(57)【要約】 【課題】  印刷された半田ペーストの直径を大きくしなくとも、半田ペーストの抜け性を向上させる。【解決手段】  印刷装置はマスクを備える。このマスクは、円形の開口本体と、開口本体の周縁から外側に延びる少なくとも一つのスリットとを含む開口を備える。マスクのスリットの幅は、半田ペースト内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値である。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の開口本体と、前記開口本体の周縁から外側に延びる少なくとも一つのスリットとを含む開口を備えるマスクの前記スリットの幅は、半田ペースト内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値であることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置において、
前記マスクは、基板上に前記半田ペーストを印刷するものであり、
前記開口本体の開口面積は、前記開口本体の側面の表面積の１／２倍よりも大きいことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
円形の開口本体と、前記開口本体の周縁から外側に延びる少なくとも一つのスリットとを含む開口を備えるマスクの前記開口本体を介して、基板上に半田ペーストを印刷し、
前記スリットの幅は、前記半田ペースト内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値に設定されていることを特徴とする印刷方法。
【請求項４】
請求項３記載の印刷方法において、前記開口本体の開口面積は、前記開口本体の側面の表面積の１／２倍よりも大きいことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置及び印刷方法に係り、特に半導体装置を製造する際に用いられる印刷装置及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、基板に半導体チップ等の部品を実装する場合、基板上の端子部分に半田ペーストを印刷して、その上に部品を搭載し、その後加熱することで、半田ペーストを溶融させ部品と基板とを接続させている。半田ペーストを基板上に印刷する際においては、端子部分に対応する位置に開口が形成されたマスクが用いられており、このマスクを介して印刷することで基板上の端子部分に半田ペーストが塗布されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ファインピッチ部品や微小部品を実装する際においては、各部品の端子部に対応させるべく、マスクにより印刷された各半田ペーストを小さくする必要がある。ここで、マスクの開口を単に小さくしてしまうと、印刷後であっても半田ペーストが開口内に残存してしまい、適切な量が基板上に印刷されない可能性がある。一方、マスクの開口の厚さを１とした場合、マスクの開口径を２以上にすると側面の摩擦の影響を減らすことができ、半田ペーストの抜け性がよくなる。しかし、マスクの開口径を極力大きくした場合には、印刷された半田ペースト同士が基板上で接触してしまい、ショートしてしまうおそれがある。
このため、本発明の課題は、印刷された半田ペーストの直径を大きくしなくとも、半田ペーストの抜け性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
円形の開口本体と、前記開口本体の周縁から外側に延びる少なくとも一つのスリットとを含む開口を備えるマスクの前記スリットの幅は、半田ペースト内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値であることを特徴とする印刷装置が提供される。
【０００６】
上記印刷装置において好ましくは、
前記マスクは、基板上に前記半田ペーストを印刷するものであり、
前記開口本体の開口面積は、前記開口本体の側面の表面積の１／２倍よりも大きい。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、
円形の開口本体と、前記開口本体の周縁から外側に延びる少なくとも一つのスリットとを含む開口を備えるマスクの前記開口本体を介して、基板上に半田ペーストを印刷し、
前記スリットの幅は、前記半田ペースト内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値に設定されていることを特徴とする印刷方法が提供される。
【０００８】
上記印刷方法において好ましくは、前記開口本体の開口面積は、前記開口本体の側面の表面積の１／２倍よりも大きい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、印刷された半田ペーストの直径を大きくしなくとも、半田ペーストの抜け性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマスクの概略構成を示す上面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る開口の概略構成を示す上面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る印刷方法の一工程を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る印刷方法の一工程を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る印刷方法完了後の一工程を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る印刷方法完了後の一工程を示す説明図である。
【図８】図２に示すマスクの変形例を示す上面図である。
【図９】図８のIX−IX切断線から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、印刷装置１には、基板２（図４参照）を支持する台座３と、台座３に対して対向配置されるマスク４と、マスク４の上面を摺擦するスキージ５とが備えられている。
【００１３】
マスク４は、台座３に対して接離するものであり、台座３上に基板２が設置される際には台座３から離間し、台座３上に基板２が設置されると該基板２の上面にセットされるようになっている。
図２は、マスク４の概略構成を示す上面図である。図２に示すようにマスク４は、例えばニッケル等の金属からなる板状のマスク本体４１と、マスク本体４１の所定箇所に形成された複数の開口４２とを備えている。ここで、マスク本体４１の所定箇所とは、マスク４が基板２上にセットされた際に、基板２の実装用のパッド２１１（図４参照）に対応する箇所のことである。
【００１４】
図３は、開口４２の概略構成を示す上面図である。開口４２は、円形の開口本体４２１と、開口本体４２１の周縁から放射状に外側に延びる複数のスリット４２２とを備えており、全体としてマスク本体４１を貫通している。
【００１５】
開口本体４２１は、その内径がマスク本体４１の上面から下面にかけて一定な円筒形状に形成されている。なお、開口本体４２１の内径が下面に行くにつれて広がるようなテーパー状の円錐台状に形成してもよい。こうした場合、抜け性をより高めることができる。
【００１６】
各スリット４２２の幅Ｈは、基板２に印刷される半田ペーストＰ内の半田粒子の粒径よりも小さい値に設定されている。具体的には、半田ペーストＰに含まれる半田粒子の平均粒径である３０〜４０μｍよりも小さい値である２０μｍ以下に、スリット４２２の幅Ｈが設定されている。平均粒径には、個数平均径の重み付け平均を採用する。スリット４２２の幅Ｈ以下の粒子径は個数平均で１％以下である。つまり、平均で半田粒子１００個あたり９９個以上がスリット４２２の幅Ｈを超えていることになる。
ここで、一般的に、開口本体４２１の開口面積が、開口本体４２１の側面の表面積の１／２倍よりも大きければ、半田ペーストＰの抜け性が適したものになると言われている。このことから、開口本体４２１の開口面積が開口本体４２１の側面の表面積の１／２倍よりも大きくなるようにスリット４２２の設置個数を設定する。具体的に、マスク本体４１の厚さをｚ、開口本体４２１の半径をｒ、スリット４２２の設置個数をｎとすると、開口面積＞開口側面の表面積／２という関係は、πｒ２＞（２πｒｚ−ｎｚＨ）／２となり、これを満たす設置個数ｎを採用する。
【００１７】
次に、本実施形態の印刷方法について説明する。
まず、図４に示すように、台座３上に基板２を設置し、基板２の上面にマスク４をセットする。このとき、基板２の実装用のパッド２１１と、開口４２とを位置合わせする。そして、マスク４の上面の一端部にあるスキージ５の進行方向側に半田ペーストＰを載せる。その後、スキージ５がマスク４の上面を摺擦して図４における一点鎖線の位置に移動すると、半田ペーストＰが開口４２内に進入し、基板２上に印刷される。ここで、開口４２のスリット４２２には、半田ペーストＰの半田粒子はほとんど進入していない。
【００１８】
印刷後には、図５に示すようにマスク４を基板２から離間させる。このとき、開口４２内にある半田ペーストＰがパッド２１１上に残存する。なお、上述したようにスリット４２２内には半田粒子がほとんど進入していないため、パッド２１１上の半田ペーストＰの形状は略円筒状となる。これにより、印刷方法は終了する。
【００１９】
その後、図６に示すように、図示しないマウンタで半導体部品１００を基板２上に設置する。このとき、半導体部品１００の端子１０１と、基板２上の半田ペーストＰとを位置合わせする。
次いで、リフロー炉によって加熱することで、図７に示すように半田ペーストＰを溶融し、半導体部品１００の端子１０１と基板２の実装用のパッド２１とを溶着する。
【００２０】
以上のように、本実施形態によれば、マスク４の開口４２におけるスリット４２２の幅Ｈが、半田ペーストＰ内に含まれる半田粒子の粒径よりも小さい値に設定されているので、半田ペーストＰの直径を大きくしなくとも、半田ペーストＰとマスク４との接触面積を小さくすることができ、半田ペーストの抜け性を向上させることができる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、開口４２の全体がマスク本体４１を貫通している場合を例示して説明したが、図８及び図９に示す開口４２ａのように、開口本体４２１ａだけは全体的にマスク本体４１ａを貫通させ、スリット４２２ａの上部だけは閉塞させてもよい。スリット４２２ａの幅Ｈを半田粒子の平均粒径以下にしていたとしても、スリット４２２ａの上部が閉塞されていなければ、平均粒径未満の半田粒子がスリット４２２ａ内に進入するおそれがある。しかし、スリット４２２ａの上部が閉塞されていれば、平均粒径未満の半田粒子であってもスリット４２２ａ内に進入しにくくなり、より高い抜け性を維持することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１      印刷装置
２      基板
３      台座
４      マスク
５      スキージ
２１      パッド
４１      マスク本体
４２      開口
１００      半導体部品
１０１      端子
４２１      開口本体
４２２      スリット
Ｈ      幅
Ｐ      半田ペースト
【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】
2012074429.tif 000009
【図８】
2012074429.tif 000010
【図９】
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