JP2004017374A - Squeegee for filling conductive paste, method and apparatus for filling conductive paste - Google Patents
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Abstract
【課題】基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを確実に充填できる生産性に優れた導電性ペースト充填用スキージなどを提供する。
【解決手段】基材と接触する角部が尖っている、あるいは小さなR形状を有するスキージで充填動作をした後、少なくとも充填動作での角部より大きく丸めたR形状でのスキージで掻き取り動作をさせることで全ての微小ビアに確実にペーストを充填することにより微小ビアに導電性ペーストを確実に充填する。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a conductive paste filling squeegee and the like excellent in productivity that can surely fill a conductive via into a micro via provided in a base material.
After a filling operation is performed with a squeegee having a sharp corner or a small R shape in contact with a base material, a scraping operation is performed with a squeegee having a rounded R shape at least larger than the corner in the filling operation. Then, the paste is reliably filled in all the micro vias, so that the micro vias are reliably filled with the conductive paste.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に使用される両面あるいは多層配線基板などを製造する際に用いられ、特に微小ビアへの導電性ペースト充填用スキージおよび導電性ペースト充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、多層配線板では特に高密度化が進展し、それにともない層間接続のためのビアは微小化しており、導電性のペーストを用いて微小ビアに導電性ペーストを充填する場合には特にビアへの導電性ペーストの充填率が接続抵抗値へ大きく影響する。
【0003】
すなわち、ペーストが基板表面まで十分充填されている場合は層間の接続は得られるが、ペーストが基板表面より凹んだ状態の充填では層間の接続抵抗は高くなる。ビアが微小化すればするほど、充填率の接続抵抗値への影響度はさらに大きくなる。
【0004】
従来の導電性ペースト充填方法について以下に説明する。
【0005】
まず、図7を用いて回路基板の作製方法を述べる。
【0006】
図7(a)は、接続ランド701aが形成されたベース基材702上に絶縁層703とカバーフィルム704が張り合わされており、接続ランド701aに合致する微小ビア705がレーザにより直径が数10μmに形成されている。ここで、微小ビア705はレーザにより形成されていることから、レーザの熱による溶融収縮作用により微小ビア705周囲には、カバーフィルム704表面より数μm程度飛び出しリング状の突起部705aが生成されている。
【0007】
その後、導電性ペースト706をスキージ707を移動させて微小ビア705内に充填する。
【0008】
図7(b)は、導電性ペースト706を充填した後に、カバーフィルム704を上方へ剥ぎ取った状態である。
【0009】
図7(c)は、パターン銅箔708を積層して熱プレスした状態である。この時、パターン銅箔708の表面は接続ランド701aが下層にある部分は凸に、接続ランド701aが下層にない部分は凹になり、僅かにうねりを生じている。
【0010】
図7(d)は、表層のパターン銅箔707をパターニングして接続ランド701bを形成した状態である。
【0011】
図7(e)は、接続ランド701bが形成された上に絶縁層703とカバーフィルム704が張り合わされており、接続ランド701bに合致する微小ビア705がレーザにより形成されている。この時、カバーフィルム704の表面は接続ランド701bおよび回路パターンが下層にある部分は凸に、接続ランド701bおよび回路パターンが下層にない部分は凹になり、さらに複雑なうねりを生じている。
【0012】
基板を多層化するには、これらの工程を繰り返し行うことで成される。
【0013】
スキージに関する第1の従来例として、平スキージを傾斜させる方法を用いるペースト充填方法を図6を用いて説明する。図6は前記図7(e)の状態を示している。スキージ601の材質は硬質ウレタンゴムから成りスキージ進行方向を示す矢印方向へ傾斜している。この傾斜により導電性ペースト706はローリング運動し易くなり微小ビア705への充填が容易になる。また、カバーフィルム704と接するスキージ601の角部の稜線はスキージ601の底部601aを研磨することで真直精度を高めている。
【0014】
