(57)【要約】      （修正有）【課題】はんだプリコート部が形成されたプリント基板の他のランドにはんだペーストを供給する際に、はんだプリコート部の高さの影響を受けず、微小電子部品と大型電子部品との配置間隔に影響を与えず、さらにはんだペーストの漏出を解消する印刷マスク、および大型電子部品のランドへの印刷とはんだプリコート上へのフラックス塗布を同時に行い、工程が短縮されたプリント基板を実装化する方法を提供する。【解決手段】一部のランド１２ａに固化したはんだ１３を有するプリント基板１１の他のランド１２ｂ上にはんだペースト１５を印刷する印刷マスク１であって、該印刷マスク１が外側の金属材からなるマスク３とプリント基板側の緩衝材からなるマスク５とが積層されてなり、該緩衝材が少なくとも該ペースト１を印刷するための該マスク５の開口部２の近傍および該プリント基板１１の固化したはんだ１３とその近傍に対応して存在するように固定して形成。【選択図】図９
2009094251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部のランドに固化したはんだを有するプリント基板の他のランド上にはんだペーストを印刷する印刷マスクであって、該印刷マスクが外側の金属材からなるマスクとプリント基板側の緩衝材からなるマスクとが積層されてなり、該緩衝材が少なくとも該ペーストを印刷するための該マスクの開口部の近傍および該プリント基板の固化したはんだとその近傍に対応して存在するように固定して形成されてなることを特徴とする印刷マスク。
【請求項２】
前記緩衝材は、前記固化したはんだの厚みを超える厚みを有することを特徴とする請求項１記載の印刷マスク。
【請求項３】
前記緩衝材は、前記金属マスクと接している面とは反対の面に固化したはんだに対応する位置を含んだ場所に溝が形成され、且つ該溝が金属マスクに未到達であることを特徴とする請求項１または２記載の印刷マスク。
【請求項４】
前記緩衝材は、シリコーンゴム材質から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷マスク。
【請求項５】
前記緩衝材は、フラックスを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の印刷マスク。
【請求項６】
一部のランドに固化したはんだを有するプリント基板の他のランド上にはんだペーストを印刷してプリント基板に実装する方法において、
該プリント基板の他のランドと該ペーストを印刷するための印刷マスクの開口部を位置合わせする工程、
位置あわせ工程後に印刷マスクとプリント基板とをコンタクトさせ、固化したはんだを沈み込ませ、該はんだにフラックスを塗布させる工程、
印刷マスク上に載置したはんだペーストを該印刷マスクの開口部に充填させ、プリント基板の他のランド上にはんだペーストを供給する工程、
該フラックスが塗布された固化したはんだ上、および印刷したプリント基板上の他のランド部のはんだペースト上に電子部品を搭載する工程、および
プリント基板を加熱することにより、固化したはんだならびにはんだペーストを溶融させ、電子部品をプリント基板に固着させる工程、とを含むことを特徴とする印刷マスクを使用したプリント基板の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷機を使用してプリント基板にはんだペーストを印刷する際に用いる印刷マスクに関し、特に、固化したはんだ（以下、はんだプリコート部と称す）を形成したプリント基板にさらにはんだペーストを印刷する際に用いる印刷マスクおよびそれを用いた実装方法に適用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器に搭載される各種電子部品を回路基板にはんだ付けする方法としては、リフローやフローによる表面実装方法が主流となっている。プリント基板の表面実装の方法として幅広く採用されているスクリーン印刷法によるリフローはんだ付け方法について以下に説明する。
【０００３】
