JP3543069B2 - 印刷方法 - Google Patents

印刷方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3543069B2
JP3543069B2 JP16675199A JP16675199A JP3543069B2 JP 3543069 B2 JP3543069 B2 JP 3543069B2 JP 16675199 A JP16675199 A JP 16675199A JP 16675199 A JP16675199 A JP 16675199A JP 3543069 B2 JP3543069 B2 JP 3543069B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paste
printing
printing method
shear rate
shear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16675199A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000351196A (ja
Inventor
彰男 古澤
敏則 三村
浩昭 大西
憲一郎 末次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP16675199A priority Critical patent/JP3543069B2/ja
Publication of JP2000351196A publication Critical patent/JP2000351196A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3543069B2 publication Critical patent/JP3543069B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Screen Printers (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷方法に関するものであり、特に電子部品を回路基板に実装するために、回路基板のランド上にクリームはんだを印刷するスクリーン印刷法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
平板孔板式印刷法すなわちスクリーン印刷法の一例として、プリント回路基板のランド上にクリームはんだを印刷する方法を図7を用いて説明する。
図7の(a)に示すように、所定パターンに配置された貫通穴11aを有するスクリーンマスク(メタルマスク)11を印刷しようとする基板12上の所定位置に配置する。このとき、スクリーンマスク11は、その貫通穴11aが基板12のランド12aの上方に位置するように配される。ついで、スクリーンマスク11の一端にクリームはんだ14を供給する。
次に、(b)に示すように、スキージ13をスクリーンマスク11の上面の一方の端部に配置し、下方に押さえつけるようにして他方の端部まで摺動させる。これにより、クリームはんだ14はスクリーンマスク11の貫通穴11aに充填され、その底面は基板12のランド12a上に塗着される。
その後、(c)に示すように基板12を下方に移動させるか、またはスクリーンマスク11を上方に移動させて、スクリーンマスク11と基板12を分離すると、スクリーンマスク11の貫通穴11aに充填されたクリームはんだ14は、基板12のランド12a上に付着して、(d)に示すようにスクリーンマスク11の貫通孔11aのパターンに応じた印刷膜15が形成される。
【0003】
上記のようなスクリーン印刷においては、(b)に示すクリームはんだ充填工程においてクリームはんだが過剰に充填されると、形成される印刷膜15ににじみが生じる。一方、充填量が不足すると、形成される印刷膜15にかすれが発生したりする。また、(c)に示す版離れ工程において、貫通穴11aに充填されたクリームはんだ14の外周部がスクリーンマスク11に引っ張られ、転写後の形状が安定しない。このように印刷膜の成形性は、さまざまな因子の影響を受けるが、特にクリームはんだの物性による影響が大きい。したがって、用いるクリームはんだの物性に応じて、適した印刷条件を設定する必要がある。
【0004】
しかしながら、これまで、印刷条件との関連性を示す有効なペースト物性を見いだすことができていなかった。たとえば、従来から広く用いられているスパイラル式粘度計を用いて、所定の剪断速度におけるペーストの粘度を測定し、その値と形成される印刷膜との関係を求めようとする試みもあるが、この方法では、図8に示すように、粘度と印刷結果の間で相関を得ることができない。
