JPH1071695A - 半田印刷方法 - Google Patents
半田印刷方法Info
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- JPH1071695A JPH1071695A JP8230087A JP23008796A JPH1071695A JP H1071695 A JPH1071695 A JP H1071695A JP 8230087 A JP8230087 A JP 8230087A JP 23008796 A JP23008796 A JP 23008796A JP H1071695 A JPH1071695 A JP H1071695A
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- mask
- cream solder
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
- H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
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- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリント基板へのクリーム半田の印刷におい
ては、半田粒子のこぼれ、にじみがなく、所定量の半田
が安定して転写できることが要求されている。本発明
は、このようなクリーム半田の印刷装置において、クリ
ーム半田の版抜け性が悪い微細開口部においても、基板
の導体パターンへ安定した半田形成を可能とする一括半
田印刷方法を提供することにある。 【解決手段】 回路基板上の所定の位置へ半田を印刷す
る方法において、回路基板上の導体パターン５に対応し
た開口部６を形成したマスク１を、前記回路基板上に密
着させ、前記開口部内に所望の半田２を充填した後、充
填したクリーム半田２のみを加熱光７により加熱し、回
路基板上へクリーム半田８を溶融転写したことを特徴と
する半田印刷方法。
ては、半田粒子のこぼれ、にじみがなく、所定量の半田
が安定して転写できることが要求されている。本発明
は、このようなクリーム半田の印刷装置において、クリ
ーム半田の版抜け性が悪い微細開口部においても、基板
の導体パターンへ安定した半田形成を可能とする一括半
田印刷方法を提供することにある。 【解決手段】 回路基板上の所定の位置へ半田を印刷す
る方法において、回路基板上の導体パターン５に対応し
た開口部６を形成したマスク１を、前記回路基板上に密
着させ、前記開口部内に所望の半田２を充填した後、充
填したクリーム半田２のみを加熱光７により加熱し、回
路基板上へクリーム半田８を溶融転写したことを特徴と
する半田印刷方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路形成等に
おける部品と回路基板の接続を行う半田材料の印刷方法
に関するものである。
おける部品と回路基板の接続を行う半田材料の印刷方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電気、電子部品の実装技術におい
ては、電子部品端子の微小化と、要求される半田付け品
質の向上のため、クリーム半田を用いるリフロー半田付
け工法が用いられている。これを図７を参照して説明す
る。図７に示すように、まずプリント基板上４の所定の
位置に、予めスクリーン印刷法によりクリーム半田２を
所定量印刷塗布し、次にその上にチップ部品をマウント
する。
ては、電子部品端子の微小化と、要求される半田付け品
質の向上のため、クリーム半田を用いるリフロー半田付
け工法が用いられている。これを図７を参照して説明す
る。図７に示すように、まずプリント基板上４の所定の
位置に、予めスクリーン印刷法によりクリーム半田２を
所定量印刷塗布し、次にその上にチップ部品をマウント
する。
【０００３】クリーム半田の粘着力により、チップ部品
はプリント基板上に保持され、この状態で回路基板ごと
加熱装置（リフロー炉）に搬入する。次に、クリーム半
田加熱装置で加熱溶融し、チップ部品の電極と回路基板
の接続用ランドと半田付けを行い、電気的に接続され
る。クリーム半田は半田の粉末にフラックスを混ぜ、ペ
ースト状に仕立ててある。
はプリント基板上に保持され、この状態で回路基板ごと
加熱装置（リフロー炉）に搬入する。次に、クリーム半
田加熱装置で加熱溶融し、チップ部品の電極と回路基板
の接続用ランドと半田付けを行い、電気的に接続され
る。クリーム半田は半田の粉末にフラックスを混ぜ、ペ
ースト状に仕立ててある。
【０００４】以上のようなリフロー半田付け工法におい
て、クリーム半田を印刷塗布する手段としては、スクリ
ーン印刷法が一般的に用いられてきた。すなわち、図７
に示すように、スクリーンマスク１上にクリーム半田２
を供給し、このクリーム半田をスキージ３によって、ス
クリーン面下方へ押し込みながら、水平方向に移動させ
