JPH0712237U - 半田ペースト印刷用メタルマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント回路基板の電極パッド上に半田ペー
ストを印刷する際の、スキージの中央部分の膨出による
半田ペーストのかき取りを防ぎ、半田ペーストの付与量
を確実にコントロール出来て、所定量の半田ペーストを
付与することの出来るメタルマスクを提供する。 【構成】 電極パッド１に対応するメタルマスクの開口
部の大きさが、印刷する方向に対して垂直または水平方
向の長さが１．２ｍｍ以上あるとき、１辺の長さが１．
２ｍｍ以下の複数個の開口部２，３に分割すると共に、
開口部間の畔部４の幅を０．１５〜０．２ｍｍとする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリント回路基板に表面実装用部品を半田付けするための半田ペー ストを、印刷法により供給、付与する際に用いるメタルマスクに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

プリント回路基板への部品の表面実装における部品半田付け法は、溶融してい る半田を部品と基板に付けるフロー法と、部品もしくは基板に予め半田を付けて おいて、その後熱をかけて半田を溶融し、冷却して半田付けするリフロー法とに 大別される。

【０００３】 部品を接合するための半田量としては、少なすぎると部品と基板の接合強度が 弱くなり、又、多すぎると例えば、０．５ｍｍピッチのモールドＩＣなどでは、 半田で電極間が短絡され、電気的不良を起こしてしまうなどの問題を生じるため 、半田量は一定の範囲に収めることが重要である。フロー法を用いた場合は半田 の付着量をコントロールする事が出来ないため、通常表面実装ではリフロー法を 用いて半田付けを行なう。

【０００４】 リフロー法で一般的に半田を供給する方法としては、半田を粒子状にし、それ に溶剤を混ぜてクリーム状にした半田ペーストを用いて基板へ塗布するが、塗布 するにはディスペンサ法と印刷法がある。このうちディスペンサ法では、温度・ 圧力の影響により半田の塗布量を定量的に管理する事が難しいため、通常は印刷 法が用いられる。

【０００５】 印刷法ではマスクが用いられるがメッシュ状のシートの所定の部位以外をふさ いで半田を出さないようにして印刷するスクリーンマスクと、金属板の所定の部 位をくり抜いてその部分だけ半田が出るようにするメタルマスクとがある。半田 ペーストの印刷では、より多く半田が付与されるメタルマスクを使用している。

【０００６】 通常、電極パッドに対応するメタルマスクの開口部としては、パッドに対して 大きすぎる場合、半田リフローした時に半田がパッド上に集まらず、半田のボー ルとなって基板上に残り、これが電極部と電極部を短絡させる不良の原因となる 。又、メタルマスクの開口部が小さい時は、半田不足となり、接続強度が弱くな り好ましくない。従って、メタルマスクの開口部の寸法、形状は電極パッドと同 じようにするのが好ましい。

【０００７】 この時、半田ペーストが付与される電極パッド部の面積が狭い場合は良いが、 スキージの作動方向に対して垂直もしくは水平方向のパッドの長さが１．２ｍｍ 以上ある場合は、印刷する際に、スキージの加圧力が１０ｋｇ／ｃｍ以上になる と、図５のようにスキージ（１２）の中央部分が膨らんでメタルマスク（９）の 開口部（２′）に入り込み、半田ペースト（１１）がかき取られ、電極パッド（ １）に付与される半田量が少なくなることがある。又、スキージの加圧力を１０ ｋｇ／ｃｍ以下にした場合は、電極パッド上に半田ペーストが十分に印刷されな い問題があった。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、プリント回路基板上にメタルマスクを用いて半田ペーストを印刷す る際に、電極パッド部の１辺の長さが１．２ｍｍ以上ある場合でも、メタルマス クの開口中央部でスキージによって半田ペーストがかき取られることなく、所定 量の半田を付与することのできるメタルマスクを提供することを目的とするもの である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

即ち本考案は、プリント回路基板の電極パッド上に半田ペーストを印刷するメ タルマスクの、前記電極パッドに対応する印刷する方向に対して垂直もしくは水 平方向の長さが１．２ｍｍ以上である開口部を、複数個に分割してその開口長さ を１．２ｍｍ以下にすると共に、互いに隣接する開口部間の畔部の幅を０．１５ 〜０．２ｍｍとすることを特徴とする半田ペースト印刷用メタルマスクである。

【００１０】 図１に示すように、電極パッド（１）の一辺の長さＬが１．２ｍｍ以上あると き、それに対応するメタルマスクの開口部を、その一辺の長さＬの値に応じて図 １（ｂ），（ｃ）のように分割する。分割された小さい開口部（２，３）間に出 来る畔部（４）の幅は０．１５〜０．２ｍｍとするのが良い。０．１５ｍｍより 細くすると細すぎるために強度が弱くなり、又、０．２ｍｍより大きくした場合 は、電極パッド（１）に付与できる半田量が少なくなるため好ましくない。