そこで、従来、印刷条件を決定するためには、物性の異なる数種類のペーストを準備し、これらを実際に印刷に用いて得られた印刷膜の状態を評価していた。したがって、トライ&エラーを繰り返しながら、印刷条件を調整していかなければならず、印刷条件の調整に非常に多くの時間を要していた。また、最終的に決定した印刷条件も、経験則に基づくものであるために、用いるペーストの物性に適しているか否かは明らかでなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、用いるペーストに関わらず、良質の膜を形成することができる印刷方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、印刷に先立って、用いるペーストの粘性特性の剪断速度依存性を把握しておき、その値に基づいて最良の印刷条件を設定する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の印刷方法は、印刷しようとする基板の上面に配されたスクリーンマスクの上面にペーストを供給し、スクリーンマスクの上面でスキージを摺動させて基板表面にペーストを塗着させる印刷方法であって、ペーストの供給に先立って、粘度測定器を用いて、ペーストに加える剪断速度を段階的に変化させながらその剪断応力を測定し、得られた剪断応力に基づいて基板とスクリーンマスクとの引き離し速度を設定する。
例えば、得られた複数の剪断応力からペーストの降伏値を外挿して求め、この値を印刷条件の設定に用いる。ぺーストの降伏値は、スクリーンマスクの貫通穴にペーストを充填した後、印刷しようとする基板とスクリーンマスクを引き離すときのペーストの挙動と大きく関係する。したがって、ペーストの降伏値に基づいて両者の引き離し速度を設定することができる。
【0008】
上記のような粘度測定は、例えば円板状の測定治具を剪断速度0.2sec−1で100秒間回転させ、次いで順に0.4、0.6、1、2、6および10sec−1でそれぞれ10秒間回転させながら、各剪断速度において行われる。
また、上記のように所定の剪断速度で粘度測定を行ったのち、逆の順番すなわち円板状の測定治具を順に6、2、1、0.6、0.4および0.2sec−1で10秒間回転させて粘性特性を測定すると実際の工程におけるペーストの挙動にさらに近い情報を得ることができる。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【0010】
《実施例1》
本実施例で用いる粘度測定器を図1に示す。この粘度測定器は、いわゆる平行平板方式であって、固定円板1と、軸支された回転円板2を備える。測定しようとする試料は、固定円板1と回転円板2の間にそれぞれ密着して配される。回転円板2は、トルク計3と回転軸4aで接続されている。トルク計3はその測定端および固定端がそれぞれ回転軸4aおよび4bに接続されていて、回転軸4bは、その上部に配されたモータ(図示せず)により、図中矢印方向に回転する。固定円板1と回転円板2の間に測定しようとする試料を配し、回転円板2をモータにより所定の速度で回転させながら、そのときにトルク計3に加わるトルクを検出することによりその試料の粘性特性すなわち剪断応力が得られる。
【0011】
測定は、以下のようにして行った。
まず、固定円板1と回転円板2の間に印刷ペーストを供給した後、回転円板2を剪断速度0.2sec−1で100秒間回転させて、印刷ペーストと回転円板2をなじませた。ついで、回転円板2の剪断速度を0.4、0.6、1、2、6および10sec−1の順に変化させながらそれぞれ10秒間回転させた。なお、印刷ペーストはチクソ性を示すことから、回転数の変更直後においてはトルク計3により検出される剪断応力は安定しない。そこで、それぞれの回転数において、出力が安定した最後の3秒間においてトルク計3が検出した値の平均値を以下の検討に用いることとした。その結果、図2に示すような曲線が得られた。なお、図中、黒丸で示す低回転側3点のデータを外挿すると降伏値(すなわち剪断速度ゼロのときの応力値)の近似値(以下、疑似降伏値とする)が得られる。
物性の異なる数種類の印刷ペーストについて、その疑似降伏値を上記と同様の方法で求めた。さらにこれら印刷ペーストを用いて実際に印刷を行い、得られた印刷膜の形状不良発生率を求めた。その結果を図3に示す。図3より、疑似降伏値と不良発生率との間には相関があることがわかる。したがって、上記方法で印刷ペーストの疑似降伏値を測定すれば、印刷形状の予測が可能となる。
また、このようにして得られた疑似降伏値と印刷膜の形状不良発生率の関係を示すデータを蓄積しておくと、異なる印刷ペーストを用いる際にも、蓄積されたデータベースを用いることで、最適な印刷条件を容易に設定することができる。
【0012】
10sec−1での回転は、印刷ペーストの充填工程においてペーストが受ける剪断に近いため、そのときの測定データは、ペーストの充填工程において実際に印刷ペーストが受ける剪断応力に近い。したがって、この測定データより充填工程における印刷ペーストの挙動に関する情報が得られる。そこで、物性の異なる数種類の印刷ペーストを準備し、その剪断速度10sec−1における剪断応力を測定した後、これらを用いて実際に印刷を行った。剪断応力と印刷形状の不良発生率の関係を図4に示す。図4より明らかなように、剪断力と不良発生率との間には相関がある。したがって、上記方法で印刷ペーストの剪断応力を測定することによっても、印刷形状の予測が可能であり、蓄積されたデータベースにより最適な印刷条件を容易に設定することができる。
【0013】
《実施例2》
本実施例においても、実施例1と同様に図1に示す平行平板方式の粘度測定器を用いた。
