焊膏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠填充到微小開口的焊膏。一種焊膏，其隔著形成有開口部的掩膜構(gòu)件而被印刷到基板上，所述焊膏具有能夠在減壓下供給到掩膜構(gòu)件的開口部、并在大氣壓下填充到開口部?jī)?nèi)的粘性。焊膏優(yōu)選粘度為50～150Pa.s，觸變比為0.3～0.5。另外，焊膏是將焊劑和焊料粉末混合而生成的，所述焊劑包含具有能夠抑制減壓下的揮發(fā)的沸點(diǎn)的溶劑。焊劑優(yōu)選使用沸點(diǎn)為240℃以上的溶劑，溶劑優(yōu)選為辛二醇。
【專利說(shuō)明】焊膏
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將焊料粉末和焊劑混合而生成的焊膏，尤其涉及能夠填充到微小開口而形成焊料凸塊的焊膏。
【背景技術(shù)】
[0002]用于組裝電子基板的SMT工序的第一階段開始于將混合焊料粉末和焊劑而制作的焊膏適量地供給到基板上。在將焊膏供給到基板上的方法當(dāng)中，有被稱為絲網(wǎng)印刷的方法。
[0003]圖10A、圖10B、圖10C、圖10D、圖1OE和圖1OF為示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。絲網(wǎng)印刷中，如圖1OA所示，將網(wǎng)版104和基板101如圖1OB所示地密合，所述網(wǎng)版104是由形成有與對(duì)準(zhǔn)基板101的電極102相對(duì)應(yīng)的開口部103的鋼板構(gòu)成的。
[0004]如圖1OC所示，在將焊膏S載置于網(wǎng)版104上的狀態(tài)下，如圖1OD所示地使刮板105邊與網(wǎng)版104密合邊沿箭頭F方向滑動(dòng)，從而將焊膏S填充到開口部103，接著，用刮板105刮取多余的焊膏S，從而如圖1OE所示僅在網(wǎng)版104的開口部103填充焊膏S。
[0005]然后，如圖1OF所示，使網(wǎng)版104與基板101脫離，從而將填充于網(wǎng)版104的開口部103的焊膏S轉(zhuǎn)印到基板101偵U。
[0006]絲網(wǎng)印刷在連續(xù)生產(chǎn)相同機(jī)種的基板時(shí)是最廉價(jià)的，已經(jīng)作為能夠準(zhǔn)確供給焊膏的方法而普及，此外，作為能夠在隨著基板的小型化和電極的窄間距化而越發(fā)極小極窄化了的焊接部供給焊膏的方法，依然維持著其地位。
[0007]然而，SMT工序在第一階段中進(jìn)行焊膏的供給，然后，就輪到了部件搭載、接著利用加熱來(lái)焊接的工序。焊膏的供給中發(fā)生不良情況時(shí)，作為后續(xù)工序的部件搭載、利用加熱的焊接無(wú)論在如何優(yōu)異的條件下進(jìn)行，也無(wú)法彌補(bǔ)供給所造成的損失。
[0008]因此，焊膏的供給被視為SMT工序中最重要的工序。關(guān)于印刷時(shí)的不良情況的對(duì)策，過(guò)去研究了焊膏的粘性和焊料粉末粒徑的優(yōu)化、印刷條件的優(yōu)化等，逐漸確立了大致的印刷方法。
[0009]另一方面，在電子器件的組裝中，尤其是作為在器件上形成焊料凸塊的方法，有被稱為薄膜法的印刷方法。圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖1lE和圖1lF為示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0010]在薄膜法中，如圖1lA所示在基板101上貼附薄膜106，如圖1lB所示通過(guò)蝕刻去除想要供給焊膏的位置，在薄膜106上形成開口部107。
[0011]如圖1lC所示，在將焊膏S載置于薄膜106上的狀態(tài)下，如圖1lD所示地使刮板105邊與薄膜106密合邊滑動(dòng)，從而將焊膏S填充到開口部107，接著，用刮板105刮取多余的焊膏S，從而僅在薄膜106的開口部107填充焊膏S。
[0012]接著，在貼合有薄膜106的狀態(tài)下，將基板101投入到回流焊爐中，如圖1lE所示地形成焊料凸塊108，然后，如圖1lF所示地將薄膜106用剝離材料從基板101剝離。
[0013]在上述絲網(wǎng)印刷法中，當(dāng)電極的窄間距化推進(jìn)、網(wǎng)版上形成的開口部變得微小時(shí)，在將網(wǎng)版從基板剝離時(shí)，焊膏殘留在網(wǎng)版的開口部而從基板脫離，有時(shí)沒(méi)有填充足夠的焊料量。另一方面，在薄膜法中，使焊膏熔融而形成焊料凸塊后，將薄膜剝離，由此使焊料凸塊在基板的電極側(cè)形成，因此焊料量是一定的。
[0014]另一方面，在絲網(wǎng)印刷法的領(lǐng)域中，提出了如下的技術(shù):在大氣壓下用刮板將糊狀或墨狀的涂布物印刷到被印刷物上之后，將被印刷物放置在規(guī)定的高真空下，從而使氣泡產(chǎn)生，用刮板刮取產(chǎn)生的氣泡，并使被印刷物恢復(fù)到大氣壓下來(lái)進(jìn)一步破壞氣泡，由此去除涂布物中的氣泡(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)
