JP2023063623A - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法ならびに実装用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】品質の高いバンプを有する実装用基板を製造することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法ならびに実装用基板の製造方法を提供する。【解決手段】スクリーン印刷装置は、複数の第１開口Ｈが形成された薄膜Ｇが上面に設けられ、複数の電極Ｅが複数の第１開口Ｈから露出する基板Ｂを保持する基板保持部３０と、第２開口６ａが形成されたマスク６と、基板保持部３０を移動させて基板保持部３０に保持された基板Ｂをマスク６の下面に位置合わせする基板位置決め機構と、マスク６上のはんだ粒子Ｓを含むペーストＰｓｔを、第２開口６ａを通じて複数の第１開口Ｈに充填する印刷ヘッドと、基板保持部３０に保持された基板Ｂに振動を印加する振動子３１と、を備える。【選択図】図９

Description

本発明は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法ならびに基板にバンプを形成した実装用基板の製造方法に関する。

従来、配線が形成されたプリント基板やウェハなどの基板に高密度で電子部品を実装するために、基板の上面に形成された電極の上にはんだバンプを形成した実装用基板が採用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、電極が形成された基板上に樹脂膜を形成し、電極が露出するように樹脂膜に開口を形成し、開口にはんだを含むペーストを充填し、基板を加熱してはんだを融解させてバンプを形成し、最後に樹脂膜を除去して基板の電極の上にはんだバンプを形成する、バンプ形成方法が開示されている。

特開２００２－３３４８９５号公報

しかしながら特許文献１を含む従来技術では、バンプの間隔が狭い高密度基板用基板を製造する場合に樹脂膜の開口のアスペクト比が高くなり、ペーストを充填する過程で基板上の電極と充填したペーストの間に空気が取り残されてしまうという問題点があった。この状態で基板を加熱してバンプを形成すると、電極からバンプが脱落したり、バンプと電極との接合面積が過少となって接合強度が不足したりすることがあり、品質の高いバンプを有する実装用基板を製造するには更なる改善の余地があった。

そこで本発明は、品質の高いバンプを有する実装用基板を製造することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法ならびに実装用基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、複数の第１開口が形成された薄膜が上面に設けられ、複数の電極が前記複数の第１開口から露出する基板を保持する基板保持部と、第２開口が形成されたマスクと、前記基板保持部を移動させて前記基板保持部に保持された基板を前記マスクの下面に位置合わせする基板位置決め機構と、前記マスク上のはんだを含むペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填する印刷ヘッドと、少なくとも前記基板保持部に保持された前記基板に振動を印加する振動子と、を備える。

本発明のスクリーン印刷方法は、基板の上面に設けられた薄膜に形成され、前記基板の複数の電極が露出する複数の第１開口に、第２開口が形成されたマスクを用いてはんだを含むペーストを充填するスクリーン印刷方法であって、前記基板の上の前記薄膜と前記マスクとを接触させ、前記基板に振動を印加し、前記マスクの上のペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填する。

本発明の実装用基板の製造方法は、上面に複数の電極を有する基板に薄膜を形成し、前記薄膜に複数の第１開口を形成して前記複数の電極を露出させ、前記基板の上の前記薄膜と第２の開口が形成されたマスクを接触させ、前記基板に振動を印加し、前記マスクの上のはんだを含むペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填し、前記基板を前記マスクから引き離し、前記基板を加熱して前記はんだを融解させた後に硬化させて、前記複数の電極の上にバンプを形成し、前記基板から前記薄膜を除去する。

