KR100659362B1

KR100659362B1 - 스크린 인쇄장치 및 그의 인쇄방법

Info

Publication number: KR100659362B1
Application number: KR1020050121624A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 사카이다; 노리오 고코; 도시히사 다니구치; 유지 츠즈키
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-12-19
Also published as: TWI293272B; US20060124003A1; KR20060066648A; TW200640688A; DE102005059215A1; JP2006167991A; CN1796109B; CN1796109A

Abstract

본 발명에 따르면, 인쇄위치에서 스크린(S)을 통해 워크(W)에 페이스트(P)를 인쇄하기 위한 스크린 인쇄장치(1)의 인쇄 메커니즘(6)은 선단에서 스크린과 접촉하게 되는 패킹노즐(62), 인쇄 동안에 소비되는 페이스트가 패킹되는 패킹헤드(62), 및 상기 패킹헤드로 페이스트를 공급하기 위한 공급탱크(63)를 포함한다. 상기 패킹헤드 및 공급탱크 각각은 내부에 분출 메커니즘(62b, 63a)를 구비하고, 스크린에 대한 페이스트의 분출압력을 제어할 수 있다. 상기 인쇄장치는 상하로 이동할 수 있는 방식으로 상기 패킹헤드를 지지할 수 있고, 스크린으로의 패킹헤드의 가압력을 조절할 수 있는 방식으로 패킹헤드 지지메커니즘(64)을 더 포함한다.

스크린인쇄장치, 스크린인쇄방법, 워크, 패킹노즐, 패킹헤드, 공급탱크, 지지메커니즘

Description

스크린 인쇄장치 및 그의 인쇄방법{SCREEN PRINTING MACHINE AND PRINTING METHOD THEREOF}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄장치의 전체 구성을 나타낸 구성도.

도2는 도1의 주요 구성부로서 인쇄장치의 확대도.

도3은 본 발명에 따른 패킹노즐의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도4a 내지 도4c는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄장치의 인쇄동작을 설명하기 위한 설명도.

도5는 종래 기술에 따른 스크린 인쇄장치의 전체 구성을 나타낸 구성도.

도6은 종래 기술에 따른 인쇄장치의 삼면도(평면도, 정면도, 측면도).

도7a 및 도7b는 종래 기술에 따른 범프인쇄(7a) 및 미세범프인쇄(7b)의 문제점을 설명하기 위한 설명도.

도8a 및 도8b는 스크린 마스크(도8a) 및 범프 인쇄되는 워크(도8b)를 설명하기 위한 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 스크린 인쇄장치 2: 워크 얼라이먼트 메커니즘

3: 워크이동메커니즘 4: 스크린이동메커니즘

5: 스크린 승강메커니즘 6: 솔더범프 인쇄메커니즘

7: 화상처리카메라 8: 카메라승강메커니즘

11: 베이스 12: 승강가이드

13: 횡방향 설치대 21: 테이블

31: 컨베이어 테이블 42: 승강가이드

51: 승강실린더 62: 패킹헤드

62a: 패킹노즐 62b: 제1분출 메커니즘

63: 공급탱크 63a: 제2분출 메커니즘

64: 패킹헤드 지지메커니즘 64a: 승강 인쇄실린더

64b: 피스톤 64c, 64d: 가이드

64e: 이동인쇄실린더 65: 연통파이프

B: 솔더 범프 P: 솔더 페이스트

S: 스크린 S₁: 인쇄공

W: 워크

본 발명은 스크린 마스크를 통해 기판에 솔더 등을 프린팅하기 위한 스크린 인쇄장치 및 인쇄방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고밀도 다층기판에 스크린 인쇄를 적용하기에 적합한 스크린 인쇄장치 및 인쇄방법에 관한 것이다.

일반적으로 프린트 기판과 반도체 칩을 연결하기 위하여 솔더 범프(미세 솔더돌기)를 사용하는 "플림-칩(FC) 본딩시스템(flip-chip bonding system)"이라 불리우는 연결방법이 사용되고 있다. 이러한 시스템은 평면적으로 반도체 범프를 배치함으로써 수천부터 수만의 접속지점을 연결할 수 있다. IT기술의 발전으로 반도체 칩은 높은 기능을 가지며, 이러한 반도체 칩의 연결조건은 보다 미세하고, 높은 정밀도를 가져야 하며, 많은 수의 연결지점을 필요로 한다.