[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特許第4198972號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0019]但是，絲網(wǎng)印刷法和薄膜法均存在如下情況:開口部的微小化推進(jìn)時(shí)，在焊膏進(jìn)入開口部時(shí)無(wú)法用焊膏完全填充開口部?jī)?nèi)，得不到適量的印刷量。
[0020]圖12A、圖12B和圖12C為示出現(xiàn)有問(wèn)題的說(shuō)明圖。圖12A、圖12B和圖12C以絲網(wǎng)印刷法為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖12A所示，將網(wǎng)版104的厚度L2與形成于網(wǎng)版104的開口部103的開口寬度LI的比例稱為厚寬比(L2/L1)。厚寬比超過(guò)0.5時(shí)，依靠由刮板施加的按壓力無(wú)法用焊膏填埋開口部整體。
[0021]在開口部填充焊膏時(shí)，需要開口部?jī)?nèi)的空氣與焊膏替換。開口部變得極小而厚寬比增大時(shí)，焊膏進(jìn)入開口部時(shí)空氣的逸出的通道消失，因此有時(shí)會(huì)如圖12B所示，在開口部103的底部附近形成空氣層110，成為焊膏S不與開口部103的底部的電極102接觸的狀態(tài)。
[0022]因此，開口部變得極小而厚寬比增大時(shí)，在絲網(wǎng)印刷法中，會(huì)如圖12C所示，使網(wǎng)版104從基板101脫離時(shí)，會(huì)出現(xiàn)印刷量減少等，印刷的狀態(tài)變得不穩(wěn)定。另外，在薄膜法中，形成的焊料凸塊的高度變得不穩(wěn)定。進(jìn)而，印刷時(shí)焊膏成為不與開口部的底部的電極接觸的狀態(tài)，由此產(chǎn)生加熱時(shí)熔化的焊料堵塞在薄膜的開口部而在基板上沒(méi)有焊料凸塊形成的所謂缺失凸塊(missing bump)。
[0023]另外，即使將印刷焊膏后的基板放置在真空下來(lái)去除氣泡，開口部的微小化推進(jìn)時(shí)，依靠由刮板施加的按壓力無(wú)法用焊膏填埋氣泡去除后的開口部整體。
[0024]本發(fā)明是為了解決這種問(wèn)題而做出的，目的在于提供能夠填充到微小開口的焊膏。
[0025]用于解決問(wèn)題的方案
[0026]本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在規(guī)定的減壓狀態(tài)下在基板上進(jìn)行焊膏的印刷，在網(wǎng)版或薄膜的開口部供給焊膏后，將基板放置于大氣壓下，能夠在開口部?jī)?nèi)存在空間時(shí)使該空間為負(fù)壓，利用大氣壓將焊膏填充到開口部。
[0027]另一方面，即使是將印刷焊膏的基板所放置的環(huán)境在減壓下和大氣壓下切換的印刷，現(xiàn)有的焊膏也有時(shí)也無(wú)法在微小化推進(jìn)的開口部中填充。
[0028]因此，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，利用焊膏的粘性，在將印刷焊膏的基板所放置的環(huán)境在減壓下和大氣壓下切換的印刷中，可以在微小開口中填充焊膏。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制構(gòu)成焊膏的焊劑中的溶劑在減壓下的揮發(fā)，可抑制焊膏的粘性的變化。
[0029]本發(fā)明為一種焊膏，其隔著形成有開口部的掩模構(gòu)件而被印刷到基板上，所述焊膏具有能夠在減壓下供給到掩模構(gòu)件的開口部、并在大氣壓下填充到開口部?jī)?nèi)的粘性。
[0030]焊膏優(yōu)選粘度為50?150Pa.S，觸變比為0.3?0.5。此外，焊膏是將焊劑和焊料粉末混合而生成的，所述焊劑包含具有能夠抑制減壓下的揮發(fā)的沸點(diǎn)的溶劑。焊劑優(yōu)選使用沸點(diǎn)為240 °C以上的溶劑，溶劑優(yōu)選為辛二醇。
[0031]在本發(fā)明中，在形成有開口部的掩模構(gòu)件上供給焊膏，在規(guī)定的減壓下在基板上進(jìn)行焊膏的印刷。減壓下的印刷后，將基板所放置的環(huán)境設(shè)為大氣壓，由此焊膏在大氣壓下被填充到開口部。在減壓下的印刷中，在掩模構(gòu)件上以規(guī)定的厚度形成焊膏的覆膜，將基板所放置的環(huán)境設(shè)為大氣壓，由此利用掩模構(gòu)件上的焊膏的覆膜，焊膏在大氣壓下被填充到開口部。