本発明によれば、品質の高いバンプを有する実装用基板を製造することができる。

本発明の一実施の形態の実装用基板製造システムの構成説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によりペーストが充填される基板の例の構造を示す（ａ）平面図（ｂ）断面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によりペーストが充填される基板の製造工程の説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の要部の構造を示す平面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の要部の構造を示す側面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置が備える基板保持部の要部の構造を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置が備える印刷ヘッドの機能説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）従来の実装用基板製造システムによる実装用基板の製造工程の説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態の実装用基板製造システムによる実装用基板の製造工程の説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の実装用基板の製造方法のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置が備える基板保持部の他の実施例の要部の構造を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置が備える基板保持部の他の実施例の要部の構造を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、実装用基板製造システム、実装用基板、スクリーン印刷装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸として、基板搬送方向のＸ軸（図４における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ軸（図４における上下方向）が示される。図５、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ軸（図５における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、実装用基板製造システム１の構成について説明する。実装用基板製造システム１は、基板搬送方向の上流（紙面左側）から下流（紙面右側）に向けて、スクリーン印刷装置Ｍ１、リフロー装置Ｍ２を直列に連結して構成されている。実装用基板製造システム１は、基板Ｂの表面に形成された第１開口Ｈにはんだ粒子を含むペーストを充填し、基板Ｂの電極にバンプＱを形成するする機能を有している。各装置は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されており、また各装置は通信ネットワーク２を介して相互にデータを送受信する。管理コンピュータ３は、各装置で使用される制御プログラムなどを含む生産データなどを記憶し、各装置による製造作業を統括して制御する。

スクリーン印刷装置Ｍ１は、上流の装置（図示省略）から基板Ｂを受け取り（矢印ａ）、基板Ｂに形成された第１開口Ｈにはんだ粒子を含むクリームはんだなどのペーストを充填（印刷）する。リフロー装置Ｍ２は、装置内に搬送された基板Ｂを基板加熱部によって加熱して、基板Ｂの第１開口Ｈに充填されたペーストに含まれるはんだを融解させた後に硬化させ、基板Ｂの電極にバンプＱを形成する基板加熱作業を実行する。バンプＱが形成された基板Ｂは、リフロー装置Ｍ２から搬出され（矢印ｂ）、下流の装置（図示省略）に搬送される。

ここで、図２を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１によって第１開口Ｈにペーストが充填される基板Ｂの構成について説明する。図２（ａ）は、基板Ｂを上方から見た平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ－Ａ断面における断面図である。配線が形成されたプリン基板などの基板Ｂの上面には、複数の電極Ｅが形成されている。また、電極Ｅ以外の基板Ｂの上面には、絶縁体であるレジストＲが形成されている。さらに、レジストＲの上面には、電極Ｅが露出する第１開口Ｈが形成されたドライフィルムレジストなどの薄膜Ｇが形成されている。すなわち、基板Ｂは、複数の第１開口Ｈが形成された薄膜Ｇが上面に設けられ、複数の電極Ｅが複数の第１開口Ｈから露出している。

次に、図３を参照して、基板Ｂの上面に第１開口Ｈを有する薄膜Ｇを形成する工程について説明する。まず、上面に電極ＥとレジストＲが形成された基板Ｂが用意される（図３（ａ））。次に、基板Ｂの上面の全面に薄膜Ｇが形成される（薄膜Ｇが貼り付けられる）（図３（ｂ））。次に、露光、現像、エッチングなどの工程により、薄膜Ｇに複数の第１開口Ｈが形成される（図３（ｃ））。これにより、電極Ｅの周りに薄膜Ｇによる壁（ソルダーダム）が形成される。

次に、図４、図５を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１の構造について説明する。スクリーン印刷装置Ｍ１は、基台４上にＸ軸に沿って延びる一対の搬送コンベア５を備えている。基台４には、制御装置Ｃが設けられている。搬送コンベア５は制御装置Ｃによって制御され、スクリーン印刷装置Ｍ１の上流から受け取った基板ＢをＸ軸に沿って搬送し、スクリーン印刷装置Ｍ１の下流に搬出する。

搬送コンベア５においてＸ軸方向の中央付近には、制御装置Ｃによって制御される基板保持部３０が設けられている。基板保持部３０は、搬送コンベア５が搬送する基板Ｂを受け取って、所定のクランプ位置に保持する。基板保持部３０は、基板保持部３０に保持された基板Ｂに振動を印加する振動子３１を備えている。振動子３１は、制御装置Ｃによって制御される振動電源部３２（図１０参照）によって駆動される。制御装置Ｃは、振動電源部３２を制御することにより、振動子３１の振動を開始させ、振動を停止させ、また、振動子３１により発生させる振動の周波数と強度（振幅）を変更させる。

