JP2008153319A - スクリーン印刷装置及びバンプ形成方法 - Google Patents
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Abstract
バンプ電極形成において、マスクを揺動または振動させ所定の開口にハンダボールを充填する方法では、ハンダボール粒子径の小径化に伴い粒子間の密着現象が発生し、マスクの穴径が粒子径の1.3 倍未満では粒子間の密着力が、粒子自重より大きく開口部に充填できない問題が存在する。また同様にスキージやブラシの併進運動等による充填においても同様な問題が存在する。
【解決手段】
印刷法で用いている安価で高精度なスクリーン印刷技術をベースとし、バンプ高さが安定するハンダボール微粒子を高速・高精度に充填・印刷可能なハンダボール充填用印刷装置を開発した。またハンダボール微粒子を効率よく使用するためにハンダボールを密閉状態で保持しながら充填・印刷することを実現した。
【選択図】図3
Description
21を含み全体をマスク20と称する。本マスクを使用した事例としては、電極パッド部直径120μm,ピッチ150μmで、1個のCPUチップのパッド数が数千個となる電極パッド群が数十個も配置される多数個取り基板等に対し、印刷法によりバンプ形成に用いられている。図1(a)の四角形状が1つの電極パッド群20aを示している。すなわち、1つの電極パッド群に対応して設けてあるマスク開口部20cは、電極パッドの大きさに対応した径で多数開口されている。このマスク20を使用して印刷を行い、印刷終了後、印刷テーブル10を降下させて、印刷テーブル10に固定された基板5が下降することで、版離れ動作を実施し、印刷する。
34を備え、CCDカメラ15で撮像したデータから基板とマスクに設けてある位置認識マークに基づいて、位置ずれ量を求めて、XYθテーブルを駆動して位置合わせを行う構成となっている。
26に供給され、印刷テーブル10上の所定の位置に固定される。基板固定後、予め登録設定された基板マーク位置にCCDカメラ15を移動する。続いてCCDカメラ15が基板5及びマスク20に設けられた位置認識用マーク(図示せず)を撮像し、印刷機制御部30に転送する。制御部内の画像入力部37では、画像データからマスク20と基板5の位置ずれ量を求め、その結果に基づいて印刷機制御部30は印刷テーブル10を移動させるXYθテーブル35を動作させてマスク20に対する基板5の位置を修正・位置合わせする。位置合わせ動作完了後、CCDカメラ15が印刷テーブル10と干渉しない位置まで所定量退避動作する。CCDカメラ15が退避完了後、印刷テーブル10が上昇し、基板5とマスク20を接触させる。その後、充填ユニット昇降機構を動作させることで、充填・印刷ヘッド2に設けてあるシブ状体をマスク20面に接触させる。次に、シブ状体を加振しながらマスク面上を移動させてシブ状体の開口からマスク面に設けた開口を介して基板の電極部にハンダボールが供給される。
47を用いてシブ状体固定金具3aを斜め方向(アタック角方向)に加振しながら矢印
41方向に移動させる。この振動は、シブ状体固定金具3aを介してシブ状体45に伝達される。シブ状体45の底面に収納されているハンダボール48にこの振動が伝達されると、ハンダボール48には矢印41r方向の回転力が発生する。この回転によりハンダボール48には矢印41方向の力(水平方向)と、矢印41a方向(垂直方向)の力を発生する。すなわち、ハンダボール48には、回転力により下向きの力が発生する。この状態で、シブ状体45は伸縮を繰り返し、シブ状体45が伸びた状態になるとその底面部に設けた開口部が大きく開口し、そこからハンダボールがマスク面に落下,移動する。マスクの開口部に落下したハンダボールはシブ状体の折り曲げ角部又はスクレーパにより、マスク開口部に押し込まれる。マスク面上の開口部以外に落下したハンダボールはシブ状体
45の折り曲げ角部又はスクレーパ3等によって掻き取られる。
2 充填・印刷ヘッド
3 スクレーパ
5 基板
10 印刷テーブル
11 XYθテーブル
15 カメラ
20 マスク
45 シブ状体
Claims (8)
- ハンダボールを用いたバンプ形成法において、ハンダボールを所定のパターンで充填・転写する開口を有するスクリーンと、スクリーンを載置・固定するスクリーン固定手段と、バンプ形成する基板を搬入・固定し所定の印刷・転写完了後に搬出する基板固定手段と、スクリーンと基板の各々の基準マークを画像処理しスクリーンと基板を位置合せする認識位置決め手段と、基板をスクリーンに対して密着させるための密着手段と、スクリーンを通して所定の位置にハンダボールを充填するための印刷手段と、印刷手段をスクリーン面に対し平行運動させる平動手段と、スクリーン開口に充填されたハンダボールを基板上に固着し版離れにより転写する転写手段とを有する印刷装置であって、印刷手段にはハンダボールを載置するシブ状体と、シブ状体に垂直若しくは水平振動を与える振動手段とを具備したバンプ形成方法。
- 前記シブ状体に印刷に必要な量のハンダボールを密閉状態で保持可能なハンダボール収納手段を設け、印刷動作中にハンダボールを収納した前記シブ状体を振動させることを特徴とした請求項1のバンプ形成方法。
- 前記印刷手段にシブ状体と併設若しくは独立したはけ状体又はスクレーパ手段を具備し、印刷動作中にはけ状体又はスクレーパ手段を振動させることを特徴とした請求項1の印刷装置及びバンプ形成方法。
- 前記スクリーン裏面のパターン開口部周囲に樹脂材料により段差を一体成形した総厚みがハンダボール直径の1倍から1.2 倍以下としたスクリーンと、ハンダボール直径の1/2以下の前記段差と、前記スクリーンの段差部にスリットを設け基板と密着した時に形成される吸引経路と、スクリーン吸着手段とを具備したことを特徴とした請求項1のバンプ形成方法。
- 前記印刷手段には、ハンダボール充填動作後に前記スクリーンの柔軟性を利用し、スクリーン上部から下向きに押し圧力を加えるハンダボール加圧手段を具備したことを特徴とした請求項1のバンプ形成方法。
- 基板上に形成された電極にマスクを介して印刷手段を用いてハンダボールを供給し印刷するスクリーン印刷装置において、
前記印刷手段は複数の開口部を有する金属面を備えたシブ状体と、前記シブ状体に振動を加える加振手段とを備え、前記加振手段によりシブ状体を加振することで前記開口を広げ、前記シブ状体上に収納したハンダボールを前記マスクを介して基板上の電極に供給する構成としたことを特徴とするスクリーン印刷装置。 - 基板上に形成された電極にマスクを介して印刷手段を用いてハンダボールを供給し印刷するスクリーン印刷装置において、
前記印刷手段は複数の開口部を有する金属面を備えたシブ状体と、前記シブ状体に振動を加える加振手段と、基板を支え固定する基板保持手段とを備え、前記基板保持手段には磁石を内蔵し、印刷手段がマスク面上を平行移動時に基板を通して前記金属製マスクと金属製シブに対し磁力を作用させシブ開口を広げ、前記シブ状体上に収納したハンダボールを前記マスクを介して基板上の電極に供給する構成としたことを特徴とするスクリーン印刷装置。 - 請求項6又は7に記載のスクリーン印刷装置において、前記充填ユニットに前記シブ状体に併設、または独立してはけ状体又はスクレーパ手段を設け、印刷動作中にはけ状体を振動させる加振手段を備えたことを特徴としたスクリーン印刷装置。
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