JP3573657B2 - Work printing method and work printing adhesive - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、貫通孔(スルーホール)を有するワークの印刷に関するものである。特に、BGA(ボールグリッドアレイ)やCSP(チップサイズパッケージ)を搭載する基板であって、例えば、その厚みが0.3mm以下の薄い基板に対する印刷に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図16は、スクリーン印刷機を示す斜視図である。
図17は、スクリーン印刷機の概略側面図である。
図18は、スクリーン印刷機の概略平面図である。
【0003】
図16において、101はスクリーン印刷機、102はスクリーン印刷機の基台、103は移動可能に取り付けられた移動テーブル、104は移動テーブルの移動をガイドするガイドレール、105はスクリーン印刷機の操作ボックス、107は操作ボックスに取り付けられた操作スイッチ、109は移動テーブル103の上に乗せられたワークに対してスクリーン印刷を行う印刷部である。
図17,図18において、110は移動テーブル103の上に乗せられたワーク、200はスクリーン製版、201はスクリーン製版200のスクリーン枠、211はスクリーン製版200に張られたスクリーン、106はスキージ111及び図示していないスクレッパーを保持するとともに、矢印Aと矢印Dの方向にスライドするスライダ、108はスライダ106をスライドさせるフレームである。
【0004】
移動テーブル103は、基台102に取り付けられたガイドレール104に沿って左右にスライドできるように取り付けられている。移動テーブル103が印刷部109の下に移動すると、移動テーブル103が図示していないストッパにより制止され、印刷部109によりワーク110に対してスクリーン印刷が行われる。
【0005】
移動テーブル103には、吸引孔190が設けられており、矢印に示すように、空気を吸引することによりワーク110が移動テーブル103に吸着できるような構造となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクリーン印刷機の移動テーブル103には、吸引孔190が備えられており、ワーク110を吸引するようにしているが、ワーク110が柔らかい素材でできている場合、或いは、薄いものである場合、図19に示すように、ワーク110の表面に凹凸が生じてしまう場合がある。このように、ワーク110の表面が波打っている場合には、印刷が正確に行われないという問題点があった。
【0007】
更に、図20に示すように、ワーク110にスルーホール191が存在している場合がある。スルーホール191は、図21に示すように、ワーク110の表から裏に貫通している貫通孔である。スルーホール191の位置と移動テーブル103の吸引孔190の位置が一致して印刷が行われる場合は、インキ199が吸引孔190から吸引されてしまい、ワーク110の裏面を汚してしまうという問題点があった。
また、インキ199によりスルーホール191を埋めるために印刷がなされる(穴埋め印刷がなされる)場合、スルーホール191が吸引孔190を経由して吸引されてしまい、スルーホール191がインキ199により充填されないという問題が起こってしまう。
【0008】
図22は、ワーク110のスルーホール191に対してインキ199を充填する場合に、吸引を積極的に利用する場合を示している。ワーク110は、塩化ビニール板197とポスト196によって支えられている。そして、矢印のように空気を吸引することにより、インキ199は、スルーホール191に充填されやすくなる。しかし、穴埋め印刷後、ワークから盛り上がっているインキを研磨し、ワークの表面を平らにする必要が生じる場合がある。
【0009】
BGA基板やCSP基板の厚さが0.2mm以下になるとその厚さが薄いので、スルーホールの下部周囲があいている治具は用いることができない。なぜなら、図23に示すように、基板が薄いのでスルーホールの部分が下がってしまい、インキが均一に塗布できないからである。また、穴埋め印刷後、ワークから盛り上がっているインキを研磨し、ワークの表面を平らにする場合もあるが、基板が薄いので穴埋め印刷後に基板を研磨することは不可能になる。
【0010】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、ワークが薄い場合、或いは、ワークが折り曲げられやすい場合においても、ワークをテーブルの表面に平らに載置することができることを目的とする。
【0011】
また、この発明は、ワークにスルーホールが存在する場合においても、ワークをテーブルに対して確実に吸着することができるとともに、印刷したインキがスルーホールを経由して落下したり、ワークの裏面を汚さないようにすることを目的とする。
【0012】
また、この発明は、ワークのスルーホールに対して、確実にインキが充填できるようにすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るワーク印刷方法は、貫通孔を有するワークの表面を印刷機により印刷するワーク印刷方法において、
表面制御された粘着性粗面を有するワーク印刷用粘着材をワークの裏面に貼る装着工程と、
上記装着工程後に、ワークの表面を印刷する印刷工程と
を備えたことを特徴とする。
【0014】
上記装着工程と印刷工程とに用いられる粘着性粗面を有する上記ワーク印刷用粘着材は、その粗面の凸部中心間の平均距離が、ワークに設けられた複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20であり、粗面の凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることを特徴とする。
