特許第6869319号(P6869319)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6869319半田ボールの配列用マスク、およびその製造方法
(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】6869319
(24)【登録日】2021年4月15日
(45)【発行日】2021年5月12日
(54)【発明の名称】半田ボールの配列用マスク、およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/34 20060101AFI20210426BHJP
【FI】
   H05K3/34 505A
【請求項の数】3
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2019-226901(P2019-226901)
(22)【出願日】2019年12月17日
(62)【分割の表示】特願2018-217490(P2018-217490)の分割
【原出願日】2015年4月20日
(65)【公開番号】特開2020-47947(P2020-47947A)
(43)【公開日】2020年3月26日
【審査請求日】2019年12月17日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセルホールディングス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】田丸 裕仁
(72)【発明者】
【氏名】浦埜 優介
【審査官】 原田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−263053(JP,A)
【文献】 特開2011−044616(JP,A)
【文献】 特開2015−030881(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 3/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスク本体(61)に、ボール用通孔(62)が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔(62)に半田ボール(3)を振り込むことで、基板(1)上の所定位置に半田ボール(3)を搭載するための配列用マスクであって、
マスク本体(61)の下面側に、構造強度を増強するための補強突起(63)が、下方側に突出する状態で該マスク本体(61)と一体に形成されており、
マスク本体(61)の上面には、ガイド部(88)が突出状に形成されていることを特徴とする半田ボールの配列用マスク。
【請求項2】
ガイド部(88)は、マスク本体(61)の厚み方向において、補強突起(63)に対応して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半田ボールの配列用マスク。
【請求項3】
マスク本体(61)に、ボール用通孔(62)が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔(62)に半田ボール(3)を振り込むことで、基板(1)上の所定位置に半田ボール(3)が搭載され、マスク本体(61)の下面側に、構造強度を増強するための補強突起(63)が、下方側に突出する状態で該マスク本体(61)と一体に形成されており、マスク本体(61)の上面には、ガイド部(88)が突出状に形成されている配列用マスクの製造方法であって、
母型(70)の表面に、レジスト開口(75)を有する一次パターンレジスト(76)を形成する工程と、
母型(70)上に、一次パターンレジスト(76)の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口(75)で囲まれた一次パターンレジスト(76)上に格子状の溝(77)を有する一次電鋳層(78)を形成する一次電鋳工程と、
一次電鋳層(78)上に、ボール用通孔(62)に対応するレジスト凸部(83)を有する二次パターンレジスト(84)を形成する工程と、
レジスト凸部(83)の高さを超えない範囲で、一次電鋳層(78)上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層(85)を形成する二次電鋳工程と、
二次電鋳層(85)を一次電鋳層(78)および母型(70)から剥離するとともに、一次、二次パターンレジスト(76・84)を除去する工程とを含むことを特徴とする半田ボールの配列用マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定の配列パターンに対応したボール用通孔を有し、このボール用通孔内に半田ボールを振り込むことで、ワーク上の所定位置に半田ボールを搭載する配列用マスクに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明では、電鋳法により配列用マスクを形成することができるが、該配列用マスクを電鋳法で形成すること自体は、例えば特許文献1に開示されており、公知である。
【0003】
特許文献1に記載の半田ボールの配列用マスクは、所定の配列パターンに対応する多数個のボール用通孔12を有する平板状のマスク本体10と、マスク本体10の下面から突出して、ワーク3との対向間隙を確保する支持突起15とを備える。支持突起15は、マスク本体10に形成されたホルダー部16に埋め込み固定される脱落防止用のアンカー部20と、該アンカー部20に連設されて、マスク本体10の下面から突出する支柱部21とを備える。マスク本体10および支持突起15は、電鋳法により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−50169号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この種の半田ボールの配列用マスクでは、母型上にボール用通孔に対応するレジスト体を形成したうえで、このレジスト体の間の母型上に電着金属を電鋳することでマスク本体を形成している。このため、ワーク上の電極の狭ピッチ化に対応して、ボール用通孔のピッチ間隔の小さなマスクを形成しようとすると、母型上における隣り合うレジスト体の間隔寸法が小さくなり、これらレジスト体の間に露出する母型の表面積が小さくなるため、母型上における電着金属の厚み寸法を大きくして、マスク本体の厚み寸法を大きくすることが困難となる。
【0006】
以上より、従来における半田ボールの配列用マスク、およびその製造方法では、通孔の狭ピッチ化に対応しようとすると、マスク本体の厚み寸法を薄くせざるを得ず、その結果、マスク本体の強度不足という新たな問題が生じていた。
【0007】
本発明の目的は、必要かつ十分な構造強度を有しながら、ワーク上の電極の狭ピッチ化に対応して、より狭い間隔でボール用通孔を備えた、半田ボールの配列用マスク、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
マスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられている半田ボールの吸着用マスクであって、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で該マスク本体11と一体に形成されていることを特徴とする。
【0009】
補強突起13は、各吸着通孔12を囲む四角格子状に形成することができる。
【0010】
吸着用マスク6の下面が、各吸着通孔12を囲むように形成されたセル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とからなる段付き状に形成されており、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13が突出状に形成された構成を採ることができる。
【0011】
各吸着通孔12に隣接して円錐状の補強突起13が形成されている構成を採ることができる。
【0012】