ここで、図６を参照して、基板保持部３０の構造について説明する。図６（ａ）は、基板保持部３０の要部を上方から見た平面図であり、便宜上、基板Ｂの表示は省略している。図６（ｂ）は、基板保持部３０の要部を側方から見た側面図である。基板保持部３０は、後述する基板位置決め機構１０の基板昇降機構９により昇降移動するＸＹ平面に広がる平板形状のベース部３３を備えている。ベース部３３の中央付近の上部には、平板形状のプレート３５を下方から支持して昇降させるプレート昇降機構３４が配置されている。プレート昇降機構３４は、制御装置Ｃによって制御されている。

プレート３５の上面には、平板形状の防振部３６を介して基板保持ブロック３７が配置されている。基板保持ブロック３７には、上部が露出する状態で振動子３１が配置されている。この例では、５つの振動子３１が配置されている。基板保持ブロック３７が搬送コンベア５によって搬送された基板Ｂの裏面を支持する状態で、振動子３１は基板Ｂの裏面に接触する。

図６において、ベース部３３の上部には、プレート昇降機構３４のＹ軸方向の両側方に、上方に延出するクランパ支持部３８が配置されている。クランパ支持部３８の上部には、Ｘ軸に沿って延びるクランパ３９がそれぞれ配置されている。クランパ３９は、制御装置Ｃによって制御されている。

次に、図６（ｂ）を参照して、基板保持部３０が搬送コンベア５によって搬送された基板Ｂをクランプ位置に保持する工程について説明する。基板保持ブロック３７の上面が搬送コンベア５の上面よりも低くなる位置で待機している状態で、制御装置Ｃは搬送コンベア５を制御して、基板Ｂを搬送させて基板保持ブロック３７の上方で停止させる。次いで制御装置Ｃはプレート昇降機構３４を制御して、プレート３５を上昇させ（矢印ｄ１）、基板保持ブロック３７の上面に基板Ｂの裏面を支持させて、基板Ｂをクランプ位置まで上昇させる。次いで制御装置Ｃはクランパ３９を制御して、２つのクランパ３９をそれぞれ基板Ｂの方向に移動させ（矢印ｄ２）、基板Ｂの側面をクランパ３９で挟んで保持させる。

基板保持部３０が基板Ｂをクランプ位置に保持した状態（図６（ｂ）の状態）で、振動子３１は基板Ｂの裏面に接触している。制御装置Ｃが振動電源部３２を制御して振動子３１の振動を開始させると、振動子３１から基板Ｂに振動が印加される。このように、振動子３１は基板保持部３０の基板保持ブロック３７に設けられており、振動子３１は基板Ｂの裏面に接触し、基板保持部３０に保持された基板Ｂに振動を印加する。

図６（ｂ）において、防振部３６は、平板形状の防振ゴムなどで形成されており、振動子３１が基板Ｂに印加する振動がプレート３５に伝搬することを防止する。また、防振部３６は、基板保持ブロック３７とプレート３５の間の他に、クランパ支持部３８、ベース部３３にも設置するようにしてもよい。このように、防振部３６は、振動子３１が印加する振動の基板位置決め機構１０への伝搬を抑制するように設置される。

図４、図５において、基板保持部３０の上方には、基板Ｂにペーストを印刷するための第２開口６ａと、２つ一組のマスク側マーク６ｍが形成されたマスク６が設置されている。マスク６はＸＹ平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周は枠部材６ｗによって支持されている。第２開口６ａは、基板Ｂに形成された複数の第１開口Ｈを包含するように形成されている。すなわち、基板保持部３０に保持された基板Ｂがマスク６の下面に位置合わせされた状態において、第２開口６ａを通じて複数の第１開口Ｈが露出している。

図５において、基台４上には、ＸＹテーブル７、θテーブル８、基板昇降機構９が下方から順に設けられている。ＸＹテーブル７は、θテーブル８を水平面内（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）で移動させる。θテーブル８は、基板昇降機構９をＺ軸周りにθ回転させる。基板昇降機構９は、基板保持部３０を下方から支持して昇降させる。ＸＹテーブル７、θテーブル８、基板昇降機構９は、制御装置Ｃによって制御されている。

