて、フラックスが塗布されている各電極パッド上に、はんだボールを搭載する。次いで、はんだホールの搭載が完了した基板をリフロー処理することにより、各電極パッド上のはんだボールが溶融して各電極パッド上に、はんだバンプが形成されるフラックス塗布装置（例えば、特許文献１参照）等の技術が存在している。

特開２０１４−３３０３０号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図４を参照） 特開２００８−２８８５１５号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図１５を参照） 特開２０１３−１６９６７７号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図１８を参照）

近年、電子部品の高密度化に伴って基板の電極パッドのピッチが益々狭くなってきている。電極パッドのピッチが狭くなるに伴い、電極パッド間（いわゆるギャップ）も非常に狭くなるため、従来のメタルマスク版を用いたフラックス印刷では、オンコンタクト印刷を利用していることもあり、フラックスの滲みが発生して、隣接する電極パッドへ印刷したフラックスが一体化してしまうという問題が生じていた。
その対策として、一般的なスクリーン印刷法で用いられるオフコンタクト方式でフラックスを印刷する方法が検討されている（例えば、特許文献２参照）。基板とメタルマスク版とを密着させた状態で印刷を行うオンコンタクト方式と異なり、オフコンタクト方式ではメタルマスク版と基板の間に僅かに隙間を設けて印刷を行う。そのため、オフコンタクト方式の印刷では、フラックスが印刷された直後にメタルマスク版が基板から離れる、いわゆる版離れ現象が発生する。この版離れ現象により、オフコンタクト方式ではフラックスの滲みが抑制された印刷が期待された。
しかしながら、実際にメタルマスク版を用いてオフコンタクト方式で印刷を行うと、メタルマスク版の主たる構成要素であるＳＵＳやＮｉといった金属板の硬さが災いして、基板に発生している細かい凹凸への追従が十分にできないため、オンコンタクト方式よりはフラックスの滲みは抑制されたものの、払拭するには至らなかった。
そこで最近では、メタルマスク版の代わりにスクリーン製版を用いてオフコンタクト方式でフラックス印刷を行う方法が検討されている。
スクリーン製版は、金属製や化繊といったスクリーンメッシュと感光性樹脂で構成されており、印刷時にはスクリーン製版の構成要素である感光性樹脂が基板に追従するため、印刷滲みを抑制することが可能となる。また、フラックスの塗布量はスクリーンメッシュの仕様や感光性樹脂の厚みを変えることで調整が可能となるもので、メタルマスク版と比較すると、フラックスの塗布量の調整が容易にできるという利点もある。
ところが、従来メタルマスク版を用いてフラックス印刷を行っていた工程において、メタルマスク版に替えてスクリーン製版を用いてフラックス印刷を行おうとすると、スクリーン製版に形成したアライメントマークが、メタルマスク版のアライメントマーク認識条件では認識できないという問題が発生していた。
従来、メタルマスク版に形成したアライメントマークは、ＣＣＤカメラで確実に認識を行えるようにコントラストを高くするため、アライメントマーク自体を周辺部のメタルマスク版の金属部分よりも反射率を抑えるように黒色系統としていた（例えば、特許文献３参照）。
よって、スクリーンメッシュに感光性樹脂を塗布した後、フォトマスクを介して露光、現像を行って印刷パターンを形成するスクリーン製版にアライメントマークを形成する場合、アライメントマークの形状に感光性樹脂を除去して開口部を形成した後に、黒色系統の樹脂などでその開口部を埋めてアライメントマークとしていた。しかしながら前記のスクリーン製版を用いてフラックスを印刷しようとすると、黒色系統のアライメントマークとその周辺部の感光性樹脂とのコントラストが低いため、既存の装置のＣＣＤカメラでは前記スクリーン製版のアライメントマークの認識ができないという問題があった。
そこで本発明は、メタルマスク版を使用していた際のアライメントマーク認識装置でも認識できるアライメントマークを形成したスクリーン製版を提供することを目的としている。

上記の目的を達成することができる本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りのアライメントマークを有するスクリーン製版であり、次のようなものである。
スクリーン製版に形成するアライメントマークを白色系統の樹脂で形成する構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りのアライメントマークを有するスクリーン製版であり、次のようなものである。
請求項１に記載の発明に加えて、アライメントマークが白色系の樹脂で略円形状に形成されている構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りのアライメントマークを有するスクリーン製版であり、次のようなものである。
スクリーン製版に形成するアライメントマークを前記スクリーン製版に使用する感光性樹脂で形成し、前記アライメントマーク周辺部を白色系統の樹脂で囲むように形成する構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第４発明は、請求項４に記載された通りのアライメントマークを有するスクリーン製版であり、次のようなものである。
請求項３に記載の発明に加えて、アライメントマークの周辺部を囲むように形成した白色系樹脂の外形が略四角形状に形成されている構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第５発明は、請求項５に記載された通りのアライメントマークを有するスクリーン製版であり、次のようなものである。
請求項３に記載の発明に加えて、アライメントマークの周辺部を囲むように形成した白色系樹脂の外形が略円形状に形成されている構成である。