【0015】
上記装着工程と印刷工程とに用いられる上記ワーク印刷用粘着材は、ワークに設けられた複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20の平均粒径を持つ粉体を分散させた粘着性粗面を有することを特徴とする。
【0016】
上記装着工程と印刷工程とに用いられる上記ワーク印刷用粘着材は、その粘着材の基材に、予め凹凸表面加工を施した上、粘着剤を塗布加工した粘着性粗面を有する粘着材であることを特徴とする。
【0017】
上記凹凸加工は、網目状に加工された網目加工であることを特徴とする。
【0018】
上記凹凸加工は、円形状に加工された円形加工であることを特徴とする。
【0019】
上記凹凸加工は、不定形状に加工された不定形加工であることを特徴とする。
【0020】
上記ワーク印刷用粘着材としてロール状粘着材を用いることを特徴とする。
【0021】
上記ワーク印刷用粘着材として粘着シートを用いることを特徴とする。
【0022】
上記ワーク印刷用粘着材は、印刷機が印刷に用いるインキの溶剤により実用上おかされない耐溶剤性を有することを特徴とする。
【0023】
上記貫通孔の直径は、80μm以上であることを特徴とする。
【0024】
この発明に係るワーク印刷用粘着材は、貫通孔を有するワークの表面を印刷機により印刷する場合にワークの裏面に貼られ、表面制御された粘着性粗面を有することを特徴とする。
【0025】
上記ワーク印刷用粘着材は、その粗面の凸部中心間の平均距離が、ワークに設けられた複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20であり、粗面凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることを特徴とする。
【0026】
上記ワーク印刷用粘着材は、ワークに設けられた複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20の平均粒径を持つ粉体を分散させた粘着性粗面を有することを特徴とする。
【0027】
上記ワーク印刷用粘着材は、その粘着材基材に、予め凹凸表面加工を施した上、粘着剤を塗布加工した粘着性粗面を有することを特徴とする。
【0028】
上記ワーク印刷用粘着材は、スクリーン印刷機により印刷されるワークの裏面に貼られ、スクリーン印刷時にワークとテーブルの間に配置されテーブルにより吸引されるとともに、上記ワーク印刷用粘着材の表面制御された粗面は、スクリーン印刷によってインキがワークの貫通孔に充填される場合に、インキの充填を害さないように貫通孔内の気体をワーク裏面とワーク印刷用粘着材との間に逃がす隙間を貫通孔の周囲からワーク裏面にわたって提供するとともに、その隙間は、ワークの裏面へインキが回り込まない程度に小さい隙間であることを特徴とする。
【0029】
上記貫通孔の直径は、80μm以上であることを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明は、BGA基板、或いは、CSP基板のスクリーン印刷に適用することが望ましいものである。現在のBGA基板、或いは、CSP基板は、厚さが0.2mmであるが、近い将来0.1mm以下になる。基板(ワーク)が0.1mm以下の厚みになると、基板自身が柔らかくなり、基板の反り(歪み)が発生し、従来のワークを固定する治具を用いる方法では、基板を確実に固定することが困難となってしまう。そこで、この基板をスクリーン印刷機のテーブルに固定する方法として、表面制御された粘着性粗面を有するテープ(粘着フィルム)による固定方法を用いるのがこの発明の大きな特徴である。
【0031】
図1は、この発明のスクリーン印刷機の一実施の形態を示す図である。
スクリーン製版99は、スクリーン90とスクリーン枠92から構成されている。また、このスクリーン印刷機は、スキージ112を有している。テーブル70の両側にロール状粘着材66とロール状巻き取り材67が設けられている。ロール状粘着材66からロール状巻き取り材67にかけて粘着テープ65が粘着面を上にして連続して移動可能に取り付けられている。ワーク50の裏面が粘着テープ65に対して貼り付けられている。ワーク50は、貫通孔(スルーホール)61を有している。テーブル70は、矢印BとCの方向に往復運動することが可能である。また、スキージ112は、矢印Aの方向において、印刷動作を行う。ロール状粘着材66は、矢印Bの方向に回転し、粘着テープ65を繰り出し、粘着テープ65は、矢印Fの方向にワークとともに移動する。ロール状巻き取り材67は、矢印Gの方向に回転し、粘着テープ65を巻き取る。ワーク50の幅W1は、粘着テープ65の幅W2と等しい(W1=W2)。
【0032】
次に、図2と図3を用いて、従来の粘着テープ34とこの発明の粘着テープ65について説明する。
図2に示す従来の粘着テープ34は、粘着剤を塗布加工した従来の粘着層31とフィルム33から構成されている。従来の粘着テープ34を用いて印刷をする場合には、貫通孔61の下部周囲が従来の粘着層31により密着して覆われてしまうので、貫通孔61にある空気が逃げる場所がない。このため、インキ84が上から充填される場合に、空気圧がインキ84の充填を邪魔してしまい、貫通孔61にインキ84が充分に入り込まない場合がある。
これに対し、図3に示したように、この発明の粘着テープ65は、粘着材基材としてフィルム33を用い、フィルム33の片面全面に、この実施の形態の粘着剤を塗布加工することにより形成した粘着層を有する。フィルム33は粘着層35を支持し、粘着層35には凹凸加工部が形成されている。この凹凸加工部の存在により貫通孔61の空気は、粘着層35の凹部に入り込むことができ、貫通孔61へのインキ84の入り込みを邪魔することがない。
