KR100216501B1 - 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법 - Google Patents

금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100216501B1
KR100216501B1 KR1019970005870A KR19970005870A KR100216501B1 KR 100216501 B1 KR100216501 B1 KR 100216501B1 KR 1019970005870 A KR1019970005870 A KR 1019970005870A KR 19970005870 A KR19970005870 A KR 19970005870A KR 100216501 B1 KR100216501 B1 KR 100216501B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
substrate
cream lead
metal mask
lead
Prior art date
Application number
KR1019970005870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980069023A (ko
Inventor
문창원
문점주
변성진
김종균
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970005870A priority Critical patent/KR100216501B1/ko
Publication of KR19980069023A publication Critical patent/KR19980069023A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100216501B1 publication Critical patent/KR100216501B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4867—Applying pastes or inks, e.g. screen printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은, 반도체 칩 패키지와 같은 반도체 제품을 기판 상에 실장하기 위해서 크림 납을 기판 상에 전사하기 위한 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법에 관한 것으로, 크림 납을 전사(轉寫)하는 과정에서 크림 납의 빠짐성을 향상시키기 위해서 크림 납이 투입되는 일면의 투입구에서 크림 납이 전사되는 다른면의 배출구로 갈수록 내폭이 증가하는 홀 패턴을 갖는 금속 마스크를 제공함으로써, 패턴부의 투입구에 비해서 배출구의 내폭이 넓기 때문에 패턴부의 투입구에 공급된 크림 납의 투입구를 통한 배출구로의 빠짐성이 향상되는 있는 장점이 있다.
그리고, 홀 패턴에 충진되어 기판의 랜드 패턴에 전사된 후에 패턴부가 분리될 때, 전사된 크림 납의 형에 가해지는 기계적인 충격이 완화되는 장점이 있다.

Description

금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법
본 발명은 스크린 프린트용 금속 마스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크림 납을 전사(轉寫)하는 과정에서 크림 납의 빠짐성을 향상시키기 위해서 크림 납이 투입되는 일면의 투입구에서 크림 납이 전사되는 다른면의 배출구로 갈수록 내폭이 증가하는 홀 패턴을 갖는 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법에 관한 것이다.
반도체 칩 패키지 및 파워 트랜지스터와 같은 반도체 제품을 기판에 실장하기 위해서 기판에 크림 납을 도포하는 방법으로서 일반적으로 스크린을 이용한 스크린 프린트(Screen Print) 방법과 디스팬서(Dispenser)를 이용한 디스팬서 토출법이 주로 사용되고 있다.
디스팬서 토출법은 실린지(Syringe)속에 들어있는 크림 납을 선단의 노즐(Nozzle)에서 주로 압축공기로 실린지속의 크림 납을 압출하여 크림 납을 토출하는 방법이다.
따라서, 디스팬서 토출법은 노즐을 통해서 크림 납을 토출하기 때문에 기판의 평면성에 그다지 영향을 받지 않는다는 장점이 있다.
그리고, 크림 납의 토출양은 공기압, 토출시간, 노즐의 내경 및 크림 납의 점도(Centipoise)에 의해 조정된다.
하지만, 양산성이나 다핀화되는 반도체 칩 패키지의 경향에 대한 대응성이 떨어지기 때문에 세밀하게 크림 납을 도포하는 공정에는 적합하지 못하다.
그러나, 스크린 프린트 방법은 홀 패턴이 형성된 스크린을 기판상의 필요한 부분에 접촉시킨 상태에서 일정한 두께의 크림 납을 전사 할 수 있는 장점이 있으나, 기판과 스크린이 접촉된 상태에서 크림 납이 전사되기 때문에 기판의 평면성이 요구된다.
그리고, 스크린 프린트에 사용되는 스크린은 재질에 따라서 메쉬(mesh) 스크린과 금속 스크린(또는, 금속 마스크라 한다)으로 대별된다.
