KR100941275B1

KR100941275B1 - 스크린 인쇄 장치

Info

Publication number: KR100941275B1
Application number: KR1020070130566A
Authority: KR
Inventors: 노리아끼 무까이; 마꼬또 혼마; 이사오 아베
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2010-02-11
Also published as: TW200900246A; JP5018062B2; CN100524677C; CN101207052A; TWI357381B; JP2008153319A; KR20080055715A

Abstract

범프 전극 형성에 있어서, 마스크를 요동 또는 진동시켜 소정의 개구에 땜납 볼을 충전하는 방법에서는, 땜납 볼 입자 직경의 소경화에 수반하여 입자간의 밀착 현상이 발생하고, 마스크의 구멍 직경이 입자 직경의 1.3배 미만에서는 입자간의 밀착력이, 입자 자중보다 커서 개구부에 충전할 수 없는 문제가 존재한다. 또한 마찬가지로 스키지나 브러시의 병진 운동 등에 의한 충전에 있어서도 마찬가지의 문제가 존재한다.

인쇄법에서 이용하고 있는 저렴하고 고정밀도한 스크린 인쇄 기술을 베이스로 하여 범프 높이가 안정되는 땜납 볼 미립자를 고속·고정밀도로 충전·인쇄 가능한 땜납 볼 충전용 인쇄 장치를 개발했다. 또 땜납 볼 미립자를 효율적으로 사용하기 위하여 땜납 볼을 밀폐 상태에서 유지하면서 충전·인쇄하는 것을 실현했다.

인쇄법, 스크린 인쇄 기술, 범프, 땜납 볼 미립자, 밀폐 상태

Description

스크린 인쇄 장치{SCREEN PRINTING MACHINE}

본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것으로, 특히 땜납 볼 인쇄에 의한 범프 형성법에 관한 것이다.

180 내지 150㎛ 피치의 볼 범프 형성(직경 80 내지 100㎛)에 있어서, 상기되어 있는 고정밀도 스크린 인쇄 장치를 이용하여, 크림 땜납을 인쇄 후에 리플로하고, 땜납 볼 형성을 실시하는 인쇄법이 있다. 스크린 인쇄 장치의 일례로서는, 기판 반입 컨베이어, 기판 반출 컨베이어, 승강 기구를 구비한 테이블부, 전사 패턴을 개구부로서 갖는 마스크, 스키지, 스키지 승강 기구 및 수평 방향 이동 기구를 구비한 스키지 헤드, 이들 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하고 있다. 기판을 반입 컨베이어부로부터 장치 내로 반입 후, 기판을 인쇄 테이블부에 임시 위치 결정 고정하고, 이 후 기판과 회로 패턴에 대응한 개구부를 갖는 마스크의 쌍방의 마크를 카메라로 인식하여, 쌍방의 어긋남량을 위치 보정하고, 기판을 마스크에 위치 맞춤 하고나서, 기판이 마스크와 접하도록 인쇄 테이블을 상승시키고, 스키지에 의하여 마스크를 기판에 접촉시키면서 마스크의 개구부에 크림 땜납 등의 페이스트를 충전하고, 또한 테이블을 하강하여, 기판과 마스크를 떼어냄으로써 페이스트를 기판 상에 전사하고, 그 후에 기판을 장치로부터 반출함으로써 인쇄가 이루어지고 있다.

또한, 고정밀하고 미세한 구멍뚫기 가공된 지그에 땜납 볼을 흔들어넣기하고, 소정의 피치로 정렬시켜 직접 기판 상에 이동 탑재하고, 적재 후에 리플로함으로써 땜납 볼 형성하는 볼 흔들어넣기법이 알려져 있다. 또한, 일본 특개2000-49183호 공보에 의하면, 마스크를 요동 또는 진동시켜 소정의 개구에 땜납 볼을 충전하는 방법이나 브러시의 병진 운동 등에 의한 충전 후에 가열하는 공정으로 이루어지는 방법이 있다.