図５において、マスク６の下方には、基板認識用のカメラとマスク認識用のカメラを内蔵するカメラユニット１１が備えられている。カメラユニット１１は、制御装置Ｃによって制御されるカメラ移動機構１２（図１０参照）によって水平面内を移動する（矢印ｃ）。

ここで、図５を参照して、基板保持部３０が保持する基板Ｂの位置をマスク６に位置合わせする位置合わせ工程について説明する。カメラユニット１１は基板Ｂとマスク６の間に移動して、基板Ｂに形成された位置合わせ用の基板側マーク（図示省略）と、マスク６に形成された位置合わせ用のマスク側マーク６ｍを撮像する。制御装置Ｃは、カメラユニット１１で撮像された画像に基づいてマスク側マーク６ｍと基板側マークの位置を認識する。

次いで制御装置Ｃは認識結果に基づいて、ＸＹテーブル７、θテーブル８、基板昇降機構９を制御して、マスク６に形成された第２開口６ａから、基板保持部３０が保持する基板Ｂ上に形成された複数の第１開口Ｈが露出するように位置と向きを合わせる。次いで制御装置Ｃは基板保持部３０を上昇させて、基板Ｂを下方からマスク６の下面に接触させる。このように、ＸＹテーブル７、θテーブル８、基板昇降機構９は、基板保持部３０を移動させて基板保持部３０に保持された基板Ｂをマスク６の下面に位置合わせする基板位置決め機構１０を構成する。

図４、図５において、マスク６の上方には、印刷ヘッド移動機構１３（図１０参照）によってＹ軸に沿って移動する印刷ヘッド２０が備えられている。印刷ヘッド２０は、印刷ヘッド移動機構１３によって水平面内を移動する移動ベース２１を備えている。移動ベース２１には、２基のスキージ保持部２２がＹ軸に沿って並んで配置されている。スキージ保持部２２は、それぞれＸ軸に沿って延びたスキージ２３を下端に保持し、移動ベース２１に設けられた昇降機構２４によって昇降する。印刷ヘッド移動機構１３、印刷ヘッド２０は、制御装置Ｃによって制御される。

次に図７を参照して、印刷ヘッド２０による印刷動作について説明する。印刷動作は、基板保持部３０が保持する基板Ｂをマスク６に位置合わせした状態で実行される。制御装置Ｃは昇降機構２４を制御して、一方のスキージ２３を下降（矢印ｅ１）させて第２開口６ａが形成された領域の前側に当接させる。次いで制御装置Ｃは印刷ヘッド移動機構１３を制御して、スキージ２３をＹ軸に沿って後側に移動させる（矢印ｅ２）。スキージ２３が複数の第１開口Ｈの上を移動する際に、マスク６の上面に供給されていたペーストＰｓｔが複数の第１開口Ｈに所定の印圧（圧力）で押し込まれて充填される。

スキージ２３が第２開口６ａが形成された領域の外側（後側）まで移動すると、制御装置Ｃは一方のスキージ２３を上昇させる。制御装置Ｃは、次の基板Ｂに対してペーストＰｓｔを印刷（充填）する際は、一方のスキージ２３と同様に、他方のスキージ２３を下降させてマスク６に当接させ、Ｙ軸に沿って前側に移動させて複数の第１開口ＨにペーストＰｓｔを押し込む移動動作を実行させる。このように、印刷ヘッド２０は、スキージ２３を用いて、マスク６上のはんだを含むペーストＰｓｔを、第２開口６ａを通じて複数の第１開口Ｈに充填（印刷）する。また、制御装置Ｃは、印刷の際に、基板保持部３０に保持された基板Ｂに振動子３１から振動を印加させる。

次に、図８、図９を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１によるペーストＰｓｔの充填時に、振動子３１から基板Ｂに振動を印加する効果について説明する。ここで、ペーストＰｓｔは、フラックスＦの中にはんだ粒子Ｓを含むクリームはんだである。図８は、充填時に基板Ｂに振動を印加しない従来の印刷方法（印刷作業）を示している。図９は、充填時に振動子３１から基板Ｂに振動を印加する本発明の実施の形態の印刷方法（印刷作業）を示している。