메쉬 스크린은 스테인레스 와이어 또는 나일론, 테트론제의 메쉬에 유제(乳劑)를 도포하여 홀 패턴을 형성한 것으로서 통상 80∼100개의 홀 패턴을 갖는 메쉬가 사용되며, 면적이 큰 기판에까지 사용할 수 있는 장점이 있다.
통상 크기에 따라 기판과 메쉬 스크린 사이에 0.5mm∼5.0mm의 스크린 간격을 유지한다.
인쇄되는 패턴의 막두께는 크림 납 두께와 메쉬의 거칠기에 따라 결정된다.
금속 마스크는 메쉬 스크린에 비해 단가가 높지만 내구성이 뛰어나며, 금속 마스크 상에 세밀한 홀 패턴을 형성하는 것이 가능하기 때문에 기판 상에 형성된 세밀한 랜드 패턴에 크림 납의 전사가 가능한 장점이 있다.
하지만, 금속 마스크의 치수 제한으로 기판에 대한 인쇄 면적에 한계가 있는 단점이 있다.
도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 기판에 스크린 프린트되는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 종래 기술에 따른 스크린 프린트 방법에 사용되는 장치로는 크림 납(60)이 도포될 기판(20) 상의 랜드 패턴들(25)에 각기 대응되게 관통된 홀 패턴(도시 안됨)이 형성된 금속 마스크(100)와, 금속 마스크(100)에 공급된 크림 납(60)을 기판(20) 상의 랜드 패턴(25)에 전사하기 위한 치공구인 스퀴즈(50)가 필요하다.
여기서, 종래 기술에 따른 금속 마스크(100)는 마스크 틀(40)과, 마스크 틀(40)의 내측에 접착제와 같은 기계적인 접착 수단으로 부착된 메쉬 부분(30)과, 메쉬 부분(30)의 중심부에 부착되어 있으며, 복수개의 홀 패턴이 형성되어 있는 금속 재질의 패턴부(10)로 이루어져 있다.
그리고, 매쉬 부분(30)은 마스크 틀(40)과 패턴부(10)를 매개하는 역할로서 패턴부(10)를 탄성적으로 지지하게 된다.
즉, 크림 납(60)을 전사하기 위해서 스퀴즈(50)가 패턴부(10)에 수직력을 작용하게되면, 도 2에서 점선으로 된 것처럼 패턴부(10)는 기판(20) 상부면으로 내려가게 된다.
본 종래 기술에 따른 금속 마스크(100)는 메쉬 부분(30)이 마스크 틀(40)과 패턴부(10) 사이에 있지만, 메쉬 부분이 없이 바로 마스크 틀에 패턴부가 부착된 금속 마스크도 사용되고 있다.
그리고, 통상적으로 크림 납(60)을 전사하기 위한 홀 패턴이 형성된 금속 재질의 패턴부(10)를 금속 마스크라 지칭하기도 한다.
도 3은 도 1의 금속 마스크가 기판 상부에 정렬된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 기판 상부면에 크림 납이 전사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 크림 납의 전사가 완료된 이후에 금속 마스크가 기판에서 분리된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 금속 마스크를 이용하여 기판 상의 랜드 패턴에 크림 납을 전사하는 공정을 설명하면, 도 3에서는 금속 마스크의 홀 패턴(15)과 기판 상에 형성된 랜드 패턴(25)에 대응되게 정렬된 상태를 도시하고 있다.
여기서, 금속 마스크(100)와 기판(20)의 정렬 방법은 도 1에서 비디오 카메라와 같은 인식 수단(70)을 이용하여 스크린 및 기판의 마크(17, 27)를 촬영하여 정렬하게 된다.
그리고, 패턴부(10)와 기판(20) 사이(d)의 거리는 패턴부의 두께(b)+(0.3mm∼0.5mm)로 미세한 간격을 두고 있다.