상기 솔더 범프를 형성하기 위하여 일본 특개평 제11-48445호에서는 워크얼라이먼트(work aligment) 위치와 솔더인쇄위치의 제2공정에서 구성되는 장치를 이용하고, 워크(work)(기판)를 워크얼라이먼트위치로 이동시킨 다음, 스크린 승강장치를 사용하여 워크에 금속 스크린마스크(이하 "스크린"이라 함)를 중첩시키고, 스퀴지(squeegee) 등을 통해 솔더 페이스트를 워크에 인쇄한다.

첨부된 도면의 도5 및 도6은 종래기술에 따른 스크린 인쇄장치를 나타낸 것이다. 상기 스크린 인쇄장치(1)는 워크(기판)를 위치결정하기 위한 워크 얼라이먼트메커니즘(2), 워크 얼라이먼트위치와 땝납인쇄위치 사이에서 워크(W)를 선형으로 왕복시키기 위한 워크이동메커니즘(3), 워크 얼라이먼트위치와 땝납인쇄장치 사이에서 스크린(S)을 선형으로 왕복이동시키는 스크린이동메커니즘(4), 상기 스크린(S)을 상하로 이동시키기 위한 스크린승강메커니즘(5), 솔더범프인쇄메커니즘(6), 화상처리카메라(7), 카메라승강메커니즘(8) 등을 포함한다. 이러한 인쇄장치(1)에서, 상기 워크(W)는 워크얼라이먼트메커니즘(2)의 테이블 위에 놓여지고, 화상처리카메라(7)에 의해 촬영된 화상을 기초로 워크얼라이먼트메커니즘(2)에 의하여 위치결정된다. 다음으로 상기 워크(W)는 워크이동메커니즘(3)에 의하여 땝납인쇄위치로 이동되고, 상기 스크린(S)은 스크린승강메커니즘(5)에 의하여 그 솔더인쇄위치에서 워크에 중첩된다. 상기 솔더범프 인쇄메커니즘(6)의 스퀴지(61)는 이동되고, 상기 솔더 페이스트(P)는 스크린(S)을 통해 워크(W)에 도포되어 워크(W)에 솔더 범프(B)를 인쇄한다.

일반적으로 상기 솔더범프 인쇄품질의 결정적 요소는 워크에 스크린의 높은 정밀도의 중첩 및 스퀴지와의 스크린의 접촉각θ(패킹작용각)으로 인한 솔더 페이스트의 인쇄 정확성이다. 도6의 평면도에서 나타낸 바와 같이, 상기 솔더 범프인쇄메커니즘(6)의 인쇄헤드(66)는 상기 스퀴지(61)에 의하여 솔더 페이스트(P)를 클램핑(clamping)하면서 스크린(S)에서 이동하고, 상기 범프인쇄는 도8a에 나타낸 바와 같이 워크(W)에 실행된다. 또한 도8b는 인쇄공(S₁)이 배치되는 스크린(S) 및 하나의 워크(W)로부터 9개의 제품이 얻어질 경우에 범프(B)가 인쇄되는 워크(W)를 나타낸 것이다.

이 경우 종래기술에 따른 솔더범프인쇄는 높은 정밀도 및 다수의 연결지점을 갖는 인쇄를 포함하지 않기 때문에, 인쇄는 도7a에 나타낸 바와 같이 스퀴지(61)의 립반경(lip radius)(R)에 대하여 적정한 패킹작용각θ을 유지하면서 실행될 수 있다. 그러나 차세대의 고정밀, 다층기판에서, 워크 당 범프의 개수는 수천 개의 범프로 되고, 대략 수백 개로 되는 현재 범프의 10배 이상이 된다. 따라서 상기 범프 정밀도는 범프 직경Φ 100 × 피치 150㎛에 이른다.

종래 기술에 따른 솔더 범프인쇄기술이 이러한 요구에 만족하도록 적용될 경우, 적절한 패킹작용각θ은 도7b에 나타낸 미세한 범프인쇄에서 립반경(R)(예를 들면 R = 0.1mm)에 대응하는 미세한 범프직경Φ(Φ = 0.1mm)에서 유지할 수 없고, 마찰 및 인쇄불량이 발생한다.

상기 스크린(S)의 두께(t)는 종래의 200㎛로부터 50㎛로 축소된 범프직경Φ를 갖는 박막 스크린으로 변화되고, 워크로부터의 부상 및 위치결정 에러가 발생된다. 따라서 고정밀 다층기판에 대한 솔더범프의 인쇄는 어려워진다.