まず、図８を参照して、従来の印刷方法について説明する。図８（ａ）において、制御装置Ｃは、基板保持部３０に保持された基板Ｂをマスク６の下面に接触させ（基板接触工程）、スキージ２３を基板Ｂに当接させ、Ｙ軸に沿って摺動させながら（矢印ｆ）ペーストＰｓｔを基板Ｂの第１開口Ｈに押し込ませる（印刷工程）。ペーストＰｓｔに含まれるフラックスＦは粘性を有する。そのため、ペーストＰｓｔが上方から第１開口Ｈに充填される過程で、第１開口Ｈの下方に押し込まれた空気を第１開口Ｈから外部に逃がすことができなかった場合は、第１開口ＨにペーストＰｓｔが充填できていない空洞Ｈａが形成される。

次いで制御装置Ｃは、基板保持部３０を下降させながら、基板Ｂをマスク６から引き離す（離反工程）。その後、リフロー装置Ｍ２によって基板加熱作業が実行される（リフロー工程）。図６（ｂ）は、リフロー工程後の基板Ｂの状態を示している。すなわち、基板Ｂに転写されたペーストＰｓｔのはんだ粒子Ｓはリフロー工程により融解されて球状となり、その後に硬化されることでバンプＱが形成されている。図中の左側のバンプＱは、正常に基板Ｂの電極Ｅに接合されている。中央のバンプＱは、電極Ｅには接合されているものの、接合面積は小さい。右側のバンプＱは、電極Ｅに接合されていない。

その後、バンプＱが形成された基板Ｂから薄膜Ｇが除去される（薄膜除去工程）。図８（ｃ）は、薄膜Ｇが除去された基板Ｂを示している。図中の右側の電極Ｅに接合されていなかったバンプＱは、薄膜除去工程中に基板Ｂから外れている。このように、従来の印刷工程では、第１開口ＨにペーストＰｓｔが充填されていない空洞Ｈａが大きかった場合、その後に形成されるバンプＱが電極Ｅと正常に接合されなかったり、電極Ｅから外れたりするという品質問題があった。

次に、図９を参照して、本発明の実施の形態の印刷方法について説明する。本実施の形態の印刷工程は、基板保持部３０が備える振動子３１から基板Ｂに振動を印加しながら印刷工程を実行するところが従来の印刷方法と異なる。すなわち、図９（ａ）において、基板接触工程により基板保持部３０に保持された基板Ｂをマスク６の下面に接触させると、印刷を開始する前に、制御装置Ｃは振動子３１による振動の印加を開始させる（振動開始工程）。そして、印刷工程により基板Ｂに振動を印加しながらスキージ２３をＹ軸に沿って摺動させて（矢印ｇ）ペーストＰｓｔを基板Ｂの第１開口Ｈに押し込ませる。

振動子３１は、周波数が１．５ｋＨｚ以上、６０ｋＨｚ以下（より望ましくは、３０ｋＨｚ以上、５０ｋＨｚ以下）で、主に基板Ｂの上下方向の振動を印加する。振動子３１が印加する振動により、ペーストＰｓｔに含まれるフラックスＦの粘性が低下する。これにより、ペーストＰｓｔが上方から第１開口Ｈに充填される過程で、第１開口Ｈの下方に押し込まれた空気は粘度が低下したペーストＰｓｔの間から外部に押し出され、第１開口ＨにペーストＰｓｔが充填できていない空洞Ｈａが形成されない。または、形成される空洞Ｈａ小さい。振動子３１が印加する振動の周波数と強度（振幅）は、フラックスＦの粘性が低下しすぎず、かつ、第１開口ＨにペーストＰｓｔが充填されて空洞Ｈａが発生しないように設定される。

離反工程後のリフロー工程により、第１開口Ｈに充填されたペーストＰｓｔのはんだ粒子ＳがバンプＱに形成される。この際、第１開口ＨのペーストＰｓｔには空洞Ｈａがない、または、発生する空洞Ｈａは小さいため、形成されたバンプＱは正常に電極Ｅに接合される（図９（ｂ））。また、薄膜除去工程によるバンプＱの脱落もなく、品質の高いバンプＱを有する実装用基板（基板Ｂ）が製造される（図９（ｃ））。