一方、粘着層35の凹部にできた隙間は、粘性のある液状のインキ84を導くほど大きな隙間ではない。即ち、粘着層35に形成された凹凸加工部は、空気(又は気体)を逃がすための凹凸であり、インキ84(又は液体)を引き込むほどの隙間は生じさせていない。
【0033】
次に、図4と図5を用いて、更に従来の粘着テープ34とこの発明の粘着テープ65の相違を説明する。
図4に示すように、従来の粘着テープ34の粘着層31(従来の粘着剤)は、インキ84の溶剤(シンナーや希釈材や混合溶剤を含む)により溶解しやすい構成となっている。従って、従来の粘着テープ34をワーク50から引き剥がすときに、従来の粘着層31(従来の粘着剤)が溶解してワーク50や回路パターン86に残ってしまうという恐れがある。更に、従来の粘着層31の粘着力が強すぎる場合には、貫通孔61に充填されたインキ84(或いは、ワーク50の表面に印刷されたインキ84)を引き剥がしてしまうという恐れもある。
それに対して、図5に示すように、この発明の粘着テープ65には、インキ84の溶剤により溶解しないか又は実質上溶解しないように構成された粘着層35を設けている。即ち、粘着層35(この実施の形態の粘着剤)は、インキ84の溶剤により全く又は実用上溶解しない耐溶剤性を持っている。従って、粘着テープ65をワーク50から引き剥がすときに、粘着層35がワーク50に残ってしまうということはない。ここで、実用上溶解しないとは、例え、溶解してもその後のスクリーン印刷工程やワークの歩留まりや品質に悪影響を及ぼさないことをいう。
また、粘着層35の表面に凹凸加工部が存在するため粘着力が弱まり、ワーク50や回路パターン86から容易に引き剥がすことができ、貫通孔61に充填されたインキ84(或いは、ワーク50の表面に印刷されたインキ84)を剥ぎ取ってしまうという恐れも少ない。
【0034】
以上のように、この発明の粘着テープ65を用いると、以下のような利点がある。
(1)粘着テープ65の粘着力を変えたものを複数用意しておき、ワーク50の厚さやインキ84の粘度等に合わせて最適な粘着テープ65を使用することができる。即ち、粘着力のコントロールが容易である。
(2)粘着テープ65の粘着層35の表面に凹凸加工部を設けることにより空気が流通しやすくなり、インキ84の充填が容易になる。また、粘着テープ65全体としては、平らであるため、インクのワーク裏面へのインキ回り込みがない。即ち、貫通孔61は、粘着テープ65により塞がれており、粘着テープ65全体がテーブルにより吸引されるので、ワーク裏面がフラットになり、ワーク裏面へのインキ84の出っ張りがなくなり、その出っ張りを除去する研磨作業が不要になる。
(3)従来の治具を用いる場合に比べて、治具とワーク50との位置合わせが不要になり、位置決め動作が不要になる。即ち、テーブル上(治具上)にワークをセットする場合に、ピンガイドや画像認識装置が不要になる。
(4)従来、貫通孔が存在する所だけ穴埋め印刷を行う場合、穴埋め用パターンのスクリーンを用いて印刷を行っていたが、この発明では、基板裏面が粘着テープ65によりフラットに支えられているため、穴埋め印刷を行う場合、ベタパターンの印刷でよくなる。ベタパターンとは、特殊なパターンを何等用いることなく、全面均一の印刷パターンのことをいう。ベタパターンによる印刷のため、ワークのテーブルへの正確な位置決め動作が不用になる。
(5)両面印刷を行う場合、片面印刷後、別な面を印刷する場合、印刷後の片面全体が粘着テープにより覆われ、印刷されたワークの表面がテーブルに直接触れることがないため、テーブルへのインキによる汚れ防止が図れる。
(6)テーブルに設けられた吸引孔を今まで通り用いることができる。即ち、テーブルの吸引孔からの吸引により粘着テープ65の全面がテーブルに吸引され、粘着テープ65の粘着層35によりワーク50全面を粘着することにより、結果として、ワーク50がテーブルに全面的に固定されることになる。
(7)また、ワーク50を粘着テープ65により粘着しているので、印刷後にスクリーン90をワーク50から引き剥がす場合に、版離れがよくなる。印刷後にスクリーン90を持ち上げるか、或いは、印刷後にテーブル70を下げるかによりスクリーン90とワーク50を引き剥がす場合、ワーク50が粘着テープ65により粘着されているため、ワーク50がスクリーン90にくっついたままになること防げる。即ち、版離れがよくなるという利点がある。特に、ワーク50は、0.1mm以下の薄い基板である場合には、ワーク50の端部がスクリーン90にくっついたままになってしまうという可能性があるが、粘着テープ65による粘着が版離れを向上させるために効果的である。
【0035】
図6は、この発明のスクリーン印刷機の印刷方法を示すフローチャート図である。
まず、ワークの裏面に粘着テープ65を貼り(S11)、テーブル70に搬入載置して粘着テープを吸引する(S12)。次に、S13において、ワークの表面にスクリーン印刷する。ワーク50の裏面が粘着テープ65により窪みがなくフラットに支えられているので、ワーク50は、何等変形することなく、かつ、インキ84が貫通孔61の基板裏面へ回り込むことなく、印刷を行うことができる。図21,図22,図23に示すような状態で、印刷を行った場合には、インキが裏面に回り込んでしまうという不具合が生ずるのに対し、この発明では、粘着テープ65を用いてワーク50の裏面全体をフラットに密着カバーしているので、インキ84が裏面に回り込むことはない。
【0036】
次に、図6に戻り、S14において、テーブルの吸引を止め、粘着テープ65を巻き取ることにより、ワーク50をテーブル70から搬出する。S15において、粘着テープ65をワークから剥がす。更に、S16において、ワークを乾燥室に入れて乾燥させる。
【0037】
図7は、粘着テープ65の詳細を説明する図である。
図7の(a)は、断面図であり、図7の(b)は、平面図である。(b)のE−E断面が(a)である。