본 출원인의 PALAP 기판에 따르면, 기판재질이 종래 글라스에폭시(glass-epoxy) 기판과 달리 높은 습윤성의 솔더를 갖는다. 상기 솔더가 범프형성위치에 정확히 전사되지 않으면, 상기 솔더는 리플로우(re-flow) 동안 흐르게 되고(상기 솔더는 표면장력으로 볼을 형성하도록 무산화분위기(non-oxidizing atmosphere)에서 용해되기 때문에), 인접한 범프와 연결되어 브리지불량(bridge defect)이 발생된다. 따라서 스크린의 부상에 따라 솔더가 번지지 않는 인쇄기술이 필요로 된다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차세대의 고정밀 다층기판의 솔더 범프인쇄를 정확히 실행할 수 있는 스크린 인쇄장치 및 인쇄방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1관점에 따르면, 스크린 마스크를 통해 상기 워크에 페이스트를 인쇄하기 위한 인쇄 메커니즘을 구비되는 스크린 인쇄장치로서, 선단에서 상기 스크린 마스크와 접촉하고, 상기 스크린 마스크에서 이동하여 인쇄를 실행하는 패킹헤드; 및 상기 페이스트를 패킹헤드로 공급하기 위한 공급탱크를 포함하며, 상기 패킹헤드 및 공급탱크 각각은 내부에 상기 스크린마스크로의 페이스트의 분출압력을 제어할 수 있는 분출메커니즘을 구비한다. 따라서 상기 페이스트는 패킹노즐로부터 매우 정확하게 가압 토출될 수 있고, 고밀도 미세범프의 인쇄가 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 인쇄장치에서, 상기 패킹노즐은 높은 강성을 갖는 재료로 형성되고, 상기 패킹헤드는 그 패킹헤드를 상하로 이동시킬 수 있는 패킹헤드 지지메커니즘에 의하여 지지되며, 상기 스크린 마스크로의 패킹헤드의 가압력은 상기 패킹헤드 지지메커니즘에 의하여 조절가능하다. 따라서 패킹헤드로부터 페이스트의 누출을 방지하고 워크로부터 스크린 마스크의 부상을 방지함으로써 패킹헤드로부터 페이스트가 새어나오지 않는 인쇄가 가능하다. 부서지기 쉬운 상기 스크린 마스크 는 갭을 발생하지 않고 워크와 밀착접촉할 수 있으며, 박막 스크린 마스크의 사용에 의한 인쇄가 가능하다.

본 발명의 다른 과점에 따른 스크린 인쇄방법은 상기 인쇄 메커니즘의 패킹헤드로부터 상기 스크린 마스크로 공급되는 상기 페이스트의 공급압력을 제어하며, 적절한 인쇄압력에서 스크린 인쇄를 실행하는 것을 포함한다. 따라서 전술한 인쇄장치에서와 같은 동일한 기능 및 작용효과를 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 스크린 인쇄방법은 스크린 마스크에 대한 패킹헤드의 가압력을 조절할 수 있고, 전술한 인쇄장치에서와 같은 동일한 기능 및 작용효과를 달성할 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄장치 및 그의 인쇄방법을 첨부도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄장치의 전체 구성도이며, 도2는 도1의 주요 구성부인 인쇄장치의 확대도이다. 상기 스크린 인쇄장치(1)는 기본적으로 X, Y, θ 방향으로 기판인 워크(W)를 위치결정하기 위한 워크 얼라이먼트 메커니즘(2), 워크 얼라이먼트 위치와 인쇄위치 사이에 워크(W)를 선형으로 이동시키기 위한 워크이동 메커니즘(3), 상기 워크 얼라이먼트 위치와 인쇄위치 사이에 스크린(스크린 마스크)(S)을 선형으로 이동시키기 위한 스크린 이동메커니즘(4), 상기 스크린(S)을 상하로 이동시키기 위한 스크린 승강메커니즘(5), 상기 스크린(S)을 통해 인쇄위치에서 워크(W)에 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 인 쇄 메커니즘(6), 상기 워크(W) 뿐만 아니라 스크린(S)을 촬영하기 위한 화상처리카메라(7), 및 상기 화상 처리카메라(7)를 상하로 이동시키기 위한 카메라 승강메커니즘(8)을 포함한다.

