專利名稱：絲網(wǎng)印刷方法及其使用的絲網(wǎng)印刷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在布置了多個相同芯片連接圖形而成的工件上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料的絲網(wǎng)印刷方法及其使用的絲網(wǎng)印刷裝置。
背景技術(shù)：
將印制電路板等布線板與半導體芯片進行連接的技術(shù)，一般采用所謂倒裝芯片(FC)方式的、使用焊錫凸點(bump微小的焊錫凸起物)進行接合的方式。該方式通過在電路板側(cè)的芯片連接圖形上布置焊錫凸點，即可一次連接從數(shù)千到數(shù)萬個連接點。隨著IT化的進展，高功能化的半導體芯片的連接點迅速向微細化、高密度和高點數(shù)方向發(fā)展。
在上述電路板側(cè)的芯片連接圖形上布置焊錫凸點的方法有絲網(wǎng)印刷方法，即將焊錫漿料絲網(wǎng)印刷到芯片連接圖形上。該絲網(wǎng)印刷方法及其使用的絲網(wǎng)印刷裝置例如公開在(日本)特開平6-155706號公報中。
圖7A～7C是說明過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的圖。圖7A是過去的絲網(wǎng)印刷裝置90的模式的正視圖和側(cè)視圖，是表示主要部分的局部剖面圖。并且，圖7B是工件10的模式的俯視圖和剖面圖，圖7C是絲網(wǎng)印刷裝置90內(nèi)使用的絲網(wǎng)掩模(Screen Mask，以下稱為“絲網(wǎng)”)20的模式的俯視圖和剖面圖。
采用過去的絲網(wǎng)印刷來形成焊錫凸點，一般是利用圖7A所示的絲網(wǎng)印刷裝置90如下進行。
也就是說，在將工件10放到工作臺40上之后，對形成焊錫凸點的工件10表面的芯片連接圖形1a和在絲網(wǎng)20上形成的印刷圖形(穿通孔)2a進行位置對準，將絲網(wǎng)20重疊到工件10上。然后，利用涂刷器通過絲網(wǎng)20的印刷圖形(穿通孔)2a來涂敷已供給到絲網(wǎng)20上的焊錫漿料3。這樣，在工件10表面的芯片連接圖形1a上印刷焊錫漿料3。最后，如果從工件10表面向上方拉開絲網(wǎng)20，那么，在工件10表面的芯片連接圖形1a上形成焊錫凸點。
在安裝半導體芯片的布線板的制造中，通常，為了降低制造成本，如圖7B所示在一個工件10上布置并制作多個相同的芯片連接圖形1a，最后將其切斷，制成單個的布線板。所以，在形成焊錫凸點用的上述絲網(wǎng)印刷工序中，也是如圖7所示，利用絲網(wǎng)20在工件10的整個表面上同時印刷焊錫漿料3，該絲網(wǎng)20上形成了印刷圖形(穿通孔)2a，其布置的個數(shù)與工件10的芯片連接圖形1a相同。
絲網(wǎng)印刷中的焊錫漿料3的印刷精度基本上取決于工件10的芯片連接圖形1a和絲網(wǎng)20的印刷圖形(穿通孔)2a的重合精度。尤其在從圖7A～圖7C所示的工件10上制作多個芯片連接圖形1a的絲網(wǎng)印刷中，其前題條件是工件10的各個芯片連接圖形1a布置在規(guī)定的設(shè)定位置。
另一方面，在圖8A中表示另外的工件11的模式的俯視圖。工件11與圖7B的工件10不同，其各個芯片連接圖形1a的布置偏離規(guī)定的設(shè)定位置。因此，不能夠使圖7C的絲網(wǎng)20準確地重合到圖8A的工件11上，若利用絲網(wǎng)20來進行焊錫漿料3的絲網(wǎng)印刷，則焊錫漿料3超出芯片連接圖形1a，造成印刷不合格。
并且，圖8B表示利用另外的工件12時，從正面看的絲網(wǎng)20附近的模式剖面圖。工件12產(chǎn)生撓曲，在工件12和絲網(wǎng)20之間產(chǎn)生浮起空間F。若產(chǎn)生這種浮起空間F，則在絲網(wǎng)印刷時，焊錫漿料3滲入到浮起空間隙F內(nèi)，造成印刷不合格。為了防止產(chǎn)生這種浮起空間F，通常利用裝有涂刷器30的印刷頭31的加壓力來按壓絲網(wǎng)20使其貼緊在工件12上。然而，為了降低制造成本，使工件12的面積增大，而工件12的面積越大，印刷頭31的絲網(wǎng)加壓對浮起空間F的控制越困難。
上述圖8A、8B所示的問題，在形成了導體圖形的多層熱塑性樹脂薄膜進行粘合而成的多層板所構(gòu)成的工件中尤其嚴重。這種多層板，例如能夠?qū)?0層上述熱塑性樹脂薄膜粘合在一起，所以能夠制成小型廉價的布線板。然而若將20層的熱塑性樹脂薄膜粘合在一起形成圖7A所示的工件10，則容易產(chǎn)生圖8A所示的工件11中的各個芯片連接圖形1a的設(shè)定位置偏差、以及圖8B所示的工件12中的撓曲。在上述多層板中，近幾年隨著熱塑性樹脂薄膜粘合片數(shù)的進一步增加，芯片連接圖形1a也逐漸向微細化、高密度化方向發(fā)展。因此，在形成焊錫凸點用的絲網(wǎng)印刷中，工件10～12的芯片連接圖形1a和絲網(wǎng)20的印刷圖形(穿通孔)2a很難對準重合。
并且，對熱塑性樹脂薄膜進行粘合的多層板，能夠回收再利用，但另一方面，存在的問題是與一般的玻璃環(huán)氧樹脂板相比較，焊錫的浸潤性好。因此，若焊錫漿料3不能夠準確地轉(zhuǎn)印到芯片連接圖形1a上，則回流(reflow)時(在無氧化氣氛中使焊錫漿料3熔化，利用表面張力使其形成球狀)流動，與鄰近的焊錫漿料3相連接，造成焊錫凸點橋接不合格。