さらに、スキージ601はホルダー(図示せず)により挟み込まれ適度な弾力が得られるように突き出して保持されている。これによりカバーフィルム704の表面がうねりを生じていても追従しながら移動してペースト充填するものである。
【0015】
第2の従来例として、弾力性を有する厚みの薄い金属板から成るスキージを用いてのペースト充填を図5に示す。図5は前記図7(e)の状態を示している。金属スキージ501は進行方向を示す矢印方向へ傾斜しており、この傾斜により導電性ペースト706はローリング運動し易くなり微小ビア705への充填が容易になる。さらに、金属スキージ501はホルダー(図示せず)により挟み込まれ適度な弾力が得られるように突き出して保持されている。これによりカバーフィルム704の表面がうねりを生じていても追従しながら移動してペースト充填するものである。
【0016】
第3の従来例として、硬質ゴムから成り基板表面に接触する部分を硬化させたスキージ(特開2001−88271)を用いてのペースト充填を図4に示す。図4は前記図7(e)の状態を示している。スキージ401の材質は硬質ゴムから成りスキージ進行方向を示す矢印方法へ傾斜している。この傾斜により導電性ペースト706はローリング運動し易くなり微小ビア705への充填が容易になる。また、スキージの底部に金属板401aを貼り付けカバーフィルム704と接する部分を硬化させている。さらに、スキージ401はホルダー(図示せず)により挟み込まれ適度な弾力が得られるように突き出して保持されている。これによりカバーフィルム704の表面がうねりを生じていても追従しながら移動してペースト充填するものである。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例1での微小ビアへの導電性ペースト充填においては、スキージのカバーフィルムに接触する角部はシャープなエッジを有しており、先端に行くほど剛性が低くなっている。それにより微小ビア充填中にスキージ先端部がスキージの押し付け力によりビア内に入り込んでしまう。このことから充填された導電性ペースト表面は凹形状にえぐられてしまい導電性ペーストの充填量が不足する。この導電性ペーストの表面が凹形状にえぐられる現象はスキージの基材への押しつけ力により異なり、押しつけ力を強くするとスキージ先端部のビア内への入り込み量は多くなる。逆に、押しつけ力を弱めるとスキージ先端部のビア内への入り込み量は減少するが、導電性ペーストがカバーフィルム上に残存してしまう。導電性ペーストがカバーフィルム上に残存すると、カバーフィルムを剥離する工程で、既に充填した導電性ペーストをカバーフィルムに付けたまま微小ビアより取り去ってしまう。さらに、ペースト樹脂成分がカバーフィルムに付着してしまうことで導電性ペーストの粘度が急激に上昇する。
【0018】
このことから、導電性ペースト充填量不足による接続不良および、導電性ペースト寿命が短くなることによる導電性ペースト使用量増大の要因となる。
【0019】
従来例2での微小ビアへの導電性ペースト充填においては、スキージのカバーフィルムへの接触部は金属製であることから微小ビアを通過中にスキージ先端がビア内に入り込んでしまう現象はない。しかし、微小ビアはレーザにより形成されていることから、レーザの熱により微小ビア周囲がカバーフィルム表面より数μm程度飛び出てリング状の突起部が生成されており、押し付け力を加えた状態で金属性スキージを移動させると微小ビア周囲の突起部を金属スキージ先端で削り取ってしまう。その削り取られた屑が微小ビア内部に入り込んだり、導電性ペースト中に混入する不具合を生じる。
【0020】
このことから、導電性ペースト充填量不足や微小ビアへの削り屑混入による接続不良の要因となる。
【0021】
従来例3での微小ビアへの導電性ペースト充填においては、スキージの底部に金属板を貼り付けてカバーフィルムと接する部分を硬化させている。ここで、スキージの底部に貼り付けた金属板がカバーフィルムに接触しながらペースト充填することで、前記従来例2で述べた不具合が同様に発生する。
【0022】
スキージ先端に金属より軟らかい樹脂部材を貼り付けて先端部分を硬化させた場合は、スキージの押しつけ力によりペースト充填の現象が異なる。すなわち、押しつけ力が弱い状態ではスキージ先端がビア内に入り込んでしまう現象はないが、先端部が硬質であるため微小ビア突起部分の凹凸や複雑な基板表面のうねりにスキージ先端が追従できないため、導電性ペーストの充填量が不足したり、カバーフィルム表面に導電性ペーストが残存する。また、押しつけ力を強くすると微小ビア突起部を強く擦るため、突起部が微小ビアの内側に押し曲げられたり、擦り取られたりする。ここで、樹脂部材をさらに軟らかくすると擦り取られる現象は回避できるが、スキージ先端部がビア内部に押し込まれてしまい、充填された導電性ペースト表面がえぐられて凹形状となる。
【0023】
このことから、導電性ペースト充填量不足による接続不良および、導電性ペースト寿命が短くなることによる導電性ペースト使用量増大の要因となる。
【0024】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを確実に充填できる生産性に優れた導電性ペースト充填用スキージおよび導電性ペースト充填装置を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを充填する際に用いられるスキージであって、
前記基材と接する角部がR形状に丸められている導電性ペースト充填用スキージである。
【0026】
第2の本発明は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを充填する際に用いられるスキージであって、
