JP2009016551A - 導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスクを提供することを課題とする。
【解決手段】フラックス115が形成された複数のパッド112が配設され、平面視四角形とされたパッド形成領域Cの各辺と対向する導電性ボール載置用マスク103の下面(具体的には、板体131の下面131B)の各位置に、基板101の上面に向けて突出する突出部132を設けた。
【選択図】図1
【解決手段】フラックス115が形成された複数のパッド112が配設され、平面視四角形とされたパッド形成領域Cの各辺と対向する導電性ボール載置用マスク103の下面(具体的には、板体131の下面131B)の各位置に、基板101の上面に向けて突出する突出部132を設けた。
【選択図】図1
Description
本発明は、導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスクに係り、特に配線基板や半導体ウエハ等の基板に設けられ、フラックスが形成された複数のパッド上に導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスクに関する。
従来、平面視四角形とされ、複数のパッドが形成されるパッド形成領域を複数有した基板の複数のパッド上にフラックスを形成し、その後、導電性ボール載置用マスクを水平方向に所定の張力で引っ張った状態で基板上に配置し、この導電性ボール載置用マスク上に複数の導電性ボールを供給することで、フラックスが形成された複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置することが行われている。
導電性ボール載置用マスクは、金属箔と、樹脂製の紗と、マスク枠とを有する。金属箔は、フラックスが形成された複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴を有した板体と、板体に設けられた突出部とを有する。板体は、樹脂製の紗を介して、マスク枠に支持されている。これにより、板体は、所定の張力により水平方向に引っ張られている。
突出部は、四角枠形状とされており、パッド形成領域を連続して囲むように形成されている。このような突出部を設けることにより、導電性ボール載置用マスクの撓み(例えば、導電性ボール載置用マスク上に複数の導電性ボールが載ることによる撓み)を抑制することが可能となるため、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる。
樹脂製の紗は、ばね性を有し、金属箔とマスク枠とを接続することにより、所定の張力で金属箔を水平方向に引っ張るためものである。
マスク枠は、四角枠形状とされており、樹脂製の紗を介して、金属箔を支持するためのものである(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−243723号公報
しかしながら、従来の導電性ボール載置用マスクでは、パッド形成領域を連続して囲むように突出部を設けていたため、金属箔を所定の張力で水平方向に引っ張った際、張力によって各方向に金属箔が伸びるのに対して、四角枠形状の突出部は、水平方向に伸びることができない。そのため、従来の導電性ボール載置用マスクでは、張力に対する金属箔と突出部との伸び量の差から突出部の角部に張力が集中して、導電性ボール載置用マスクにしわが寄ってしまうという問題があった。
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスクを提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、フラックスが形成された複数のパッドを有する基板上に対向配置されると共に、前記複数のパッドに対向する配列で形成され、前記フラックスが形成された前記複数のパッド上のそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴を有した導電性ボール載置用マスクと、前記導電性ボール載置用マスク上に複数の前記導電性ボール供給する導電性ボール供給手段と、を備えた導電性ボール載置装置であって、前記複数のパッドが形成され、平面視四角形とされた前記基板のパッド形成領域の各辺と対向する前記導電性ボール載置用マスクの下面の各位置に、前記基板の上面に向けて突出する突出部を設けたことを特徴とする導電性ボール載置装置が提供される。
本発明によれば、フラックスが形成された複数のパッドが配設され、平面視四角形とされた基板のパッド形成領域の各辺と対向する導電性ボール載置用マスクの下面の各位置に、基板の上面に向けて突出する突出部を設けることにより、突出部の特定の部分に張力が集中することがなくなるため、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる。
