特許 6202575 配列用マスク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6202575

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】配列用マスク

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20170914BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/92 604H

   H05K3/34 505D

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-112483(P2014-112483)

(22)【出願日】2014年5月30日

(62)【分割の表示】特願2013-44066(P2013-44066)の分割

【原出願日】2013年3月6日

(65)【公開番号】特開2014-197694(P2014-197694A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2015年12月17日

(31)【優先権主張番号】特願2012-68600(P2012-68600)

(32)【優先日】2012年3月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】日立マクセル株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小林 良弘

(72)【発明者】

【氏名】田丸 裕仁

(72)【発明者】

【氏名】石川 樹一郎

(72)【発明者】

【氏名】中島 貴士

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２６３０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１９２３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の配列パターンに対応した通孔（１２）内に半田ボール（２）を振り込むことで、ワーク（３）上の所定位置に前記半田ボール（２）を搭載する配列用マスクであって、
前記通孔（１２）からなるパターン領域が多数形成されたマスク本体（１０）と、前記マスク本体（１０）の前記ワーク（３）との対向面側に設けられた突起部（１５）とを備え、
前記突起部（１５）が前記パターン領域間に形成されており、
前記パターン領域間にピッチ調整部（５０）を構成する凹部（５２）または蛇腹状部（５３）を設け磁力の作用を弱めることを特徴とする配列用マスク。

【請求項2】

前記突起部（１５）が前記パターン領域を囲むように前記パターン領域ごとに形成されており、前記ピッチ調整部（５０）は、前記パターン領域間、且つ前記突起部（１５）間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配列用マスク。

【請求項3】

前記通孔（１２）や前記突起部（１５）の形状がテーパ状であることを特徴とする請求項１または２に記載の配列用マスク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半田バンプを形成するために使用される配列用マスクに関する。

【背景技術】

【0002】

半田バンプの形成方法としては、半田ボールをワーク上に搭載する方法が知られている。これは、ワークの電極の配列パターンに対応し、半田ボールが挿通可能な通孔からなるパターン領域を有する配列用マスクを用いて半田ボールを搭載する方法である。係る配列用マスクとしては、特許文献１及び２が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２８７２１５号公報

【特許文献2】特開２００６−３２４６１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

係る配列用マスクは、ワーク内もしくはワークの下方に配置された磁石の磁力を作用させることでワーク上に固定（位置合わせ）される。しかしながら、この配列用マスクのパターン領域には通孔が形成されているものの、パターン領域の外周においては、通孔はなく平板状であるので、配列用マスクをワーク上に載置した際、このパターン領域の外周にて磁力が強く作用されてしまい、配列用マスクにうねりが生じていた。このため、パターン領域のパターンピッチにズレが生じ、半田ボールの搭載不良を招き、生産性が悪かった。

【0005】

本発明の目的は、上述した課題を解決することができる配列用マスクを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、所定の配列パターンに対応した通孔１２内に半田ボール２を振り込むことで、ワーク３上の所定位置に半田ボール２を搭載する配列用マスクであって、通孔１２からなるパターン領域が多数形成されたマスク本体１０と、マスク本体１０のワーク３との対向面側に設けられた突起部１５とを備え、突起部１５がパターン領域間に形成されており、パターン領域間にピッチ調整部５０を構成する凹部５２または蛇腹状部５３を設け磁力の作用を弱めることを特徴とする。

【0007】

また、突起部１５がパターン領域を囲むようにパターン領域ごとに形成されており、ピッチ調整部５０は、パターン領域間、且つ突起部１５間に設けられていることを特徴とする。

【0008】

さらに、通孔１２や突起部１５の形状がテーパ状であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る配列用マスクによれば、マスク本体とワークとの対向間隙を確保する突起部がパターン領域間に形成されていることにより、パターン領域に対する磁力の影響を抑えることができ、配列用マスクのうねりの発生を防ぐことができるので、パターン領域のパターンピッチズレを防ぐことができる。したがって、半田ボールの搭載不良を防止することができる。また、パターン領域間にピッチ調整部が設けられていることにより、パターン領域の外周における磁力作用を弱めることができ、配列用マスクのうねりの発生をより防ぐことができる。さらに、ピッチ調整部がパターン領域間、且つ突起部間に設けられていることにより、パターン領域へのうねりの影響を可及的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る配列用マスクとワークの全体構成を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る配列用マスクを模式的に示す縦断側面図である。