再者，在圖7A～7C所示的絲網(wǎng)印刷中，在一個芯片連接圖形1a上產(chǎn)生焊錫漿料3印刷不合格的情況下，也包括正常印刷的芯片連接圖形1a在內(nèi)，全部芯片連接圖形1a的焊錫漿料3必須清洗掉，并進行再印刷。這樣，必須反復進行再印刷，直到全部芯片連接圖形1a被正常印刷為止，并且也很難適應今后的高功能化的半導體芯片的微細化、高密度、高點數(shù)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置問題而提出的方案，其目的是提供絲網(wǎng)印刷方法及其使用的絲網(wǎng)印刷裝置，能夠?qū)ǘ鄬訜崴苄詷渲∧みM行粘合、且芯片連接圖形高密度地布置的多層板的工件。
本發(fā)明的一種方式的絲網(wǎng)印刷方法，在布置多個相同芯片連接圖形而成的工件上，絲網(wǎng)印刷焊錫漿料，其特征在于上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)掩模形成為覆蓋1個上述芯片連接圖形的大小，對每個形成在上述工件上的芯片連接圖形進行相對于上述絲網(wǎng)掩模的定位，在該被定位的芯片連接圖形上絲網(wǎng)印刷上述焊錫漿料。
若采用本發(fā)明，則對每個形成在工件上的芯片連接圖形進行定位，進行絲網(wǎng)印刷，所以也能夠?qū)鱾€芯片連接圖形的布置偏離規(guī)定的設(shè)定位置的工件。并且，上述絲網(wǎng)印刷裝置的絲網(wǎng)形成能覆蓋一個芯片連接圖形的大小，與覆蓋工件整個面的過去的絲網(wǎng)印刷裝置的絲網(wǎng)相比，絲網(wǎng)面積小。所以即使產(chǎn)生撓曲的工件，也能夠用較小的絲網(wǎng)掩模加壓力來控制在工件上形成的芯片連接圖形和絲網(wǎng)掩模之間所產(chǎn)生的浮起空間(空隙)。
再者，即使在一個芯片連接圖形上產(chǎn)生焊錫漿料的印刷不合格的情況下，也能夠僅清洗產(chǎn)生印刷不合格的芯片連接圖形的焊錫漿料，僅在該芯片連接圖形上再印刷焊錫漿料。所以與必須反復進行再印刷直到全部芯片連接圖形被正常地印刷為止的過去的絲網(wǎng)印刷方法相比較，本發(fā)明能夠大大縮短印刷不合格的修復時間。
優(yōu)選對每個形成在上述工件上的芯片連接圖形進行相對于絲網(wǎng)掩模的定位的方法，在上述絲網(wǎng)掩模上形成用于印刷對準標記的圖形，最初用偽工件進行上述絲網(wǎng)印刷，對絲網(wǎng)印刷在上述偽工件上的上述對標準標記的位置進行存儲，利用該存儲的對準標記的位置來對以后形成在工件上的芯片連接圖形進行定位。
若采用本發(fā)明，則由于利用實際絲網(wǎng)印刷在偽工件上的對準標記來進行以后的定位，所以，印刷過程中的機械誤差等的影響可以忽略不計，能夠準確地進行定位。
如上所述，本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法，也能夠適用于各芯片連接圖形的布置容易偏制離設(shè)定位置的工件、以及容易產(chǎn)生撓曲的工件。所以，上述容易產(chǎn)生芯片連接圖形布置偏差和撓曲的工件，即權(quán)利要求3所述的形成了導體圖形的多層熱塑性樹脂薄膜粘合而成的多層板所構(gòu)成的工件，可以適用上述絲網(wǎng)印刷方法。
本發(fā)明的另一方式涉及上述絲網(wǎng)印刷方法所使用的絲網(wǎng)印刷裝置。
本發(fā)明的該方式是在布置了多個相同芯片連接圖形而成的工件上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)掩模形成能覆蓋1個上述芯片連接圖形的大小，該絲網(wǎng)印刷裝置具有對進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形進行更改和定位用的工件對準機構(gòu)；進行上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)印刷機構(gòu)；以及在上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置和上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)的設(shè)定位置之間，對保持上述工件對準機構(gòu)和上述工件的工作臺進行移動用的工作臺移動機構(gòu)，利用上述工件對準機構(gòu)對每個形成在上述工件上的芯片連接圖形，進行相對于上述絲網(wǎng)掩模的定位，利用上述工作臺移動機構(gòu)將上述芯片連接圖形已定位的工件移動到上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)的設(shè)定位置，利用上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)在上述已定位的芯片連接圖形上絲網(wǎng)印刷上述焊錫漿料，利用上述工作臺移動機構(gòu)來使上述絲網(wǎng)印刷后的工件返回到上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置。
利用上述工件對準機構(gòu)、絲網(wǎng)印刷機構(gòu)和工作臺移動機構(gòu)，來對每個形成在工件上的芯片連接圖形進行相對于絲網(wǎng)掩模的定位，能夠?qū)嵤┰谝讯ㄎ坏男酒B接圖形上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料的絲網(wǎng)印刷方法。而且，利用上述絲網(wǎng)印刷裝置的上述絲網(wǎng)印刷方法，其效果前面已經(jīng)說明，在此，其說明從略。