<특허 문헌1> 일본 특개2000-49183호 공보

크림 땜납에 의한 인쇄법은 설비 코스트가 저렴하고, 일괄하여 대량의 범프 형성이 가능하기 때문에 스루풋이 높고 제조 코스트가 낮게 억제되는 이점이 있다. 그러나, 인쇄법은 전사 체적의 균일성 확보가 어려워 플래터링 처리에 의해, 리플로 후의 땜납 범프를 프레스하여 높이를 평활화하는 처리를 행하고 있으며, 공정수가 많아 설비 코스트가 든다는 문제가 존재한다. 또한, 디바이스의 고밀도화에 수반하여 150 내지 120㎛ 피치 등으로 미세화가 진전된 경우, 인쇄 수율이 나빠 생산성이 좋지 않다는 점이 존재한다. 한편, 볼 흔들어넣기법은 땜납 볼의 분급 정밀도 확보에 의하여 안정된 높이의 범프 형성이 가능하여 미세화에 적합하지만, 땜납 볼을 고정밀도한 땜납 볼 흡착 지그를 이용하여, 로봇으로 탑재하고 있지만, 미세화한 경우의 택트 증대, 지그·설비 가격 상승에 의한 범프 형성 코스트의 증대라는 문제가 존재한다.

또한, 일본 특개2000-49183호 공보에 의한 마스크를 요동 또는 진동시켜 소정의 개구에 땜납 볼을 충전하는 방법에서는, 땜납 볼 입자 직경의 소경화에 수반하여 입자간의 밀착 현상이 발생하여, 마스크의 구멍 직경이 입자 직경의 1.3배 미만에서는 입자간의 밀착력이, 입자 자중보다 커서 개구부에 충전할 수 없는 문제가 존재한다. 또한 마찬가지로 스키지나 브러시의 병진 운동 등에 의한 충전에 있어서도 마찬가지의 문제가 존재한다.

본 발명의 목적은, 초미세 피치의 범프 형성에 있어서, 인쇄법과 같이 일괄하여 대량의 범프 형성이 가능하고, 또한 볼 흔들어넣기법과 같이 안정된 높이의 범프 형성이 가능한, 저렴하고 고속이며 효율적으로 인쇄·충전을 가능하게 한 생산성이 높은 땜납 볼 충전용 인쇄 장치 및 범프 형성 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 있어서는 이하의 수단을 실시했다. 우선, 인쇄법에서 이용하고 있는 저렴하고 고정밀도의 스크린 인쇄 기술을 베이스로 하고, 범프 높이가 안정된 땜납 볼 미립자를 고속·고정밀도로 충전·인쇄 가능한 땜납 볼 충전용 인쇄 장치를 개발했다. 또 땜납 볼 미립자를 효율적으로 사용하기 위하여 땜납 볼을 밀폐 상태에서 유지하면서 충전·인쇄하는 것을 실현했다. 또한 땜납 볼의 충전 불량을 억지하여 안정되고 품질이 높은 범프 형성 방법을 개 발했다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 땜납 범프 높이 정밀도가 안정된 대량의 땜납 범프를 일괄적으로 염가이며 고속으로 형성하는 것이 가능하다. 또한 장치도 심플한 구성으로 되어 설비 코스트도 낮게 억제할 수 있다.

도1에, 범프 전극 형성용으로 사용되고 있는 메탈 마스크 사례를 도시한다. 도1의 (a)에는 마스크 전체의 상태를, (b)에는 1개의 디바이스에 인쇄하는 전극군에 상당하는 개구 패턴(20p)의 예를 나타내고 있다. 즉 마스크(20)는 판틀(21)에 설치되어 있다. 이후 판틀(21)을 포함하여 전체를 마스크(20)라고 칭한다. 본 마스크를 사용한 사례로서는, 전극 패드부 직경 120㎛, 피치 150㎛이고, 1개의 CPU 칩의 패드수가 몇천개나 되는 전극 패드군이 몇십개나 배치되는 다수개 취하기 기판 등에 대하여, 인쇄법에 의하여 범프 형성에 이용되고 있다. 도1의 (a)의 사각 형상이 1개의 전극 패턴군(20a)을 도시하고 있다. 즉, 1개의 전극 패드군에 대응하여 설치되어 있는 마스크 개구부(20c)는, 전극 패드의 크기에 대응한 직경으로 다수 개구되어 있다. 이 마스크(20)를 사용하여 인쇄를 행하고, 인쇄 종료 후, 인쇄 테이블(10)을 강하시켜, 인쇄 테이블(10)에 고정된 기판(5)이 하강함으로써 판 분리 동작을 실시하고, 인쇄한다.

