KR20080055715A - Screen printing machine and bump forming method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크린 인쇄 장치에 관한 것으로, 특히 땜납 볼 인쇄에 의한 범프 형성법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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.In the ball bump formation (diameter 80-100 micrometers) of pitch 180-150 micrometers, there exists the printing method which reflows cream solder after printing using said high precision screen printing apparatus, and performs solder ball formation. . As an example of a screen printing apparatus, a board | substrate carrying conveyor, a board | substrate carrying conveyor, the table part provided with the lifting mechanism, the skid head provided with the mask which has a transfer pattern as an opening part, skis, a skid lifting mechanism, and a horizontal movement mechanism, The control apparatus which controls these mechanisms is provided. After bringing in a board | substrate from an import conveyor part into a apparatus, the board | substrate is temporarily fixed to a printing table part, and after that, the mark of both masks of a mask which has an opening corresponding to a board | substrate and a circuit pattern is recognized with a camera, and both shift amounts Position correction, position the substrate on the mask, raise the printing table so that the substrate is in contact with the mask, and fill the paste, such as cream solder, in the opening of the mask while contacting the mask by the skid, The paste is lowered, the paste is transferred onto the substrate by removing the substrate and the mask, and then printing is performed by carrying out the substrate from the apparatus.
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.In addition, a ball shaking method is known in which a solder ball is shaken into a jig processed with high precision and fine drilling, aligned at a predetermined pitch, directly mounted on a substrate, and then formed into a solder ball by reflow after loading. Further, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2000-49183, there is a method of filling a solder ball in a predetermined opening by swinging or vibrating a mask, or a method of heating after filling by a translational motion of a brush or the like.
<특허 문헌1> 일본 특개2000-49183호 공보 Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-49183
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.The printing method by cream solder has the advantage that the equipment cost is low, and a large amount of bumps can be formed collectively, so that the throughput is high and the manufacturing cost is low. However, in the printing method, it is difficult to secure the uniformity of the transfer volume, and a plating process is performed to press the solder bumps after reflow to smooth the height. In addition, when the micronization is advanced at a pitch of 150 to 120 占 퐉 or the like with the increase in the density of the device, there exists a point that the print yield is poor and the productivity is not good. On the other hand, the ball shaking method is suitable for miniaturization because it is possible to form bumps with a stable height by securing the classification accuracy of the solder balls, but the solder balls are mounted by a robot using a high precision solder ball adsorption jig, There exists a problem of the increase of the bump formation cost by the increase of tact in a case, and the rise of jig | tool price.
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.In addition, in the method of filling a solder ball in a predetermined opening by oscillating or vibrating a mask according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-49183, adhesion between particles occurs due to the small hardening of the solder ball particle diameter. If the diameter is less than 1.3 times the particle diameter, there is a problem that the adhesion between the particles is larger than the particle weight so that the opening cannot be filled. Similarly, the same problem exists in filling by skidding or brush translation.
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.An object of the present invention is to print bumps at an ultra-fine pitch in a large amount, such as a printing method, in which a large amount of bumps can be formed, and a bump can be formed at a stable height like a ball shaking method. It is to provide a high productivity solder ball filling printing apparatus and a bump forming method that enable filling.
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.In order to achieve the above object, the following means were implemented in the present invention. First, a low cost and high precision screen printing technique used in the printing method was developed, and a solder ball filling printing apparatus capable of filling and printing solder ball fine particles with stable bump height at high speed and high accuracy was developed. Moreover, in order to use solder ball microparticles | fine-particles efficiently, filling and printing were implemented, maintaining a solder ball in a sealed state. In addition, it has developed a stable and high quality bump formation method by suppressing poor filling of solder balls.
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.As described above, according to the present invention, it is possible to form a large amount of solder bumps in which the solder bump height accuracy is stable at a low cost and at a high speed. In addition, the device also has a simple configuration, and the equipment cost can be kept low.
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.1 shows an example of a metal mask used for forming bump electrodes. 1A shows an example of an opening pattern 20p corresponding to an electrode group printed on one device while the entire mask is shown. That is, the
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.Fig. 2 shows the configuration of the screen printing apparatus in the present invention. Fig. 2A shows the configuration and system configuration view seen from the front of the screen printing apparatus. 2B, the structure which looked at the screen printing apparatus from the side surface is shown. 3 (a) and 3 (b) show a state in which the screen printing apparatus is viewed from the side and printing.