금속 마스크(100)와 기판(20)이 정렬된 상태에서 도 4에서 도시된 것처럼 패턴부(10)의 상부에 전사용 크림 납(60)이 공급되며, 공급된 크림 납(60)을 스퀴즈(50)로 눌러 붙이면서 일정 속도로 이동시키면 패턴부의 홀 패턴(15)을 통해서 크림 납(60)이 압출되어 랜드 패턴(25)에 전사된다.
즉, 스퀴즈(50)는 수직력을 받으면서 패턴부(10)를 기판(20)과의 사이(d) 만큼 내리 눌린 상태에서 일정한 속도로 이동하면서 크림 납(60)을 랜드 패턴(25)에 전사하게 된다.
도 2에서 점선으로 도시된 것처럼 스퀴즈(50)가 패턴부(10)를 누를 때 메쉬 부분(30)의 탄성적인 특성에 의해 패턴부(10)가 기판(20)쪽으로 내려가게 된다.
그리고, 스퀴즈(50)가 일정한 속도로 이동하면서 크림 납(60)을 랜드 패턴(25)에 전사하게 되는 것이다.
그리고, 기판상의 랜드 패턴(25)에 크림 납(60)의 전사가 완료되면 스퀴즈(50)가 패턴부(10)에서 이탈하게 된다.
스퀴즈(50)가 패턴부(10)에서 이탈하게 되면 스퀴즈(50)가 패턴부(10)에 작용하였던 수직력이 감소되며 그에 따라서 메쉬 부분(30)의 복원력에 의해 패턴부(10)는 기판(20)에서 분리됨으로써 기판상의 랜드 패턴(25)에 크림 납(60)을 전사하는 공정이 완료된다.
도 5는 금속 마스크의 패턴부가 기판에서 분리된 상태를 나타내고 있다.
다음 단계로는 반도체 칩 패키지와 같은 반도체 제품을 기판에 실장하는 공정이 진행되는데, 진행 순서는 반도체 제품을 이송하여 기판의 랜드 패턴에 각기 대응되게 탑재시킨 상태에서 리플로우 솔더(reflow solder) 공정에 의해 반도체 제품은 기판상의 랜드 패턴에 크림 납을 매개로 하여 실장된다.
여기서, 크림 납(60)의 점도는 30만∼80만CP(CentiPoise)가 적당하다.
크림 납(60)은 기판의 랜드 패턴(25)에 실장되는 반도체 칩 패키지와의 전기적 연결을 위하여 미세하게 쪼개어진 납 분말과 플러스(flux) 및 산화 방지제 등을 첨가하여 크림 형태로 만든 것이다.
그리고, 패턴부(10)의 재질은 스테인레스(Stainless steel)또는 니켈판(Nike Plate)이며, 패턴부의 홀 패턴(15)은 식각법 또는 레이져 가공법을 이용하여 형성하게 된다.
그리고, 식각법 또는 레이져 가공법을 이용하여 형성된 홀 패턴(15)의 내폭(a)은 일정하며, 기판의 랜드 패턴의 폭(c)에 대한 홀 패턴의 폭(a)의 비는 0.9∼1이 적당하다.
여기서, 금속 마스크(100)에서 전사되는 크림 납(60)의 양은 패턴부의 두께(b)와 홀 패턴의 면적으로 용이하게 조정할 수 있지만, 홀 패턴의 내폭(a)은 패턴부의 두께(b)보다는 약 1.5배 이상이어야 하며 바람직하게는 홀 패턴의 내폭(a)이 패턴부의 두께(b)의 약 2배가 되는 것이 크림 납의 바람직한 전사를 유도할 수 있다.
예를 들면, 80 핀 QFP의 경우 리드 피치―기판 상의 랜드 패턴의 피치(e)에 상당한다―는 0.8mm이며 인쇄폭(c)은 약 0.4mm가 되고, 패턴부의 두께(b)는 0.2mm가 최적이다.
그리고, 패턴부의 두께가 0.25mm 정도까지는 크림 납의 전사가 가능하지만 0.3mm 두께에서는 전사가 약간 어려워진다.
