JP2018170529A - 配列用マスク - Google Patents

Abstract

【課題】電極のピッチ間隔の狭小化にも対応できる配列用マスクを提供することにある。【解決手段】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は、少なくともパターン領域間に形成されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半田バンプを形成するのに用いられる、配列用マスクに関する。

半田バンプの形成方法としては、ウエハ・フレキシブル基板・リジッド基板などのワーク上の電極にフラックスを塗布する印刷工程と、フラックス上に半田ボールを配列する配列工程と、半田ボールを加熱・溶解する加熱工程を経てバンプを形成している。そして、前述の配列工程において、ワーク上に半田ボールを配列する方式としては、マスクを用いた振込方式がある。振込方式では、ワークの電極の配列パターンに対応して半田ボールが挿通可能な位置決め用の通孔を有する配列用マスク（以下、適宜に単に「マスク」と称す）を用いて、半田ボールをワークの電極上に搭載させている。具体的には、通孔と電極とが一致するようにワークに対しマスクを位置合わせしたうえで、マスクの上に供給された半田ボールをスキージやブラシ等で掃引して、各通孔に一つずつ半田ボールを投入する。そして、フラックスに半田ボールを固着させることにより、ワーク上の所定位置に半田ボールを仮止め的に搭載させている。

係るマスクとしては特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に記載のマスクは、通孔を有するマスク本体の下面に多数本の支持用の突起部を設けており、突起部の突出寸法は同一寸法に設定されている。これにより、ワーク上にマスクを設置した際に、全ての支持用の突起部の下端がワークの上面に当接され、通孔を有するマスク本体とワークとの対向間隙が確保されるようになっている。

特開２００６−２８７２１５号公報

しかし、近年では電子機器の小型化に伴い、ワークにおける電極間隔の狭小化が進んできている。このような要求に対応するため、突起部の幅寸法を小さくすることが考えられるが、単に突起部の幅寸法を小さくすれば、突起部の根元の強度が不十分であるため、根元への応力集中により破損しやすいものとなってしまう。本発明の目的は、電極のピッチ間隔の狭小化にも対応できるように、突起部の配置位置、特に突起部の先端部の形成位置を工夫した配列用マスクを提供することにある。

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は、少なくとも前記各パターン領域間に形成されていることを特徴とする。この突起部１５は、パターン領域を囲むように形成されており、桟１５ａや支柱１５ｃとして設けられている。

また、パターン領域から突起部１５の根元までの寸法Ｌ４が０．０１ｍｍ以上に設定されている。さらに、突起部１５の根元寸法は、突起部１５の先端寸法の１．０〜１．５倍に設定されている。

本発明の配列用マスクによれば、突起部はパターン領域の外周である各パターン領域間に形成されているので、半田ボールの配列作業時において、マスク（マスク本体）とワークとの対向間隙を確保でき、マスク本体下面や通孔内にフラックスが付着することを防止できる。また、パターン領域から突起部の根元までの寸法を０．０１ｍｍ以上に設定することにより、フラックスの付着を可及的に防ぐことができる。

本発明の配列用マスクとワークの全体構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの縦断側面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの平面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別実施形態の縦断側面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別実施形態の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別実施形態の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別実施形態の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別製造方法の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの別製造方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの縦断側面図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの別実施形態の縦断側面図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの別製造方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの別製造方法の説明図である。 本発明の別実施形態に係る配列用マスクの部分拡大平面図である。 本発明の別実施形態に係る配列用マスクの部分拡大平面図である。

（第１実施形態）
図１乃至図３に、本発明の第１実施形態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において、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は、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。

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を装着することができる。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。図２に示すように、通孔１２は、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に対応している。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。

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、本実施形態では、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。ここでは枠体１１の厚み寸法は、例えば０．０５〜１．０ｍｍ程度とし、本実施形態においては０．５ｍｍに設定した。また、マスク本体１０の厚みは、好ましくは１０μｍ以上とし、本実施形態では２００μｍに設定した。

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３に示すように、パターン領域間（パターン領域の外周）にこのパターン領域を囲むように突起部１５（桟１５ａ）を設けることができる。この突起部１５（桟１５ａ）は、図３のように連続的に設けたものでなくても良く、断片的に設けても良い。また、図４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１５（支柱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（桟１５ａ、支柱１５ｂ）においては、図２および図４に示すように、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。