【図3】本発明に係る別の配列用マスクを模式的に示す縦断側面図である。

【図4】本発明に係る配列用マスクとワークとの位置関係を示す平面図である。

【図5】本発明に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。

【図6】本発明に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。

【図7】本発明に係る更に別の配列用マスクを模式的に示す縦断側面図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの部分縦断側面図である。

【図9】本発明の第１実施形態に係る別の配列用マスクの部分平面図である。

【図10】本発明の第１実施形態に係る別の配列用マスクの部分縦断側面図である。

【図11】本発明の第１実施形態に係る別の配列用マスクの部分縦断側面図である。

【図12】本発明の第１実施形態に係る別の配列用マスクの部分縦断側面図である。

【図13】本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの説明図である。

【図14】本発明の第２実施形態に係る別の配列用マスクの部分平面図である。

【図15】本発明に係る別の配列用マスクとワークとの位置関係を示す平面図である。

【図16】本発明に係る別の配列用マスクとワークとの位置関係を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（配列用マスクの概要）
図１乃至図３に、本発明に係る半田ボールの配列用マスクを示す。この配列用マスク（以下、単にマスクと記す）１は、半田バンプ形成における半田ボール２の配列工程において使用に供されるものである。図２における符号３は、マスク１による半田ボール２の搭載対象となるワークを示す。このワーク３にはウエハや基板があるが、例えば、ガラスエポキシ基板のベース４に複数個の半導体チップ５を搭載し、ワイヤボンドで配線した後トランスファモールド封止してなるものであり、半導体チップ５を囲むように、ワーク３の上面には、入出力端子である電極６が所定のパターンで形成されている。なお、ワーク３は、バンプの形成後に個片に切断され、個々のＬＳＩチップとされる。

【0012】

図１に示すように、マスク１は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、銅やその他の金属を素材として形成されたマスク本体１０から成り、このマスク本体１０にはこれを囲むように枠体１１を装着できる。マスク本体１０の盤面中央部には、各半導体チップ５に対応して、半田ボール２を投入するための多数独立の通孔１２からなるパターン領域が多数形成されている。通孔１２は、図２に示すように、ワーク３上における各半導体チップ５の電極６の配列位置に対応した配列パターンとなっている。半田ボール２は、５０μｍ以下の半径寸法を有するものであり、これに合わせて各通孔１２は、当該ボール２の半径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有する平面視で円形状に形成されている。

【0013】

マスク本体１０には、補強用の枠体１１を装着することができる。この枠体１１は、アルミ、４２アロイ、インバー材、ＳＵＳ４３０等の材質からなる平板体であり、その盤面中央に、マスク本体１０に対応する一つの四角形状の開口を備えており、一枚のマスク本体１０を一枚の枠体１１で保持している。枠体１１は、マスク本体１０よりも肉厚の成形品であり、マスク本体１０の外周縁と不離一体的に接合される。この枠体１１の厚み寸法は、例えば、０．０５〜１．０ｍｍ程度とし、ここでは、０．５ｍｍに設定した。また、マスク本体１０の厚みは、１０μｍ以上が好ましく、ここでは、２００μｍに設定した。