本発明に係るアライメントマークを有するスクリーン製版は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）スクリーン製版のアライメントマークを白色系統の樹脂で形成することによって、周辺部の感光性樹脂が暗部となり、アライメントマークが明部となって、アライメントマークの反射率が大きくなることによって、コントラストが高くなるため、メタルマスク版を使用していた既存のＣＣＤカメラでもアライメントマークを認識することができる。
（２）アライメントマークをスクリーン製版の感光性樹脂で形成し、その周辺部を白色系統の樹脂でアライメントマークを囲むように形成することで、アライメントマークが暗部となり、アライメントマークの周辺部が明部となって、アライメントマークの周辺部の反射率が大きくなることによって、コントラストが高くなるため、メタルマスク版を使用していた既存のＣＣＤカメラでもアライメントマークを認識することができる。

スクリーン製版に形成するアライメントマークを白色系統の樹脂で形成するスクリーン製版である。

本発明のアライメントマークを有するスクリーン製版の一実施例を示すもので、（ａ）はアライメントマークに白色系統の樹脂を施す前の状態を示す概略断面図、（ｂ）は樹脂を施した後の状態を示す概略断面図、（ｃ）はアライメントマークを感光性樹脂で形成し、アライメントマークの周辺部に開口部を設けた状態を示す概略断面図、（ｄ）は（ｃ）の開口部であるアライメントマークの周辺部に白色系統の樹脂を施した状態を示す概略断面図である。 本発明のアライメントマークの第一実施例であり、アライメントマークに白色系統の樹脂を施したもので、（ａ）は樹脂塗布前の状態を示す概略正面図、（ｂ）は樹脂塗布後の状態を示す概略正面図である。 本発明のアライメントマークの第二実施例を示すものであり、アライメントマークの周辺部を略四角形状にし、白色系統の樹脂を施したもので、（ａ）は樹脂塗布前の状態を示す概略正面図、（ｂ）は樹脂塗布後の状態を示す概略正面図である。 本発明のアライメントマークの第三実施例を示すものであり、アライメントマークの周辺部を略円形状にし、白色系統の樹脂を施したもので、（ａ）は樹脂塗布前の状態を示す概略正面図、（ｂ）は樹脂塗布後の状態を示す概略正面図である。 本発明のアライメントマークを有するスクリーン製版の一実施例を示す概略正面図である。

以下、本発明のアライメントマークを有するスクリーン製版について、添付図面に基づいて説明する。
図５は、本発明のスクリーン製版の実施例を示すものである。スクリーン製版は公知の、例えば額縁状の枠体７にスクリーンメッシュ１を適宜のテンション及び角度で紗張りを行い、スクリーンメッシュ１部分に感光性樹脂２を塗布し、印刷パターン６が形成されたフォトマスクを感光性樹脂２上に密着させて露光し、感光性樹脂２の不要な部分を現像、除去するといった製造方法で作製することができる。
アライメントマーク５は、基板とスクリーン製版との位置合わせを行うためのマークとなるので、印刷パターン６とアライメントマーク５の位置精度が重要である。よって、印刷パターン６が形成されたフォトマスクにアライメントマーク５も形成しておき、印刷パターン６と同時にアライメントマーク５も一括で露光して形成することが望ましい。感光性樹脂現像後のアライメントマーク５部分は感光性樹脂２が除去されて、スクリーンメッシュ１が略円形状に露出された状態、いわゆる開口部８となる。その開口部８を樹脂４を用いて埋めることでアライメントマーク５を形成する。アライメントマーク５を形成するための樹脂は、適度な粘弾性を持った樹脂であり、その樹脂をヘラやスキージ３を用いて開口部８に押し込むことで開口部８を樹脂埋めすることができる。その後、適宜の方法で樹脂を硬化させてアライメントマーク５とする（図１（ａ）（ｂ）参照）。

なお、開口部８に樹脂４を埋め込む際は、スクリーン製版のスクリーン印刷時にスキージ３が走査される面側（いわゆるスキージ面９側）から埋め込んでも良いし、スクリーン製版のスクリーン印刷時に被印刷物である基板と接触する面側（いわゆる印刷面１０側）から埋め込んでも良い。
しかしながら、印刷面１０側から埋め込み処理すると、処理した跡等が目立ってしまって、スクリーン製版の外観上の見映えが悪くなる場合があるため、スキージ面９側から埋め込み処理する方が望ましい。
図１（ｂ）および図１（ｄ）は、スキージ面９側から樹脂４を埋め込んでいる状態を示している。

なお、本発明のアライメントマーク５に使用する樹脂には特に制限はなく、適宜な耐刷性や耐溶剤性や耐水性を持ち、形成後のアライメントマーク５が白色系統になっていれば良いものである。
使用する樹脂としては、例えばシアノアクリレート系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の接着剤やその組み合わせ等広く用いることができる。また、紫外線硬化型接着剤や紫外線硬化型樹脂、水溶性エマルジョンや感光性乳剤も使用することができる。さらに、より白さを強調させるために、樹脂に顔料や染料、各種着色剤や、酸化チタンといった無機化合物等を添加しても良い。