次に図１０を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１の制御系の構成について説明する。スクリーン印刷装置Ｍ１が備える制御装置Ｃには、搬送コンベア５、基板位置決め機構１０、カメラユニット１１、カメラ移動機構１２、印刷ヘッド移動機構１３、タッチパネル１４、印刷ヘッド２０、振動電源部３２の他、基板保持部３０が備える振動子３１、プレート昇降機構３４、クランパ３９が接続されている。タッチパネル１４は、液晶パネルにスクリーン印刷装置Ｍ１の操作画面などを表示する表示機能と、表示された操作画面を操作することによりコマンドや各種情報などを入力する入力機能を有している。

制御装置Ｃは、記憶部１５、印刷作業処理部１６、通信部１７を備えている。通信部１７はネットワーク通信装置であり、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３、リフロー装置Ｍ２との間で情報の送受信を実行する。記憶部１５は記憶装置であり、基板Ｂの種類毎に、印刷ヘッド２０が基板ＢにはんだペーストＰｓｔを充填（印刷）する印刷条件、振動電源部３２が振動子３１を駆動する周波数、強度（振幅）などを含む振動条件などが記憶されている。印刷作業処理部１６は、記憶部１５に記憶される印刷条件、振動条件に基づいて、印刷ヘッド２０、振動電源部３２を含むスクリーン印刷装置Ｍ１の各部を制御して印刷作業を実行させる。

次に、図１１のフローに沿って、図３、図９を参照しながらバンプＱを有する実装用基板を製造する実装用基板の製造方法について説明する。まず、上面に複数の電極ＥとレジストＲが形成された基板Ｂの上面に薄膜Ｇを形成する（ＳＴ１：薄膜形成工程）（図３（ｂ））。次いで薄膜Ｇに複数の第１開口Ｈを形成して複数の電極Ｅを露出させる（ＳＴ２：第１開口形成工程）（図３（ｃ））。

次いでスクリーン印刷装置Ｍ１により、基板Ｂに振動を印加しながら第１開口Ｈにはんだ粒子Ｓを含むペーストＰｓｔを充填させる（ＳＴ３：スクリーン印刷工程）（図９（ａ））。次いでリフロー装置Ｍ２により、基板Ｂを加熱してはんだ粒子Ｓを融解させた後に硬化させて、複数の電極Ｅの上にバンプＱをそれぞれ形成する（ＳＴ４：リフロー工程）（図９（ｂ））。次いで基板Ｂから薄膜Ｇを除去する（ＳＴ５：薄膜除去工程）（図９（ｃ））。これによって、品質の高いバンプＱを有する実装用基板を製造することができる。

次に、図１２のフローに沿って、図９を参照しながらスクリーン印刷装置Ｍ１におけるスクリーン印刷方法（スクリーン印刷工程（ＳＴ３））について説明する。図１１において、まず、スクリーン印刷装置Ｍ１に基板Ｂが搬入される（ＳＴ１１：基板搬入工程）。次いで基板保持部３０が基板Ｂを保持してマスク６に対して位置合わせし（ＳＴ１２：位置合わせ工程）、基板Ｂの上の薄膜Ｇと第２開口６ａが形成されたマスク６とを接触させる（ＳＴ１３：基板接触工程）。次いで振動子３１による基板Ｂに対する振動の印加を開始させる（ＳＴ１４：振動開始工程）。

次いでマスク６の上のはんだ粒子Ｓを含むペーストＰｓｔを、マスク６の複数の第２開口６ａを通じて複数の第１開口Ｈに印刷（充填）する（ＳＴ１５：印刷工程）。すなわち、振動子３１は、基板位置決め機構１０が基板Ｂをマスク６の下面に接触させ、印刷ヘッド２０がペーストＰｓｔを複数の第１開口Ｈに充填している際に、基板Ｂに振動を印加する（図９（ａ））。

次いで振動子３１による基板Ｂに対する振動の印加を停止させる（ＳＴ１６：振動停止工程）。次いで基板保持部３０を下降させて、基板Ｂをマスク６から引き離す（ＳＴ１７：離反工程）。なお、振動子３１は離反工程（ＳＴ１７）の前に振動の印加を停止せず、離反工程（ＳＴ１７）中も振動を印加するようにしてもよい。すなわち、振動子３１は、ペーストが複数の第１開口Ｈに充填された後に、基板位置決め機構１０が薄膜Ｇとマスク６とを引き離す際にも、基板Ｂに振動を印加するようにしてもよい。次いでスクリーン印刷装置Ｍ１から基板Ｂが搬出される（ＳＴ１８：基板搬出工程）。

