JP6044229B2 - スクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法 - Google Patents
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近年、電子部品の小型化が進み、プリント配線基板上に小型部品と大型部品の両方を搭載する場合が増え、それぞれの電子部品のサイズに応じて、はんだペーストの供給量を制御して転写することが求められている。
また、特許文献2に記載のスクリーンマスクにおいても同様に、はんだペーストを埋め込んだ後にプリント配線基板からスクリーンマスクを離す際に、板厚方向の中央における位置で精度良くはんだを切ることはできない場合があった。
また、本発明のスクリーンマスクの製造方法は、基材に孔を形成し、該孔の壁面の一部に対して、表面粗さを該壁面の一方側よりも粗くすることを特徴としている。
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、第一実施形態に係るスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法について図1及び図2を用いて説明する。
第一実施形態のスクリーンマスク1は、図1に示すように基材10を備え、この基材10を貫通する孔20が形成されている。
このスクリーンマスク1は、スクリーン印刷に用いられるマスクであり、一方側(図1において下側)がプリント配線基板に重ね合わされ、他方側(図1において上側)からはんだペーストが供給されてプリント配線基板上に転写されるようになっている。
孔20は、一方側の開口部21aと他方側の開口部21bとにわたって基材10を貫通するように形成されている。この孔20は、基材10に複数形成されており、プリント配線基板に重ね合わせたときにプリント配線基板の電極上に対応する位置に配置されている。
そして、この孔20の壁面30の一部には、壁面30の一方側(図1において下側)、すなわち孔20の貫通方向の一方側の表面粗さよりも粗い粗化領域33が形成されている。第一実施形態においては、粗化領域33は、壁面30の中央付近に配置されており、粗化領域33を挟んで壁面30の一方側及び他方側(図1において上側及び下側)は、粗化領域33よりも表面粗さが小さくなっている。また、この粗化領域33は、壁面30の周方向にわたって形成されている。
まず、図2(a)に示すように、プリント配線基板60の電極(図示なし)上にスクリーンマスク1の孔20が対応するように、スクリーンマスク1をプリント配線基板60上に配置する。
次に、スキージ50を操作して、はんだペースト40を孔20に充填(印刷)する。
こうして、粗化領域33よりも一方側のはんだペースト40のみがプリント配線基板60上に転写されることになる。
次に、第一実施形態の変形例について図3を用いて説明する。
第一実施形態の変形例のスクリーンマスク101では、図3に示すように、粗化領域133が孔20の他方側(図3において上側)の開口部21bから孔20の貫通方向の内方に向けて形成されており、壁面30の一方側と他方側とで表面粗さが異なるように設定されている。
この場合、スクリーン印刷の際に、壁面30の粗化領域133と、壁面30の粗化領域133以外の領域とにおいて、はんだペーストとの間に生じるずり応力に差が発生し、はんだペーストを粗化領域133と粗化領域133よりも一方側の壁面30との境目ではんだペーストを、より確実に切断することができ、所定量のはんだペーストをプリント配線基板に転写することが可能である。
次に、本発明の第二実施形態に係るスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法について、図4及び図5を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
第二実施形態のスクリーンマスク201は、図4に示すように基材210を備え、この基材210を貫通する孔220が形成されている。
孔220は、一方側(図4において下側)の開口部221aと他方側(図4において上側)の開口部221bとにわたって基材210を貫通するように形成されている。この孔220は、基材210に複数形成されており、プリント配線基板に重ね合わせたときにプリント配線基板の電極上に対応する位置に配置されている。
そして、第一の壁面231と第二の壁面232が接続される箇所には、くびれ部235が形成されている。このくびれ部235において、軸線Oと直交する孔220の面積は最も面積が狭くなっている。
また、第二の壁面232は、第一の壁面231に対して、壁面の表面粗さが小さくされている。具体的には、Raが0.4以上1.0未満に設定されていることが好ましい。
まず、図5(a)に示すように、プリント配線基板60の電極上にスクリーンマスク201の孔220が対応するように、スクリーンマスク201をプリント配線基板60上に配置する。
次に、スキージ50を操作して、はんだペースト40を孔220に充填(印刷)する。
こうして、第一の壁面231に接するはんだペースト40のみがプリント配線基板60上に転写されることになる。
さらには、孔220内においてくびれ部235を形成する高さ位置を調節したり、粗化領域233を形成しない孔を同一の基材に形成したりすることで、同一のメタルマスク内ではんだ量を制御することが可能である。
次に、第二実施形態の変形例1について図6を用いて説明する。
第二実施形態の変形例のスクリーンマスク301において、壁面330は、第一の壁面231と第二の壁面332とを備え、第二の壁面332が他方側(図6において上側)から漸次曲率が大きくなるように傾斜している。