상기 워크 얼라이먼트 매커니즘(2)은 워크(W)를 지지하고 유지하기 위한 테이블, X방향으로 이동하는 X방향 이동테이블(22), Y방향으로 이동하는 Y방향 이동테이블(23) 및 θ방향으로 회전하는 회전테이블(24)을 포함한다. 이 구성요소들은 서로 결합되고 워크이동메커니즘(3)의 컨베이어 테이블(31)에 끼워맞춰진다. 상기 테이블(21)의 상면은 다수의 흡입구(미도시)를 구비한 흡착면으로 이루어지고, 워크(W)가 컨베이어 테이블(31)에 놓이면서 워크(W)를 흡착하고 위치결정할 수 있다. 이들 흡입구는 도면에 나타내지 않은 진공펌프에 연결된다. 상기 테이블(21)은 X방향 이동테이블(22)에 지지되고, 이 X방향 이동테이블(22)은 Y방향 이동테이블(23)에 지지된다. 또한 상기 Y방향 이동테이블(23)은 회전테이블(24)에 지지된다. 따라서 상기 테이블(21)의 워크(W)의 위치결정은 X, Y 및 θ방향으로 보정될 수 있다. 상기 X, Y방향으로의 이동 및 θ방향으로의 회전은 서보모터(25)에 의하여 실행된다.

상기 워크 이동메커니즘(3)은 인쇄장치(1)의 베이스(11)에 배치되는 컨베어어 가이드(32) 및 상기 워크 얼라이먼트 메커니즘(2)을 지지하면서 상기 컨베이어 가이드(32)를 따라 이동하는 컨베이어 테이블(31)을 포함한다. 상기 컨베어어(31)는 워크 얼라이먼트 위치와 인쇄위치 사이에서 도면에 나타내지 않은 구동유닛에 의하여 컨베이어 가이드(32)를 따라 선형으로 왕복 이동한다.

상기 "스크린(S)(스크린 마스크)" 이라는 것은 마스크의 표면에 소정의 패턴을 갖는 것으로 예를 들면 좁은 의미로 금속마스크 및 스크린 마스크를 포함하는 개념이다. 이러한 스크린(S)은 스크린 이동메커니즘(4)에 의하여 지지되고, 워크 얼라이먼트 위치 및 인쇄위치 사이에서 왕복 이동하며, 또한 스크린 승강메커니즘(5)에 의하여 상하 이동된다. 상기 스크린 이동메커니즘(4)은 그의 양측에서 스크린(S)을 유지하기 위한 홀더(41) 및 베이스(11)에서 설치된 좌우 승강가이드(42) 사이에서 가설(架設)된 이동가이드(42)를 포함한다. 상기 스크린(S)을 유지시키는 홀더(41)는 도면에 나타내지 않은 구동유닛에 의하여 이동가이드(42)를 따라 횡방향으로 이동할 수 있도록 한다.

상기 스크린 승강메커니즘(5)은 좌우 승강가이드(12)에 각각 끼워맞춰진 한 쌍의 승강실린더(51), 및 상기 승강실린더(51) 내측을 각각 슬라이딩하는 피스톤(51a)에 고정된 양측으로부터 이동가이드(42)를 유지시키기 위한 승강부재(52)를 포함한다. 상기 스크린 승강메커니즘(5)은 이동가이드(42), 즉 스크린(S)을 상하로 이동시킨다. 상기 승강부재(52)는 예를 들면 승강실린더(51)에 유입되는 유체에 의하여 작동된다.

상기 인쇄장치(1)의 베이스(11)에 설치된 좌우 가이드(12) 사이로 횡방향 설치대(13)가 연장하도록 배치된다. 본 발명의 특징부인 상기 인쇄메커니즘(6)은 횡방향 설치대(13)에 끼워맞춰진다. 상기 화상처리카메라(7)는 상하방향뿐만 아니라 횡방향으로 이동할 수 있는 형태로 상기 횡방향 설치대(13)에 유사하게 고정된다. 다시 말해서 상기 카메라 승강메커니즘(8)인 승강실린더(81)는 횡방향 설치대(13) 에 고정되고, 한 쌍의 화상처리카메라(7)는 승강실린더(81) 내측을 슬라이딩하는 피스톤(81A)의 선단에 고정된 한 쌍의 테이블(82)에 끼워맞춰진다. 상기 화상처리카메라(7)는 워크(W)의 위치결정마크(mark)와 스크린(S)의 위치결정마크의 화상을 인식할 수 있다. X, Y, θ방향으로 워크(W)의 테이블(21)를 연결하기 위한 제어유닛(미도시)은 화상처리카메라(7)에 연결된다.

