丝网印刷方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:1029201 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于印刷后续印刷所需的基准的模型工件(DW)被移动到印刷位置并同时将该模型工件固定到工件对准机构(2)上,以及进行焊料印刷。然后,将已印刷的模型工件返回到工件对准位置,并由图像处理照相机(7)拍摄其图像,以及将用于对准的特定焊料凸块的位置坐标的图像存储起来。基于所存储的模型工件的图像进行后续工件(W)的定位并随后在印刷位置处对工件进行焊料印刷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于将焊料膏剂或焊膏(solder paste)等通过丝网罩(screen mask)印刷到工件上的丝网印刷方法以及印刷装置。更具体地说,本专利技术涉及一种丝网印刷方法以及用于该方法的装置,其适于在高密度多层基片上进行丝网印刷。
技术介绍
为了连接印刷基片和半导体芯片,通常使用称之为“倒焊芯片(FC)系统”的连接系统,其使用了焊料凸块(微小的焊料凸起)。通过在平面上布置半导体凸块,这种系统可以一次连接成千上万的连接点。随着信息(IT)技术的发展,半导体芯片具有更高级的功能并且这种半导体芯片的连接需要更小的尺寸、更高的密度以及更大数目的连接点。为了形成焊料凸块,一种现有技术的方法使用一种在工件对准位置和焊料印刷位置执行两个步骤的装置,其中将工件(基片)设置在工件对准位置,将工件移动到焊料印刷位置,然后利用丝网升降机构将金属丝网罩(下文中称之为“丝网”)叠置在工件上并通过涂刷器等将焊料膏剂印刷到用于印刷的工件上(例如参见日本未审专利公开No.6-155706)。附图中的图4和5示出了根据现有技术的这种丝网印刷装置。丝网印刷装置1包括用于定位工件(基片)W的工件对准机构2、用于使工件W在工件对准位置和焊料印刷位置之间线性往复运动的工件移动机构3、用于使丝网S在工件对准位置和焊料印刷机之间线性往复运动的丝网移动机构4、用于上下移动丝网S的丝网升降机构5、焊料凸块印刷机构6、图像处理照相机(或摄像机)7、照相机升降机构8等等。在该印刷装置1中,工件W放置在工件对准机构2的工作台21上并且由工件对准机构2在工件对准位置基于由图像处理照相机7获取的图像进行定位。接着,工件W由工件移动机构3移动到焊料印刷位置并且丝网S在该焊料印刷位置处由丝网移动机构4和丝网升降机构5叠置在工件上。移动焊料凸块印刷机构6的涂刷器61并将焊料膏剂P通过丝网S施加到工件W上,从而将焊料凸块B印刷到工件W上。通常,焊料凸块的印刷质量的决定性因素是丝网S的印刷图案叠置在工件W的丝网图案上的精度。因为使用了不透明的金属丝网S,不可能将工件W和丝网S彼此叠置并且随后对它们进行定位。因此,已经采用了一种系统,其通过利用图像处理器分别将金属丝网S的定位标记M与工件W的定位标记对准并且基于图像处理数据将丝网S和工件W机械地彼此叠置。因此,当图像处理照相机7如图4和5所示固定时,该系统便成为通过使用丝网移动机构将丝网S移动到工件对准位置、通过使用图像处理照相机7对准丝网S并且随后将丝网返回到焊料印刷位置以进行印刷的印刷系统。因此,例如用于丝网S的移动和升降以及用于图像处理照相机7的升降的那些移动机构的数目很大,并且在对准过程中丝网S在定位之后的设定位置会包含由于各移动机构所带来的机械误差。另外,因为布置在丝网S中的定位标记(由于半蚀刻而没有贯通)以及用于实际焊料焊接的印刷口(贯通)具有不同的加工条件,加工不是同时进行并且出现加工误差。照相机移动系统会进一步增大这种误差。因此,近年来对于现有技术中这种包括复杂机构的焊料印刷机构来说,由于结构误差,已经很难满足进一步小型化、更高的密度以及更大数目的连接点的需求。在下一代的高密度多层基片中,尤其是,每个工件上的凸块的数目为数千个,并且为数百量级的现有凸块数目的十倍以上。因此,凸块密度也达到了凸块直径为φ100×节距150μm的高密度。采用现有技术的对准系统的焊料膏剂印刷方法不能容易地满足这种需求。而且,根据本申请人提出的PALAP(Patterned prepregLay-upProcess)基片,与常规的玻璃一环氧树脂基片不同,该基片材料与焊料具有高的润湿性。除非焊料被正确地传送到凸块形成位置,否则焊料在回流期间(因为焊料在非氧化气氛下被熔化,以通过表面张力形成球)会流动并且连接邻近的凸块,从而导致桥接缺陷。因此,需要一种不会由于丝网漂浮而导致焊料渗出(或泄漏)的印刷技术。