【0014】

マスク本体１０（マスク１）の下面側、すなわちワーク３との対向面側には、下方向に突出状の突起部１５を設けることができる。詳しくは、図２及び図４に示すように、パターン領域の外周（パターン領域間）にこのパターン領域を囲むように桟状の突起部１５ａを設けることができる。また、図３に示すように、パターン領域内の通孔１２が形成されていない位置に突起部１５ｂを設けることができる。係る突起部１５を設けていれば、配列作業時において、ワーク３の上面に当接してマスク本体１０とワーク３との対向間隙を確保できる。各々の突起部１５、特に突起部１５ｂにおいては、図２および図３に示すように、通孔１２間であって、マスク本体１０の下面から先窄まるように形成されていることが好ましく、円錐台状を呈している。また、突起部１５の高さとマスク本体１０の厚みとの比が２対１以上とするのが好ましく、上記マスク本体１０の厚さが１０〜３００μｍの範囲内において、これを満足することがより好ましい。また、突起部１５の先端の径Ｌ１と付け根の径Ｌ２との比が１対３以上であることが好ましい。さらに言えば、突起部１５の先端の径と付け根の径と通孔１２間の幅との比が１対３対３以上であることが好ましい。また、この突起部１５は、アスペクト比（突起部１５の高さと先端径との比）が大きいものが好ましく、アスペクト比３としている。なお、図２、図３、図４に示すように、隣り合うパターン領域間にはパターン領域を囲むようにして突起部１５ａを設けて、マスク１をワーク３に載置した時に当接するようにしているが、図１５に示すように、隣り合うパターン領域間全体が突起部１５ａとした形態であっても良いし、図１６に示すように、突起部１５ａを設けない形態であっても良い。また、図４、図１５、図１６において、符号１５で図示しているのは、突起部１５の下端面であり、突起部１５の付け根は図示していない。

【0015】

ここで、図面に記載のマスクは、実際のマスクの様子を示したものではなく、それを模式的に示している。さらに言うと、図１等における通孔１２の開口寸法やマスク本体１０等の厚み寸法等は、図面作成の便宜上、そのような寸法に示したものである。

【0016】

マスク１を用いた半田ボール２の配列作業は、以下のような手順で行われる。なお、この配列作業は、専用の配列装置（特許文献１の図１、図５等を参照）によって行われる。まず、ワーク３の電極６上にフラックス１７（図２参照）を印刷塗布する。次に、通孔１２と電極６とが一致するように、ワーク３上にマスク１を位置合わせしたうえで、マスク１を固定する。かかる位置合わせ作業は、実際にはワーク３とマスク本体１０の外周縁、もしくはマスク本体１０に形成したアライメントマーク（不図示）と位置合わせすることで行われる。位置合わせ作業が終了すると、ワーク３の下方に配置した磁石（不図示）の磁力を作用させ、かかる固定状態において、突起部１５の下端面がワーク３の表面に当接することで、マスク本体１０は、図２及び図３に示すようなワーク３との対向間隙が確保された離間姿勢に姿勢保持される。ワーク３の表面が僅かにうねっている場合にも、突起部１５の下端面をワーク３の表面に当接させて、該ワーク３の表面のうねりに合わせて、マスク本体１０を不離一体的に固定することができる。

【0017】

次に、マスク１上に多数個の半田ボール２を供給し、スキージブラシを用いてマスク１上で半田ボール２を分散させて、通孔１２内に一つずつ半田ボール２を投入する。これにて、半田ボール２はフラックス１７に仮止め状に粘着保持される。かかるスキージブラシを用いた半田ボール２の投入作業において、スキージブラシ圧がマスク１に大きくかかったとしても突起部１５によってマスク１が撓むことを防止でき、投入作業を作業効率良くスムーズに進めることができる。

【0018】

係る構成のマスク１によれば、マスク本体１０とワーク３との対向間隙を形成する突起部１５を備えているので、突起部１５によってワーク３との対向間隙を確実に確保でき、通孔１２内への半田ボール２の投入作業を効率的に漏れなく進めることが可能となる。

【0019】

また、マスク本体１０の外周縁に、補強用の枠体１１を設けることができ、マスク本体１０がそれ自体に内方に収縮する方向の応力が作用するようなテンションを加えた状態で形成すれば、周囲温度の変化に伴うマスク本体１０の膨張分を、当該収縮方向へのテンションで吸収できる。これにて、ワーク３に対するマスク本体１０の位置ズレの発生を防ぐことができる。また、マスク本体１０の全体に均一なテンションを与えることができるので、ワーク３に対して半田ボール２を位置精度良く搭載させることができる。