다음으로 본 발명의 특징부인 인쇄장치(6)를 설명한다. 상기 인쇄장치(6)는 스크린(S)을 통해 워크(W)로 솔더 페이스트(P)를 공급하기 위한 패킹헤드(62), 상기 솔더 페이스트(P)를 패킹헤드(62)로 공급하기 위한 공급탱크(63), 상기 패킹헤드(62) 및 공급탱크(63)를 지지하기 위한 패킹헤드 지지메커니즘(61)을 포함한다. 상기 인쇄메커니즘(6)은 종래 기술에서 제공된 스퀴지를 구비하지 않는다. 상기 패킹헤드 지지메커니즘(64)은 상기 횡방향 설치대(13)에 이격되어 고정되는 한 쌍의 승강인쇄실린더(64a), 상기 한 쌍의 승강인쇄실린더(64a) 내측을 슬라이딩하는 피스톤(64b)에 의하여 지지되는 제1 및 제2가이드(64c, 64d), 상기 제2가이드(64d)에 고정되는 이동인쇄실린더(64e) 및 상기 이동인쇄실린더(64e) 내측을 슬라이딩하는 이동체(64e)를 포함한다.

상기 패킹헤드(62)는 선단에 스크린(S)에 접촉하는 패킹노즐(62a), 상기 패킹노즐(62a)로부터 그에 패킹된 솔더페이스트(P)를 분출시키기 위한 제1분출 메커니즘(62b) 및 후단부에서 제1분출 메커니즘(62b)를 가압하기 위한 유체유입구(62c)를 포함한다. 상기 패킹헤드(62)는 제1가이드(64c)에 의하여 이동가능하게 지지되고, 이동인쇄실린더(64e)의 이동체(64f)에 결합된다. 따라서 상기 패킹헤드(62)는 이동인쇄실린더(64e)의 동작으로 인하여 제1가이드(64c)를 따라 횡방향으로 이동한다. 상기 패킹노즐(62a)은 금속 또는 세라믹과 같이 강성이 높은 재료로 형성된다. 상기 스크린(S)과의 접촉면은 높은 평면도를 가지며, 도3에 나타낸 바와 같이 슬릿 개방부의 모서리 깍임부는 존재하지 않기 때문에, 종래 기술에 따른 고무 스퀴지 또는 금속블레이드의 패킹동작각θ는 설계되지 않는다. 상기 패킹노즐(62a)은 패킹포트 폭(d1)이 2mm, 패킹립 폭(d2)이 5mm를 가지며 그의 폭(D)이 워크(W)의 인쇄면의 폭, 예를 들면 500mm와 동일한 폭을 갖는 미세한 간극을 구비한다. 상기 유입구(62c)로부터 패킹헤드(62)로 유입되는 유체의 압력이 변화될 경우, 제1분출 메커니즘(62b)에 의한 상기 솔더 페이스트(P)의 분출압력은 제어될 수 있다.

상기 공급탱크(63)는 패킹헤드(62)보다 큰 용적을 가지며, 내부에 상기 패킹헤드(62)와 유사한 제2분출메커니즘(63a)을 포함한다. 상기 공급탱크(63) 및 패킹헤드(62)는 연통파이프(65)에 의하여 서로 연통되고, 적절한 양의 솔더페이스트(P)가 제1분출메커니즘(63a)의 가압동작에 의하여 공급탱크(63)로부터 패킹헤드(62)로 적당히 공급된다. 상기 공급탱크(63)는 제2가이드(64d)에서 왕복이동가능한 형태로 지지되고, 이동인쇄실린더(64e)의 동작에 의하여 패킹헤드(62)와 공급탱크(63) 모두는 제1가이드(64c)와 제2가이드(64d)를 따라 함께 이동한다.