【００１１】

【実施例】

次に実施例により、本考案のメタルマスクを具体的に説明する。 （実施例１） 図１（ａ）は、一辺の長さがＬの正方形の電極パッド（１）を示し、Ｌ＝２． ０ｍｍの場合、電極パッドに対応するメタルマスクの開口部を、１辺の長さＭを ０．９ｍｍとする正方形の４つの開口部（２）に分割した。電極パッド（１）と メタルマスクの４つの開口部（２）の全体とで外形が同じ大きさになるようにし 、畔部（４）の幅を０．２ｍｍとした。

【００１２】 （実施例２） 図１（ａ）で電極パッド（１）の１辺の長さＬ＝３．３ｍｍの場合、メタルマ スクの開口しているところで一辺の長さが最大で１．２ｍｍ以下になるようにす るため、電極パッド（１）に対応する部位を図１（ｃ）のように９つの開口部（ ３）に分割した。開口部（３）の１辺の長さは、Ｎ１，Ｎ２の２種としそれぞれ の長さを１．０ｍｍ，０．９ｍｍの大きさにして、電極パッド（１）とメタルマ スクの９つの開口部（３）の全体とで外形が同じ大きさになるようにした。畔部 （４）の幅は０．２ｍｍであった。

【００１３】 （実施例３） 図２は、長辺の長さＰ＝４ｍｍ、短辺の長さＱ＝０．８ｍｍとする長方形の電 極パッド（５）の場合で、これに対応するメタルマスクの開口は、短辺Ｑの大き さはそのままの０．８ｍｍで、長辺Ｐの大きさを１つが１．２ｍｍ以下になるよ うに分割すると、１辺をＲ＝１．２ｍｍとする３つの開口部（６）に分けられる 。図２（ｂ）のように、１．２ｍｍ×０．８ｍｍの大きさの開口部（６）を３箇 所設け、その間の畔部（４）の幅を０．２ｍｍとし、電極パッド（５）とメタル マスクの３つの開口部（６）の全体とで、外形が同じ大きさになるようにした。

【００１４】 （実施例４） 図３は、直径Ｓ＝３．３ｍｍとする円形の電極パッド（７）の場合で、これに 対応するメタルマスクの開口部を、最大で１辺の長さが１．２ｍｍ以下になるよ うに、図３に示すように９つの開口部（８）に分割した。開口部（８）の１辺の 長さはＴ１＝１．０ｍｍ、Ｔ２＝０．９ｍｍとしたが、それぞれの外形は正方形 、一辺を円弧とする長方形、及び扇形となり、畔部（４）の幅は０．２ｍｍとし て、電極パッド（７）の外形とメタルマスクの開口部（８）の全体とで外形が同 じになるようにした。また、Ｔ１及びＴ２を共に１．０ｍｍとし、畔部（４）の 幅を０．１５ｍｍとすることも可能である。

【００１５】

【考案の効果】

上記のような本考案のメタルマスクを用いて半田ペーストを印刷した場合、例 えば実施例１の場合、図４（ａ）に示すように、メタルマスク（９）の分割して 設けた小さい開口部（２）の相互間に畔部（４）があるので、スキージ（１２） の加圧力が大きくなっても、スキージ（１２）の中央部が膨らんでメタルマスク （９）の開口部（２）に入り込むことがない。従って、スキージ（１２）によっ て半田ペースト（１１）がかき取られることがなく、図４（ｂ）のように、電極 パッド（１）上に所定量の半田ペースト（１１）が付与されるので、定量的に半 田ペーストの量を確実にコントロールする事が出来、従来、スキージのかき取り により起こっていた半田ペーストの不足による、半田不足の不良をなくすことが 出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例となるメタルマスクを説明す
る図である。

【図２】本考案の他の実施例となるメタルマスクを説明
する図である。

【図３】本考案の他の実施例となるメタルマスクを説明
する図である。

【図４】（ａ）は本考案によるメタルマスクを使用した
場合の、半田ペーストの印刷の状況を示す概要図で、
（ｂ）は印刷後の半田ペーストの状態を示す側面の断面
図である。

【図５】（ａ）は従来のメタルマスクを使用した場合
の、半田ペーストの印刷の状況を示す概要図で、（ｂ）
は印刷後の半田ペーストの状態を示す側面の断面図であ
る。

【符号の説明】

１，５，７ 電極パッド ２，２′，３，６，８ 開口部 ４ 畔部 ９ メタルマスク １０ 基板 １１ 半田ペースト １２ スキージ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント回路基板の電極パッド上に半田
   ペーストを印刷するメタルマスクの、前記電極パッドに
   対応する印刷する方向に対して垂直もしくは水平方向の
   長さが１．２ｍｍ以上である開口部を、複数個に分割し
   てその開口長さを１．２ｍｍ以下にすると共に、互いに
   隣接する開口部間の畔部の幅を０．１５〜０．２ｍｍと
   することを特徴とする半田ペースト印刷用メタルマス
   ク。