JPH07323675A

JPH07323675A - クリームはんだ印刷マスク

Info

Publication number: JPH07323675A
Application number: JP14263494A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Munakata; 一郎宗像
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】突出部が形成された基板上面に、標準的な塗
布辺形状のスキージを用いて面内均一にクリームはんだ
を印刷できる印刷マスクを提供する。【構成】基板７１上に載置した状態で、基板７１の突
出部７４を収納する窪み１２と基板７１の印刷部７５の
上方に配置される孔パターン１３とが板状のマスク材１
１に形成されている印刷マスク１で、マスク材１１のス
キージ走査面１１ａは平坦に形成され、孔パターン１３
内の所定高さｔの全面にはメッシュパターン１４が配置
されている。このため、孔パターン１３内に供給された
クリームはんだがメッシュパターン１４の配置面で分離
され易くなり、メッシュパターン１４の配置高さｔに依
存したクリームはんだの印刷厚が得られる。また、スキ
ージ走査面１１ａではクリームはんだの供給具合が面内
均一化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の実装工程
でＩＣを基板上にはんだ付けする際に用いるクリームは
んだ印刷マスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】混成集積回路を形成する際には、例えば
図５に示すように基板７１上にＩＣチップ７２をベアチ
ップ実装した後に、モールドしたＩＣ（図示せず）を基
板７１上にはんだ付けする工程を行う。上記はんだ付け
工程では、先ず、クリームはんだ印刷マスク（以下、印
刷マスクと記す）６を用いて基板７１の印刷部７５に形
成されたランド７６上にクリームはんだを印刷する。

【０００３】上記印刷マスク６は、クリームはんだの印
刷厚とランド７６の厚みとを合わせた程度の板厚を有す
るマスク材６１を加工してなるものである。このマスク
材６１には、その一部分を凹型形状に形成してなるキャ
ビティ６２が形成されている。このキャビティ６２は、
マスク材６１をその凹型形状が形成された面を下方にし
て基板７１上に当該マスク材６１を載置する際に、その
凹型内部にＩＣチップ７２及びこれを覆うチップコート
樹脂７３を収納する部分である。また、マスク材６１の
平坦部分には、孔パターン６３が形成されている。この
孔パターン６３は、上記のようにマスク材６１を基板７
１上に載置した状態で、マスク材６１からランド７６が
露出するように形成されている。

【０００４】上記の印刷マスク６を用いて印刷を行う際
には、当該印刷マスク６の表面形状に合わせた形状の塗
布辺８１ａを有するスキージ８１を用意する。そして、
塗布辺８１ａをマスク材６１のスキージ走査面６１ａに
押し当てながらスキージ８１を所定方向に走査させると
共に、スキージ８１の走査方向前方の基板７１上にクリ
ームはんだを供給する。これによって、孔パターン６３
内をクリームはんだで埋め込み、基板７１上にクリーム
はんだを印刷する。上記印刷では、ランド７６上に印刷
されるクリームはんだの印刷厚は、マスク材６１の板厚
によって制御される。また、ＩＣチップ７２はキャビテ
ィ６２で覆われるため、当該ＩＣチップ７２に影響を与
えることなく基板７１上にクリームはんだが印刷され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の印刷マ
スクには、以下のような課題があった。すなわち、混成
集積回路におけるＩＣチップの実装位置は、その回路設
計によってそれぞれ異なる。このため、印刷マスクは、
各混成集積回路におけるＩＣチップのベアチップ実装位
置に対応した形状のものを用意する必要があり、これら
の印刷マスクはそれぞれ表面形状が異なるものになる。
したがって、これらの印刷マスクを用いてクリームはん
だを印刷する場合には、それぞれの印刷マスクの表面形
状に合わせたスキージを用意しなければならない。

【０００６】また、上記印刷マスクを用いた印刷では、
スキージによるクリームハンダの供給状態が、キャビテ
ィ周辺の平坦部分とその外の平坦部分とで異なる。この
ため、ＩＣチップがベアチップ実装されている周辺の基
板部分とその外の基板部分とに、同様の印刷厚でクリー
ムはんだを印刷することができない。したがって、上記
の各基板部分に、モールドしたＩＣを同条件ではんだ付
けすることができない。そこで、混成集積回路の製造工
程では、ＩＣチップがベアチップ実装されている付近に
はモールドしたＩＣが実装されないように回路設計を行
っている。これは、混成集積回路の回路設計を制限する
要因になっている。