本発明の他の観点によれば、平面視四角形とされた基板のパッド形成領域に形成された複数のパッド上にフラックスを形成し、前記フラックスが形成された前記複数のパッド上に導電性ボールを載置する導電性ボールの載置方法であって、前記複数のパッドのそれぞれに1つの前記導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴と、前記パッド形成領域の各辺と対向する部分に設けられた突出部とを備えた導電性ボール載置用マスクを準備するマスク準備工程と、前記導電性ボール載置用マスクを水平方向に所定の張力で引っ張った状態で前記基板上に配置するマスク配置工程と、前記導電性ボール載置用マスク上に複数の前記導電性ボールを供給して、前記フラックスが形成された前記複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置する導電性ボール供給工程と、を含むことを特徴とする導電性ボールの載置方法が提供される。
本発明によれば、複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴と、パッド形成領域の各辺と対向する部分に設けられた突出部とを備えた導電性ボール載置用マスクを準備し、次いで、導電性ボール載置用マスクを水平方向に所定の張力で引っ張った状態で基板上に配置し、その後、導電性ボール載置用マスク上に複数の導電性ボールを供給して、フラックスが形成された複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置することにより、突出部の特定の部分に張力が集中することがなくなるため、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる。
本発明のその他の観点によれば、四角形状のマスク枠の内側に、樹脂製の紗を介して、前記複数のパッド上のそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴を有した金属箔に張力を付与してなる導電性ボール載置用マスクであって、前記金属箔は、前記複数のボール載置用貫通穴が所定間隔で配列された平面視四角形の貫通穴形成領域を有し、前記貫通穴形成領域の各辺に対応する部分の前記金属箔の下面に突出部を設けたことを特徴とする導電性ボール載置用マスクが提供される。
本発明によれば、貫通穴形成領域の各辺に対応する部分の金属箔の下面に突出部を設けたことにより、金属箔が水平方向に所定の張力で引っ張られた際、突出部の特定の部分に張力が集中することがなくなるため、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる。
本発明によれば、導電性ボール載置用マスクにしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスクにフラックスが付着することを防止できる。
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図1では、本実施の形態の導電性ボール載置装置100により、フラックス115が形成された複数のパッド112上に導電性ボール105を載置している様子を模式的に示す。
図1は、本発明の実施の形態に係る導電性ボール載置装置の断面図である。図1では、本実施の形態の導電性ボール載置装置100により、フラックス115が形成された複数のパッド112上に導電性ボール105を載置している様子を模式的に示す。
図1を参照するに、本実施の形態の導電性ボール載置装置100は、基板101を保持するステージ102と、導電性ボール載置用マスク103と、導電性ボール供給手段104とを有する。
図2は、図1に示す基板の平面図である。図2では、説明の便宜上、図1に示すフラックス115の図示を省略する。
始めに、説明の便宜上、図1及び図2を参照して、ステージ102により保持される基板101の構成について説明する。基板101は、多数個取り可能な構成とされており、基板本体107の各基板形成領域Aのそれぞれに基板108が形成された構成とされている。言い換えれば、基板101は、複数の基板108が一体化された構成とされている。複数の基板108は、切断位置Bに沿って基板101を切断することにより、個片化される基板である。基板108としては、例えば、配線基板(具体的には、例えば、インターポーザ)やICやLSI等の半導体チップ等を例に挙げることができる。なお、本実施の形態では、基板108として配線基板を用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。
基板108は、基板本体107と、貫通電極111と、複数のパッド112,116と、ソルダーレジスト113,117と、フラックス115とを有する。基板本体107は、貫通電極111、パッド112,116、及びソルダーレジスト113,117を形成するためのものである。基板本体107の材料としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂を用いることができる。
貫通電極111は、パッド112とパッド116の間に位置する部分の基板本体107を貫通するように設けられている。貫通電極111は、その一方の端部がパッド112と接続されており、他方の端部がパッド116と接続されている。貫通電極111は、パッド112とパッド116とを電気的に接続するためのものである。貫通電極111の材料としては、例えば、Cuを用いることができる。
複数のパッド112は、基板本体107の面107A(導電性ボール105が載置される側の基板本体107の面)のパッド形成領域Cに設けられている。パッド112は、基板108の外部接続端子となる導電性ボール105が載置されるパッドである。パッド112としては、例えば、基板本体107の面107AにCu膜、Ni膜、Au膜を順次積層したCu/Ni/Au積層膜や、基板本体107の面107AにCu膜、Pd膜、Ni膜、Au膜を順次積層したCu/Pd/Ni/Au積層膜等を用いることができる。
ソルダーレジスト113は、パッド112の導電性ボール105が載置される領域を露出する開口部119を有する。ソルダーレジスト113は、パッド112の外周部を覆うように、基板本体107の面107Aに設けられている。
フラックス115は、開口部119に露出された部分の複数のパッド112上に設けられている。導電性ボール105をパッド112上に仮固定するためのものである。
複数のパッド116は、基板本体107の面107B(基板本体107の面107Aとは反対側の基板本体107の面)に設けられている。パッド116は、電子部品(具体的には、例えば、受動部品、能動部品、ICやLSI等の半導体チップ等)が実装されるパッドである。パッド116としては、例えば、基板本体107の面107BにCu膜、Ni膜、Au膜を順次積層したCu/Ni/Au積層膜や、基板本体107の面107BにCu膜、Pd膜、Ni膜、Au膜を順次積層したCu/Pd/Ni/Au積層膜等を用いることができる。
ソルダーレジスト117は、電子部品(図示せず)が実装される領域を露出する開口部121を有する。ソルダーレジスト117は、パッド116の一部を覆うように、基板本体107の面107Bに設けられている。
上記構成とされた基板101は、フラックス115が形成された複数のパッド112が導電性ボール載置用マスク103と対向するように、ステージ102上に保持されている。
図1を参照するに、ステージ102は、基板101を保持するためのものであり、導電性ボール供給手段104の下方に配置されている。
導電性ボール供給手段104は、導電性ボール載置用マスク103の上方に配置されている。導電性ボール供給手段104は、複数の導電性ボール105を収容すると共に、複数の導電性ボール105を導電性ボール載置用マスク103上に落下させるためのものである。
図3は、図1に示す導電性ボール載置用マスクの平面図である。図3に示す矢印は、所定の張力で金属箔125を引っ張る際の引っ張り方向を示している。
図1及び図3を参照するに、導電性ボール載置用マスク103は、金属箔125と、樹脂製の紗126と、マスク枠127とを有する。金属箔125は、所定の張力により水平方向に引っ張られた状態で基板101上に配置されている。金属箔125は、板体131と、突出部132とを有する。板体131は、複数のボール載置用貫通穴134と、複数のボール載置用貫通穴134が所定間隔で配列された平面視四角形の貫通穴形成領域Dとを有する。
複数のボール載置用貫通穴134は、板体131を貫通するように形成されている。複数のボール載置用貫通穴134は、基板101に設けられた複数のパッド112のうち、いずれか1つのパッド112と対向するように配置されている。複数のボール載置用貫通穴134は、フラックス115が形成された複数のパッド112上にそれぞれ1つの導電性ボール105を載置するための穴である。ボール載置用貫通穴134の直径は、例えば、導電性ボール105の直径の1.1倍〜1.7倍の大きさとすることができる。板体131の厚さは、例えば、50μmとすることができる。
導電性ボール105としては、例えば、導電性材料(例えば、Pb,Sn,Au,Ag,W,Ni,Mo,Al等)により構成された球状体、或いは樹脂を核とし、その表面を前記導電性材料により被覆した球状体を用いることができる。また、導電性ボール105の直径は、例えば、50μm〜100μmとすることができる。
貫通穴形成領域Dは、その外形のサイズがパッド形成領域Cと略等しく、かつパッド形成領域Cと対向する領域である。
突出部132は、平面視四角形とされた貫通穴形成領域Dの各辺と対向する板体131の下面131Bの各位置に設けられている。本実施の形態の場合、1つの貫通穴形成領域Dに対して、4つの突出部132が配設されている。これら4つの突出部132は、それぞれ別体とされている。突出部132は、基板101の上面に向けて突出するように形成されている。突出部132は、その下端部が基板101に設けられたソルダーレジスト113と接触することで、板体131を支持する。突出部132は、パッド形成領域C内に形成されたフラックス115と板体131とが接触することを防止するためのものである。
このように、フラックス115が形成された複数のパッド112が配設され、平面視四角形とされた基板101のパッド形成領域Cの各辺と対向する導電性ボール載置用マスク103の下面(具体的には、板体131の下面131B)の各位置に、基板101の上面に向けて突出する突出部132を設けることにより、突出部132の特定の部分に張力が集中することがなくなるため、導電性ボール載置用マスク103にしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスク103にフラックス115が付着することを防止できる。
導電性ボール105の直径が100μmの場合、突出部132の高さは、例えば、50μmとすることができる。突出部132の幅は、例えば、500μmとすることができる。上記構成とされた金属箔125は、例えば、めっき法により形成することができる。
樹脂製の紗126は、平面視四角枠形状とされており、金属箔131の外周縁に設けられている。樹脂製の紗126は、ばね性を有した部材であり、マスク枠127に固定されている。樹脂製の紗126は、金属箔131とマスク枠127とを接続することにより、金属箔131を水平方向に所定の張力で引っ張るためのものである。
マスク枠127は、平面視四角枠形状とされており、その下端部には、樹脂製の紗126が固定されている。マスク枠127は、樹脂製の紗126を介して、金属箔131を支持するための枠である。
上記構成とされた導電性ボール載置用マスク103は、金属箔125が水平方向に所定の張力で引っ張られた状態で、突出部132の下端部がソルダーレジスト113の上面と接触するように、基板101上に配置されている。
導電性ボール供給手段104は、金属箔131の上方に配置されている。導電性ボール供給手段104は、複数の導電性ボール105を収容すると共に、複数の導電性ボール105を金属箔125上(具体的には、板体131の上面131A)に落下させることにより、金属箔131上に複数の導電性ボール105を供給するためのものである。
本実施の形態の導電性ボール載置装置によれば、フラックス115が形成された複数のパッド112が配置されると共に、平面視四角形とされた基板のパッド形成領域Cの各辺と対向する導電性ボール載置用マスク103の下面(具体的には、板体131の下面131B)の各位置に、基板101の上面に向けて突出する突出部132を設けることにより、突出部132の特定の部分に張力が集中することがなくなる。すなわち、パッド形成領域Cを囲む4方向の各辺に突出部132が分散配置されているので、水平方向の張力によって金属箔131が伸びた場合、各突出部132が張力を受けた方向にそれぞれ別々に移動することが可能となるため、導電性ボール載置用マスク103にしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスク103にフラックス115が付着することを防止できる。
また、突出部132を平面視四角形とされた貫通穴形成領域Dの各辺と対向する部分の板体131の下面131Bに配置することにより、複数のパッド112が微細化され、複数のパッド112が狭ピッチで配置された基板101に対しても本実施の形態の導電性ボール載置用マスク103を適用することができる。
図4〜図6は、本発明の実施の形態に係る導電性ボール載置装置を用いた導電性ボールの載置方法を説明するための図である。図4〜図6において、図1に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
始めに、図4に示す工程では、フラックス115が形成された複数のパッド112のそれぞれに1つの導電性ボール105を載置するための複数のボール載置用貫通穴134と、基板101のパッド形成領域Cの各辺と対向する部分に設けられた4つの突出部132とを備えた導電性ボール載置用マスク103を準備する(マスク準備工程)。
次いで、図5に示す工程では、金属箔125が水平方向に所定の張力で引っ張られた状態の導電性ボール載置用マスク103を基板101上に配置する(マスク配置工程)。
次いで、図6に示す工程では、導電性ボール供給手段104から複数の導電性ボール105を金属箔125上に落下させることにより、フラックス115が形成された複数のパッド112上にそれぞれ1つの導電性ボールを載置する(導電性ボール供給工程)。
本実施の形態の導電性ボールの載置方法によれば、複数のパッド112のそれぞれに1つの導電性ボール105を載置するための複数のボール載置用貫通穴134と、平面視四角形とされたパッド形成領域Cの各辺と対向する部分に設けられた突出部132とを備えた導電性ボール載置用マスク103を準備し、次いで、金属箔125を水平方向に所定の張力で引っ張った状態で、導電性ボール載置用マスク103を基板101上に配置し、その後、金属箔125上に複数の導電性ボール105を供給して、フラックス115が形成された複数のパッド112のそれぞれに1つの導電性ボール105を載置することにより、突出部132の特定の部分に張力が集中することがなくなる。すなわち、パッド形成領域Cを囲む4方向の各辺に突出部132が分散配置されているので、水平方向の張力によって金属箔131が伸びた場合、各突出部132が張力を受けた方向にそれぞれ別々に移動することが可能となるため、導電性ボール載置用マスク103にしわによる変形を生じさせることなく、導電性ボール載置用マスク103にフラックス115が付着することを防止できる。
なお、本実施の形態では、金属箔125上に複数の導電性ボール105を落下させることにより、フラックス115が形成された複数のパッド112上に導電性ボール105を載置する場合を例に挙げて説明したが、スキージにより金属箔125上に存在する複数の導電性ボール105を移動させて、フラックス115が形成された複数のパッド112上に導電性ボール105を載置してもよい。
図7は、本実施の形態の導電性ボール載置用マスクの変形例を示す平面図である。図7において、先に説明した導電性ボール載置用マスク103と同一構成部分には同一符号を付す。
図7を参照するに、導電性ボール載置用マスク150は、導電性ボール載置用マスク103に設けられた金属箔125の代わりに金属箔151を設けた以外は、導電性ボール載置用マスク103と同様に構成される。
金属箔151は、先に説明した金属箔125に設けられた突出部132の代わりに突出部152を設けた以外は金属箔125と同様に構成される。突出部152は、1つの突出部132を複数(図7の場合は3つ)に分割した構成とされている。突出部152は、平面視四角形とされた貫通穴形成領域Dの各辺と対向する板体131の下面131Bの各位置に設けられている。突出部152は、基板101の上面に向けて突出するように形成されている。突出部152は、その下端部が基板101に設けられたソルダーレジスト113と接触することで、板体131を支持する。突出部132は、基板101のパッド形成領域C内に形成されたフラックス115と板体131とが接触することを防止するためのものである。
このような構成とされた導電性ボール載置用マスク150を導電性ボール載置用マスク103の代わりに、導電性ボール載置装置100に設けて、フラックス115が形成された複数のパッド112上に導電性ボール105を載置してもよい。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、突出部132,152の他に、パッド形成領域C内に配置された複数のパッド112間に向けて突出する他の突出部(突出部132,152と高さの略等しい突出部)を金属箔131の下面131Bに設けてもよい。
本発明は、配線基板や半導体ウエハ等の基板に設けられ、フラックスが形成された複数のパッド上に導電性ボールを載置する導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスクに適用可能である。
100 導電性ボール載置装置
101,108 基板
102 ステージ
103,150 導電性ボール載置用マスク
104 導電性ボール供給手段
105 導電性ボール
107 基板本体
107A,107B 面
111 貫通電極
112,116 パッド
113,117 ソルダーレジスト
115 フラックス
119,121 開口部
125,151 金属箔
126 樹脂製の紗
127 マスク枠
131 板体
131A 上面
131B 下面
132 突出部
134 ボール載置用貫通穴
A 基板形成領域
B 切断位置
C パッド形成領域
D 貫通穴形成領域
101,108 基板
102 ステージ
103,150 導電性ボール載置用マスク
104 導電性ボール供給手段
105 導電性ボール
107 基板本体
107A,107B 面
111 貫通電極
112,116 パッド
113,117 ソルダーレジスト
115 フラックス
119,121 開口部
125,151 金属箔
126 樹脂製の紗
127 マスク枠
131 板体
131A 上面
131B 下面
132 突出部
134 ボール載置用貫通穴
A 基板形成領域
B 切断位置
C パッド形成領域
D 貫通穴形成領域
Claims (3)
- フラックスが形成された複数のパッドを有する基板上に対向配置されると共に、前記複数のパッドに対向する配列で形成され、前記フラックスが形成された前記複数のパッド上のそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴を有した導電性ボール載置用マスクと、
前記導電性ボール載置用マスク上に複数の前記導電性ボール供給する導電性ボール供給手段と、を備えた導電性ボール載置装置であって、
前記複数のパッドが形成され、平面視四角形とされた前記基板のパッド形成領域の各辺と対向する前記導電性ボール載置用マスクの下面の各位置に、前記基板の上面に向けて突出する突出部を設けたことを特徴とする導電性ボール載置装置。 - 平面視四角形とされた基板のパッド形成領域に形成された複数のパッド上にフラックスを形成し、前記フラックスが形成された前記複数のパッド上に導電性ボールを載置する導電性ボールの載置方法であって、
前記複数のパッドのそれぞれに1つの前記導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴と、前記パッド形成領域の各辺と対向する部分に設けられた突出部とを備えた導電性ボール載置用マスクを準備するマスク準備工程と、
前記導電性ボール載置用マスクを水平方向に所定の張力で引っ張った状態で前記基板上に配置するマスク配置工程と、
前記導電性ボール載置用マスク上に複数の前記導電性ボールを供給して、前記フラックスが形成された前記複数のパッドのそれぞれに1つの導電性ボールを載置する導電性ボール供給工程と、を含むことを特徴とする導電性ボールの載置方法。 - 四角形状のマスク枠の内側に、樹脂製の紗を介して、前記複数のパッド上のそれぞれに1つの導電性ボールを載置するための複数のボール載置用貫通穴を有した金属箔に張力を付与してなる導電性ボール載置用マスクであって、
前記金属箔は、前記複数のボール載置用貫通穴が所定間隔で配列された平面視四角形の貫通穴形成領域を有し、前記貫通穴形成領域の各辺に対応する部分の前記金属箔の下面に突出部を設けたことを特徴とする導電性ボール載置用マスク。
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JP2007176327A JP2009016551A (ja) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | 導電性ボール載置装置、導電性ボールの載置方法、及び導電性ボール載置用マスク |
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2007
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