前述したように、粘着テープ65は、粘着層35とフィルム33(粘着材基材の一例)から構成されている。粘着層35は、表面制御された粗面46を有している。表面制御された粗面46とは、凸部44と凹部45を有している面のことをいう。凸部44は、例えば、粉体43が均等に、或いは、ランダムに分散され、その上に薄く粘着層35が被せられていることにより形成されるものである。ワーク50には、直径の異なる複数の貫通孔61があるが、複数の貫通孔61の直径の中で最小径の貫通孔の直径を貫通孔直径Fとすると、貫通孔直径Fは、80μm以上有ることが望ましい。貫通孔直径Fが80μm未満になると、径が小さくなりすぎてインキが物理的に入りにくくなるためである。
また、凸部44と凹部45の高低差即ち粗面の凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることが、粘着層35の凹部にできた隙間を形成するために望ましい。粗面の凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることにより、空気(又は気体)を逃がすための隙間ができ、インキ84(又は液体)を引き込むほどの隙間を生じさせないようにすることができる。
【0038】
粉体43の粒径は、H1,H2,H3,H4,・・・というようにばらつきがある。
図8は、粉体43の粒径のばらつきの分布を示す図である。
粉体43の粒径の平均を平均粒径Hとする。平均粒径Hは、最小径の貫通孔の直径である貫通孔直径Fの1/2〜1/20(或いは1/2〜1/30)のものを用いる。望ましくは、1/5〜1/10を用いるのがよい。
【0039】
また、表面制御された粗面46の凸部44の中心(頂部)の間の距離は、G1,G2,G3,G4,・・・である。
図9は、凸部44の中心間距離のばらつきの分布を示す図である。
これらの凸部中心間距離の平均値を平均凸部中心間距離Gとすると、平均凸部中心間距離Gは、最小径の貫通孔の直径である貫通孔直径Fの1/2〜1/20(或いは1/2〜1/30)である。望ましくは、平均凸部中心間距離Gは貫通孔直径Fの1/5〜1/10とするのがよい。
【0040】
図10は、貫通孔直径Fと平均凸部中心間距離Gのいくつかの例を示す概念図である。
(a)は、貫通孔直径Fと平均凸部中心間距離Gがほぼ同じである場合を示している。(b)は、平均凸部中心間距離Gが貫通孔直径Fの約1/2である場合を示している。(c)は、平均凸部中心間距離Gが貫通孔直径Fの約1/3である場合を示している。(d)は、平均凸部中心間距離Gが貫通孔直径Fの約1/6である場合を示している。
図10から分かるように、貫通孔直径Fと平均凸部中心間距離Gの値が近づくほど、貫通孔61内の空気を逃がす隙間の数が少なくなる一方、隙間の大きさが大きくなる。逆に、平均凸部中心間距離Gの値が小さくなるほど、隙間の数は増えるが、隙間の大きさは小さくなる。隙間の大きさが大きくなりすぎると、インキがワーク裏面に回り込んでしまう確率が高くなる。逆に、平均凸部中心間距離Gが小さくなり、隙間の大きさが小さくなると、粘着層35がワークの裏面に完全密着した状態に近づくことになる。密着状態ではインキの回り込みはなくなるが、貫通孔61内の気体が逃げにくくなるという欠点及び粘着テープ65を剥がす場合に剥がしにくくなるという欠点がある。従って、前述したように、平均凸部中心間距離Gは貫通孔直径Fの1/2〜1/20(或いは1/2〜1/30)にすることにより、インキの充填を害さないように貫通孔61内の気体を逃がす隙間を確保するとともに、その隙間からワーク裏面へのインキの回り込みを防止することができる隙間を提供することができる。
【0041】
図7においては、粉体43を用いて表面制御された粗面46を形成したが、粘着材基材となるフィルムに凹凸加工を施し、粘着剤で覆う表面制御された粗面46を形成するようにしてもよい。
図11の(a)は、フィルム32に円形加工部40を設けた場合を示している。(b)は、フィルム32に方形加工部41を設けた場合を示している。(c)は、フィルム32に不定形加工部42を設けた場合を示している。
また、網目状に加工してもよい。
図12は、フィルム32に対して押し型30を押しつける(エンボス加工する)ことにより、円形加工部40、方形加工部41、不定形加工部42を形成する場合を示している。
また、フィルム32に対して、不定形加工部42を形成する場合は、図13に示すように、サンドブラスト法により砂や粉や粒子をフィルム32の表面にたたきつけて不定形加工部42を形成することもできる。
また、図14に示すように、網目状に加工されたメッシュ47を粘着材基材として用いても構わない。
【0042】
なお、粘着テープには、粘着材基材がフィルム33以外のものも含まれる。例えば、粘着材基材が布、紙、プラスチック、合成樹脂、メッシュでもよい。
【0043】
また、ロール状になっている帯状の粘着テープ(ロール状粘着材)以外の粘着シートを用いてもよい。例えば、粘着シートとして、ワークと同一形状や同一サイズの板状やパッチ状の粘着シールや粘着板や粘着プレートや粘着箔でもよい。
図15は、ワークに対して同一形状の粘着シートを貼り付ける場合を示している。
なお、粘着シートの形状やサイズは、ワークと異なっていてもよい。
【0044】
また、粘着テープや粘着シートは、ワーク全面をカバーするものでなくてもよく、ワークの一部分のみをカバーするものでもよい。また、一度のみで使い捨てずに、数回利用してもよい。
【0045】
また、片面のみでなく、両面に粘着層がある両面テープでもよい。
【0046】
また、粘着層は、フィルム33の全面になくてもよく、一部であってもよい。例えば、粘着層は、フィルム33の中央部のみでもよい。
【0047】
また、粘着層は、間欠状、ストライプ状、チェック状、水玉模様状にあってもよい。
【0048】
また、粘着層は、貫通孔の周囲や付近のみにあってもよい。
【0049】