[0032]在薄膜法中，刮取掩模構(gòu)件上的多余的焊膏，加熱基板使焊膏熔融而形成焊料凸塊后，將掩模構(gòu)件從基板剝離。在絲網(wǎng)印刷法中，刮取掩模構(gòu)件上的多余的焊膏，使掩模構(gòu)件從基板脫離后，搭載電子部件等，對(duì)基板進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行焊接。
[0033]發(fā)明的效果
[0034]本發(fā)明的焊膏具有不僅可以利用加壓構(gòu)件進(jìn)行按壓而且還可以利用大氣壓而填充到微小開口的粘性，由此在規(guī)定的減壓狀態(tài)下對(duì)基板進(jìn)行焊膏的印刷，對(duì)掩模構(gòu)件的開口部供給焊膏后，通過(guò)將基板放置在大氣壓下，從而即使在開口部?jī)?nèi)存在空間的情況下，也能夠利用大氣壓將焊膏填充到開口部。
[0035]由此，在薄膜法中，能夠抑制焊料凸塊的高度的偏差，而且能夠抑制未形成焊料凸塊的缺失凸塊。
[0036]另外，在絲網(wǎng)印刷法中，即使對(duì)微小開口也能夠可靠地確保印刷量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是示出本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
[0038]圖2是示出本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的控制功能的一個(gè)例子的功能框圖。
[0039]圖3A是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0040]圖3B是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0041]圖3C是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0042]圖3D是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0043]圖3E是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0044]圖4是示出真空狀態(tài)下的放置時(shí)間與重量損失的關(guān)系的曲線圖。
[0045]圖5是示出焊膏的粘性與焊料凸塊的高度的關(guān)系的曲線圖。
[0046]圖6是示出焊膏的粘性與焊料凸塊的高度的關(guān)系的曲線圖。
[0047]圖7是示出作為實(shí)施例的焊料凸塊的形成狀態(tài)的顯微鏡照片。
[0048]圖8是示出作為實(shí)施例的焊料凸塊的形成狀態(tài)的顯微鏡照片。
[0049]圖9是示出作為比較例的未形成焊料凸塊的狀態(tài)的顯微鏡照片。
[0050]圖1OA是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0051]圖1OB是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。[0052]圖1OC是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0053]圖1OD是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0054]圖1OE是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0055]圖1OF是示出現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0056]圖1lA是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0057]圖1lB是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0058]圖1lC是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0059]圖1lD是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0060]圖1lE是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0061]圖1lF是示出現(xiàn)有的薄膜法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖。
[0062]圖12A是示出現(xiàn)有的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
[0063]圖12B是示出現(xiàn)有的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
[0064]圖12C是示出現(xiàn)有的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065]<本實(shí)施方式的焊膏的組成例>