【0020】

次に、係る構成の配列用マスク１の製造方法を図５及び図６に示す。まず、例えば、導電性を有するステンレス製や真ちゅう鋼製の母型３０の表面にフォトレジスト層３１を形成する。このフォトレジスト層３１は、ネガタイプの感光性ドライフォトレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。ついで、図５（ａ）に示すごとく、フォトレジスト層３１の上に、突起部１５に対応する透光孔３２ａを有するパターンフィルム（ガラスマスク）３２を密着させたのち、紫外光ランプ３３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図５（ｂ）に示すように、先窄まり状の突起部１５に対応するレジスト体３４ａを有する一次パターンレジスト３４を母型３０上に形成した。この時、紫外線が透過しにくいフォトレジストを用いたり、露光量を弱めたりして、レジスト体３４ａにテーパが付いたものが好ましい。

【0021】

続いて、上記母型３０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図５（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体３４ａの高さの範囲内で、母型３０のレジスト体３４ａで覆われていない表面にニッケルや銅等の電着金属を電鋳して、一次電鋳層３５を形成した。ここでは、母型３０の略全面にわたって、一次電鋳層３５を形成した（第一の電鋳工程）。次に、図５（ｄ）に示すごとく、一次パターンレジスト３４を除去する。ここで、一次電鋳層３５の表面に研磨処理を施しておくと良い。

【0022】

次いで、図６（ａ）に示すごとく、一次電鋳層３５および母型３０の表面の全体に、フォトレジスト層３６を形成したうえで、当該フォトレジスト層３６の表面に、前記通孔１２に対応する透光孔３７ａを有するパターンフィルム（ガラスマスク）３７を密着させたのち、紫外光ランプ３３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図６（ｂ）に示すように、マスク本体１０に対応するレジスト体３８ａを有する二次パターンレジスト３８を一次電鋳層３５の表面に形成した。

【0023】

続いて、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図６（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体３８ａの高さの範囲内で、母型３０及びのレジスト体３８ａで覆われていない一次電鋳層３５の表面にニッケルや銅等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層３９を形成した（第二の電鋳工程）。次に、二次パターンレジスト３８を溶解除去したうえで、母型３０及び一次電鋳層３５から二次電鋳層３９を剥離することにより、図６（ｄ）および図２に示すようなマスク１を得た。そして、マスク１に枠体１１を装着すれば、図１に示すような配列用マスク１が得られる。

【0024】

二次電鋳層３９、つまりマスク１は、それ自体に内方に収縮する方向の応力が作用するようなテンションを加えた状態で、枠体１１に保持することが可能である。かかる応力の付与は、例えば、枠体１１とマスク１との熱膨張係数の差を利用して、高温環境下でマスク１の外周縁に枠体１１の装着作業を行い、常温時ではマスク１を内方側に収縮させることで実現できる。

【0025】

以上のようなマスク１の製造方法によれば、電鋳法により高精度に配列用マスクを作製することができるので、半田ボール２を位置精度良くワーク３上に搭載させることができる。突起部１５を有するマスク１を一回の電鋳作業（第二の電鋳工程）により不離一体に形成するようにすれば、突起部１５を後付けする形態に比べて、該突起部１５の破損などの不都合が生じるおそれが少なく、信頼性に優れたマスク１を高精度に得ることができる点でも優れている。また、突起部１５をマスク本体１０の下面に近づくにつれて大きくなるよう先窄まり状に形成すれば、突起部１５の特に付け根（根元）に応力が集中することが回避されるため、突起部１５の強度をしっかりと補強できつつ、突起部１５をフラックス１７が塗布された電極６から離間した状態で電極６間に当接できるので、電極６に塗布されたフラックス１７がマスク本体１０に付着することによる半田ボール２の搭載不良を防止することができる。この時、突起部１５の先端の径と付け根の径との比を１対３以上とすること、突起部１５のアスペクト比を３以上とすることでより効果的となる。

【0026】

また、レジストパターンを調整することによって所望のアスペクト比を有する突起部１５が容易に得られる。なお、係る構成のマスク１において、通孔１２及び突起部１５の形状はストレート状としてもテーパ状としても良い。ここで、通孔１２や突起部１５をテーパ状とする場合について具体的に説明すると、通孔１２においては、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先窄まり状のテーパが設けられていることで、半田ボール２を通孔１２内に誘い込みやすくなり、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先拡がり状のテーパが設けられていることで、マスク本体１０のワーク３との対向面側における通孔１２周縁にフラックスが付着されることを防止できる。また、突起部１５においては、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先窄まり状のテーパが設けられていることで、ワーク３上へのマスクの載置をしっかりとすることができ、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先拡がり状のテーパが設けられていることで、ワーク３の電極６が狭ピッチに配列された場合であっても、突起部１５の強度を確保しつつ、ワーク３上への突起部１５の当接をしっかりと対応することができる。かかる形状は、フォトレジスト層３１・３６の感光度や露光条件を変更することによって得られる。