本発明は、マスク本体61に、ボール用通孔62が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔62に半田ボール3を振り込むことで、基板1上の所定位置に半田ボール3を搭載するための半田ボールの配列用マスクを対象とする。マスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63が、下方側に突出する状態で該マスク本体61と一体に形成されていることを特徴とする。
【0013】
補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されている構成を採ることができる。
【0014】
補強突起63が、各ボール用通孔62を囲む四角格子状に形成された構成を採ることができる。
【0015】
電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている半田ボールの吸着用マスクの製造方法であって、導電性の母型20の表面に吸着通孔12の形成位置に対応して、レジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を形成する工程と、母型20上に一次パターンレジスト26の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口25で囲む一次パターンレジスト26の上面に格子状の溝27を有する一次電鋳層28を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層28上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層28に形成された格子状の溝27に対応して、補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
【0016】
電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている半田ボールの吸着用マスクの製造方法であって、導電性の母型20の表面に吸着通孔12の形成位置に対応して、レジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を形成する工程と、母型20上に一次パターンレジスト26の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口25を囲む一次パターンレジスト26の上面に一次電鋳層28を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層28上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。一次電鋳工程においては、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了し、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成されるとともに、該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成されるようになっている。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層に形成された凹溝43に対応して、平坦面40を有する補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
【0017】
電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている吸着用マスクの製造方法であって、導電性の母型20の表面に補強突起13の形成位置に対応して、レジスト凸部49を有する一次パターンレジスト50を形成する工程と、母型20上にレジスト凸部49の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト凸部49の上面に円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層52上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層52上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層52および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト50・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層52に形成された円錐形の凹み51に対応して、円錐状の補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
【0018】
本発明は、電鋳法により形成されたマスク本体61に、ボール用通孔62が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔62に半田ボール3を振り込むことで、基板1上の所定位置に半田ボール3を搭載するマスクであり、ボール用通孔62の間のマスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体61と一体に形成されている半田ボールの配列用マスクの製造方法を対象とする。導電性の母型70の表面に、隣り合うボール用通孔62の形成位置の間にレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を形成する工程と、母型70上に一次パターンレジスト76の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の間に格子状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層78上にボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を形成する工程と、レジスト凸部83の高さを超えない範囲で、一次電鋳層78上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層85を一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次パターンレジスト76・84を除去することで、吸着用マスクとなる二次電鋳層85を得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次パターンレジスト76に形成された格子状の溝77に対応して、補強突起63が形成されるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
半田ボールの吸着用マスクにおいては、例えば電鋳法により吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13を、下方側に突出する状態で該マスク本体11と一体に形成した。これによれば、補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。従って、例えば、半田ボール3を真空吸着させることにより、吸着用マスク6の盤面中央に大きな負荷が作用した場合にも、吸着用マスク6が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
【0020】
加えて、このように、補強突起13を設けると、吸着用マスク6の強度アップを図ることができるので、マスク本体11における吸着通孔12のピッチ間隔を狭くしたことに伴う吸着用マスク6の強度低下を補って、必要且つ十分な構造強度を吸着用マスク6に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。なお、本発明に係る半田ボールの吸着用マスクは、電鋳法やエッチング法により形成できるが、直径寸法が板厚以下の孔の形成が可能であり板厚のコントロールが容易な電鋳法で形成することが好ましい。