【０００７】そこで、本発明は、上記の課題を解決する
印刷マスクを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のクリームはんだ印刷マスクは、基板上に載置
した状態で、当該基板の突出部を収納する窪みと当該基
板の印刷部の上方に配置される孔パターンとを板状のマ
スク材に形成してなる。このマスク材はスキージ走査面
が平坦であり、上記孔パターン内の所定高さには、その
全面にメッシュパターンが配置される。

【０００９】また、上記孔パターンと孔パターンとの間
のマスク材部分の上面を、上記スキージ走査面よりも低
く形成しても良い。

【００１０】

【作用】上記クリームはんだ印刷マスクは、孔パターン
内の所定高さ全面にメッシュパターンが形成されている
ため、当該孔パターン内に供給されたクリームはんだの
所定面にはメッシュパターンが埋め込まれる。クリーム
はんだはそのチクソ性によって静止状態では粘度が高
く、上記メッシュパターンが埋め込まれることによって
その配置面を境にして分離されやすくなる。このため、
この印刷マスクを基板上に載置してクリームはんだ印刷
を行うと、孔パターン内に供給されたクリームはんだの
内、メッシュパターンより下方のクリームはんだは基板
に粘着してそのまま基板上に印刷される。一方、メッシ
ュパターンより上方のクリームはんだは、基板上に残ら
ない。したがって、上記印刷マスクを用いたクリームは
んだの印刷では、マスク材の板厚によらずメッシュパタ
ーンの配置高さに依存したクリームはんだの印刷厚が得
られる。また、上記印刷マスクは、マスク材のスキージ
走査面は平坦であり、スキージの走査によるクリームは
んだの供給状態は、上記スキージ走査面の面内で均一に
なる。

【００１１】さらに、孔パターン間のマスク材部分の上
面をスキージ走査面よりも低く形成した場合には、マス
ク材の上面からマスク材の下面に向かって孔パターンの
開口面積の縮小率が大きくなる。したがって、孔パター
ン内がクリームはんだで埋め込まれ易くなる。

【００１２】

【実施例】本発明の第１実施例のクリームはんだ印刷マ
スク（以下、印刷マスク）を図１の構成図により説明す
る。ここでは、一例として、混成集積回路の基板７１上
にクリームはんだを印刷する際に用いる印刷マスク１の
構成を説明する。尚、基板７１上には、ＩＣチップ７２
がベアチップ実装され、このＩＣチップ７２はチップコ
ート樹脂７３で覆われている。これによって、基板７１
は、その上面７１ａに突出部７４が形成された状態にな
っている。また、この基板７１には、クリームはんだの
印刷部７５にランド７６が形成されている。

【００１３】上記の基板７１にクリームはんだを印刷す
る際に用いる印刷マスク１は、基板７１の上面７１ａに
載置する板状のマスク材１１からなるものである。この
マスク材１１には、窪み１２と、孔パターン１３とが形
成されている。また、孔パターン１３の内部には、メッ
シュパターン１４が形成されている。

【００１４】上記マスク材１１は、例えば金属平板から
なるものであり、印刷の際に上面側になるスキージ走査
面１１ａと印刷の際に基板７１と接する載置面１１ｂと
が平坦に形成されている。また、マスク材１１は、印刷
を行う基板７１に対して充分に広い面積を有している。
そして、マスク材１１の板厚Ｔは、上記窪み１２の深さ
Ｔ₁よりも厚くなっている。

【００１５】上記窪み１２は、印刷マスク１を基板７１
上に載置した状態で、基板７１上の突出部７４が当たる
部分に形成される。また、この窪み１２は、上記の状態
でその内壁面に突出部７４が接触することなく当該突出
部７４を収納するように、充分な大きさを有している。

【００１６】上記孔パターン１３は、印刷マスク１を基
板７１上に載置した状態で、ランド７６の上方になる位
置に形成される。この孔パターン１３の開口形状は、ラ
ンド７６の形状に対応している。また、孔パターン１３
の壁面形状は、上部開口と下部開口とから内側に向かっ
てテーパーが付けられ、メッシュパターン１４の形成高
さｔで最も開口面積が小さくなっている。これによっ
て、クリームはんだを印刷する際に、孔パターン１３の
内部が充分にクリームはんだで埋め込まれかつ基板７１
と接触したクリームはんだが基板７１から剥がれること
のないようにする。