상기 제1 및 제2가이드(64c, 64d) 각각의 양단부는 한 쌍의 승강인쇄실린더(64a)의 피스톤(64b)에 의하여 지지되고, 상하로 이동할 수 있다. 따라서 상기 패킹헤드(62)와 공급탱크(63) 모두는 상하로 이동된다. 이와 같이 상기 패킹헤드(62)와 공급탱크(63)의 상기 패킹헤드 지지메커니즘(64)은 횡방향으로 패킹헤드(62)와 공급탱크(63)를 왕복이동시킬 수 있고, 또한 수직방향으로 이동시킬 수 있다. 그 결과 상기 패킹헤드 지지메커니즘(64)은 승강인쇄실린더(64a)에 의하여 하강거리를 조절함으로써 스크린(S)에 대한 패킹헤드(62)의 가압력을 제어할 수 있다.

전술한 바와 같이 인쇄장치(6)에서, 상기 워크(W)는 도2에 나타낸 바와 같이 스크린(S)이 중첩되는 인쇄위치에서 유지되고, 상기 패킹헤드(62)는 스크린(S)의 인쇄위치에 대하여 예를 들면 150kPa의 적절한 압력에서 패킹헤드 지지메커니즘(64)에 의하여 가압된다. 인쇄되는 동안 소모되는 솔더페이스트(P)는 공급탱크(63)로부터 패킹헤드(62)로 공급 패킹되고, 1회 이상의 인쇄가 이루어질 수 있다. 상기 패킹헤드(62)는 스크린(S)에서 좌우로 이동할 수 있는 형태로 이동인쇄실린더(64e)에 의하여 패킹헤드 지지메커니즘(64)에 끼워맞춤되고, 상기 인쇄실린더(64e)가 작동할 때 워크의 전체면을 인쇄한다.

본 발명은 인쇄공(S₁)에 대한 스크린(S)의 페이스트 공급압이 패킹헤드(62)에 배치된 제1분출메커니즘(62b)의 가압력에 의하여 제어되는 시스템을 채용한다. 또한 본 발명은 패킹헤드(62)로부터 페이스트의 누출을 방지하고, 패킹헤드 지지메커니즘(64)의 가압력에 의하여 워크(W)로부터 스크린(S)이 부상되는 것을 방지하는 시스템을 채용한다. 이와 같이 본 발명은 인쇄의 적정압력과 스크린(S)의 유지조건을 개별적으로 최적화할 수 있는 구성을 채용한다.

전술한 구성을 갖는 이러한 실시예의 스크린 인쇄장치(1)의 동작을 도4a 내지 도4c를 참조하여 설명한다. 또한 본 발명에 따른 인쇄장치(1)에서, 워크(W)의 얼라이먼트 동작은 통상적인 인쇄장치에서와 동일한 방식으로 워크 얼라이머트 위치에서 실행되고, 후술하는 인쇄동작이 인쇄위치에서 실행된다. 다시 말해서 이러한 인쇄장치(1)는 도4a 내지 도4c에 나타낸 바와 같은 3단계의 인쇄동작을 실행한다. 도4a를 참조해 보면, 공급탱크(63)의 제2분출 메커니즘(63a)이 고정되고, 상기 패킹헤드(62) 내측에 배치된 제1분출메커니즘(62b)은 예를 들면 50kPa에서 동작된다. 그런 다음 상기 솔더 페이스트(P)는 패킹노즐(62a)의 슬릿(예를 들면 2mm ×500mm)로부터 균일하게 분출되고, 스크린(S)의 인쇄공(S₁)을 충전시킨다. 상기 패킹헤드 지지메커니즘(64)의 이동 인쇄헤드(64e)가 작동되고, 상기 패킹노즐(72a)은 예를 들면 20mm/s로 스크린에서 이동되며, 솔더 범프(B)의 인쇄를 실행하도록 솔더 페이스트(P)를 평탄하게 한다.

상기 솔더범프(B)의 인쇄는 패킹헤드(62) 내측의 솔더 페이스트(P)가 도4b에 나타낸 바와 같이 인쇄에 의하여 소비될 경우 완료된다. 다음으로 다음 사이클의 인쇄를 준비하기 위하여, 워크(W)는 스크린(S)으로부터 제거되고, 공급탱크(63)의 제2분출메커니즘(63a)은 도4c에 나타낸 바와 같이 동작하며, 상기 솔더 페이스트(P)는 공급탱크(63)로부터 패킹헤드(62)로 공급된다. 상기 패킹헤드(62) 내측의 솔더 페이스트 양은 초기상태로 복원된다.