【0027】

また、図７に示すように、突起部１５はマスクの下面に近づくにつれて寸法が大きくなる末拡がり形状であって、突起部１５の側面（特に付け根部分）を円弧状としても良い。これにより、突起部１５の特に根元に応力が集中することにより生じる破損の防止、フラックス１７の通孔１２への回り込み防止が可能となる。

【0028】

（第１実施形態）
続いて、第１実施形態に係る配列用マスクについて説明する。なお、上記構成と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0029】

上記構成のマスク１においては、図２及び図３に示すように、ワーク３内もしくはワーク３の下方に配置された磁石（不図示）の磁力を作用させることでワーク３上に固定（位置合わせ）されるが、マスク本体１０のパターン領域にはこれを構成する通孔１２が形成されているものの、パターン領域の外周には通孔１２はなく平板状であるので、このマスク１を磁石（不図示）が配置されたワーク３上に載置すると、パターン領域に比べてパターン領域の外周にて磁力が強く作用されてしまうため、マスク１にパターン領域が山部分、パターン領域間が谷部分となるようなうねりが生じ、特に、ワーク３が基板の場合、マスク１のうねりが顕著に現れた。これにより、各パターン領域のパターンピッチにズレが生じ、半田ボール２の搭載不良を招いていた。

【0030】

上記問題を解消するために、本実施形態に係るマスク１は、通孔１２からなるパターン領域の外周にピッチ調整部５０を設けている。具体的には、図８に示すように、複数形成されたパターン領域間に開口５１を設けることでピッチ調整部５０を構成する。このように、パターン領域間にピッチ調整部５０（開口５１）を設けることにより、パターン領域間における磁力の作用が弱まって、マスク１にうねりが生じることを防止でき、半田ボール２を所望の位置に精度良く搭載することができる。これに加えて、マスク１の平面方向に張力を作用させれば、マスク１のうねりの発生をより効果的に抑えることができ、このことによっても精度良い半田ボール２の搭載に貢献できる。さらに、開口５１をメッシュ状とすれば、伸長性に富む機能を備えることができるので、各パターン領域のピッチのズレを調整することができ、各パターン領域のパターンピッチ精度が良好となるとともに、マスク１をワーク３に対して追随性良く載置することができる。こうしたメッシュ状の開口５１によってピッチ調整部５０を構成する場合は、図９に示すように、隣接するパターン領域間における突起部１５ａ間に設けると良い。なお、開口５１によってピッチ調整部５０を設ける場合、パターン領域間における開口率は１０〜９０％が好ましく、本実施形態では、開口率４０％としたが、要はパターン領域間における開口率をパターン領域における開口率と同程度もしくはそれ以上とすれば良く、これにより、マスク１のうねりの発生を可及的に抑えることができるとともに、突起部１５（１５ａ・１５ｂ）をワーク３上に載置することができ、よって、精度良いボール搭載が可能となる。また、マスク１の平面方向に作用させる張力の大きさとしては、０．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２の範囲が好ましい。

【0031】

ピッチ調整部５０としては、隣り合うパターン領域間に凹部５２を設ける形態としても良い。具体的には、図１０に示すように、隣り合うパターン領域間におけるマスク本体１０の厚みをパターン領域におけるマスク本体１０の厚みより薄く形成している。係る構成によっても、パターン領域間における磁力の作用を小さくすることができ、マスク１にうねりが生じることを防止でき、半田ボール２を所望の位置に精度良く搭載することができる。もちろん、ピッチ調整部５０として、開口５１と凹部５２とを組み合わせたものでも良い。このように、パターン領域間に作用させる磁力の大きさは、開口や凹部の形状・位置・数によって容易に調整することができる。

【0032】

ここで、ピッチ調整部５０は、複数の開口５１によって構成されるのが好ましく、さらに、この開口５１は、半田ボール２が挿通できない形状・寸法とするのが好ましい。また、凹部５２によってピッチ調整部５０を設ける場合は、図１１に示すように、マスク本体１０（マスク１）のワーク３との対向面側に設けるのが好ましいが、図１０に示すように、凹部５２をマスク本体１０（マスク１）の半田ボール２の供給側に設けた場合は、半田ボール滞留部として機能させることができる。なお、開口５１を形成する方法としては、図６（ｂ）に示す二次パターンレジストを形成する工程において、パターン領域の外周（パターン領域間）に対応する位置にレジスト体３８ａとは別のレジスト体を形成することで、容易に得られる。また、凹部５２を形成する方法としては、図６（ｄ）に示すマスク１において、パターン領域の外周（パターン領域間）に対応する位置にエッチングすることで、容易に得られる。凹部５２は、プレスによっても形成することができる。この他のピッチ調整部５０としては、図１２に示すように、蛇腹状部５３のものが考えられる。係るピッチ調整部５０（開口５１、凹部５２、蛇腹状部５３）は、全てのパターン領域間に設けなくても良く、要は予想されるマスク１のうねりに合わせて設ければ良い。また、ピッチ調整部５０を構成する開口５１、凹部５２、蛇腹状部５３は、組み合わせて設けても良い。

【0033】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る配列用マスクについて説明する。なお、上記構成と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0034】

上記構成のマスク１においては、マスク本体１０に形成された通孔１２に１つの半田ボール２が投入される。ここで、例えば、ワーク３上に異なる２つの高さのバンプを形成する場合、フラックス印刷後、まず、バンプＡとなる半田ボール２Ａ（小ボール）が挿通できる通孔１２Ａを有するマスク１Ａをワーク３上に載置して通孔１２Ａに半田ボール２Ａを投入し、続いて、バンプＢとなる半田ボール２Ｂ（大ボール）が挿通できる通孔１２Ｂを有するマスク１Ｂをワーク３上に載置して通孔１２Ｂに半田ボール２Ｂを投入して、加熱・溶融をしていた（バンプＡ・Ｂ、半田ボール２Ａ・２Ｂ、通孔１２Ａ・１２Ｂ、マスク１Ａ・１Ｂは不図示）。このように、ワーク３上に異なる所望の高さのバンプを得るためには、異なるバンプの種類の数だけマスク及び工程が必要であった。

【0035】

上記問題を解消するために、本実施形態に係るマスク１は、図１３（図１３（ａ）は、本実施形態に係る配列用マスクの部分平面図、図１３（ｂ）は、その断面図）に示すように、ワーク３上における各半導体チップ５の電極６の配列パターンに対応した通孔１２を備え、この通孔１２は、単通孔１３と、この単通孔１３が複数連なった連続通孔１４とを有する。そして、単通孔１３は平面視で円形状に形成され、連続通孔１４は単通孔１３を２つ連ねた平面視でだるま状・ひょうたん状に形成されており、単通孔１３には１つの半田ボール２を挿通でき、連続通孔１４には２つの半田ボール２を挿通できる。ここで、係る構成のマスク１を用いて、例えば、直径２００μｍの半田ボール２を直径１５０μｍの電極６に搭載した際のバンプの高さは、図１３（ｃ）に示すように、半田ボール２を１つ挿入した単通孔１３におけるバンプ高さＬ１は１７２μｍとなり、半田ボール２を２つ挿入した連続通孔１４におけるバンプ高さＬ２は２３０μｍとなった。この時、フラックス１７は、連続通孔１４に挿入されるそれぞれの半田ボール２が離れないように、ワーク３上に楕円状に印刷すると良い。

【0036】

なお、連続通孔１４は、連ねる単通孔１３の数が３つ以上で構成されてあっても良い。この時、３つ以上の単通孔１３を直線状に連ねて形成したものでも良いし、３つ以上の単通孔１３をある点を中心にして円周状に連ねて形成した、いわゆる平面視でクローバー状のものでも良い。但し、例えば、連続通孔１４が３つの単通孔１３を円周状に連ねた形状（三つ葉のクローバー状）とする場合において、図１４（ａ）に示すような形状であると、３つの単通孔１３の中央に半田ボール２が挿入されてしまい、連続通孔１４を構成するそれぞれの単通孔１３に半田ボール２が挿入できないおそれがあるので、図１４（ｂ）に示すように、連続通孔１４としての単通孔１３の連なる部分は小さいほうが好ましい。また、図１４（ｃ）に示すように、連続通孔１４は、これを構成する各単通孔１３の円周が接するように連ねて形成されたものでも良い。ここで、連続通孔１４の形状は、図１３、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）に示すように、その中央に電極６が位置するように形成するのが好ましい。また、連続通孔１４を構成する一つの単通孔１３の寸法は、電極６の寸法より大きく形成することが好ましい。そして、マスク１平面視の時に、連続通孔１４（単通孔１３）、半田ボール２、フラックス１７、電極６の幅寸法は、連続通孔１４（単通孔１３）＞半田ボール２＞フラックス１７＞電極６の関係を満たすのが好ましい。

【0037】

このように、上記構成のマスク１を用意して半田ボール２の搭載作業を行うことで、ワーク３上に異なる所望の高さのバンプを形成することができるので、複数種のマスクを用意する必要がなくなり、コストの削減及びリードタイムの縮小が可能となる。そして、通孔１２、すなわち、単通孔１３及び連続通孔１４の形状・寸法や連続通孔１４を構成する単通孔１３の数によって、バンプの高さを容易に調整・設定することができ、所望の高さのバンプを得ることができる。また、電極６の形状・寸法によっても、バンプの高さを調整・設定することができる。なお、所望形状の単通孔１３及び連続通孔１４を形成する方法としては、図６（ｂ）に示す二次パターンレジストを形成する工程において、所望形状の単通孔１３及び連続通孔１４に対応したレジスト体３８ａを形成することで、容易に得られる。

【0038】

上記各構成においては、突起部１５が一体となったマスク１としているが、突起部１５が別部材で一体的に形成されたものでも良い。これは上記マスク１において、例えば、マスク本体１０を鉄、ニッケル等といった磁性体で形成し、突起部１５を銅やアルミ等といった非磁性体で形成すれば、上述したように磁石（不図示）の磁力吸引力によってワーク３にマスク１を固定する場合に、マスク１に対して磁力が均一に働くことになるので、マスク１が不用意に撓むおそれがなく、電極６に対する通孔１２の位置精度を向上することができる。

【0039】

また、突起部１５を非磁性体で形成するものにおいて、金属に限らず樹脂によって形成したものであっても良い。これによれば、当該樹脂の弾力性に由来するクッション作用が発揮され、突起部１５がワーク３に当接した際に、ワーク３が損傷するおそれが少なくなる。この効果を顕著に奏するために、マスク１においては、ワーク３と当接する全ての突起部１５を樹脂で形成するのが好ましい。これによって、マスク１に対して磁力が均一に働くことにもなるので、マスク１が不用意に撓むおそれがなく、電極６に対する通孔１２の位置精度を向上させることもできる。

【0040】

また、突起部１５の下端面の形状は、円に限らず、楕円でも良いし、四角・ひし形・六角形などといった多角形でも良い。さらに、これら形状を構成する角や突起部１５の下端面と側面との境界部分は、Ｒ状とするのが好ましい。これにより、例えば、マスク１の突起部１５形成面を洗浄する際に、洗浄をスムーズに行うことができるとともに、洗浄手段（布やスポンジなど）が突起部１５に引っかかることによる洗浄手段及び突起部１５の破損のおそれを可及的に防止することができる。

【符号の説明】

【0041】

１ 配列用マスク
２ 半田ボール
３ ワーク
６ 電極
１０ マスク本体
１２ 通孔
１３ 単通孔
１４ 連続通孔
１５ 突起部
１５ａ 突起部
１５ｂ 突起部
３０ 母型
３１ フォトレジスト層
３４ 一次パターンレジスト
３５ 一次電鋳層
３６ フォトレジスト層
３８ 二次パターンレジスト
３９ 二次電鋳層
５０ ピッチ調整部
５１ 開口
５２ 凹部
５３ 蛇腹状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】