ることにより、余分なクリーム半田を掻きとっていく
と、スクリーンマスクの開口部に所定量のクリーム半田
が充填される。次に、スクリーンマスク１をプリント基
板４から離すと、クリーム半田はプリント基板４上に転
写され、印刷塗布が完了する。
て、クリーム半田を印刷塗布する手段としては、スクリ
ーン印刷法が一般的に用いられてきた。すなわち、図７
に示すように、スクリーンマスク１上にクリーム半田２
を供給し、このクリーム半田をスキージ３によって、ス
クリーン面下方へ押し込みながら、水平方向に移動させ
ることにより、余分なクリーム半田を掻きとっていく
と、スクリーンマスクの開口部に所定量のクリーム半田
が充填される。次に、スクリーンマスク１をプリント基
板４から離すと、クリーム半田はプリント基板４上に転
写され、印刷塗布が完了する。
【０００５】近年、情報機器や携帯電話等をはじめ電子
機器の小型化および高密度実装化が進むのに伴い、回路
基板の配線間隔は一層微細化し、図８に示すように、例
えば、ＱＦＰパッケージ型電子部品では、接続用部品端
子のリードピッチは、０．５ｍｍピッチ１０から、０．
４，０．３ｍｍピッチ１１と狭ピッチ化が進んでいる。
機器の小型化および高密度実装化が進むのに伴い、回路
基板の配線間隔は一層微細化し、図８に示すように、例
えば、ＱＦＰパッケージ型電子部品では、接続用部品端
子のリードピッチは、０．５ｍｍピッチ１０から、０．
４，０．３ｍｍピッチ１１と狭ピッチ化が進んでいる。
【０００６】そのため、図９（Ａ）に示すように、従来
の厚みのあるスクリーンマスク１を用い、微細な開口パ
ターンでクリーム半田を印刷すると、スクリーンマスク
１を回路基板４から版離れを行う時に、完全に転写され
ず、開口部壁面７にクリーム半田が付着残留する。この
ため、狭ピッチのランド部５へ印刷する場合は、図９
（Ｂ）に示すように、薄いスクリーンマスク９を用いな
ければならない。
の厚みのあるスクリーンマスク１を用い、微細な開口パ
ターンでクリーム半田を印刷すると、スクリーンマスク
１を回路基板４から版離れを行う時に、完全に転写され
ず、開口部壁面７にクリーム半田が付着残留する。この
ため、狭ピッチのランド部５へ印刷する場合は、図９
（Ｂ）に示すように、薄いスクリーンマスク９を用いな
ければならない。
【０００７】このため、回路基板製造にあたっては、図
１０に示すような段差を有するハーフエッチングマスク
１２を用いて印刷する方法が提案されている。この方法
は、微細な開口パターン部のみスクリーンマスクの厚み
を薄くしたもので、微細部において、高さの低いクリー
ム半田１３が形成され、良好な版抜け転写性をもたらす
ことができ、その他の部分では、通常のスクリーンマス
クの厚み分の高さのクリーム半田１４を形成できる。し
かし、段差部において半田残留１５が生じ、さらに大き
な問題として、スクリーンマスクに段差をもうけるため
に、スキージが破損しやすく、スクリーンマスクに沿っ
てスキージを移動させる場合に、１６で示すようにデッ
トスペースが必ず発生する欠点があった。
１０に示すような段差を有するハーフエッチングマスク
１２を用いて印刷する方法が提案されている。この方法
は、微細な開口パターン部のみスクリーンマスクの厚み
を薄くしたもので、微細部において、高さの低いクリー
ム半田１３が形成され、良好な版抜け転写性をもたらす
ことができ、その他の部分では、通常のスクリーンマス
クの厚み分の高さのクリーム半田１４を形成できる。し
かし、段差部において半田残留１５が生じ、さらに大き
な問題として、スクリーンマスクに段差をもうけるため
に、スキージが破損しやすく、スクリーンマスクに沿っ
てスキージを移動させる場合に、１６で示すようにデッ
トスペースが必ず発生する欠点があった。
【０００８】この欠点を解消するため、図１１に示すよ
うな半田を予めコーティング（プリコート）する方法が
提案されている。図１１に示すような鍍金浴にプリント
基板をひたし、コーティングする方法である。あるい
は、図１２に示すように、プリント基板の導体のうち微
小パターン部５に対して、局所的にスクリーン印刷法に
てクリーム半田を印刷塗布し、スクリーンマスク３を除
去（図１２）、ないし基板上に付けたまま（図１３）、
その後加熱してクリーム半田２を溶融させて半田金属８
をコーティングするはんだコート法も提案されている。
うな半田を予めコーティング（プリコート）する方法が
提案されている。図１１に示すような鍍金浴にプリント
基板をひたし、コーティングする方法である。あるい
は、図１２に示すように、プリント基板の導体のうち微
小パターン部５に対して、局所的にスクリーン印刷法に
てクリーム半田を印刷塗布し、スクリーンマスク３を除
去（図１２）、ないし基板上に付けたまま（図１３）、
その後加熱してクリーム半田２を溶融させて半田金属８
をコーティングするはんだコート法も提案されている。
【０００９】実際の生産ラインにおいては、図１５に示
すように、半田プリコーティング工程のち、従来の回路
実装ラインにおいて回路基板の他の導体パターン部にも