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.The frame frame which is not shown in figure is provided in the main body frame, The mask frame is comprised so that the
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.The printing unit
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.In addition, the
인쇄기 제어부(30)에는, 충전 유닛을 컨트롤하는 충전 유닛 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.The
다음에 본 발명의 인쇄 장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the printing apparatus of the present invention will be described.
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 고정 후, 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(35)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.The
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.The filling /
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.Moreover, two or more recognition mark alignment marks are provided in the
다음에 본 발명의 인쇄 헤드에 대하여 설명한다.Next, the print head of the present invention will be described.
도4에 마스크 상을 충전·인쇄 헤드가 땜납 볼을 마스크에 충전하면서 이동할 때의 모식도를 도시한다. 도5에 충전·인쇄 헤드의 단면도를 도시한다.Fig. 4 shows a schematic diagram when the filling / printing head on the mask moves while filling the mask with solder balls. Fig. 5 is a sectional view of the filling and printing head.
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.As shown in Fig. 4, the filling /
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.As shown in Fig. 5, the filling /
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.6 shows a sieve structural diagram having a connecting vibration action. As described above, the sieve shaped
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(41a) 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.Fig. 7 shows an explanatory diagram of the filling / printing mechanism of the solder ball by the filling / printing head through the sieve-shaped body 45 (not shown). In the figure, the sieve-shaped fixing bracket 3a sets the attack angle θ to about 60 degrees. The filling /
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.In addition, in the above description, a scraper is provided to scrape the solder balls remaining on the mask surface. However, a brush is provided at a portion in contact with the mask surface at the bottom of the sheave-shaped fixing bracket 3a without installing the scraper. You may sweep a solder ball with a brush. In addition, although it is set as the structure which arrange | positions a sieve body to the main-body part of a sole, it is good also as above-mentioned. You may provide a scraper and a brush separately from a sieve body. In this case, an excitation apparatus having a sieve shaped body and an excitation apparatus having a scraper or a brush are required.
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.8 shows an example of a situation where a solder ball is filled in a mask opening portion used in the present invention. 9 shows the arrangement of the suction flow path provided in the resin layer portion under the mask. 10 shows an enlarged view of the mask opening.
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.As shown in FIG. 8, the
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.In this embodiment, as shown in Fig. 9, a groove for sucking air flow from an opening formed in the mask surface is roughly formed in the
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.As shown in Fig. 10, the
도1은 메탈 마스크의 하나의 사례를 도시하는 도면.1 illustrates one example of a metal mask.
도2는 스크린 인쇄 장치의 하나의 사례를 도시하는 도면.2 illustrates one example of a screen printing apparatus.
도3은 스크린 인쇄 장치의 인쇄 동작의 개략을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining an outline of a printing operation of the screen printing apparatus.
도4는 충전·인쇄 헤드의 땜납 볼 충전의 예를 도시하는 도면.4 is a diagram showing an example of solder ball filling in a filling / printing head.
도5는 충전·인쇄 헤드의 일례의 단면을 도시하는 도면. 5 is a view showing a cross section of an example of a filling / printing head.
도6은 충전·인쇄 헤드의 수납식 시브 형상의 하나의 사례를 도시하는 도면.Fig. 6 is a diagram showing one example of the retractable sheave shape of the filling and printing head.
도7은 충전·인쇄 메카니즘을 도시하는 도면. Fig. 7 is a diagram showing a filling / printing mechanism.
도8은 메탈 마스크의 구조 개념도.8 is a structural conceptual view of a metal mask.
도9는 메탈 마스크의 배기 유로의 예를 도시하는 도면.9 illustrates an example of an exhaust passage of a metal mask.
도10은 메탈 마스크의 개구부와 배기 유로의 개략을 도시하는 도면.Fig. 10 is a diagram showing an outline of an opening of the metal mask and an exhaust passage.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 인쇄 유닛 본체1: Print unit body
2 : 충전·인쇄 헤드2: filling / printing head
3 : 스크레이퍼3: scraper
5 : 기판5: substrate
10 : 인쇄 테이블10: printing table
11 : XYθ 테이블11: XYθ table
15 : 카메라15: camera
20 : 마스크20: mask
45 : 시브 모양체45: sheave
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