前記基材と接する一方の角部がR形状に丸められ、対向する角部が尖っている導電性ペースト充填用スキージである。
【0027】
第3の本発明は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを充填する際に用いられるスキージであって、
前記基材と接する一方の角部がR形状に丸められ、対向する角部のR形状が前記一方の角部のR形状とは異なる導電性ペースト充填用スキージである。
【0028】
第4の本発明は、ホルダーと硬質ゴムを備え、前記ホルダーに上部を保持された硬質ゴムの硬度が60から90である第1から3のいずれかの本発明の導電性ペースト充填用スキージである。
【0029】
第5の本発明は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを充填する方法であって、
スキージ前方に供給された導電性ペーストをスキージの尖った角部で充填した後、スキージの丸められたR部でペーストを掻き取る導電性ペースト充填方法である。
【0030】
第6の本発明は、基材に設けられた微小ビアに導電性ペーストを充填する方法であって、
スキージ前方に供給された導電性ペーストをスキージの丸められたR部で充填した後、前記R部より大きいR部でペーストを掻き取る導電性ペースト充填方法である。
【0031】
第7の本発明は、微小ビアを設けた基材を保持固定するための基台と、前記基台の上面に載置される前記基材の導電性ペースト充填領域を除く外周部に当接する版枠と、前記基材に対し相対移動可能な支持体と、その支持体に設けた上下移動可能な少なくとも前記基材と接する角部がR形状に丸められたスキージと、スキージを任意の角度で調整し固定する機構と、スキージ移動機構とを有するペースト充填装置である。
【0032】
このように、本発明は、スキージの基材と接触する角部をR形状に丸めていることで微小ビア内の導電性ペースト表面をえぐり取らないため、微小ビアに充分なペースト量を充填できる。ここに、掻き取る動作は、微少ビアの周辺や基材表面に付着しているペーストをはぎ取ることであるが、同時に、微少ビア内の少し凹んでいるペーストにペーストを追加充填し、基材表面とビア内ペーストの上面とを面一にする均一化動作も行う。
【0033】
さらに、基材と接触する角部が尖っている、あるいは小さなR形状を有するスキージで充填動作をした後、少なくとも充填動作での角部より大きく丸めたR形状でのスキージで掻き取り動作をさせることで全ての微小ビアに確実にペーストを充填できる。充填中に微小ビア周囲の突起部を削り取らないため、微小ビア内および導電性ペースト中への削り屑の混入がないため、微小ビアへのペースト充填品質の安定と導電性ペーストの消費量低減が可能となる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
【0035】
本発明の実施の形態に係わる基材の作製方法は従来例の中で図7により既に説明したので、ここでは省略する。
【0036】
つぎに、微小ビア内導体回路を形成するために微小ビアに充填される導電性ペーストとして、銅粉末を主成分とするペーストを製作し用いた。
【0037】
導電性導電性ペーストは、平均粒子直径2μmの銅の粉末を導電性のフィラーとして用い、樹脂として熱硬化型エポキシ樹脂(無溶剤型)、硬化剤として酸無水物系の硬化剤を用いた。配合割合は、銅の粉末85重量%、エポキシ樹脂12.5重量%、硬化剤2.5重量%とし、十分に混練した。粘度は20Pa・Sであった。
【0038】
次に、第1の実施の形態における導電性ペースト充填装置の構成について図3の断面図を用いて説明する。
【0039】
基台301と版枠302とガイド軸303とスキージ304と支持体305と上下昇降ガイド軸306で構成され、その機能は基材700の裏面側を密閉し、基材の表面側にスキージ304を密接配置するとともにスキージ304の進行方向前方に供給した導電性ペースト706をスキージ304の移動により微小ビア705上を通過させることにある。
【0040】
基材700を皺やうねりなどが発生しないように均一に保持固定するために、少なくとも基材700の外形より内側領域に多孔質の焼結金属からなる無数の真空吸着用の吸着穴307aを設けた吸着部材307を基台301の上面に埋設してして構成している。吸着部材307の下面には複数の吸引溝307bを設けてあり、吸引溝307bは互いに集結された後に基台301の内部を貫通して設けた真空排気口307cより真空ポンプなどの真空排気手段(図示せず)により真空排気される。
【0041】
さらに、吸着部材307上面の基材保持面307dを含む基台301の基台上面301aは平面度0.02mm以下に仕上げ加工を行うことで、基材保持面307dとの段差が発生することなく基材700を均一に保持固定するものである。
【0042】
基台301に保持固定された基材700の導電性ペースト充填領域を除く外周部に当接する版枠302は、版枠昇降ガイド(図示せず)と版枠昇降駆動機構(図示せず)により吸着部材307の基材保持面307dに対し、平行な昇降移動を可能にしている。これにより版枠302の基材700の導電性ペースト充填領域を除く外周部への均一な当接を可能としている。
【0043】
さらに基材700の外周部に当接する版枠302内周の少なくともスキージ移動方向に直交する2辺の角部に60度の面取りを行い、辺の先端角が30度のナイフエッジ状にした傾斜部302aを設けている。また傾斜部302aおよび版枠302の上面をバフ研磨により鏡面仕上げしている。これによりスキージ当接時での、版枠302上面および傾斜部302a上面でのスキージ移動がスムーズに行える。つまり、版枠302上面および傾斜部302aは滑らかである。