도2에, 본 발명에 있어서의 스크린 인쇄 장치의 구성을 도시한다. 도2의 (a)에 스크린 인쇄 장치의 정면으로부터 본 구성과 시스템 구성도를 도시한다. 또 한 도2의 (b)에 스크린 인쇄 장치를 측면으로부터 본 구성을 도시한다. 또 도3의 (a), (b)에 스크린 인쇄 장치를 측면으로부터 본 구성이며 인쇄 중인 상태를 도시한다.

본체 프레임에는 도시하지 않은 판틀받이가 설치되어 있고, 판틀받이에는 인쇄 패턴을 개구부로서 갖는 스크린을 덮는 마스크(20)가 세트되도록 구성되어 있다. 마스크(20)의 상방에는, 충전·인쇄 헤드(2)가 배치되고, 충전·인쇄 헤드(2)에는 스키지(본 발명에서는 스키지 대신에 시브 모양체(45)와 스크레이퍼(3) 등으로 구성되어 있음)로 이루어지는 충전 유닛이 장착되어 있다. 충전·인쇄 헤드(2)는 충전·인쇄 헤드 이동 기구(6)에 의하여 수평 방향으로 이동이 가능하게 구성되어 있다. 충전 유닛은 충전 유닛 승강 기구(4)에 의하여 상하 방향으로 이동할 수 있다. 마스크(20)의 하방에는 마스크(20)에 대향하도록 인쇄 대상물인 기판(5)을 적재하여 유지하는 인쇄 테이블(10)이 설치되어 있다. 이 인쇄 테이블(10)은, 기판(5)을 수평 방향으로 이동하여 마스크와의 위치 맞춤을 행하는 XYθ 테이블(11)과, 기판(5)을 반입 컨베이어(25)로부터 수취하고, 또한 기판(5)을 마스크(20)면에 가까이 하거나 또는 접촉시키기 위한 테이블 승강 기구(12)를 구비하고 있다. 인쇄 테이블(10)의 상면에는 기판 수취 컨베이어(26)가 설치되어 있고, 기판 반입 컨베이어(25)에 의하여 반입된 기판(5)을 인쇄 테이블(10) 상에 수취하고, 인쇄가 종료하면 기판 반출 컨베이어(27)에 기판(5)을 배출한다.

인쇄 유닛 본체(1)에 있어서는 마스크(20)와 기판(5)의 위치 맞춤을 자동적으로 행하는 기능을 갖추고 있다. 즉, CCD 카메라(15)에 의해, 마스크(20)와 기 판(5)의 각각에 설치되어 있는 위치 맞춤용 마크를 촬상하고, 화상 처리하여 위치 어긋남량을 구하고, 그 어긋남량을 보정하도록 XYθ 테이블(11)을 구동하여 위치 맞춤을 행하는 것이다.

또한, 각 부 구동용의 인쇄 제어부(36)나 CCD 카메라(15)로부터의 화상 신호를 처리하는 화상 입력부(37) 등을 행하는 인쇄기 제어부(30)는, 인쇄기 본체 프레임의 내부에 설치되어 있고, 제어용 데이터의 재기입이나, 인쇄 조건의 변경 등을 행하기 위한 데이터 입력부(50)나, 인쇄 상황 등이나 받아들인 인식 마크를 모니터 하기 위한 표시부(40)가 인쇄기의 외측에 배치되어 있다.