이와 같은 종래 기술에 따른 금속 마스크는 리드 피치가 작아지게 되면 그에 따라서 홀 패턴을 형성하기 위해서는 패턴부의 두께도 얇아져야 된다.
그렇게되면 전사되는 크림 납의 양이 줄어들게 되어 반도체 칩 패키지를 기판에 실장하는 공정에서 전사되는 크림 납의 부족에 따른 실장 불량의 문제점이 발생된다.
또한, 패턴부의 두께를 홀 패턴의 폭의 1/2 이상으로 할 경우에 크림 납의 전사가 어려워지는 문제를 발생하게 된다.
그리고, 종래의 기판 상의 랜드 패턴의 피치가 1.27mm 이상에서는 크림 납의 빠짐성이 문제되지 않았으나, 기판 상의 랜드 패턴의 피치가 1.27mm 이하로 협소화되면 크림 납의 점도의 변화에 따라서 크림 납이 홀 패턴을 통해서 잘빠지지 않는 부분이 발생되는 단점이 있다.
좀더 상세히 설명하면, 랜드 패턴의 피치가 1.27mm 이하로 협소화되면 그에 따라서 패턴부의 홀 패턴의 내폭은 0.635mm 이하로 되는 반면에 홀 패턴의 내폭이 일정하기 때문에 점도가 30만∼80만 CP인 크림 납이 홀 패턴을 통해서 잘 빠져나가지 못하는 문제점이 발생된다.
그렇지만, 크림 납의 빠짐성을 좋게 하기 위해서 점도를 낮추게 되면 종래보다 점도가 낮은 크림 납의 홀 패턴을 통한 빠짐성은 향상되지만, 크림 납이 전사된 이후에 리플루우 공정이 진행되기도 전에 크림 납의 형이 붕괴되는 문제점이 발생된다.
상기와 같은 크림 납의 빠짐성에 문제점이 발생하게 되면 그에 따라서 기판의 랜드 패턴에 전사된 크림 납양이 부족하기 때문에 기판에 실장되는 반도체 칩 패키지의 실장 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생된다.
또한, 크림 납이 전사된 이후에 패턴부를 기판에서 분리하는 공정에 있어서, 홀 패턴에 충진된 크림 납은 홀 패턴의 내측면과 크림 납의 외측면이 접촉된 상태에서 패턴부의 상승 운동에 의해 패턴부가 기판상에서 분리된다.
여기서, 홀 패턴이 일정한 내폭을 갖기 때문에 홀 패턴의 내측면과 크림 납의 외측면에서 마찰과 같은 기계적인 충격이 가해지게 된다.
그리고, 홀 패턴의 내폭이 작은 경우에는 전사된 크림 납의 양에 비해서 홀 패턴의 내측면에 접촉되는 면적이 넓기 때문에 작은 기계적인 충격에 의해서도 전사된 크림 납의 형이 쉽게 무너지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 랜드 패턴의 피치가 1.27mm 이하로 협소화되더라도 크림 납의 빠짐성 및 전사에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 기판에 스크린 프린트되는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도.
도 3은 도 1의 금속 마스크가 기판 상부에 정렬된 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 도 3의 기판 상부면에 크림 납이 전사되는 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 크림 납의 전사가 완료된 이후에 금속 마스크가 기판에서 분리된 상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 스크린 프린트용 금속 마스크의 홀 패턴을 나타내는 단면도.
도 7은 도 6의 금속 마스크가 기판 상부에 정렬된 상태를 나타내는 단면도.
도 8은 도 7의 기판 상부면에 크림 납이 전사되는 상태를 나타내는 단면도.