クリーム半田を印刷し、部品の搭載、リフロー加熱によ
る半田付けを行い、電子回路を生産している。このと
き、クリーム半田を印刷するスクリーンマスクは、図１
４に示すように、半田コーティングされた部分を凹型に
避けているスクリーンマスク１９を用いる。
すように、半田プリコーティング工程のち、従来の回路
実装ラインにおいて回路基板の他の導体パターン部にも
クリーム半田を印刷し、部品の搭載、リフロー加熱によ
る半田付けを行い、電子回路を生産している。このと
き、クリーム半田を印刷するスクリーンマスクは、図１
４に示すように、半田コーティングされた部分を凹型に
避けているスクリーンマスク１９を用いる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般にプリント基板へ
のクリーム半田の印刷においては、半田粒子のこぼれ、
にじみがなく、所定量の半田が安定して転写できること
が要求されている。本発明は、このようなクリーム半田
の印刷方法において、クリーム半田の版抜け性が悪い微
細開口部においても、基板の導体パターンへ安定した半
田形成を可能とする一括半田印刷方法を提供することに
ある。
のクリーム半田の印刷においては、半田粒子のこぼれ、
にじみがなく、所定量の半田が安定して転写できること
が要求されている。本発明は、このようなクリーム半田
の印刷方法において、クリーム半田の版抜け性が悪い微
細開口部においても、基板の導体パターンへ安定した半
田形成を可能とする一括半田印刷方法を提供することに
ある。
【００１１】次に、従来工法の問題点について説明す
る。 （１） 前記、図９〜１２に示したスクリーン印刷法に
より導体パターン部へクリーム半田を印刷塗布する方法
においては、微細パターン部における転写性が悪い。 （２） 図１０に示したスクリーンマスクに段差を設け
る方式では、前述のようにスキージの破損や、スクリー
ンマスク上にパターンを設けられないデットスペース１
６が必ず発生する。
る。 （１） 前記、図９〜１２に示したスクリーン印刷法に
より導体パターン部へクリーム半田を印刷塗布する方法
においては、微細パターン部における転写性が悪い。 （２） 図１０に示したスクリーンマスクに段差を設け
る方式では、前述のようにスキージの破損や、スクリー
ンマスク上にパターンを設けられないデットスペース１
６が必ず発生する。
【００１２】（３） 図１３に示したスクリーン印刷法
を用いて金属製のマスクを基板上に残したまま加熱する
半田コート方法においては、金属製のマスクが熱膨張す
る問題があった。マスクと基板の材質の違いのため、加
熱すると反ったり、位置ずれが生じる。このため、クリ
ームはんだ塗布部のみを加熱する方法、あるいは周囲
（マスク、基板）に熱が伝わらない加熱の方法が必要と
なる。
を用いて金属製のマスクを基板上に残したまま加熱する
半田コート方法においては、金属製のマスクが熱膨張す
る問題があった。マスクと基板の材質の違いのため、加
熱すると反ったり、位置ずれが生じる。このため、クリ
ームはんだ塗布部のみを加熱する方法、あるいは周囲
（マスク、基板）に熱が伝わらない加熱の方法が必要と
なる。
【００１３】従来のスクリーンマスクを基板面に載置し
たままでは、基板の凹凸などのため、マスクと基板面と
の間に隙間が生じ、クリーム半田を加熱したとき軟化し
たフラックス成分が毛細管現象により隙間に浸み込む。
このため、半田粒子もフラックスとともに周囲へ流れ、
半田ボールの原因になったり、半田を加熱溶融したとき
に隣接した導体との間に半田ブリッジ不良を生ずる。
たままでは、基板の凹凸などのため、マスクと基板面と
の間に隙間が生じ、クリーム半田を加熱したとき軟化し
たフラックス成分が毛細管現象により隙間に浸み込む。
このため、半田粒子もフラックスとともに周囲へ流れ、
半田ボールの原因になったり、半田を加熱溶融したとき
に隣接した導体との間に半田ブリッジ不良を生ずる。
【００１４】また、従来のクリーム半田は溶剤分を乾燥
するため、通常のリフロー半田付けでは、１〜４分をか
けて加熱溶融することが必要であった。このため、長時
間の加熱により、周囲のマスク開口壁面や基板の導体部
へ半田が伝導するので、極力短時間で熱が拡散しない加
熱方法が必要とされる。ところで、予め微細パターン部
へ金属半田をコーティングする方法としては、図１１に
示すような鍍金法や、図１２、図１３に示すスクリーン
印刷法が用いられるが、この場合は、現行ライン以外の
半田コーティング設備を新規導入するか、さもなくば、
図１５の１７に示す半田プリコート工程を外部業者に依
頼する必要がある。
するため、通常のリフロー半田付けでは、１〜４分をか
けて加熱溶融することが必要であった。このため、長時
間の加熱により、周囲のマスク開口壁面や基板の導体部
へ半田が伝導するので、極力短時間で熱が拡散しない加
熱方法が必要とされる。ところで、予め微細パターン部
へ金属半田をコーティングする方法としては、図１１に
示すような鍍金法や、図１２、図１３に示すスクリーン