上記説明したように、本実施の形態のスクリーン印刷装置Ｍ１は、複数の第１開口Ｈが形成された薄膜Ｇが上面に設けられ、複数の電極Ｅが複数の第１開口Ｈから露出する基板Ｂを保持する基板保持部３０と、第２開口６ａが形成されたマスク６と、基板保持部３０を移動させて基板保持部３０に保持された基板Ｂをマスク６の下面に位置合わせする基板位置決め機構１０と、マスク６上のはんだ粒子Ｓを含むペーストＰｓｔを、第２開口６ａを通じて複数の第１開口Ｈに充填する印刷ヘッド２０と、少なくとも基板保持部３０に保持された基板Ｂに振動を印加する振動子３１と、を備えている。これによって、品質の高いバンプＱを有する実装用基板を製造することができる。

次に、図１３を参照して、振動子を備える基板保持部の他の実施例（以下、「基板保持部３０Ａ」と称する。）の構成について説明する。以下、図６に示す基板保持部３０と同一の部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。基板保持部３０Ａは、基板Ｂの下面を支持する基板支持部材４１の下方に振動子３１Ａが配置され、振動子３１Ａは基板支持部材４１を介して基板Ｂに振動を印加するところが基板保持部３０と異なる。

図１３において、振動子３１Ａは、プレート昇降機構３４によって上下に移動するプレート３５の中央付近の上部に配置されている。プレート３５の上部において振動子３１Ａの側方には、防振部３６Ａを介して上方に延出する支持部材支持部４０が配置されている。支持部材支持部４０の上部には、金属やガラスエポキシなどで形成された剛性を有して振動を伝搬可能な平板状の基板支持部材４１が配置されている。振動子３１Ａは、基板支持部材４１の裏面に接触するように配置されている。

搬送コンベア５が基板Ｂを基板支持部材４１の上方に搬送し、プレート昇降機構３４がプレート３５を上昇させ、基板支持部材４１の上面に基板Ｂの裏面を支持させてクランプ位置まで上昇させ、クランパ３９で基板Ｂを挟むことで、基板Ｂが基板保持部３０Ａに保持される。この状態で振動子３１Ａから振動を発生させると、振動は基板保持部３０Ａの基板支持部材４１を介して基板Ｂに印加される。

次に、図１４を参照して、振動子を備える基板保持部の他の実施例（以下、「基板保持部３０Ｂ」と称する。）の構成について説明する。以下、図６に示す基板保持部３０と同一の部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。基板保持部３０Ｂは、基板Ｂの下面を支持する基板保持ブロック３７Ｂの側面に振動子３１Ｂが配置され、振動子３１Ｂは基板保持ブロック３７Ｂを介して基板Ｂに振動を印加するところが基板保持部３０と異なる。

図１４において、振動子３１Ｂは、プレート昇降機構３４によって上下に移動するプレート３５に防振部３６を介して配置された基板保持ブロック３７Ｂの側面に配置されている。この例では、基板保持ブロック３７ＢのＸ軸方向の両側面に、それぞれ振動子３１Ｂが配置されている。搬送コンベア５が基板Ｂを基板保持ブロック３７Ｂの上方に搬送し、プレート昇降機構３４がプレート３５を上昇させ、基板保持ブロック３７Ｂの上面に基板Ｂの裏面を支持させてクランプ位置まで上昇させ、クランパ３９で基板Ｂを挟むことで、基板Ｂが基板保持部３０Ｂに保持される。

この状態で振動子３１Ｂから振動を発生させると、振動は基板保持ブロック３７Ｂを介して基板Ｂに印加される。このように、振動子３１Ｂは基板保持部３０Ｂの基板保持ブロック３７Ｂに接触し、振動は基板保持部３０Ｂの基板保持ブロック３７Ｂを介して基板Ｂに印加される。