도 9는 크림 납의 전사가 완료된 이후에 금속 마스크가 기판에서 분리된 상태를 나타내는 단면도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 설명 ※
10, 110 : 패턴부 15, 115 : 홀 패턴
20, 120 : 기판 25, 125 : 랜드 패턴
30 : 메쉬(mesh) 부분 40 : 마스크 틀
50, 150 : 스퀴즈(squeeze) 60, 160 : 크림 납
100, 200 : 금속 마스크 114 : 투입구
116 : 배출구
상기 목적을 달성하기 위하여, 크림 납을 공급되는 일면의 투입구에서 크림 납이 전사되는 다른면의 배출구로 갈수록 내폭이 증가하는 홀 패턴이 형성된 패턴부를 갖는 스크린 프린트용 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법을 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 6은 본 발명에 따른 스크린 프린트용 금속 마스크의 홀 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 스크린 프린트용 금속 마스크의 홀 패턴(115)은 크림 납이 투입되는 투입구(114)에서 크림 납이 전사되는 배출구(116)쪽으로 갈수록 내폭이 점차적으로 증가하는 형상으로 형성되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 패턴부의 두께(h)와 도 3에서 도시된 종래 기술에 따른 패턴부의 두께(b)가 동일한 경우에 있어서, 종래의 패턴부의 홀 패턴(15)과 비교하면, 종래의 홀 패턴의 내폭(a)과 본 발명에 따른 홀 패턴의 배출구의 내폭(g)은 일치하며, 투입구의 내폭(f)이 종래의 홀 패턴의 내폭(a)보다는 좁게 형성되어 있다.
도 7에서 기판의 랜드 패턴의 폭(c)을 1로 잡으면, 배출구의 내폭(g)은 0.9에서 1 사이이며, 투입구의 내폭(f)은 0.75에서 0.85 정도이다.
바람직하게는 랜드 패턴의 폭(c)을 1로 잡으면, 배출구의 내폭(g)은 약 0.9이며, 투입구의 내폭(f)은 약 0.8 정도이다.
여기서, 배출구의 내폭(g)을 랜드 패턴의 폭(c)보다는 약간 작게(1 대 0.9) 형성한 이유는 크림 납이 전사된 이후에 리플로우 솔더 공정에서 납볼 발생과 같은 불량을 방지하기 위해서 랜드 패턴의 폭(c)보다는 약간 작게 형성한 것이다.
그리고, 투입구의 내폭(f)을 작게 형성한 이유는 후술하겠다.
그리고, 본 발명에 따른 금속 마스크는 종래 기술에서 전술된 도 1 및 도 2의 금속 마스크에서 패턴부(110)의 구조가 변경되었으며 나머지 구조는 동일하다.
즉, 금속 마스크는 마스크 틀과, 마스크 틀의 내측에 접착제와 같은 기계적인 접착 수단으로 부착된 메쉬 부분과 그 메쉬 부분의 중심부에 부착되어 있으며, 복수개의 홀 패턴이 형성되어 있는 금속 재질의 패턴부로 이루어져 있다.
또는, 마스크 틀의 하부에 직접 패턴부의 외측의 테두리 부분이 기계적으로 부착된 구조를 갖는 금속 마스크라도 무방하다.
도 7은 도 6의 금속 마스크가 기판 상부에 정렬된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 기판 상부면에 크림 납이 전사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 크림 납의 전사가 완료된 이후에 금속 마스크가 기판에서 분리된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 기판의 랜드 패턴 상에 크림 납이 전사되는 공정을 설명하면, 먼저 본 발명에 따른 홀 패턴(115)이 형성된 패턴부(110)를 갖는 금속 마스크(200)를 기판(120) 상부에 정렬시키게 된다.
여기서, 정렬되는 부분은 패턴부의 홀 패턴(115)과 기판(120)상에 형성된 랜드 패턴(125)이 된다.
그리고, 금속 마스크(200)와 기판(120)의 정렬 방법은 도 1에서 도시된 것 처럼 비디오 카메라와 같은 인식 수단을 이용하여 금속 마스크(200) 및 기판(120)에 형성된 마크를 촬영하여 정렬하게 된다.