[0066]本實(shí)施方式的焊膏通過(guò)使用網(wǎng)版作為掩模構(gòu)件的網(wǎng)版法、或使用薄膜作為掩模構(gòu)件的薄膜法被印刷到基板上。本實(shí)施方式的焊膏的利用網(wǎng)版法或薄膜法的印刷在規(guī)定的減壓狀態(tài)下進(jìn)行，本例中在真空狀態(tài)下進(jìn)行。
[0067]本實(shí)施方式的焊膏是將焊劑與焊料粉末混合而生成的，所述焊劑包含抑制真空狀態(tài)下的揮發(fā)的成分的溶劑。另外，本實(shí)施方式的焊膏具有能夠在真空狀態(tài)下的印刷中通過(guò)由刮板施加的按壓力而壓入到網(wǎng)版或薄膜的開口部、并在從真空狀態(tài)釋放至大氣壓時(shí)利用大氣壓而壓入到開口部?jī)?nèi)的粘性。
[0068]物質(zhì)的揮發(fā)的程度取決于該物質(zhì)的蒸汽壓。某物質(zhì)在某溫度下的蒸汽壓是唯一而確定的，在蒸汽壓與外部壓力相等的溫度即沸點(diǎn)下物質(zhì)的揮發(fā)最大。通常，真空狀態(tài)下的物質(zhì)的揮發(fā)存在沸點(diǎn)高的物質(zhì)比沸點(diǎn)低的物質(zhì)更受到抑制的傾向。
[0069]因此，在本實(shí)施方式的焊膏中，使用包含沸點(diǎn)為規(guī)定溫度以上的溶劑的焊劑。在本例中，優(yōu)選使用沸點(diǎn)為240°C以上的溶劑，例如使用沸點(diǎn)為243.2°C的辛二醇。
[0070]另外，在焊膏的粘性方面，為了能夠利用由刮板施加的按壓力和大氣壓將焊膏填充到網(wǎng)版或薄膜的開口部、尤其是為了即使對(duì)微小開口也能夠填充焊膏，優(yōu)選使粘度低。進(jìn)而，相對(duì)于位移的應(yīng)力少的低觸變比是優(yōu)選的。本例中優(yōu)選的是，將焊膏的粘度設(shè)為50?150Pa.s，將觸變比設(shè)為0.3?0.5左右。
[0071]<本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的構(gòu)成例>
[0072]圖1為示出本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的一個(gè)例子的構(gòu)成圖，示出適于使用薄膜作為掩模構(gòu)件的薄膜法的情況。本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)IA具備:印刷機(jī)構(gòu)2，其用于在基板11上進(jìn)行焊膏S的印刷；基板支撐機(jī)構(gòu)3，其用于對(duì)通過(guò)印刷機(jī)構(gòu)2印刷焊膏S的基板11進(jìn)行支撐；印刷室4，其用于容納印刷機(jī)構(gòu)2和基板支撐機(jī)構(gòu)3。
[0073]在焊料印刷機(jī)IA中，為了在基板11的規(guī)定位置印刷焊膏S，使用貼合于基板11的薄膜狀的薄膜12。薄膜12具有感光性，具有通過(guò)規(guī)定波長(zhǎng)范圍的光、本例中為紫外線(UV)的照射而固化的性質(zhì)?；?1在要印刷焊膏S的面上貼合薄膜12，對(duì)要印刷焊膏S的電極部的位置以外照射紫外線。
[0074]在基板11中，照射過(guò)紫外線的部位的薄膜12固化，將不印刷焊膏S的位置用薄膜12被覆。另外，基板11中，將未照射紫外線的部位的薄膜12用化學(xué)試劑等去除，從而對(duì)準(zhǔn)要印刷焊膏S的電極等的位置形成規(guī)定尺寸的開口部13。
[0075]印刷機(jī)構(gòu)2具備在沿貼合有薄膜12的基板11的規(guī)定印刷方向上移動(dòng)而進(jìn)行焊膏S的填充和刮取的第一刮板20a和第二刮板20b。另外，印刷機(jī)構(gòu)2具備:刮板部21，其設(shè)有第一刮板20a和第二刮板20b ;刮板移動(dòng)機(jī)構(gòu)22，其用于使第一刮板20a和第二刮板20b在規(guī)定印刷方向上移動(dòng)。
[0076]第一刮板20a和第二刮板20b由板狀的構(gòu)件構(gòu)成，所述板狀的構(gòu)件為由橡膠、樹脂或金屬等單一的材料形成的板狀的構(gòu)件，或者第一刮板20a和第二刮板20b由如下的板狀的構(gòu)件構(gòu)成，即所述板狀的構(gòu)件為與薄膜12接觸的部位由橡膠構(gòu)成、其它部位由金屬構(gòu)成等將這些材料組合而形成的板狀的構(gòu)件。
[0077]印刷機(jī)構(gòu)2如下構(gòu)成:利用刮板移動(dòng)機(jī)構(gòu)22移動(dòng)的刮板部21的移動(dòng)方向通過(guò)引導(dǎo)構(gòu)件22a進(jìn)行引導(dǎo)，刮板部21可以沿貼合有薄膜12的基板11進(jìn)行往返移動(dòng)。關(guān)于印刷機(jī)構(gòu)2，通過(guò)刮板部21的往返移動(dòng)，第一刮板20a和第二刮板20b在沿貼合有薄膜12的基板11的第一印刷方向FA、和與第一印刷方向FA相反的第二印刷方向FB上移動(dòng)。
[0078]印刷機(jī)構(gòu)2在刮板部21具備用于升降第一刮板20a的第一刮板升降機(jī)構(gòu)23a和用于升降第二刮板20b的第二刮板升降機(jī)構(gòu)23b。
[0079]關(guān)于印刷機(jī)構(gòu)2,利用第一刮板升降機(jī)構(gòu)23a使第一刮板20a在升降方向UA上移動(dòng)，在第一刮板20a相對(duì)于貼合有薄膜12的基板11接觸/脫離的方向上移動(dòng)。
[0080]印刷機(jī)構(gòu)2如下構(gòu)成:通過(guò)控制第一刮板20a的沿升降方向UA的移動(dòng)量，可以調(diào)整第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離H、第一刮板20a與薄膜12所成的角即沖角(attack angle)、和由第一刮板20a對(duì)薄膜12施加的按壓力等。
[0081]在印刷機(jī)構(gòu)2中，第二刮板20b側(cè)也同樣地構(gòu)成，利用第二刮板升降機(jī)構(gòu)23b使第二刮板20b在升降方向UB上移動(dòng)，在第二刮板20b相對(duì)于貼合有薄膜12的基板11接觸/脫離的方向上移動(dòng)。
[0082]印刷機(jī)構(gòu)2如下構(gòu)成:通過(guò)控制第二刮板20b沿升降方向UB的移動(dòng)量，可以調(diào)整第二刮板20b的下端與薄膜12之間的距離H、第二刮板20b與薄膜12所成的角即沖角、和由第二刮板20b對(duì)薄膜12施加的按壓力等。
[0083]印刷機(jī)構(gòu)2通過(guò)在刮板部21具備第一刮板升降機(jī)構(gòu)23a和第二刮板升降機(jī)構(gòu)23b，從而第一刮板20a與第二刮板20b獨(dú)立地在升降方向上移動(dòng)，并且保持在設(shè)置好升降方向的位置的位置上，向規(guī)定印刷方向移動(dòng)。
[0084]基板支撐機(jī)構(gòu)3具備:載物臺(tái)30，其用于載置貼合有薄膜12的基板11 ;載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)31，其用于使載物臺(tái)30移動(dòng)。載物臺(tái)30具備可裝卸地保持貼合有薄膜12的任意尺寸的基板11的夾持機(jī)構(gòu)32。載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)31具備使載物臺(tái)30升降和水平移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行貼合有薄膜12的基板11的位置對(duì)準(zhǔn)。
[0085]印刷室4由容納上述印刷機(jī)構(gòu)2和基板支撐機(jī)構(gòu)3的空間構(gòu)成，具備真空泵40和閥41。印刷室4通過(guò)關(guān)閉閥41而保持氣密性，通過(guò)利用真空泵40進(jìn)行排氣而達(dá)到期望的真空狀態(tài)。另外，印刷室4通過(guò)打開閥41而從真空狀態(tài)釋放至大氣壓。
[0086]<本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的功能構(gòu)成例>
[0087]圖2是示出本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的控制功能的一個(gè)例子的功能框圖。焊料印刷機(jī)IA具備由微計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的控制部100?？刂撇?00是控制手段的一個(gè)例子，執(zhí)行存儲(chǔ)部IOOa所存儲(chǔ)的程序，按照操作部IOOb的設(shè)定，進(jìn)行在基板上印刷焊膏的一系列處理。
[0088]控制部100根據(jù)在用于執(zhí)行在基板11上印刷焊膏S的一系列處理的程序中預(yù)先設(shè)定的工序來(lái)控制真空泵40和閥41，使圖1所示的印刷室4在真空狀態(tài)和釋放至大氣壓的狀態(tài)間切換。
[0089]另外，控制部100控制刮板移動(dòng)機(jī)構(gòu)22，使圖1中說(shuō)明的第一刮板20a和第二刮板20b在第一印刷方向FA和第二印刷方向FB上移動(dòng)。進(jìn)而,控制部100控制第一刮板升降機(jī)構(gòu)23a，使第一刮板20a在升降方向UA上移動(dòng)，控制第二刮板升降機(jī)構(gòu)23b，使第二刮板20b在升降方向UB上移動(dòng)。另外，控制部100控制載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)31，使載物臺(tái)30升降和水平移動(dòng)。