인쇄기 제어부(30)에는, 충전 유닛을 컨트롤하는 인쇄 제어부(36)를 갖고, 생산하는 범프의 피치나 땜납 볼 입자 직경의 차이 및 사용하는 메탈 마스크의 종류에 따라 적절한 충전·인쇄 모드를 간단히 셀렉트 설정할 수 있다. 또한, 입력 화상에 따라 상관값을 계산하는 상관값 계산부(31)나, 받아들인 화상이나 사전(38)으로부터의 데이터에 기초하여 형상을 구하는 형상 추정부(32), 위치 좌표를 구하는 위치 좌표 연산부(33), 치수 연산부(34)를 구비하고，CCD 카메라(15)로 촬상한 데이터로부터 기판과 마스크에 설치되어 있는 위치 인식 마크에 기초하여, 위치 어긋남량을 구하고, XYθ 테이블을 구동하여 위치 맞춤을 행하는 구성으로 되어 있다.

다음에 본 발명의 인쇄 장치의 동작을 설명한다.

범프가 형성될 기판(5)은, 기판 반입 컨베이어(25)에 의하여 기판 수취 컨베이어(26)로 공급되어, 인쇄 테이블(10) 상의 소정의 위치에 고정된다. 기판 고정후, 미리 등록 설정된 기판 마크 위치에 CCD 카메라(15)를 이동한다. 계속하여 CCD 카메라(15)가 기판(5) 및 마스크(20)에 설치된 위치 인식용 마크(도시하지 않음)를 촬상하고, 인쇄기 제어부(30)로 전송한다. 제어부 내의 화상 입력부(37)에서는, 화상 데이터로부터 마스크(20)와 기판(5)의 위치 어긋남량을 구하고, 그 결과에 기초하여 인쇄기 제어부(30)는 인쇄 테이블(10)을 이동시키는 XYθ 테이블(11)을 동작시켜 마스크(20)에 대한 기판(5)의 위치를 수정·위치 맞춤한다. 위치 맞춤 동작 완료 후, CCD 카메라(15)가 인쇄 테이블(10)과 간섭하지 않는 위치까지 소정량 퇴피 동작한다. CCD 카메라(15)가 퇴피 완료 후, 인쇄 테이블(10)이 상승하여, 기판(5)과 마스크(20)를 접촉시킨다. 그 후에 충전 유닛 승강 기구를 동작시킴으로써, 충전·인쇄 헤드(2)에 설치되어 있는 시브 모양체를 마스크(20)면에 접촉시킨다. 다음에 시브 모양체를 가진하면서 마스크면 상을 이동시켜 시브 모양체의 개구로부터 마스크면에 형성한 개구를 통하여 기판의 전극부에 땜납 볼이 공급된다.

충전·인쇄 헤드(2)는 수평 방향으로 일정 거리 스트롤한 후에 상승한다. 그리고, 인쇄 테이블(10)이 하강하여, 마스크(20)와 기판(5)이 떨어지고, 마스크(20)의 개구부에 충전된 땜납 볼은 기판에 전사된다. 그리고, 땜납 볼이 인쇄된 기판(5)은 기판 반출 컨베이어(27)를 거쳐서 다음 공정으로 보내어진다.

또한, 기판(5)과 마스크(20)에는 상대적으로 동일한 개소에 인식 위치 맞춤용 마크가 2개 이상 설치되어 있고, 이 쌍방의 마크 각각을, 상하 방향 2시야를 갖는 특수한 CCD 카메라(15)에 의해, 마스크(20)의 마크는 아래부터 인식하고, 기 판(5)의 마크는 위부터 인식하여, 소정 개소에 설치되어 있는 마크 모두의 위치 좌표를 판독하여, 마스크(20)에 대한 기판(5)의 어긋남량을 위치 연산·보정하여, 기판(5)을 마스크(20)에 대하여 위치 맞춤한다.

다음에 본 발명의 인쇄 헤드에 대하여 설명한다.