在本發(fā)明中，上述工件對準機構(gòu)可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，即具有工件移動機構(gòu)，用于更改進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形；工件微動機構(gòu)，用于使上述工件微動，使進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形相對于上述絲網(wǎng)掩模進行定位；以及固定圖像處理像機，用于測量上述芯片連接圖形的位置。
在此情況下，優(yōu)選上述工件微動機構(gòu)在結(jié)構(gòu)上具有平行微動機構(gòu)，使上述工件在與上述絲網(wǎng)掩模相平行的面內(nèi)進行平行移動；以及旋轉(zhuǎn)微動機構(gòu)，使上述工件在與上述絲網(wǎng)掩模相平行的面內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)移動。
利用上述工件微動機構(gòu)能夠使形成在工件上的各個芯片連接圖形，即使在與絲網(wǎng)掩模相平行的面內(nèi)偏離上述規(guī)定位置在任意位置和任意方向上產(chǎn)生偏差，也可以準確地相對于絲網(wǎng)掩模進行定位。
并且，在本發(fā)明中，上述絲網(wǎng)印刷裝置可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，即具有上述絲網(wǎng)掩模；絲網(wǎng)升降機構(gòu)，用于使上述絲網(wǎng)掩模相對于上述工件進行升降；印刷頭，其將上述焊錫漿料保持在內(nèi)部，使內(nèi)部保持的焊錫漿料從形成在前端的狹縫噴咀中噴出；頭升降機構(gòu)，用于使上述印刷頭相對于上述絲網(wǎng)掩模進行升降，同時將上述印刷頭的前端按壓到絲網(wǎng)掩模上；以及頭移動機構(gòu)，用于使上述印刷頭的前端與上述絲網(wǎng)掩模面相平行按一定速度進行移動。
在此情況下，優(yōu)選利用上述頭移動機構(gòu)來控制上述印刷頭的前端對絲網(wǎng)掩模的按壓力。
這樣，能夠防止焊錫漿料從印刷頭的前端中漏出，防止絲網(wǎng)掩模從工件上浮起。這樣，能夠使印刷不產(chǎn)生焊錫漿料滲透。并且，能夠使脆弱的絲網(wǎng)掩模緊密地貼合到工件上，不產(chǎn)生間隙，隨著微細化也能夠用薄膜的絲網(wǎng)掩模進行印刷。
并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選利用擠壓機構(gòu)來控制被保持在上述印刷頭的內(nèi)部的焊錫漿料從狹縫噴咀中的噴出壓力。這樣，能夠?qū)稿a漿料加壓力使其從狹縫噴咀中噴出的精度提高，能夠印刷出微細的高密度的焊錫凸點。
在上述絲網(wǎng)印刷裝置中，優(yōu)選采用以下結(jié)構(gòu)，即為了進行上述定位，在上述絲網(wǎng)掩模上形成用于印刷對準標記的圖形，最初，利用上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)在偽工件上進行絲網(wǎng)印刷，利用上述工作臺移動機構(gòu)使絲網(wǎng)印刷了上述對準標記的偽工件返回到上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置，利用上述固定圖像處理像機，測量上述對準標記的位置，來進行圖像存儲，利用該被存儲的對準標記的位置，進行以后在上述工件上形成的芯片連接圖形的定位。
這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)前面的絲網(wǎng)印刷方法及其效果。
并且，如前面說明的那樣，上述絲網(wǎng)印刷裝置也能夠適用于容易使芯片連接圖形的布置產(chǎn)生偏差和撓曲、且將多層形成了導體圖形的熱塑性樹脂薄膜粘合而成的多層板所構(gòu)成的工件。
像以上那樣，上述絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置能夠解決利用覆蓋工件整個面的絲網(wǎng)掩模在工件的整個面上同時印刷焊錫漿料的過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的問題。尤其，上述絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置是也能夠?qū)芏鄬拥臒崴苄詷渲∧ふ澈显谝黄?，高密度布置芯片連接圖形的多層板所構(gòu)成的工件的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置。
以下根據(jù)附圖和本發(fā)明的最佳實施方式的敘述，可以進一步充分理本發(fā)明。


圖1A～1C是說明本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的圖，圖1A是絲網(wǎng)印刷裝置100的模式側(cè)視圖，是利用局部剖面來表示主要部分的圖。圖1B是工件10的模式的俯視圖和剖面圖，圖1C是絲網(wǎng)印刷裝置100中使用的絲網(wǎng)掩模21的模式的俯視圖和剖面圖。