【0021】
補強突起13が、各吸着通孔12を囲む四角格子状に形成されていると、吸着通孔12の周方向の全体を補強突起13で囲むことができるので、吸着用マスク6の構造強度を格段に向上することができる。
【0022】
吸着用マスク6の下面が、各吸着通孔12を囲むように形成されたセル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とからなる段付き状に形成されており、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13が突出状に形成されている構成を採ることができる。これによれば、補強突起13の水平方向の肉厚寸法を大きくすることができるので、補強突起13の強度アップを図って、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上が期待できる。
【0023】
各吸着通孔12に隣接して、円錐状の補強突起13が形成されている構成を採ることができる。これによっても、補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。
【0024】
本発明に係る半田ボールの配列用マスクにおいては、例えば電鋳法によりボール用通孔12の間のマスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63を、下方側に突出する状態で該マスク本体61と一体に形成した。これによれば、補強突起63をマスク本体61と一体に形成したことと相俟って、該補強突起63の突出分だけ、配列用マスク60の上下方向の厚みが増し、配列用マスク60の強度アップを図ることができる。また、基板1上に配列用マスク60を固定した状態において、補強突起63は、その下端部が基板1の表面に当接することで、基板1との対向間隔を確保するための支持突起としての役割も果たす。従って、例えば、多数個の半田ボール3が配列用マスク60の上面に乗せられて、配列用マスク60に大きな負荷が作用した場合にも、配列用マスク60が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
【0025】
加えて、補強突起63を設けたことで、配列用マスク60の強度アップを図ることができるので、マスク本体61におけるボール用通孔62のピッチ間隔を狭くしたことに伴う配列用マスク60の強度低下を補って、必要かつ十分な構造強度を配列用マスク60に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。なお、本発明に係る半田ボールの配列用マスクは、電鋳法やエッチング法により形成できるが、直径寸法が板厚以下の孔の形成が可能であり板厚のコントロールが容易な電鋳法で形成することが好ましい。
【0026】
補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されていると、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に向かって移動案内させることができるので、迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内することができるので、各ボール用通孔62内により確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、各ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
【0027】
補強突起63が、各ボール用通孔62を囲む四角格子状に形成されていると、ボール用通孔62の周方向の全体を補強突起63で囲むことができるので、配列用マスク60の構造強度を格段に向上させることができる。
【0028】
半田ボールの吸着用マスクの製造方法においては、二次電鋳工程において、一次電鋳層28に形成された格子状の溝27に対応して、補強突起13が形成されるようにしたので、二次電鋳工程で、マスク本体11と補強突起13の両者を一体的に形成することができる。以上より、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
【0029】
同様に、一次電鋳工程においては、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了し、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成されるとともに、該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成されるようになっており、二次電鋳工程において、一次電鋳層に形成された凹溝43に対応して、平坦面40を有する補強突起13が形成される構成を採ることができる。これによっても、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
【0030】
同様に、一次電鋳工程においては、レジスト凸部49の上面に円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52が形成されるようになっており、二次電鋳工程において、一次電鋳層52に形成された円錐形の凹み51に対応して、円錐状の補強突起13が形成される構成を採ることができる。これによっても、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
【0031】
本発明に係る半田ボールの配列用マスクの製造方法においては、二次電鋳工程において、一次電鋳層78に形成された格子状の溝77に対応して、補強突起63が形成されるようにしたので、二次電鋳工程で、マスク本体61と補強突起63の両者を一体的に形成することができる。以上より、一つの工程により、マスク本体61と補強突起63とが一体的に形成された配列用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起63を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】第1形態の半田ボールの吸着用マスクの縦断側面図である。
図2】吸着用マスクが適用される吸着ヘッドを模式的に示す縦断側面図である。
図3】第1形態の吸着用マスクの底面図である。
図4】(a)〜(c)は、第1形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図5】(a)、(b)は、第1形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図6】(a)、(b)は、第1形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図7】第2形態の半田ボールの吸着用マスクの縦断側面図である。
図8】第2形態の吸着用マスクの底面図である。
図9】(a)〜(c)は、第2形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図10】第3形態の半田ボールの吸着用マスクの縦断側面図である。
図11】第3形態の吸着用マスクの底面図である。
図12】(a)〜(c)は、第3形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図13】(a)、(b)は、第3形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図14】(a)、(b)は、第3形態の吸着用マスクの製造過程の工程説明図である。
図15】本発明の第1実施例に係る半田ボールの配列用マスクの縦断側面図である。
図16】(a)は第1実施例に係る配列用マスクの底面図、(b)は当該配列用マスクの平面図である。
図17】(a)〜(c)は、第1実施例に係る配列用マスクの製造工程の工程説明図である。
図18】(a)、(b)は、第1実施例に係る配列用マスクの製造過程の工程説明図である。
図19】(a)、(b)は、第1実施例に係る配列用マスクの製造過程の工程説明図である。
図20】本発明の第2実施例に係る半田ボールの配列用マスクの縦断側面図である。
図21】(a)、(b)は、第2実施例に係る配列用マスクの製造過程の工程説明図である。
図22】本発明の第3実施例に係る半田ボールの配列用マスクの縦断側面図である。
図23】第3実施例に係る配列用マスクの底面図である。
図24】(a)〜(c)は、第3実施例に係る配列用マスクの製造工程の工程説明図である。
図25】(a)、(b)は、第3実施例に係る配列用マスクの製造過程の工程説明図である。
図26】(a)、(b)は、第3実施例に係る配列用マスクの製造過程の工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
図1乃至図6を使って、第1形態の半田ボールの吸着用マスク(以下、単に「吸着用マスク」と記す。)を説明する。図2は、電子部品の基板1の電極2上に半田ボール3を運ぶ半田ボール搭載装置の吸着ヘッド4を示している。吸着ヘッド4は、下面が開口する角皿状のケース5を有し、ケース5の開口下面を塞ぐように、四角プレート状の吸着用マスク6が装着されている。ケース5は、ステンレス鋼などからなる金属成形品であり、四角形状の天壁7と、天壁7の外周から下方に伸びる周側壁8とを有する。天壁7の中央部には、パイプ9が上方向に向けて突設されている。このパイプ9は、図外の真空ポンプに接続されている。
【0034】
吸着用マスク6のマスク本体11には、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が、上下貫通状に多数独立して設けられている。図3に示すように、吸着通孔12は、平面視で縦横方向に複数個形成されており、その形成位置は、基板1側の電極2の個数、および配列ピッチに対応している。
【0035】
以上のような半田ボールの搭載装置においては、吸着ヘッド4が図外の半田ボール供給部に蓄えられた半田ボール3を吸着用マスク6の吸着通孔12に真空吸着してピックアップし、基板1の上方へ移動して半田ボール3と電極2とを位置合わせしたうえで、吸着ヘッド4を下降させることにより半田ボール3を電極2上に着地させる。次に、真空ポンプを停止して、半田ボール3に対する真空吸着を解除したうえで、吸着ヘッド4を上昇させて、半田ボール3を電極2上に残して移動する。半田ボール3が載置された基板1は、リフロー装置の加熱炉に送られて加熱され、半田ボール3は溶解・固化されてバンプとなる。
【0036】
図1に示すように、吸着用マスク6は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として電鋳法により形成された一層構造のマスク本体11を主体とするものであり、マスク本体11に上下貫通状に多数独立して設けられた吸着通孔12と、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に突出形成された補強突起13とを備える。図3に示すように、補強突起13は、平面視において、前後の縦方向に走る稜線14aと、左右の横方向に走る稜線14bとで構成される四角格子状に突出形成されており、マスク本体11の下面には、これら縦横の稜線14(14a・14b)で囲まれた多数個の四角形状(正方形状)のセル凹部15が形成されている。各吸着通孔12は、補強突起13の稜線14で区画されたセル凹部15の盤面中央に開設されている。各吸着通孔12は、上下の開口寸法が均一なストレート状に形成されている。
【0037】
図4乃至図6は、本形態の吸着用マスク6の製造方法を示す。まず、図4(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型20の表面にフォトレジスト層21を形成する。フォトレジスト層21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する。次いで、フォトレジスト層21の上に、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな透光孔22を有するパターンフィルム23(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ24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4(b)に示すように、吸着通孔12(図1図3参照)の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな多数個のレジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を母型20上に形成する。
【0038】
続いて、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト26の高さを超えて、母型20のレジスト開口25を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図4(c)に示すように、隣り合うレジスト開口25で囲まれた一次パターンレジスト26の上面に、断面V字状の溝27を有する一次電鋳層28を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型20のレジスト開口25を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層28は、一次パターンレジスト26の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト26を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本形態では、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図4(c)に示すように、一次電鋳層28の一次パターンレジスト26の上面の隣り合うレジスト開口25からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝27が形成される。
【0039】
次に、図5(a)に示すように、一次電鋳層28の上面の全体に、フォトレジスト層30を形成したうえで、当該フォトレジスト層30の表面に、吸着通孔12に対応する透光孔31を有するパターンフィルム32を密着させたのち、紫外光ランプ24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、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成する。
【0040】
続いて、母型20等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図6(a)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層28の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層28の上面に形成された格子状の溝27を埋めるように二次電鋳層35は成長するため、該二次電鋳層35の下面には、レジスト凸部33を囲むように格子状に補強突起13が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、格子状に凹部16が形成される。
【0041】
最後に、二次電鋳層35を、一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、図6(b)および図1に示すような、二次電鋳層35のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
【0042】
以上のように、本形態の吸着用マスク6によれば、マスク本体11の下面側に、下方側に突出するように補強突起13を形成したので、該補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。従って、半田ボール3を真空吸着させることにより、吸着用マスク6の盤面中央に大きな負荷が作用した場合にも、吸着用マスク6が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
【0043】
本形態の吸着用マスク6によれば、補強突起13を設けたことで、吸着用マスク6の強度アップを図ることができるので、マスク本体11における吸着通孔12のピッチ間隔を狭くしたことに伴う吸着用マスク6の強度低下を補って、必要且つ十分な構造強度を吸着用マスク6に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。
【0044】
補強突起13がマスク本体11の下面の全体に亘って形成されると共に、該補強突起13が前後の縦方向に連続的に走る稜線14aと、左右の横方向に連続的に走る稜線14bとからなる四角格子状に形成したので、部分的に補強突起を形成する構成、或いは非連続的に補強突起を形成する構成に比べて、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上を図ることができる。従って、この点でも電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。
【0045】
吸着用マスク6は、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳することで得られた二次電鋳層35であり、一回の電鋳工程(二次電鋳工程)により、マスク本体11と補強突起13の両者を一体に形成するため、マスク本体11と補強突起13とを別々の電鋳工程で作成する形態に比べて、マスク本体11と補強突起13との一体性に優れた吸着用マスク6を得ることができる。従って、補強突起13がマスク本体11から脱落するような不都合は生じず、より信頼性に優れた吸着用マスク6を得ることができる。また、吸着通孔12を有するマスク本体11と、該吸着通孔12を囲む補強突起13とを一体に電鋳工程で作成するため、再現性良く吸着用マスク6を作成することができる。
【0046】
図7乃至図9に、半田ボールの吸着用マスクの第2形態を示す。本形態の吸着用マスク6では、図7および図8に示すように、マスク本体11には、各吸着通孔12を囲むように、円状のセル凹部15が凹み形成されており、吸着用マスク6の下面が、セル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とで構成されている点が先の形態と相違する。さらに、本形態の吸着用マスク6では、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13がマスク本体11と一体に形成されている点が、先の形態と相違する。
【0047】
以上のような構成からなる吸着用マスク6は、以下のように作成される。まず、先の形態の図4(a)に示したように、母型20の表面にフォトレジスト層21を形成したのち、フォトレジスト層21の上に、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな透光孔22を有するパターンフィルム23を密着させたのち、紫外光ランプ24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4(b)に示すように、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな多数個のレジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を母型20上に形成する。
【0048】
続いて、図9(a)に示すように、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、母型20のレジスト開口25を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程においては、母型20のレジスト開口25を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層28は、一次パターンレジスト26の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト26を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本形態では、先の形態と異なり、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了するようにしており、これにて、図9(a)に示すように、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次電鋳層28で覆われず、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成される。また、当該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成される。
【0049】
次に、図5(a)と同様の手順を採ることにより、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成したのち、母型20、一次電鋳層28等を、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図9(b)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層28の表面、および凹溝43にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、凹溝43を埋めるように二次電鋳層35は成長するため、該二次電鋳層35の下面には、レジスト凸部33を囲むように補強突起13が突出状に形成され、露出部42に対応して補強突起13の突出端には平坦面40が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、凹部16が形成される。
【0050】
最後に、二次電鋳層35を、一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、図9(c)および図7に示すような、二次電鋳層35のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
【0051】
以上のような構成からなる本形態の吸着用マスク6によれば、補強突起13をマスク本体11の下面の全体に亘って形成したので、部分的に補強突起を形成する構成に比べて、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上を図ることができる。また、本形態の吸着用マスク6のように、補強突起13の突出端を平坦面40としてあると、先の形態のように、補強突起13を縦横方向に走る稜線14からなる格子状とする形態に比べて、補強突起13の水平方向の肉厚寸法を大きくすることができるので、補強突起13の強度アップを図って、吸着用マスク6の構造強度を格段に向上できる。
【0052】
図10乃至図14に、半田ボールの吸着用マスクの第3形態を示す。本形態の吸着用マスク6では、図10および図11に示すように、円錐状の補強突起13が多数個独立状に設けられている点が、先の形態と相違する。図11に示すように、本形態の吸着用マスク6では、一つの吸着通孔12の前後の縦方向位置、或いは左右の横方向位置に、一対の補強突起13・13が配されている。換言すれば、一つの吸着通孔12に対して、前後の縦方向、或いは左右の横方向から挟むように、一対の補強突起13・13が配されている。
【0053】
以上のような構成からなる吸着用マスク6は、以下のように作成される。まず、図12(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型20の表面にフォトレジスト層46を形成したのちに、フォトレジスト層46の上に、補強突起13の形成位置に対応して、該補強突起13の基端部側の径寸法よりも大きな径寸法を有する透光孔47を有するパターンフィルム48(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ24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12(b)に示すように、補強突起13(図10図11参照)の形成位置に対応して、該補強突起13よりも径寸法の大きな多数個のレジスト凸部49を有する一次パターンレジスト50を母型20上に形成する。
【0054】
続いて、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト50を構成するレジスト凸部49の高さを超えて、母型20の露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図12(c)に示すように、レジスト凸部49の上面に、円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型20の露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層52は、レジスト凸部49の高さを超えると、上方向のみならず、レジスト凸部49の上面を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本形態では、電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図12(c)に示すように、一次電鋳層52のレジスト凸部49の上面の盤面中央部に、円錐形の凹み51が形成される。
【0055】
次に、図13(a)に示すように、一次電鋳層52の上面の全体に、フォトレジスト層53を形成したうえで、当該フォトレジスト層53の表面に、吸着通孔12に対応する透光孔31を有するパターンフィルム32を密着させたのち、紫外光ランプ24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13(b)に示すように、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成する。
【0056】
続いて、母型20等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図14(a)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層52の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層55を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層52の上面に形成された円錐形の凹み51を埋めるように二次電鋳層55は成長するため、該二次電鋳層55の下面には、円錐状の補強突起13が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、凹部16が形成される。
【0057】
最後に、二次電鋳層55を、一次電鋳層52および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト50・34を除去することで、図14(b)および図10に示すような、二次電鋳層55のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
【0058】
上記の一次電鋳工程において、先の形態のように成長した電着金属どうしがレジスト凸部49上で接触する前に電着を終了するようにして、一次パターンレジスト50の一部が現出するようにすると、レジスト凸部49の上面の盤面中央部に截頭円錐状の凹みが形成される。こののち二次パターンレジスト34の形成工程、二次電鋳工程、および剥離の工程を順次行うことにより、二次電鋳層55の下面に、截頭円錐状の補強突起13が形成された二次電鋳層55のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
【0059】
(第1実施例) 図15乃至図19を使って、本発明の第1実施例に係る半田ボールの配列用マスク(以下、単に「配列用マスク」と記す。)を説明する。図15に示すように、この配列用マスク60は、バンプ形成工程において、基板1の上面に設置されて、該基板1上に形成された電極2上に半田ボール3を搭載するためのものである。
【0060】
図15に示すように、配列用マスク60は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として電鋳法により形成された一層構造のマスク本体61を主体とするものであり、マスク本体61に上下貫通状に多数独立して設けられたボール用通孔62と、ボール用通孔62の間のマスク本体61の下面側に突出形成された補強突起63と、補強突起63に対応してマスク本体61の上面側に凹み形成されたガイド凹部66とを備える。図15および図16に示すように、隣り合うボール用通孔62の間には、厚み寸法が均一であり、且つ上下面が平坦な領域65が形成されている。各ボール用通孔62は、上下の開口寸法が均一なストレート状に形成されている。
【0061】
図16(a)に示すように、補強突起63は、平面視において、左右方向において隣り合うボール用通孔62の間を通るように、前後の縦方向に走る稜線64aと、各ボール用通孔62の中心部を通るように、左右の横方向に走る稜線64bとで四角格子状に突出形成されている。すなわち、マスク本体61の下面には、これら縦横の稜線64(64a・64b)で構成される四角格子状の補強突起63が形成されている。
【0062】
マスク本体61の上面には、該マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されている。図16(b)に示すように、ガイド凹部66は、平面視において、左右方向において隣り合うボール用通孔62の間を通るように、前後の縦方向に走るガイド溝67aと、各ボール用通孔62の中心部を通るように、左右の横方向に走るガイド溝67bとで四角格子状に突出形成されている。すなわち、マスク本体61の上面には、これら縦横のガイド溝67(67a・67b)で構成される四角格子状のガイド凹部66が形成されている。
【0063】
図17乃至図19に、第1実施例に係る配列用マスク60の製造方法を示す。まず、図17(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型70の表面にフォトレジスト層71を形成する。フォトレジスト層71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する。次いで、フォトレジスト層71の上に、領域65の形成位置に対応する透光孔72を有するパターンフィルム73(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ74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17(b)に示すように、領域65(図15図16(a)(b)参照)の形成位置に対応する多数個のレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。すなわち、隣り合うボール用通孔62の形成位置の中間部分にレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。
【0064】
続いて、上記母型70を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト76の高さを超えて、母型70のレジスト開口75を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図17(c)に示すように、隣り合うレジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の上面に、断面V字状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型70のレジスト開口75を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層78は、一次パターンレジスト76の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト76を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、一次パターンレジスト76の上面で各レジスト開口75から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図17(c)に示すように、一次電鋳層78の一次パターンレジスト76の上面の隣り合うレジスト開口75からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝77が形成される。