印刷法が用いられるが、この場合は、現行ライン以外の
半田コーティング設備を新規導入するか、さもなくば、
図１５の１７に示す半田プリコート工程を外部業者に依
頼する必要がある。
【００１５】本発明は、０．３ｍｍピッチ以下の微細な
導体パターンにおける半田の版抜け転写性を向上させ、
微細な導体パターンを含む回路基板への一括半田印刷を
実現する方法を提供することにある。
導体パターンにおける半田の版抜け転写性を向上させ、
微細な導体パターンを含む回路基板への一括半田印刷を
実現する方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板上の
所定の位置へ半田を印刷する方法において、回路基板上
の導体パターンに対応した開口部を形成したマスクを、
前記回路基板上に密着させ、前記開口部内に所望の半田
を充填した後、充填したクリーム半田のみを加熱光によ
り加熱し、回路基板上へクリーム半田を溶融転写したこ
とを特徴とするものである。このように開口部に充填し
たクリーム半田のみを、加熱して回路基板上へ溶融転写
するものであり、基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田
ボールやブリッジを発生することなく基板上の微細な導
体パターン部へ半田印刷を行うことができる。
所定の位置へ半田を印刷する方法において、回路基板上
の導体パターンに対応した開口部を形成したマスクを、
前記回路基板上に密着させ、前記開口部内に所望の半田
を充填した後、充填したクリーム半田のみを加熱光によ
り加熱し、回路基板上へクリーム半田を溶融転写したこ
とを特徴とするものである。このように開口部に充填し
たクリーム半田のみを、加熱して回路基板上へ溶融転写
するものであり、基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田
ボールやブリッジを発生することなく基板上の微細な導
体パターン部へ半田印刷を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、回路基板上の所定の位置へ半田を印刷する方法にお
いて、回路基板上の導体パターンに対応した開口部を形
成したマスクを、前記回路基板上に密着させ、前記開口
部内に所望の半田を充填した後、充填したクリーム半田
のみを加熱光により加熱するものである。このようにし
て回路基板上へクリーム半田を溶融転写するものであ
り、基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリ
ッジを発生することなく基板上の微細な導体パターン部
へ半田印刷を行う作用を有する。
は、回路基板上の所定の位置へ半田を印刷する方法にお
いて、回路基板上の導体パターンに対応した開口部を形
成したマスクを、前記回路基板上に密着させ、前記開口
部内に所望の半田を充填した後、充填したクリーム半田
のみを加熱光により加熱するものである。このようにし
て回路基板上へクリーム半田を溶融転写するものであ
り、基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリ
ッジを発生することなく基板上の微細な導体パターン部
へ半田印刷を行う作用を有する。
【００１８】請求項２に記載の発明は、加熱光がレーザ
ー光であることを特徴とするもので、微細な開口部のク
リーム半田を回路基板上へ溶融転写することができ、微
細な導体パターンにおける半田の版抜け転写性を向上さ
せ、微細な導体パターンを含む回路基板への一括半田印
刷を実現できる作用を有する。請求項３に記載の発明
は、加熱光が赤外ビーム光であることを特徴とするもの
で、スクリーンマスク内の開口部に充填されたクリーム
半田を、安価な手段で非接触で加熱し、回路基板上へク
リーム半田を溶融転写するものである。これによって、
基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリッジ
を発生することなく基板の微細な導体パターン部へ半田
印刷を行う作用を有する。前述のレーザ加熱装置に比
べ、広めの開口パターン部の加熱に適している。
ー光であることを特徴とするもので、微細な開口部のク
リーム半田を回路基板上へ溶融転写することができ、微
細な導体パターンにおける半田の版抜け転写性を向上さ
せ、微細な導体パターンを含む回路基板への一括半田印
刷を実現できる作用を有する。請求項３に記載の発明
は、加熱光が赤外ビーム光であることを特徴とするもの
で、スクリーンマスク内の開口部に充填されたクリーム
半田を、安価な手段で非接触で加熱し、回路基板上へク
リーム半田を溶融転写するものである。これによって、
基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリッジ
を発生することなく基板の微細な導体パターン部へ半田
印刷を行う作用を有する。前述のレーザ加熱装置に比
べ、広めの開口パターン部の加熱に適している。
【００１９】請求項４に記載の発明は、クリーム半田を