[0090]控制部100在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，通過(guò)第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)將焊膏S填充到貼合于基板11的薄膜12的開口部13。另外，通過(guò)在薄膜12的開口部13填充焊膏S的第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運(yùn)動(dòng)，在薄膜12上形成焊膏S的覆膜。
[0091]因此，控制部100在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，設(shè)為第一刮板20a或第二刮板20b的下端與薄膜12之間設(shè)有規(guī)定的間隙的狀態(tài)。
[0092]S卩，在控制部100中，第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離H被設(shè)定為通過(guò)第一刮板20a的第一印刷方向FA的運(yùn)動(dòng)可以在薄膜12的開口部13填充焊膏S、并且能夠在薄膜12上形成焊膏S的覆膜的規(guī)定間隙。
[0093]或者，在控制部100中，第二刮板20b的下端與薄膜12之間的距離H被設(shè)定為通過(guò)第二刮板20b的第二印刷方向FB的運(yùn)動(dòng)可以在薄膜12的開口部13填充焊膏S、并且可以在薄膜12上形成焊膏S的覆膜的規(guī)定間隙。
[0094]另一方面，控制部100在將印刷室4設(shè)為釋放至大氣壓的狀態(tài)的工序中，利用大氣壓將在薄膜12上形成了覆膜的焊膏S填充到薄膜12的開口部13。另外，通過(guò)第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運(yùn)動(dòng)，刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜。
[0095]因此，控制部100在將印刷室4設(shè)為釋放至大氣壓的狀態(tài)的工序中，將第一刮板20a或第二刮板20b設(shè)為被按壓于薄膜12的狀態(tài)。
[0096]即，控制部100以能夠通過(guò)第一刮板20a的第一印刷方向FA的運(yùn)動(dòng)來(lái)刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜的方式設(shè)定第一刮板20a相對(duì)于薄膜12的沖角、和按壓力等。
[0097]或者，控制部100以能夠通過(guò)第二刮板20b的第二印刷方向FB的運(yùn)動(dòng)來(lái)刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜的方式來(lái)設(shè)定第二刮板20b相對(duì)于薄膜12的沖角、和按壓力等。
[0098]控制部100在通過(guò)第一刮板20a和第二刮板20b的往返移動(dòng)來(lái)進(jìn)行焊膏S的印刷的設(shè)定中，利用第一刮板20a和第二刮板20b中的一者在薄膜12的開口部13填充焊膏S，并且在薄膜12上形成焊膏S的覆膜。此外，利用第一刮板20a和第二刮板20b中的另一者刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜。
[0099]本例中，控制部100在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，設(shè)為在第一刮板20a的下端與薄膜12之間設(shè)有規(guī)定間隙的狀態(tài)，并且使第二刮板20b避讓于上方。然后，利用在第一印刷方向FA上移動(dòng)的第一刮板20a在薄膜12的開口部13填充焊膏S，并且在薄膜12上形成焊膏S的覆膜。
[0100]另外，控制部100在將印刷室4設(shè)為釋放至大氣壓的狀態(tài)的工序中，將第二刮板20b設(shè)為被按壓于薄膜12的狀態(tài)，并且使第一刮板20a避讓于上方。然后，利用在第二印刷方向FB上移動(dòng)的第二刮板20b刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜。
[0101]<本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的操作例>
[0102]圖3A、圖3B、圖3C、圖3D和圖3E是示出本實(shí)施方式的焊膏的印刷方法的一個(gè)例子的操作說(shuō)明圖，接著，參照各圖、對(duì)本實(shí)施方式的焊料印刷機(jī)的焊膏S的印刷操作進(jìn)行說(shuō)明。
[0103]基板11如上所述在要印刷焊膏S的面上貼合薄膜12，覆蓋要印刷焊膏S的電極14等的位置而照射紫外線。在基板11中，如圖3A所示，照射過(guò)紫外線的部位的薄膜12固化，不印刷焊膏S的位置被薄膜12被覆。此外，在基板11中，通過(guò)用藥劑將未照射紫外線的部位的薄膜12等去除，從而對(duì)準(zhǔn)要印刷焊膏S的電極14等的位置形成規(guī)定尺寸的開口部13。
