[发明专利]丝网印刷方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及相对于被印刷物利用刮板经由具有规定的开口图案的印刷掩模(マスク)将粘性印刷材料印刷于被印刷物上的丝网印刷方法以及其装置。

背景技术

所谓丝网印刷，是孔板印刷方式的一种，通过刮印油墨等膏剂(印刷剂)(利用刮板挤压出膏剂(印刷剂))来使之通过具有开口图案的丝网而向被印刷物转印所希望的图案，丝网印刷在IC基板的电路布线形成、FDP(Flat DisplayPanel)的图案形成(电极形成、荧光体填充)等各种各样的用途中被应用。

丝网印刷例如也应用于在向印刷布线基板上安装电子部件的安装作业之前进行的焊膏的印刷。焊膏是将焊料合金粉末与高粘度液状焊剂混合而形成的膏状物，其经由具有规定的开口图案的印刷掩模转印到基板上。在该丝网印刷中广泛使用机械强度等方面优异的金属制印刷掩模以及金属刮板。

以下，关于现行的焊料印刷，将印刷掩模称作金属丝网、将刮板称作金属刮板、将焊膏称作膏剂来进行说明。

金属刮板在使其前端部相对于金属丝网的丝网面以规定的攻角角度(例如为70度)倾斜的状态下，一边对在表面供给有膏剂的丝网面施加压力(印刷压力)一边沿印刷方向滑动，从而经由形成于金属丝网的开口图案向被印刷物上转印利用膏剂形成的图案。

在被导入到膏剂印刷工序的印刷布线基板的印刷面上，由于存在其前工序中实施的阻焊剂(solder resist)、电极布线等引起的20μm～80μm程度的凹凸，所以由不锈钢构成的厚度约100μm的金属丝网在印刷时被这些印刷布线基板的凹凸局部地向上方推起，而在金属掩模与印刷布线基板之间形成缝隙。因此，若金属刮板通过因印刷布线基板的印刷面的凸部而隆起的金属丝网的凸部，则在两者间产生间隙，从而成为引起印刷不良的原因。

为了防止这种情况产生，一边对金属刮板施加大的印刷压力一边进行印刷，从而将上述间隙抑制得较小。因此，现有的金属刮板由耐磨性优异的特殊钢(超硬合金)来制造，以提高其耐久性。

另外，作为这些情况的解决方法，在日本特开平10-100374号公报(专利文献1)中记载了，在金属刮板的与印刷方向相反一侧的前端部通过蚀刻形成锥形面，使其易发生弹性变形，由此即使以较小的印刷压力也能够稳定地进行印刷，从而减少对金属丝网的丝网面的损伤。

作为由被印刷物的阶梯差引起的印刷不良的解决方法以及金属丝网的损伤减少方法，采用代替金属刮板使用树脂制的刮板进行印刷的方法。

以下，对于使用了树脂制的刮板的丝网印刷，将印刷掩模称作网眼丝网、将刮板称作聚氨酯刮板进行说明。

现有的聚氨酯刮板有平刮板、角刮板，尖角刮板等。

作为使在平刮板中成为问题的攻角角度稳定的方法，如日本实开平3-055230号公报(专利文献2)所记载，提出了将玻璃环氧树脂作为支承体的由聚氨酯橡胶构成的刮板。该刮板由基端部安装于支架的支承体与刮板部构成，该刮板部在与该支承体的基端部对置的前端部以覆盖该前端部的方式一体地固定。上述支承体的材质为具有弹性恢复力的玻璃环氧树脂制，并且其形状形成为平板状。

另外，对于刮板部而言，其材质为聚氨酯橡胶制，在与进行刮印的刮板前端部对置的刮板另一端部上遍及宽度方向地设有槽部，并以夹持支承体的前端部的方式一体固定。

根据该现有的例子，使用这样构成的刮板，并通过基端部侧来固定于支架，从而能够在丝网面上进行刮印。此时，若持续长时间地进行刮印，则即使刮板部的前端部因油墨(膏剂)所包含的溶剂而发生变化(膨胀)，由于支承体的材质为玻璃环氧树脂制，所以刮板整体的刚性也不会发生变化，而能够稳定地进行刮印。

另外，在日本实开平1-91536号公报(专利文献3)中记载了，在刮板内置金属制芯材来避免刮板产生弯曲变形。

作为在丝网印刷中使用的金属掩模存在组合网眼型的金属掩模，该组合网眼型构成为，在印刷掩模版框内的空间配置金属板，经由在该金属板与上述印刷掩模版框之间遍及整周设置的张力网眼，上述金属板以拉伸状态而支承于上述印刷掩模版框。

对于该印刷掩模而言，在上述金属板上制版形成印刷掩模从而在丝网印刷中使用，该印刷掩模在与在其上移动的刮板的移动区域对应的印刷有效区域内形成规定的图案的开口。

使被印刷物的上表面与金属掩模的下表面对置，通过在金属掩模的上表面使刮板滑动，来将膏剂填充于设置于金属掩模的开口部，之后，使被印刷物离开金属掩模，从而使印刷材料转印到被印刷物上。

在上述金属板上，在印刷有效区域内，利用激光加工、电镀法、蚀刻法等来形成规定的图案的开口。