도4에 마스크 상을 충전·인쇄 헤드가 땜납 볼을 마스크에 충전하면서 이동할 때의 모식도를 도시한다. 도5에 충전·인쇄 헤드의 단면도를 도시한다.

도4에 도시한 바와 같이 충전·인쇄 헤드(2)에는 땜납 볼을 적재하는 시브 모양체(45)를 시브 모양체 고정 금구(3a)와, 시브 모양체(45)에 수직 혹은 수평 진동을 부여하는 가진 수단(47)과, 스크린면 상으로 공급되어 충전되지 않은 땜납 볼을 남기지 않고 긁어내기 가능한 스크레이퍼(3)를 구비하고 있다. 또한 도4에서는 스크레이퍼(3)에 시브 모양체를 설치하는 구성으로 하고 있지만, 도5에 도시한 바와 같이 시브 모양체는 시브 모양체 고정 금구(3a)에 설치하고, 스크레이퍼(3)는 그 외측에 설치한 구성으로 해도 된다. 또 시브 모양체 고정 금구(3a)에 솔을 설치하고, 스크레이퍼(3)를 생략하는 구성으로 하여도 된다. 시브 모양체(45)는 메쉬 모양의 개구(46) 혹은 연속한 원형, 타원형, 직사각형, 또는 슬릿 등의 개구(46)를 갖는 지극히 얇은 금속판으로 형성되어 있다. 또한, 메쉬 모양의 개구(46)는 금속판에 전기 주조법 등에 의하여 일체 성형하여 형성할 수 있다. 시브 모양체(45)의 상부에 놓인 땜납 볼(48)은, 시브 모양체(45)를 수직 혹은 수평 방향, 혹은 양자를 복합시킨 방향[화살표(42)의 방향]으로 가진 수단(47)에 의해 진동시킴으로써 땜납 볼끼리의 밀착력을 저감·확산하는 동시에, 땜납 볼에 회전력 을 작용시키는 것이 가능하다. 이 땜납 볼(48)에 발생시킨 회전력에 의해, 땜납 볼(48)에는 연직 방향 하향 성분의 힘이 발생한다. 이 하향의 힘에 의해, 시브 모양체(45)의 개구(46)를 통하여 마스크(20)의 소정의 개구 위치에 땜납 볼(48)을 충전할 수 있다. 즉, 충전·인쇄 헤드(2)가 마스크(20)의 면 상을, 시브 모양체(45)를 가진하는 동시에, 수평 방향으로 이동하여 감으로써 연속적으로 땜납 볼(48)을 기판(5)의 면 상의 전극부(5p)에 충전·인쇄를 행한다.

도5에 도시한 바와 같이 충전·인쇄 헤드(2)는, 시브 모양체(45)에 의하여 인쇄에 필요한 양의 땜납 볼(48)을 밀폐 상태에서 유지할 수 있는 땜납 볼 수납 수단을 형성하고 있다. 충전·인쇄 헤드(2)는, 인쇄 동작 중에 땜납 볼(48)을 수납한 시브 모양체(45)를 대향한 스크레이퍼(3)와 연결 진동시키도록 구성했다. 즉, 시브 모양체 고정 금구(3a)와 스크레이퍼(3)를 가진하는 가진 수단(47)을 설치하고, 스크레이퍼(3)와 시브 모양체(45)를 동기하여 진동하도록 구성되어 있다.

