TWI610603B - 錫膏印刷製程之改良 - Google Patents
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Abstract
本發明係為一種錫膏(錫鉛、錫銀銅、錫銅、錫銻…等)印刷製程之改良,錫膏印刷始終會有空洞(void)[迴焊(reflow)後,合金錫球(Solder balls)產生之氣泡空洞]之問題,空洞(void)會造成後製程焊接後結構性不良及長期使用之可靠度低之疑慮,故解決空洞(void)的產生就成為錫膏印刷上之重要課題,本發明就以不同於現有製程,提出一種新的製作工法以解決空洞(void)之產生,並提高電子產品之結構性及可靠度,令使用者有較優異之商品使用為目的。
Description
本發明係有關於一種錫膏印刷製程,尤其是關於一種以新的製作工法解決空洞(void)[迴焊(reflow)後,合金錫球(Solder balls)產生之氣泡空洞]產生之新穎技術,其製程中,運用材料科學、曝光顯像蝕刻製程或雷射蝕刻等等方式,連結成一錫膏改良印刷製程。
錫膏印刷製程目前已經是相當普遍使用於許多組裝廠、載板廠及晶圓廠通用之製造工法。將合金錫膏印刷於基板上,然其製作程序大致如下:其首先會製作一需要之圖案內容之鋼板,以雷射方式或電鑄方式形成,再來將合金錫膏(solder paster)用錫膏印刷機印刷於基板上,經過迴焊爐(reflow matching)使錫膏融熔成一合金錫球(Solder balls),再清洗基板,最後完成錫膏印刷製程。
上述錫膏印刷製程有其缺點:完成錫膏印刷製程後,合金錫球(Solder balls)因金屬面上有氧化物在去氧化過程會產生空洞(void)(迴焊(reflow)後,合金錫球(Solder balls)產生之氣泡空洞]),應用此製程必會產生空洞(void),沒有辦法避免產生,也無法將之消除。
因此,如何提供一種製程或方法,使其不會產生空洞(void),為目前發明人亟需解決之課題。
有鑑於傳統合金錫膏印刷製程仍存在有不完善之處,發明人經長時間不斷的研究開發,終於研發出此種合金錫膏印刷製程,可完成合金錫球於基板上,並不會產生空洞(void)之新型合金錫膏印刷製程。
本發明係為一種錫膏(錫鉛、錫銀銅、錫銅、錫銻…等)印刷製程之改良,錫膏印刷始終會有空洞(void)[迴焊(reflow)後,合金錫球(Solder balls)產生之氣泡空洞]之問題,空洞(void)會造成後製程焊接後結構性不良及長期使用之可靠度低之疑慮,為解決空洞(void)的產生就成為錫膏印刷上之重要課題,本發明就以不同於現有製程,提出一種新的製作工法以解決空洞(void)之產生,並提高電子產品之結構性及可靠度,令使用者有較優異之商品使用為目的。
本發明錫膏印刷製程之改良所,其中,因凹槽固定所得到之球體相對大小接近,不會有大小球之情形。
本發明錫膏印刷製程之改良所,其中,因以非金屬多孔凹槽基板承載,故可隔絕球與球間產生搭橋問題產生。
為了能讓審查員能更容易了解本發明之特點,請參閱以下附圖及本發明之實施方式說明。
A1‧‧‧凹槽非金屬基板
A2‧‧‧有一乾膜或油墨硬化後之凹槽非金屬基板
a‧‧‧凹槽
C1a‧‧‧乾燥後油墨
C1b‧‧‧乾膜
C2a‧‧‧乾燥後油墨
C2b‧‧‧乾膜
C3a‧‧‧乾燥後油墨
C3b‧‧‧乾膜
SM‧‧‧綠漆
第1圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良多孔凹槽非金屬性基板A1.A2斜視圖
第2圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良非金屬性基板上直接印刷錫膏
之斜視圖
第3圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良非金屬性基板上鋼板印刷錫膏之斜視圖
第4圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良非金屬性基板上形成錫球之斜視圖
第5圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良基板A上錫球轉移至基板B斜視圖
第6圖 係為本發明錫膏印刷製程之改良形成錫球之基板B斜視圖
請同時參閱第1圖~第6圖。本發明首先使用非金屬性基板A2(例如:陶瓷基板、FR4、玻璃基板…等),上面印刷曝光顯像型油墨C1a或貼覆曝光顯像型乾膜C1b,並成像為印刷合金錫膏之凹槽a如第1圖所示,或印刷熱硬化型油墨C2a或貼覆熱硬化型乾膜C2b,用雷射或鑽孔方式形成凹槽a如第1圖所示,或印刷UV硬化型油墨C3a或貼覆UV硬化型乾膜C3b,用雷射或鑽孔方式形成凹槽如第1圖所示,或使用非金屬性基板A1(例如:陶瓷基板、FR4、玻璃基板…等)直接用雷射或鑽孔方式形成凹槽a如第1圖所示,以利印刷合金錫膏s於其中,直接印刷第2圖或以鋼板印刷第3圖,並不會使迴焊(reflow)後之合金錫球sb(Solder balls)焊接在基板上,而形成一球體置於凹槽中,此合金錫球sb成形過程中助焊膏f(FLUX)並未與接著表面反應如第4圖所示,故不會產生空洞(void)。
另外將載板B印刷助焊膏f於孔洞中凹槽,再利用對位方式將非金屬性
基板A與載板B貼合,再過迴焊爐迴焊,因合金錫球sb會與金屬面M焊接在一起,經對位貼覆進而合金錫球sb焊接在載板B上如第5圖所示,通過一低溫爐使其助焊膏軟化,並分離兩片板子,再清洗基板,最後完成錫膏印刷製程之所需之基板如第6圖所示。
以下係為本發明錫膏印刷製程之改良製程實施說明:
製程一:
1.製作一非金屬基板
2.直接雷射或電鑽製作多孔凹槽基板
3.印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷
4.過迴焊爐(Reflow)
5.印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上
6.將基板與基板對位貼覆
7.過迴焊爐(Reflow)
8.過低溫爐並將基板與基板分離
9.基板清除助焊膏(Flux)
製程二:
1.非金屬基板貼覆UV硬化乾膜,熱硬化乾膜
2.以UV或熱硬化方式乾燥
3.雷射或電鑽製作多孔凹槽基板
4.印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷
5.過迴焊爐(Reflow)
6.印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上
7.將基板與基板對位貼覆
8.過迴焊爐(Reflow)
9.過低溫爐並將基板與基板分離
10.基板清除助焊膏(Flux)
製程三:
1.非金屬基板印刷熱硬化油墨或UV硬化油墨
2.以UV或熱硬化方式乾燥
3.雷射或電鑽製作多孔凹槽基板
4.印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷
5.過迴焊爐(Reflow)
6.印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上
7.將基板與基板對位貼覆
8.過迴焊爐(Reflow)
9.過低溫爐並將基板與基板分離
10.基板清除助焊膏(Flux)
製程四:
1.非金屬基板印刷曝光顯影型油墨或貼覆曝光顯影型乾膜
2.曝光顯影製程成多孔凹槽基板
3.印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷
4.過迴焊爐(Reflow)
5.印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上
6.將基板與基板對位貼覆
7.過迴焊爐(Reflow)
8.過低溫爐並將基板與基板分離
9.基板清除助焊膏(Flux)
以上所述僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明,然而對於該實施例所作的任何修改與變化,例如基板之厚度及形狀或雷射或電鑽裝置之種類等等之變化均不脫離本發明之精神與範圍。
由以上詳細說明可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述之目的,實已符合專利法之規定,爰依法提出發明專利申請。
A1‧‧‧凹槽非金屬基板
A2‧‧‧有一乾膜或油墨硬化後之凹槽非金屬基板
a‧‧‧凹槽
C1a‧‧‧乾燥後油墨
C1b‧‧‧乾膜
C2a‧‧‧乾燥後油墨
C2b‧‧‧乾膜
C3a‧‧‧乾燥後油墨
C3b‧‧‧乾膜
Claims (4)
- 一種錫膏印刷製程之改良,其係包括以下步驟:(1)製作一非金屬基板;(2)直接雷射或電鑽製作多孔凹槽基板;(3)印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷;(4)過迴焊爐(Reflow);(5)印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上;(6)將基板與基板對位貼覆;(7)過迴焊爐(Reflow);(8)過低溫爐並將基板與基板分離;以及(9)基板清除助焊膏(Flux);藉由上述步驟,因凹槽固定所得到之球體相對大小接近,不會有大小球之情形,利用錫膏合金只對金屬作用反應原理,成一沒有空洞(void)之合金金屬球體並以殘留之助焊膏固定於非金屬性凹槽基板上但沒有焊接,再利用錫膏合金作用原理,只焊接於金屬面上,經對位轉移焊接在金屬凹槽基板上,因以非金屬多孔凹槽基板承載,故可隔絕球與球間產生搭橋問題產生。