また、粉体の代わりに、その他の粒子を用いても構わない。例えば、ビーズを用いても構わない。粉体は、ペースト状等に加工された形で分散さていてもよい。また、材質も有機物又は無機物を問わず、どのような材質でも構わない。
【0050】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、粘着テープをワークとテーブルの間に設けたので、ワークの厚さが薄いものであっても、テーブル上でワークを平面に保ちながら固定することができるという効果がある。
【0051】
また、この発明によれば、ワークに貫通孔があっても、粘着テープ65がワーク裏面全体に粘着しているので、貫通孔に対してインキを充填することができる。
【0052】
また、この発明によれば、粘着テープ65の表面に凹凸加工部を設けているので、貫通孔の空気を逃がすことができ、インキを容易に充填することができる。
【0053】
また、この発明によれば、粘着テープの粘着剤がインキの溶剤に対して不溶又は難溶性なので、ワークの裏面に溶解した粘着剤がコンタミネーションとして残ってしまうことがない。
【0054】
また、この発明によれば、平均凸部中心間距離Gを貫通孔直径Fの1/2〜1/20(或いは1/2〜1/30)にしたので、ワークと粘着材の間に適度な隙間を空けることができる。
【0055】
また、この発明によれば、粉体の平均粒径Hを貫通孔直径Fの1/2〜1/20(或いは1/2〜1/30)にしたので、ワークと粘着材の間に設ける隙間を適度な値にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のスクリーン印刷機の要部分解斜視図である。
【図2】従来の粘着テープ34を用いた印刷状態を示す図である。
【図3】この発明の粘着テープ65を用いた印刷状態を示す図である。
【図4】従来の粘着テープ34を引き剥がす場合の図である。
【図5】この発明の粘着テープ65を引き剥がす場合の図である。
【図6】この発明のスクリーン印刷方法を示す図である。
【図7】この発明の粘着テープ65の粘着層35の平面図と断面図である。
【図8】粉体の粒径の分布図である。
【図9】表面制御された粗面46の凸部44の中心間距離の分布図である。
【図10】貫通孔直径Fと平均凸部中心間距離Gの関係を示す図である。
【図11】この発明のフィルム32を示す図である。
【図12】この発明の凹凸形成方法を示す図である。
【図13】この発明の凹凸形成方法を示す図である。
【図14】この発明の粘着材基材の一例を示す図である。
【図15】この発明の粘着シート64を示す図である。
【図16】従来のスクリーン印刷機の斜視図である。
【図17】従来のスクリーン印刷機の側面図である。
【図18】従来のスクリーン印刷機の平面図である。
【図19】従来のスクリーン印刷機の問題点を示す図である。
【図20】従来のスルーホールを持つワークを示す図である。
【図21】従来のスルーホールを持つワークへの印刷時の問題点を示す図である。
【図22】従来の吸引力を利用した穴埋めを説明する図である。
【図23】従来のスクリーン印刷状態方法を示す図である。
【符号の説明】
30 押し型、31 従来の粘着層、32,33 フィルム、34 従来の粘着テープ、35 粘着層、36 モータ、40 円形加工部、41 方形加工部、42 不定形加工部、43 粉体、44 凸部、45 凹部、46 表面制御された粗面、47 メッシュ、50 ワーク、61 貫通孔、64 粘着シート、65 粘着テープ、66 ロール状粘着材、67 ロール状巻き取り材、70テーブル、71 吸引孔、84 インキ、86 回路パターン、90 スクリーン、92 スクリーン枠、112 スキージ、F 貫通孔直径、G 平均凸部中心間距離、H 平均粒径。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to printing of a work having a through hole. In particular, the present invention relates to printing on a substrate on which a BGA (ball grid array) or CSP (chip size package) is mounted, for example, a thin substrate having a thickness of 0.3 mm or less.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a perspective view showing a screen printing machine.
FIG. 17 is a schematic side view of the screen printing machine.
FIG. 18 is a schematic plan view of the screen printing machine.
[0003]
In FIG. 16, 101 is a screen printing machine, 102 is a base of the screen printing machine, 103 is a movable table movably mounted, 104 is a guide rail for guiding the movement of the movable table, and 105 is an operation box of the screen printing machine. And 107, an operation switch attached to the operation box, and 109, a printing unit that performs screen printing on a work placed on the moving table 103.