本マスク１においては、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は、アスペクト比（突起部１５における高さと先端寸法との比）が大きいものが好ましく、本実施形態ではアスペクト比３としている。また、突起部１５の根元寸法Ｌ２は、突起部１５の先端寸法Ｌ１の１．０〜１．５倍とするのが好ましく、本実施形態では１．２倍に設定している。さらに、突起部１５の先端寸法Ｌ１と根元寸法Ｌ２と通孔１２間の幅寸法Ｌ３との比が１対１．２対１．４以上であることが好ましい。さらに、パターン領域から突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｃ（後述）、凸部１５ｄ（後述））の根元までの寸法Ｌ４は、０．０１ｍｍ以上に設定することが好ましく、本実施形態では０．０２ｍｍとしている。係る条件により、フラックスの付着を可及的に防ぐことができる。この時、上述した突起部１５の先端寸法Ｌ１と根元寸法Ｌ２との比の関係及びパターン領域から突起部１５の根元までの寸法Ｌ４の関係を満足することにより、突起部１５の破損防止及びフラックスの付着防止を両立させることができる。さらには、パターン領域から突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｃ（後述）、凸部１５ｄ（後述））の先端中心までの寸法をＬ５とした時、Ｌ１とＬ２とＬ５との比が１対１．２対２．５以上とすることにより、上記両立効果を最大限に活かすことができる。

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１５（桟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、これに限らず、図５に示すように、パターン領域を囲むように突起部１５（支柱１５ｃ）を設けた形態としても良く、図６に示すように、隣り合うパターン領域間全体に突起部１５と同じ高さの凸部１５ｄを設けた形態としても良い。また、図７に示すように、隣り合うパターン領域間に突起部（桟１５ａ、支柱１５ｃ、凸部１５ｄ）を設けない平面状態としても良く、これによれば、ワーク３の表面がうねっている場合であっても、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可能である。

なお、各図面は、実際のマスク１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。また、各図面における通孔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。また、図３、図５、図６、図７において、符号１５で図示しているのは、突起部１５の下端面（先端面）であり、突起部１５の根元は図示していない。

係るマスク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、実際には枠体１１とワーク３との外周縁を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、該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４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。この時、ワーク３の下方に磁石を配置して、この磁石の磁力作用によって、マスク１をワーク３側に吸着させることもできる。

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。

以上のように本実施形態に係るマスク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。

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を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。

次に、係る構成の配列用マスク１の製造方法を図８及び図９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８（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８（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にテーパを付けることが好ましい。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８（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８（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。

次いで、図９（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９（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。続いて、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図９（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９（ｄ）および図２に示すようなマスク１を得た。

また、図４に示す配列用マスク１の製造方法を図１０及び図１１を用いて説明する。まず、図１０（ａ）に示すごとく、導電性を有する例えば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、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３２（ガラスマスク）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１０（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。

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１０（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１０（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。

次いで、図１１（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１１（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。

続いて、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１１（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）。最後に、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１１（ｄ）および図４に示すようなマスク１を得た。

こうして得られたマスク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。マスク１（二次電鋳層３９）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。

以上のようなマスク１の製造方法によれば、電鋳法を用いて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。また、突起部１５を有するマスク１を一回の電鋳（第二の電鋳工程）により、マスク本体１０と突起部１５とを不離一体に形成するようにすれば、マスク本体１０と突起部１５とを別体で形成したものに比べて、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の根元部１５”の寸法を突起部１５の先端部１５’の寸法の１．０〜１．５倍とすること、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。係る所望の寸法及びアスペクト比を有する突起部１５の作製は、レジストパターンを調整することによって容易に得られる。

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を設けることで、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を設けることで、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を設けることで、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を設けることで、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容易に得られる。

（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。本実施形態では、図１２及び図１３に示すように、突起部１５の根元寸法（径、幅）がマスクの下面に近づくにつれて大きくなる末拡がり形状となっており、突起部１５の側面が円弧状となっている。これ以外の点は第１実施形態と基本的には同じなので、第１実施形態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。なお、図１２と図１３とは、パターン領域内における突起部１５（支柱１５ｂ）の有無の点で相違する。

図１４および図１５に、本発明の第２実施形態に係る半田ボールの配列用マスクの製造方法を示す。ここでは、突起部１５（支柱１５ｂ）がある形態で説明する。まず、図１４（ａ）に示すごとく、導電性を有する例えばステンレス製や真ちゅう鋼製の母型４０の表面にフォトレジスト層４１を形成する。このフォトレジスト層４１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、フォトレジスト層４１の上に、通孔１２に対応する透光孔４２ａを有するパターンフィルム４２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外光ランプ４３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１４（ｂ）に示すように、通孔１２に対応するレジスト体４４ａを有する一次パターンレジスト４４を母型４０上に形成した。

続いて、上記母型４０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体４４ａの高さの範囲内で、母型４０のレジスト体４４ａで覆われていない表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、マスク１に対応する一次電鋳層４５を母型４０の略全面にわたって、一次電鋳層３５を形成し、一次電鋳層４５の表面に研磨処理を施したのち、図１４（ｃ）に示すように、レジスト体４４ａを溶解除去した。ここまでの工程は、第１実施形態とほぼ同じである。

次いで、図１４（ｄ）に示すように、母型４０及び一次電鋳層４５の表面にニッケルや銅などといった導電層５０をめっきによって形成する。この時、一次電着層４５の角部上における導電層５０は、円弧状に形成される。かくして、側面が円弧状の突起部に対応するパターンが得られる。なお、円弧状部分の曲率は、導電層５０の厚みを調整することによって所望のアールが得られる。また、導電層５０を形成する工程は、一次電鋳層４５上に後述する二次パターンレジスト４８を形成した後に行っても良い。なおここで、導電層５０を形成することによって、この導電層５０が剥離層として機能するので、第１実施形態のように母型４０上に二次電鋳層４９を直接形成するのに比べ、母型４０から二次電鋳層４９の剥離が容易となる。マスク１は、二次電鋳層４９と導電層５０とが一体的に積層してなるものでも良いが、導電層５０は除去する方が好ましいので、二次電鋳層４９の剥離を容易にするため、母型４０上にストライクめっきといった密着処理を施すことにより、導電層５０が母型４０に密着されるため、二次電鋳層４９の剥離がより容易となる。また、母型４０表面だけでなく、一次電鋳層４５表面も密着処理を施すことで、導電層５０が一次電鋳層４５表面にも密着されることになるため、二次電鋳層４９の剥離がより一層容易となる。

次に、図１５（ａ）に示すように、導電層５０の表面上に、フォトレジスト層４６を形成したうえで、当該フォトレジスト層４６の表面に、前記通孔１２に対応する透光孔４７ａを有するパターンフィルム４７を密着させたのち、紫外光ランプ４３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１５（ｂ）に示すように、レジスト体４８ａを有する二次パターンレジスト４８を導電層５０の表面に形成した。次いで、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１５（ｃ）に示すように、先のレジスト体４８ａの高さの範囲内で、レジスト体４８ａで覆われていない導電層５０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４９を形成した（第二の電鋳工程）。最後に、二次パターンレジスト４８を除去するとともに、母型４０、一次電鋳層４５、及び導電層５０から二次電鋳層４９を剥離することにより、図１５（ｄ）および図１３に示すようなマスク１が得られる。

また、別の製造方法を図１６に示す。ここでは、突起部１５（支柱１５ｂ）がない形態で説明する。まず、母型６０の表面にフォトレジスト層を形成し、露光、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１６（ａ）に示すように、レジスト体６１ａを有する一次パターンレジスト６１を母型上に形成する。ついで、上記母型６０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体６１ａの高さと同じ程度もしくは先のレジスト体６１ａの高さを超えるまで、母型６０のレジスト体６１ａで覆われていない表面に電着金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｏなど）を電鋳して、一次電着層６２を形成する。ここでは、図１６（ｂ）に示すように、レジスト体６２ａの高さを超えるまで、一次電着層６２を形成させている。ついで、図１６（ｃ）に示すように、一次電着層６２の表面上に、フォトレジスト層６３を形成する。ついで、露光、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１６（ｄ）に示すように、レジスト体６４ａを有する二次パターンレジスト６４を一次電着層６２上に形成する。ついで、図１６（ｅ）に示すように、二次パターンレジスト６４で覆われていない一次電着層６２を一次パターンレジスト６１の高さまでエッチングする。ついで、一次パターンレジスト６１及び二次パターンレジスト６４を溶解除去するとともに、母型６０から一次電着層６２を剥離することにより、図１６（ｆ）および図１２に示すようなマスク１が得られる。

このように、本実施形態のマスクは、突起部１５の根元寸法（径、幅）がマスクの下面に近づくにつれて大きくなる末拡がり形状（突起部１５の根元部１５”から先端部１５’に向かうにつれて窄まっていく先窄まり形状）であって、側面が円弧状の突起部１５を容易に形成することができる。これにより、突起部１５の特に根元部１５”に応力が集中することにより生じる破損を防止できる。これに加えて、マスク１をワーク３に載置した際に、仮に突起部１５にフラックス１７が付着したとしても、突起部１５の側面が円弧となっていることにより、フラックス１７の通孔１２への回り込みを防止できるので、通孔１２にフラックス１７が付着することによる半田ボール２の搭載不良を招くおそれをなくすことができる。なお、突起部１５の根元部１５”の終端位置については、マスク本体１０の下面の通孔１２付近に位置していることが好ましい。本実施形態では、図１３に示すように、マスク本体下面１０ａと通孔内面１２ａとの交点に位置しているが、これに限らず、突起部１５の根元部１５”の終端位置は、マスク本体下面１０ａ上の通孔１２から間隙をとった位置であっても良い。また、突起部１５の側面は、凸状円弧でも凹状円弧でもどちらでも良く、凸状円弧とすれば、強度の良いものになり、凹状円弧とすれば、突起部１５側面のどの位置においても、フラックス１７が付着された電極６に近づく部分がない、つまり、フラックス１７が付着された電極６から一定距離を保った状態となって良い。また、突起部１５の側面や根元部１５”だけでなく、先端部１５’（突起部１５の先端面と側面との交点）にも所望のアールを設けてあっても良い。これは、導電層５０の厚みを調整することで実現でき、これにより、突起部１５のワーク３への接触面積をより小さくすることができ、突起部１５にフラックス１７が付着するおそれが可及的に減少する。このように、突起部１５の先端部１５’及び／又は根元部１５”にアールを設けることで、上記効果が得られる。ここで、特に突起部１５の根元部１５”において、直線に限りなく近い程に曲率が小さい円弧で形成されているものももちろん含まれる。また、突起部１５は、ストレート状と先窄まり状とを組み合わせた形状であっても良い。

上記実施形態においては、マスク本体１０と突起部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、上記マスクにおいて、例えば、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の位置合わせ精度を向上することができる。係るマスク１は、例えば、第二の電鋳工程（図１５（ｂ）参照）において、突起部１５のパターンに対応する一次電鋳層４５の高さと同等にまでは、非磁性体金属をめっき等によって形成し、その後他は鉄、ニッケル、ニッケル−コバルト等といった磁性体の金属を電鋳等によって形成することで製造することができる。

また、突起部１５を非磁性体で形成するものにおいて、金属に限らず樹脂やレジストによって形成したものでも良い。係るマスク１の製造方法は、図１４及び図１５において、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示す工程までは同じであり、次いで、導電層５０の表面上に、フォトレジスト層を形成したうえで、当該フォトレジスト層の表面に、前記突起部１５に対応する透光孔を有するパターンフィルムを密着させたのち、紫外光ランプ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、若しくは、液状の樹脂を前記突起部１５に対応する部分に埋め込んで硬化させることにより、図１７（ａ）に示すように、レジスト体７１ａを有する二次パターンレジスト７１を導電層５０の表面に形成した。続いて、導電層５０及び二次パターンレジスト７１の表面上に、フォトレジスト層を形成したうえで、当該フォトレジスト層の表面に、前記通孔１２に対応する透光孔を有するパターンフィルムを密着させたのち、紫外光ランプ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、レジスト体７２ａを有する三次パターンレジスト７２を導電層５０の表面に形成した。なお、二次パターンレジスト７１は、先に三次パターンレジスト７２を形成した後に形成しても良いし、二次パターンレジスト７１及び三次パターンレジスト７２は同時に形成しても良い。

その後は、好ましくは三次パターンレジスト７２で覆われていない導電層５０及び二次パターンレジスト７１の表面に密着処理を施すとともに、少なくとも二次パターンレジスト７１の表面に蒸着やスパッタなどにより導電層（不図示）を付与してから、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１７（ｃ）に示すように、先のレジスト体７２ａの高さの範囲内で、レジスト体７２ａで覆われていない導電層５０及びレジスト体７１ａ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７９を形成した。最後に、三次パターンレジスト７２を除去するとともに、母型４０、一次電鋳層４５、及び導電層５０から二次パターンレジスト７１及び二次電鋳層７３を剥離することにより、図１７（ｄ）に示すようなマスク１を得ることができる。もちろん、蒸着やスパッタなどのみによってマスク１を形成することもできる。

このように、突起部１５を非磁性体である樹脂で形成すれば、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、突起部１５だけでなく、ワーク３と当接する部分の全てを樹脂で形成するのが好ましい。これによって、マスク１を磁力によって吸着する場合に、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の位置合わせ精度を向上させることもできる。

上記製造方法にて得られたマスク１に枠体１１を設ける場合、接着レジストであるソルダーレジストの粘着性を利用して、枠体１１を接合することができる。よって、別途接着剤等により枠体１１を貼り付ける形態に比べて、マスクの生産工程が少なくて済み、マスクの製造コストの削減化に貢献できる。また、この製造方法では、ソルダーレジストを変質させて突起部１５としているため、非磁性体の突起部１５を有するマスクを生産効率良く形成できる点でも優れている。

本発明における突起部１５は、パターンレジスト（一次パターンレジスト３４、一次パターンレジスト４４）によって所望の形状を、また導電層５０によって任意のアールを設けることが可能である。なお、上記実施形態において、突起部１５（支柱１５ｂ）と通孔１２の配置は、突起部１５（支柱１５ｂ）が一つの通孔１２を囲むように配置しても良いし、一つの突起部１５が通孔１２に囲まれるように配置しても良く、例えば、図１８（ａ）〜図１８（ｄ）に示すような配置が考えられる。また、突起部１５の下端面の形状は円に限らず、ひし形・六角形などといった多角形や楕円でも良い。さらに、これら形状においては、図１９に示すように、細長形状及び／又は角が丸みを帯びたものが好ましい。このように、これら形状の長手方向・長径方向を一定方向に合わせることで、例えば、マスク１の裏面を洗浄する際に、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や突起部１５が破損するおそれを可及的になくすことができるとともに、スムーズに洗浄することが可能となる。よって、突起部１５全ての長手方向・長径方向を一方向に合わせることが望ましい。なお、細長形状とするのはあくまでも突起部１５の下端面（先端面）においてであり、突起部１５の根元部１５ｂの面においては強度等の点で必ずしも細長形状とする必要はない。

１ 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
１５ 突起部
１５ａ 桟
１５ｂ 支柱
１５ｃ 支柱
１５ｄ 凸部
１５’ 先端部
１５” 根元部
３０、４０、６０ 母型
３１、４１ フォトレジスト層
３４、４４、６１ 一次パターンレジスト
３４ａ、４４ａ、６１ａ レジスト体
３５、４５、６２ 一次電鋳層
３６、４６、６３ フォトレジスト層
３８、４８、６４、７１ 二次パターンレジスト
３８ａ、４８ａ、６４ａ、７１ａ レジスト体
３９、４９、７３ 二次電鋳層
５０ 導電層
７２ 三次パターンレジスト
７２ａ レジスト体

Claims (6)

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）は、少なくとも前記パターン領域間に形成されていることを特徴とする配列用マスク。
2. 前記突起部（１５）が前記パターン領域を囲むように形成さ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。
3. 前記突起部（１５）が桟（１５ａ）として設けられてい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。
4. 前記突起部（１５）が支柱（１５ｃ）として設けられてい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。
5. 前記パターン領域から前記突起部（１５）の根元までの寸法が０．０１ｍｍ以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の配列用マスク。
6. 前記突起部（１５）の根元寸法は、前記突起部（１５）の先端寸法の１．０〜１．５倍に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の配列用マスク。