(57)【要約】【課題】凸状部が形成されたメタルマスクを回路基板に重ね、このメタルマスク上に供給されるクリーム半田を前記回路基板上にスクリーン印刷する際に、凸状部の近傍であるか否かに関わらず、クリーム半田印刷量を均一かつ正確に制御できるクリーム半田印刷用スキージおよびクリーム半田印刷方法を提供する。【解決手段】メタルマスク３に密着するスキージ５の先端部に複数のスリット６を形成し、各スリット６を境界に一部ずつ独立して変形可能に構成する。これにより、メタルマスク３の平坦部に沿ってスキージ５を移動させる際に、平坦部に対してはスキージ５を変形なく密着させることができる一方で、凸状部３ａは前記スリット６を境界として自由に一部ずつ変形するスキージ５の変形部分で乗り越えることができ、凸状部３ａに隣接する開口部３ｂを通しても、凸状部３ａから離れた開口部を通してと同様にクリーム半田４を印刷可能である。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸状部が形成されたメタルマスクを回路基板に重ね、このメタルマスク上に供給されるクリーム半田を前記回路基板上にスクリーン印刷するためのクリーム半田印刷用スキージであって、
前記メタルマスクに密着する先端部に複数の切り込み部を形成し、各切り込み部を境界に一部ずつ独立して変形可能に構成したクリーム半田印刷用スキージ。
【請求項２】
切り込み部をスキージ長手方向に沿って等間隔に形成した請求項１記載のクリーム半田印刷用スキージ。
【請求項３】
切り込み部をスキージ長手方向に対して斜め方向に形成した請求項１記載のクリーム半田印刷用スキージ。
【請求項４】
移動方向に沿って複数枚並列に配列された請求項１から請求項３のいずれかに記載のクリーム半田印刷用スキージ。
【請求項５】
電子部品が実装された回路基板に、前記電子部品をカバーする凸状部が形成されたメタルマスクを重ね、このメタルマスク上に供給されるクリーム半田をスキージによって回路基板上にスクリーン印刷する際に、
先端部に複数の切り込み部が形成された前記スキージを前記メタルマスクの平坦部に沿って移動させてクリーム半田を掻き取り、前記メタルマスクの凸状部は前記切り込み部を境界として一部ずつ変形するスキージの変形部分で乗り越えることを特徴とするクリーム半田印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上に異種電子部品を混載実装する際に用いるクリーム半田印刷用スキージおよびクリーム半田印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板上に異種電子部品、たとえば半導体ベアチップと他の電子部品とを混載実装する際には、図７に示すように、まず半導体チップ１をフェイスダウン状態で回路基板２に実装する一次実装工程を行ない、その後に、実装された半導体チップ１をカバーする凸状部３ａが形成されたメタルマスク３を回路基板２に重ねて、他の電子部品のためのクリーム半田４をランド２ａ上にスクリーン印刷している（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４４２３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようなメタルマスク３を用いる場合、凸状部３ａに隣接した開口部３ｂと凸状部３ａから離れた開口部（図示せず）とを通して同時に回路形成ランド２ａに精度良くクリーム半田を印刷するのは困難である。つまり、汎用されているほぼ平板状のスキージを凸状部３ａに沿ってアップダウンさせながら印刷する際に、凸状部３ａに乗り上げたスキージによっては、凸状部３ａに隣接した開口部３ｂの余分なクリーム半田を掻き取ることはできず、凸状部３ａに隣接した開口部３ｂとその他の開口部とで別途にクリーム半田を掻き取る必要がある。そのため、スキージの動作が複雑になるだけでなく、クリーム半田印刷量にバラツキが生じるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するもので、クリーム半田印刷量を均一かつ正確に制御できるクリーム半田印刷用スキージおよびクリーム半田印刷方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、凸状部が形成されたメタルマスクを回路基板に重ね、このメタルマスク上に供給されるクリーム半田を前記回路基板上にスクリーン印刷するためのクリーム半田印刷用スキージであって、前記メタルマスクに密着する先端部に複数の切り込み部を形成し、各切り込み部を境界に一部ずつ独立して変形可能に構成したことを特徴とする。これによれば、メタルマスクの平坦部に沿う方向にスキージを移動させる際に、平坦部に対してはスキージを変形なく密着させることができる一方で、凸状部は前記切り込み部を境界として凸状部沿いに自由に一部ずつ変形するスキージの変形部分で乗り越えることができ、凸状部に隣接する開口を通しても凸状部から離れた開口を通してと同様にクリーム半田を印刷可能である。よって、凸状部の近傍領域であるか否かに関わらず、均一、高精度にクリーム半田を印刷できる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記したクリーム半田印刷用スキージにおいて、切り込み部をスキージ長手方向に等間隔に形成したもので、切り込み部が等間隔に存在することでメタルマスク上に均一に力が加わるので、より均一、高精度にクリーム半田を印刷できる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記したクリーム半田印刷用スキージにおいて、切り込み部をスキージ長手方向に対して斜め方向に形成したもので、特に、ウレタンゴムなどの硬度の高い材料で形成するスキージの先端部変形性を向上させることができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、移動方向に沿って複数枚並列に配列したもので、万が一、第１のスキージが凸状部を乗り越える時にその近傍の余分なクリーム半田を掻き取り残しても、第２のスキージ（さらにそれに続くスキージ）が掻き取ることになり、より均一、高精度にクリーム半田を印刷できる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、電子部品が実装された回路基板に、前記電子部品をカバーする凸状部が形成されたメタルマスクを重ね、このメタルマスク上に供給されるクリーム半田を回路基板上にスクリーン印刷する際に、先端部に複数の切り込み部が形成されたスキージを前記メタルマスクの平坦部に沿って移動させてクリーム半田を印刷し、前記メタルマスクの凸状部は前記切り込み部を境界として一部ずつ変形するスキージの変形部分で乗り越えるもので、凸状部の近傍領域であるか否かに関わらず、均一、高精度にクリーム半田を印刷できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１実施形態におけるスキージの構成を示す（ａ）斜視図、（ｂ）下面図である。
【００１２】
このスキージ５は、ウレタンゴムなどの弾性材料を用いて従来のスキージと同様にほぼ平板状に形成され、長手方向に沿う一側が印刷対象物に密着しやすいように剣先状に厚みが減じられている。したがって、長手方向に沿う他側を基端部として従来のクリーム半田印刷機に搭載可能である。
【００１３】
このスキージ５が従来のスキージと異なるのは、剣先状の先端部に、基端部へ向かう方向に切り込んだ複数のスリット６がスキージ５の長手方向に沿って配列されている点である。スリット６の切り込み深さ、スリット間隔は、各スリット６を境界として一部ずつ独立して変形可能に設定される。たとえば、剣先状の先端部の断面Ｖ形が最大幅１０ｍｍ、長さ２００ｍｍのウレタンゴム製スキージ５では、スリット６は１ｍｍ等間隔、深さ５ｍｍとなるように加工される。
【００１４】
以下、回路基板上に異種電子部品を混載実装する際の、上記したスキージを用いるクリーム半田印刷方法を説明する。
まず、図２に示すように、半導体チップ１をフェイスダウン状態で回路基板２に実装（フリップチップ実装）する一次実装工程を行ない、その後に、実装された半導体チップ１をカバーする凸状部（エンボス部）３ａが形成されたメタルマスク３を回路基板２に重ねる。
【００１５】
そして、クリーム半田印刷機（図示せず）に搭載されたスキージ５を、先端部が水平方向（メタルマスクの平坦部が配置された方向）に沿うように、且つ先端部全体がメタルマスク３の平坦部に均一に荷重を与えるように調整する。このときには、スキージ５のスリット６がメタルマスク３の凸状部３ａのエッジに沿うように設置、調整する必要は無い。
【００１６】
次に、図３（ａ）に横断面図を示すように、メタルマスク３上にクリーム半田４を吐出するとともに、スキージ５を水平方向に沿う所定の方向に移動させる。このことにより、メタルマスク３の平坦部に対しては、スキージ５の先端部が密着して移動し、この平坦部に開口した開口部３ｂ内にクリーム半田４を充填しつつ、開口部３ｂよりも上方の余分なクリーム半田４を掻き取って、ランド２ａ上にクリーム半田４を印刷する。
【００１７】
スキージ５が凸状部３ａに達すると、図３（ｂ）の横断面図、図３（ｃ）の縦断面図に示すように、スキージ５の一部は各スリット６を境界として凸状部３ａに沿って自由に変形しながら凸状部３ａを乗り越える一方で、スキージ５の残部は凸状部３ａの側方の平坦部に密着して移動し、この平坦部に開口した開口部３ｂ内にクリーム半田４を充填しつつ、開口部３ｂよりも上方の余分なクリーム半田４を掻き取って、ランド２ａ上にクリーム半田４を印刷する。その際には、スリット６が等間隔に存在しているためメタルマスク３に均一に力が加えられる。
【００１８】
その結果、図４（ａ）の横断面図、図４（ｂ）の縦断面図に示すように、凸状部３ａに隣接した開口部３ａにも凸状部３ａから離れた開口部３ｂと同様に均一にクリーム半田４が充填され、余分なクリーム半田４が開口部３ａ上に残留することはない。つまり、回路基板２の所定のランド２ａ上に各開口部３ａを通して夫々の開口体積と同等体積のクリーム半田４を印刷できるのである。
【００１９】
図示を省略するが、印刷終了後に、クリーム半田４の印刷部分に電子部品、表面実装部品を搭載し、クリーム半田４をリフロー工程で溶融させることにより、前記電子部品、表面実装部品を電気的に接続固定して回路形成する。
【００２０】
このようにして、凸状部３ａを有するメタルマスク３を用いてクリーム半田４を容易に且つ正確に印刷することができ、品質の良い異種電子部品混載実装回路基板を製造できる。
【００２１】
図５は本発明の第２実施形態におけるスキージの（ａ）正面図、（ｂ）下面図である。
このスキージ５が第１実施形態のものと異なるのは、スリット８がスキージ長手方向に対して斜め方向に形成された点である。
【００２２】
このことにより、特に硬度の高いウレタンゴムを材料とするスキージ５の先端部の変形性を向上させることができる。スリット７を斜め方向に形成する際の角度αは、スリット間隔ｄとスキージ５の厚み方向におけるスリット７の寸法ａとによって決まり、隣接するスリットが重なって、独立変形が阻害されることがないように、ｔａｎα≧ａ／（ｄ／２）の関係を満たすものとされる。
【００２３】
図６は本発明の第３実施形態におけるスキージの側面図である。
第１のスキージ５Ａ，第２のスキージ５Ｂがその移動方向に沿って複数枚並列に配列されている。各スキージ５Ａ，５Ｂは上記した第１実施形態、第２実施形態のいずれかのタイプである。
【００２４】
このことにより、万が一、第１のスキージ５Ａが凸状部３ａを乗り越えるときにその周囲のクリーム半田４を掻き取り残しても、第２のスキージ５Ｂが掻き取ることになり、より均一、高精度にクリーム半田４を印刷可能となる。
【００２５】
なお、上記した各実施形態では、スキージ５の形状を先端が剣先状をなすものとして説明したが、これに限定されるものではなく、他の形状のスキージ、たとえば剣先状先端を持たない平板状のものに同様にスリットを形成しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００２６】
また、スキージ５の材料をウレタンゴムとして説明したが、ウレタン以外の樹脂材料などで作製しても同様の効果が得られることは明らかである。
上記したクリーム半田印刷方法は、フレキシブルフィルム等、様々な回路基板に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スキージの先端部に複数の切り込み部を形成して、各切り込み部を境界に一部ずつ独立して変形可能としたことにより、半導体チップ等が実装された回路基板に、半導体チップ等を覆う凸状部が形成されたメタルマスクを重ねて、クリーム半田印刷を容易に且つ正確に行なうことが可能になり、品質の良い異種電子部品混載実装回路基板を容易に製造可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１実施形態におけるスキージの構成図
【図２】
図１のスキージを回路基板上に設置した状態を示す断面図
【図３】
図２のスキージを移動させて回路基板上にクリーム半田を印刷する状態を示す断面図
【図４】
図３のスキージによる印刷工程を終了した回路基板の状態を示す断面図
【図５】
本発明の第２実施形態におけるスキージの構成図
【図６】
本発明の第３実施形態におけるスキージの構成図
【図７】
スキージによるクリーム半田印刷方法が用いられる、従来よりある異種電子部品混載実装回路基板の断面図
【符号の説明】
２    回路基板
２ａ    ランド
３    メタルマスク
３ａ    凸状部
３ｂ    開口部
４    クリーム半田
５    スキージ
６    スリット（切り込み部）
７    スリット（切り込み部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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