17 and 18,
[0004]
The moving table 103 is mounted so as to slide left and right along a
[0005]
The moving table 103 is provided with a
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The moving table 103 of the conventional screen printing machine is provided with a
[0007]
Further, as shown in FIG. 20, the
In addition, when printing is performed to fill the through
[0008]
FIG. 22 illustrates a case where suction is actively used when filling the through
[0009]
When the thickness of the BGA substrate or the CSP substrate is 0.2 mm or less, the thickness is too thin, so that a jig having a lower periphery of the through hole cannot be used. This is because, as shown in FIG. 23, since the substrate is thin, the portion of the through hole is lowered, and the ink cannot be applied uniformly. In addition, after the filling printing, the raised ink from the work may be polished to flatten the surface of the work, but since the substrate is thin, it is impossible to polish the substrate after the filling printing.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and even when the work is thin or the work is easily bent, the work can be placed flat on the table surface. The purpose is to be able to do it.
[0011]
Further, according to the present invention, even when there is a through-hole in the work, the work can be surely sucked to the table, and the printed ink falls through the through-hole, or the back surface of the work can be removed. The purpose is to keep it clean.
[0012]
Another object of the present invention is to make it possible to reliably fill the through holes of the work with ink.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A work printing method according to the present invention is a work printing method for printing a surface of a work having a through hole by a printing machine,
A mounting step of attaching an adhesive for work printing having a surface-adhesive rough surface to the back surface of the work,
A printing step of printing the surface of the work after the mounting step.
[0014]
The work printing adhesive having an adhesive rough surface used in the mounting step and the printing step is such that the average distance between the centers of the convex portions of the rough surface is within the diameter of a plurality of through holes provided in the work. And the average height from the valley to the top of the convex part of the rough surface is 2 to 30 μm.
[0015]
The work printing adhesive used in the mounting step and the printing step has an average particle diameter of 1/2 to 1/20 of the smallest through hole diameter among the plurality of through holes provided in the work. Characterized by having an adhesive rough surface in which powder having the following is dispersed.
[0016]
The pressure-sensitive adhesive for work printing used in the mounting step and the printing step is a pressure-sensitive adhesive having an adhesive rough surface obtained by applying a pressure-sensitive adhesive on a base material of the pressure-sensitive adhesive in advance, after applying an uneven surface treatment. There is a feature.
[0017]
The unevenness processing is a mesh processing performed in a mesh shape.
[0018]
The uneven processing is a circular processing formed into a circular shape.
[0019]
The unevenness processing is an irregular shape processing that is processed into an irregular shape.
[0020]
A roll-shaped adhesive is used as the adhesive for work printing.
[0021]
An adhesive sheet is used as the adhesive for work printing.
[0022]
The pressure-sensitive adhesive for work printing has a solvent resistance that is not practically affected by the solvent of the ink used for printing by the printing press.
[0023]
The diameter of the through hole is 80 μm or more.
[0024]
The pressure-sensitive adhesive for work printing according to the present invention is characterized in that when printing the surface of a work having a through hole with a printing machine, the pressure-sensitive adhesive is applied to the back surface of the work and has an adhesive rough surface whose surface is controlled.
[0025]
In the pressure-sensitive adhesive for work printing, the average distance between the centers of the protruding portions on the rough surface is 1/2 to 1/20 of the diameter of the smallest through-hole among a plurality of through-holes provided in the work. In this case, the average height from the valley to the top of the rough surface convex portion is 2 to 30 μm.
[0026]
The pressure-sensitive adhesive for work printing has a viscosity in which powder having an average particle diameter of 1/2 to 1/20 of the diameter of the smallest through-hole among the diameters of the plurality of through-holes provided in the work is dispersed. It is characterized by having a rough surface.
[0027]
The above-mentioned pressure-sensitive adhesive for work printing is characterized in that the pressure-sensitive adhesive substrate has a roughened adhesive surface obtained by applying a pressure-sensitive adhesive to the surface of the pressure-sensitive adhesive material beforehand.
[0028]
The work printing adhesive is affixed to the back surface of the work to be printed by the screen printing machine, is placed between the work and the table during screen printing, is suctioned by the table, and the surface of the work printing adhesive is controlled. The rough surface has a gap that allows gas in the through hole to escape between the back surface of the work and the adhesive for work printing so that the ink filling is not hindered when the ink is filled into the work through hole by screen printing. The gap is provided from the periphery of the through hole to the back surface of the work, and the gap is a small gap so that the ink does not flow around to the back surface of the work.
[0029]
The diameter of the through hole is 80 μm or more.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
The present invention is preferably applied to screen printing of a BGA substrate or a CSP substrate. The current BGA substrate or CSP substrate has a thickness of 0.2 mm, but will be 0.1 mm or less in the near future. When the thickness of the substrate (work) is 0.1 mm or less, the substrate itself becomes soft, the substrate warps (distortion) occurs, and the conventional method of using a jig for fixing the work requires that the substrate be securely fixed. Becomes difficult. Therefore, as a method for fixing the substrate to the table of the screen printing machine, a major feature of the present invention is to use a fixing method using a tape (adhesive film) having an adhesive rough surface whose surface is controlled.
[0031]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a screen printing machine according to the present invention.
