JP4882502B2 - Sheet printing system - Google Patents
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Description
本発明は基板面上にはんだバンプを形成する印刷装置に係り、特に、マスクとしてシート状部材を用いて印刷する印刷システムに関する。 The present invention relates to a printing apparatus for forming solder bumps on a substrate surface, and more particularly to a printing system for printing using a sheet-like member as a mask.
従来、特許文献1にマスクに代えて、シート状部材にパターンを形成して、そのシート状部材に半田ペーストを充填し、そのシートを基板面に位置合わせして載置して、その後リフローした後にシートを取り除くことで基板面上に所望のパターンのハンダバンプを形成することが開示されている。 Conventionally, instead of a mask in Patent Document 1, a pattern is formed on a sheet-like member, the sheet-like member is filled with a solder paste, the sheet is aligned with the substrate surface, and then reflowed. It is disclosed that a solder bump having a desired pattern is formed on a substrate surface by removing the sheet later.
上記従来技術では、シート状部材に所望の開口を形成して、その開口部に半田ペーストを充填した後に、基板上に載置するために、シート状部材の開口部に半田ペーストが十分充填され、流れ出ないようにする必要があること、高精度の位置合せを行う必要があり、シート状部材を基板面に載置する際にシート状部材にしわ等の発生を抑制する工夫も必要となり実用の点で問題がある。 In the above prior art, a desired opening is formed in the sheet-like member, and the opening is filled with the solder paste, and then the opening of the sheet-like member is sufficiently filled with the solder paste to be placed on the substrate. It is necessary to prevent it from flowing out, it is necessary to perform high-precision alignment, and it is necessary to devise measures to suppress the occurrence of wrinkles on the sheet-like member when placing the sheet-like member on the substrate surface. There is a problem in terms of.
本願発明の目的は、金属マスクに代えてシート状部材を用いてハンダバンプを形成する場合に、上記の問題を解決し、高精度のハンダバンプの形成が可能な印刷システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a printing system capable of solving the above-described problems and forming a highly accurate solder bump when a solder bump is formed using a sheet-like member instead of a metal mask.
半田ペーストを塗布する基板面上にシート状部材を貼り付ける貼り付け部と、シート状部材に半田ペーストを塗布するための開口パターンを形成するパターン作成部と、開口パターンを形成したシート状部材を設けた基板に半田ペーストを印刷する印刷部と、半田ペーストが印刷された基板を加熱して、半田ペーストを基板面に固着させるリフロー炉と、半田ペーストが固着された基板面からシート状部材を除去する剥離部とから構成した。 An affixing part for attaching a sheet-like member on a substrate surface to which a solder paste is applied, a pattern creating part for forming an opening pattern for applying the solder paste to the sheet-like member, and a sheet-like member on which the opening pattern is formed A printing unit that prints the solder paste on the provided substrate, a reflow oven that heats the substrate on which the solder paste is printed, and fixes the solder paste to the substrate surface, and a sheet-like member from the substrate surface to which the solder paste is fixed It comprised from the peeling part to remove.
印刷対象の基板面にシート状部材を貼り付けた後に、シート状部材に開口を設けて、その後印刷部にてマスクを介してシート開口パターンに半田ペーストを供給する構成としたため、小さく、密集した開口パターンにスキージ印刷法で高精度の印刷を可能にした。 After the sheet-like member is attached to the substrate surface to be printed, an opening is formed in the sheet-like member, and then the solder paste is supplied to the sheet opening pattern via the mask in the printing unit. High-precision printing is possible on the aperture pattern by the squeegee printing method.
図1にシート印刷システムの全体構成の概略を示す。 FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of the sheet printing system.
本システムは図に示すように、被対象印刷物である基板1の印刷面にシート状部材11を貼り付けるフィルム貼り付け部2と、貼り付けたシート面にレーザ光又は露光法を用いて印刷するパターンの穴あけ加工を施すパターン作成部3と、穴あけ加工を施したシート面上の残渣を取り除く洗浄部4と、基板面と略同じか多少小さめの開口を設けたマスクを備え、マスク上面よりスキージを移動することにより半田ペーストをマスク開口部から、シート面に設けたパターン開口部を介して基板面に供給する印刷部5と、半田ペーストにより印刷された基板を搬入して半田ペーストを溶融して、基板面に固着させるリフロー炉6と、半田ペーストが固着された基板面からシート部材を剥離するフィルム剥離部7とからなる。
As shown in the figure, the present system prints a film pasting
図2に基板にフィルムを貼り付け(a),穴あけ加工(b),半田ペーストの塗布(c)の状態を示す。 FIG. 2 shows a state in which a film is attached to the substrate (a), drilling (b), and solder paste application (c).
