JP2015225922A - ボール搭載用マスクおよびボール搭載方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性を向上すること。
【解決手段】ボール搭載用マスク６０は、矩形状のマスク枠６１と、マスク枠６１内に張設された弾性を有する支持体６２と、支持体６２の上面６２ａに固定された複数のマスク体６３と、を有している。各マスク体６３は、貫通孔形成領域６４を含む。貫通孔形成領域６４において、マスク体６３には貫通孔が形成されている。この貫通孔によりはんだボールを配線基板５０に形成したフラックス上に搭載する。複数のマスク体６３は、配線基板５０の基板領域に応じて、マトリックス状に配列されている。複数のマスク体６３の配置間隔Ｘ２，Ｙ２は、配線基板５０の基板領域の間隔に対応して設定される。
【選択図】図５

Description

回路基板のバンプを形成するボールを搭載するボール搭載用マスク及びボール搭載方法に関する。

従来、半導体素子は、たとえばフリップチップ実装にて回路基板に実装される。回路基板には電極（パッド）が設けられ、この電極上のはんだバンプを用いて半導体素子が接続される。はんだバンプは、所要の箇所に開口部を有するメタルマスクを用いて電極上のフラックスに微少なはんだボール（マイクロボール）を搭載し、そのはんだボールを溶融して形成される（たとえば、特許文献１，２参照）。

図１６（ａ）に示すように、ボール搭載用マスク２００は、はんだボールに対応する開口部が形成された１枚のマスク体２０１と、そのマスク体２０１の周縁側に設けられた支持体２０２と、支持体２０２の周りに設けられたマスク枠２０３を有している。配線基板２１０は、基板テーブル２２０に保持されている。配線基板２１０は、たとえば半導体素子が搭載される複数の基板を一括して形成する、所謂多面付けされた基板である。この配線基板２１０に対してボール搭載用マスク２００を位置合わせし、マスク体２０１の貫通孔から配線基板２１０に形成されたフラックスにはんだボールを搭載する。

特開２０００−４９１８３号公報 特開２００９−１６５５１号公報

ところで、はんだボールを搭載する回路基板は、熱履歴等に起因して伸び縮みする。基板の伸び縮みが設計値の許容誤差範囲内に収まっていない場合、マスク体２０１の貫通孔の位置とパッドの位置とが実質的に一致しない。たとえば、図１６（ｂ）に示すように、配線基板２１０のパッド２１０ａに対してマスク体２０１の貫通孔２０１ａを一致させる。すると、図１６（ｃ）に示すように、マスク体２０１の周辺において、パッド２１０ａに対して貫通孔２０１ａが大きくずれる。したがって、はんだボールをパッド上に精度良く搭載できない。このため、位置ずれしたはんだボールの移動や除去などの処理が必要となり、作業性が低下する。また、はんだボールの移動などで対応できない場合、基板に対応するメタルマスクを作成する必要がある。しかし、メタルマスクの作成には時間を要し、メタルマスクを作成する間、製造が停止する。

本発明の一観点によれば、複数のパッドを含むパッド形成領域が行列状に設定された配線基板に対応し、前記パッドに導電性のボールを搭載するためのボール搭載用マスクは、矩形状のマスク枠と、前記マスク枠内に張設された弾性を有する支持体と、前記支持体に固定された複数のマスク体と、を有し、前記複数のマスク体は、少なくとも１つの前記パッド形成領域に対応して前記ボールが通過可能な複数の貫通孔を含む貫通孔形成領域を有し、前記パッド形成領域の配列方向のうちの第１の方向において互いに離間して配設され、それら離間して配設された２つの前記マスク体の間において前記貫通孔形成領域の配設間隔は、離間して設定された２つの前記パッド形成領域の設定間隔より狭く設定される。

本発明の一観点によれば、作業性を向上することができる。

半導体装置の概略を示す断面図。 はんだボールを搭載した回路基板の概略を示す断面図。 フリップチップ実装の説明図。 回路基板の概略を示す平面図。 （ａ）はボール搭載用マスクの概略を示す平面図、（ｂ）は断面図。 （ａ）はボール搭載用マスクと回路基板の概略を示す断面図、（ｂ）はボール搭載用マスクと回路基板の一部拡大断面図。 （ａ）（ｂ）は搭載方法の説明図。 （ａ）は別の形態のボール搭載用マスクと回路基板の概略を示す断面図、（ｂ）は別の形態のボール搭載用マスクと回路基板の一部拡大断面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 別の形態のボール搭載用マスクの概略を示す平面図。 （ａ）（ｂ）は別の形態の搭載方法の説明図。 （ａ）は従来のボール搭載用マスクを用いたはんだボールの搭載を示す概略断面図、（ｂ）（ｃ）はボール搭載用マスクと配線基板の一部平面図。

以下、各形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。

先ず、半導体装置を説明する。
図１に示すように、半導体装置１は、配線基板１０と、その配線基板１０に実装された半導体素子２０と、配線基板１０と半導体素子２０との間のアンダーフィル樹脂３１とを有している。

配線基板１０は、基板本体１１と、基板本体１１の上面に形成された配線層１２とソルダレジスト層１３と、基板本体１１の下面に形成された配線層１４とソルダレジスト層１５を有している。配線層１２，１４の材料としては、たとえば銅（Ｃｕ）を用いることができる。基板本体１１は、配線層１２と配線層１４とを相互に電気的に接続する構造を有していれば十分である。このため、基板本体１１の内部には配線層が形成されていてもよく、配線層が形成されていなくてもよい。なお、基板本体１１の内部に配線層が形成される場合には、複数の配線層が絶縁層を介して積層され、絶縁層に形成されたビアと配線層によって上記配線層１２と配線層１４を電気的に接続する。内部に形成される配線層やビアの材料としては、たとえば銅や銅合金を用いることができる。絶縁層の材料としては、たとえばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。基板本体１１としては、例えばコア基板を有するコア付きビルドアップ基板やコア基板を有さないコアレス基板等を用いることができる。

ソルダレジスト層１３は、基板本体１１の上面を覆うように設けられている。ソルダレジスト層１３は、配線層１２の一部をパッド１２ａとして露出する開口部１３ａを有している。ソルダレジスト層１３の材料としては、たとえばエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。

なお、必要に応じて、開口部１３ａから露出する配線層１２上にＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理を施してＯＳＰ膜を形成し、そのＯＳＰ膜に上記半導体素子２０を接続するようにしてもよい。また、開口部１３ａから露出する配線層１２上に金属層を形成し、その金属層に半導体素子２０を接続するようにしてもよい。金属層の例としては、金（Ａｕ）層や、ニッケル（Ｎｉ）層／Ａｕ層（配線層１２上にＮｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）や、Ｎｉ層／パラジウム（Ｐｄ）層／Ａｕ層（配線層１２上にＮｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。これらＮｉ層、Ａｕ層、Ｐｄ層としては、例えば無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき金属層）を用いることができる。また、上記Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、上記Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、上記Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。

パッド１２ａは、はんだ３２を介して半導体素子２０に接続されている。すなわち、半導体素子２０は、配線基板１０に対してフリップチップ実装されている。はんだ３２は、パッド１２ａ上のはんだバンプである。そして、パッド１２ａが形成されている側の面が素子搭載面である。

アンダーフィル樹脂３１は、配線基板１０の第１面（ここでは、上面）と半導体素子２０の第２面（ここでは、下面）との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂３１の材料としては、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。

ソルダレジスト層１５は、基板本体１１の下面を覆うように設けられている。ソルダレジスト層１５は、配線層１４の一部をパッド１４ａとして露出する開口部１５ａを有している。ソルダレジスト層１５の材料としては、たとえばエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。パッド１２ａには、はんだバンプ３３が設けられている。このはんだバンプ３３は、半導体装置１をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用される外部接続端子である。なお、外部接続端子として、はんだボール、リードピン、スタッドバンプ、等を用いることもできる。

なお、必要に応じて、上記開口部１５ａから露出する配線層１４上にＯＳＰ処理を施してＯＳＰ膜を形成し、そのＯＳＰ膜にはんだバンプ３３を設けてもよい。また、開口部１５ａから露出する配線層１４上に金属層を形成し、その金属層にはんだバンプ３３を設けてもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ層／Ａｕ層（配線層６６の第２面にＮｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層（配線層６６の第２面にＮｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。なお、開口部１５ａから露出する配線層１４（あるいは、配線層１４上にＯＳＰ膜や金属層が形成されている場合には、それらＯＳＰ膜又は金属層）自体を、外部接続端子としてもよい。

半導体素子２０は、以上説明した構造を有する配線基板１０にフリップチップ実装されている。
図３に示すように、半導体素子２０の回路形成面（図では、下面）に配設されたバンプ２１と、配線基板１０のパッド１２ａに形成されたバンプ１６とを互いに接合することにより、半導体素子２０は、配線基板１０の配線層１２と電気的に接続される。

半導体素子２０としては、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）チップやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体素子２０としては、たとえばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。この半導体素子２０の大きさは、例えば平面視で３ｍｍ×３ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍ程度とすることができる。また、半導体素子２０の厚さは、例えば５０〜１００μｍ程度とすることができる。

半導体素子２０のバンプ２１としては、たとえば金バンプやはんだバンプを用いることができる。はんだバンプの材料としては、たとえば、すず（Ｓｎ）と金（Ａｕ）の合金、Ｓｎと銅（Ｃｕ）の合金、Ｓｎと銀（Ａｇ）の合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。

上記の配線基板１０は、たとえば１枚の配線基板を個片化して形成される。
図４に示すように、配線基板５０は、たとえばシート状の基板である。配線基板５０は、たとえば平面視矩形状に形成されている。配線基板５０は、上記の配線基板５０を形成するため、複数（図では３２個）の基板領域５１を有している。複数の基板領域５１は、たとえばマトリックス状（４×８）に配列されている。なお、図４では、各基板領域５１の境界を一点鎖線にて示す。配線基板５０を各基板領域５１の境界線に沿って切断し、配線基板５０を個片化することにより、図１に示す配線基板１０が形成される。各基板領域５１内の破線で示した矩形は、図１等に示すパッド１２ａが含まれる領域（パッド形成領域）５２を示す。

図２は、配線基板５０の１つの基板領域５１（配線基板１０）を示す。
図２に示すように、基板領域５１のパッド１２ａ上にフラックス４１が塗布されている。フラックス４１は、たとえば、複数のパッド１２ａに対応する領域を覆うように形成される。フラックス４１は、たとえば、塗布用のマスクを用いた印刷法により形成される。なお、各パッド１２ａに対して個別に、または複数のパッド１２ａ毎にフラックス４１を形成してもよい。

各フラックス４１上において、各パッド１２ａの上方に、後述するボール搭載用マスク６０を用いてはんだボール４２が搭載される。はんだボール４２の材料としては、たとえば、すず（Ｓｎ）と金（Ａｕ）の合金、Ｓｎと銅（Ｃｕ）の合金、Ｓｎと銀（Ａｇ）の合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等の導線性材料を用いることができる。また、はんだボール４２としては、樹脂や金属の核の表面を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。このようにはんだボール４２を搭載した配線基板５０をリフロー処理することで、バンプ１６（図３参照）が形成される。

このように搭載したはんだボール４２を用いてバンプ１６（図３参照）を形成することにより、バンプ１６の高さ、ボリューム（はんだの量）を均一にすることができる。これにより、バンプ１６を用いた半導体素子２０の実装における歩留まりや信頼性を向上することができる。

次に、ボール搭載用マスクを説明する。
図５（ａ）に示すように、ボール搭載用マスク６０は、マスク枠６１、支持体６２、複数のマスク体６３を有している。

マスク枠６１は、矩形枠状に形成されている。マスク枠６１は、たとえば鋳造により形成される。マスク枠６１の材料としては、アルミニウム合金や鉄合金を用いることができる。

支持体６２は、マスク枠６１内に張設されている。支持体６２は、伸縮性や弾性を有し、所定の張力をかけてマスク枠６１に固定されている。
支持体６２は、たとえば紗やスクリーンメッシュと呼ばれる。支持体６２は、樹脂や金属をメッシュ状としたものである。支持体６２に用いられる樹脂としては、たとえばポリアリレートや液晶ポリマー等のポリエステル等を用いることができる。

支持体６２の上面６２ａには、複数のマスク体６３が固定されている。マスク体６３の数は、図４に示す配線基板５０により形成される配線基板５０の数、つまり配線基板５０に含まれる基板領域５１の数と等しく、本実施形態では３２個である。複数のマスク体６３は、配線基板５０の基板領域５１（図４参照）に応じて、マトリックス状（４×８）に配列されている。

図５（ａ）に示すように、複数のマスク体６３は、それぞれ貫通孔形成領域６４を含む。この貫通孔形成領域６４には、図２に示すはんだボール４２が通過可能な貫通孔が形成される。つまり、この貫通孔形成領域６４は、図４に示す基板領域５１のパッド形成領域５２に対応する。したがって、このボール搭載用マスク６０は、配線基板５０に含まれる複数の基板領域５１（図４参照）に対応する複数のマスク体６３を有し、各マスク体６３は、基板領域５１のパッド形成領域５２（図４参照）に対応する貫通孔形成領域６４を有している。マスク体６３の材料としては、たとえばニッケルや、コバルト，鉄，クロム，タングステン等を含むニッケル合金を用いることができる。

複数のマスク体６３の配置間隔Ｘ２，Ｙ２は、図４に示す基板領域５１の設定間隔Ｘ１，Ｙ１に対応して設定される。配線基板５０は、製造にかかる熱履歴、つまり製造プロセスにおいて加わる熱等応じて、設計値の形状に対して「伸び」「縮み」が生じる場合がある。このような配線基板５０における「伸び」や「縮み」は、配線基板５０に搭載するはんだボール４２の位置精度に影響する。

マスク体６３の配置間隔Ｘ２，Ｙ２は、配線基板５０に生じうる「縮み」に応じて設定される。たとえば、配置間隔Ｘ２は、製造プロセスの熱履歴等によって最も大きく「縮み」が生じた配線基板５０における基板領域５１の設定間隔Ｘ１と等しい値、または設定間隔Ｘ１より小さな値に設定される。同様に、配置間隔Ｙ２は、製造プロセスの熱履歴等によって最も大きく「縮み」が生じた配線基板５０における基板領域５１の設定間隔Ｙ１と等しい値、または設定間隔Ｙ１より小さな値に設定される。

図５（ｂ）に示すように、支持体６２は、マスク枠６１の下端部に固定されている。支持体６２には、上面６２ａと下面６２ｂとの間を貫通する複数の開口部６２ｃが形成されている。そして、マスク体６３は、各開口部６２ｃを塞ぐように、支持体６２の上面６２ａに固定されている。

開口部６２ｃは、この支持体６２に固定される複数のマスク体６３に応じた位置に形成される。本実施形態において、各開口部６２ｃはそれぞれ、開口部６２ｃの中心とマスク体６３の中心とが一致する位置に形成されている。つまり、複数の開口部６２ｃにおける中心の間隔は、マスク体６３の配置間隔Ｘ２，Ｙ２と等しい。開口部６２ｃの大きさは、配線基板５０に形成されるフラックス４１（図２，図６（ｂ）参照）に応じて設定される。

図６（ａ）に示すように、配線基板５０は、基板テーブル７０の上面７０ａに保持される。図６（ｂ）に示すように、配線基板５０の上面５０ａにはフラックス４１が形成される。なお、図６（ｂ）において、破線で区切られる区間は、配線基板５０の基板領域５１、つまり配線基板５０を個片化して形成される配線基板１０を示す。

ボール搭載用マスク６０は、支持体６２の下面６２ｂと配線基板５０の上面５０ａとを対向するように配置される。そして、ボール搭載用マスク６０は、図示しない駆動装置により、図において上下方向に移動される。つまり、ボール搭載用マスク６０は、フラックス４１が形成される配線基板５０の上面５０ａと対向して配置され、配線基板５０の上面５０ａに垂直な方向に沿って移動される。なお、図６（ａ）は、支持体６２の下面６２ｂを配線基板５０の上面５０ａに当接した状態を示す。

図６（ｂ）に示すように、貫通孔形成領域６４において、マスク体６３には、マスク体６３の上面６３ａと下面６３ｂの間を貫通する複数の貫通孔６３ｃが形成されている。複数の貫通孔６３ｃは、はんだボール４２を搭載するパッド１２ａに応じて配列されている。たとえば、複数の貫通孔６３ｃは、マトリックス状に配列されている。貫通孔６３ｃの形成間隔（配列ピッチ）は、パッド１２ａの形成間隔（配列ピッチ）と等しい。貫通孔６３ｃはたとえば円形状に形成され、その大きさ（内径）は、はんだボール４２が通過可能な大きさに設定されている。貫通孔６３ｃの大きさ（直径）は、たとえば、はんだボール４２の直径の１．１倍〜１．７倍の大きさとすることができる。

図６（ｂ）に示すように、支持体６２の厚さは、配線基板５０の上面５０ａに形成されたフラックス４１の厚さよりも厚い。したがって、マスク体６３は、支持体６２により、フラックス４１の上方に保持される。これにより、マスク体６３にフラックスが付着しない。

次に、上記のボール搭載用マスク６０の作用を説明する。なお、ここでは、ボール搭載用マスク６０を用いて配線基板５０にはんだボール４２を搭載する方法を説明する。
先ず、図４に示す配線基板５０の「伸び縮み」を測定する。この測定は、たとえば、図示しないボール搭載装置に装備されたカメラを用いる。たとえば、配線基板５０の対角に位置する基板領域５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）のパッド形成領域５２をカメラにて撮影し、撮影した画像データとカメラの位置に基づいて、配線基板５０の「伸び縮み」を算出する。このように算出した配線基板５０の「伸び縮み」は、製造された配線基板５０における基板領域５１の設定間隔Ｘ１，Ｙ１に対応する。なお、測定に配線基板５０に、複数の絶縁層と配線層を形成するために設けられたアライメントマークを利用してもよい。

次に、図７（ａ）に示すように、配線基板５０と対向配置したボール搭載用マスク６０を移動させ、配線基板５０の上面５０ａにボール搭載用マスク６０の支持体６２の下面６２ｂを当接させる。このとき、支持体６２に固定された複数のマスク体６３は、間隔Ｘ２にて配置されている。なお、図７（ａ）では示されないが、複数のマスク体６３は、図面の表裏方向において間隔Ｙ２にて配置されている。

そして、図７（ｂ）に示すように、ボール搭載用マスク６０のマスク枠６１を押し下げ、支持体６２を配線基板５０に押し付ける。すると、マスク枠６１に張設された支持体６２は弾性を有しているため、配線基板５０によって延ばされる。この支持体６２の伸びにより、複数のマスク体６３の配列間隔はＸ３となる。たとえば、この配列間隔Ｘ３を、図４に示す配線基板５０における基板領域５１の設定間隔Ｘ１と等しくする。すると、図７（ｂ）に示す左右方向において、製造工程において「伸び縮み」が生じた配線基板５０のパッド１２ａ（図２等参照）に対して、マスク体６３の貫通孔６３ｃ（図６（ｂ）参照）が一致する。

つまり、図７（ａ）に示すように、支持体６２を配線基板５０の上面５０ａに当接させた状態から、図７（ｂ）に示すように、マスク枠６１を配線基板５０側に押し下げる。これにより、複数のマスク体６３の間隔を調整し、マスク体６３の貫通孔６３ｃ（図６（ｂ）参照）と、配線基板５０のパッド（図２等参照）との位置ずれを少なくする。

マスク体６３の配置間隔は、マスク枠６１の押し下げ量に対応する。たとえば、ボール搭載装置は、メモリ等の記憶装置に、マスク体６３の配置間隔の変化とマスク枠６１の押し下げ量とを対応付けたテーブルを記憶する。そして、上記の配線基板５０の測定結果に基づいて、テーブルから得たマスク枠６１の押し下げ量に応じてマスク枠６１を移動させる。なお、所定の演算式を用いて配線基板５０の測定結果からマスク枠６１の押し下げ量を算出してもよい。

なお、図７（ａ）（ｂ）では、図面の左右方向、つまり、図４に示す配線基板５０の基板領域５１の設定間隔Ｘ１と、図５（ａ）に示すボール搭載用マスク６０のマスク体６３の配置間隔Ｘ２について示した。図では省略したが、図４及び図５（ａ）において図面の上下方向、つまり間隔Ｙ１，Ｙ２についても同様に、位置ずれが少なくなる。

なお、配線基板５０の長手方向と短手方向における「伸び縮み」が異なる場合、これらの間隔Ｘ１，Ｘ２を一致させると、図４に示す配線基板５０の形状（基板領域５１の配列）に応じて、図４及び図５（ａ）において図面の上下方向、つまり間隔Ｙ１，Ｙ２が一致しない場合がある。このため、上記のボール搭載装置におけるテーブルや演算式は、パッド１２ａ（図２等参照）の中心と、マスク体６３の貫通孔６３ｃ（図６（ｂ）参照）の中心とのずれが少なくなるように、マスク枠６１の押し下げ量が得られるように設定される。

そして、図６（ｂ）に示すようにはんだボール４２を配線基板５０に搭載する。なお、図６（ｂ）では、１つのはんだボール４２を示している。たとえば、ボール搭載用マスク６０の上方に配置したボール供給手段からボール搭載用マスクへはんだボールを落下させる。図６（ｂ）に示すように、はんだボール４２はマスク体６３の貫通孔６３ｃに入り、フラックス４１上に搭載される。

なお、配線基板５０に対してボール搭載用マスク６０を上方に配置し、はんだボール４２を配線基板５０の上方から搭載する例について説明したが、配線基板５０の下方から搭載するようにしてもよい。この場合、図７（ａ）に示すボール搭載用マスク６０と配線基板５０と基板テーブル７０は、上下を逆にして配置される。即ち、基板テーブル７０の下面に配線基板５０が固定され、その配線基板５０と基板テーブル７０に対して、配線基板５０の下方に配置したボール搭載用マスク６０を上方に向かって移動させることで、マスク体６３の配列間隔Ｘ３を制御する。これにより、パッド１２ａ（図２等参照）の中心と、マスク体６３の貫通孔６３ｃ（図６（ｂ）参照）の中心とのずれを少なくする。そして、ボール搭載用マスク６０の下方に配置したボール供給手段からはんだボールをボール搭載用マスク６０に向かって上昇させる。これにより、フラックスにはんだボールを付着させ、配線基板５０にはんだボール４２を搭載する。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ボール搭載用マスク６０は、矩形状のマスク枠６１と、マスク枠６１内に張設された弾性を有する支持体６２と、支持体６２の上面６２ａに固定された複数のマスク体６３と、を有している。各マスク体６３は、貫通孔形成領域６４を含む。貫通孔形成領域６４において、マスク体６３には貫通孔６３ｃが形成されている。この貫通孔６３ｃによりはんだボール４２を配線基板５０に形成したフラックス４１上に搭載する。複数のマスク体６３は、配線基板５０の基板領域５１に応じて、マトリックス状（４×８）に配列されている。複数のマスク体６３の配置間隔Ｘ２，Ｙ２は、図４に示す基板領域５１の設定間隔Ｘ１，Ｙ１に対応して設定される。

支持体６２を配線基板５０の上面５０ａに当接させた状態から、マスク枠６１を配線基板５０側に押し下げる。マスク枠６１に張設された支持体６２は弾性を有しているため、配線基板５０によって伸ばされる。この支持体６２の伸びにより、複数のマスク体６３の配列間隔は広くなる。ボール搭載用マスク６０の押し下げ量（移動量）に応じて、製造工程において「伸び縮み」が生じた配線基板５０のパッド１２ａ（図２等参照）に対して、マスク体６３の貫通孔６３ｃ（図６（ｂ）参照）を一致させることができる。したがって、はんだボール４２の搭載精度を従来例に比べて向上することができる。そして、製造工程においてはんだボールの位置の修正やボール搭載用マスクの作成待ち等を低減することができる。

（２）マスク体６３は支持体６２の上面６２ａに固定されている。はんだボール４２を配線基板５０に搭載する際に、支持体６２は、配線基板５０の上面５０ａに当接される。配線基板５０の上面５０ａには、はんだボール４２を搭載するためのフラックス４１が形成されている。マスク体６３は、支持体６２により、配線基板５０の上面５０ａから離間して支持される。したがって、支持体６２により、マスク体６３にフラックス４１が付着することを防止することができる。

（別の形態）
なお、上記の形態は、以下の態様で実施することができる。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の部材について同じ符号を用いることがある。

・図８（ａ）に示すように、ボール搭載用マスク１００は、マスク枠６１、支持体６２、複数のマスク体１０１を有している。マスク体１０１は、支持体６２の下面６２ｂに固定されている。マスク体１０１の材料としては、たとえばニッケルや、コバルト，鉄，クロム，タングステン等を含むニッケル合金を用いることができる。

図８（ｂ）に示すように、マスク体１０１は、マスク部１０２と突出部１０３とを有する。マスク部１０２は、上記形態のマスク体６３と同様に、矩形板状に形成され、複数の貫通孔１０２ａを有する。突出部１０３は、マスク部１０２の下面１０２ｂから突出する。このようなマスク体１０１は、たとえば平らな金属板をハーフエッチングして形成することができる。突出部１０３は、その下端が配線基板５０の上面５０ａに当接することで、マスク部１０２を配線基板５０の上面５０ａから離間して支持する。突出部１０３は、マスク部１０２とフラックス４１とが接触すること、つまりマスク部１０２にフラックス４１が付着することを防止する。このため、支持体６２は、マスク体１０１の支持と、マスク体１０１の移動に応じて材料や厚さを任意に設定することができる。

・上記の形態のボール搭載用マスク６０は、図４に示す配線基板５０の基板領域５１のそれぞれに対応するマスク体６３を有し、各マスク体６３は、基板領域５１に対応する１つの貫通孔形成領域を有している。これに対し、１つのマスク体に複数の貫通孔形成領域を設定してもよい。

たとえば、図９に示すように、ボール搭載用マスク１１０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において８個）のマスク体１１１を有している。複数のマスク体１１１は、図において左右方向（図４に示す配線基板５０の長手方向）に沿って配列されている。マスク体１１１の配置間隔は、図５に示すボール搭載用マスク６０と同様（＝Ｘ２）に設定される。

各マスク体１１１は、支持体６２の上面６２ａにおいて配列方向と直交する方向（図４に示す配線基板５０の短手方向）に沿って延びるように形成されている。各マスク体１１１には、それぞれ複数（図９では４つ）の貫通孔形成領域６４が設定されている。つまり、各マスク体１１１は、１列（４個）の貫通孔形成領域６４を含む。貫通孔形成領域６４の設定間隔Ｙ４は、たとえば、図４に示す配線基板５０の基板領域５１の設定間隔Ｙ１と等しい値に設定される。なお、貫通孔形成領域６４の設定間隔を、基板領域５１の設定間隔Ｙ１と配線基板５０の「伸び縮み」とに応じた値に設定してもよい。

たとえば、図４に示す配線基板５０は、図において縦方向（配線基板５０の短手方向）の長さは、「伸び」や「縮み」の影響が少ない。このため、「伸び縮み」の影響が少ない方向における貫通孔形成領域６４を１つのマスク体１１１に設定する。そして、「伸び縮み」がはんだボールの搭載に影響する方向（配線基板５０の長手方向）について、マスク体１１１を移動可能とすることで、はんだボール４２の搭載精度を向上し、製造工程においてはんだボールの位置の修正やボール搭載用マスクの作成待ち等を低減することができる。また、このような設定は、マスク体１１１の数を、上記実施形態と比べて少なくする。マスク体１１１の枚数や固定のための工程が簡略化され、ボール搭載用マスク１１０のコストの低減を図ることができる。

また、図１０に示すように、ボール搭載用マスク１２０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において４個）のマスク体１２１を有している。各マスク体１２１は、行列状（マトリックス状）に設定された８個（＝２×４）の貫通孔形成領域６４を含む。つまり、各マスク体１２１は、２列の貫通孔形成領域６４を含む。マスク体１２１内において、各列の貫通孔形成領域６４の設定間隔Ｘ４は、たとえば、図４に示す配線基板５０の基板領域５１の設定間隔Ｘ１と等しい値、または設定間隔Ｘ１と配線基板５０の「伸び縮み」に応じた値に設定される。そして、複数のマスク体１２１の配置間隔は、隣り合うマスク体１２１において、貫通孔形成領域６４の間隔が図５に示すボール搭載用マスク６０と同様（＝Ｘ２）となるように設定される。

このボール搭載用マスク１２０は、図９に示すボール搭載用マスク１１０と同様に、はんだボール４２の搭載精度を向上し、製造工程においてはんだボールの位置の修正やボール搭載用マスクの作成待ち等を低減することができる。また、このような設定は、マスク体１２１の数を、上記実施形態と比べて少なくする。マスク体１２１の枚数や固定のための工程が簡略化され、ボール搭載用マスク１２０のコストの低減を図ることができる。

また、図１１に示すように、ボール搭載用マスク１３０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において２個）のマスク体１３１を有している。各マスク体１３１は、行列状（マトリックス状）に設定された１６個（＝４×４）の貫通孔形成領域６４を含む。つまり、各マスク体１３１は、４列の貫通孔形成領域６４を含む。マスク体１３１内において、各列の貫通孔形成領域６４の設定間隔Ｘ４は、たとえば、図４に示す配線基板５０の基板領域５１の設定間隔Ｘ１と等しい値、または設定間隔Ｘ１と配線基板５０の「伸び縮み」に応じた値に設定される。そして、２個のマスク体１３１の配置間隔は、隣り合うマスク体１３１において、貫通孔形成領域６４の間隔が図５に示すボール搭載用マスク６０と同様（＝Ｘ２）となるように設定される。

このボール搭載用マスク１３０は、図９，図１０に示すボール搭載用マスク１１０，１２０と同様に、はんだボール４２の搭載精度を向上し、製造工程においてはんだボールの位置の修正やボール搭載用マスクの作成待ち等を低減することができる。また、このような設定は、マスク体１３１の数を、上記実施形態と比べて少なくする。マスク体１３１の枚数や固定のための工程が簡略化され、ボール搭載用マスク１３０のコストの低減を図ることができる。

上記各形態では、複数のマスク体に設定する貫通孔形成領域を互いに同数とした。これに対し、貫通孔形成領域の数が異なるマスク体を有するボール搭載用マスクとしてもよい。

たとえば、図１２に示すように、ボール搭載用マスク１４０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において６個）のマスク体１４１，１４２を有している。中央に配置された２個のマスク体１４１は、図１０に示すマスク体１２１と同様に、２列の貫通孔形成領域６４を含む。そして、左右両側に配置された４個のマスク体１４２は、図９に示すマスク体１１１と同様に、１列の貫通孔形成領域６４を含む。貫通孔形成領域６４の設定間隔は、図９，図１０と同様である。

また、図１３に示すように、ボール搭載用マスク１５０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において５個）のマスク体１５１，１５２を有している。中央に配置された３個のマスク体１５１は、図１０に示すマスク体１２１と同様に、２列の貫通孔形成領域６４を含む。そして、左右両側に配置された２個のマスク体１５２は、図９に示すマスク体１１１と同様に、１列の貫通孔形成領域６４を含む。貫通孔形成領域６４の設定間隔は、図９，図１０と同様である。

なお、図示しないが、４列の貫通孔形成領域６４を含む１個のマスク体と２列の貫通孔形成領域６４を含む２個のマスク体とを有するボール搭載用マスクとしてもよい。また、４列の貫通孔形成領域６４を含む１個のマスク体と１列の貫通孔形成領域６４を含む４個のマスク体とを有するボール搭載用マスクとしてもよい。また、３列の貫通孔形成領域６４を含む２個のマスク体と１列の貫通孔形成領域６４を含むマスク体を有するボール搭載用マスクとしてもよい。また、３列の貫通孔形成領域６４を含む２個のマスク体と２列の貫通孔形成領域６４を含むマスク体を有するボール搭載用マスクとしてもよい。

また、図１４に示すように、ボール搭載用マスク１６０は、マスク枠６１、支持体６２、複数（図において８個）のマスク体１６１を有している。各マスク体１６１は、それぞれ４個（＝２×２）の貫通孔形成領域６４を含む。各マスク体１６１に含まれる貫通孔形成領域６４の設定間隔Ｘ４，Ｙ４は、たとえば、図４に示す配線基板５０の基板領域５１の設定間隔Ｘ１，Ｙ１と等しい値、または設定間隔Ｘ１，Ｙ１と配線基板５０の「伸び縮み」に応じた値に設定される。そして、複数のマスク体１６１の配置間隔は、隣り合うマスク体１６１において、貫通孔形成領域６４の間隔が図５に示すボール搭載用マスク６０と同様（＝Ｘ２，Ｙ２）となるように設定される。

これらのボール搭載用マスク１４０，１５０，１６０は、上記各形態のボール搭載用マスクと同様に、はんだボール４２の搭載精度を向上し、製造工程においてはんだボールの位置の修正やボール搭載用マスクの作成待ち等を低減することができる。また、このような設定は、マスク体１４１，１４２，１５１，１５２，１６１の数を、上記実施形態と比べて少なくする。マスク体１４１，１４２，１５１，１５２，１６１の枚数や固定のための工程が簡略化され、ボール搭載用マスク１４０，１５０，１６０のコストの低減を図ることができる。

・図１５（ａ）に示すように、基板テーブル７０に固定した配線基板５０に対して、ボール搭載用マスク６０を傾けて保持するようにしてもよい。そして、図１５（ｂ）に示すように、傾けたボール搭載用マスク６０を配線基板５０の上面と垂直な方向に沿って、下方向に移動させる。この場合、各マスク体６３の間隔Ｘ２１〜Ｘ２７は、図において、左側から右側に向かって徐々に増加する。なお、図面の表裏方向における間隔も間隔Ｘ２１〜Ｘ２７と同様に増加する。間隔Ｘ２１〜Ｘ２７は、配線基板５０に対するボール搭載用マスク６０（支持体６２）の角度に対応する。このように、「伸び縮み」が一様ではない配線基板５０について、ボール搭載用マスク６０を傾けることで、マスク体６３の間隔を制御し、配線基板５０のパッドに対して搭載するはんだボールの位置精度の低下を抑制することができる。

１０ 配線基板
５０ 配線基板
５１ 基板領域
５２ パッド形成領域
６０ ボール搭載用マスク
６１ マスク枠
６２ 支持体
６３ マスク体
４２ はんだボール
６３ｃ 貫通孔
１００ ボール搭載用マスク
１０１ マスク体
１０２ マスク部
１０２ａ 貫通孔
支持部１０３
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０ ボール搭載用マスク
１１１，１２１，１３１，１４１，１４２，１５１，１５２，１６１ マスク体

Claims (8)

1. 複数のパッドを含むパッド形成領域が行列状に設定された配線基板に対応し、前記パッドに導電性のボールを搭載するためのボール搭載用マスクであって、
   矩形状のマスク枠と、
   前記マスク枠内に張設された弾性を有する支持体と、
   前記支持体に固定された複数のマスク体と、
   を有し、
   前記複数のマスク体は、少なくとも１つの前記パッド形成領域に対応して前記ボールが通過可能な複数の貫通孔を含む貫通孔形成領域を有し、前記パッド形成領域の配列方向のうちの第１の方向において互いに離間して配設され、それら離間して配設された２つの前記マスク体の間において前記貫通孔形成領域の配設間隔は、離間して設定された２つの前記パッド形成領域の設定間隔より狭いこと、
   を特徴とするボール搭載用マスク。
2. 前記第１の方向は、前記配線基板の長手方向であること、を特徴とする請求項１に記載のボール搭載用マスク。
3. 前記複数のマスク体は、前記支持体の１つの面において前記第１の方向と直交する第２方向に沿って設定された複数の貫通孔形成領域を有すること、を特徴とする請求項１または２に記載のボール搭載用マスク。
4. 前記複数のマスク体は、前記第１の方向に沿って設定された複数の貫通孔形成領域を有すること、を特徴とする請求項３に記載のボール搭載用マスク。
5. 前記複数のマスク体は、前記配線基板と対向する面とは反対側の面に固定され、前記貫通孔を有する板状の部材であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のボール搭載用マスク。
6. 前記複数のマスク体は、前記配線基板と対向する面に固定され、前記貫通孔を有する板状のマスク部と、前記マスク部から突出する突出部とを有すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のボール搭載用マスク。
7. 複数のパッドを含むパッド形成領域が行列状に設定された配線基板に対応したボール搭載用マスクを用いて前記パッドに導電性のボールを搭載するボール搭載方法であって、
   前記ボール搭載用マスクは、
   矩形状のマスク枠と、
   前記マスク枠内に張設された弾性を有する支持体と、
   前記支持体に固定され、少なくとも１つの前記パッド形成領域に対応して前記ボールが通過可能な複数の貫通孔を含む貫通孔形成領域を有し、前記パッド形成領域の配列方向のうちの１つの方向において互いに離間して配設され、前記貫通孔形成領域の配設間隔が、前記パッド形成領域の設定間隔より狭い、複数のマスク体と、
   を有し、
   前記配線基板の測定結果に応じて前記ボール搭載用マスクの移動量を制御し、前記支持体を前記配線基板に押し付けることより伸ばすこと、
   を特徴とするボール搭載方法。
8. 前記配線基板に対して前記ボール搭載用マスクを傾けて保持したこと、を特徴とする請求項７に記載のボール搭載方法。