The screen plate making 99 includes a
[0032]
Next, the conventional
The conventional
On the other hand, as shown in FIG. 3, the pressure-
On the other hand, the gap formed in the concave portion of the
[0033]
Next, the difference between the conventional
As shown in FIG. 4, the pressure-sensitive adhesive layer 31 (conventional pressure-sensitive adhesive) of the conventional pressure-
On the other hand, as shown in FIG. 5, the pressure-
In addition, since the unevenness is present on the surface of the
[0034]
As described above, the use of the
(1) A plurality of
(2) Providing the uneven portion on the surface of the
(3) Compared with the case where a conventional jig is used, the positioning of the jig and the
(4) Conventionally, when performing fill-in printing only where there is a through-hole, printing was performed using a screen of a fill-in pattern, but in the present invention, the back surface of the substrate is supported flat by an
(5) When performing double-sided printing, after printing on one side, and then printing on another side, the entire printed side is covered with an adhesive tape, and the surface of the printed work does not directly touch the table. Prevention of contamination by ink on the surface.
(6) The suction holes provided in the table can be used as before. That is, the entire surface of the
(7) Since the
[0035]
FIG. 6 is a flowchart showing a printing method of the screen printing machine according to the present invention.
First, the
[0036]
Next, returning to FIG. 6, in S14, the suction of the table is stopped, and the
[0037]
FIG. 7 is a diagram illustrating details of the
FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a plan view. The EE section of (b) is (a).
As described above, the
In addition, it is desirable that the height difference between the
[0038]
The particle diameter of the
FIG. 8 is a diagram showing the distribution of the variation in the particle diameter of the
The average of the particle diameters of the
[0039]
The distance between the centers (tops) of the
FIG. 9 is a diagram showing the distribution of the variation in the center-to-center distance of the
Assuming that the average value of the distances between the centers of the protrusions is the average distance G between the centers of the protrusions, the average distance G between the centers of the protrusions is 1/2 to 1/1 / the diameter F of the through hole having the smallest diameter. 20 (or 1/2 to 1/30). Desirably, the average distance G between the centers of the convex portions is 1/5 to 1/10 of the diameter F of the through hole.
[0040]
FIG. 10 is a conceptual diagram showing some examples of the through hole diameter F and the average distance G between the centers of the convex portions.
(A) shows a case where the through hole diameter F and the average distance G between the centers of the convex portions are substantially the same. (B) shows a case where the average distance G between the centers of the convex portions is about の of the diameter F of the through-hole. (C) shows the case where the average distance G between the centers of the convex portions is about 1/3 of the diameter F of the through hole. (D) shows the case where the average distance G between the centers of the convex portions is about 1/6 of the diameter F of the through hole.
As can be seen from FIG. 10, as the value of the through hole diameter F and the average distance G between the centers of the convex portions become closer, the number of gaps for allowing the air in the through
[0041]
In FIG. 7, the
FIG. 11A shows a case where a circular processed
Further, it may be processed into a mesh shape.
FIG. 12 shows a case where a
In the case where the irregularly shaped
Further, as shown in FIG. 14, a
[0042]
The pressure-sensitive adhesive tape includes a pressure-sensitive adhesive base material other than the
[0043]
Further, an adhesive sheet other than a roll-shaped adhesive tape (roll-shaped adhesive material) may be used. For example, the pressure-sensitive adhesive sheet may be a plate-shaped or patch-shaped pressure-sensitive adhesive seal, pressure-sensitive adhesive plate, pressure-sensitive adhesive plate, or pressure-sensitive adhesive foil having the same shape and the same size as the work.
FIG. 15 shows a case where an adhesive sheet having the same shape is attached to a work.
The shape and size of the pressure-sensitive adhesive sheet may be different from those of the work.
[0044]
Further, the pressure-sensitive adhesive tape or the pressure-sensitive adhesive sheet may not cover the entire surface of the work, but may cover only a part of the work. Also, it may be used several times without disposable only once.
[0045]
A double-sided tape having an adhesive layer on both sides as well as one side may be used.
[0046]
Further, the adhesive layer may not be provided on the entire surface of the
[0047]
Further, the adhesive layer may have an intermittent shape, a stripe shape, a check shape, or a polka dot shape.
[0048]
Further, the adhesive layer may be provided only around or near the through hole.
[0049]
Further, other particles may be used instead of the powder. For example, beads may be used. The powder may be dispersed in a form processed into a paste or the like. In addition, any material may be used regardless of an organic or inorganic material.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the adhesive tape is provided between the work and the table, even if the work is thin, the work can be fixed on the table while keeping the work flat. This has the effect.
[0051]
Further, according to the present invention, even if the work has a through-hole, the ink can be filled into the through-hole because the
[0052]
Further, according to the present invention, since the uneven portion is provided on the surface of the
[0053]
Further, according to the present invention, since the pressure-sensitive adhesive of the pressure-sensitive adhesive tape is insoluble or hardly soluble in the solvent of the ink, the pressure-sensitive adhesive dissolved on the back surface of the work does not remain as contamination.
[0054]
Further, according to the present invention, the average distance G between the centers of the convex portions is set to 1/2 to 1/20 (or 1/2 to 1/30) of the diameter F of the through-hole. Gaps can be left.
[0055]
According to the present invention, since the average particle diameter H of the powder is set to 1/2 to 1/20 (or 1/2 to 1/30) of the through-hole diameter F, the powder is provided between the work and the adhesive. The gap can be set to an appropriate value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a screen printing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a printing state using a conventional
FIG. 3 is a diagram showing a printing state using the
FIG. 4 is a view when the conventional adhesive tape is peeled off.
FIG. 5 is a diagram showing a case where the
FIG. 6 is a diagram showing a screen printing method of the present invention.
FIG. 7 is a plan view and a sectional view of an
FIG. 8 is a distribution diagram of the particle size of the powder.