次いで、第二実施形態の変形例2について図7を用いて説明する。
第二実施形態の変形例2のスクリーンマスク401では、図7に示すように、壁面430は、第一の壁面431と第二の壁面432とを備え、第一の壁面431が一方側から漸次曲率が大きくなるように傾斜しており、第二の壁面432が他方側から漸次曲率が大きくなるように傾斜している。
次に、本発明の第三実施形態に係るスクリーンマスクについて、図8を用いて説明する。
第三実施形態のスクリーンマスク501は、図8に示すように基材510を備え、この基材510を貫通する孔520が形成されている。
基材510は板形状をしており、本実施形態においては、金属製の平板で構成されている。
孔520は、一方側の開口部521aと他方側の開口部521bとにわたって基材510を貫通するように形成されている。この孔520は、基材510に複数形成されており、スクリーンマスク501の一方側をプリント配線基板に重ね合わせたときにプリント配線基板の電極上に対応する位置に配置されている。
そして、第一の壁面531と第二の壁面532は接続されており、この接続箇所には屈曲部535が形成されている。
また、第一の壁面531は、第二の壁面532に対して、表面粗さが小さくされている。この第一の壁面531は、Raが0.4以上1.0未満に設定されていることが好ましい。
第一の壁面531と第二の壁面532とにおける表面粗さの違いによって、第一の壁面531とはんだペーストとの間に生じるずり応力と、第二の壁面532とはんだペーストとの間に生じるずり応力とに差が発生し、このずり応力の差によって、屈曲部535からはんだペーストが切断されることになる。
さらに、第三実施形態においては屈曲部535が形成されており、この屈曲部535は断面視において壁面530の形状が不連続となる箇所であり、スクリーンマスク501をプリント配線基板から離間させる際に、外力が集中することになるので、クラックの起点となり易く、はんだペーストがさらに屈曲部535から切断されやすくなる。
こうして、第一の壁面531と接するはんだペーストのみがプリント配線基板上に転写されることになる。
次いで、第三実施形態の変形例について図9を用いて説明する。
第三実施形態の変形例のスクリーンマスク601では、図9に示すように、孔620は、一方側の開口部621aから軸線Oと平行になるとともに、他方側の開口部621bから一方側に向けて軸線Oと直交する孔620の面積が狭くなるように形成されている。第三実施形態の変形例においては、孔620の他方側はテーパ形状とされている。
そして、第一の壁面631と第二の壁面632は接続されており、この接続箇所には屈曲部635が形成されている。
第二の壁面632には、第一の壁面631よりも壁面630の表面が粗くされた粗化領域633が形成されており、第三実施形態の変形例においては、第二の壁面632の全面に粗化領域633が形成されている。
10、210、510 基材
20、220、520、620 孔
21a、21b、221a、221b、521a、521b、621a、621b 開口部
30、230、330、430、530、630 壁面
33、133、233、533、633 粗化領域
Claims (9)
- 基材を備え、
該基材を貫通する孔が形成され、該孔の壁面の一部に、該壁面の一方側の表面粗さよりも粗い粗化領域が形成され、
前記粗化領域は、前記壁面の周方向にわたって設けられていることを特徴とするスクリーンマスク。 - 前記粗化領域は、前記孔の他方側の開口部から、前記孔の内方に向かうように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスクリーンマスク。
- 前記孔の軸線と直交する面における前記孔の面積が、前記孔の軸線方向において異なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクリーンマスク。
- 前記孔は、該孔の内方における前記面積が最も狭くなるように形成されており、
前記壁面は、前記面積が最も狭くなる位置よりも他方側に粗化領域が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のスクリーンマスク。 - 前記孔の一方側の開口部及び他方側の開口部のうちいずれか一方から内方に向かって前記面積が狭くなるように前記孔が形成され、
前記孔の一方側の開口部及び他方側の開口部のうちいずれか他方から内方に向かって前記軸線と平行に前記孔が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のスクリーンマスク。 - 前記孔の一方側の開口部及び他方側の開口部から内方に向かって前記面積が狭くなるように前記孔が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のスクリーンマスク。
- 前記面積が狭くなるように形成された前記孔の壁面は、曲面とされていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のスクリーンマスク。
- 前記面積が最も狭い箇所が、はんだペーストの供給高さ位置とされていることを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか一項に記載のスクリーンマスク。
- 基材に孔を形成し、該孔の壁面の一部に対して、表面粗さを該壁面の一方側よりも粗くすることにより、粗化領域が前記壁面の周方向にわたって設けられていることを特徴とするスクリーンマスクの製造方法。
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