【0065】
次に、図18(a)に示すように、一次電鋳層78の上面の全体に、フォトレジスト層80を形成したうえで、当該フォトレジスト層80の表面に、ボール用通孔62に対応する透光孔81を有するパターンフィルム82を密着させたのち、紫外光ランプ74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18(b)に示すように、ボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を一次電鋳層78の上面に形成する。
【0066】
続いて、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図19(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層78の上面に形成された格子状の溝77を埋めるように二次電鋳層85は成長するため、該二次電鋳層85の下面には、レジスト凸部83を囲むように格子状に補強突起63が形成される。また、補強突起63に対応して、二次電鋳層85の上面には、格子状にガイド凹部66が形成される。
【0067】
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図19(b)および図15に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
【0068】
配列用マスク60を用いた半田ボール3の配列作業は、以下のような手順で行われる。まず、基板1上の電極2上にフラックスを印刷塗布したのち、ボール用通孔62と電極2とが一致するように、基板1上に配列用マスク60を位置合わせしたうえで、配列用マスク60を固定する。かかる固定状態においては、補強突起63の下端部が基板1の表面に当接することで、配列用マスク60は、図15に示すような基板1との対向間隔が確保された離間姿勢に姿勢保持される。すなわち、補強突起63は、基板1との対向間隔を確保するための支持突起としての役割も果たす。
【0069】
次に、配列用マスク60上に多数個の半田ボール3を供給し、スキージブラシを用いて配列用マスク60上で半田ボール3を分散させて、ボール用通孔62内に一つずつ半田ボール3を投入する。このとき、半田ボール3は、ガイド凹部66にガイドされながら、ボール用通孔62に向かって動くため、より迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に投入することができる。ボール用通孔62内に投入された各半田ボール3は、フラックスにより仮止め状に粘着保持される。半田ボール3が載置された基板1は、リフロー装置の加熱炉に送られて加熱され、半田ボール3は溶解・固化されてバンプとなる。
【0070】
以上のように、第1実施例に係る配列用マスク60によれば、マスク本体61の下面側に、下方側に突出するように補強突起63を形成したので、該補強突起63をマスク本体61と一体に形成したことと相俟って、該補強突起63の突出分だけ、配列用マスク60の上下方向の厚みが増し、配列用マスク60の強度アップを図ることができる。従って、多数個の半田ボール3が配列用マスク60の上面に乗せられて、配列用マスク60に大きな負荷が作用した場合にも、配列用マスク60が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
【0071】
第1実施例に係る配列用マスク60によれば、補強突起63を設けたことで、配列用マスク60の強度アップを図ることができるので、マスク本体61におけるボール用通孔62のピッチ間隔を狭くしたことに伴う配列用マスク60の強度低下を補って、必要かつ十分な構造強度を配列用マスク60に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。
【0072】
補強突起63がマスク本体61の下面の全体に亘って形成されると共に、該補強突起63が前後の縦方向に連続的に走る稜線64aと、左右の横方向に連続的に走る稜線64bとからなる四角格子状に形成したので、部分的に補強突起を形成する構成、或いは非連続的に補強突起を形成する構成に比べて、配列用マスク60の構造強度の格段の向上を図ることができる。従って、この点でも電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。
【0073】
ガイド凹部66がマスク本体61の上面の全体に亘って形成されていると、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に向かって移動案内させることができるので、迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内することができるので、各ボール用通孔62内に確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、各ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
【0074】
配列用マスク60は、一次電鋳層78上に電着金属を電鋳することで得られた二次電鋳層85であり、一回の電鋳工程(二次電鋳工程)により、マスク本体61と補強突起63の両者を一体に形成するため、マスク本体61と補強突起63とを別々の電鋳工程で作成する形態に比べて、マスク本体61と補強突起63との一体性に優れた配列用マスク60を得ることができる。従って、補強突起63がマスク本体61から脱落するような不都合は生じず、より信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。また、ボール用通孔62を有するマスク本体61と、該ボール用通孔62を囲む補強突起63とを一体に電鋳工程で作成するため、再現性良く配列用マスク60を作成することができる。
【0075】
(第2実施例) 図20および図21に本発明に係る半田ボールの配列用マスクの第2実施例を示す。この第2実施例に係る配列用マスク60では、マスク本体61の上面に形成されていたガイド凹部66を廃して、マスク本体61の上面にガイド部88を突出状に形成した点が、先の第1実施例と相違する。
【0076】
以上のような配列用マスク60は、二次電鋳層85を形成する二次電鋳工程において、第1実施例に比べてより高い位置まで二次電鋳層85を形成することで得ることができる。具体的には、先の第1実施例と同様に、母型70上への一次パターンレジスト76の形成工程(図17(b)参照)、一次電鋳層78を形成する一次電鋳工程(図17(c)参照)、およびレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84の形成工程(図18参照)を行う。次に、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図21(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。本実施例では、二次パターンレジスト84の形成工程において形成されるレジスト凸部83の高さ寸法を、先の第1実施例におけるそれよりも大きくしており、二次電鋳工程において形成される二次電鋳層85の高さ寸法(厚み寸法)も、先の第1実施例におけるそれよりも大きくしている。このように、二次電鋳工程において形成される二次電鋳層85の高さ寸法(厚み寸法)を大きくすると、一次電鋳層78の上面に形成された溝77からの距離が長くなるため、二次電鋳層85の上面には、該溝77の形状に沿った凹みは形成されず、逆に二次電鋳層85の上面を、上方に向けて膨出状に突出させて、ガイド部88を形成することができる。本実施例では、縦横方向に走る溝77に囲まれる位置にレジスト凸部83を形成している。