FIG. 9 is a distribution diagram of the center-to-center distance of the
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a through hole diameter F and an average center distance G between convex portions.
FIG. 11 is a view showing a
FIG. 12 is a diagram showing a method for forming unevenness according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a method for forming unevenness according to the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing an example of the pressure-sensitive adhesive base material of the present invention.
FIG. 15 is a view showing an
FIG. 16 is a perspective view of a conventional screen printing machine.
FIG. 17 is a side view of a conventional screen printing machine.
FIG. 18 is a plan view of a conventional screen printing machine.
FIG. 19 is a diagram showing a problem of a conventional screen printing machine.
FIG. 20 is a view showing a conventional work having a through hole.
FIG. 21 is a diagram showing a problem when printing on a work having a conventional through hole.
FIG. 22 is a diagram illustrating filling of a hole using a conventional suction force.
FIG. 23 is a diagram showing a conventional screen printing state method.
[Explanation of symbols]
30 stamping die, 31 conventional adhesive layer, 32, 33 film, 34 conventional adhesive tape, 35 adhesive layer, 36 motor, 40 circular processing part, 41 square processing part, 42 irregular processing part, 43 powder, 44 convex Part, 45 recess, 46 rough surface with controlled surface, 47 mesh, 50 workpiece, 61 through hole, 64 adhesive sheet, 65 adhesive tape, 66 roll adhesive, 67 roll winding, 70 table, 71 suction hole , 84 ink, 86 circuit pattern, 90 screen, 92 screen frame, 112 squeegee, F through-hole diameter, G average center-to-center distance, H average particle size.
Claims (15)
表面制御された粘着性粗面を有するワーク印刷用粘着材をワークの裏面に貼る装着工程と、
上記装着工程後に、ワークの表面を印刷する印刷工程と
を備え、
上記装着工程と印刷工程とに用いられる粘着性粗面を有する上記ワーク印刷用粘着材は、その粗面の凸部中心間の平均距離が、ワークに設けられた複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20であり、粗面の凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることを特徴とするワーク印刷方法。 In a work printing method for printing the surface of a work having a through hole by a printing machine,
A mounting step of attaching an adhesive for work printing having a surface-adhesive rough surface to the back surface of the work,
After the mounting step, a printing step of printing the surface of the work,
With
The work printing adhesive having an adhesive rough surface used in the mounting step and the printing step is such that the average distance between the centers of the convex portions of the rough surface is within the diameter of a plurality of through holes provided in the work. in a 1 / 2-1 / 20 of the minimum diameter of the through hole diameter, characteristics and be Ruwa over click printing method that the average height from the valley of the convex portions of the rough surface to the top is 2 to 30 m.
上記ワーク印刷用粘着材は、その粗面の凸部中心間の平均距離が、ワークに設けられた80μm以上における複数の貫通孔の直径の中で最小径の貫通孔直径の1/2〜1/20であり、粗面凸部の谷から頂部までの平均高さが2〜30μmであることを特徴とするワーク印刷用粘着材。 When printing the surface of the work having a through-hole by a printing machine, affixed to the back surface of the work, a work printing adhesive having a surface-controlled adhesive rough surface,
The work printing pressure-sensitive adhesive has an average distance between the centers of the protruding portions on the rough surface, which is 1/2 to 1 of the smallest through-hole diameter among a plurality of through-holes having a diameter of 80 μm or more provided on the work. / a 20, features and be Ruwa over click printing adhesive material that average height from the valley of Somentotsu portion to the top portion is 2 to 30 m.
上記ワーク印刷用粘着材は、その粘着材基材に、予め凹凸表面加工を施した上、粘着剤を塗布加工した粘着性粗面を有することを特徴とするワーク印刷用粘着材。 When printing the surface of the work having a through-hole by a printing machine, affixed to the back surface of the work, a work printing adhesive having a surface-controlled adhesive rough surface,
The work for printing adhesive material is in its adhesive base material in advance on subjected to uneven surface treatment, adhesive coated processed adhesive rough surface characteristics and to Ruwa over click printing adhesive material to have a.
上記ワーク印刷用粘着材は、スクリーン印刷機により印刷されるワークの裏面に貼られ、スクリーン印刷時にワークとテーブルの間に配置されテーブルにより吸引されるとともに、上記ワーク印刷用粘着材の表面制御された粗面は、スクリーン印刷によってインキがワークの貫通孔に充填される場合に、インキの充填を害さないように貫通孔内の気体をワーク裏面とワーク印刷用粘着材との間に逃がす隙間を貫通孔の周囲からワーク裏面にわたって提供するとともに、その隙間は、2〜30μmであることを特徴とするワーク印刷用粘着材。 When printing the surface of the work having a through-hole by a printing machine, affixed to the back surface of the work, a work printing adhesive having a surface-controlled adhesive rough surface,
The work printing adhesive is affixed to the back surface of the work to be printed by the screen printing machine, is placed between the work and the table during screen printing, is suctioned by the table, and the surface of the work printing adhesive is controlled. The rough surface has a gap that allows gas in the through hole to escape between the back surface of the work and the adhesive for work printing so that the ink filling is not hindered when the ink is filled into the work through hole by screen printing. together provided over the workpiece rear surface from the periphery of the through hole, the gap has features and to Ruwa over click printing adhesive material that is 2 to 30 m.
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