印刷するマスクに低熱膨張性材料を用いたものであり、
局所的に熱が加わった時にも、スクリーンマスクの反り
や位置ずれを防止し、良好な印刷を行う作用を有する。
請求項５に記載の発明は、クリーム半田を印刷するマス
クに耐熱樹脂を用いたものであり、局所的に熱が加わっ
た時にも、スクリーンマスクとプリント基板との密着性
を保ち、半田ボールやブリッジを発生することなく基板
の微細な導体パターン部へ半田印刷を行う作用を有す
る。
印刷するマスクに低熱膨張性材料を用いたものであり、
局所的に熱が加わった時にも、スクリーンマスクの反り
や位置ずれを防止し、良好な印刷を行う作用を有する。
請求項５に記載の発明は、クリーム半田を印刷するマス
クに耐熱樹脂を用いたものであり、局所的に熱が加わっ
た時にも、スクリーンマスクとプリント基板との密着性
を保ち、半田ボールやブリッジを発生することなく基板
の微細な導体パターン部へ半田印刷を行う作用を有す
る。
【００２０】請求項６に記載の発明は、使用するクリー
ム半田に含まれる溶剤成分を、２〜５％未満としたもの
であり、クリーム半田の加熱に際し、半田粒子を滲ませ
るフラックスの周囲流出や、溶剤および含有水分の突沸
を減少させ、半田ボールやブリッジを発生することなく
基板の微細な導体パターン部へ半田印刷を行う作用を有
する。
ム半田に含まれる溶剤成分を、２〜５％未満としたもの
であり、クリーム半田の加熱に際し、半田粒子を滲ませ
るフラックスの周囲流出や、溶剤および含有水分の突沸
を減少させ、半田ボールやブリッジを発生することなく
基板の微細な導体パターン部へ半田印刷を行う作用を有
する。
【００２１】請求項７に記載の発明は、クリーム半田を
加熱する加熱光を各開口部ごとに開口面の垂直方向より
照射し、次いで、隣接する開口部へ移動し照射するもの
であり、マスクへの熱影響を少なくし、クリーム半田を
加熱溶融する作用を有する。以下、本発明の実施の形態
を、図１〜図３に基づいて説明する。図２〜図３は本発
明の一実施例である半田印刷機を示す。
加熱する加熱光を各開口部ごとに開口面の垂直方向より
照射し、次いで、隣接する開口部へ移動し照射するもの
であり、マスクへの熱影響を少なくし、クリーム半田を
加熱溶融する作用を有する。以下、本発明の実施の形態
を、図１〜図３に基づいて説明する。図２〜図３は本発
明の一実施例である半田印刷機を示す。
【００２２】図２は装置の全体の構成を示すものであ
る。この半田印刷機は、架台２０の上に基板を搬入する
ローダー部２１と、搬入された基板を保持移動し位置補
正を行うテーブル部２２、および搬出用のアンローダー
部２３を備えている。基板搬送面には、スクリーンマス
ク１が固定され、その上面に印刷用スキージ３を備えた
ヘッド部２４が設けられている。スキージ３およびヘッ
ド部２４は、垂直方向に移動軸を持つヘッド上下部２５
により上下に移動でき、マスク３にスキージ３を押し当
てる。また、ヘッド上下部２５は、ヘッド移載軸２６に
取り付けられており、水平方向に往復運動を行うことが
できる。また、テーブル部２２上にはプリント基板を下
面から支持固定するサポートユニット２７が設けられて
いる。さらに、搬入されたプリント基板の位置を認識す
るカメラ２０を備えている。また、図３に示すように、
レーザー発振装置２８を有し、発信されたレーザー７を
反射し導くミラー２９を備え、印刷ヘッドにレーザー７
を導く。さらに、印刷ヘッド部２４には、導かれたレー
ザー７を所定のマスク開口部６にスキャンニングする回
転ミラー部３０を備えている。
る。この半田印刷機は、架台２０の上に基板を搬入する
ローダー部２１と、搬入された基板を保持移動し位置補
正を行うテーブル部２２、および搬出用のアンローダー
部２３を備えている。基板搬送面には、スクリーンマス
ク１が固定され、その上面に印刷用スキージ３を備えた
ヘッド部２４が設けられている。スキージ３およびヘッ
ド部２４は、垂直方向に移動軸を持つヘッド上下部２５
により上下に移動でき、マスク３にスキージ３を押し当
てる。また、ヘッド上下部２５は、ヘッド移載軸２６に
取り付けられており、水平方向に往復運動を行うことが
できる。また、テーブル部２２上にはプリント基板を下
面から支持固定するサポートユニット２７が設けられて
いる。さらに、搬入されたプリント基板の位置を認識す
るカメラ２０を備えている。また、図３に示すように、
レーザー発振装置２８を有し、発信されたレーザー７を
反射し導くミラー２９を備え、印刷ヘッドにレーザー７
を導く。さらに、印刷ヘッド部２４には、導かれたレー
ザー７を所定のマスク開口部６にスキャンニングする回
転ミラー部３０を備えている。
【００２３】図４は半田塗布装置の制御構成を示すブロ
ック図で、搬入されたプリント基板の位置を認識する画
像認識部３２と画像の位置データーを計算する処理演算
部３３を有する基板位置認識手段３１と、動作を支持コ
ントロールする制御部３４と、基板位置認識データに基
づきプリント基板の位置をスクリーンマスクに合わせ移
動させるＸＹテーブル位置補正手段３５と、印刷スキー