도6에 연결 진동 작용이 있는 시브 구조도를 도시한다. 시브 모양체(45)는 전술한 바와 같이, 지극히 얇은 메탈판으로 구성되어 있고, 그 저면에 메쉬 모양 등의 개구(46)가 형성되어 있다. 그리고, 이 양단부가 시브 모양체 고정 금구(3a)의 기울기에 맞게 절곡되고, 절곡부가 시브 모양체 고정 금구(3a)의 면에 설치된다. 시브 모양체(45)는 용이하게 신축 변형 가능하기 때문에, 그 형상 특성을 이용하여, 땜납 볼 직경>개구 치수+신축 변형 치수의 경우에는, 땜납 볼(48)이 통과할 수 없어, 땜납 볼(48)의 유지가 가능하게 된다. 한편, 그 반대로, 땜납 볼 직경<개구 치수+신축 변형 치수의 경우에는, 땜납 볼(48)이 통과할 수 있는 간극이 확보되어, 땜납 볼의 충전이 가능하게 된다. 이 시브 모양체(45)의 신축은, 시브 모양체(45)를 가진하거나 혹은 자력 등의 외력으로 발생시킬 수 있다.

도7에, 도시하지 않은 시브 모양체(45)를 통한 충전·인쇄 헤드에 의한 땜납 볼의 충전·인쇄 메카니즘의 설명도를 도시한다. 도면에 있어서 시브 모양체 고정 금구(3a)는 어택 각도(θ)를 약 60도로 설정하고 있다. 이 충전·인쇄 헤드(2)를, 도시하지 않은 가진 수단(47)을 이용하여 시브 모양체 고정 금구(3a)를 경사 방향(어택 각방향)으로 가진하면서 화살표(41) 방향으로 이동시킨다. 이 진동은, 시브 모양체 고정 금구(3a)를 통하여 시브 모양체(45)에 전달된다. 시브 모양체(45)의 저면에 수납되어 있는 땜납 볼(48)에 이 진동이 전달되면, 땜납 볼(48)에는 화살표(41r) 방향의 회전력이 발생한다. 이 회전에 의하여 땜납 볼(48)에는 화살표(41) 방향의 힘(수평 방향)과, 화살표(41g) 방향(수직 방향)의 힘을 발생한다. 즉, 땜납 볼(48)에는, 회전력에 의하여 하향의 힘이 발생한다. 이 상태에서, 시브 모양체(45)는 신축을 반복하여, 시브 모양체(45)가 신장한 상태로 되면 그 저면부에 형성한 개구부가 크게 개구하고, 거기에서 땜납 볼이 마스크면으로 낙하, 이동한다. 마스크의 개구부에 낙하한 땜납 볼은 시브 모양체의 절곡 각부 또는 스크레이퍼에 의해, 마스크 개구부에 눌려들어간다. 마스크면 상의 개구부 이외에 낙하한 땜납 볼은 시브 모양체(45)의 절곡 각부 또는 스크레이퍼(3) 등에 의하여 긁어내어진다.

또한, 상기 설명에서는 스크레이퍼를 설치하여 마스크면 상에 잔류하는 땜납 볼을 긁어내는 것으로 설명했지만, 스크레이퍼를 설치하지 않고 시브 모양체 고정 금구(3a)의 하부에 마스크면에 접촉하는 부분에 솔을 설치하고, 솔에 의하여 땜납 볼을 쓸어내어도 된다. 또한, 전술한 바로는 솔의 본체 부분에 시브 모양체를 설치하는 구성으로 하고 있지만, 시브 모양체와는 별도로 스크레이퍼나 솔을 설치하도록 해도 된다. 이 경우, 시브 모양체를 가진하는 가진 기구와 스크레이퍼나 솔을 가진하는 가진 기구가 필요하게 된다.

다음에 도8에 본 발명에 이용하는 마스크 개구부에 땜납 볼을 충전하는 상황의 일례를 도시한다. 또 도9에 마스크 하부의 수지층부에 설치한 흡인 유로의 배치를 도시한다. 도10에는 마스크 개구부의 확대도를 도시한다.