圖2A、2B是表示在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置用的準備作業(yè)工序中，最初進行的采用偽工件(dummy work)13的絲網(wǎng)印刷工序的圖。圖2A是印刷前的偽工件13的模式的俯視圖和剖面圖，圖2B是表示在絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置向偽工件13上絲網(wǎng)印刷時的情況的圖。
圖3A、3B是表示在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置用的準備作業(yè)工序中，在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置的工序的圖。圖3A是印刷有焊錫漿料3的偽工件13的模式的俯視圖和剖面圖，圖3B是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置時的情況的圖。
圖4A、4B是說明在實際的工件10上絲網(wǎng)印刷的工序的圖，是表示將工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a移動到固定圖像處理像機53的視場位置上的工序的圖。圖4A是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，使印刷對象的芯片連接圖形1a移動時的情況，圖4B是模式地表示將印刷對象的芯片連接圖形1a移動到視場內(nèi)的情況的圖。
圖5A、5B是說明在實際的工件10上絲網(wǎng)印刷的工序的圖，是表示將工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a在標準位置上進行定位時的工序的圖。圖5A是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，使印刷對象的芯片連接圖形1a定位時的情況，圖5B是模式地表示將印刷對象的芯片連接圖形1a在標準位置上進行定位時的情況的圖。
圖6A、6B是說明在實際的工件10上絲網(wǎng)印刷的工序的圖，是表示對工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a進行絲網(wǎng)印刷的工序的圖。圖6A是表示在絲網(wǎng)機構(gòu)60的設(shè)定位置上，在印刷對象的芯片連接圖形1a上絲網(wǎng)印刷時的情況，圖6B是模式地表示在印刷對象的芯片連接圖形1a上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料3時的情況的圖。
圖7A～7C是說明過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的圖。圖7A是過去的絲網(wǎng)印刷裝置90的模式正視圖和側(cè)視圖，是用局部的剖面來表示主要部分的圖。
圖7B是工件10的模式的俯視圖和剖面圖，圖7C是絲網(wǎng)印刷裝置90中所使用的絲網(wǎng)掩模20的模式的俯視圖和剖面圖。
圖8A、8B是說明過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的問題點的圖。圖8A是另一個工件11的模式的俯視圖，圖8B是表示在利用另一工件12時從正面看的絲網(wǎng)20附近的模式的剖面圖。
具體實施例方式
以下根據(jù)附圖，詳細說明實施本發(fā)明用的最佳方式。
圖1A～1C是說明本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的圖，圖1A是絲網(wǎng)印刷裝置100的模式側(cè)視圖，是利用局部剖面來表示主要部分的圖。并且圖1B和圖7B相同，是工件10的模式的俯視圖和剖面圖，圖1C是絲網(wǎng)印刷裝置100中使用的絲網(wǎng)掩模(以下稱為“絲網(wǎng)”)21的模式的俯視圖和剖面圖。
圖1A所示的絲網(wǎng)印刷裝置100是在反復布置有圖1B所示的多個相同的芯片連接圖形1a的工件10上，絲網(wǎng)印刷焊錫漿料3的裝置。該絲網(wǎng)印刷裝置100所使用的絲網(wǎng)21如圖1C所示，具有與工件10的一個芯片連接圖形1a相對應的一個印刷圖形(穿通孔)2a，形成能覆蓋一個芯片連接圖形1a的大小。一個芯片連接圖形的大小例如是40mm×40mm左右。并且，在絲網(wǎng)21的印刷圖形(穿通孔)2a內(nèi)，為了定位，包括用于印刷對準標記的用粗線表示的標準圖形A1、A2。
圖1A的絲網(wǎng)印刷裝置100具有工件對準機構(gòu)50，用于對進行絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形1a進行更改和定位；絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60，用于進行絲網(wǎng)印刷；以及工作臺移動機構(gòu)70，用于使工件對準機構(gòu)50和保持工件10的工作臺40，在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置(左側(cè))和絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置(右側(cè))之間進行移動。
