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焊膏的印刷方法與流程

文檔序號:11643449閱讀:879來源:國知局
焊膏的印刷方法與流程
本申請是申請日為2012年6月8日、申請號為201280029200.9、發明名稱為“焊膏”的申請的分案申請。本發明涉及將焊料粉末和焊劑混合而生成的焊膏,尤其涉及能夠填充到微小開口而形成焊料凸塊的焊膏。
背景技術
:用于組裝電子基板的smt工序的第一階段開始于將混合焊料粉末和焊劑而制作的焊膏適量地供給到基板上。在將焊膏供給到基板上的方法當中,有被稱為絲網印刷的方法。圖10a、圖10b、圖10c、圖10d、圖10e和圖10f為示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。絲網印刷中,如圖10a所示,將網版104和基板101如圖10b所示地密合,所述網版104是由形成有與對準基板101的電極102相對應的開口部103的鋼板構成的。如圖10c所示,在將焊膏s載置于網版104上的狀態下,如圖10d所示地使刮板105邊與網版104密合邊沿箭頭f方向滑動,從而將焊膏s填充到開口部103,接著,用刮板105刮取多余的焊膏s,從而如圖10e所示僅在網版104的開口部103填充焊膏s。然后,如圖10f所示,使網版104與基板101脫離,從而將填充于網版104的開口部103的焊膏s轉印到基板101側。絲網印刷在連續生產相同機種的基板時是最廉價的,已經作為能夠準確供給焊膏的方法而普及,此外,作為能夠在隨著基板的小型化和電極的窄間距化而越發極小極窄化了的焊接部供給焊膏的方法,依然維持著其地位。然而,smt工序在第一階段中進行焊膏的供給,然后,就輪到了部件搭載、接著利用加熱來焊接的工序。焊膏的供給中發生不良情況時,作為后續工序的部件搭載、利用加熱的焊接無論在如何優異的條件下進行,也無法彌補供給所造成的損失。因此,焊膏的供給被視為smt工序中最重要的工序。關于印刷時的不良情況的對策,過去研究了焊膏的粘性和焊料粉末粒徑的優化、印刷條件的優化等,逐漸確立了大致的印刷方法。另一方面,在電子器件的組裝中,尤其是作為在器件上形成焊料凸塊的方法,有被稱為薄膜法的印刷方法。圖11a、圖11b、圖11c、圖11d、圖11e和圖11f為示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。在薄膜法中,如圖11a所示在基板101上貼附薄膜106,如圖11b所示通過蝕刻去除想要供給焊膏的位置,在薄膜106上形成開口部107。如圖11c所示,在將焊膏s載置于薄膜106上的狀態下,如圖11d所示地使刮板105邊與薄膜106密合邊滑動,從而將焊膏s填充到開口部107,接著,用刮板105刮取多余的焊膏s,從而僅在薄膜106的開口部107填充焊膏s。接著,在貼合有薄膜106的狀態下,將基板101投入到回流焊爐中,如圖11e所示地形成焊料凸塊108,然后,如圖11f所示地將薄膜106用剝離材料從基板101剝離。在上述絲網印刷法中,當電極的窄間距化推進、網版上形成的開口部變得微小時,在將網版從基板剝離時,焊膏殘留在網版的開口部而從基板脫離,有時沒有填充足夠的焊料量。另一方面,在薄膜法中,使焊膏熔融而形成焊料凸塊后,將薄膜剝離,由此使焊料凸塊在基板的電極側形成,因此焊料量是一定的。另一方面,在絲網印刷法的領域中,提出了如下的技術:在大氣壓下用刮板將糊狀或墨狀的涂布物印刷到被印刷物上之后,將被印刷物放置在規定的高真空下,從而使氣泡產生,用刮板刮取產生的氣泡,并使被印刷物恢復到大氣壓下來進一步破壞氣泡,由此去除涂布物中的氣泡(例如,參照專利文獻1)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特許第4198972號公報技術實現要素:發明要解決的問題但是,絲網印刷法和薄膜法均存在如下情況:開口部的微小化推進時,在焊膏進入開口部時無法用焊膏完全填充開口部內,得不到適量的印刷量。圖12a、圖12b和圖12c為示出現有問題的說明圖。圖12a、圖12b和圖12c以絲網印刷法為例進行說明。如圖12a所示,將網版104的厚度l2與形成于網版104的開口部103的開口寬度l1的比例稱為厚寬比(l2/l1)。厚寬比超過0.5時,依靠由刮板施加的按壓力無法用焊膏填埋開口部整體。在開口部填充焊膏時,需要開口部內的空氣與焊膏替換。開口部變得極小而厚寬比增大時,焊膏進入開口部時空氣的逸出的通道消失,因此有時會如圖12b所示,在開口部103的底部附近形成空氣層110,成為焊膏s不與開口部103的底部的電極102接觸的狀態。因此,開口部變得極小而厚寬比增大時,在絲網印刷法中,會如圖12c所示,使網版104從基板101脫離時,會出現印刷量減少等,印刷的狀態變得不穩定。另外,在薄膜法中,形成的焊料凸塊的高度變得不穩定。進而,印刷時焊膏成為不與開口部的底部的電極接觸的狀態,由此產生加熱時熔化的焊料堵塞在薄膜的開口部而在基板上沒有焊料凸塊形成的所謂缺失凸塊(missingbump)。另外,即使將印刷焊膏后的基板放置在真空下來去除氣泡,開口部的微小化推進時,依靠由刮板施加的按壓力無法用焊膏填埋氣泡去除后的開口部整體。本發明是為了解決這種問題而做出的,目的在于提供能夠填充到微小開口的焊膏。用于解決問題的方案本發明人等發現,通過在規定的減壓狀態下在基板上進行焊膏的印刷,在網版或薄膜的開口部供給焊膏后,將基板放置于大氣壓下,能夠在開口部內存在空間時使該空間為負壓,利用大氣壓將焊膏填充到開口部。另一方面,即使是將印刷焊膏的基板所放置的環境在減壓下和大氣壓下切換的印刷,現有的焊膏也有時也無法在微小化推進的開口部中填充。因此,本發明人等發現,利用焊膏的粘性,在將印刷焊膏的基板所放置的環境在減壓下和大氣壓下切換的印刷中,可以在微小開口中填充焊膏。進而發現,通過抑制構成焊膏的焊劑中的溶劑在減壓下的揮發,可抑制焊膏的粘性的變化。本發明為一種焊膏,其隔著形成有開口部的掩模構件而被印刷到基板上,所述焊膏具有能夠在減壓下供給到掩模構件的開口部、并在大氣壓下填充到開口部內的粘性。焊膏優選粘度為50~150pa.s,觸變比為0.3~0.5。此外,焊膏是將焊劑和焊料粉末混合而生成的,所述焊劑包含具有能夠抑制減壓下的揮發的沸點的溶劑。焊劑優選使用沸點為240℃以上的溶劑,溶劑優選為辛二醇。在本發明中,在形成有開口部的掩模構件上供給焊膏,在規定的減壓下在基板上進行焊膏的印刷。減壓下的印刷后,將基板所放置的環境設為大氣壓,由此焊膏在大氣壓下被填充到開口部。在減壓下的印刷中,在掩模構件上以規定的厚度形成焊膏的覆膜,將基板所放置的環境設為大氣壓,由此利用掩模構件上的焊膏的覆膜,焊膏在大氣壓下被填充到開口部。在薄膜法中,刮取掩模構件上的多余的焊膏,加熱基板使焊膏熔融而形成焊料凸塊后,將掩模構件從基板剝離。在絲網印刷法中,刮取掩模構件上的多余的焊膏,使掩模構件從基板脫離后,搭載電子部件等,對基板進行加熱,從而進行焊接。發明的效果本發明的焊膏具有不僅可以利用加壓構件進行按壓而且還可以利用大氣壓而填充到微小開口的粘性,由此在規定的減壓狀態下對基板進行焊膏的印刷,對掩模構件的開口部供給焊膏后,通過將基板放置在大氣壓下,從而即使在開口部內存在空間的情況下,也能夠利用大氣壓將焊膏填充到開口部。由此,在薄膜法中,能夠抑制焊料凸塊的高度的偏差,而且能夠抑制未形成焊料凸塊的缺失凸塊。另外,在絲網印刷法中,即使對微小開口也能夠可靠地確保印刷量。附圖說明圖1是示出本實施方式的焊料印刷機的一個例子的構成圖。圖2是示出本實施方式的焊料印刷機的控制功能的一個例子的功能框圖。圖3a是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖。圖3b是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖。圖3c是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖。圖3d是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖。圖3e是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖。圖4是示出真空狀態下的放置時間與重量損失的關系的曲線圖。圖5是示出焊膏的粘性與焊料凸塊的高度的關系的曲線圖。圖6是示出焊膏的粘性與焊料凸塊的高度的關系的曲線圖。圖7是示出作為實施例的焊料凸塊的形成狀態的顯微鏡照片。圖8是示出作為實施例的焊料凸塊的形成狀態的顯微鏡照片。圖9是示出作為比較例的未形成焊料凸塊的狀態的顯微鏡照片。圖10a是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖10b是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖10c是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖10d是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖10e是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖10f是示出現有的絲網印刷法的一個例子的操作說明圖。圖11a是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖11b是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖11c是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖11d是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖11e是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖11f是示出現有的薄膜法的一個例子的操作說明圖。圖12a是示出現有的問題的說明圖。圖12b是示出現有的問題的說明圖。圖12c是示出現有的問題的說明圖。具體實施方式<本實施方式的焊膏的組成例>本實施方式的焊膏通過使用網版作為掩模構件的網版法、或使用薄膜作為掩模構件的薄膜法被印刷到基板上。本實施方式的焊膏的利用網版法或薄膜法的印刷在規定的減壓狀態下進行,本例中在真空狀態下進行。本實施方式的焊膏是將焊劑與焊料粉末混合而生成的,所述焊劑包含抑制真空狀態下的揮發的成分的溶劑。另外,本實施方式的焊膏具有能夠在真空狀態下的印刷中通過由刮板施加的按壓力而壓入到網版或薄膜的開口部、并在從真空狀態釋放至大氣壓時利用大氣壓而壓入到開口部內的粘性。物質的揮發的程度取決于該物質的蒸汽壓。某物質在某溫度下的蒸汽壓是唯一而確定的,在蒸汽壓與外部壓力相等的溫度即沸點下物質的揮發最大。通常,真空狀態下的物質的揮發存在沸點高的物質比沸點低的物質更受到抑制的傾向。因此,在本實施方式的焊膏中,使用包含沸點為規定溫度以上的溶劑的焊劑。在本例中,優選使用沸點為240℃以上的溶劑,例如使用沸點為243.2℃的辛二醇。另外,在焊膏的粘性方面,為了能夠利用由刮板施加的按壓力和大氣壓將焊膏填充到網版或薄膜的開口部、尤其是為了即使對微小開口也能夠填充焊膏,優選使粘度低。進而,相對于位移的應力少的低觸變比是優選的。本例中優選的是,將焊膏的粘度設為50~150pa.s,將觸變比設為0.3~0.5左右。<本實施方式的焊料印刷機的構成例>圖1為示出本實施方式的焊料印刷機的一個例子的構成圖,示出適于使用薄膜作為掩模構件的薄膜法的情況。本實施方式的焊料印刷機1a具備:印刷機構2,其用于在基板11上進行焊膏s的印刷;基板支撐機構3,其用于對通過印刷機構2印刷焊膏s的基板11進行支撐;印刷室4,其用于容納印刷機構2和基板支撐機構3。在焊料印刷機1a中,為了在基板11的規定位置印刷焊膏s,使用貼合于基板11的薄膜狀的薄膜12。薄膜12具有感光性,具有通過規定波長范圍的光、本例中為紫外線(uv)的照射而固化的性質。基板11在要印刷焊膏s的面上貼合薄膜12,對要印刷焊膏s的電極部的位置以外照射紫外線。在基板11中,照射過紫外線的部位的薄膜12固化,將不印刷焊膏s的位置用薄膜12被覆。另外,基板11中,將未照射紫外線的部位的薄膜12用化學試劑等去除,從而對準要印刷焊膏s的電極等的位置形成規定尺寸的開口部13。印刷機構2具備在沿貼合有薄膜12的基板11的規定印刷方向上移動而進行焊膏s的填充和刮取的第一刮板20a和第二刮板20b。另外,印刷機構2具備:刮板部21,其設有第一刮板20a和第二刮板20b;刮板移動機構22,其用于使第一刮板20a和第二刮板20b在規定印刷方向上移動。第一刮板20a和第二刮板20b由板狀的構件構成,所述板狀的構件為由橡膠、樹脂或金屬等單一的材料形成的板狀的構件,或者第一刮板20a和第二刮板20b由如下的板狀的構件構成,即所述板狀的構件為與薄膜12接觸的部位由橡膠構成、其它部位由金屬構成等將這些材料組合而形成的板狀的構件。印刷機構2如下構成:利用刮板移動機構22移動的刮板部21的移動方向通過引導構件22a進行引導,刮板部21可以沿貼合有薄膜12的基板11進行往返移動。關于印刷機構2,通過刮板部21的往返移動,第一刮板20a和第二刮板20b在沿貼合有薄膜12的基板11的第一印刷方向fa、和與第一印刷方向fa相反的第二印刷方向fb上移動。印刷機構2在刮板部21具備用于升降第一刮板20a的第一刮板升降機構23a和用于升降第二刮板20b的第二刮板升降機構23b。關于印刷機構2,利用第一刮板升降機構23a使第一刮板20a在升降方向ua上移動,在第一刮板20a相對于貼合有薄膜12的基板11接觸/脫離的方向上移動。印刷機構2如下構成:通過控制第一刮板20a的沿升降方向ua的移動量,可以調整第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離h、第一刮板20a與薄膜12所成的角即沖角(attackangle)、和由第一刮板20a對薄膜12施加的按壓力等。在印刷機構2中,第二刮板20b側也同樣地構成,利用第二刮板升降機構23b使第二刮板20b在升降方向ub上移動,在第二刮板20b相對于貼合有薄膜12的基板11接觸/脫離的方向上移動。印刷機構2如下構成:通過控制第二刮板20b沿升降方向ub的移動量,可以調整第二刮板20b的下端與薄膜12之間的距離h、第二刮板20b與薄膜12所成的角即沖角、和由第二刮板20b對薄膜12施加的按壓力等。印刷機構2通過在刮板部21具備第一刮板升降機構23a和第二刮板升降機構23b,從而第一刮板20a與第二刮板20b獨立地在升降方向上移動,并且保持在設置好升降方向的位置的位置上,向規定印刷方向移動。基板支撐機構3具備:載物臺30,其用于載置貼合有薄膜12的基板11;載物臺移動機構31,其用于使載物臺30移動。載物臺30具備可裝卸地保持貼合有薄膜12的任意尺寸的基板11的夾持機構32。載物臺移動機構31具備使載物臺30升降和水平移動的機構,進行貼合有薄膜12的基板11的位置對準。印刷室4由容納上述印刷機構2和基板支撐機構3的空間構成,具備真空泵40和閥41。印刷室4通過關閉閥41而保持氣密性,通過利用真空泵40進行排氣而達到期望的真空狀態。另外,印刷室4通過打開閥41而從真空狀態釋放至大氣壓。<本實施方式的焊料印刷機的功能構成例>圖2是示出本實施方式的焊料印刷機的控制功能的一個例子的功能框圖。焊料印刷機1a具備由微計算機等構成的控制部100。控制部100是控制手段的一個例子,執行存儲部100a所存儲的程序,按照操作部100b的設定,進行在基板上印刷焊膏的一系列處理。控制部100根據在用于執行在基板11上印刷焊膏s的一系列處理的程序中預先設定的工序來控制真空泵40和閥41,使圖1所示的印刷室4在真空狀態和釋放至大氣壓的狀態間切換。另外,控制部100控制刮板移動機構22,使圖1中說明的第一刮板20a和第二刮板20b在第一印刷方向fa和第二印刷方向fb上移動。進而,控制部100控制第一刮板升降機構23a,使第一刮板20a在升降方向ua上移動,控制第二刮板升降機構23b,使第二刮板20b在升降方向ub上移動。另外,控制部100控制載物臺移動機構31,使載物臺30升降和水平移動。控制部100在將印刷室4設為真空狀態的工序中,通過第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運動來將焊膏s填充到貼合于基板11的薄膜12的開口部13。另外,通過在薄膜12的開口部13填充焊膏s的第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運動,在薄膜12上形成焊膏s的覆膜。因此,控制部100在將印刷室4設為真空狀態的工序中,設為第一刮板20a或第二刮板20b的下端與薄膜12之間設有規定的間隙的狀態。即,在控制部100中,第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離h被設定為通過第一刮板20a的第一印刷方向fa的運動可以在薄膜12的開口部13填充焊膏s、并且能夠在薄膜12上形成焊膏s的覆膜的規定間隙。或者,在控制部100中,第二刮板20b的下端與薄膜12之間的距離h被設定為通過第二刮板20b的第二印刷方向fb的運動可以在薄膜12的開口部13填充焊膏s、并且可以在薄膜12上形成焊膏s的覆膜的規定間隙。另一方面,控制部100在將印刷室4設為釋放至大氣壓的狀態的工序中,利用大氣壓將在薄膜12上形成了覆膜的焊膏s填充到薄膜12的開口部13。另外,通過第一刮板20a或第二刮板20b的印刷方向的運動,刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜。因此,控制部100在將印刷室4設為釋放至大氣壓的狀態的工序中,將第一刮板20a或第二刮板20b設為被按壓于薄膜12的狀態。即,控制部100以能夠通過第一刮板20a的第一印刷方向fa的運動來刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜的方式設定第一刮板20a相對于薄膜12的沖角、和按壓力等。或者,控制部100以能夠通過第二刮板20b的第二印刷方向fb的運動來刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜的方式來設定第二刮板20b相對于薄膜12的沖角、和按壓力等。控制部100在通過第一刮板20a和第二刮板20b的往返移動來進行焊膏s的印刷的設定中,利用第一刮板20a和第二刮板20b中的一者在薄膜12的開口部13填充焊膏s,并且在薄膜12上形成焊膏s的覆膜。此外,利用第一刮板20a和第二刮板20b中的另一者刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜。本例中,控制部100在將印刷室4設為真空狀態的工序中,設為在第一刮板20a的下端與薄膜12之間設有規定間隙的狀態,并且使第二刮板20b避讓于上方。然后,利用在第一印刷方向fa上移動的第一刮板20a在薄膜12的開口部13填充焊膏s,并且在薄膜12上形成焊膏s的覆膜。另外,控制部100在將印刷室4設為釋放至大氣壓的狀態的工序中,將第二刮板20b設為被按壓于薄膜12的狀態,并且使第一刮板20a避讓于上方。然后,利用在第二印刷方向fb上移動的第二刮板20b刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜。<本實施方式的焊料印刷機的操作例>圖3a、圖3b、圖3c、圖3d和圖3e是示出本實施方式的焊膏的印刷方法的一個例子的操作說明圖,接著,參照各圖、對本實施方式的焊料印刷機的焊膏s的印刷操作進行說明。基板11如上所述在要印刷焊膏s的面上貼合薄膜12,覆蓋要印刷焊膏s的電極14等的位置而照射紫外線。在基板11中,如圖3a所示,照射過紫外線的部位的薄膜12固化,不印刷焊膏s的位置被薄膜12被覆。此外,在基板11中,通過用藥劑將未照射紫外線的部位的薄膜12等去除,從而對準要印刷焊膏s的電極14等的位置形成規定尺寸的開口部13。在焊料印刷機1a中,貼合有薄膜12的基板11被安裝于載物臺30。控制部100控制載物臺移動機構31,使載物臺30升降和水平移動,進行貼合有薄膜12的基板11的位置對準。控制部100在將印刷室4設為真空狀態的工序中控制第一刮板升降機構23a,使第一刮板20a在升降方向ua上移動,設為在貼合有基板11的薄膜12與第一刮板20a之間設有規定間隙的狀態。即,控制部100將第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離h設定為規定間隙,所述規定間隙能夠利用第一刮板20a的第一印刷方向fa的運動而在薄膜12的開口部13填充焊膏s,并且能夠在薄膜12上形成焊膏s的覆膜。本例中,第一刮板20a的下端與薄膜12之間的距離h設定為約1mm。此外,在將印刷室4設為真空狀態的工序中,使第二刮板20b避讓于上方。控制部100通過關閉閥41而將印刷室4設為保持氣密的狀態,通過驅動真空泵40來進行印刷室4內的排氣,將印刷室4內設定為規定的真空狀態。控制部100控制刮板移動機構22,保持貼合于基板11的薄膜12與第一刮板20a之間的間隙,使第一刮板20a在第一印刷方向fa上移動。由此,如圖3b所示,在薄膜12上供給的焊膏s被填充到薄膜12的開口部13,并且在薄膜12上形成焊膏s的覆膜。本例中,薄膜12上的焊膏s的覆膜具有約1mm的厚度。此處,在開口部13變得微小而厚寬比超過0.5時,依靠由刮板施加的按壓,即使是在真空下的印刷,有時會也如圖3c所示那樣在焊膏s與開口部13的底部之間殘留間隙15,成為焊膏s不與開口部13的底部的電極14接觸的狀態。因此,利用大氣壓,將焊膏s填充到開口部13。即,控制部100通過打開閥41,將印刷室4從真空狀態釋放至大氣壓。通過將印刷室4從真空狀態釋放至大氣壓,在焊膏s與開口部13的底部之間形成有間隙15時,該間隙15內成為負壓,在薄膜12上形成了覆膜的焊膏s會如圖3d所示那樣被大氣壓p壓入到開口部13。在將印刷室4設為真空狀態的工序中,預先在薄膜12上以規定厚度形成焊膏s的覆膜,從而,在將印刷室4釋放至大氣壓的工序中,即使在薄膜12的厚度方向上也能夠用焊膏s填埋開口部13的整體。控制部100在將印刷室4設為釋放至大氣壓的狀態的工序中控制第二刮板升降機構23b,使第二刮板20b在升降方向ub上移動,設為第二刮板20b被按壓到貼合有基板11的薄膜12的狀態。即,控制部100將第二刮板20b相對于薄膜12的沖角、和按壓力等設定為能夠通過第二刮板20b的第二印刷方向fb的運動而刮取薄膜12上的焊膏s的覆膜的值。此外,在將印刷室4設為釋放至大氣壓的狀態的工序中,使第一刮板20a避讓于上方。控制部100控制刮板移動機構22,保持第二刮板20b與貼合于基板11的薄膜12密合的狀態,使第二刮板20b在第二印刷方向fb上移動。由此,如圖3e所示,刮取薄膜12上殘留的焊膏s的覆膜的多余部分。在以上的印刷工序中,通過使印刷室4在真空狀態和釋放至大氣壓的狀態間切換,即使開口部13微小,也能夠利用由刮板施加的按壓力和大氣壓將焊膏s可靠地填充到薄膜12的開口部13。關于在薄膜12的開口部13填充有焊膏s的基板11,通過在回流焊爐中加熱而使焊膏s熔融形成焊料凸塊,在形成焊料凸塊的工序后,剝離薄膜12。由此,在基板11的電極14上形成焊料凸塊。在焊膏s的印刷工序中,能夠將焊膏s可靠地填充到薄膜12的開口部13,從而能夠在基板11的各電極14等上可靠地形成焊料凸塊。此處,在利用由鋼板構成的網版的網版法中,在基板上印刷焊膏后,使網版從基板脫離,對單獨的基板進行回流焊爐中的加熱。在電極的窄間距化推進、網版上形成的開口部變得微小時,即使在開口部可靠地填充了焊膏,在使網版從基板脫離時,有時焊膏也會殘留在網版的開口部而從基板脫離。另一方面,在使用薄膜12的薄膜法中,如上所述使用焊料印刷機1a在薄膜12的開口部13填充焊膏s后,在貼合有薄膜12的狀態下將基板11在回流焊爐中加熱。然后,通過加熱基板11而使焊膏s熔融形成焊料凸塊后,剝離薄膜12。由此,焊料凸塊殘留于基板11的電極14側,抑制其粘附于薄膜12側而從電極14剝離。此外,在以上的印刷方法中,在將印刷室4設為真空狀態的工序中,通過在第一刮板20a與薄膜12之間設定規定的間隙,從而使薄膜12上形成焊膏s的覆膜。另一方面,在將印刷室4設為真空狀態的工序中,也可以使第一刮板20a與薄膜12密合地進行焊膏s的印刷。在真空狀態下使第一刮板20a與薄膜12密合地進行焊膏s的印刷后,將印刷室4釋放至大氣壓時,若焊膏s與開口部13的底部之間形成了間隙,則該間隙15內成為負壓,被填充于開口部13的焊膏s在大氣壓下被壓入到開口部13內。由大氣壓下被壓入到開口部13內而造成的焊膏s的不足部分通過在大氣壓下利用第二刮板20b的刮取操作來填充。實施例本實施方式的焊膏s是如上所述將焊料印刷機1a的印刷室4設為真空狀態而印刷到基板11上的。這樣,焊膏s由于暴露在相對于大氣壓為減壓的環境中,因此需要焊膏中的焊劑不因減壓而揮發、并且設定為在印刷室4從減壓狀態釋放至大氣壓時能夠在短時間內用焊膏s填埋開口部13內的粘性。焊膏s中使用的焊劑由固體成分和溶劑構成,溶劑成分在真空狀態下揮發時,在將印刷室4設為真空狀態而進行印刷的期間焊膏s會發生粘度變化,使印刷性不穩定。因此,為了選擇在真空狀態下的印刷中不易發生溶劑揮發的溶劑,驗證了真空中的溶劑的揮發度。將約10cc的溶劑放置在培養皿上,預先求出放置的溶劑的重量。將其放置于5pa的真空狀態下,每隔1小時恢復到大氣壓測定重量損失的部分。溶劑如以下的表1所示,選擇沸點不同的3種,測定基于溶劑種類的重量損失的大小。[表1]溶劑名稱沸點[℃]α-松油醇219己二醇197.1辛二醇243.2圖4是示出真空狀態下的放置時間與重量損失的關系的曲線圖。如圖4所示,可知,根據溶劑的沸點的不同,重量損失的程度不同,沸點低的溶劑的重量損失大,沸點高的溶劑在真空狀態下的揮發少。根據上述真空中的揮發度的驗證結果,將焊膏s中使用的焊劑中所含的溶劑設為沸點為240℃以上的溶劑、本例中設為沸點為243.2℃的辛二醇,按照以下的表2中示出的組成比率生成焊劑。其中,以下所示的各組成比率為質量%。[表2]abc松脂40%47%50%辛二醇57%50.5%48%氫化蓖麻油3%2.5%2%將表2中示出的a~c的焊劑與焊料粉末(組成:sn-3ag-0.5cu,粒徑:6μm以下)混合,生成焊膏,使得焊劑以質量%計為12%。測定該焊膏的粘度和觸變比。粘度和觸變比的測定使用雙筒式旋轉粘度計。在粘度計中裝入試樣,將焊膏調整至25℃。按照以下表3所示的轉速和測定時間依次測定粘度。將d設為粘度值,由旋轉3次時的粘度和旋轉30次時的粘度、通過以下的(1)式求出觸變比。[表3][數學式1]觸變比=log(旋轉3次時的粘度/旋轉30次時的粘度)…(1)將使用表2中示出的a~c的焊劑而生成的焊膏的粘度和觸變比示于以下的表4。[表4]abc粘度[pa·s]52146253觸變比0.480.330.21接著,作為貼合有薄膜的基板,準備以下的表5中示出的規格的硅晶圓,將表4中示出的3種粘性的焊膏填充于開口部,在250℃的熱板上使焊料熔化,形成焊料凸塊。然后,用烴系清洗液洗去焊劑殘渣,用超聲波顯微鏡測定凸塊高度。將測量點數設為30點。[表5]厚寬比開口寬度厚度1.350μ65μ1.6760μ100μ作為實施例,使用可進行真空狀態與釋放至大氣壓的狀態的切換的如上述圖1所示的焊料印刷機,將印刷室4設為真空狀態,并在刮板與印刷面之間形成規定的間隙、本例中形成1mm左右的間隙,進行印刷,利用刮板的按壓力將焊膏填充到開口部,并形成焊膏的覆膜。接著,將印刷室從真空狀態釋放至大氣壓,利用大氣壓將焊膏填充到開口部,并使刮板與印刷面密合地刮取多余的焊膏。作為比較例,使用相同的焊料印刷機,在不進行真空狀態下的印刷的條件下進行大氣壓下的印刷,進行兩者的比較。圖5和圖6是示出焊膏的粘性與焊料凸塊的高度的關系的曲線圖,圖5示出開口部的厚寬比為1.3的情況,圖6示出開口部的厚寬比為1.67的情況。另外,圖7和圖8是示出作為實施例的焊料凸塊的形成狀態的顯微鏡照片,圖7示出厚寬比為1.3時的凸塊形成狀態,圖8示出厚寬比為1.67時的凸塊形成狀態。圖9是示出作為比較例的未形成焊料凸塊的狀態的顯微鏡照片。在圖5和圖6的曲線圖中,箭頭的上限為凸塊高度的最大値(max),箭頭的下限為凸塊高度的最小値(mim)。將凸塊高度的平均值標繪在曲線圖中。由凸塊高度的測定結果可知,厚寬比變大時,凸塊高度變為零,即,如圖9所示的未形成焊料凸塊的缺失凸塊e的發生頻率增大。另外可知,在真空狀態與釋放至大氣壓的狀態間切換的印刷、和僅在大氣壓狀態下的印刷當中,在真空狀態與釋放至大氣壓的狀態間切換的印刷的凸塊高度高且穩定。這意味著,在真空狀態與釋放至大氣壓的狀態間切換的印刷能夠在開口部穩定地填埋焊膏。另一方面,關于焊膏的粘性,可知,表4中示出的粘性a的焊膏和粘性b的焊膏在進行在真空狀態與釋放至大氣壓的狀態間切換的印刷時,如圖7和圖8所示,無論厚寬比大小,都形成穩定的凸塊高度。另一方面,粘性c的焊膏的厚寬比變大時,凸塊高度變低。由以上的驗證結果可知,進行在真空狀態與釋放至大氣壓的狀態間切換的印刷時,通過選擇適當的焊膏的粘性,能夠形成穩定的凸塊。在本例中,若將焊劑中的溶劑設為沸點為240℃以上的辛二醇,將焊膏的粘度設為50~150pa.s,將觸變比設為0.3~0.5,則無論厚寬比大小都能夠將焊膏可靠地填充到薄膜的開口部。由此可知,即使開口部微小,也能夠在基板的電極上可靠地形成焊料凸塊,不僅能夠抑制焊料凸塊的高度的偏差,而且能夠抑制缺失凸塊。另一方面,可知,應用于絲網印刷法時,無論厚寬比大小都能夠可靠地確保印刷量。此處,構成焊劑的溶劑的沸點高時,在用于使焊膏熔融的加熱時不易揮發,形成液狀的焊劑殘渣。因此,殘渣的清洗變得容易。由此,在將焊劑殘渣清洗去除的用途中,構成焊劑的溶劑的沸點高時,還可得到焊劑殘渣的清洗變得容易的效果。產業上的可利用性本發明的焊膏適用于以窄間距形成多個焊料凸塊的電子部件的制造。附圖標記說明1a…焊料印刷機、2…印刷機構、3…基板支撐機構、4…印刷室、20a…第一刮板、20b…第二刮板、22…刮板移動機構、23a…第一刮板升降機構、23b…第二刮板升降機構、40…真空泵、41…閥、100…控制部。當前第1頁12
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