[0104]在焊料印刷機(jī)IA中，貼合有薄膜12的基板11被安裝于載物臺(tái)30。控制部100控制載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)31，使載物臺(tái)30升降和水平移動(dòng)，進(jìn)行貼合有薄膜12的基板11的位置對(duì)準(zhǔn)。
[0105]控制部100在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中控制第一刮板升降機(jī)構(gòu)23a，使第一刮板20a在升降方向UA上移動(dòng),設(shè)為在貼合有基板11的薄膜12與第一刮板20a之間設(shè)有規(guī)定間隙的狀態(tài)。
[0106]S卩，控制部100將第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離H設(shè)定為規(guī)定間隙，所述規(guī)定間隙能夠利用第一刮板20a的第一印刷方向FA的運(yùn)動(dòng)而在薄膜12的開口部13填充焊膏S，并且能夠在薄膜12上形成焊膏S的覆膜。本例中，第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離H設(shè)定為約1mm。此外，在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，使第二刮板20b避讓于上方。
[0107]控制部100通過(guò)關(guān)閉閥41而將印刷室4設(shè)為保持氣密的狀態(tài)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)真空泵40來(lái)進(jìn)行印刷室4內(nèi)的排氣，將印刷室4內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的真空狀態(tài)。
[0108]控制部100控制刮板移動(dòng)機(jī)構(gòu)22，保持貼合于基板11的薄膜12與第一刮板20a之間的間隙，使第一刮板20a在第一印刷方向FA上移動(dòng)。由此,如圖3B所不,在薄膜12上供給的焊膏S被填充到薄膜12的開口部13，并且在薄膜12上形成焊膏S的覆膜。本例中，薄膜12上的焊膏S的覆膜具有約Imm的厚度。
[0109]此處，在開口部13變得微小而厚寬比超過(guò)0.5時(shí)，依靠由刮板施加的按壓，即使是在真空下的印刷，有時(shí)會(huì)也如圖3C所示那樣在焊膏S與開口部13的底部之間殘留間隙15，成為焊膏S不與開口部13的底部的電極14接觸的狀態(tài)。
[0110]因此，利用大氣壓，將焊膏S將焊膏S填充到開口部13。S卩，控制部100通過(guò)打開閥41，將印刷室4從真空狀態(tài)釋放至大氣壓。
[0111]通過(guò)將印刷室4從真空狀態(tài)釋放至大氣壓，在焊膏S與開口部13的底部之間形成有間隙15時(shí)，該間隙15內(nèi)成為負(fù)壓，在薄膜12上形成了覆膜的焊膏S會(huì)如圖3D所示那樣被大氣壓P壓入到開口部13。
[0112]在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，預(yù)先在薄膜12上以規(guī)定厚度形成焊膏S的覆膜，從而，在將印刷室4釋放至大氣壓的工序中，即使在薄膜12的厚度方向上也能夠用焊膏S填埋開口部13的整體。
[0113]控制部100在將印刷室4設(shè)為釋放至大氣壓的狀態(tài)的工序中控制第二刮板升降機(jī)構(gòu)23b，使第二刮板20b在升降方向UB上移動(dòng)，設(shè)為第二刮板20b被按壓到貼合有基板11的薄膜12的狀態(tài)。
[0114]S卩，控制部100將第二刮板20b相對(duì)于薄膜12的沖角、和按壓力等設(shè)定為能夠通過(guò)第二刮板20b的第二印刷方向FB的運(yùn)動(dòng)而刮取薄膜12上的焊膏S的覆膜的值。此外，在將印刷室4設(shè)為釋放至大氣壓的狀態(tài)的工序中，使第一刮板20a避讓于上方。
[0115]控制部100控制刮板移動(dòng)機(jī)構(gòu)22，保持第二刮板20b與貼合于基板11的薄膜12密合的狀態(tài)，使第二刮板20b在第二印刷方向FB上移動(dòng)。由此，如圖3E所示，刮取薄膜12上殘留的焊膏S的覆膜的多余部分。
[0116]在以上的印刷工序中，通過(guò)使印刷室4在真空狀態(tài)和釋放至大氣壓的狀態(tài)間切換，即使開口部13微小，也能夠利用由刮板施加的按壓力和大氣壓將焊膏S可靠地填充到薄膜12的開口部13。