工件對準機構(gòu)50具有工件移動機構(gòu)51，用于更改進行絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形1a；工件微動機構(gòu)52，用于使工件10微動，以便對進行絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形1a相對于絲網(wǎng)21進行定位；以及固定圖像處理像機53，用于測量芯片連接圖形1a的位置。固定圖像處理像機53被固定在絲網(wǎng)印刷裝置100內(nèi)的主機架，使其焦點對準到工件10的表面，沒有活動偏差。
工件微動機構(gòu)52具有平行微動機構(gòu)52x、52y，用于使工件在與絲網(wǎng)21平行的圖1B、1C的X、Y面內(nèi)進行平行移動；以及旋轉(zhuǎn)微動機構(gòu)52r，用于使工件10在與絲網(wǎng)21平行的X-Y面內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)移動。利用該工件微動機構(gòu)52，即使形成在工件10上的各個芯片連接圖形1a在與絲網(wǎng)21平行的X-Y面內(nèi)從規(guī)定的設(shè)定位置向任意位置和任意方向上偏移，也可以準確地相對于絲網(wǎng)21進行定位。
并且，絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60具有絲網(wǎng)21；絲網(wǎng)升降機構(gòu)61，用于使絲網(wǎng)21相對于工件10進行升降；印刷頭62，其內(nèi)部保持焊錫漿料3，同時能夠?qū)?nèi)部保持的焊錫漿料3從形成在前端的狹縫噴咀62n中噴射出來；頭升降機構(gòu)63，用于使印刷頭62相對于絲網(wǎng)21進行升降，同時將印刷頭62的前端按壓到絲網(wǎng)21上；以及頭移動機構(gòu)64，用于使印刷頭62的前端按一定速度與絲網(wǎng)21的面相平行地進行移動。而且，絲網(wǎng)印刷裝置100的正視圖從略。印刷頭62的狹縫噴咀62n的Y方向?qū)挾壬源笥谛酒B接圖形1a的寬度(例如40mm)，例如Y方向?qū)挾燃s為50mm，X方向?qū)挾燃s為2mm。
而且，在絲網(wǎng)印刷裝置100中，印刷頭62的前端對絲網(wǎng)21的按壓力由頭升降機構(gòu)63進行控制。并且，在絲網(wǎng)印刷裝置100中，印刷頭62內(nèi)部保持的焊錫漿料3從狹縫噴咀62n中的噴出壓力，由具有活塞65的擠壓機構(gòu)(圖示從略)進行控制。
以下說明利用圖1A～圖1C所示的絲網(wǎng)印刷裝置100的本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法。
圖2A～3B是說明在實際的工件上絲網(wǎng)印刷前的準備作業(yè)工序，即在圖1A的絲網(wǎng)印刷裝置100內(nèi)存儲標準位置用的工序的圖。
圖2A、2B是表示最初進行的利用偽工件13的絲網(wǎng)印刷工序的圖。圖2A是印刷前的偽工件13的模式的俯視圖和剖面圖。圖2B是表示在絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置，在偽工件13上絲網(wǎng)印刷的情況的圖。
如圖2A所示，偽工件13例如采用未形成圖1B的芯片連接圖形1a的僅有絕緣板的板。
最初，在如圖1A所示的工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置(左側(cè))，使偽工件13保持在工作臺40。然后，利用工作臺移動機構(gòu)70，如圖2B所示，進行移動直到絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置位置，在偽工件13上進行焊錫漿料3的絲網(wǎng)印刷。
圖3A、3B是表示在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置的工序的圖。圖3A是印刷有焊錫漿料3的偽工件13的模式的俯視圖和剖面圖，圖3B是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置，在絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置時的情況的圖。
如圖3A所示，在圖2A中，在被絲網(wǎng)印刷了的偽工件13上，利用絲網(wǎng)21的印刷圖形2a的焊錫漿料3來形成轉(zhuǎn)印圖形，其中，也包括以粗線表示的定位用的對準標記A1、A2。
如圖3B所示，利用工作臺移動機構(gòu)70來使絲網(wǎng)印刷了對準標記A1、A2的偽工件13返回到工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置；利用固定圖像處理像機53來測量對準標記A1、A2的位置，對圖像進行存儲。利用該存儲的對準標記A1、A2的位置，對以后的實際工件10上所形成的芯片連接圖形1a進行定位。