【0044】
基台301の上方には、一対のガイド軸303が互いに平行で、かつ吸着部材307の基材保持面307dに対しても平行に架設支持されている。ガイド軸303には、スキージ304を取り付ける支持体305がスライドベアリングなどの摺動部材を介しガイド軸303の長手方向移動可能に取り付けられているとともに、支持体305は、ガイド軸303の長手方向に駆動可能なようにボールネジまたはエアシリンダなどの駆動手段(図示せず)により駆動可能としている。これにより支持体305は基材保持面307dに均一保持された基材700に対し、ガイド軸303の長手方向に移動可能となるものである。
【0045】
支持体305には、上下昇降ガイド軸306とレギュレータなどの加圧力調整機構(図示せず)を備え、さらに上下昇降ガイド軸306の下端部にはスキージ304がスキージホルダー304aを介し回動軸304bを中心に回動して基材700に対し所定の角度に設定でき、回動軸固定機構(図示せず)により固定できる。これにより、スキージ304は所定角度に設定固定および上下方向に移動可能でかつ所定の加圧力を得ることを可能としたものである。
【0046】
つぎに、図1(a)、(b)によりスキージ304を詳細に説明する。スキージ304はガイド軸に案内され、充填と掻き取りの方向に移動する。
【0047】
図1(a)は充填の方向に移動させる場合の状態を示しており、スキージ304はスキージホルダー304aに狭持され回動軸304(b)を支点に所定角度だけ傾斜した位置で固定されている。基材に接触する角部は尖った状態もしくは先端を僅かにR形状に丸めている。
【0048】
図1(b)は充填方向とは逆の掻き取りの方向に移動させる場合の状態を示しており、スキージ304はスキージホルダー304aに狭持され回動軸304(b)を支点に所定角度だけ傾斜した位置で固定されている。基材に接触する一方の角部は少なくとも前記、充填方向の僅かに丸めたR形状より大きなR形状に丸めている。
【0049】
次に、図2(a)、(b)を用いて充填方法を説明する。
【0050】
図2(a)は、基材700が基材保持面307dに真空保持固定されており、版枠302により導電性ペースト充填領域を除く外周部を押さえられた状態である。破線で示すスキージ304の尖った角部が基材700と接触する様に角度調整後、固定されている。さらに、スキージ304は版枠302上方のスキージ初期位置P1に位置決めされている。
【0051】
次に、版枠302上に、導電性ペースト706を少なくとも充填領域をカバーする幅、および所定枚数充填可能な量をディスペンサなどの供給手段を用いて供給する。
【0052】
次に、実線で示すように、スキージ304を版枠302上のスキージ充填移動開始位置位置P2に下降させる。この時スキージ304は、所定圧力で版枠302に密接している。
【0053】
次に、スキージ304を版枠302に密接した状態で、矢印で示す充填方向に移動させると、版枠302上に供給された導電性ペースト706を掻き上げながら、鏡面仕上げされた版枠302上および傾斜部302aおよび基材700上を所定の加圧力を保ちながらスムーズに通過し、さらにスキージ移動終了位置P3に達する。
【0054】
移動中において、基材700に設けた微小ビア705にスキージ304が達したとき、導電性ペースト706が微小ビア705内に押し込み作用により、充填されるわけである。しかし、この時点ではスキージ304の先端は尖っているため導電性ペースト706はローリングして充填作用に優れるが、微小ビア705内に先端の尖った部分が入り込みペースト表面はえぐられてしまう。このような作用が基材700の導電性ペースト充填領域において繰り返し行われ、全ての微小ビア705に対して充填量が不足した状態にある。
【0055】
なお、スキージ304は、所定圧力で基材700上を移動するため、基材700上の微小ビア705を除く領域には導電性ペースト706が残留することなく、スキージ304の移動終了後には、版枠302上のスキージ移動終了位置P3に掻き集められている。
【0056】
次に、図2(b)を用いて基材700と接触する角部をR形状に丸めたスキージでの導電性ペースト掻き取り方法について説明する。スキージ304の尖った角部での充填動作後、破線で示すP4位置でR形状に丸めた角部が基材700に接触する様にスキージ304を角度反転させる。
【0057】
次に、実線で示すようにスキージ304を版枠302上のスキージ掻き取り移動開始位置位置P3’に下降させる。この時スキージ304は、所定圧力で版枠302に密接している。
【0058】
次に、スキージ304を版枠302に密接した状態で、矢印で示す掻き取り方向に移動させると、版枠302上の導電性ペースト706を掻き上げながら、鏡面仕上げされた版枠302上および傾斜部302aおよび基材700上を所定の加圧力を保ちながらスムーズに通過し、さらにスキージ移動終了位置P2’に達する。
【0059】
移動中において、基材700に設けた微小ビア705にスキージ304が達したとき、スキージ304はウレタンゴム製で軟らかいにも関わらず、角部が丸められているためスキージ押し付け力が分散して微小ビア705内には入り込まない。ここで、所定の押し付け力に対してスキージ304のR形状部が微小ビア内に入り込まないゴム硬度は60以上であった。さらに、丸められたスキージ角部はウレタンゴム製で軟らかいため、レーザ形成の際生じた微小ビア周囲の突起部を削り取ったり、擦り取ったりしないのである。
【0060】
この作用により、微小ビア705に充填されたペースト表面は突起部と面一に均される。このような作用が基材700の導電性ペースト充填領域において繰り返し行われ、全ての微小ビア705に対して充填量が充分に満たされた状態にある。
【0061】
なお、スキージ304はスキージホルダー304aより突き出ており、所定圧力で基材700上を移動したとき、基材700上のうねりにたいし凹凸を吸収する。つまり、スキージ304はスキージホルダー304aより突き出ているので、その突き出ている部分が撓みやすくなり、うねりの凹凸に追随しやすくなる。
【0062】
さらに、スキージ304の基材700に接触する角部が丸められていることで、スキージ304のたわみ吸収時での接触点の変化に対して常にR形状の一部を安定して接触させることが可能となる。それにより微小ビア705を除く領域に導電性ペースト706が残留することなく、スキージ304の移動終了後には、版枠302上のスキージ移動終了位置P2’に掻き集められる。
【0063】
第2の実施の形態として、充填動作時に用いた尖った角部のスキージに換えて、僅かにR形状に丸めた角部を有するスキージを用いた。これは、尖った角部を有するスキージでは、押し付け力と移動動作により先端部より僅かに上部が基材と接触するため、この部分の摩耗が最も進行する。この摩耗により尖った先端部が波打ち状態となり充填状態が不安定になり定期的に再研磨する必要がある。
【0064】
ここでは、先端をR0.3mmに丸めることでスキージの寿命が約3倍まで向上した。尚、先端部のRを0.3mmの大きさに丸めたスキージでの導電性ペーストのローリング作用は、尖った角部を有するスキージとほぼ同等であった。しかしながら、充填動作後の導電性ペーストの表面は微小ビア上面よりえぐられて凹形状となる。
【0065】
つぎに、先端部のRの大きさを0.3mmより大きくしたとき、導電性ペースト表面のえぐれは減少するが、基材に設けた全ての微小ビアに導電性ペーストを確実に充填することは出来なかった。すなわち、微小ビアへの導電性ペーストの充填には、スキージ角部に大きなR形状を設けるとローリング作用を阻害するため不確実となるわけである。
【0066】
そのため、第1の実施の形態で説明した充填動作を角部をR0.3mmに丸たスキージで実施した後、スキージを角度反転させて、一方の少なくとも充填動作でのR形状より大きなR形状に丸めた角部で掻き取り動作を行った。掻き取り動作後は微小ビアに確実に充填され、かつペースト表面は突起部と面一に均されるとともに基材上の微小ビアを除く領域には導電性ペーストが残留することなく掻き取られていた。。
【0067】
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されることなく、以下に示すような構成に変更しても同様な効果が得られる。
(a)本実施の形態ではスキージを角度反転させて尖った角部とR形状に丸めた角部とに切り替えたが、スキージ機構部を充填用と掻き取り用に一対設けても良い。
(b)第2の実施の形態ではR0.3mmに先端を丸めた角部を有するスキージを充填に用いたが、スキージの材質や硬度、およびペースト組成、粘度などにより適正なRの大きさが適用されるものである。
(c)基材は、分割したものに限定することなく、ロールシート状の基材を用い、装置に供給部および巻き取り部の機能を付加して連続充填することも可能である。
(d)基材としてセラミックグリーンシートを用い、版枠に微小ビア位置に対応して穴を設けたマスク板を装着する等しても良い。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、微小ビアに充分なペースト量を充填でき、その結果微小ビアへのペースト充填品質の安定と導電性ペーストの消費量低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における導電性ペースト充填用スキージを模式的に示す図
【図2】本発明の一実施の形態における導電性ペースト充填方法を説明する図
【図3】本発明の一実施の形態における導電性ペースト充填装置を模式的に示す図
【図4】第3の従来技術による導電性ペースト充填を説明する図
【図5】第2の従来技術による導電性ペースト充填を説明する図
【図6】第1の従来技術による導電性ペースト充填を説明する図
【図7】本発明のある実施の形態における基材の製作方法を模式的に示す図
【符号の説明】
304 スキージ
304a スキージホルダー
304b 回動軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a squeegee for filling a small via with a conductive paste and a conductive paste filling apparatus used for manufacturing a double-sided or multilayer wiring board used for various electronic devices.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the density of multilayer wiring boards has been particularly high, and the vias for interlayer connection have been miniaturized accordingly. Of the conductive paste greatly affects the connection resistance value.
[0003]
That is, when the paste is sufficiently filled up to the surface of the substrate, connection between the layers can be obtained. However, when the paste is recessed from the surface of the substrate, the connection resistance between the layers increases. The smaller the via becomes, the greater the influence of the filling factor on the connection resistance value becomes.
[0004]
A conventional conductive paste filling method will be described below.
[0005]
First, a method for manufacturing a circuit board is described with reference to FIGS.
[0006]
FIG. 7A shows that an
[0007]
After that, the
[0008]
FIG. 7B shows a state where the
[0009]
FIG. 7C shows a state in which the patterned
[0010]
FIG. 7D shows a state where the
[0011]
In FIG. 7E, a
[0012]
In order to multi-layer the substrate, these steps are repeatedly performed.
[0013]
As a first conventional example of a squeegee, a paste filling method using a method of inclining a flat squeegee will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the state of FIG. 7 (e). The material of the
[0014]
Further, the
[0015]
As a second conventional example, FIG. 5 shows paste filling using a squeegee made of a thin metal plate having elasticity. FIG. 5 shows the state of FIG. 7 (e). The
[0016]
As a third conventional example, FIG. 4 shows paste filling using a squeegee (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-88271) in which a portion made of hard rubber and in contact with the substrate surface is hardened. FIG. 4 shows the state of FIG. The material of the
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the conductive paste is filled into the micro vias in Conventional Example 1, the corners of the squeegee that come into contact with the cover film have sharp edges, and the rigidity decreases toward the tip. This causes the squeegee tip to enter the via due to the pressing force of the squeegee during the filling of the minute via. For this reason, the surface of the filled conductive paste is hollowed out, and the filling amount of the conductive paste is insufficient. The phenomenon in which the surface of the conductive paste is recessed depends on the pressing force of the squeegee against the base material. If the pressing force is increased, the amount of the squeegee tip that enters the via increases. Conversely, when the pressing force is reduced, the amount of the squeegee tip that enters the via decreases, but the conductive paste remains on the cover film. When the conductive paste remains on the cover film, in the step of peeling the cover film, the already filled conductive paste is removed from the minute via while being attached to the cover film. Further, the viscosity of the conductive paste rapidly increases due to the paste resin component adhering to the cover film.
[0018]
This causes a connection failure due to an insufficient amount of conductive paste filling and an increase in the amount of conductive paste used due to a shortened conductive paste life.
[0019]
In the filling of the conductive paste into the small vias in the conventional example 2, since the contact portion of the squeegee to the cover film is made of metal, there is no phenomenon that the tip of the squeegee enters the vias while passing through the small vias. However, since the micro vias are formed by a laser, the periphery of the micro vias protrude from the cover film surface by several μm due to the heat of the laser to form ring-shaped protrusions. When the conductive squeegee is moved, the protrusion around the micro via is scraped off by the tip of the metal squeegee. There is a problem that the shaved debris enters the inside of the minute via or is mixed in the conductive paste.
[0020]
This causes a connection failure due to an insufficient filling amount of the conductive paste or mixing of shavings into the minute via.
[0021]
In filling the conductive paste into the micro vias in Conventional Example 3, a metal plate is attached to the bottom of the squeegee to harden the portion in contact with the cover film. Here, when the metal plate attached to the bottom of the squeegee is filled with the paste while contacting the cover film, the problem described in the second conventional example similarly occurs.
[0022]
When a resin member softer than metal is attached to the tip of the squeegee and the tip is hardened, the phenomenon of filling the paste differs depending on the pressing force of the squeegee. In other words, the squeegee tip does not penetrate into the via when the pressing force is weak. The filling amount of the conductive paste is insufficient, or the conductive paste remains on the surface of the cover film. Further, when the pressing force is increased, the micro via projections are strongly rubbed, so that the projections are pressed and bent inside the micro vias or are scraped off. Here, if the resin member is further softened, the phenomenon of scraping can be avoided, but the tip of the squeegee is pushed into the via, and the filled conductive paste surface is hollowed out and becomes concave.
[0023]
This causes a connection failure due to an insufficient amount of conductive paste filling and an increase in the amount of conductive paste used due to a shortened conductive paste life.
[0024]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to fill a conductive paste into a fine via provided in a base material with excellent productivity, which can surely fill the conductive paste. A squeegee and a conductive paste filling device are provided.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a squeegee used when a conductive paste is filled in micro vias provided in a base material,
A squeegee for filling a conductive paste, wherein a corner in contact with the base material is rounded into an R shape.
[0026]
A second aspect of the present invention is a squeegee used when a conductive paste is filled in micro vias provided in a base material,
A conductive paste filling squeegee in which one corner in contact with the base material is rounded into an R shape and the opposite corner is sharp.
[0027]
A third aspect of the present invention is a squeegee used when filling a conductive paste into a micro via provided in a base material,
One corner in contact with the base material is rounded into an R shape, and the R shape of the opposite corner is a conductive paste filling squeegee different from the R shape of the one corner.
[0028]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the squeegee for filling a conductive paste according to any one of the first to third aspects, wherein the squeegee includes a holder and hard rubber, and the hardness of the hard rubber held on the holder is 60 to 90. is there.
[0029]
A fifth aspect of the present invention is a method of filling a conductive paste into a micro via provided in a base material,
This is a conductive paste filling method in which a conductive paste supplied in front of a squeegee is filled at a sharp corner of the squeegee and then the paste is scraped off at a rounded R portion of the squeegee.
[0030]
A sixth aspect of the present invention is a method of filling a conductive via into a micro via provided in a base material,
This is a conductive paste filling method in which the conductive paste supplied in front of the squeegee is filled in a rounded R portion of the squeegee, and then the paste is scraped off in an R portion larger than the R portion.
[0031]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a base for holding and fixing a base material provided with micro vias, and abuts on an outer peripheral portion of the base material placed on an upper surface of the base except for a conductive paste filling region. A plate frame, a support movable relative to the substrate, a squeegee provided on the support and having at least a vertically movable corner in contact with the substrate rounded into an R shape, and a squeegee having an arbitrary angle. And a squeegee moving mechanism.
[0032]
As described above, according to the present invention, since the corner of the squeegee that comes into contact with the base material is rounded in an R shape, the conductive paste surface in the micro via is not cut off, so that the micro via can be filled with a sufficient amount of paste. . Here, the scraping operation is to remove the paste adhering to the periphery of the micro via and the surface of the base material.At the same time, the paste is added to the slightly concave paste in the micro via, and the surface of the base material is filled. A uniforming operation is also performed to make the upper surface of the via paste and the upper surface of the via paste even.
[0033]
Further, after the filling operation is performed with a squeegee having a sharp corner or a small R shape in contact with the base material, the scraping operation is performed with a squeegee having a rounded R shape at least larger than the corner in the filling operation. This ensures that all the micro vias can be filled with the paste. Since the protrusions around the micro vias are not scraped off during filling, no shavings are mixed into the micro vias and the conductive paste, so the paste filling quality to the micro vias is stabilized and the consumption of conductive paste is reduced. It becomes possible.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0035]
The method for manufacturing the base material according to the embodiment of the present invention has already been described with reference to FIG.
[0036]
Next, a paste containing copper powder as a main component was produced and used as a conductive paste to be filled in the minute vias to form a conductor circuit in the minute vias.
[0037]
As the conductive conductive paste, a copper powder having an average particle diameter of 2 μm was used as a conductive filler, a thermosetting epoxy resin (solvent-free type) was used as a resin, and an acid anhydride-based curing agent was used as a curing agent. The mixing ratio was 85% by weight of copper powder, 12.5% by weight of an epoxy resin, and 2.5% by weight of a curing agent, and they were sufficiently kneaded. The viscosity was 20 Pa · S.
[0038]
Next, the configuration of the conductive paste filling apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
[0039]
It is composed of a
[0040]
In order to uniformly hold and fix the
[0041]
Further, the base
[0042]
The
[0043]
In addition, a 60-degree chamfer is formed on at least two corners of the inner periphery of the
[0044]
Above the
[0045]
The
[0046]
Next, the
[0047]
FIG. 1A shows a state in which the
[0048]
FIG. 1B shows a state in which the
[0049]
Next, a filling method will be described with reference to FIGS.
[0050]
FIG. 2A shows a state in which the
[0051]
Next, the
[0052]
Next, as shown by the solid line, the
[0053]
Next, when the
[0054]
When the
[0055]
Since the
[0056]
Next, a method of scraping the conductive paste with a squeegee having a rounded corner in contact with the
[0057]
Next, as shown by the solid line, the
[0058]
Next, when the
[0059]
During the movement, when the
[0060]
By this action, the surface of the paste filled in the micro via 705 is leveled with the protrusion. Such an operation is repeatedly performed in the conductive paste filling region of the
[0061]
Note that the
[0062]
Furthermore, since the corners of the
[0063]
In the second embodiment, a squeegee having a slightly rounded corner is used in place of the sharp squeegee used in the filling operation. This is because, in a squeegee having a sharp corner, the upper portion of the squeegee slightly comes in contact with the base material due to the pressing force and the moving operation, so that the wear of this portion progresses most. Due to this abrasion, the pointed tip becomes wavy, and the filling state becomes unstable, and it is necessary to re-polish periodically.
[0064]
Here, the life of the squeegee was improved to about three times by rounding the tip to R0.3 mm. The rolling action of the conductive paste with a squeegee having a rounded R at the tip to a size of 0.3 mm was almost equivalent to a squeegee having sharp corners. However, the surface of the conductive paste after the filling operation is recessed from the upper surface of the micro via.
[0065]
Next, when the size of R at the tip is larger than 0.3 mm, the scouring of the conductive paste surface is reduced, but it is impossible to reliably fill all the micro vias provided in the base material with the conductive paste. I could not do it. In other words, the filling of the conductive paste into the minute via becomes uncertain because providing a large R shape at the corner of the squeegee impedes the rolling action.
[0066]
Therefore, after performing the filling operation described in the first embodiment with a squeegee having a rounded corner having a radius of 0.3 mm, the squeegee is inverted in angle to have an R shape larger than at least one of the filling operations. A scraping operation was performed at the rounded corner. After the scraping operation, the micro vias are securely filled, and the paste surface is leveled with the protrusions, and the conductive paste is scraped off in the region other than the micro vias on the base material without remaining. Was. .
[0067]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and similar effects can be obtained by changing the configuration as described below.
(A) In this embodiment, the angle of the squeegee is inverted and switched to a sharp corner and a rounded corner, but a pair of squeegee mechanism units may be provided for filling and scraping.
(B) In the second embodiment, a squeegee having a corner with a rounded tip of R 0.3 mm is used for filling. However, an appropriate R size is determined by the material and hardness of the squeegee, the paste composition, the viscosity, and the like. Applicable.
(C) The base material is not limited to a divided one, and a roll sheet-shaped base material can be used, and the apparatus can be continuously filled with the functions of a supply unit and a winding unit.
(D) A ceramic green sheet may be used as the base material, and a mask plate provided with holes corresponding to the positions of the minute vias may be mounted on the plate frame.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a small via can be filled with a sufficient amount of paste, and as a result, the paste filling quality into the small via can be stabilized and the consumption of the conductive paste can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a conductive paste filling squeegee according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a conductive paste filling method according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a conductive paste filling apparatus according to an embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram illustrating filling of a conductive paste according to a third related art. FIG. 5 is a conductive paste filling according to a second related art. FIG. 6 is a diagram illustrating filling of a conductive paste according to a first conventional technique. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of manufacturing a base material according to an embodiment of the present invention.
304
Claims (7)
前記基材と接する角部がR形状に丸められている導電性ペースト充填用スキージ。A squeegee used when filling the conductive paste into the micro vias provided in the base material,
A squeegee for filling a conductive paste, wherein a corner in contact with the base material is rounded into an R shape.
前記基材と接する一方の角部がR形状に丸められ、対向する角部が尖っている導電性ペースト充填用スキージ。A squeegee used when filling the conductive paste into the micro vias provided in the base material,
A conductive paste filling squeegee in which one corner in contact with the base material is rounded into an R shape and the opposite corner is sharp.
前記基材と接する一方の角部がR形状に丸められ、対向する角部のR形状が前記一方の角部のR形状とは異なる導電性ペースト充填用スキージ。A squeegee used when filling the conductive paste into the micro vias provided in the base material,
A conductive paste filling squeegee wherein one corner in contact with the base material is rounded into an R shape, and the R shape of the opposite corner is different from the R shape of the one corner.
スキージ前方に供給された導電性ペーストをスキージの尖った角部で充填した後、スキージの丸められたR部でペーストを掻き取る導電性ペースト充填方法。A method of filling a conductive paste into micro vias provided in a base material,
A conductive paste filling method in which a conductive paste supplied in front of a squeegee is filled at a sharp corner of the squeegee, and then the paste is scraped off at a rounded R portion of the squeegee.
スキージ前方に供給された導電性ペーストをスキージの丸められたR部で充填した後、前記R部より大きいR部でペーストを掻き取る導電性ペースト充填方法。A method of filling a conductive paste into micro vias provided in a base material,
A conductive paste filling method in which a conductive paste supplied in front of a squeegee is filled in a rounded R portion of a squeegee, and then the paste is scraped off in an R portion larger than the R portion.
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- 2002-06-13 JP JP2002173355A patent/JP2004017374A/en active Pending
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