그리고, 금속 마스크(200)의 패턴부(110)와 기판(120) 사이의 거리(d)는 패턴부의 두께(h)+(0.3mm∼0.5mm)로 미세한 간격을 두고 있다.
금속 마스크(200)와 기판(120)이 정렬된 상태에서 도 8에서 도시된 것처럼 패턴부(110)의 상부에 전사용 크림 납(160)이 공급되며, 공급된 크림 납(160)을 스퀴즈(150)로 눌러 붙이면서 일정 속도로 이동시키면 패턴부(110)의 홀 패턴(115)을 통해서 크림 납(160)이 압출되어 랜드 패턴(125)에 전사된다.
즉, 스퀴즈(150)는 수직력을 받으면서 패턴부(110)를 기판(120)과의 사이(d) 만큼 내리눌린 상태에서 일정한 속도로 이동하면서 크림 납(160)을 랜드 패턴(125)에 전사하게 된다.
스퀴즈(160)가 패턴부(110)를 누를 때 메쉬 부분의 탄성적인 특성에 의해 패턴부(110)가 기판(120) 쪽으로 내려가게 된다.
그리고, 스퀴즈(150)가 일정한 속도로 이동하면서 크림 납(160)을 랜드 패턴(125)에 전사하게 되는 것이다.
그리고, 기판 상의 랜드 패턴(125)에 크림 납(160)의 전사가 완료되면 스퀴즈(150)가 패턴부(110)에서 이탈하게 된다.
스퀴즈(150)가 패턴부(110)에서 이탈하게 되면 스퀴즈(150)가 패턴부(110)에 작용하였던 수직력이 감소되며 그에 따라서 메쉬 부분의 복원력에 의해 패턴부(110)가 원래의 위치로 복원되면서 기판(120) 상부면에 안착되어 있던 패턴부(110)가 기판(120)에서 분리됨으로써, 기판(120)상의 랜드 패턴(125)에 크림 납(160)의 전사 공정이 완료된다.
여기서, 금속 마스크(200)와 기판(120) 사이에 주어진 공간의 높이(d)는 적어도 패턴부의 두께(h)보다는 높게 주어지기 때문에 전사 공정 이후에 전사된 크림 납(160)에서 완전히 패턴부(110)가 분리될 수 있다.
다음 단계로는 반도체 칩 패키지를 기판에 실장하는 공정이 진행되는데, 진행 순서는 반도체 칩 패키지를 이송하여 기판의 랜드 패턴에 각기 대응되게 탑재시킨 상태에서 리플로우 솔더 공정에 의해 반도체 칩 패키지는 기판상의 랜드 패턴에 크림 납을 매개로 하여 실장된다.
여기서, 크림 납(160)의 점도는 30만∼80만 CP가 적당하다.
그리고, 크림 납(160)은 기판의 랜드 패턴(125)에 실장되는 반도체 칩 패키지와의 전기적 연결을 위하여 미세하게 쪼개어진 납 분말과 플러스 및 산화 방지제 등을 첨가하여 크림 형태로 만든 것이다.
그리고, 패턴부(110)의 재질은 스테인레스 또는 니켈판이며, 패턴부의 홀 패턴(115)은 식각 방법에 의해 형성된다.
그리고, 식각 방법으로 형성된 홀 패턴의 내폭은 투입구(114)에서 배출구(116)로 갈수록 증가하는 형상으로 형성되어 있다.
이유는, 도 8에서 크림 납(160)을 홀 패턴(115) 내부로 충진시키는 과정에서 투입구의 내폭(f) 보다는 배출구의 내폭(g)의 크기를 크게함으로써, 종래의 크기가 일정한 내폭을 갖는 홀 패턴에 비해서 크림 납(160)의 빠짐성이 향상되어 크림 납의 충진율이 향상된다.