若采用該方法，則由于利用在偽工件13上實際被絲網(wǎng)印刷了的焊錫漿料3所形成的對準標記A1、A2來進行以后的定位，所以，對印刷過程中的機械誤差等的影響可以忽略不計，能夠準確地定位。而且，在圖2A～3B所示的絲網(wǎng)印刷裝置100中存儲標準位置所需的準備作業(yè)工序，僅在更換絲網(wǎng)21時進行一次，以后到更換絲網(wǎng)21為止不需要再進行。
圖4A～5B是說明在實際的工件10上絲網(wǎng)印刷的工序的圖。
圖4A、4B是表示將工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a移動到固定圖像處理像機53的視場位置上的工序的圖。圖4A是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，使印刷對象的芯片連接圖形1a移動時的情況的圖。圖4B是模式地表示印刷對象的芯片連接圖形1a移動到視場位置上時的情況。
最初，在圖4A所示的工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置(左側(cè))上，將工件10保持在工作臺40上。
如圖4A所示，印刷對象的芯片連接圖形1a向固定圖像處理像機53視場位置上的移動，是通過利用工件移動機構(gòu)51使安裝了工件10的工作臺40移動而進行的。
這樣，如圖4B所示，工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a向圖中用粗線表示的固定圖像處理像機53的視場位置移動。
圖5A、5B是表示將工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a被定位在標準位置時的工序的圖。圖5A是表示在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，使印刷對象的芯片連接圖形1a定位時的情況，圖5B是模式地表示將印刷對象的芯片連接圖形1a定位在標準位置時的情況的圖。
如圖5A所示，印刷對象的芯片連接圖形1a向標準位置移動進行定位，是通過在工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，利用工件微動機構(gòu)52的平行微動機構(gòu)52x、52y和旋轉(zhuǎn)微動機構(gòu)52r，使安裝了工件10的工作臺40移動而進行的。
這樣，如圖5B所示，工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a，在圖中用粗的虛線表示的固定圖像處理像機53的視場內(nèi)，在與絲網(wǎng)21平行的X-Y面內(nèi)，使工件10進行平行移動和旋轉(zhuǎn)移動，進行定位。而且，在上述印刷對象的芯片連接圖形1a的定位中，將印刷了對準標記A1、A2的焊錫漿料3的芯片連接圖形1a的凸區(qū)(land)對準到圖3B中存儲的對準標記A1、A2的標準位置上。
圖6A、6B是表示向?qū)⒐ぜ?0的印刷對象的芯片連接圖形1a進行絲網(wǎng)印刷的工序的圖。圖6A是表示在絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置，在印刷對象的芯片連接圖形1a上絲網(wǎng)印刷時的情況的圖，圖6B是模式地表示在印刷對象的芯片連接圖形1a上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料3時的情況的圖。
如圖6A所示，在定位結(jié)束后，利用工作臺移動機構(gòu)70將工件對準機構(gòu)50和保持工件10的工作臺40從工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置移動到絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置上。然后，利用絲網(wǎng)升降機構(gòu)61來使絲網(wǎng)21下降，將絲網(wǎng)21重合到作為工件10印刷對象的芯片連接圖形1a上。由于印刷對象的芯片連接圖形1a相對于絲網(wǎng)21定位，所以，芯片連接圖形1a和絲網(wǎng)21的印刷圖形(穿通孔)2a正好準確地重合。然后，利用頭升降機構(gòu)63使印刷頭62下降，將印刷頭62的前端按壓到絲網(wǎng)21上。然后利用具有活塞65的擠壓機構(gòu)(圖示從略)，將被保持在印刷頭62內(nèi)部的焊錫漿料3從狹縫噴咀62n中噴出，同時，利用頭移動機構(gòu)64來使印刷頭62按一定速度與絲網(wǎng)21面平行地進行移動。頭移動機構(gòu)64引起的印刷頭62的移動速度，例如達到約20mm/秒。
而且，在印刷時，印刷頭62的前端對絲網(wǎng)21的按壓力由頭升降機構(gòu)63進行控制。印刷頭62的前端對絲網(wǎng)21的按壓力，例如約為150kPa。這樣，能夠防止焊錫漿料3從印刷頭62的前端漏出，能夠防止絲網(wǎng)21從工件10上浮起。因此，能夠使印刷不產(chǎn)生焊錫漿料3的滲透。并且，能夠使脆弱的絲網(wǎng)21緊貼在工件10上，不會產(chǎn)生間隙，隨著微細化的發(fā)展也能夠用薄膜進行絲網(wǎng)印刷。
并且，印刷頭62內(nèi)部保持的焊錫漿料3從狹縫噴咀62n中的噴出壓力，由具有活塞65的擠壓機構(gòu)(圖示從略)進行控制。這樣能夠使焊錫漿料3從狹縫噴咀62n中高精度地噴出，能夠印刷微細的高密度的焊錫凸點。焊錫漿料3從狹縫噴咀62n中的噴出壓力例如約為50kPa。
如圖6B所示，在印刷結(jié)束的工件10的印刷對象的芯片連接圖形1a上，印刷的焊錫漿料3不會超出范圍。
圖6B所示的印刷結(jié)束后，使工件10返回到工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上，利用圖4A、4B所示的工序使下次印刷的芯片連接圖形1a移動到固定圖像處理像機53的視場位置上。以后，反復進行圖4A～圖6B的工序，將焊錫漿料3絲網(wǎng)印刷到布置在工件10上的多個相同芯片連接圖形1a的全部上。
如以上所示，利用圖1A～1C所示的絲網(wǎng)印刷裝置100的上述絲網(wǎng)印刷方法，是利用工件對準機構(gòu)50來使形成在工件10上的每個芯片連接圖形1a分別相對于絲網(wǎng)21進行定位。然后，利用工作臺移動機構(gòu)70將芯片連接圖形1a已定位的工件10移動到絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60的設(shè)定位置上。然后，利用絲網(wǎng)印刷機構(gòu)60將焊錫漿料3絲網(wǎng)印刷到已定位的芯片連接圖形1a上。然后，利用工作臺移動機構(gòu)70來使絲網(wǎng)印刷后的工件10返回到工件對準機構(gòu)50的設(shè)定位置上。這樣，對形成在工件10上的每個芯片連接圖形1a相對于絲網(wǎng)21進行定位，將焊錫漿料3絲網(wǎng)印刷到已定位的芯片連接圖形1a上。
若采用上述絲網(wǎng)印刷方法，則由于對形成在工件10上的每個芯片連接圖形1a進行定位和絲網(wǎng)印刷，所以，也能夠?qū)鱾€芯片連接圖形1a的布置從規(guī)定的設(shè)定位置偏離的工件10。并且，圖1A、1C所示的絲網(wǎng)印刷裝置100的絲網(wǎng)21，形成覆蓋1個芯片連接圖形1a的大小，與圖7A、7B所示的覆蓋工件10的整個面的過去的絲網(wǎng)印刷裝置90的絲網(wǎng)20相比，絲網(wǎng)面積較小。所以，即使工件12產(chǎn)生了圖8B所示的撓曲，也能夠利用絲網(wǎng)升降機構(gòu)61和頭升降機構(gòu)63所產(chǎn)生的小的絲網(wǎng)加壓力，抑制住形成在工件12上的芯片連接圖形1a和絲網(wǎng)21之間所產(chǎn)生的浮起空間。
再者，即使在一個芯片連接圖形1a上產(chǎn)生焊錫漿料3的印刷不合格的情況下，也可以僅僅清洗掉發(fā)生印刷不合格的芯片連接圖形1a的焊錫漿料3，僅僅在該芯片連接圖形1a上再印刷焊錫漿料3。所以，和必須對全部芯片連接圖形1a反復進行再印刷直到被正常地印刷為止的過去的絲網(wǎng)印刷方法相比，能夠大大縮短對印刷不合格的修復時間。
按照以上方法，上述絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置能夠解決利用覆蓋工件的整個面的絲網(wǎng)在工件的整個面上同時印刷焊錫漿料的過去的絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置的問題點。
上述絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置也能夠適用各個芯片連接圖形的布置容易偏離設(shè)定位置的工件、和容易產(chǎn)生撓曲的工件。所以，能夠適用于容易產(chǎn)生這些問題的工件，例如由多層形成了導體圖形的熱塑性樹脂薄膜粘合而成的多層板所構(gòu)成的工件。尤其，該絲網(wǎng)印刷方法和絲網(wǎng)印刷裝置也能夠適用于由多層熱塑性樹脂薄膜粘合而成，芯片連接圖形的布置密度高的多層板所構(gòu)成的工件。
而且，以上根據(jù)特定的實施方式，詳細說明了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求范圍和思想的情況下，能夠進行各種更改和修正等。
權(quán)利要求
1.一種絲網(wǎng)印刷方法，在布置多個相同芯片連接圖形而成的工件上，絲網(wǎng)印刷焊錫漿料，其特征在于上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)掩模形成為覆蓋1個上述芯片連接圖形的大小，對每個形成在上述工件上的芯片連接圖形進行相對于上述絲網(wǎng)掩模的定位，在該被定位的芯片連接圖形上絲網(wǎng)印刷上述焊錫漿料。
2.如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其特征在于為了上述定位，在上述絲網(wǎng)掩模上形成用于印刷對準標記的圖形，最初用偽工件進行上述絲網(wǎng)印刷，對絲網(wǎng)印刷在上述偽工件上的上述對標準標記的位置進行存儲，利用該存儲的對準標記的位置來對以后形成在工件上的芯片連接圖形進行定位。
3.如權(quán)利要求1或2所述的絲網(wǎng)印刷方法，其特征在于上述工件包括將多層形成了導體圖形的熱塑性樹脂薄膜粘合而成的多層板。