【００１７】上記メッシュパターン１４は、無数の微細
な開口を一枚の面上に形成してなるパターンである。こ
のメッシュパターン１４は、孔パターン１３内の載置面
１１ｂからの所定高さｔにおいてその全面に形成され
る。上記高さｔは、例えばランド７６の高さとはんだの
印刷厚とを合わせた高さにする。また、メッシュパター
ン１４の開口形状，開口率及び断面形状は、例えば印刷
に使用するクリームはんだのチクソ性に基づいて、印刷
の際にメッシュパターン１４の上方から下方に充分にク
リームはんだが供給されかつメッシュパターン１４によ
って孔パターン１３内のクリームはんだが充分に分離さ
れるように決定される。

【００１８】上記構成の印刷マスク１では、孔パターン
１３内の所定高さｔにおけるその全面にメッシュパター
ン１４が形成されているため、当該孔パターン１３内を
クリームはんだ（図示せず）で埋め込むと、クリームは
んだの所定面にメッシュパターン１４が配置される。ク
リームはんだはそのチクソ性によって静止状態では粘度
が高いため、このメッシュパターン１４の配置面を境に
してクリームはんだが分離されやすくなる。このため、
この印刷マスク１を基板７１上に載置してクリームはん
だ印刷を行うと、孔パターン１３内に供給されたクリー
ムはんだの内、メッシュパターン１４より下方のクリー
ムはんだは基板７１に粘着してそのまま基板上に印刷さ
れる。印刷マスク１を用いたクリームはんだの印刷で
は、マスク材１１の板厚Ｔによらずメッシュパターン１
４の配置高さｔに依存したクリームはんだの印刷厚が得
られる。また、マスク材１１のスキージ走査面１１ａは
平坦に形成されているため、印刷の際には、塗布辺形状
が直線状に形成されたスキージを用いてクリームはんだ
を印刷することができる。そして、スキージ走査面１１
ａ上では、どの部分においてもクリームはんだの供給状
態が同じになる。

【００１９】上記印刷マスク１の形成方法の一例を説明
する。先ず、図２（１）に示すように、マスク材１１の
両面にレジストを塗布してレジスト膜２１を成膜する。
そして、マスク材１１の載置面１１ｂ側のレジスト膜２
１に開口パターン２２を形成する。次いで、このレジス
ト膜２１をマスクにしてマスク材１１を等方的にハーフ
エッチングし、マスク材１１に窪み１２を形成する。

【００２０】次に、図２（２）に示すように、上記レジ
スト膜（２１）を除去した後、マスク材１１の両面にレ
ジストを新たに塗布してレジスト膜２３を成膜する。そ
して、マスク材１１のスキージ走査面１１ａ側のレジス
ト膜２３に、孔パターン（１３）を形成するための開口
パターン２４を形成する。次いで、このレジスト膜２３
をマスクにして、メッシュパターン（１４）を形成する
面の近くまでマスク材１１を等方的にハーフエッチング
する。

【００２１】その後、図２（３）に示すように、上記レ
ジスト膜（２３）を除去した後、マスク材１１の両面に
レジストを新たに塗布してレジスト膜２５を成膜する。
そして、マスク材１１の載置面１１ｂ側のレジスト膜２
５に、孔パターン（１３）を形成するための開口パター
ン２６を形成する。次いで、このレジスト膜２５をマス
クにして、メッシュパターン（１４）を形成する面の近
くまでマスク材１１を等方的にハーフエッチングする。

【００２２】次いで、メッシュパターンを形成する工程
を行う。図２（４）には、メッシュパターン１４形成部
分の拡大図を示す。ここでは、先ず、上記レジスト膜
（２５）を除去した後、マスク材１１の両面にレジスト
を新たに塗布してレジスト膜２７を成膜する。そして、
孔パターン１３内の両面のレジスト膜２７に、微細な開
口パターン２８を形成する。次いで、このレジスト膜２
７をマスクにして、マスク材１１を両側から等方的にエ
ッチングする。これによって、孔パターン１３内にメッ
シュパターン１４を形成する。

【００２３】上記のように、印刷マスク１を形成するこ
とによって、孔パターン１３の内壁面はメッシュパター
ン１４の形成部に向かってテーパーを有する形状にな
る。

【００２４】次に、上記印刷マスク１を用いたクリーム
はんだの印刷を説明する。先ず、図３（１）に示すよう
に、ＩＣチップ７２がベアチップ実装された基板７１上
に印刷マスク１を載置する。この際、窪み１２内に基板
７１上の突出部７４が収納されかつ基板７１のランド７
６上に孔パターン１３が配置されるように、印刷マスク
１を基板７１上に載置する。

【００２５】そして、図３（２）に示すように、マスク
材１１のスキージ走査面１１ａの形状に合わせて、例え
ば塗布辺８ａが直線であるスキージ８を用意する。次
に、スキージ８の塗布辺８ａを印刷マスク１の上面（す
なわちスキージ走査面１１ａ）に押し当ててながらスキ
ージ８を矢印の方向に走査させると共に、スキージ８の
走査方向前方の印刷マスク１１上にクリームはんだ９を
供給する。これによって、孔パターン１３内にクリーム
はんだ９を埋め込む。

【００２６】上記の後、図３（３）に示すように、基板
７１を固定した状態で印刷マスク１を上昇させる。

【００２７】上記のクリームはんだ印刷では、印刷マス
ク１を上昇させると、メッシュパターン１４より下方の
クリームはんだ９ａは、ランド７６との粘着によってラ
ンド７６上に残る。そして、孔パターン１３内のクリー
ムはんだ９は、メッシュパターン１４で上下に分離され
る。このため、メッシュパターン１４より上方のクリー
ムはんだ９ｂは、メッシュパターン１４によって印刷マ
スク１と共に上方に持ち上げられる。そして、孔パター
ン１３内におけるメッシュパターン１４の配置高さｔか
らランド７６の高さを引いた印刷厚で、クリームはんだ
９がランド７６上に印刷される。

【００２８】次に、第２実施例の印刷マスクを図４の構
成図に基づいて説明する。ここで説明する印刷マスク４
は、上記と同様の基板７１上にクリームはんだを印刷す
る際に用いるものである。上記印刷マスク４は、上記第
１実施例で示したと同様の印刷マスクにおいて、、孔パ
ターン１３と孔パターン１３との間のマスク材部分４１
の上面４１ａを、マスク材１１のスキージ走査面１１ａ
よりも低く形成してなるものである。

【００２９】この印刷マスク４は、上記第１実施例と同
様のハーフエッチ技術によって形成する。

【００３０】また、上記印刷マスク４を用いたクリーム
はんだの印刷は、上記第１実施例と同様に行う。

【００３１】上記構成の印刷マスク４では、マスク材１
１のスキージ走査面１１ａから載置面１１ｂに向かって
孔パターン１３の開口面積の縮小率が大きくなる。この
ため、マスク材１１のスキージ走査面１１ａ側から供給
されたクリームはんだ（図示せず）が、孔パターン１３
の内部を埋め込み易くなる。したがって、より微細な印
刷パターンを鮮明に印刷することが可能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のクリーム
はんだ印刷マスクによれば、孔パターン内の所定高さ全
面にメッシュパターンを形成したことによって、スキー
ジ走査面が平坦に形成された肉厚の印刷マスクを用いて
所定の印刷厚でクリームはんだを印刷することができ
る。このため、上記基板上にクリームはんだを印刷する
際には、突出部の形成位置によらず標準的な塗布辺形状
のスキージを用いることが可能になる。さらに、スキー
ジによるクリームはんだの供給状態が印刷マスクのスキ
ージ走査面上で均一化し、基板上面のほとんどの位置に
同条件でクリームはんだを印刷することが可能になる。
このため、ＩＣチップがベアチップ実装された基板上に
おいてモールドしたＩＣの実装位置の制限を緩和するこ
とができる。したがって、混成集積回路の回路設計の自
由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の印刷マスクの構成図である。

【図２】印刷マスクの形成方法を示す工程図である。

【図３】クリームはんだ印刷の工程図である。

【図４】第２実施例の印刷マスクの構成図である。

【図５】従来の印刷マスクの構成図である。

【符号の説明】

１，４印刷マスク１１マスク材１１ａスキージ走査面１２窪み１３孔パターン１４メッシュパターン４１マスク材部分４１ａ上面７１基板７４突出部７５印刷部ｔ高さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】突出部が形成されている基板の上面にク
リームはんだを印刷する際に用いる印刷マスクであっ
て、前記基板上に載置した状態で前記突出部を収納する
窪みと当該基板の印刷部の上方に配置される孔パターン
とを板状のマスク材に形成してなる印刷マスクにおい
て、前記マスク材は、前記印刷マスクを前記基板上に載置し
た状態でその上面側になるスキージ走査面が平坦なもの
であり、前記孔パターン内の所定高さには、その全面にメッシュ
パターンが配置されることを特徴とするクリームはんだ
印刷マスク。
【請求項２】請求項１記載のクリームはんだ印刷マス
クにおいて、前記孔パターンと孔パターンとの間のマスク材部分は、
その上面が前記スキージ走査面よりも低く形成されてい
ることを特徴とするクリームはんだ印刷マスク。