도8에 도시한 바와 같이 마스크(20)는 자성 재료로 이루어지는 메탈층(20s) 아래에 수지층(20n)을 설치한 2층 구조의 마스크 형상으로 한 것이다. 또한，참조 부호 20n은 밀착성·유연성을 갖게 하기 위하여 수지층으로 했지만, 내구성을 생각하면 니켈 등의 얇은 금속으로 형성하는 것이어도 실현할 수 있다. 전극 패드(5P)의 상부에는 땜납 볼의 접착성을 증가시키기 위한 플럭스(5f)(페이스트)가 공급되고 있다. 또한, 인쇄 테이블(10)의 기판받이면측에는, 인쇄 테이블(10)면과 동일한 면으로 되도록 복수의 자석 패드(1Ob)가 고정되어 있다. 이 자석 패드(10b)의 자기력으로 마스크의 메탈층(20s)을 흡인함으로써, 마스크(20)와 기판(5) 각각의 면의 밀착성을 증가시키기 위한 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 도9에 도시한 바와 같이 메탈층(20s)의 하부의 수지층(20n)에는, 마스크면에 형성한 개구부로부터 공기의 흐름을 흡인하기 위한 홈이 대략 바둑판의 눈(目) 모양으로 설치되어 있다. 이 홈은 기판에 마스크를 실었을 때에 공기를 배출하는 배기 유로(52)로 되는 것이다. 또한 배기 유로(52)는, 전극군을 둘러싸도록 형성한 홈으로 구성되는 배기 홈(51)을 연결하도록 형성되어 있다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 공기를 흡인하기 위한 펌프가 배치되어 있고, 이 펌프와 배기 유로(52)를 접속하는 배관이 설치되어 있다. 또한, 상기 설명에서는, 펌프를 이용하여 배기 유로(52)를 경유하여 마스크 개구부로부터 공기를 흡인하는 구성으로 하고 있지만, 인쇄·충전 헤드측에 마스크면에 공기를 분무하는 가압 공기 공급 수단을 구비하고, 땜납 볼을 인쇄 후, 압축 공기를 마스크면에 압축 공기를 분무함으로써, 땜납 볼을 마스크 개구부로부터 전극 패드부에 눌러넣도록 해도 된다. 이 경우도 마스크를 구성하는 수지층에 배기 유로를 형성해 두고 마스크 주변으로부터 공기를 밀어내는 구성으로 함으로써, 땜납 볼이 마스크 개구부로 공급하기 쉽게 할 수 있다.

도10에 도시한 바와 같이 마스크(20)는 메탈층(20s)측의 개구에 비교하여 수지층(20n)측의 개구가 커지도록 형성되어 있다. 이와 같이, 마스크의 기판과 접촉 하는 측에 수지층을 설치함으로써, 마스크의 기판에 대한 밀착성을 증가시키는 동시에, 기판의 손상을 방지하여, 기판의 전극부에 확실하게 땜납 볼을 공급할 수 있게 한 것이다. 마스크의 개구의 간격(피치)(L), 메탈층(20s)측의 개구의 직경(Rs), 수지층(20n)측의 개구의 직경(Rr)(=1.1Rs), 배기 홈(52)의 폭(R1)(약 0.4Rr)으로 하고 있다. 마스크의 개구 직경은 공급하는 땜납 볼의 직경으로 결정된다.

도1은 메탈 마스크의 하나의 사례를 도시하는 도면.

도2는 스크린 인쇄 장치의 하나의 사례를 도시하는 도면.

도3은 스크린 인쇄 장치의 인쇄 동작의 개략을 설명하기 위한 도면.

도4는 충전·인쇄 헤드의 땜납 볼 충전의 예를 도시하는 도면.

도5는 충전·인쇄 헤드의 일례의 단면을 도시하는 도면.

도6은 충전·인쇄 헤드의 수납식 시브 형상의 하나의 사례를 도시하는 도면.

도7은 충전·인쇄 메카니즘을 도시하는 도면.

도8은 메탈 마스크의 구조 개념도.

도9는 메탈 마스크의 배기 유로의 예를 도시하는 도면.