【0077】
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図21(b)および図20に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
【0078】
このように、マスク本体61の上面にガイド部88を突出状に形成した場合も、先のガイド凹部66としたとき(第1実施例)と同様の作用効果が得られる。すなわち、ガイド部88により半田ボール3をボール用通孔62側に移動案内することができるので、迅速に各ボール用通孔62内に半田ボール3を落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。
【0079】
(第3実施例) 図22乃至図26に本発明に係る半田ボールの配列用マスクの第3実施例を示す。この第3実施例に係る配列用マスク60では、マスク本体61の下面に設けられて補強突起63を構成する前後の縦方向に走る稜線64aと左右の横方向に走る稜線64bのそれぞれが、各ボール用通孔62の中心部を通るように構成されている点が、先の第1実施例と相違する。同様に、この第3実施例に係る配列用マスク60では、補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に設けられてガイド凹部66を構成する前後の縦方向に走るガイド溝67aと左右の横方向に走るガイド溝67bのそれぞれが、各ボール用通孔62の中心部を通るように構成されている点が、先の第1実施例と相違する。さらに、この第3実施例に係る配列用マスク60では、隣り合うボール用通孔62の間に形成されて、厚み寸法が均一であり、且つ上下面が平坦な領域65が、平面視で四角形状に形成されている点が、先の第1実施例と相違する。
【0080】
図24乃至図26に、第3実施例に係る配列用マスク60の製造方法を示す。まず、図24(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型70の表面にフォトレジスト層71を形成する。フォトレジスト層71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する。次いで、フォトレジスト層71の上に、領域65の形成位置に対応する透光孔72を有するパターンフィルム73(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ74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24(b)に示すように、領域65(図23参照)の形成位置に対応する多数個の四角正方形状のレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。
【0081】
続いて、上記母型70を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト76の高さを超えて、母型70のレジスト開口75を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図24(c)に示すように、隣り合うレジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の上面に、断面V字状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型70のレジスト開口75を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層78は、一次パターンレジスト76の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト76を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、一次パターンレジスト76の上面で各レジスト開口75から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図24(c)に示すように、一次電鋳層78の一次パターンレジスト76の上面の隣り合うレジスト開口75からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝77が形成される。
【0082】
次に、図25(a)に示すように、一次電鋳層78の上面の全体に、フォトレジスト層80を形成したうえで、当該フォトレジスト層80の表面に、ボール用通孔62に対応する透光孔81を有するパターンフィルム82を密着させたのち、紫外光ランプ74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25(b)に示すように、ボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を一次電鋳層78の上面に形成する。本実施例では、縦横方向に走る溝77の交差位置にレジスト凸部83を形成している。
【0083】
続いて、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図26(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層78の上面に形成された格子状の溝77を埋めるように二次電鋳層85は成長するため、該二次電鋳層85の下面には、レジスト凸部83を囲むように格子状に補強突起63が形成される。また、補強突起63に対応して、二次電鋳層85の上面には、格子状にガイド凹部66が形成される。
【0084】
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図26(b)および図22に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
【0085】
第3実施例に係る配列用マスク60によれば、マスク本体61の上面に、ボール用通孔62に向かって下り傾斜するようにガイド溝67a・67bからなるガイド凹部66を形成したので、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内させることができるので、各ボール用通孔62内に確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
【符号の説明】
【0086】
1 基板
2 電極
3 半田ボール
6 吸着用マスク
11 マスク本体
12 吸着通孔
13 補強突起
15 セル凹部
20 母型
21 フォトレジスト層
22 透光孔
23 パターンフィルム
24 紫外光ランプ
25 レジスト開口
26 一次パターンレジスト
27 溝
28 一次電鋳層
30 フォトレジスト層
31 透光孔
32 パターンフィルム
33 レジスト凸部
34 二次パターンレジスト
35 二次電鋳層
40 平坦面
41 内底面
42 露出部
46 フォトレジスト層
47 透光孔
48 パターンフィルム
49 レジスト凸部
50 一次パターンレジスト
51 凹み
52 一次電鋳層
53 フォトレジスト層
55 二次電鋳層
60 配列用マスク
61 マスク本体
62 ボール用通孔
63 補強突起
66 ガイド凹部
70 母型
71 フォトレジスト層
72 透光孔
73 パターンフィルム
74 紫外光ランプ
75 レジスト開口
76 一次パターンレジスト
77 溝
78 一次電鋳層
80 フォトレジスト層
81 透光孔
83 レジスト凸部
84 二次パターンレジスト
85 二次電鋳層
88 ガイド部
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