本実施例では、実施例1と同様に、回転円板2を0.2sec−1で100秒間回転させて印刷ペーストをなじませた後、0.4、0.6、1、2、6および10sec−1で順に10秒間回転させてそれぞれ剪断応力を測定し、続けて逆の順番すなわち6、2、1、0.6、0.4および0.2sec−1の順でそれぞれ10秒間回転させて同様に剪断応力を測定した。ここで、それぞれの回転数において最後の3秒間の応力の平均値を測定値とした。その結果を図5に示す。
【0014】
図中2本の曲線のうち、曲線aは剪断速度を0.2sec−1から10sec−1まで大きくしている段階の剪断応力の挙動を示す。一方、曲線bは、剪断速度を小さくしている段階の剪断応力の挙動を示す。測定開始後の剪断速度を大きくする段階では、ペーストはチクソトロピックな粘性挙動を示すのに対して、剪断速度を小さくする段階では、ほぼニュートニアンな粘性挙動を示す。先に剪断速度を大きくする段階では、いったん静止した状態で粘度測定を開始することから、ペーストはその内部に形成された構造体によりチクソ性を示すが、その後の剪断速度を小さくする段階では、ペースト内に形成されていた構造体がすでに破壊されているためと考えられる。したがって、図中、黒丸で示した低回転での3点のデータを外挿して得られる疑似降伏値は、実施例1のそれとは異なり、剪断を受けた後の値である。実際のペーストの版離れ工程は剪断を受けた後であることから、上記のようにして得られた疑似降伏値は、実施例1で得られたそれと比べて、より実際のペースト充填工程におけるペーストのそれに近いものと考えられる。すなわち、より精度よく、実際の工程におけるペーストの状態を把握することができる。
【0015】
物性の異なる数種類の印刷ペーストを準備し、上記と同様の方法で疑似降伏値を求めた。さらに、これらの印刷ペーストを用いて実際に印刷を行い、印刷形状についての不良発生率を求めた。得られた疑似降伏値と不良発生率との関係を図6に示す。図より明らかなように、疑似降伏値と印刷形状不良の発生率との間には相関がある。したがって、上記の方法で印刷ペーストの疑似降伏値を測定することによっても、印刷形状の予測が可能となる。同様の測定によりデータを蓄積し、そのデータベースを用いることにより、用いるペーストにより適した印刷条件を瞬時に設定することが可能になる。
【0016】
【発明の効果】
本発明によれば、スクリーン印刷に先だって得られる印刷膜の状態に影響を及ぼすペーストの物性を容易に求めることができる。これにより、印刷ペーストの物性に応じて、最も適した印刷条件を設定することができ、ペースト充填工程における過充填や充填不足、および版離れ工程における欠けやかすれを防ぐことができる。したがって、安定して印刷膜を形成することができる印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に用いた平行平板式の粘度測定器の要部を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施例において測定した印刷ペーストの粘性挙動を示す特性図である。
【図3】同印刷ペーストの降伏値と印刷不良発生率の関係を示す図である。
【図4】同印刷ペーストに発生する剪断応力と印刷不良発生率の関係を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例において測定した印刷ペーストの粘性挙動を示す特性図である。
【図6】同印刷ペーストの降伏値と印刷不良発生率の関係を示す図である。
【図7】スクリーン印刷における状態を示す要部の立て断面図であって、(a)はペースト供給時を、(b)はペースト充填段階を、(c)は版離れ段階を、(d)は印刷完了時をそれぞれ示す。
【図8】従来の粘度測定方法により得られたクリームはんだの粘度とそれを用いたスクリーン印刷における不良発生率の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 固定円板
2 回転円板
3 トルク計
4a、4b 回転軸
11 スクリーンマスク
11a 貫通穴
12 基板
12a ランド
13 スキージ
14 クリームはんだ
15 印刷膜

Claims (5)

  1. 印刷しようとする基板の上面に配されたスクリーンマスクの上面にペーストを供給し、前記スクリーンマスクの上面でスキージを摺動させて前記基板の表面に前記ペーストを塗着させる印刷方法であって、前記ペーストの供給に先立って、粘度測定器を用いて前記ペーストに加える剪断速度を段階的に変化させながら、前記ペーストの剪断応力を測定し、得られた剪断応力に基づいて基板とスクリーンマスクとの引き離し速度を設定する印刷方法。
  2. 前記粘度測定器が平行平板式粘度測定器である請求項1記載の印刷方法。
  3. 前記剪断速度のそれぞれにおいて求めた前記ペーストに加わった剪断応力より前記ペーストの剪断速度がゼロの時の応力値を求め、この値を基板とスクリーンマスクとの引き離し速度の設定に用いる請求項1記載の印刷方法。
  4. 円板状の測定治具を剪断速度0.2sec-1で100秒間回転させたときの粘度と、剪断速度0.4、0.6、1、2、6および10sec-1でそれぞれ10秒間回転させたときの粘度を順に測定する請求項1記載の印刷方法。
  5. 円板状の測定治具を剪断速度0.2sec-1で100秒間回転させたときの粘度と、剪断速度0.4、0.6、1、2、6、10、6、2、1、0.6、0.4および0.2sec-1で10秒間回転させたときのそれぞれの粘度を順に測定する請求項1記載の印刷方法。