고정밀 미세솔더 범프(B)의 인쇄는 전술한 방식으로 실행될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 헤킹헤드(62) 내측의 페이스트 용량은 1회 사이클 용량을 갖지만, 상기 패킹헤드(62)는 1회 이상의 사이클 용량을 구비할 수 있다.

상기 패킹헤드(62)와 공급탱크(63) 내측의 상기 제1 및 제2분출 메커니즘(62b, 63a)은 도면에서 피스톤 형태를 갖는 것을 나타내었지만, 멤브레인(membrane)형태의 분출메커니즘으로 이루어질 수 있다.

상기 솔더 페이스트(P)가 공급탱크(63)로부터 패킹헤드(62)로 공급될 경우 도면에 나타내지 않은 세정스테이션(크린페이퍼(clean paper) 등에 의한 와이핑 메커니즘)을 배치하고, 패킹노즐(62a)의 단면을 세정함으로써 인쇄품질은 보다 향상될 수 있다.

앞서 설명한 패킹노즐(62)의 슬릿은 2mm × 500mm의 사이즈를 갖지만, 스크린의 두께에 대응하는 슬릿의 사이즈를 적용함으로써 인쇄품질은 보다 향상될 수 있다. 상기 슬릿의 형태에 있어서도, 하나의 슬릿으로 제한하지 않고 도8b에 나타낸 3세트의 워크의 경우에 인쇄 폭에 대응하는 세 개의 슬릿으로 분할된 슬릿이 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 페이스트를 높은 정밀도로 가압하고 토출하기 위한 패킹노즐과 이러한 패킹노즐에 페이스트를 공급하기 위한 페이스트 공급탱크를 구비한 패킹헤드, 및 이러한 패킹헤드를 사용하는 스크린에 대한 가압메커니즘(패킹헤드 지지메커니즘)이 설치된다. 그 결과 종래 기술에 따른 스퀴지방식 인쇄에 의하여 불가능한 인쇄압력의 최적화는 용이하게 이루어지고, 고정밀 미세형태의 인쇄는 높은 생산성으로 이루어질 수 있다. 또한 미세화를 갖는 박막 스크린의 인쇄가 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 차세대의 고정밀 다층기판의 솔더 범프인쇄를 정확히 실행할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 인쇄압력의 최적화가 용이하게 이루어지고, 고정밀 미세형태의 인쇄가 높은 생산성으로 이루어지며, 미세화를 갖는 박막 스크린의 인쇄가 가능한 효과가 있다.

Claims

소정의 패턴이 인쇄되는 워크에 소정의 패턴이 형성된 스크린 마스크를 중첩하고, 상기 스크린 마스크를 통해 상기 워크에 인쇄 페이스트를 공급하는 스크린 인쇄장치로서,

선단에서 상기 스크린 마스크와 접촉하고, 상기 스크린 마스크에서 이동하여 인쇄를 실행하는 패킹헤드; 및

상기 페이스트를 패킹헤드로 공급하기 위한 공급탱크

를 포함하며,

상기 패킹헤드 및 공급탱크 각각은 내부에 상기 스크린마스크로의 페이스트의 분출압력을 제어할 수 있는 분출 메커니즘을 구비하는

스크린 인쇄장치.
제1항에 있어서,

상기 패킹노즐은 높은 강성을 갖는 재료로 형성되고,

상기 패킹헤드는 그 패킹헤드를 상하로 이동시킬 수 있는 패킹헤드 지지메커니즘에 의하여 지지되며,

상기 스크린 마스크로의 패킹헤드의 가압력은 상기 패킹헤드 지지메커니즘에 의하여 조절가능한

스크린 인쇄장치.
워크를 테이블에 위치시키고, 워크 얼라이먼트 위치에서 카메라에 의하여 촬영된 화상에 근거하여 워크 얼라이먼트 매커니즘에 의하여 상기 워크를 위치시킨 다음, 상기 워크를 인쇄위치로 이동시키고, 인쇄메커니즘에 의하여 스크린 마스크를 통해 상기 워크에 페이스트를 공급하여 인쇄를 실행하는 스크린 인쇄방법으로서,

상기 인쇄 메커니즘의 패킹헤드로부터 상기 스크린 마스크로 공급되는 상기 페이스트의 공급압력을 제어하며,

적절한 인쇄압력에서 스크린 인쇄를 실행하는

스크린 인쇄방법.
제3항에 있어서,

상기 스크린 마스크에 대한 상기 패킹헤드의 가압력은 조절가능한

스크린 인쇄방법.