4.一種絲網(wǎng)印刷裝置，在布置多個相同芯片連接圖形而成的工件上，絲網(wǎng)印刷焊錫漿料，其特征在于上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)掩模形成能覆蓋1個上述芯片連接圖形的大小，該絲網(wǎng)印刷裝置具有對進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形進行更改和定位用的工件對準機構(gòu)；進行上述絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)印刷機構(gòu)；以及在上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置和上述絲網(wǎng)印刷的設(shè)定位置之間，使保持上述工件對準機構(gòu)和上述工件的工作臺移動用的工作臺移動機構(gòu)，利用上述工件對準機構(gòu)對每個形成在上述工件上的芯片連接圖形，進行相對于上述絲網(wǎng)掩模的定位，利用上述工作臺移動機構(gòu)將上述芯片連接圖形已定位的工件移動到上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)的設(shè)定位置，利用上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)在上述已定位的芯片連接圖形上絲網(wǎng)印刷上述焊錫漿料，利用上述工作臺移動機構(gòu)使上述絲網(wǎng)印刷后的工件返回到上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置。
5.如權(quán)利要求4所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于，上述工件對準機構(gòu)具有工件移動機構(gòu)，用于更改進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形；工件微動機構(gòu)，用于使上述工件微動，使進行上述絲網(wǎng)印刷的芯片連接圖形相對于上述絲網(wǎng)掩模進行定位；以及固定圖像處理像機，用于測量上述芯片連接圖形的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于，上述工件微動機構(gòu)具有平行微動機構(gòu)，使上述工件在與上述絲網(wǎng)掩模相平行的面內(nèi)進行平行移動；以及旋轉(zhuǎn)微動機構(gòu)，使上述工件在與上述絲網(wǎng)掩模相平行的面內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)移動。
7.權(quán)利要求4～6中的任一項所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于，上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)具有上述絲網(wǎng)掩模；絲網(wǎng)升降機構(gòu)，用于使上述絲網(wǎng)掩模相對于上述工件進行升降；印刷頭，其將上述焊錫漿料保持在內(nèi)部，而且使內(nèi)部保持的焊錫漿料從形成在前端的狹縫噴咀中噴出；頭升降機構(gòu)，用于使上述印刷頭相對于上述絲網(wǎng)掩模進行升降，而且將上述印刷頭的前端按壓到絲網(wǎng)掩模上；以及頭移動機構(gòu)，用于使上述印刷頭的前端與上述絲網(wǎng)掩模面相平行地按一定速度進行移動。
8.如權(quán)利要求7所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于利用上述頭升降機構(gòu)來控制上述印刷頭的前端對絲網(wǎng)掩模的按壓力。
9.如權(quán)利要求7所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于利用擠壓機構(gòu)來控制被保持在上述印刷頭的內(nèi)部的焊錫漿料從狹縫噴咀中的噴出壓力。
10.如權(quán)利要求4～6中的任一項所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于為了進行上述定位，在上述絲網(wǎng)掩模上形成用于印刷對準標記的圖形，最初，利用上述絲網(wǎng)印刷機構(gòu)在偽工件上進行絲網(wǎng)印刷，利用上述工作臺移動機構(gòu)，使絲網(wǎng)印刷了上述對準標記的偽工件返回到上述工件對準機構(gòu)的設(shè)定位置，利用上述固定圖像處理像機，測量上述對準標記的位置，來進行圖像存儲，利用該被存儲的對準標記的位置，進行以后在上述工件上形成的芯片連接圖形的定位。
11.如權(quán)利要求4～6中的任一項所述的絲網(wǎng)印刷裝置，其特征在于上述工件由形成了導體圖形的多層熱塑性樹脂薄膜粘合而成的多層板而構(gòu)成。
全文摘要
一種絲網(wǎng)印刷方法及其使用的絲網(wǎng)印刷裝置(100)，在布置多個相同芯片連接圖形(1a)而成的工件(10)上，絲網(wǎng)印刷焊錫漿料(3)，其中，絲網(wǎng)印刷用的絲網(wǎng)掩模(21)形成為覆蓋1個芯片連接圖形(1a)的大小，對每個形成在工件(10)上的芯片連接圖形(1a)進行相對于絲網(wǎng)掩模(21)的定位，在該被定位的芯片連接圖形(1a)上絲網(wǎng)印刷焊錫漿料(3)。
文檔編號H05K3/12GK1830667SQ200610058888
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者鄉(xiāng)古倫央, 谷口敏尚, 坂井田敦資, 竹田喬一 申請人:株式會社電裝