図1及び図2において、まずフィルム貼り付け部2では、膜厚50μm〜100μmのフィルムをロール状に収納した収納ロール10から、フィルム(以下シート状部材と称する)11を繰り出しローラ(図示せず)により繰り出して、レジストローラ部8にて搬送ローラからなる搬送路上を送られてきた基板1(本実施例では樹脂製基板を用いている)の先端部とシート状部材11の先端部の位置合せを行う。その後、基板1の先端部から後端部までシート状部材11を加熱加圧ローラ12により貼り付け、後端部側に設けたシートカッタ(図示せず)にて余剰シートをカットする。なお、ここではシート状部材11をロール状に巻きつけたものを繰り出すことで説明したが、基板形状にカットされたシート状部材11を収納したシートカセットから1枚ずつ取り出して貼り合せても良いことは言うまでもない。フィルム貼り付け部2にはフィルム先端部と基板先端部との位置合せするためのレジストローラ8と、加熱加圧ローラ12が設けてあり、基板1面にシート状部材11を加熱・加圧しながら貼り付けることで、皺なくシート状部材11を貼り付けることができる。
1 and 2, first, in the
シート状部材11を貼り付けた基板1は、搬送ローラ又は搬送ベルトからなる搬送路上を移動しパターン作成部3に送られる。そこで、基板テーブル上に載置され、位置合せされる。位置合せ終了後に、予め設定されている開口パターンに合せてレーザ光13を照射して、シート状部材11に所望のパターン(開口パターン23)を形成する。なお、シート状部材に開口パターン23を設けるレーザ光は(図では1つのレーザ光としているが、複数の平行光を用いる構成としても良い。シート状部材11にパターンの形成された基板1は、ローラ又は搬送ベルト上を移動して洗浄部4に送られる。洗浄部4では、シート状部材11表面に洗浄液噴射部19から斜め方向に洗浄液を噴射することで余剰シート部材(レーザ加工により開けられた開口部の残渣)を洗い流した後、図示していない乾燥器により乾燥される。
The substrate 1 to which the sheet-
シート状部材11に開口パターン23を形成された基板1は、印刷部5に設けてあるテーブル16面上に搬送され、テーブル16上に載置・固定される。なお、この印刷部のテーブル16は上下に移動可能なように構成されている。テーブル16上部にはマスク15が設けてあり、そのさらに上部にはスキージ14が上下及びX方向(又はY方向)に移動可能に設けてある。この使用するマスクは基板の形状に合わせて四角の開口を設けたもので、通常のスクリーン印刷に設けるマスクのように半田ペーストを塗布する開口を設けたものでない。このようにマスクを設ける理由は、余分な半田ペーストをシート面状に残留させずに、マスク面状に使用しなかった半田ペーストを載せて、次の基板の半田ペースト塗布に用いるためである。このために、本図ではスキージ14は1つしか示していないが、往復動できるようにダブルスキージ構成となっている。テーブル16面上に基板1が載置され固定されると、テーブル10を上昇させてマスク15面と基板1のシート部材11の面が略同じ水平位置になるようにセットされる。本実施例のマスク15は、前述のように、基板サイズに応じた四角形の開口が、基板サイズと略同じか、基板サイズより若干小さく設けてある。この開口部内にシート状部材11に設けた開口パターン23が全て入っている状態となっている。そして、スキージ14を降下させ、スキージ14下端部に供給された半田ペースト25をシート状部材11の開口部に充填しながらX方向に移動させる。
The substrate 1 on which the
シート状部材11に設けた開口パターン23を介して、半田ペースト25を基板に塗布した後に、スキージ14を上昇させると共に、基板1を載置したテーブル10を降下させてマスク面を基板面から離間させる。次にテーブル面上の基板をリフロー炉6に搬送し、リフロー炉内に設けてある加熱機構17を動作させて基板面を加熱して半田ペースト25を溶融・固着させる。
After applying the
リフローが終了すると、基板はフィルム剥離部7に搬送され、そこで開口の設けられたシート状部材が基板面から剥離される。本実施例の剥離部7は、フィルム状部材11を上部より溶剤を基板面全面に吹き付けて、溶解して取り除く構成としてあり、溶剤噴射部
20から溶剤を噴射してシート状部材11を溶かして取り除いた後、洗浄工程で溶剤等を洗い流す構成としてある。
When the reflow is completed, the substrate is conveyed to the film peeling unit 7, where the sheet-like member provided with the opening is peeled from the substrate surface. The peeling part 7 of the present embodiment is configured to remove the film-
なお、上記説明では、シートの溶解に溶剤を用いることで説明したが、溶剤を用いる代わりに、光を照射して、溶かしたり、熱風を吹き付けて溶かす方法を用いても良いことは言うまでも無い。 In the above description, the solvent is used for dissolving the sheet, but it goes without saying that instead of using the solvent, a method of irradiating with light to melt or blowing hot air may be used. No.
以上の様に、本発明のシート印刷システムでは、半田ペーストを塗布する基板面状にシート状部材を貼り付け、その後シート状部材を露光等により半田ペーストを塗布する穴開け加工を施して、シート上部より半田ペーストを塗布する構成としたため、基板のペースト塗布位置等が変わっても、露光位置を変えるだけ対応することができるために、これまでのマスク交換当の手間がかからなくなり、柔軟に対応できる。さらに、シート部材の厚みを変えるだけで、塗布する半田ペーストの量を簡単に変えることが可能となり、用途に応じた半田ペースト塗布ができる。 As described above, in the sheet printing system of the present invention, the sheet-like member is pasted on the surface of the substrate to which the solder paste is applied, and then the sheet-like member is subjected to punching processing to apply the solder paste by exposure or the like. Since it is configured to apply solder paste from the top, even if the paste application position on the substrate changes, it can respond only by changing the exposure position, so there is no need to replace the mask so far and flexibly Yes. Furthermore, it is possible to easily change the amount of solder paste to be applied simply by changing the thickness of the sheet member, and solder paste can be applied according to the application.
1…基板、2…フィルム貼り付け部、3…パターン作成部、4…洗浄部、5…印刷部、6…リフロー炉、7…剥離部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Film sticking part, 3 ... Pattern preparation part, 4 ... Cleaning part, 5 ... Printing part, 6 ... Reflow furnace, 7 ... Stripping part.
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