図１３は、従来のスクリーン印刷法によるリフローはんだ付け方法を示す工程を説明する図である。図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、１０１はプリント基板、１０２は印刷マスク、１０３はＱＦＰ（Quad Flat Package）や２０１２チップ部品等に代表される大型電子部品のランド１０３ａに対応する印刷マスク１０２に形成された貫通孔、１０４は０６０３チップ部品等に代表される小型電子部品のランド１０４ａに対応する印刷マスク１０２に形成された貫通孔、１０５は印刷マスク１０２上に載せられるはんだペースト、１０６はスキージ、１０７はプリント基板１０１上に実装された大型電子部品、１０８はプリント基板１０１上に実装された小型電子部品である。
【０００４】
まず、図１３（ａ）に示すように、はんだペースト１０５をプリント基板１０１上のはんだ付けランドと同一形状の貫通孔１０３、１０４が施されている印刷マスク１０２上に載置する。次に、スキージ１０６を矢印の方向に摺動させることにより、はんだペースト１０５を印刷マスク１０２の貫通孔１０３、１０４に充填させる。最後に、印刷マスク１０２とプリント基板１０１を離反することにより、図１３（ｂ）に示すように、プリント基板１０１上のランド１０３ａ、１０４ａにはんだペースト１０５が供給される。
【０００５】
次に、図１３（ｃ）に示すように、大型電子部品１０７、小型電子部品１０８をプリント基板１０１上に部品搭載機により搭載する。次に、大気または窒素雰囲気下種々の熱源により加熱し、プリント基板１０１上に供給されているはんだペースト１０５を加熱溶融させ、大型電子部品１０７、小型電子部品１０８の端子等をプリント基板１０１上のランド１０３ａ、１０４ａに接合する。このような一連の工程で実施されている。
【０００６】
しかし、最近は携帯電話等に代表される近年の電子機器には、更なる高機能化、小型化の要求が高まっている。これらの要求に伴い、電子機器に搭載される電子部品も狭ピッチ化、小型化が進展しており、現在０６０３チップ部品より小型である０４０２チップ部品が市場に流通し始めている。この微小電子部品０４０２チップ部品の普及に伴い、大型電子部品と０４０２チップ部品とを同じ基板上に高品位にはんだ付けすることが強く求められてきている。
【０００７】
しかし、大型電子部品と０４０２チップ部品を同じ基板上に高品位にはんだ付けするのは、上記した従来のスクリーン印刷法では困難になってきている。すなわち、０４０２チップ部品の微小ランドに合わせて印刷マスクの貫通孔の面積を小さくした場合、アスペクト比（貫通孔１０４の幅と印刷マスク１０２の厚みとの比率）の関係ではんだペースト１０５が印刷マスク１０２の貫通孔１０４から抜けにくくなり、０４０２チップ部品の微小ランド上のはんだペースト量１０５が不足する傾向にある。また印刷マスク１０２の厚みを薄くすれば、アスペクト比が小さくなりこの問題は解消できるが、逆に大型電子部品のランド１０３ａ上のはんだペースト量１０５が不足し、大型電子部品との接合強度を確保できなくなるという問題が生じている。
【０００８】
このような問題を解決するために、あらかじめ、０４０２チップ部品の微小ランド部をはんだで被覆しておく方法が知られている（以下、この方法を「はんだプリコート法」という）。このはんだプリコート法の形成手段としては、たとえば、はんだによるめっきを施す方法、はんだレベラによる方法、および置換反応によりランド部に析出させる方法などがある。
【０００９】
以下に、上記の各種はんだプリコート法が適用されたプリント基板に対する電子部品の実装方法を説明する。
【００１０】
まず、プリント基板上の各はんだプリコート部の表面にフラックスを塗布し、その上に電子部品を搭載する。その後、プリント基板を加熱すると、フラックスによりはんだの酸化皮膜が除去され、はんだが溶融して、電子部品がプリント基板上にはんだ付けされる。
【００１１】
しかしこの方法は、狭ピッチ部のランドや０４０２チップ部品等の微小電子部品用の微小ランドに適用することを前提としているため、微小電子部品と大型電子部品とが混在するプリント基板に適用すると、面積の大きい大型電子部品のランドに対するはんだ量が不足するという問題がある。すなわち、はんだ量が少ないと、大型電子部品の接合に支障をきたす可能性が高くなる。このため、大型電子部品の面積の大きいランドに対しては、別工程ではんだを追加する必要がある。
【００１２】
したがって、一枚のプリント基板に微小電子部品と大型電子部品とを混在させる場合には、通常、微小電子部品のランド部にはんだを供給し、このはんだを固化し、はんだプリコート部を先に形成した後、大型電子部品のランド部にスクリーン印刷法によるはんだペーストを供給する。
【００１３】
しかし、はんだプリコートした基板に、さらにはんだペーストを印刷する際には、図１４に示すような問題が生じる。
【００１４】
図１４において、１１０ははんだプリコート部、１１３ａは微小電子部品のランド近傍の大型電子部品のランド、１１３ｂは微小電子部品のランドから離れた大型電子部品のランド、１１４ａは微小電子部品のランド、１０５ａは微小電子部品のランド近傍の大型電子部品のランド１１３ａ上の印刷マスク１１２の貫通孔に充填されたはんだペーストである。１０５ｂは微小電子部品のランドから離れた大型電子部品のランド１１３ｂ上の印刷マスク１１２の貫通孔に充填されたはんだペーストである。
【００１５】
図１４に示すように、大型電子部品のランド１１３ａの近傍にはんだプリコート部１１０を有するプリント基板１１１において、大型電子部品のランド１１３ａ上にはんだペースト１０５を印刷する場合、印刷マスク１１２の下面がはんだプリコート部１１０に接触するため、プリント基板１１１と印刷マスク１１２との間に隙間が生じてしまう。すなわちはんだプリコート部１１０の高さが原因となり、局部的に印刷マスク１１２とプリント基板１１１との密着性が悪くなる。
【００１６】
すなわち、はんだプリコート部１１０から離れた大型電子部品のランド部１１３ｂには適量のはんだペーストが供給されるのに対し、はんだプリコート部１１０の近傍の大型電子部品のランド１１３ａへのはんだ供給量が多くなり、両者間ではんだ量のばらつきが顕著になるという問題点がある。
【００１７】
また、印刷マスク１１２の貫通孔内に充填されたはんだペースト１０５ａの一部が、前記した隙間から印刷マスク１１２の下面に漏出し、印刷マスク１１２の下面にはんだペースト１０５ａが付着しやすいという問題点もあった。このように印刷マスク１１２の下面に付着したはんだペースト１０５ａは、次のプリント基板にはんだペースト１０５を供給する際に、プリント基板１１１に転写されてしまい、プリント基板のランド間にブリッジが生じるという問題がある。
【００１８】
これらの問題点を解消する方法として、図１５に示すように、スクリーン印刷に使用する印刷マスクの厚みを変えて複数回印刷することで、はんだ供給量を各電子部品にあわせて調整する印刷方法が提案されている（たとえば、特許文献１）。以下にこの工程を簡単に説明する。
【００１９】
図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、微小電子部品のランド１１４ａ上には薄い印刷マスク１２２ではんだペースト１１５を供給する。つぎに図１５（ｃ）に示すように、２回目以降の印刷は、先に使用した印刷マスク１２２よりも厚くし、大型電子部品のランド１１３ａに対応する貫通孔１１３を有し、且つ印刷マスクの裏面側に先の印刷段階以前のはんだペースト１１５部分に相当する範囲をハーフエッチングにより凹形状に加工した印刷マスク１２６を使用する。最後に、公知のスクリーン印刷法により大型電子部品のランド１１３ａ上にはんだペースト１１７を充填し、プリント基板１１１と印刷マスク１２６を離反させて、大型電子部品のランド１１３ａ上にはんだペースト１１７を形成する。以上の工程により、はんだ供給量を各電子部品にあわせて調整している。
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−６０７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、該特許文献に記載された方法によれば、各電子部品のランドに対し、はんだ供給量を変えることは可能ではあるが、先に印刷したはんだペースト１１５はペースト状態であるため、ハーフエッチングにより凹形状に加工された印刷マスク１２６が少しでもずれてしまうと、折角印刷したはんだペースト１１５の形状が崩れてしまい、電子部品搭載前に、はんだペースト１１５同士がブリッジしてしまう。またハーフエッチングにより形成された凹形状部は、印刷マスクの肉厚が薄いため、ハーフエッチング部が広い範囲に形成されている場合は、印刷時のスキージ移動により、凹形状部が押えられて変形することが考えられ、この場合も、はんだペースト１１５の形状が崩れるという問題がある。
【００２２】
これらの問題点に対し、印刷したはんだペースト１１５の形状を保持するために、先に印刷したはんだペースト１１５を一旦加熱溶融させることにより固形状態にし、凹形状部を有する印刷マスク１２６を使用し、大型電子部品のランドへはんだ供給をすることが考えられる。
【００２３】
しかし、凹形状部を有する印刷マスク１２６を使用する場合、凹形状部の端部から最低でも約１００μｍの間隔を設けなければ、印刷マスク１２６の貫通孔１１３を施すことができない。したがって、はんだプリコート部近傍のランドへの印刷マスクによるはんだ供給が困難であり、実質的にはんだプリコート部近傍に大型電子部品のランドが配置できなくなる。その結果、設計の自由度が悪いという問題点があることになる。
【００２４】
以上より、微小電子部品と大型電子部品が混在した基板を実現することは可能なものの、微小電子部品と大型電子部品との間隔が制限され、プリント基板の小型化を実質的に実現するのは困難であった。
【００２５】
本発明の目的は、はんだプリコート部が形成されたプリント基板の他のランドにはんだペーストを供給する際に、はんだプリコート部の高さの影響を受けない印刷マスクを提供することである。また、別の目的は、微小電子部品と大型電子部品との配置間隔に影響を与えない印刷マスクを提供することである。別の目的は、はんだペーストの漏出を解消する印刷マスクを提供することである。さらに、別の目的は大型電子部品のランドへの印刷とはんだプリコート上へのフラックス塗布を同時に行い、工程が短縮されたプリント基板を実装化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、一部のランドに固化したはんだを有するプリント基板の他のランド上にはんだペーストを印刷する印刷マスクであって、該印刷マスクが外側の金属材からなるマスクとプリント基板側の緩衝材からなるマスクとが積層されてなり、該緩衝材が少なくとも該ペーストを印刷するための該マスクの開口部の近傍および該プリント基板の固化したはんだとその近傍に対応して存在するように固定して形成されてなることを特徴とする印刷マスクである。
【００２７】
さらに本発明の印刷マスクは、前記緩衝材が、前記固化したはんだの厚みを超える厚みを有することを特徴とする。
【００２８】
さらに本発明の印刷マスクは、前記緩衝材が、前記金属マスクと接している面とは反対の面に固化したはんだに対応する位置を含んだ場所に溝が形成され、且つ該溝が金属マスクに未到達であることを特徴とする。
【００２９】
さらに本発明の印刷マスクは、前記緩衝材が、シリコーンゴム材質から形成されていることを特徴とする。
【００３０】
さらに本発明の印刷マスクは、前記緩衝材が、フラックスを含有することを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、一部のランドに固化したはんだを有するプリント基板の他のランド上にはんだペーストを印刷してプリント基板に実装する方法において、
該プリント基板の他のランドと該ペーストを印刷するための印刷マスクの開口部を位置合わせする工程、
位置あわせ工程後に印刷マスクとプリント基板とをコンタクトさせ、固化したはんだを沈み込ませ、該はんだにフラックスを塗布させる工程、
印刷マスク上に載置したはんだペーストを該印刷マスクの開口部に充填させ、プリント基板の他のランド上にはんだペーストを供給する工程、
該フラックスが塗布された固化したはんだ上、および印刷したプリント基板上の他のランド部のはんだペースト上に電子部品を搭載する工程、および
プリント基板を加熱することにより、固化したはんだならびにはんだペーストを溶融させ、電子部品をプリント基板に固着させる工程、とを含むことを特徴とする印刷マスクを使用したプリント基板の実装方法である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、はんだプリコート部が固化しているので、印刷マスクに設けた緩衝材で押えても変形することはなく、はんだプリコート部を緩衝材で隠蔽して、はんだプリコート部以外のランドへ良好なはんだペースト形状を確保することができる。また、金属マスクに凹形状部はなくほぼ同一厚さで形成されており、マスク開口部（以下、貫通孔という）は自由に孔をあけられるので、微小電子部品と大型電子部品との配置間隔に影響を与えることがない。また、緩衝材は全面に設けられてもよいが、少なくとも貫通孔の近傍およびプリント基板の固化したはんだとその近傍に対応して存在するように形成されるので、緩衝材の変形負荷が小さく、容易に変形できる。よって、印刷マスクと基板とを確実に密着させることが可能になるため、安定した印刷状態を確保できる。また印刷マスクとランドの間の隙間からのはんだペーストの漏出は緩衝材により阻止されるので、はんだペーストが印刷マスクの下面に付着することはない。
【００３３】
さらに本発明によれば、緩衝材が、はんだプリコート部の厚みを超える厚さを有するので、はんだプリコート部の高さを確実に吸収することができるため、はんだプリコート部以外のランドへさらに良好なはんだペースト印刷ができる。すなわち、固化したはんだの高さ、形状が異なっても、緩衝材が容易に変形してこれらの変化を吸収して次のはんだペースト印刷が問題なくできる。はんだプリコート部の厚みとは、最も高い厚みをもつはんだプリコート部の厚みをいう。
【００３４】
さらに本発明によれば、前記緩衝材が、はんだプリコート部を含んだ場所のみに溝を有するので、緩衝材の変形負荷がさらに小さく、さらに容易に変形できる。よって、印刷マスクと基板とをさらに確実に密着させることが可能になるため、安定した印刷状態を確保できる。また、後記のフラックスをはんだプリコート部にさらに均一に塗布することができる。
【００３５】
さらに本発明によれば、シリコーンゴム系材質から形成される緩衝材は容易に変形してはんだプリコート部に密着すると同時に基板表面にも粘着性を有するので、作業中に動かない安定した印刷マスクとすることができる。
【００３６】
さらに本発明によれば、緩衝材のはんだプリコート部への密着性が良好であるので、緩衝材が含有するフラックスをはんだプリコート部にまんべんなく塗布することができる。
【００３７】
また本発明の印刷方法によれば、大型電子部品のランドへの印刷とはんだプリコート上へのフラックス塗布を同時に行うことができるため、従来、大型電子部品のランド上へのはんだペースト印刷後に実施していたはんだプリコート部へのフラックス供給工程をなくすことが可能になり、実装工程のタクトタイム低減が可能になり、生産性の向上に寄与する。また、フラックス供給装置が不要になり、設備コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、この発明を図示により実施の形態を詳細に説明する。
図１に実施の形態における印刷マスクの模式的断面図、図２、図３は同実施の形態における図１の印刷マスクに構成される各マスクの模式的断面図である。図２はＳＵＳ部材からなる金属マスクの模式的断面図、図３は緩衝材からなる緩衝材マスクの模式的断面図である。
【００３９】
図１に示すように、本実施の形態に係る印刷マスク１は、はんだペースト印刷用の貫通孔を有するＳＵＳ部材の金属マスク３とはんだペースト印刷用の貫通孔を有する緩衝材マスク５の２つのマスクから構成される積層体であり、貫通孔の位置、大きさを同一とする。
【００４０】
図２に示すように、金属マスク３は、チップ部品を搭載するランドに対応する四角形状の貫通孔４が、レーザ加工により開けられた６０μｍ厚のＳＵＳ部材から構成される。金属材マスクの材質としてはＳＵＳ３０４が好ましく使用できる。貫通孔の大きさの例として、たとえば、大型電子部品（たとえば、２０１２チップ部品）に対する貫通孔寸法は１１００μｍ×１５００μｍであり、微小電子部品（１６０８チップ部品）に対する貫通孔寸法は７００μｍ×８００μｍが挙げられる。
【００４１】
一方、図３に示すように、緩衝材マスク５は金属マスク３と同一の外形寸法を有し、貫通孔６も金属マスク３と同一位置に同一寸法にて設けられた緩衝材から構成される。
【００４２】
この緩衝材マスク５の厚みは、はんだプリコート部の厚みを吸収する必要があるため、はんだプリコート部の厚みを超える厚みが好ましい。厚みの一例として、金属マスクの厚みが６０μｍ、緩衝材マスクの厚みが６０μｍで合計１２０μｍが挙げられる。図３では、はんだプリコート部の厚みが４０μｍ厚の場合を想定し、６０μｍ厚とした。
【００４３】
また、緩衝材の材質としては、はんだプリコート部の形状、高さにあわせて容易に変形できれば特に限定はないが、弾力性に富むゴム状の材質が好ましい。具体的には、たとえばシリコーン系ゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどのゴムなどが挙げられる。これらの中でも、シリコーン系ゴムは基板表面やはんだプリコート部にも粘着性を有するので、操作中にも印刷マスクが動きにくくなり、安定した印刷ができるのでより好ましい。また、緩衝材が微細な孔がある多孔質の発泡ゴムなどであると後記のフラックスをよく含浸してはんだプリコート部に良好に塗布できるので好ましい。すなわち、多孔質のシリコーン系ゴムが特に好ましい。なお、緩衝材マスク５の貫通孔６の形成方法は、ウォータジェット加工法により容易に加工することができる。
【００４４】
貫通孔処理をした金属マスク３と緩衝材マスク５とを積層し固定する一体化は、たとえば熱硬化性エポキシ樹脂等をいずれかのマスクの表面に塗布し、貫通孔４、６同士を位置あわせし、硬化炉にて１５０℃×３０分間加熱して、金属マスク３と緩衝材マスク５とを貼り合わせる。次に、一体化した印刷マスク１の貫通孔２の側壁を研磨することで貼り合わせた際に滲みでた貼り合せ用の樹脂等を除去するとともに、貫通孔２の表面粗さＲａを３μｍ程度まで加工することで得られる。
【００４５】
図４はプリント基板と対向する面の緩衝材マスクの表面の状態を表す模式的平面図である。図４に示すように、緩衝材マスク５の表面には約５０μｍ程度の幅を有する格子状の切れ目７が５０μｍの間隔、５０μｍ深さで施してある。この切れ目７の加工方法は、サンドブラスト法などが適用できる。なおこの切れ目７の幅は、微小電子部品である０４０２チップ部品のランド寸法０．１ｍｍ×０．２ｍｍ上に形成したはんだプリコート部よりも小さいことが好ましい。緩衝材マスク５に切れ目７を設けることにより、緩衝材マスク５が変形しやすくなるため、はんだプリコート部の高さを確実に吸収することができる。
【００４６】
次に、印刷マスク１の緩衝材マスク５側の面、具体的には切れ目７に沿ってフラックスをディスペンサ等で滴下することにより、緩衝材マスク５の切れ目７にフラックスを含浸または塗布する。なお、フラックスが必要な部分は、はんだプリコート部のみで十分であるため、はんだプリコート部に対応する部分およびその近傍のみにフラックスを滴下するのが好ましい。滴下するフラックスの量は、緩衝材マスク５が変形した部分の表面にフラックスが滲みでる程度の量であればよい。このようにすれば、はんだプリコート部が緩衝材に沈み込むことにより緩衝材が変形し、切れ目７に充填されているフラックスがはんだ゛プリコート部の表面に塗布される。
【００４７】
緩衝材マスク５にフラックスを含有させることで、従来実施していたはんだプリコート部上へのフラックス塗布工程をなくすことができ、生産性の向上が可能になる。
【００４８】
図５、図６は印刷マスクの第２の実施の形態を示す模式図であり、図５は第２の実施の形態の印刷マスクの模式的断面図である。また図６は第２の実施形態の印刷マスクの緩衝材マスク側からみた模式的平面模式図である。
【００４９】
図５、図６に示すように、第２の実施の形態は、基板に形成したはんだプリコート部８に対応する部分およびその近傍ならびに印刷マスクの貫通孔２の近傍にのみに緩衝材５を設けた印刷マスク２０の構造である。このような構造にすることで、はんだプリコート部およびその近傍のみに緩衝材を配置しているため、緩衝材の変形負荷が小さく容易に変形できる。よって、印刷マスクと基板とを確実に密着させることが可能になるため、はんだペーストの滲みを防止することが可能になり、操作中にも安定した印刷状態を確保することができる。また金属マスク３の裏表面が外観で確認できるため、緩衝材マスク５に含有させたフラックスの量の確認が容易になる。すなわち、緩衝材マスク５を貼り合わせた面の金属マスク３の表面にフラックスが滲み出ているか否かでフラックスの量が十分であるかどうかを判断できる。
【００５０】
次に、はんだプリコート部８の厚み（以下、単に厚と記載する）に対する緩衝材マスク５厚を変え、はんだプリコート部８上に塗布されるフラックス塗布性ならびにそのフラックスを介し、電子部品を搭載し、リフロー接合した後のはんだ溶融性を検討した。
【００５１】
具体的には、はんだプリコート部８厚が２０μｍ、４０μｍ、６０μｍの３種類に対し、はんだプリコート部８上に０４０２チップ部品を搭載し、０４０２チップ部品に対するはんだプリコート部８の溶融性、ならびに２０１２チップ部品のランドの印刷性を評価した。なお評価したサンプル数は各条件に対し、１０サンプルである。
【００５２】
【表１】
2009094251.tif 000003
【００５３】
表１に示すように、はんだプリコート部厚と緩衝材厚が同じ場合、はんだプリコート厚６０μｍ、緩衝材厚６０μｍの場合は一部の２０１２チップ部品の端子のランドへの印刷性が悪かった。また、緩衝部の厚みがはんだプリコート部の厚みを超えている場合は、印刷性はすべて良好であった。はんだプリコート部８厚を少しでも超える厚みの緩衝材とすれば、はんだプリコート部厚を緩衝材が吸収できるので印刷性が良好となる。大型電子部品ランドへの印刷性は、印刷マスクとプリント基板との間に隙間がなく密着するため、印刷マスク裏面へのはんだペーストの回り込みもなく良好である。
【００５４】
次にはんだプリコート部上へのフラックス塗布性（転写性ともいう）について説明する。フラックスの材質は特に限定はなく公知のフラックスが使用できる。中でも粘着性のあるものが、マスクをはずした後でも、固化したはんだに長時間とどまりフラックスの効果を発揮できるので好ましい。このような市販品としては、たとえば粘着性のある「デルタラックス  ５２９Ｄ−１」（商標、千住金属社製）が挙げられる。なおここでは、はんだプリコート上部全面をフラックスが覆うとともに、０４０２チップ部品を搭載したときに、フラックスにより０４０２チップ部品が固定（タッキング）できた場合、良好であると判断した。
【００５５】
表１に示すように、はんだプリコート部２０μｍ厚に対し、緩衝材厚６０μｍの場合を除いて良好であった。はんだプリコート部２０μｍ厚に対し、緩衝材厚６０μｍの場合は、はんだプリコート部厚が緩衝材厚に対し、１／３程度しか沈み込んでいないため、はんだプリコート部をフラックスが覆っているものの０４０２チップ部品をタッキングするにはフラックス塗布量が不足していることが判明した。
【００５６】
はんだプリコート上に搭載した０４０２チップ部品の溶融性については、はんだプリコート上に０４０２チップ部品がタッキングされたはんだプリコート厚と緩衝材厚との組合せは、溶融性も良好であり問題なかった。
【００５７】
以上より、はんだプリコート部厚を超えるより厚みの緩衝材であれば、印刷性、はんだ溶融性等問題がないので好ましい。特にはんだプリコート部の厚みを超える厚みであって、３倍未満であるのがより好ましく、２倍程度が特に好ましい。
【００５８】
次に、図７〜図１２に基づいて、本実施の形態における印刷マスクを用いたプリント基板の実装方法について説明する。
【００５９】
図７は、本実施の形態における印刷マスクを用いた印刷方法のフローチャートを示す。図８〜図１２は本発明の印刷マスクを用いたプリント基板の実装方法の工程の模式的断面図である。
【００６０】
微小ランド部１２ａと大型電子部品のランド１２ｂが形成されているプリント基板において、０４０２チップ部品ならびに狭ピッチＩＣなどの微小ランド部のみに、はんだプリコート法により、はんだ皮膜を施したはんだプリコート基板１１を準備する。（図７のステップ１、図８）
【００６１】
準備したはんだプリコート基板１１上の大型電子部品を搭載するランドとそれに対向する印刷マスク１との貫通孔２を位置合わせする。位置合わせ後、印刷マスク１とプリコート基板１１とをコンタクトさせ、はんだペースト１５を印刷マスク１上に載置し、スキージ１６を矢印の方向に摺動させる。（図７のステップ２、図９）
【００６２】
スキージ１６の印刷マスク１上を摺動する際の押圧力により、プリコート部１３が印刷マスク１の緩衝材５に沈み込むとともに、印刷マスク1上に載置されたはんだペースト１５が印刷マスク１に形成された大型電子部品のランド部１２ｂに対応する貫通孔２に充填される。この際に、印刷マスク１の緩衝材５にフラックスが含浸されているため、緩衝材５に沈み込んだはんだプリコート部１３の表面にフラックスが塗布される。なおこの時点で、プリコート基板１１の表面と印刷マスク１の緩衝材の表面とが確実に密着している。（図７のステップ３、図１０）
【００６３】
次に、印刷マスク１もしくはプリコート基板１１を等加速モードなどによりプリコート基板１１から印刷マスク１を版離れさせる。この版離れにより印刷マスク１の貫通孔にスキージにより充填されたはんだペースト１７が、プリコート基板１１上の大型電子部品のランド１２ｂに塗布される。（図７のステップ４、図１１）
【００６４】
以上より、印刷マスクから版離れしたプリコート基板１１上のはんだプリコート部１３の表面にはフラックス１４が塗布されており、なおかつはんだプリコートされていない大型電子部品のランド部１２ｂには、適量のはんだペースト１７が供給される。
【００６５】
次に、微小電子部品のランド１２ａ上に形成したはんだプリコート部１３上ならびに大型電子部品のランド１２ｂ上に転写されたはんだペースト１７上に、各々対応する電子部品１０ａ、１０ｂを部品搭載機にて所定位置に搭載し、基板を加熱することにより、はんだプリコート１３部ならびにはんだペースト１７を溶融させ、各電子部品を基板上に固着させる。（図７のステップ５、図１２）
【００６６】
以上の通り、大型電子部品のランド部へのはんだ供給と同時に、はんだプリコート部にフラックス供給が可能になる。したがって、従来、大型電子部品ランド部へのはんだ供給後に行われていたフラックス供給工程をなくすことができるため、生産工程の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の印刷マスクの模式的断面図である。
【図２】本発明の印刷マスクを構成する金属マスクの模式的断面図である。
【図３】本発明の印刷マスクを構成する緩衝材マスクの模式的断面図である。
【図４】本発明の印刷マスクを構成する緩衝材マスクの模式的平面図である。
【図５】本発明の印刷マスクの第２の実施形態を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の印刷マスクの第２の実施形態を示す模式的平面図である。
【図７】本発明の印刷マスクを用いたプリント基板の実装方法を示す工程のフローチャートである。
【図８】本発明の実装方法におけるプリコート基板の模式的断面図である。
【図９】本発明の実装方法において、印刷マスクプリント基板にコンタクトさせる工程を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の実装方法において、印刷マスクをプリント基板にコンタクトさせた状態の模式的断面図である。
【図１１】本発明の実装方法において、印刷マスクを離版した後のプリント基板の模式的断面図である。
【図１２】本発明の実装方法において、はんだコート部、はんだペースト上へ電子部品を搭載した状態のプリント基板の模式的断面図である。
【図１３】従来のスクリーン印刷法によるリフローはんだ付け方法を示す工程を説明する図である。
【図１４】従来のスクリーン印刷法によるリフローはんだ付け方法を示す工程を説明する図である。
【図１５】従来のスクリーン印刷法によるリフローはんだ付け方法を示す工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，２０  印刷マスク
２，４，６  貫通孔
３  金属マスク
５  緩衝材マスク
５ａ  シリコーンゴム系材質
７  切れ目
８，１３  はんだプリコート部
１０ａ  大型電子部品
１０ｂ  微小電子部品
１１  はんだプリコート基板
１２ａ  微小電子部品のランド
１２ｂ  大型電子部品のランド
１４  フラックス
１５  はんだペースト
１６  スキージ
１７  転写されたはんだペースト
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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