또한, 크림 납(160)이 충진된 이후에 패턴부(110)를 분리하는 과정에서 배출구의 내폭(g)이 투입구의 내폭(f)보다는 크기 때문에 기판(120) 상부면에서 패턴부(110)가 분리될 때, 전사된 크림 납(160)의 형에 미치는 충격이 줄어들게 된다.
즉, 종래에는 홀 패턴의 내폭이 일정하기 때문에 홀 패턴의 내측면이 크림 납의 외측면에서 분리될 때 마찰력과 같은 기계적인 충격을 크림 납의 외측면에 작용했지만, 본 발명에서는 홀 패턴의 투입구(114)에서 배출구(116)로 갈수록 내폭이 증가하는 구조를 갖기 때문에 도 9에서 패턴부(110)가 기판(120)에서 상승에 의해 분리되는 과정에서 홀 패턴(115)의 내측면이 크림 납(160)의 외측면에 마찰력과 같은 기계적인 충격이 작용하지 않는다.
하지만, 투입구의 내폭(f)을 배출구의 내폭(g)에 비해서 너무 작게 형성할 경우―랜드 패턴의 폭(c)에 대한 투입구의 내폭(f)의 비가 0.75이하인 경우―에는 투입구(114)에서 크림 납(160)이 빠져나가지 않는 불량이 발생될 수 있으며, 비록 크림 납(160)이 충진되어 전사되더라도 반도체 칩 패키지를 기판(120)에 실장하는데 필요한 충분한 크림 납(160)이 전사되지 못하는 불량이 발생될 수 있기 때문에 기판의 랜드 패턴(125)의 폭(c)에 대한 홀 패턴의 투입구의 내폭(f)의 비율이 0.75∼0.85 정도가 적당한다.
예를 들면, 80 핀 QFP의 경우 리드 피치―기판 상의 랜드 패턴의 피치(e)에 상당한다―는 0.8mm이라고 하면, 홀 패턴의 투입구의 내폭(f)은 약 0.32mm가 되고, 배출구의 내폭(g)은 0.36이며, 패턴부의 두께(h)는 0.2mm가 최적이다.
그리고, 패턴부의 홀 패턴(115)을 형성하는 방법에 있어서, 종래에는 일정한 내폭을 갖는 홀 패턴으로 형성했기 때문에 식각 방법이외에 레이져 가공법으로 형성할 수 있었지만, 본 발명에서는 패턴부의 홀 패턴의 투입구와 배출구의 내폭에 차이가 있기 때문에 식각 방법외에 레이져 가공법으로 형성하는데 한계가 있다.
이유는, 레이져 빔의 직진성에 따른 홀 가공의 한계가 있기 때문에 레이져 가공법으로 본 발명에 따른 내폭의 차이가 있는 홀 패턴을 형성하는 데 한계가 있다.
하지만, 추후의 기술적 발전에 의해 레이저 가공법으로 내폭의 차이가 있는 홀 패턴의 가공이 가능하리라 예상된다.
따라서, 본 발명의 의한 구조를 따르면, 금속 마스크의 홀 패턴이 투입구에서 배출구로 갈수록 내폭이 증가하는 구조를 갖기 때문에 패턴부의 투입구에 공급된 크림 납의 배출구로의 빠짐성이 향상되는 있는 이점(利點)이 있다.
그리고, 크림 납이 홀 패턴에 충진되어 기판의 랜드 패턴에 전사된 후에 패턴부가 분리될 때, 전사된 크림 납의 형에 가해지는 기계적인 충격이 완화되는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 크림 납이 투입되는 일면의 투입구에서 상기 크림 납이 전사되는 다른면의 배출구로 갈수록 내폭이 증가하는 복수개의 홀 패턴이 형성된 패턴부; 및
    상기 패턴부의 외측의 상부면에 부착되어 상기 패턴부를 지지하는 마스크 틀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린트용 금속 마스크.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마스크 틀과 패턴부 사이에 부착되어 있으며, 상기 패턴부를 탄성적으로 지지하는 메쉬 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린트용 금속 마스크.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 홀 패턴은 식각법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린트용 금속 마스크.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 홀 패턴의 투입구와 배출구의 내폭의 비가 약 8 대 9인 것을 특징으로 하는 스크린 프린트용 금속 마스크.