- 一種錫膏印刷製程之改良,其係包括以下步驟:(1)非金屬基板貼覆UV硬化乾膜,熱硬化乾膜;(2)以UV或熱硬化方式乾燥;(3)雷射或電鑽製作多孔凹槽基板;(4)印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷; (5)過迴焊爐(Reflow);(6)印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上;(7)將基板與基板對位貼覆;(8)過迴焊爐(Reflow);(9)過低溫爐並將基板與基板分離;以及(10)基板清除助焊膏(Flux);藉由上述步驟,因凹槽固定所得到之球體相對大小接近,不會有大小球之情形,利用錫膏合金只對金屬作用反應原理,成一沒有空洞(void)之合金金屬球體並以殘留之助焊膏固定於非金屬性凹槽基板上但沒有焊接,再利用錫膏合金作用原理,只焊接於金屬面上,經對位轉移焊接在金屬凹槽基板上,因以非金屬多孔凹槽基板承載,故可隔絕球與球間產生搭橋問題產生。
- 一種錫膏印刷製程之改良,其係包括以下步驟:(1)非金屬基板印刷熱硬化油墨或UV硬化油墨;(2)以UV或熱硬化方式乾燥;(3)雷射或電鑽製作多孔凹槽基板;(4)印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷;(5)過迴焊爐(Reflow);(6)印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上;(7)將基板與基板對位貼覆;(8)過迴焊爐(Reflow);(9)過低溫爐並將基板與基板分離;以及(10)基板清除助焊膏(Flux); 藉由上述步驟,因凹槽固定所得到之球體相對大小接近,不會有大小球之情形,利用錫膏合金只對金屬作用反應原理,成一沒有空洞(void)之合金金屬球體並以殘留之助焊膏固定於非金屬性凹槽基板上但沒有焊接,再利用錫膏合金作用原理,只焊接於金屬面上,經對位轉移焊接在金屬凹槽基板上,因以非金屬多孔凹槽基板承載,故可隔絕球與球間產生搭橋問題產生。
- 一種錫膏印刷製程之改良,其係包括以下步驟:(1)非金屬基板印刷曝光顯影型油墨或貼覆曝光顯影型乾膜;(2)曝光顯影製程成多孔凹槽基板;(3)印刷錫膏(Print solder paster)直接印刷或以鋼板印刷;(4)過迴焊爐(Reflow);(5)印刷助焊膏(Flux Print)於金屬凹槽基板上;(6)將基板與基板對位貼覆;(7)過迴焊爐(Reflow);(8)過低溫爐並將基板與基板分離;以及(9)基板清除助焊膏(Flux);藉由上述步驟,因凹槽固定所得到之球體相對大小接近,不會有大小球之情形,利用錫膏合金只對金屬作用反應原理,成一沒有空洞(void)之合金金屬球體並以殘留之助焊膏固定於非金屬性凹槽基板上但沒有焊接,再利用錫膏合金作用原理,只焊接於金屬面上,經對位轉移焊接在金屬凹槽基板上,因以非金屬多孔凹槽基板承載,故可隔絕球與球間產生搭橋問題產生。
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Citations (3)
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TW508021U (en) * | 2001-10-02 | 2002-10-21 | Wus Printed Circuit Co Ltd | Structure of screen for preventing blocking of laser hole on printed circuit board |
TWI239799B (en) * | 1999-09-06 | 2005-09-11 | Micro Tec Co Ltd | A method for forming a solder ball |
TW201141333A (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | Transonic Prec Ind Inc | Multi-layer metal printing stencil and its fabricating method |
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- 2013-07-23 TW TW102142243A patent/TWI610603B/zh not_active IP Right Cessation
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