[0117]關(guān)于在薄膜12的開口部13填充有焊膏S的基板11，通過(guò)在回流焊爐中加熱而使焊膏S熔融形成焊料凸塊，在形成焊料凸塊的工序后，剝離薄膜12。由此，在基板11的電極14上形成焊料凸塊。在焊膏S的印刷工序中，能夠?qū)⒑父郤可靠地填充到薄膜12的開口部13，從而能夠在基板11的各電極14等上可靠地形成焊料凸塊。
[0118]此處，在利用由鋼板構(gòu)成的網(wǎng)版的網(wǎng)版法中，在基板上印刷焊膏后，使網(wǎng)版從基板脫離，對(duì)單獨(dú)的基板進(jìn)行回流焊爐中的加熱。在電極的窄間距化推進(jìn)、網(wǎng)版上形成的開口部變得微小時(shí)，即使在開口部可靠地填充了焊膏，在使網(wǎng)版從基板脫離時(shí)，有時(shí)焊膏也會(huì)殘留在網(wǎng)版的開口部而從基板脫離。
[0119]另一方面，在使用薄膜12的薄膜法中，如上所述使用焊料印刷機(jī)IA在薄膜12的開口部13填充焊膏S后，在貼合有薄膜12的狀態(tài)下將基板11在回流焊爐中加熱。然后，通過(guò)加熱基板11而使焊膏S熔融形成焊料凸塊后，剝離薄膜12。由此，焊料凸塊殘留于基板11的電極14側(cè)，抑制其粘附于薄膜12側(cè)而從電極14剝離。
[0120]此外，在以上的印刷方法中，在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，通過(guò)在第一刮板20a與薄膜12之間設(shè)定規(guī)定的間隙，從而使薄膜12上形成焊膏S的覆膜。另一方面，在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)的工序中，也可以使第一刮板20a與薄膜12密合地進(jìn)行焊膏S的印刷。
[0121]在真空狀態(tài)下使第一刮板20a與薄膜12密合地進(jìn)行焊膏S的印刷后，將印刷室4釋放至大氣壓時(shí)，若焊膏S與開口部13的底部之間形成了間隙，則該間隙15內(nèi)成為負(fù)壓，被填充于開口部13的焊膏S在大氣壓下被壓入到開口部13內(nèi)。由大氣壓下被壓入到開口部13內(nèi)而造成的焊膏S的不足部分通過(guò)在大氣壓下利用第二刮板20b的刮取操作來(lái)填充。
[0122]實(shí)施例
[0123]本實(shí)施方式的焊膏S是如上所述將焊料印刷機(jī)IA的印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)而印刷到基板11上的。這樣，焊膏S由于暴露在相對(duì)于大氣壓為減壓的環(huán)境中，因此需要焊膏中的焊劑不因減壓而揮發(fā)、并且設(shè)定為在印刷室4從減壓狀態(tài)釋放至大氣壓時(shí)能夠在短時(shí)間內(nèi)用焊膏S填埋開口部13內(nèi)的粘性。
[0124]焊膏S中使用的焊劑由固體成分和溶劑構(gòu)成，溶劑成分在真空狀態(tài)下?lián)]發(fā)時(shí)，在將印刷室4設(shè)為真空狀態(tài)而進(jìn)行印刷的期間焊膏S會(huì)發(fā)生粘度變化，使印刷性不穩(wěn)定。因此，為了選擇在真空狀態(tài)下的印刷中不易發(fā)生溶劑揮發(fā)的溶劑，驗(yàn)證了真空中的溶劑的揮發(fā)度。
[0125]將約IOcc的溶劑放置在培養(yǎng)皿上，預(yù)先求出放置的溶劑的重量。將其放置于5Pa的真空狀態(tài)下，每隔I小時(shí)恢復(fù)到大氣壓測(cè)定重量損失的部分。溶劑如以下的表1所示，選擇沸點(diǎn)不同的3種，測(cè)定基于溶劑種類的重量損失的大小。
[0126][表 I]
[0127]
【權(quán)利要求】
1.一種焊膏，其特征在于，其隔著形成有開口部的掩模構(gòu)件而被印刷到基板上， 所述焊膏具有能夠在減壓下供給到所述掩模構(gòu)件的所述開口部、并在大氣壓下填充到所述開口部?jī)?nèi)的粘性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊膏，其特征在于，所述焊膏的粘度為50?150Pa.s，觸變比為 0.3 ?0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊膏，其特征在于，其是將焊劑和焊料粉末混合而生成的，所述焊劑包含具有能夠抑制減壓下的揮發(fā)的沸點(diǎn)的溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊膏，其特征在于，所述焊劑使用沸點(diǎn)為240°C以上的溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊膏，其特征在于，所述溶劑使用辛二醇。
【文檔編號(hào)】H05K3/34GK103635285SQ201280029200
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月13日
【發(fā)明者】岡田咲枝 申請(qǐng)人:千住金屬工業(yè)株式會(huì)社