ジ３を移動しクリーム半田を印刷するためのヘッド部駆
動手段３８と、所定のパターン部にクリーム半田のみを
加熱溶融させるレーザー照射手段３９から構成されてい
る。また、対象部品入力手段３６と、部品位置データー
ベース３７を有しており、所望の基板の導体パターン部
を入力することにより、所定のパターン部にレーザー照
射加熱を行うことができる。この操作および作業の様子
は表示部４０に表示される。
ック図で、搬入されたプリント基板の位置を認識する画
像認識部３２と画像の位置データーを計算する処理演算
部３３を有する基板位置認識手段３１と、動作を支持コ
ントロールする制御部３４と、基板位置認識データに基
づきプリント基板の位置をスクリーンマスクに合わせ移
動させるＸＹテーブル位置補正手段３５と、印刷スキー
ジ３を移動しクリーム半田を印刷するためのヘッド部駆
動手段３８と、所定のパターン部にクリーム半田のみを
加熱溶融させるレーザー照射手段３９から構成されてい
る。また、対象部品入力手段３６と、部品位置データー
ベース３７を有しており、所望の基板の導体パターン部
を入力することにより、所定のパターン部にレーザー照
射加熱を行うことができる。この操作および作業の様子
は表示部４０に表示される。
【００２４】次に、図３に基づき半田塗布装置の動作を
説明する。プリント基板４がローダー部２１によりテー
ブル部に搬入され、サポートユニット２７によりその下
側から固定される。次に、テーブル部２９が上昇する
と、プリント基板４はスクリーンマスク３の下面に密着
する。一方、スクリーンマスク３上にはクリーム半田２
が供給されており、プリント基板４がスクリーンマスク
３下面に位置補正されて押し当てられた後、スキージ３
及びヘッド２４は、ヘッド上下部２５により下降し、ス
クリーンマスク３上面を押し当てる。
説明する。プリント基板４がローダー部２１によりテー
ブル部に搬入され、サポートユニット２７によりその下
側から固定される。次に、テーブル部２９が上昇する
と、プリント基板４はスクリーンマスク３の下面に密着
する。一方、スクリーンマスク３上にはクリーム半田２
が供給されており、プリント基板４がスクリーンマスク
３下面に位置補正されて押し当てられた後、スキージ３
及びヘッド２４は、ヘッド上下部２５により下降し、ス
クリーンマスク３上面を押し当てる。
【００２５】次に、ヘッド移載軸２６により、スキージ
をスクリーンマスク３面に沿って水平方向に移動させ、
クリーム半田を印刷する。この後、レーザー発振装置２
８によりレーザーを発射し、ミラー２９にてヘッド部２
４まで導いた後、回転ミラー部３０にてスキャンニング
し、微細なマスク開口部６に詰まったクリーム半田１３
に垂直方向上方からレーザー光を照射し加熱溶融する。
をスクリーンマスク３面に沿って水平方向に移動させ、
クリーム半田を印刷する。この後、レーザー発振装置２
８によりレーザーを発射し、ミラー２９にてヘッド部２
４まで導いた後、回転ミラー部３０にてスキャンニング
し、微細なマスク開口部６に詰まったクリーム半田１３
に垂直方向上方からレーザー光を照射し加熱溶融する。
【００２６】レーザー光によるクリーム半田の加熱・溶
融は、隣接する開口部に移動し実施され、順次必要な開
口部に詰まったクリーム半田を加熱溶融する。図１はこ
の微細な開口部のクリーム半田を溶融し、版抜けを行う
印刷プロセスを説明する要部断面図である。以下、図１
に基づき各工程について説明する。
融は、隣接する開口部に移動し実施され、順次必要な開
口部に詰まったクリーム半田を加熱溶融する。図１はこ
の微細な開口部のクリーム半田を溶融し、版抜けを行う
印刷プロセスを説明する要部断面図である。以下、図１
に基づき各工程について説明する。
【００２７】プリント基板４の導体パターン５とマスク
開口部６の位置を補正し、スクリーンマスク１をプリン
ト基板４上に密着させる。（ａ） クリーム半田２をスキージ３を用いてマスク開口部６へ
刷り込み、余分なクリーム半田をかきとる。（ａ〜ｃ） 次に、微細開口部のクリーム半田部分１３へレーザー光
７を照射する。クリーム半田が解けた後、レーザー光７
の照射を止めると半田は８に示すように凝固し、導体パ
ターン５に接合される。（ｄ） 最後に、スクリーンマスク１から基板４を版離れさせ印
刷が完了する。（ｅ〜ｆ） 図６は、本発明による半田材料塗布工程を用いた部品実
装工程のフロー図である。図１に示したクリーム半田印
刷とレーザー光による半田凝固工程の後、ボンドフラッ
クス塗布を行い、部品搭載後に、リフロー加熱により半
田付けが行われる。
開口部６の位置を補正し、スクリーンマスク１をプリン
ト基板４上に密着させる。（ａ） クリーム半田２をスキージ３を用いてマスク開口部６へ
刷り込み、余分なクリーム半田をかきとる。（ａ〜ｃ） 次に、微細開口部のクリーム半田部分１３へレーザー光
７を照射する。クリーム半田が解けた後、レーザー光７
の照射を止めると半田は８に示すように凝固し、導体パ
ターン５に接合される。（ｄ） 最後に、スクリーンマスク１から基板４を版離れさせ印
刷が完了する。（ｅ〜ｆ） 図６は、本発明による半田材料塗布工程を用いた部品実