なお、上記はバンプＱを有する実装用基板として、フェノール樹脂やガラスエポキシなどで形成されたプリント基板などの基板ＢにバンプＱを形成した例で説明したが、本実施の形態により製造される実装用基板はこの構成に限定されることはない。例えば、複数の電極Ｅが形成されたシリコンウェハに複数の第１開口Ｈを有する薄膜Ｇを形成した基板にバンプＱを形成した実装用基板であってもよい。この場合、スクリーン印刷装置Ｍ１によってシリコンウェハに振動を印加しながらはんだ粒子Ｓを含むペーストＰｓｔを第１開口Ｈに充填させ、リフロー装置Ｍ２によってシリコンウェハを加熱するリフローによりバンプＱを形成する。

本発明のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法ならびに実装用基板の製造方法は、品質の高いバンプを有する実装用基板を製造することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

６ マスク
６ａ 第２開口
１０ 基板位置決め機構
２０ 印刷ヘッド
３０、３０Ａ、３０Ｂ 基板保持部
３１、３１Ａ、３１Ｂ 振動子
３６、３６Ａ 防振部
Ｂ 基板
Ｇ 薄膜
Ｈ 第１開口
Ｍ１ スクリーン印刷装置
Ｐｓｔ ペースト
Ｓ はんだ粒子（はんだ）

Claims (10)

1. 複数の第１開口が形成された薄膜が上面に設けられ、複数の電極が前記複数の第１開口から露出する基板を保持する基板保持部と、
   第２開口が形成されたマスクと、
   前記基板保持部を移動させて前記基板保持部に保持された基板を前記マスクの下面に位置合わせする基板位置決め機構と、
   前記マスク上のはんだを含むペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填する印刷ヘッドと、
   少なくとも前記基板保持部に保持された前記基板に振動を印加する振動子と、を備える、スクリーン印刷装置。
2. 前記振動子は、前記基板位置決め機構が前記基板の上の前記薄膜を前記マスクの下面に接触させ、前記印刷ヘッドが前記ペーストを前記複数の第１開口に充填させている際に、前記基板に前記振動を印加する、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記振動子は前記基板保持部に設けられており、
   前記基板保持部が前記基板を保持した状態において、前記振動子は前記基板の裏面に接触している、請求項１または２に記載のスクリーン印刷装置。
4. 前記振動子は前記基板保持部に接触し、
   前記振動は前記基板保持部を介して前記基板に印加される、請求項１または２に記載のスクリーン印刷装置。
5. 前記振動子は前記基板保持部に設けられており、
   前記振動は前記基板保持部を介して前記基板に印加される、請求項１または２に記載のスクリーン印刷装置。
6. 前記振動子が印加する前記振動の前記基板位置決め機構への伝搬を抑制する防振部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のスクリーン印刷装置。
7. 前記振動子は、周波数が１．５ｋＨｚ以上、６０ｋＨｚ以下の前記振動を印加する、請求項１から６のいずれか１項に記載のスクリーン印刷装置。
8. 前記振動子は、主に前記基板の上下方向の前記振動を印加する、請求項１から７のいずれか１項に記載のスクリーン印刷装置。
9. 基板の上面に設けられた薄膜に形成され、前記基板の複数の電極が露出する複数の第１開口に、第２開口が形成されたマスクを用いてはんだを含むペーストを充填するスクリーン印刷方法であって、
   前記基板の上の前記薄膜と前記マスクとを接触させ、
   前記基板に振動を印加し、
   前記マスクの上のペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填する、スクリーン印刷方法。
10. 上面に複数の電極を有する基板に薄膜を形成し、
    前記薄膜に複数の第１開口を形成して前記複数の電極を露出させ、
    前記基板の上の前記薄膜と第２の開口が形成されたマスクを接触させ、
    前記基板に振動を印加し、
    前記マスクの上のはんだを含むペーストを、前記第２開口を通じて前記複数の第１開口に充填し、
    前記基板を前記マスクから引き離し、
    前記基板を加熱して前記はんだを融解させた後に硬化させて、前記複数の電極の上にバンプを形成し、
    前記基板から前記薄膜を除去する、実装用基板の製造方法。

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