  5. 투입구에 비해 배출구쪽으로 갈수록 내폭이 증가하는 홀 패턴이 형성된 패턴부를 갖는 금속 마스크가 구비되는 단계와;
    상기 금속 마스크의 패턴부가 상기 기판의 랜드 패턴 상부에 정렬되는 단계와;
    상기 패턴부의 상부에 크림 납이 공급되는 단계와;
    상기 패턴부의 배출구가 상기 랜드 패턴의 상부면에 접촉된 상태에서 상기 크림 납이 상기 홀 패턴의 투입구를 통해서 상기 랜드 패턴의 상부면에 충진되는 단계; 및
    상기 금속 마스크의 패턴부가 상기 기판의 상부면에서 분리되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 마스크를 이용한 크림 납 전사 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 홀 패턴은 식각법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 금속 마스크를 이용한 크림 납 전사 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 기판의 랜드 패턴과 상기 홀 패턴의 배출구 및 투입구의 폭의 비가 약 10 : 9 : 8인 것을 특징으로 하는 크림 납 전사 방법.
KR1019970005870A 1997-02-26 1997-02-26 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법 KR100216501B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970005870A KR100216501B1 (ko) 1997-02-26 1997-02-26 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970005870A KR100216501B1 (ko) 1997-02-26 1997-02-26 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980069023A KR19980069023A (ko) 1998-10-26
KR100216501B1 true KR100216501B1 (ko) 1999-08-16

Family

ID=19497962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970005870A KR100216501B1 (ko) 1997-02-26 1997-02-26 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100216501B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100516746B1 (ko) * 1998-12-30 2005-10-26 주식회사 하이닉스반도체 노광마스크의 제조방법
KR100675632B1 (ko) * 2003-09-08 2007-02-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 패턴형성방법 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980069023A (ko) 1998-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101045360B (zh) 丝网印刷装置
US5834062A (en) Material transfer apparatus and method of using the same
US8832935B2 (en) Method of manufacturing a printed wiring board
US7134390B2 (en) Method and stencil for extruding material on a substrate
EP1757176B1 (en) Screen printing apparatus and screen printing method
KR19980076205A (ko) 모듈용 기판 지지용 받침대 및 그를 이용한 스크린 프린트 방법
US20090255425A1 (en) Screen printing apparatus and screen printing method
KR100216501B1 (ko) 금속 마스크 및 그를 이용한 크림 납 전사 방법
WO2004020209A1 (en) Screen printing method
JP2002307653A (ja) 導電性インクの印刷方法
JP3215278B2 (ja) スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法
KR100771278B1 (ko) 이종 솔더 페이스트 인쇄용 메탈 마스크 및 이를 이용한솔더 페이스트 인쇄방법
JPH05212852A (ja) クリーム半田供給方法
JPH11321146A (ja) はんだ印刷用マスク及びその作製方法
JPH11320822A (ja) ハンダ印刷装置およびハンダ印刷方法
JP2007253593A (ja) スクリーン印刷方法
JPH08330719A (ja) はんだ供給方法及び表面実装用電子部品実装方法
KR100525239B1 (ko) 금속 핀 지지대를 갖는 지그
JP2020104372A (ja) スクリーン印刷装置
JP2543251B2 (ja) ソルダクリ―ム印刷版
JP2838023B2 (ja) スクリ−ン印刷機
JPH09162534A (ja) 半田の塗布方法およびその塗布装置
KR100202737B1 (ko) 범용성을 갖는 스크린 프린터의 받침대
JPH0687206A (ja) 厚膜印刷装置
KR20050009035A (ko) 일회용 마스크를 이용한 솔더 볼 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070418

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee