説明

フラックス塗布装置

【課題】
スキージが被印刷物の外側で印刷マスクを下方に押圧してから移動を始めた場合にも、印刷マスクと被印刷物との位置ズレの発生をなくすことを目的としたフラックス塗布装置とする。

【解決手段】
フラックス塗布装置に次の手段を採用する。
第1に、ステージ上方に被印刷物との間に間隙を設けて配置され複数の貫通孔を有する印刷マスクと、印刷マスクを上から下に押さえ込みながら上面に沿って摺動可能なスキージとを備え、スキージにより印刷マスクの貫通孔を通して被印刷物にフラックスを印刷する装置とする。
第2に、被印刷物を囲むようにバックアップ部材を設けるとともに、該バックアップ部材上面の高さがステージ上に載置される被印刷物上面の高さと同一若しくはわずかに低くなるように配置して、フラックスを印刷するようにしたことを特徴とする装置とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フラックス塗布装置の改良に関するもので、詳しくは、被印刷物との間に間隙を設けて配置され複数の貫通孔を有する印刷マスク上にフラックスを供給し、スキージにより印刷マスクの貫通孔を通して被印刷物にフラックスを印刷するフラックス塗布装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ウエハや基板などに半田ボールなどを搭載する前に、あらかじめフラックスをスクリーン印刷などにて塗布する必要がある。このためフラックス塗布装置やフラックス印刷装置といった名称で、基板やウエハなどの被印刷物に、印刷マスクを用いてフラックスを供給する装置が存在した。
【0003】
この種の装置は、特許文献1に示されるように印刷マスクをウエハなどの被印刷物に接触させて設置するコンタクト式フラックス塗布装置と、特許文献2に示されるように印刷マスクを被印刷物に接触させないように設置するオフコンタクト式フラックス塗布装置に大別されている。
【0004】
コンタクト式フラックス塗布装置の場合には、印刷マスクとウエハなどの被印刷物の間にフラックスが入り込み、フラックスの塗布範囲が広がるという問題がある。これに対して、オフコンタクト式フラックス塗布装置は、被印刷物よりわずかな間隔を設けて印刷マスクを設置して、スキージが印刷マスクを下方に押圧しながら印刷マスク表面に沿って摺動するので、スキージ通過後に印刷マスクが被印刷物から離れ、フラックスのにじみによる広がりがなく、フラックス塗布範囲を適正に確保することができるという特徴を有している。
【0005】
しかし、図5に示されるように、スキージが被印刷物の外側で印刷マスクを下方に押圧してから移動を始めるため、印刷マスクが外側(図5中小矢印方向)に引っ張られ、印刷マスクと被印刷物との位置ズレが発生することが問題となる。ウエハや基板などに搭載される半田ボールなどが小径、微小化している現在、半田ボールなどが搭載されるパッドピッチは極狭となっており、高度の印刷精度が求められるフラックス塗布装置において解決しなければならない問題点であった。
【0006】
【特許文献1】特開平11−320826号公開特許公報
【特許文献2】特公平6−41200号特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで本発明は、上記問題点を解決するため、中央部に被印刷物が位置できる空部が設けられたバックアップ部材を、該バックアップ部材上面の高さがステージ上に載置される被印刷物上面の高さと同一若しくはわずかに低くなるように配置して、スキージが被印刷物の外側で印刷マスクを下方に押圧してから移動を始めた場合にも、印刷マスクと被印刷物との位置ズレの発生をなくすことを目的としたフラックス塗布装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1の発明は、上記課題を解決するため、フラックス塗布装置に次の手段を採用する。
第1に、被印刷物を支持するステージと、ステージ上方に被印刷物との間に間隙を設けて配置され複数の貫通孔を有する印刷マスクと、該印刷マスクを上から下に押さえ込みながら印刷マスク上面に沿って摺動可能なスキージとを備え、上記印刷マスク上にフラックスを供給して上記スキージにより印刷マスクの貫通孔を通して被印刷物にフラックスを印刷するフラックス塗布装置とする。
【0009】
第2に、被印刷物を囲むようにバックアップ部材を設けるとともに、該バックアップ部材上面の高さがステージ上に載置される被印刷物上面の高さと同一若しくはわずかに低くなるように配置して、フラックスを印刷するようにしたことを特徴とするフラックス塗布装置とする。
【0010】
第2の発明は、第1の発明に、上記バックアップ部材とステージとの相対高さを変更可能な昇降手段を設けた点を付加したフラックス塗布装置である。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、上記のように構成されるため、スキージが被印刷物の外側で印刷マスクを下方に押圧してから移動を始めた場合にも、バックアップ部材により印刷マスクと被印刷物との位置ズレが発生せず、印刷精度の高いフラックス塗布装置となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。
実施例は、半田ボール搭載装置に関するものである。もちろん、被搭載物上に所定の配列パターンで形成された各電極に、フラックスを用いて微小ボールを搭載するその他の微小ボール搭載装置においても利用可能である。
【0013】
実施例において搭載ボールとして、半田ボール等の導電性ボールやシリコンボール、被搭載物には、半導体ウエハ(以後、単にウエハと表記する)や、電子回路基板や、セラミックス基板などがあるが、実施例では半田ボールと本発明における被印刷物となるウエハ1が用いられる。
【0014】
通常、半田ボール搭載装置は、図1に示されるように、搬入用のウエハ供給部2、フラックス塗布部3、ボール搭載部4を備えており、ウエハ供給部2よりフラックス塗布部3、ボール搭載部4へとウエハ1を搬送するウエハステージ5及び搬送路6が形成されている。搬送路6にはウエハステージ5のX軸(図1中左右方向)移動装置が設けられている。本発明にかかるフラックス塗布装置は、フラックス塗布部3に存在するものである。
【0015】
フラックス塗布部3には、図2及び図3に示されるように、フラックス供給装置11と、ウエハ1に粘着材料であるフラックス7を印刷するための印刷マスク8と、バックアップ部材としてのバックアッププレート14と、ウエハ1と印刷マスク8のアライメントマークを観察してウエハ1と印刷マスク8との位置合わせをするための観察カメラ(図示されていない)と、ウエハ1を支持するウエハステージ5が配備されており、フラックス塗布時にはウエハ1が載置されたウエハステージ5が、位置補正を行って、印刷マスク8下方に進入してくる。
【0016】
バックアッププレート14は、フラックス塗布部3の固定フレーム部(図示されない)に設けられている。バックアッププレート14は、上面に平坦面が形成され、中央にウエハ1より若干大きめの開口部15を形成したプレート状の石材などで形成されている。
【0017】
バックアッププレート14の開口部15は、ウエハ1を囲むように配置できる空間が確保できればよく、必ずしも開口部15の周囲全体にバックアッププレート14がなければならないものではない。尚、バックアッププレート14は、図1に示されるようにフラックス供給装置11より大きな幅にされている。
【0018】
印刷マスク8は、図4に示されるようにウエハ1上の電極のパターンに合わせて配列された複数の貫通孔13が形成されており、貫通孔形成領域9(図1及び図3に示される)内の印刷マスク8の下面2カ所にはアライメントマーク(図示されていない)が表記され、型枠10に張り付けられ、この型枠10が図示されていないマスク支持装置に支持されている。更に、図示されていないマスク支持装置は印刷マスク8を昇降する昇降機構を備えており、印刷マスク8をバックアッププレート14の上面に対して所定の高さに支持するようになっている。
【0019】
ウエハステージ5は上面にウエハ載置面が形成されている。ウエハステージ5は、ウエハ載置面に載置されたウエハ1を吸着する吸着手段と、ウエハ1を昇降する昇降機構を備えている。この昇降機構によりウエハ1の上面をバックアッププレート14の上面に対して所定の高さになるようにしている。このウエハステージ5の昇降機構が、第2の発明におけるバックアップ部材とステージの相対高さを変更可能な昇降手段となる。
【0020】
ウエハステージ5の昇降機構は、フラックス塗布時でのウエハ1の上面の高さを、バックアッププレート14の上面の高さより、0.1〜0.3mm高く設定している。もちろん、同一高さとしてもよい。スキージ12は、動作時にウエハ1が存在しない部分では印刷マスク8を押し下げ、スキージ12は印刷マスク8を介してバックアッププレート14の上面に当接するようになっている。
【0021】
このようにしてバックアッププレート14の上面を基準にして印刷マスク8及びウエハステージ5の高さを設定することにより、印刷マスク8の下面とウエハ1の上面の間隔を所定の間隔に設定している。
【0022】
バックアッププレート14とウエハ1の隙間(水平方向の隙間)は小さい方がよい。隙間が大きいとスキージ12に押されて、印刷マスク8が凹むように変形しズレが発生する。但し、バックアッププレート14は、フラックス塗布部3の固定フレーム部に設けられるのに対し、ウエハステージ5は、位置合わせのためX軸及びY軸方向に補正移動するので、バックアッププレート14の開口部15は、補正移動したウエハステージ5と干渉しない大きさにしている。
【0023】
フラックス供給装置11は、2つのスキージ12と、各スキージ12をそれぞれ支持してその上下方向の位置を変更する2つのエアシリンダ16と、エアシリンダ16を介してスキージ12を水平方向に移動させる図示されていない移動機構を備えている。印刷マスク8上面に沿ってスキージ12が摺動移動することによって、スキージ12が印刷マスク8を上から下に押さえ込みながら、フラックス7が印刷マスク8の貫通孔13内に刷り込まれ、貫通孔13を通してウエハ1の電極上に供給されるようになっている。
【0024】
印刷マスク8の上面を摺動するスキージ12は、ゴム、合成樹脂、金属などからなり、弾性を有し、撓む素材で製作される。スキージ12は、印刷マスク8の貫通孔形成領域9の幅より広い幅で、印刷マスク8の幅よりは狭い幅で形成されている。実施例では、スキージ12は、往復運動を行い往復ともフラックス塗布動作を行うため、スキージ12の進行方向前後2カ所に配置されている。尚、スキージ12は、剛性が高く撓まないものであってもよい。
【0025】
フラックス塗布時、一方のスキージ12で、フラックス7の刷り込み動作を行っている場合には、動作スキージ12はエアシリンダ16により下降しているが、もう一方のスキージ12は上昇退避している。スキージ12の動作時、印刷マスク8がウエハ1上面に確実に接触するようにしなければならないため、動作スキージ12の下端の高さは、ウエハ1の上面の高さに印刷マスク8の厚さを加算した高さより低くなるように設定されている。
【0026】
以下、フラックス塗布部でのフラックス塗布動作について説明する。ウエハ1がウエハステージ5に支持され、搬送されている間に観察カメラにて位置検出が行われ、ウエハ1の位置ズレが補正されてウエハ供給部2からフラックス塗布部3に搬送される。フラックス塗布部3で、位置決めがされると進行方向後ろ側にあるスキージ12は、エアシリンダ16の動作により下降し、バックアッププレート14上の印刷マスク8を下方へ押し込むことになる。
【0027】
その際、スキージ12は印刷マスク8を介してバックアッププレート14の上面に当接する。このため、スキージ12がフラックス塗布動作の始動時期に過剰に印刷マスク8を下方へ押しやることがなく、均等に荷重されるので、印刷マスク8の位置ズレを起こすことを防止することができる。
【0028】
その後、スキージ12は、ウエハ1上の印刷マスク8上を摺動することになるが、ウエハ1の上面とバックアッププレート14の上面は同じ高さか、若しくはわずかにウエハ1の上面の方が高くなっているので,スキージ12による過度の押し下げを起こすこともなく、印刷マスク8の位置ズレは防止できる。
【0029】
尚、実施例は、被印刷物としてウエハを用いているが、基板であってもよいことはもちろんである。その場合、バックアップ部材の中央の開口部の形状は、基板の形状の相似形に形成する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本実施例にかかる半田ボール搭載装置の全体平面説明図
【図2】フラックス塗布部の側面説明図
【図3】フラックス塗布部の分解斜視説明図
【図4】スキージと印刷マスクの関係を示す拡大説明図
【図5】バックアッププレートがない場合の印刷マスクの状態を示す説明図
【符号の説明】
【0031】
1・・・ウエハ
2・・・ウエハ供給部
3・・・フラックス塗布部
4・・・ボール搭載部
5・・・ウエハステージ
6・・・搬送路
7・・・フラックス
8・・・印刷マスク
9・・・貫通孔形成領域
10・・・型枠
11・・・フラックス供給装置
12・・・スキージ
13・・・貫通孔
14・・・バックアッププレート
15・・・開口部
16・・・エアシリンダ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被印刷物を支持するステージと、ステージ上方に被印刷物との間に間隙を設けて配置され複数の貫通孔を有する印刷マスクと、該印刷マスクを上から下に押さえ込みながら印刷マスク上面に沿って摺動可能なスキージとを備え、上記印刷マスク上にフラックスを供給して上記スキージにより印刷マスクの貫通孔を通して被印刷物にフラックスを印刷するフラックス塗布装置において、
被印刷物を囲むようにバックアップ部材を設けるとともに
該バックアップ部材上面の高さがステージ上に載置される被印刷物上面の高さと同一若しくはわずかに低くなるように配置して、フラックスを印刷するようにしたことを特徴とするフラックス塗布装置。
【請求項2】
上記バックアップ部材とステージとの相対高さを変更可能な昇降手段を設けた請求項1記載のフラックス塗布装置。

【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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【公開番号】特開2010−56382(P2010−56382A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−221311(P2008−221311)
【出願日】平成20年8月29日(2008.8.29)
【出願人】(000253019)澁谷工業株式会社 (503)
【Fターム(参考)】