技术实现思路
本专利技术正是考虑到上述问题而提出,并且其旨在提供一种丝网印刷方法以及用于该方法的装置,其能够通过将误差减小为仅仅一个工件定位误差从而在下一代高密度多层基片上正确地进行焊料凸块印刷,而在分别对丝网数据和工件数据进行图像处理的现有技术的系统中,由于照相机的移动,出现了两种机械误差。根据本专利技术的一个方面,提供了一种丝网印刷方法,其包括以下步骤将模型工件DW(后续印刷所需的基准被印刷到其上的工件,以下称之为“模型工件DW”)移动到印刷位置并同时将该模型工件DW固定到工件对准机构2上,对模型工件进行焊料印刷,在焊料印刷之后将模型工件DW返回到工件对准位置,由图像处理照相机7拍摄模型工件DW的图像,将已被焊料印刷的模型工件的图像中用于对准的特定焊料凸块的位置坐标的图像存储起来,以及基于所存储的模型工件DW的图像进行后续工件的定位。于是,可以减小由于各机构移动所导致的机械误差,从而进行高精度的定位以及在高密度多层基片上进行焊料凸块印刷。在根据本专利技术的丝网印刷方法中,基于所存储的模型工件DW的位置坐标重复性地进行工件的定位,并且对分别拍摄的工件W的图像数据的中心坐标进行统计处理,以最小化重复误差。这样,可以进一步提高定位精度。根据本专利技术的另一方面,提供了一种丝网印刷装置,其包括工件对准机构2,用于基于来自控制单元9的信息将工件放置在其上并进行工件的定位;工件移动机构3,用于在工件对准位置和印刷位置之间移动工件对准机构2;丝网升降机构5,用于上下移动固定在印刷位置的丝网罩S;印刷机构6,用于将焊料膏剂P通过丝网罩S印刷到工件W上;以及固定在对准位置处的图像处理照相机7;控制单元9将图像处理照相机7的图像中用于对准的特定焊料凸块的图像存储起来并基于由此存储的图像控制工件对准机构2;其中,基于首先被印刷的模型工件DW或者刚刚被印刷的工件或者重复印刷的已印刷工件的统计平均值的图像进行后续工件的定位,从而能够提供最高级别的定位结果。于是,可实现与前述技术方案相同的功能和效果。因为可以消除丝网移动机构、照相机升降机构等,因此可简化构造。在根据本专利技术的丝网印刷装置中,工件和丝网罩分别为不具有定位标记的工件和丝网。于是,可以防止发生由于贯通孔和非贯通孔的不同加工条件所导致的加工误差。从以下连同附图对本专利技术的优选实施例的描述中可以更充分地理解本专利技术。附图说明在附图中图1是示出根据本专利技术的一个实施例的丝网印刷装置的总体构造的视图;图2A和2B是用于解释根据本专利技术的丝网印刷装置的操作(印刷方法)的说明图,其中图2A解释将焊料膏剂印刷到模型工件上,并且图2B解释模型工件在印刷之后的图像处理;图3A和3B是用于以与图2同样的方式解释根据本专利技术的丝网印刷装置的操作(印刷方法)的说明图,其中图3A解释工件的定位,并且图3B解释将焊料膏剂印刷到工件上;图4是示出根据现有技术的丝网印刷装置的总体构造的视图;以及图5是用于解释根据现有技术的丝网印刷装置的金属丝网的对准的说明图。具体实施例方式以下将参照附图解释根据本专利技术的实施例的丝网印刷方法及其印刷装置。图1是示出根据本专利技术的一实施例的丝网印刷装置的总体构造的视图。该丝网印刷装置1基本上包括用于在X、Y、θ方向上定位作为基片放置在工作台21上的工件W的工件对准机构2、用于使工件W在工件对准位置和印刷位置之间本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种丝网印刷方法,用于将其上印刷有预定图案的丝网罩(S)叠置在将被印刷预定图案的工件(W)上并将焊料膏剂(P)通过所述丝网罩印刷到所述工件上,该丝网印刷方法包括:(1)印刷步骤,其中将用于印刷后续印刷所需的基准的模型工件(DW)从工 件对准位置移动到印刷位置并同时将所述模型工件(DW)固定到工件对准机构上,以及对所述模型工件进行焊料印刷;(2)存储步骤,其中在焊料印刷之后将所述模型工件返回到工件对准位置,并将由固定图像处理照相机所拍摄的所述被焊料印刷的模型工件的 图像中用于对准的特定焊料凸块的位置坐标的图像存储起来;以及(3)定位步骤,其中基于在所述存储步骤中存储的图像在下一工件对准位置处进行所述工件的定位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:坂井田敦资谷口敏尚乡古伦央
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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