도10은 메탈 마스크의 개구부와 배기 유로의 개략을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인쇄 유닛 본체

2 : 충전·인쇄 헤드

3 : 스크레이퍼

5 : 기판

10 : 인쇄 테이블

11 : XYθ 테이블

15 : 카메라

20 : 마스크

45 : 시브 모양체

Claims

땜납 볼을 소정의 패턴으로 충전·전사하는 개구를 갖는 스크린과, 스크린을 적재·고정하는 스크린 고정 수단과, 범프 형성하는 기판을 반입·고정하여 소정의 인쇄·전사 완료 후에 반출하는 기판 고정 수단과, 스크린과 기판 각각의 기준 마크를 화상 처리하여 스크린과 기판을 위치 맞춤하는 인식 위치 결정 수단과, 기판을 스크린에 대하여 밀착시키기 위한 밀착 수단과, 스크린을 통하여 소정의 위치에 땜납 볼을 충전하기 위한 인쇄 수단과, 인쇄 수단을 스크린면에 대하여 평행 운동시키는 평행 운동 수단과, 스크린 개구에 충전된 땜납 볼을 기판 상에 고착하여 판 분리에 의하여 전사하는 전사 수단을 갖는 스크린 인쇄 장치이며, 인쇄 수단에는 땜납 볼을 적재하는 시브 모양체와, 시브 모양체에 수직 혹은 수평 진동을 부여하는 진동 수단을 구비한 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 시브 모양체에 인쇄에 필요한 양의 땜납 볼을 밀폐 상태에서 유지 가능한 땜납 볼 수납 수단을 구비하고, 인쇄 동작 중에 땜납 볼을 수납한 상기 시브 모양체를 진동시키는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 수단에 시브 모양체와 병설 혹은 독립된 솔 모양체 또는 스크레이퍼 수단을 구비하고, 인쇄 동작 중에 솔 모양체 또는 스크레이퍼 수단을 진동시키는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 스크린 이면의 패턴 개구부 주위에 수지 재료에 의하여 단차를 일체 성형한 총 두께가 땜납 볼 직경의 1배 내지 1.2배 이하로 한 스크린과, 땜납 볼 직경의 1/2 이하의 상기 단차와, 상기 스크린의 단차부에 슬릿을 형성하여 기판과 밀착했을 때에 형성되는 흡인 경로와, 스크린 흡착 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 수단에는, 땜납 볼 충전 동작 후에 상기 스크린의 유연성을 이용하여, 스크린 상부로부터 하향으로 눌러 압력을 가하는 땜납 볼 가압 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
기판 상에 형성된 전극에 마스크를 개재하여 인쇄 수단을 이용하여 땜납 볼을 공급하여 인쇄하는 스크린 인쇄 장치에 있어서,

상기 인쇄 수단은 복수의 개구부를 갖는 금속면을 구비한 시브 모양체와, 상기 시브 모양체에 진동을 가하는 가진 수단을 구비하고, 상기 가진 수단에 의하여 시브 모양체를 가진함으로써 상기 개구를 넓혀, 상기 시브 모양체 상에 수납한 땜납 볼을 상기 마스크를 개재하여 기판 상의 전극으로 공급하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
기판 상에 형성된 전극에 마스크를 개재하여 인쇄 수단을 이용하여 땜납 볼을 공급하여 인쇄하는 스크린 인쇄 장치에 있어서,

상기 인쇄 수단은 복수의 개구부를 갖는 금속판으로 이루어지는 시브 모양체와, 상기 시브 모양체에 진동을 가하는 가진 수단과, 기판을 지지하여 고정하는 기판 유지 수단을 구비하고, 상기 기판 유지 수단에는 자석을 내장하고, 인쇄 수단이 마스크면 상을 평행 이동 시에 기판을 통하여 금속층을 구비한 마스크와 금속판으로 이루어지는 시브 모양체에 대하여 자력을 작용시켜 시브 모양체의 개구를 넓히고, 상기 시브 모양체 상에 수납한 땜납 볼을 상기 마스크를 개재하여 기판 상의 전극으로 공급하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 인쇄 수단에 상기 시브 모양체로 병설, 또는 독립되어 솔 모양체 또는 스크레이퍼 수단을 설치하고, 인쇄 동작 중에 솔 모양체를 진동시키는 가진 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄 장치.