図２に示すものは、アライメントマーク５の第一実施例を示す拡大図である。アライメントマーク５は白色系統の樹脂で形成され、その周辺部はスクリーン製版の感光性樹脂２で形成されている。このアライメントマーク５部分をＣＣＤカメラで認識すると、アライメントマーク５部分が明部となり、アライメントマーク５周辺部の感光性樹脂２が暗部となる。よって、高いコントラストでアライメントマーク５を認識することができるものである。

次に、本発明のアライメントマークを有するスクリーン製版の第二実施例について説明する。
本実施例が前記実施例と異なる所は、アライメントマーク５自体をスクリーン製版の感光性樹脂２で形成し、スクリーン製版の感光性樹脂２で形成されたアライメントマーク５の周囲を白色系統の樹脂で囲むように形成しているところである。
なお、このような形状でアライメントマーク５を形成する場合は、印刷パターン６が形成されたフォトマスクに、アライメントマーク５が感光性樹脂２で形成され、且つアライメントマーク５周辺部の感光性樹脂２が所望の形成に除去されて開口部８が形成されるようなパターンを形成しておけば良い。前記アライメントマーク５周辺部の開口部８に前記実施例と同様にヘラやスキージ３を用いて樹脂４を埋め込むことで、アライメントマーク５の周囲を白色系統の樹脂４で囲むように形成することができる。なお、樹脂４は前記実施例と同様のものを用いることができる（図１（ｃ）（ｄ）参照）。
なお、アライメントマーク５の形状は略円形状で、白色系統の樹脂パターンの外形は略四角形状となっている（図３（ａ）（ｂ）参照）。
このような形状とすることで、ＣＣＤカメラでアライメントマーク５を認識すると、アライメントマーク５部分が暗部となり、アライメントマーク５の周辺部が明部となるので、高いコントラストでアライメントマーク５を認識することができる。さらに本実施例では、アライメントマーク５部分が暗部、その周辺部が明部となるので、従来使用していたメタルマスク版とほとんど同じ認識条件でアライメントマーク５を認識することが可能になるという前記実施例１にはない効果も得ることができる。

次に、アライメントマークを有するスクリーン製版の第三実施例について説明する。
本実施例が前記第二実施例と異なるところは、アライメントマーク５の周囲を囲む白色系の樹脂４のパターン形状が略円形状となっているところである（図４（ａ）（ｂ）参照）。
略円形状とすることで、ヘラやスキージ３を用いて開口部８に樹脂４を埋め込む際に、どのような方向からでも安定して樹脂４埋めを行うことができる。
なお、アライメントマーク５の形状に関しては、実施例１〜実施例３においては、略円形状としたが、それに限定されるものではなく、三角形状や四角形状、多角形状や十字形状など、実施例と異なる形状であっても良い。また、アライメントマーク５の周辺部の形状は、実施例２および実施例３においては、略四角形状や略円形状としたが、それに限定されるものではなく、三角形状や多角形状、十字形状など、実施例と異なる形状であっても良い。また、アライメントマーク５の大きさ及びその周辺部の数に関しても特に制限はないものとする。また、アライメントマーク５およびその周辺部の形成位置に関しても特に限定はない。形成位置は印刷パターン６内であっても良いし、印刷パターン６外であっても良い。また、スクリーン製版が印刷用スクリーンメッシュと支持体スクリーンメッシュからなる、いわゆるコンビネーション製版であるのならば、印刷用スクリーンメッシュ上に本発明のアライメントマーク５及びその周辺部を形成しても良いし、支持体のスクリーンメッシュ上に本発明のアライメントマーク５およびその周辺部を形成しても良いものである。

本発明のアライメントマークは、フラックス印刷用のスクリーン製版だけでなく、すべてのスクリーン印刷版のアライメントマークとして利用することができる。

１・・・・スクリーンメッシュ
２・・・・感光性樹脂
３・・・・スキージ
４・・・・（白色系統）樹脂
５・・・・アライメントマーク
６・・・・印刷パターン
７・・・・枠体
８・・・・開口部
９・・・・スキージ面
１０・・・・印刷面

Claims (5)

1. スクリーン製版に形成するアライメントマークを白色系統の樹脂で形成したことを特徴とするアライメントマークを有するスクリーン製版。
2. アライメントマークが白色系の樹脂で略円形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアライメントマークを有するスクリーン製版。
3. スクリーン製版に形成するアライメントマークを前記スクリーン製版に使用する感光性樹脂で形成し、前記アライメントマーク周辺部を白色系統の樹脂で囲むように形成されていることを特徴とするアライメントマークを有するスクリーン製版。
4. アライメントマークの周辺部を囲むように形成した白色系統樹脂の外形が略四角形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアライメントマークを有するスクリーン製版。
5. アライメントマークの周辺部を囲むように形成した白色系統樹脂の外形が略円形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアライメントマークを有するスクリーン製版。
   
   

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