JP16675199A 1999-06-14 1999-06-14 印刷方法 Expired - Fee Related JP3543069B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16675199A JP3543069B2 (ja) 1999-06-14 1999-06-14 印刷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16675199A JP3543069B2 (ja) 1999-06-14 1999-06-14 印刷方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000351196A JP2000351196A (ja) 2000-12-19
JP3543069B2 true JP3543069B2 (ja) 2004-07-14

Family

ID=15837076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16675199A Expired - Fee Related JP3543069B2 (ja) 1999-06-14 1999-06-14 印刷方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3543069B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4618085B2 (ja) * 2005-09-30 2011-01-26 株式会社日立プラントテクノロジー はんだペースト印刷システム
JP6423564B1 (ja) * 2018-05-24 2018-11-14 天竜精機株式会社 はんだ印刷装置及びはんだ印刷方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000351196A (ja) 2000-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1736273B1 (en) Soldering flux and soldering method
US20040069840A1 (en) Method and apparatus for filling a mask with solder paste
US20070137558A1 (en) Method and apparatus for applying viscous medium onto a substrate
KR20030016389A (ko) 점성 매체를 기판에 제공하는 방법과 장치 및 도포 에러의수정을 위한 분사 수단의 사용 방법
JP3543069B2 (ja) 印刷方法
Pudas Gravure-offset printing in the manufacture of ultra-fine-line thick-films for electronics
JP3863980B2 (ja) 印刷方法及び印刷装置
US20050183592A1 (en) Screen printing apparatus and screen printing method
JPH0599831A (ja) クリーム半田印刷機におけるクリーム半田粘度測定方法
US20020029704A1 (en) Screen printing paste, screen printing method, and baked thick film body
JP2000255025A (ja) オフセット印刷装置、オフセット印刷方法、およびそれを用いて得られる高精細パターン基板
JP3529235B2 (ja) スクリーン印刷機およびスクリーン印刷方法
JP2003211631A (ja) ステンシル印刷方法及びその装置
JPH06286105A (ja) クリームハンダの印刷方法
JPH08197712A (ja) クリームはんだ供給方法及びクリームはんだ供給用ス キージ
JP4171663B2 (ja) ステンシル印刷方法およびその装置
JP2805432B2 (ja) バンプ付き回路基板の製造方法
JPH1142759A (ja) 印刷方法及び印刷装置
JP3549705B2 (ja) 印刷方法及び印刷装置
JP3346361B2 (ja) スクリーン印刷方法
JP2006066413A (ja) 導電性ボールの搭載方法及び搭載装置並びにバンプ形成方法及びバンプ形成装置
JP3346180B2 (ja) 半田バンプ形成方法
JP2004249673A (ja) 電子回路基板の製造装置と、その製造方法
JP2002011934A (ja) 印刷方法および印刷装置
JP3307380B2 (ja) スクリーン印刷方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20031216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040325

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees