JP2023011900A

JP2023011900A - Metal mask

Info

Publication number: JP2023011900A
Application number: JP2022179105A
Authority: JP
Inventors: 樹一郎石川; Kiichiro Ishikawa; 良弘小林; Yoshihiro Kobayashi
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: JP7564926B2; JP7175354B2; JP2021184483A; JP7503613B2; JP2023178373A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal mask capable of precisely forming an object at a predetermined position on a work-piece.

SOLUTION: A metal mask has a through hole 12 corresponding to a predetermined pattern provided in a mask body 10. The through hole 12 has one side edge and another side edge, and in a cross-sectional view in a thickness direction of the mask body 10, an inner surface of one side edge of the through hole 12 has a surface whose distance from the surface of the mask body 10 increases toward the other side edge of the through hole 12.

SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、所定のパターンに対応した通孔が設けられ、ワーク上の所定位置に対象物（ピラー、ボール、ペーストなど）を形成（搭載、配列、印刷、塗布）するためのメタルマスクおよびその製造方法に関する。 The present invention provides a metal mask provided with through holes corresponding to a predetermined pattern and for forming (mounting, arranging, printing, coating) objects (pillars, balls, paste, etc.) at predetermined positions on a workpiece, and a metal mask thereof. It relates to a manufacturing method.

メタルマスクの一例として、ワーク上の所定位置にはんだからなる導電性ボールを搭載するための配列用マスクは、例えば特許文献１に公知である。係る特許文献１の配列用マスクには、導電性ボールを落とし込むための開口部が複数形成されている。開口部は基板（ワーク）の電極パッドの形成パターンに対応するように設けられている。開口部の上端周縁にはスロープ状のボール誘導部が形成されており、ボール誘導部は、開口部に向かってなだらかに下り傾斜する傾斜面で構成されている。落とし込み時には、配列用マスク上に多数個の導電性ボールを供給し、スキージブラシ等で分散させることにより、ボール誘導部で導電性ボールを開口部へ向かって案内して、導電性ボールを円滑に開口部へと落とし込むことができる。 As an example of a metal mask, an arrangement mask for mounting conductive balls made of solder at predetermined positions on a work is known, for example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100000. The arrangement mask disclosed in Patent Document 1 has a plurality of openings into which the conductive balls are dropped. The openings are provided so as to correspond to the formation pattern of the electrode pads of the substrate (work). A sloped ball guiding portion is formed on the upper peripheral edge of the opening, and the ball guiding portion is composed of an inclined surface that slopes gently downward toward the opening. At the time of dropping, a large number of conductive balls are supplied onto the array mask and dispersed with a squeegee brush or the like, so that the ball guiding portion guides the conductive balls toward the opening, allowing the conductive balls to move smoothly. You can drop it into the opening.

特開２０１１－４４６１６号公報JP 2011-44616 A

近年、表面実装型のパッケージ化された電子素子などにおいて、回路基板と接続するための電極の形成パターンの高密度化が進んでおり、従来の導電性ボールに替えて、より高アスペクト比（高さ／径の比）で搭載間隔の狭ピッチ化が可能な円柱状の導電性ピラーが採用されつつある。特許文献１の配列用マスクでは、開口部およびボール誘導部の構造を好適化して、導電性ボールを円滑に落とし込めるようにしている。しかし、特許文献１の配列用マスクの構造を円柱状の導電性ピラーの配列用マスクに適用しても、同様の作用は得られない。それは、円柱状の導電性ピラーが開口部（配列通孔）に落ち込むためには、導電性ピラーの一端が開口部に指向していなければならない。さらに、導電性ピラーは一端を開口部に向けた状態でボール誘導部を滑り落ちる必要がある。しかし、なだらかに下り傾斜する傾斜面で形成されるボール誘導部では、導電性ピラーが滑り落ちるのは困難である。また、横臥姿勢の導電性ピラーの周面が開口部に面する状態でボール誘導部を転がり落ちると、開口部に落ち込むことができず導電性ピラーが開口部を塞いでしまい、当該開口部に導電性ピラーを落とし込むことができない。 In recent years, in surface-mounted packaged electronic devices, etc., the density of electrode formation patterns for connecting to circuit boards has been increasing, and instead of conventional conductive balls, higher aspect ratio (higher Cylindrical conductive pillars are being adopted, which allow narrowing of the mounting interval with the height/diameter ratio). In the arrangement mask of Patent Document 1, the structures of the openings and the ball guiding portions are optimized so that the conductive balls can be dropped smoothly. However, even if the structure of the arrangement mask of Patent Document 1 is applied to a mask for arrangement of columnar conductive pillars, the same effect cannot be obtained. That is, in order for the columnar conductive pillars to drop into the openings (arranged through holes), one end of the conductive pillars must face the openings. Additionally, the conductive pillar must slide down the ball guide with one end facing the opening. However, it is difficult for the conductive pillar to slide down on the ball guiding portion formed with the gently downwardly inclined surface. In addition, when the peripheral surface of the conductive pillar in a lying posture rolls down the ball guiding portion while facing the opening, the conductive pillar cannot fall into the opening and blocks the opening. Can't drop conductive pillars.

本発明の目的は、円柱状の導電性ピラーなどの対象物が円滑に通孔を通過させるようにして、対象物の形成作業を短時間で終了でき、ワーク上の所定位置に対象物を精度よく形成できるメタルマスクを提供することにある。 An object of the present invention is to allow an object such as a columnar conductive pillar to pass smoothly through a through hole, thereby completing the object forming operation in a short period of time and accurately positioning the object at a predetermined position on the workpiece. To provide a metal mask which can be well formed.

本発明は、所定の配列パターンに対応した配列通孔１２に円柱状の導電性ピラー２を落とし込んで、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を搭載する配列用マスクを対象とする。配列通孔１２は、マスク本体１０の表面で開口して導電性ピラー２を配列通孔１２の内部へ導入案内する導入孔部１５と、導入孔部１５の下側に設けられて導電性ピラー２を位置決めする保持孔部１６とを備え、導入孔部１５の下端と保持孔部１６の上端とは滑らかに連続している。導入孔部１５は、マスク本体１０の表面側に向かって拡開するベルマウス状に形成されており、保持孔部１６は、同孔部１６の開口径Ｄ１が導電性ピラー２の直径よりも僅かに大きく設定されるストレート孔で形成されていることを特徴とする。 The present invention is directed to an arraying mask in which cylindrical conductive pillars 2 are dropped into array through holes 12 corresponding to a predetermined array pattern, and conductive pillars 2 are mounted at predetermined positions on a workpiece 3 . The array through hole 12 includes an introduction hole portion 15 that opens on the surface of the mask body 10 and introduces and guides the conductive pillars 2 into the array through hole 12. 2, and the lower end of the introduction hole 15 and the upper end of the holding hole 16 are smoothly continuous. The introduction hole portion 15 is formed in a bellmouth shape that widens toward the surface side of the mask body 10 , and the holding hole portion 16 has an opening diameter D1 larger than the diameter of the conductive pillar 2 . It is characterized by being formed with a straight hole set slightly large.

配列通孔１２は、保持孔部１６の下側に同孔部１６の開口径Ｄ１よりも大きな開口径Ｄ３を有する逃げ孔部１７を備えている構成を採ることができる。 The arrangement through holes 12 can be configured to have escape holes 17 having an opening diameter D3 larger than the opening diameter D1 of the holding holes 16 below the holding holes 16 .

導入孔部１５と保持孔部１６の合計高さ寸法をＨ１とし、逃げ孔部１７の高さ寸法をＨ２とするとき、前者の高さ寸法Ｈ１を後者の高さ寸法Ｈ２と同じか、それよりも大きく設定する。 When the total height dimension of the introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 is H1, and the height dimension of the escape hole portion 17 is H2, the height dimension H1 of the former is the same as the height dimension H2 of the latter, or not. set larger than

導入孔部１５の高さ寸法をＨ３とし、保持孔部１６の高さ寸法をＨ４とするとき、後者の高さ寸法Ｈ４を前者の高さ寸法Ｈ３と同じか、それよりも大きく設定する。 When the height dimension of the introduction hole portion 15 is H3 and the height dimension of the holding hole portion 16 is H4, the latter height dimension H4 is set equal to or larger than the former height dimension H3.

導入孔部１５の断面形状の曲率を、導入孔部１５の周方向において大小に変化するように形成する。 The curvature of the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed so as to change in size in the circumferential direction of the introduction hole portion 15 .

導入孔部１５の断面形状の曲率を、一側縁から対向する他側縁に向かって大から小に漸次変化するように形成する。 The cross-sectional curvature of the introduction hole portion 15 is formed so as to gradually change from large to small from one side edge toward the opposite side edge.

本発明は、所定の配列パターンに対応した配列通孔１２に円柱状の導電性ピラー２を振り込むことで、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を搭載する配列用マスクの製造方法を対象とする。配列用マスクの製造方法においては、母型２１の表面に、逃げ孔部１７に対応する一次レジスト体２４を有する一次パターンレジスト２５を設ける一次パターンニング工程と、一次パターンレジスト２５の表面に、導入孔部１５および保持孔部１６に対応する二次レジスト体２８を有する二次パターンレジスト２９を設ける二次パターンニング工程と、母型２１上に、電着金属を電着して電鋳層３０を形成する電鋳工程とを含む。電鋳工程において、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え、二次レジスト体２８の上端縁を乗り越えない範囲で電着金属を電着して、ベルマウス状の導入孔部１５を形成することを特徴とする。 The present invention is directed to a method of manufacturing an array mask in which conductive pillars 2 are placed at predetermined positions on a workpiece 3 by placing cylindrical conductive pillars 2 into array through holes 12 corresponding to a predetermined array pattern. and In the method of manufacturing the array mask, a primary patterning step of providing a primary pattern resist 25 having a primary resist body 24 corresponding to the escape hole 17 on the surface of the master mold 21; A secondary patterning step of providing a secondary pattern resist 29 having a secondary resist body 28 corresponding to the holes 15 and the holding holes 16, and an electroformed layer 30 by electrodepositing an electrodeposited metal on the master mold 21. and an electroforming process to form the In the electroforming process, an electrodeposited metal is electrodeposited in a range that exceeds the upper edge of the primary resist body 24 and does not extend over the upper edge of the secondary resist body 28 to form the bellmouth-shaped introduction hole portion 15. Characterized by

二次パターンニング工程において、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１と同一軸上に位置する状態で二次パターンレジスト２９を設ける。 In the secondary patterning step, the secondary pattern resist 29 is provided with the central axis Q2 of the secondary resist body 28 coaxial with the central axis Q1 of the primary resist body 24 .

二次パターンニング工程において、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１に対して偏寄配置した状態で二次パターンレジスト２９を設ける。 In the secondary patterning step, the secondary pattern resist 29 is provided with the central axis Q2 of the secondary resist body 28 being offset with respect to the central axis Q1 of the primary resist body 24 .

本発明の導電性ピラーの配列用マスクにおいては、配列通孔１２を構成する導入孔部１５と保持孔部１６を滑らかに連続させ、導電性ピラー２を導入案内する導入孔部１５を、マスク本体１０の表面側に向かって拡開するベルマウス状に形成した。このように、ベルマウス状に形成した導入孔部１５によれば、導電性ピラー２を配列通孔１２へ落とし込む際に、横臥姿勢にある導電性ピラー２を直立姿勢へと姿勢変更させながら、導入孔部１５の湾曲面に沿って落下させ、導電性ピラー２を配列通孔１２へと導入案内することができる。詳しくは、横臥姿勢にある導電性ピラー２の重心位置が導入孔部１５の上端縁を超えて配列通孔１２上に位置した時に、配列通孔１２上に位置する導電性ピラー２の一端を導入孔部１５の上端縁を支点にして下向きに傾動させることができる。これにより、横臥姿勢にある導電性ピラー２を横臥姿勢から直立姿勢へと徐々に姿勢変更できる。さらに、直立姿勢への姿勢変更と同時に、導電性ピラー２を導入孔部１５に沿って配列通孔１２内へ滑り込ませることができる。従って、本発明の配列用マスクによれば、導電性ピラー２を配列通孔１２へと円滑に落とし込むことができるので、ワーク３に対する導電性ピラー２の搭載作業を短時間で終了できる。 In the mask for arranging the conductive pillars of the present invention, the introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 forming the through holes 12 are smoothly connected to each other, and the introduction hole portion 15 for introducing and guiding the conductive pillars 2 is formed in the mask. It is formed in a bell mouth shape expanding toward the surface side of the main body 10. - 特許庁As described above, according to the introduction hole portion 15 formed in the shape of a bell mouth, when the conductive pillar 2 is lowered into the array through hole 12, the conductive pillar 2 is changed from the lying posture to the upright posture. The conductive pillars 2 can be introduced and guided into the array through holes 12 by dropping along the curved surface of the introduction hole portion 15 . Specifically, when the center of gravity of the conductive pillar 2 in the recumbent posture is positioned above the array through hole 12 beyond the upper edge of the introduction hole portion 15, one end of the conductive pillar 2 positioned above the array through hole 12 is pushed. It can be tilted downward with the upper edge of the introduction hole portion 15 as a fulcrum. As a result, the conductive pillar 2 in the lying posture can be gradually changed from the lying posture to the upright posture. Furthermore, the conductive pillar 2 can be slid into the array through hole 12 along the introduction hole portion 15 at the same time as the posture is changed to the upright posture. Therefore, according to the aligning mask of the present invention, the conductive pillars 2 can be smoothly dropped into the aligning holes 12, so that the work of mounting the conductive pillars 2 onto the workpiece 3 can be completed in a short time.

また、開口径Ｄ１を導電性ピラー２の直径よりも僅かに大きく設定したストレート状の保持孔部１６によれば、導入孔部１５で導入案内されて配列通孔１２へと落とし込まれた導電性ピラー２を、保持孔部１６の内面で受止めて位置決めできる。従って、本発明の配列用マスクによれば、導電性ピラー２を保持孔部１６で的確に位置決めでき、さらに、配列通孔１２内における導電性ピラー２の傾きやずれ動きを阻止できるので、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を精度よく搭載できる。 Further, according to the straight holding hole portion 16 whose opening diameter D1 is set slightly larger than the diameter of the conductive pillar 2, the conductive material introduced and guided by the introduction hole portion 15 and dropped into the array through hole 12 The magnetic pillar 2 can be received and positioned on the inner surface of the holding hole portion 16 . Therefore, according to the arraying mask of the present invention, the conductive pillars 2 can be accurately positioned by the holding holes 16, and furthermore, the tilting and displacement of the conductive pillars 2 in the arraying through holes 12 can be prevented. The conductive pillar 2 can be mounted at a predetermined position on the 3 with high accuracy.

保持孔部１６の下側に、同孔部１６の開口径Ｄ１よりも大きな開口径Ｄ３を有する逃げ孔部１７を備える配列通孔１２によれば、導電性ピラー２と保持孔部１６の軸心方向の係合部分の長さを、逃げ孔部１７が設けられていない配列通孔１２に比べて小さくすることができる。従って、導電性ピラー２をワーク３に対して搭載した後、より少ない移動量でワーク３から配列用マスクを分離できるので、配列用マスクの分離時に導電性ピラー２が傾いたり位置ずれするのを抑制して、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２をより精度よく搭載できる。また、ワーク３上に配列用マスクを載置した時に、ワーク３と配列用マスクとの接触面積を可及的に小さくできる。これにより、配列用マスクをワーク３上に載置することによる配列用マスクおよびワーク３の傷つき等を抑制することができ、配列用マスクの耐久性の向上を図ることができる。さらに、ワーク３上の導電性ピラー２の搭載位置にはフラックスが塗布される場合があるが、このような場合でも、逃げ孔部１７によりフラックスが配列用マスクに付着するのを防止して、配列用マスクの洗浄の手間を省くことができる。 According to the arrangement through holes 12 provided with the escape hole portion 17 having the opening diameter D3 larger than the opening diameter D1 of the holding hole portion 16 below the holding hole portion 16, the axis of the conductive pillar 2 and the holding hole portion 16 The length of the engagement portion in the central direction can be made smaller than that of the arrayed through holes 12 in which the escape hole portion 17 is not provided. Therefore, after the conductive pillars 2 are mounted on the work 3, the aligning mask can be separated from the work 3 with a smaller amount of movement. By suppressing this, the conductive pillar 2 can be mounted at a predetermined position on the workpiece 3 with higher accuracy. In addition, when the aligning mask is placed on the work 3, the contact area between the work 3 and the aligning mask can be made as small as possible. As a result, damage to the array mask and the work 3 caused by placing the array mask on the work 3 can be suppressed, and the durability of the array mask can be improved. Furthermore, flux may be applied to the mounting positions of the conductive pillars 2 on the workpiece 3. Even in such a case, the escape holes 17 prevent the flux from adhering to the array mask, It is possible to save the trouble of cleaning the array mask.

導入孔部１５と保持孔部１６の合計高さ寸法Ｈ１を、逃げ孔部１７の高さ寸法Ｈ２と同じか、それよりも大きく設定すると、保持孔部１６の下側に逃げ孔部１７を設けた場合でも、十分な高さの導入孔部１５と保持孔部１６を形成することができる。従って、導入孔部１５における導電性ピラー２の導入案内作用、および保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用を的確に発揮させることができる。 When the total height dimension H1 of the introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 is set equal to or larger than the height dimension H2 of the escape hole portion 17, the escape hole portion 17 is formed below the holding hole portion 16. Even if they are provided, the introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 with sufficient height can be formed. Therefore, it is possible to appropriately exhibit the introduction guiding action of the conductive pillar 2 in the introduction hole portion 15 and the positioning action of the conductive pillar 2 in the holding hole portion 16 .

保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４を、導入孔部１５の高さ寸法Ｈ３と同じか、それよりも大きく設定すると、保持孔部１６における導電性ピラー２の位置保決め作用を可及的に大きく発揮させることができ、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を精度よく搭載できる。 If the height dimension H4 of the holding hole portion 16 is set equal to or larger than the height dimension H3 of the introduction hole portion 15, the position retention action of the conductive pillar 2 in the holding hole portion 16 can be maximized. It is possible to exert a large effect, and the conductive pillar 2 can be mounted at a predetermined position on the work 3 with high accuracy.

導入孔部１５の断面形状の曲率を、導入孔部１５の周方向において変化するように形成すると、曲率の小さい部分では、導電性ピラー２の導入案内作用を大きく発揮させ、曲率の大きい部分では、保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４を大きくして、保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用を大きく発揮させることができる。従って、導入孔部１５の周方向において部分的に導電性ピラー２を落とし込みやすくすることができ、さらに落とし込んだ導電性ピラー２を的確に位置決めできる配列通孔１２とすることができる。 If the curvature of the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed so as to change in the circumferential direction of the introduction hole portion 15, the introduction and guiding action of the conductive pillar 2 can be greatly exhibited in the portion with a small curvature, and in the portion with a large curvature. By increasing the height dimension H4 of the holding hole portion 16, the positioning effect of the conductive pillar 2 in the holding hole portion 16 can be greatly exhibited. Therefore, the conductive pillars 2 can be easily dropped partially in the circumferential direction of the introduction hole portion 15, and furthermore, the arranged through holes 12 can be formed in which the dropped conductive pillars 2 can be accurately positioned.

導入孔部１５の断面形状の曲率を、一側縁から対向する他側縁に向かって大から小に漸次変化するように形成すると、例えば、曲率の小さい側が同一方向に指向するように配列通孔１２を形成することにより、導電性ピラー２の落とし込み時に、スキージを曲率の小さい側から大きい側に向かって移動させることにより、より素早く配列通孔１２へ導電性ピラー２を落とし込んで、搭載作業をより短時間で終了できる。 If the curvature of the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed so as to gradually change from large to small toward the opposite side edge from one side edge, for example, the side with the smaller curvature can be aligned in the same direction. By forming the holes 12, when the conductive pillars 2 are dropped, the squeegee is moved from the small curvature side to the large curvature side to drop the conductive pillars 2 into the array through holes 12 more quickly, thereby performing the mounting work. can be completed in a shorter time.

本発明に係る導電性ピラーの配列用マスクの製造方法によれば、導入孔部１５をベルマウス状に形成するための工程を別途行う必要なく、ベルマウス状の導入孔部１５を有する配列通孔１２を備えた配列用マスクを製造できる。詳しくは、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越えて成長する、電鋳金属の成長先端の縁部は四半円弧状に成長する。従って、電鋳工程において、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え、しかも二次レジスト体２８の上端縁を乗り越えない範囲で電着金属を電着するだけで、ベルマウス状の導入孔部１５を形成することができる。従って、配列用マスクの製造過程における作業工程を短縮して、配列用マスクの製造コストの低減を図ることができる。 According to the method of manufacturing a mask for arranging conductive pillars according to the present invention, there is no need to perform a separate step for forming the introduction hole 15 in the shape of a bell mouth, and an arrangement through hole having the introduction hole 15 in the shape of a bell mouth can be obtained. An alignment mask with holes 12 can be manufactured. More specifically, the edge of the growth tip of the electroformed metal growing over the upper edge of the primary resist body 24 grows in a quarter arc shape. Therefore, in the electroforming process, the bellmouth-shaped introduction hole portion 15 can be formed by simply electrodepositing the electrodeposited metal in a range that exceeds the upper edge of the primary resist body 24 and does not extend over the upper edge of the secondary resist body 28 . can be formed. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of the array mask by shortening the work steps in the manufacturing process of the array mask.

二次パターンニング工程において、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１と同一軸状に位置する状態にすると、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越えて成長する距離を周方向で一様にできるので、導入孔部１５の断面形状を周方向において同一に形成することができる。従って、導入孔部１５における導電性ピラー２の導入案内作用を周方向において一様に発揮でき、いずれの方向からでも円滑に導電性ピラー２を落とし込むことができる配列通孔１２を形成できる。 In the secondary patterning process, when the central axis Q2 of the secondary resist body 28 is positioned coaxially with the central axis Q1 of the primary resist body 24, the distance that grows beyond the upper edge of the primary resist body 24 can be made uniform in the circumferential direction, the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 can be formed to be the same in the circumferential direction. Therefore, the conductive pillars 2 can be introduced and guided in the introduction hole portion 15 uniformly in the circumferential direction, and the array through holes 12 can be formed in which the conductive pillars 2 can be smoothly dropped from any direction.

二次パターンニング工程において、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１に対して偏寄配置すると、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越えて成長する距離を周方向で異ならせることができるので、導入孔部１５の断面形状を周方向において曲率が大から小に漸次変化するように形成することができる。このとき、乗り越えて成長する距離が長いほど断面形状の曲率は小さくなる。これにより、曲率の小さい側では、導電性ピラー２の導入案内作用を大きく発揮させ、曲率の大きい側では、保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４を大きくして、保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用を大きく発揮させることができる。従って、導電性ピラー２を落とし込みやすくしながら、落とし込んだ導電性ピラー２を的確に位置決めできる配列通孔１２を、電鋳工程を行うだけで容易に形成できる。 In the secondary patterning process, when the central axis Q2 of the secondary resist body 28 is arranged to be offset from the central axis Q1 of the primary resist body 24, the distance of growth beyond the upper edge of the primary resist body 24 is measured in the circumferential direction. Therefore, the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 can be formed so that the curvature gradually changes from large to small in the circumferential direction. At this time, the curvature of the cross-sectional shape becomes smaller as the distance of overcoming and growing becomes longer. As a result, the guiding action of the conductive pillar 2 is greatly exhibited on the side with a small curvature, and the height dimension H4 of the holding hole 16 is increased on the side with a large curvature. 2 can be greatly exhibited. Therefore, it is possible to easily form the array through-holes 12 in which the conductive pillars 2 can be accurately positioned while the conductive pillars 2 are easily dropped, simply by performing the electroforming process.

本発明の第１実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの要部を示す縦断正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view showing a main part of a mask for arranging conductive pillars according to a first embodiment of the present invention; 本発明の第１実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの全体構造を説明するための斜視図である。1 is a perspective view for explaining the overall structure of a mask for arranging conductive pillars according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの縦断正面図である。1 is a longitudinal front view of a mask for arranging conductive pillars according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの製造方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing a mask for arranging conductive pillars according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの製造方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing a mask for arranging conductive pillars according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第２実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの要部を示す縦断正面図である。FIG. 6 is a longitudinal front view showing a main part of a mask for arranging conductive pillars according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第２実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの要部を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a main part of a mask for arranging conductive pillars according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第２実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the mask for arrangement|sequence of a conductive pillar based on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクの縦断正面図である。FIG. 10 is a longitudinal front view of a mask for arranging conductive pillars according to a third embodiment of the present invention;

（第１実施形態）図１から図３に、本発明に係る導電性ピラーの配列用マスクの第１実施形態を示す。なお、本実施形態の図１から図３における厚みや幅などの寸法は実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示したものである。他の図においても同様である。配列用マスク（以下、単にマスクという）１は、ＬＳＩチップの電極ポスト形成における導電性ピラー２の搭載作業において使用される。図３に示すように、導電性ピラー２は銅からなる円柱状のブロックであり、その直径寸法は８０μｍであり、高さ寸法は
８５μｍである。図２において、符号３は、マスク１による導電性ピラー２の搭載対象となるワークであり、このワーク３は、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を搭載したのちモールド封止して形成されている。ワーク３の上面には、半導体チップ５を囲むように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、電極ポストの形成後に図２に一点鎖線で示すダイシングラインに沿ってダイシングされ個々のＬＳＩチップに分割される。 (First Embodiment) FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of a mask for arranging conductive pillars according to the present invention. Note that the dimensions such as thickness and width in FIGS. 1 to 3 of the present embodiment do not show the actual state, but are shown schematically. The same applies to other drawings. An array mask (hereinafter simply referred to as a mask) 1 is used in the work of mounting conductive pillars 2 in forming electrode posts of an LSI chip. As shown in FIG. 3, the conductive pillar 2 is a cylindrical block made of copper and has a diameter of 80 μm and a height of 85 μm. In FIG. 2, reference numeral 3 denotes a work on which conductive pillars 2 are to be mounted by means of a mask 1. This work 3 is molded after mounting a plurality of semiconductor chips 5 on a base 4 of a glass epoxy substrate. formed by Electrodes 6 serving as input/output terminals are formed in a predetermined pattern on the upper surface of the workpiece 3 so as to surround the semiconductor chip 5 . After forming the electrode posts, the workpiece 3 is diced along dicing lines indicated by dashed lines in FIG. 2 to be divided into individual LSI chips.

マスク１は、ニッケルからなる電着金属を素材として電鋳法によって形成されたマスク本体１０と、マスク本体１０を囲むように装着された額縁状の枠体１１とからなる。マスク本体１０の盤面には、電極６の形成パターンに合致する配列パターンに対応する多数独立の配列通孔１２が形成されている。この配列通孔１２に導電性ピラー２を落とし込むことで、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を搭載できる。枠体１１はマスク本体１０を補強しており、マスク本体１０よりも肉厚の４２アロイ、インバー材、スーパーインバー材、ＳＵＳ４３０等の低熱線膨張係数の材質からなる。マスク本体１０の外周縁に枠体１１を接着剤等で接着することにより両者１０・１１は不離一体的に接合されている。なお、マスク本体１０は、ニッケルコバルト等のニッケル合金、銅、その他の電着金属を素材として形成することができる。 The mask 1 consists of a mask body 10 formed by electroforming using an electrodeposited metal made of nickel, and a frame-like frame 11 mounted so as to surround the mask body 10 . A large number of independent arrayed through holes 12 are formed in the board surface of the mask main body 10 so as to correspond to the array pattern that matches the formation pattern of the electrodes 6 . By dropping the conductive pillars 2 into the array through holes 12 , the conductive pillars 2 can be mounted at predetermined positions on the workpiece 3 . The frame 11 reinforces the mask body 10 and is made of a material having a low coefficient of linear thermal expansion such as 42 alloy, Invar material, Super Invar material, and SUS430, which are thicker than the mask body 10 . By bonding the frame body 11 to the outer peripheral edge of the mask body 10 with an adhesive or the like, both 10 and 11 are inseparably and integrally joined. Note that the mask body 10 can be formed using a nickel alloy such as nickel-cobalt, copper, or other electrodeposited metal as a material.

図１に示すように、配列通孔１２は、マスク本体１０の表面で開口する導入孔部１５と、導入孔部１５の下側に設けられる保持孔部１６とを備えており、導入孔部１５の下端と保持孔部１６の上端とは滑らかに連続させている。また、配列通孔１２は、保持孔部１６の下側に逃げ孔部１７を備えている。 As shown in FIG. 1, the through hole array 12 includes an introduction hole portion 15 that opens on the surface of the mask body 10, and a holding hole portion 16 that is provided below the introduction hole portion 15. The lower end of 15 and the upper end of holding hole 16 are smoothly connected. Further, the array through holes 12 are provided with escape hole portions 17 below the holding hole portions 16 .

導入孔部１５は、マスク本体１０の表面側に向かって拡開するベルマウス状に形成されており、配列通孔１２に導電性ピラー２を落とし込む際に、導電性ピラー２を配列通孔１２内へ導入案内する作用を有する。導入孔部１５の断面形状は周方向において同一であり、導入孔部１５における導電性ピラー２の導入案内作用を周方向において一様に発揮できる。本実施形態における導入孔部１５の断面形状は、真円の四半円弧状に形成されている。 The introduction hole portion 15 is formed in a bell mouth shape that widens toward the surface side of the mask body 10 , and when the conductive pillars 2 are dropped into the array through holes 12 , the conductive pillars 2 are inserted into the array through holes 12 . It has the effect of guiding the introduction into the inside. The cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is the same in the circumferential direction, so that the introduction guide function of the conductive pillar 2 in the introduction hole portion 15 can be exhibited uniformly in the circumferential direction. The cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 in the present embodiment is formed in the shape of a quarter arc of a perfect circle.

保持孔部１６は、開口径Ｄ１が導電性ピラー２の直径よりも僅かに大きく設定されるストレート孔状に形成されており、配列通孔１２に落とし込まれた導電性ピラー２を位置決めする作用を有する。導電性ピラー２の外周面が保持孔部１６の内周面と接触することにより傾きやずれ動きが阻止され、導電性ピラー２は位置決めされる。 The holding hole portion 16 is formed in a straight hole shape with an opening diameter D1 set slightly larger than the diameter of the conductive pillar 2, and functions to position the conductive pillar 2 dropped into the array through hole 12. have The contact of the outer peripheral surface of the conductive pillar 2 with the inner peripheral surface of the holding hole 16 prevents the slanting and shifting movement, and the conductive pillar 2 is positioned.

逃げ孔部１７は、保持孔部１６の開口径Ｄ１よりも大きな開口径Ｄ３を有するストレート孔状に形成されており、逃げ孔部１７の中心軸Ｐ２は、保持孔部１６の中心軸Ｐ１と同一軸上に位置している。本実施形態では、保持孔部１６の開口径Ｄ１は８５μｍに設定し、導入孔部１５上端の開口径Ｄ２は１２５μｍに設定し、逃げ孔部１７の開口径Ｄ３は１４５μｍに設定した。 The escape hole portion 17 is formed in a straight hole shape having an opening diameter D3 larger than the opening diameter D1 of the holding hole portion 16, and the central axis P2 of the escape hole portion 17 is aligned with the central axis P1 of the holding hole portion 16. located on the same axis. In this embodiment, the opening diameter D1 of the holding hole portion 16 is set to 85 μm, the opening diameter D2 of the upper end of the introduction hole portion 15 is set to 125 μm, and the opening diameter D3 of the escape hole portion 17 is set to 145 μm.

導入孔部１５と保持孔部１６の合計高さ寸法Ｈ１は、逃げ孔部１７の高さ寸法Ｈ２よりも大きく設定されており、前者の高さ寸法Ｈ１は５０μｍであり、後者の高さ寸法Ｈ２は４０μｍである。このように、配列通孔１２の高さ寸法Ｈ１を、逃げ孔部１７の高さ寸法Ｈ２より大きく設定すると、保持孔部１６の下側に逃げ孔部１７を設けた場合でも、十分な高さの導入孔部１５と保持孔部１６を形成することができる。従って、導入孔部１５における導電性ピラー２の導入案内作用、および保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用を的確に発揮させることができる。 The total height dimension H1 of the introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 is set to be larger than the height dimension H2 of the relief hole portion 17. The height dimension H1 of the former is 50 μm, and the height dimension of the latter is 50 μm. H2 is 40 μm. By setting the height dimension H1 of the array through holes 12 to be larger than the height dimension H2 of the escape hole portion 17 in this way, even when the escape hole portion 17 is provided below the holding hole portion 16, the height is sufficiently high. The introduction hole portion 15 and the holding hole portion 16 can be formed. Therefore, it is possible to appropriately exhibit the introduction guiding action of the conductive pillar 2 in the introduction hole portion 15 and the positioning action of the conductive pillar 2 in the holding hole portion 16 .

保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４は、導入孔部１５の高さ寸法Ｈ３よりも大きく設定されており、後者の高さ寸法Ｈ３は２０μｍであり、前者の高さ寸法Ｈ４は３０μｍである。このように、保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４を、導入孔部１５の高さ寸法Ｈ３よりも大きく設定すると、保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用をさらに確実に発揮させることができる。 The height dimension H4 of the holding hole portion 16 is set larger than the height dimension H3 of the introduction hole portion 15. The height dimension H3 of the latter is 20 μm, and the height dimension H4 of the former is 30 μm. By setting the height dimension H4 of the holding hole portion 16 to be larger than the height dimension H3 of the introduction hole portion 15 in this way, the positioning action of the conductive pillar 2 in the holding hole portion 16 can be exhibited more reliably. can.

マスク１を用いた導電性ピラー２のワーク３に対する搭載作業は、次のような手順で行われる。なお、この搭載作業は、ピラー供給装置、余剰ピラー回収装置、スキージブラシなどを備えた専用の配列装置によって行われる。ます、ワーク３の電極６の表面にフラックスをスクリーン印刷法により印刷塗布する。フラックスは、電極６の表面を活性化させ、リフロー後の電極６と導電性ピラー２との接合強度の向上を図る目的と、導電性ピラー２の搭載時にフラックスが持つ粘着性により導電性ピラー２を仮固定する目的のために塗布される。 The operation of mounting the conductive pillar 2 on the workpiece 3 using the mask 1 is performed in the following procedure. This mounting work is performed by a dedicated arranging device equipped with a pillar feeding device, a surplus pillar collecting device, a squeegee brush, and the like. First, the surface of the electrode 6 of the workpiece 3 is coated with flux by screen printing. The purpose of the flux is to activate the surface of the electrode 6 and improve the bonding strength between the electrode 6 and the conductive pillar 2 after reflow. It is applied for the purpose of temporarily fixing the

次いで、配列通孔１２が電極６と一致するように、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を載置し固定する。このとき、逃げ孔部１７によりワーク３とマスク１との接触面積を可及的に小さくできるので、マスク１をワーク３上に載置することによるマスク１およびワーク３の傷つき等を抑制することができ、マスク１の耐久性の向上を図ることができる。また、逃げ孔部１７によりフラックスがマスク１に付着するのを防止して、マスク１の洗浄の手間を省くことができる。 Next, after aligning the mask 1 on the workpiece 3 so that the through-holes 12 are aligned with the electrodes 6, the mask 1 is placed and fixed. At this time, since the contact area between the work 3 and the mask 1 can be made as small as possible by the relief hole portion 17, the mask 1 and the work 3 can be prevented from being damaged when the mask 1 is placed on the work 3. , and the durability of the mask 1 can be improved. In addition, the flux is prevented from adhering to the mask 1 by the relief hole portion 17, and the trouble of cleaning the mask 1 can be saved.

次いで、マスク１上に多数個の導電性ピラー２を供給し、スキージブラシを用いてマスク１上で導電性ピラー２を分散させて、それぞれの配列通孔１２内に一つずつ導電性ピラー２を落とし込む。配列通孔１２への導電性ピラー２を落とし込みは、以下のように行われる。スキージブラシにより分散された横臥姿勢にある導電性ピラー２の重心位置が、導入孔部１５の上端縁を超えて配列通孔１２上に位置すると、配列通孔１２上に位置する導電性ピラー２の一端は、導入孔部１５の上端縁を支点にして下向きに傾動する。これにより、横臥姿勢にある導電性ピラー２は横臥姿勢から直立姿勢へと徐々に姿勢変更される。さらに、直立姿勢への姿勢変更と同時に、導電性ピラー２は導入孔部１５に沿って配列通孔１２内へ滑り込む。これにて、導電性ピラー２は導入孔部１５で導入案内されて配列通孔１２へと円滑に落とし込まれる。配列通孔１２へ落とし込まれた導電性ピラー２は、フラックスによる仮固定に加え、保持孔部１６の内面で的確に位置決めされる。 Next, a large number of conductive pillars 2 are provided on the mask 1 , and a squeegee brush is used to disperse the conductive pillars 2 on the mask 1 so that the conductive pillars 2 are arranged one by one in each of the array through holes 12 . drop in. Dropping the conductive pillars 2 into the array through-holes 12 is performed as follows. When the center of gravity of the conductive pillars 2 in the lying posture dispersed by the squeegee brush is positioned above the array through-holes 12 beyond the upper edge of the introduction hole portion 15, the conductive pillars 2 are positioned above the array through-holes 12. One end of the tilts downward with the upper edge of the introduction hole portion 15 as a fulcrum. As a result, the conductive pillar 2 in the lying posture is gradually changed from the lying posture to the upright posture. Further, the conductive pillar 2 slides along the introduction hole portion 15 into the array through hole 12 at the same time as the posture is changed to the upright posture. As a result, the conductive pillars 2 are introduced and guided by the introduction hole portions 15 and are smoothly dropped into the array through holes 12 . The conductive pillars 2 dropped into the array through-holes 12 are accurately positioned on the inner surfaces of the holding holes 16 in addition to being temporarily fixed by the flux.

導電性ピラー２の落とし込みが終了したら、マスク１上に残存している余剰な導電性ピラー２を回収する。最後に、ワーク３とマスク１の固定を解除し、マスク１を持ち上げて分離することにより、ワーク３への導電性ピラー２の搭載作業が完了する。このとき、逃げ孔部１７によって、導電性ピラー２と保持孔部１６との係合部分の軸心方向の係合部分の長さを小さくしてあるので、少ない移動量でワーク３からマスク１を分離でき、マスク１の分離時に導電性ピラー２が傾いたり位置ずれするのを抑制できる。 When the dropping of the conductive pillars 2 is completed, the excessive conductive pillars 2 remaining on the mask 1 are recovered. Finally, the work 3 and the mask 1 are released from the fixing, and the mask 1 is lifted and separated, thereby completing the work of mounting the conductive pillars 2 on the work 3 . At this time, since the length of the engaging portion in the axial direction of the engaging portion between the conductive pillar 2 and the holding hole portion 16 is reduced by the escape hole portion 17, the mask 1 can be removed from the work 3 with a small amount of movement. can be separated, and it is possible to prevent the conductive pillars 2 from being tilted or misaligned when the mask 1 is separated.

図４および図５は、第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法を示す。
（一次パターンニング工程）
図４（ａ）に示すように、導電性を有する例えばステンレスや真ちゅう製の母型２１の表面全体にフォトレジスト層２２を形成してから、逃げ孔部１７に対応する円状の透光孔を有するガラスマスクからなるパターンフィルム２３を密着させる。この状態で、紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。ここでのフォトレジスト層２２は、ネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにする。次いで、未露光部分のフォトレジスト層２２を溶解除去することにより、図４（ｂ）に示すように、逃げ孔部１７に対応する円盤状の一次レジスト体２４を有する一次パターンレジスト２５を得る。 4 and 5 show the method of manufacturing the array mask according to the first embodiment.
(Primary patterning process)
As shown in FIG. 4( a ), a photoresist layer 22 is formed on the entire surface of a matrix 21 made of, for example, stainless steel or brass. A pattern film 23 made of a glass mask having In this state, exposure is performed by irradiating ultraviolet rays, and each processing such as development and drying is performed. The photoresist layer 22 here is formed by laminating one or several sheets of negative type photosensitive dry film resist by thermocompression bonding so as to have a predetermined thickness. Next, by dissolving and removing the unexposed portions of the photoresist layer 22, a primary pattern resist 25 having a disk-shaped primary resist body 24 corresponding to the escape hole 17 is obtained as shown in FIG. 4(b).

（二次パターンニング工程）
図４（ｃ）に示すように、一次パターンレジスト２５の形成部分を含む母型２１の表面全体にフォトレジスト層２６を形成し、その上面に保持孔部１６に対応する円状の透光孔を有するガラスマスクからなるパターンフィルム２７を密着させる。このとき、透光孔の中心と一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１とが一致するように、パターンフィルム２７を密着させる。この状態で、紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。ここでのフォトレジスト層２６は、先に説明したフォトレジスト層２２の形成手法と同様である。次いで、未露光部分のフォトレジスト層２６を溶解除去することにより、図４（ｄ）に示すように、導入孔部１５および保持孔部１６に対応する円柱状の二次レジスト体２８を有する二次パターンレジスト２９を得る。なお、パターンフィルム２７の透光孔の中心と一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１とを一致させたので、円柱状の二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２は、円盤状の一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１と同一軸状に位置している。 (Secondary patterning step)
As shown in FIG. 4(c), a photoresist layer 26 is formed on the entire surface of the master mold 21 including the portion where the primary pattern resist 25 is to be formed. A pattern film 27 made of a glass mask having At this time, the pattern film 27 is adhered so that the center of the transparent hole and the central axis Q1 of the primary resist body 24 are aligned. In this state, exposure is performed by irradiating ultraviolet rays, and each processing such as development and drying is performed. The photoresist layer 26 here is formed by the same method as the photoresist layer 22 described above. Next, by dissolving and removing the unexposed portions of the photoresist layer 26, as shown in FIG. A next pattern resist 29 is obtained. Since the center of the transparent hole of the pattern film 27 and the central axis Q1 of the primary resist body 24 are aligned, the central axis Q2 of the cylindrical secondary resist body 28 coincides with the center of the disk-shaped primary resist body 24. It is located coaxially with the axis Q1.

（電鋳工程）
上記母型２１を建浴された電鋳槽に入れ、図５（ａ）に示すように、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え、しかも二次レジスト体２８の上端縁を乗り越えない範囲で電着金属を電着して、電鋳層３０、すなわちマスク本体１０となる層を形成する。このとき、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え成長する、電鋳金属の成長先端の縁部は四半円弧状に成長するので、母型２１上に電着金属を電着するだけで、ベルマウス状の導入孔部１５を形成することができる。以上より、導入孔部１５をベルマウス状に形成するための工程を別途行う必要なく、ベルマウス状の導入孔部１５を有する配列通孔１２を備えた配列用マスクを製造できるので、配列用マスクの製造過程における作業工程を短縮して、配列用マスクの製造コストを低減できる。また、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１と同一軸状に位置する状態にしたので、導入孔部１５の断面形状が周方向において同一な導入孔部１５を形成できる。 (Electroforming process)
The master mold 21 is placed in a prepared electroforming tank, and as shown in FIG. A deposition metal is electrodeposited to form an electroformed layer 30 , that is, a layer that will become the mask body 10 . At this time, since the edge of the growth tip of the electroformed metal growing over the upper edge of the primary resist body 24 grows in a quarter-arc shape, the bell mouth can be obtained simply by electrodepositing the electrodeposited metal on the matrix 21 . It is possible to form an introduction hole portion 15 having a shape. As described above, it is possible to manufacture an arraying mask provided with the array through-holes 12 having the bell-mouthed introduction holes 15 without performing a separate step for forming the introduction holes 15 in a bell-mouth shape. By shortening the work steps in the mask manufacturing process, the manufacturing cost of the array mask can be reduced. In addition, since the central axis Q2 of the secondary resist body 28 is positioned coaxially with the central axis Q1 of the primary resist body 24, the cross-sectional shape of the introduction hole part 15 is the same in the circumferential direction. can be formed.

（剥離工程）
図５（ｂ）に示すように、母型２１から電鋳層３０と、一次および二次パターンレジスト２５・２９とを剥離したうえで、一次および二次パターンレジスト２５・２９を溶解除去することにより、図３に示すマスク本体１０を得る。得られたマスク本体１０の外周縁に枠体１１を接着剤で接着して、両者１０・１１を不離一体的に接合することにより、配列用マスク１を得る。 (Peeling process)
As shown in FIG. 5(b), the electroformed layer 30 and the primary and secondary pattern resists 25 and 29 are removed from the master mold 21, and then the primary and secondary pattern resists 25 and 29 are dissolved and removed. Thus, the mask body 10 shown in FIG. 3 is obtained. A frame 11 is adhered to the outer periphery of the obtained mask main body 10 with an adhesive, and the mask 1 for arraying is obtained by joining both 10 and 11 inseparably and integrally.

（第２実施形態）図６および図７は、本発明に係る導電性ピラーの配列用マスクの第２実施形態を示す。本実施形態においては、図６に示すように、逃げ孔部１７の中心軸Ｐ２に対して、保持孔部１６の中心軸Ｐ１を偏寄配置し、これに伴い導入孔部１５の断面形状の曲率が、一側縁から対向する他側縁に向かって大から小に漸次変化するように形成されている。より詳しくは、導入孔部１５の断面形状が周方向において相似状に形成されており、導入孔部１５の断面形状の曲率は、図６に向かって右側の曲率が最も大きく、左側の曲率が最も小さくなっており、導入孔部１５の右側から左側に至る中途部は、曲率が大から小へと漸次変化している。導入孔部１５の断面形状は、真円の四半円弧状に形成されている。本実施形態における導入孔部１５の高さ寸法Ｈ３は、最も曲率が小さい位置での寸法とする。他は第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施形態においても同じとする。 (Second Embodiment) FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of a mask for arranging conductive pillars according to the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the central axis P1 of the holding hole portion 16 is arranged to be biased with respect to the central axis P2 of the escape hole portion 17, and accordingly the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is changed. The curvature is formed so as to gradually change from large to small from one side edge to the opposite side edge. More specifically, the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed in a similar shape in the circumferential direction. It is the smallest, and the curvature gradually changes from large to small in the middle portion from the right side to the left side of the introduction hole portion 15 . The cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed in the shape of a quarter arc of a perfect circle. The height dimension H3 of the introduction hole portion 15 in this embodiment is the dimension at the position where the curvature is the smallest. Since other parts are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will be omitted. The same applies to the following embodiments.

図８は、第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法を示す。本実施形態の製造方法における一次パターンニング工程は、第１実施形態で説明した図４（ａ）、（ｂ）に示す方法と同様である。 FIG. 8 shows a method of manufacturing an array mask according to the second embodiment. The primary patterning step in the manufacturing method of this embodiment is the same as the method shown in FIGS. 4A and 4B described in the first embodiment.

（二次パターンニング工程）
図８（ａ）に示すように、一次パターンレジスト２５の形成部分を含む母型２１の表面全体にフォトレジスト層２６を形成し、その上面に保持孔部１６に対応する円状の透光孔を有するガラスマスクからなるパターンフィルム２７を密着させる。このとき、透光孔の中心と一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１とが異なる位置になるように、パターンフィルム２７の全体を図８（ａ）に向かって右側にずらした状態で密着させる。この状態で、紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。ここでのフォトレジスト層２６は、先に説明したフォトレジスト層２２の形成手法と同様である。次いで、未露光部分のフォトレジスト層２６を溶解除去することにより、図８（ｂ）に示すように、導入孔部１５および保持孔部１６に対応する円柱状の二次レジスト体２８を有する二次パターンレジスト２９を得る。なお、パターンフィルム２７の透光孔の中心と一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１とが異なる位置になるようにしたので、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２は、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１に対して偏寄している。 (Secondary patterning step)
As shown in FIG. 8A, a photoresist layer 26 is formed on the entire surface of the master mold 21 including the portion where the primary pattern resist 25 is to be formed, and circular translucent holes corresponding to the holding holes 16 are formed on the upper surface. A pattern film 27 made of a glass mask having At this time, the entire pattern film 27 is brought into close contact with the pattern film 27 shifted to the right side as viewed in FIG. In this state, exposure is performed by irradiating ultraviolet rays, and each processing such as development and drying is performed. The photoresist layer 26 here is formed by the same method as the photoresist layer 22 described above. Next, by dissolving and removing the unexposed portions of the photoresist layer 26, as shown in FIG. A next pattern resist 29 is obtained. Since the center of the light-transmitting hole of the pattern film 27 and the central axis Q1 of the primary resist body 24 are positioned at different positions, the central axis Q2 of the secondary resist body 28 coincides with the central axis Q1 of the primary resist body 24. biased against.

（電鋳工程）
上記母型２１を建浴された電鋳槽に入れ、図８（ｃ）に示すように、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え、しかも二次レジスト体２８の上端縁を乗り越えない範囲で電着金属を電着して、電鋳層３０、すなわちマスク本体１０となる層を形成する。このとき、一次レジスト体２４の上端縁を乗り越えて成長する、電鋳金属の成長先端の縁部は四半円弧状に成長するので、母型２１上に電着金属を電着するだけで、ベルマウス状の導入孔部１５を形成することができる。また、母型２１の表面から二次レジスト体２８までの距離が長いほど、四半円弧の曲率は小さくなるため、図８（ｃ）に向かって右側に成長する電鋳金属の成長先端の縁部の曲率が小さく、左側に成長する電鋳金属の成長先端の縁部の曲率が大きく形成される。これにより、導入孔部１５の断面形状の曲率が周方向において大から小に漸次変化する配列通孔１２を、電鋳工程を行うだけで容易に形成できる。また、二次レジスト体２８の中心軸Ｑ２を、一次レジスト体２４の中心軸Ｑ１に対して偏寄させたので、保持孔部１６の中心軸Ｐ１を逃げ孔部１７の中心軸Ｐ２に対して偏寄配置した状態で形成できる。 (Electroforming process)
The master mold 21 is placed in a prepared electroforming tank, and as shown in FIG. A deposition metal is electrodeposited to form an electroformed layer 30 , that is, a layer that will become the mask body 10 . At this time, since the edge of the growth tip of the electroformed metal that grows over the upper edge of the primary resist body 24 grows in a quarter arc shape, the electrodeposition of the electrodeposited metal on the master mold 21 is enough to obtain a belt. A mouth-shaped introduction hole 15 can be formed. Also, the longer the distance from the surface of the matrix 21 to the secondary resist body 28, the smaller the curvature of the quarter arc. has a small curvature, and the edge of the growth tip of the electroformed metal growing on the left side has a large curvature. As a result, the through hole array 12 in which the curvature of the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 gradually changes from large to small in the circumferential direction can be easily formed only by performing the electroforming process. Further, since the central axis Q2 of the secondary resist body 28 is biased with respect to the central axis Q1 of the primary resist body 24, the central axis P1 of the holding hole portion 16 is shifted from the central axis P2 of the relief hole portion 17. It can be formed in a state of being eccentrically arranged.

（剥離工程）
図８（ｄ）に示すように、母型２１から電鋳層３０と、一次および二次パターンレジスト２５・２９とを剥離したうえで、一次および二次パターンレジスト２５・２９を溶解除去することにより、図６に示すマスク本体１０を得る。得られたマスク本体１０の外周縁に枠体１１を接着剤で接着して、両者１０・１１を不離一体的に接合することにより、配列用マスク１を得る。 (Peeling process)
As shown in FIG. 8(d), the electroformed layer 30 and the primary and secondary pattern resists 25 and 29 are removed from the master mold 21, and then the primary and secondary pattern resists 25 and 29 are dissolved and removed. Thus, the mask body 10 shown in FIG. 6 is obtained. A frame 11 is adhered to the outer periphery of the obtained mask main body 10 with an adhesive, and the mask 1 for arraying is obtained by joining both 10 and 11 inseparably and integrally.

上記のように、導入孔部１５の断面形状を周方向において一側縁から対向する他側縁に向かって大から小に漸次変化するように形成すると、曲率の小さい側では、導電性ピラー２の導入案内作用を大きく発揮させ、曲率の大きい側では、保持孔部１６の高さ寸法Ｈ４を大きくして、保持孔部１６における導電性ピラー２の位置決め作用を大きく発揮させることができる。従って、導入孔部１５の周方向において部分的に導電性ピラー２を落とし込みやすくすることができ、さらに落とし込んだ導電性ピラー２を的確に位置決めできる配列通孔１２とすることができる。また、曲率の小さい側が同一方向に指向するように配列通孔１２を形成することにより、導電性ピラー２の落とし込み時に、スキージを曲率の小さい側から大きい側に向かって移動させることにより、より素早く配列通孔１２へ導電性ピラー２を落とし込んで、搭載作業をより短時間で終了できる。 As described above, when the cross-sectional shape of the introduction hole portion 15 is formed so as to gradually change from large to small in the circumferential direction from one side edge toward the opposite side edge, the conductive pillar 2 , and by increasing the height dimension H4 of the holding hole 16 on the side with a large curvature, the positioning action of the conductive pillar 2 in the holding hole 16 can be largely exhibited. Therefore, the conductive pillars 2 can be easily dropped partially in the circumferential direction of the introduction hole portion 15, and furthermore, the arranged through holes 12 can be formed in which the dropped conductive pillars 2 can be accurately positioned. In addition, by forming the array through holes 12 so that the side with the smaller curvature points in the same direction, the squeegee can be moved from the side with the smaller curvature toward the side with the larger curvature when the conductive pillar 2 is dropped, thereby making the squeegee move more quickly. By dropping the conductive pillars 2 into the array through holes 12, the mounting work can be completed in a shorter time.

本実施形態においては、曲率が一側縁から対向する他側縁に向かって大から小に漸次変化するように形成したが、導入孔部１５の周方向において曲率が大きい部分と、曲率が小さい部分とが滑らかに交互に形成されていてもよい。なお、曲率が大きい部分と小さい部分との間は、曲率が大から小へ、あるいは小から大へ漸次変化するように形成するとよい。この場合には、一次パターンニング工程において、逃げ孔部１７に対応する透光孔を花弁状に形成したガラスマスクからなるパターンフィルム２３を用いて、逃げ孔部１７に対応する一次レジスト体２４を有する一次パターンレジスト２５を形成する。その後の工程は、第１実施形態と同一である。このように、花弁状の一次レジスト体２４を形成することで、電鋳工程時に電着金属が一次レジスト体２４の上端縁を乗り越え、二次レジスト体２８に接触するタイミングを部分的に異ならせることができる。これにより、二次レジスト体２８に先に接触した電鋳金属の成長先端の縁部の曲率を大きくでき、その他の部分の成長先端の縁部の曲率を小さくできる。 In the present embodiment, the curvature is formed so that it gradually changes from large to small from one side edge to the opposite side edge. The portions may alternate smoothly. It should be noted that the portion between the large curvature portion and the small curvature portion should be formed such that the curvature gradually changes from large to small or from small to large. In this case, in the primary patterning process, a pattern film 23 made of a glass mask having petal-like translucent holes corresponding to the escape holes 17 is used to form a primary resist body 24 corresponding to the escape holes 17. A primary pattern resist 25 is formed. Subsequent steps are the same as in the first embodiment. By forming the petal-shaped primary resist body 24 in this manner, the electrodeposited metal crosses over the upper edge of the primary resist body 24 and contacts the secondary resist body 28 during the electroforming process, so that the timing of contact with the secondary resist body 28 is partially varied. be able to. As a result, the curvature of the edge of the growth tip of the electroformed metal that has come into contact with the secondary resist body 28 first can be increased, and the curvature of the edge of the growth tip of the other portion can be reduced.

なお、本実施形態の配列用マスク（メタルマスク）は、例えば導電性ボールの配列用マスク、導電性ペーストの印刷層を形成するスクリーン印刷用マスクなどのメタルマスクにも適用することができる。なお、他の各実施形態においても同様であることを補足する。 The arranging mask (metal mask) of the present embodiment can also be applied to a metal mask such as a conductive ball arranging mask and a screen printing mask for forming a printed layer of a conductive paste. In addition, it supplements that it is the same also in other each embodiment.

（第３実施形態）図９は、本発明に係る導電性ピラーの配列用マスクの第３実施形態を示す。本実施形態においては、図９に示すように、マスク本体１０の下面に柱状に形成した複数の支持突起３５を、逃げ孔部１７を避けるように一体に設けた点が先の第１実施形態と異なる。支持突起３５はマスク本体１０と同一の金属からなる素材で形成してもよいし、他の金属からなる素材で形成してもよい。また、銅や樹脂などの非磁性体で形成することもできる。このように、マスク本体１０の下面に支持突起３５を設けたので、ワーク３とマスク１とが接触するのを極力避けることができ、マスク１をワーク３上に載置することによるマスク１およびワーク３の傷つき等をより抑制することができる。また、マスク１の耐久性のより一層の向上を図ることができる。 (Third Embodiment) FIG. 9 shows a third embodiment of a mask for arranging conductive pillars according to the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 9, a plurality of columnar supporting projections 35 formed on the lower surface of the mask body 10 are integrally provided so as to avoid the escape hole portion 17, which is the same as in the first embodiment. different from The support projections 35 may be made of the same metal material as the mask main body 10, or may be made of another metal material. Moreover, it can also be formed of a non-magnetic material such as copper or resin. Since the support projections 35 are provided on the lower surface of the mask main body 10 in this way, contact between the work 3 and the mask 1 can be avoided as much as possible, and the mask 1 and the mask 1 can be displaced by placing the mask 1 on the work 3 . Damage to the workpiece 3 can be further suppressed. Moreover, the durability of the mask 1 can be further improved.

上記の実施形態では、支持突起３５は逃げ孔部１７を避けるように設けたが、図２の一点鎖線で示すワーク３のダイシングラインに対応する位置に等間隔おきに設けてもよく、また、ダイシングラインの交点に対応する位置にのみ設けてもよい。支持突起３５は柱状に限らず、リブ状に形成することができる。リブ状に形成する場合には、平行に配置される支持突起３５の一群を形成してもよいし、支持突起３５を格子状に形成してもよい。 In the above-described embodiment, the support projections 35 are provided so as to avoid the escape hole portion 17, but they may be provided at equal intervals at positions corresponding to the dicing lines of the workpiece 3 indicated by the dashed-dotted lines in FIG. They may be provided only at positions corresponding to intersections of dicing lines. The support protrusion 35 is not limited to a columnar shape, and may be formed in a rib shape. When forming in a rib shape, a group of supporting projections 35 arranged in parallel may be formed, or the supporting projections 35 may be formed in a grid pattern.

以上のように、上記各実施形態に係る導電性ピラーの配列用マスクによれば、ベルマウス状に形成した導入孔部１５で導電性ピラー２を導入案内して、導電性ピラー２を配列通孔１２へと円滑に落とし込むことができるので、ワーク３に対する導電性ピラー２の搭載作業を短時間で終了できる。また、ストレート孔状の保持孔部１６で配列通孔１２へ落とし込まれた導電性ピラー２を位置決めして、配列通孔１２内における導電性ピラー２の傾きやずれ動きを阻止できるので、ワーク３上の所定位置に導電性ピラー２を精度よく搭載できる。 As described above, according to the conductive pillar arranging mask according to each of the above-described embodiments, the conductive pillars 2 are introduced and guided through the introduction holes 15 formed in the shape of a bell mouth, and the conductive pillars 2 are arranged and passed through. Since the conductive pillar 2 can be smoothly dropped into the hole 12, the work of mounting the conductive pillar 2 on the work 3 can be completed in a short time. In addition, since the conductive pillars 2 dropped into the array through-holes 12 can be positioned by the straight hole-shaped holding holes 16 to prevent the conductive pillars 2 from tilting or shifting within the array through-holes 12, the work can be The conductive pillar 2 can be mounted at a predetermined position on the 3 with high accuracy.

上記の各実施形態では、導入孔部１５の断面形状は四半円弧状に形成したが、楕円の四半円弧状、あるいは部分外突円弧状であってもよい。逃げ孔部１７は、ストレート孔状に限らず、円錐台孔状、段付き孔状に形成することができる。段付き孔状に形成する場合には、一次レジスト体２４を２度に分けて階段状に形成すればよい。 In each of the above-described embodiments, the introduction hole portion 15 has a cross-sectional shape of a quarter arc, but it may be a quarter arc of an ellipse or a partially convex arc. The relief hole portion 17 is not limited to a straight hole shape, and can be formed in a truncated cone shape or a stepped hole shape. When forming a stepped hole, the primary resist body 24 may be divided into two steps and formed stepwise.

２導電性ピラー（対象物）
３ワーク
１０マスク本体
１２通孔
１５導入孔部
１６保持孔部
１７逃げ孔部
２１母型
２４一次レジスト体
２５一次パターンレジスト
２８二次レジスト体
２９二次パターンレジスト
３０電鋳層
Ｄ１開口径
Ｄ３開口径
Ｈ１導入孔部と保持孔部の合計高さ寸法
Ｈ２逃げ孔部の高さ寸法
Ｈ３導入孔部の高さ寸法
Ｈ４保持孔部の高さ寸法
Ｑ１一次レジスト体の中心軸
Ｑ２二次レジスト体の中心軸 2 Conductive pillar (object)
3 Workpiece 10 Mask main body 12 Through hole 15 Introduction hole 16 Holding hole 17 Escape hole 21 Master mold 24 Primary resist body 25 Primary pattern resist 28 Secondary resist body 29 Secondary pattern resist 30 Electroforming layer D1 Opening diameter D3 Open Diameter H1 Total height of introduction hole and holding hole H2 Height of escape hole H3 Height of introduction hole H4 Height of holding hole Q1 Central axis Q2 of primary resist body Secondary resist body central axis of

Claims

A metal mask in which through holes (12) corresponding to a predetermined pattern are provided in a mask body (10),
The through hole (12) has one side edge and the other side edge,
In a cross-sectional view of the mask body (10) in the thickness direction, the inner surface of the one side edge of the through hole (12) gradually increases toward the other side edge of the through hole (12). A metal mask having surfaces with increasing distances from the surface of the metal mask.

2. The metal mask according to claim 1, wherein the surface of the mask body (10) whose distance from the surface increases faces the other side edge of the through hole (12).

The through hole (12) includes an introduction hole portion (15) that opens on the surface of the mask body (10) and a holding hole portion (16) that is provided below the introduction hole portion (15). 3. The metal mask according to claim 1, wherein said introduction hole (15) and said holding hole (16) are formed to communicate with each other.