装工程のフロー図である。図１に示したクリーム半田印
刷とレーザー光による半田凝固工程の後、ボンドフラッ
クス塗布を行い、部品搭載後に、リフロー加熱により半
田付けが行われる。
【００２８】なお、上記の実施例では、加熱手段として
レーザー光を用いたが、ビーム直径をマスク開口部大に
絞れるならば、キセノンビームなどの赤外ビーム光でも
よい。また、マスクの材質はインバー合金やポリイミド
のような低熱膨張性材料がよく、さらに、耐熱樹脂のも
のが好適である。また、使用するクリーム半田に含まれ
る溶剤成分は、少ない方が半田ボールの発生が少なく、
図５に示すように２〜５％未満が好適である。
レーザー光を用いたが、ビーム直径をマスク開口部大に
絞れるならば、キセノンビームなどの赤外ビーム光でも
よい。また、マスクの材質はインバー合金やポリイミド
のような低熱膨張性材料がよく、さらに、耐熱樹脂のも
のが好適である。また、使用するクリーム半田に含まれ
る溶剤成分は、少ない方が半田ボールの発生が少なく、
図５に示すように２〜５％未満が好適である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、スクリーンマスクの開口部内
に充填されたクリーム半田のみを加熱光により加熱し、
回路基板上へクリーム半田を溶融転写するものであり、
基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリッジ
を発生することなく基板上の微細な導体パターン部へ半
田印刷を行うことができる。
に充填されたクリーム半田のみを加熱光により加熱し、
回路基板上へクリーム半田を溶融転写するものであり、
基板やマスクへの熱拡散を防ぎ、半田ボールやブリッジ
を発生することなく基板上の微細な導体パターン部へ半
田印刷を行うことができる。
【００３０】さらに、本発明によれば、０．３ｍｍピッ
チ以下の微細な導体パターンにおける半田の版抜け転写
性を向上させ、微細な導体パターンを含む回路基板への
一括半田印刷を実現できる。さらに、その結果、従来の
方法では必要であった半田プリコート工程を不要とし、
現有の部品実装工程のみで、電子回路基板の製造できる
という有利な効果が得られる。
チ以下の微細な導体パターンにおける半田の版抜け転写
性を向上させ、微細な導体パターンを含む回路基板への
一括半田印刷を実現できる。さらに、その結果、従来の
方法では必要であった半田プリコート工程を不要とし、
現有の部品実装工程のみで、電子回路基板の製造できる
という有利な効果が得られる。
【図１】半田塗布プロセスを示す要部断面図である。
【図２】本発明による半田塗布装置全体の斜視図であ
る。
る。
【図３】半田塗布装置の概略構成を示す正面図である。
【図４】半田塗布装置の制御装置のブロック図である。
【図５】半田材料の構成図である。
【図６】本発明による回路形成プロセスのフロー図であ
る。
る。
【図７】従来例であるスクリーン印刷法の構成図であ
る。
る。
【図８】半導体パッケージであるＱＦＰを示す斜視図で
ある。
ある。
【図９】従来のスクリーン印刷法で、（Ａ）は厚みのあ
るスクリーンを用いた態様の要部断面図であり、（Ｂ）
は薄いスクリーンを用いた態様の要部断面図である。
るスクリーンを用いた態様の要部断面図であり、（Ｂ）
は薄いスクリーンを用いた態様の要部断面図である。
【図１０】従来のスクリーン印刷による半田供給プロセ
スを示す要部断面図である。
スを示す要部断面図である。
【図１１】従来のスクリーン印刷を用いた半田プリコー
ト法を示す要部断面である。
ト法を示す要部断面である。
【図１２】従来例である半田プリコート法を示す概念図
である。
である。
【図１３】従来例である半田プリコート法を示す概念図
である。
である。
【図１４】従来の半田供給プロセスを示す要部断面図で
ある。
ある。
【図１５】従来の半田プリコート法を用いた狭ピッチ部
を有する回路形成プロセスのフロー図である。
を有する回路形成プロセスのフロー図である。
１ スクリーンマスク ２ クリーム半田 ３ スキージ ４ プリント基板 ５ 導体パターン ６ マスク開口部 ７ レーザー ８ 金属半田 ９ 薄いスクリーンマスク １０ 電子部品（Ｐ０．５ｍｍ） １１ 電子部品（Ｐ０．３ｍｍ） １２ 段付きスクリーンマスク １３ 塗布後のクリーム半田 １４ 塗布後のクリーム半田 １５ 残留クリーム半田 １６ デットスペース １７ 半田プリコート工程 １８ 部品実装工程 １９ 凹部逃げ有りマスク ２０ 認識カメラ ２１ ローダー部 ２２ テーブル部 ２３ アンローダー部 ２４ ヘッド部 ２５ ヘッド上下部 ２６ ヘッド移載軸 ２７ サポートユニット ２８ レーザー発振装置 ２９ ミラー ３０ 回転ミラー部 ３１ 基板位置認識手段 ３２ 画像認識部 ３３ 処理演算部 ３４ 制御部 ３５ ＸＹテーブル位置補正手段 ３６ 対象部品入力手段 ３７ 部品位置データーベース ３８ ヘッド部駆動手段 ３９ レーザー照射手段 ４０ 表示部
Claims (7)
- 【請求項１】 回路基板上の所定の位置へ半田を印刷す
る方法において、回路基板上の導体パターンに対応した
開口部を形成したマスクを、前記回路基板上に密着さ
せ、前記開口部内に所望の半田を充填した後、充填した
クリーム半田のみを加熱光により加熱し、回路基板上へ
クリーム半田を溶融転写したことを特徴とする半田印刷
方法。 - 【請求項２】 加熱光がレーザー光であることを特徴と
する請求項１記載の半田印刷方法。 - 【請求項３】 加熱光が赤外ビーム光であることを特徴
とする請求項１記載の半田印刷方法。 - 【請求項４】 クリーム半田を印刷するマスクに低熱膨
張性材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の半田
印刷方法。 - 【請求項５】 クリーム半田を印刷するマスクに耐熱樹
脂材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載の半田
印刷方法。 - 【請求項６】 使用するクリーム半田に含まれる溶剤成
分を２〜５％未満としたことを特徴とする請求項１記載
の半田印刷方法。 - 【請求項７】 クリーム半田を加熱する加熱光を各開口
部ごとに開口面の垂直方向より照射し、次いで隣接する
開口部へ移動し照射することを特徴とする請求項１記載
の半田印刷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8230087A JPH1071695A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半田印刷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8230087A JPH1071695A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半田印刷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1071695A true JPH1071695A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16902352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8230087A Pending JPH1071695A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半田印刷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1071695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6276599B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-08-21 | Noda Screen Co., Ltd. | Method and apparatus for forming solder bumps |
| KR20150053123A (ko) * | 2013-11-07 | 2015-05-15 | 삼성전자주식회사 | 솔더볼 부착 장치, 솔더볼 부착 방법 및 이를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법 |
| KR102278031B1 (ko) * | 2021-01-25 | 2021-07-16 | 주식회사 비에스피 | 솔더 페이스트 도팅장치 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP8230087A patent/JPH1071695A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6276599B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-08-21 | Noda Screen Co., Ltd. | Method and apparatus for forming solder bumps |
| KR20150053123A (ko) * | 2013-11-07 | 2015-05-15 | 삼성전자주식회사 | 솔더볼 부착 장치, 솔더볼 부착 방법 및 이를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법 |
| KR102278031B1 (ko) * | 2021-01-25 | 2021-07-16 | 주식회사 비에스피 | 솔더 페이스트 도팅장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040513 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041228 |