JP5046719B2 - 配列用マスクとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半田バンプの作成に使用される、半田ボールの配列用マスクに関する。

近年の携帯電話やデジタルカメラなどの様々な機器の小型化、高機能化に伴い、ＬＳＩやＬＳＩパッケージの電子部品の小型化を実現するバンプ・ピッチの微細化技術、および高精度接続技術への要求が急速に高まっている。このようなＬＳＩやＬＳＩパッケージの実装面積の縮小化に対応し得る接続方法としては、半田バンプを溶融させて接続するフリップチップ接続が広く知られている。かかるフリップチップ接続における半田バンプの形成方法としては、半田ボールを用いたＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）と称される方法が知られている。このＢＧＡ方式では、ウエハやフレックス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・搭載する配列工程と、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。

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、吸着ヘッドを使用した吸着方式とマスクを用いた振込方式がある。後者の方式では、電子部品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、マスクの上に置か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吸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。

以上のようなマスクを用いた振込方式においては、マスク側の特に通孔にフラックスが付着すると、通孔内に挿入された半田ボールがワークに捕捉されずにマスク側に捕捉され、その結果、半田ボールがマスク側に残留して、半田ボールの搭載不良を引き起こすおそれがある。そのため、前述の配列工程においては、マスクはワークに対して所定の対向間隙を有する離間姿勢に姿勢保持しておく必要がある。

このようにマスクを離間姿勢に保つ方法としては、特許文献１のように、通孔を有するマスク本体の下面に多数本の支持用突起を設ける方法がある。特許文献１に係るマスクでは、支持用突起の突出寸法は同一寸法に設定されており、ワーク上にマスクを設置した状態において、全ての支持用突起の下端がワークの上面に当接することで、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

本発明者等の知見によれば、ワークが特に薄板状のものであるとうねりを有しているので、マスクは可撓性を有するものであるほうが、ワークに対して追随性良くマスクを載置でき、各通孔内に半田ボールを効率的に漏れなく投入することが可能であると考えている。

しかし、特許文献１の図８のように、均一な密度で支持用突起が形成されたマスクを用いた場合には、マスク本体は撓み難く、うねりを有するワークに対してマスクを追随性良く載置できず、マスクとワーク間にすき間が生じてしまい、精度良く半田ボールの投入作業をすることができない。

本発明の目的は、マスクに柔軟性を持たせることでマスクをワークにならって載置することができ、したがって、半田ボールの通孔への投入作業を効率的に漏れなく進めることができる配列用マスク、およびその製造方法を提供することにある。

本発明は、ワーク３上に複数個搭載された半導体チップ５の電極６の配列パターンに対応した多数独立の通孔１２を有し、前記通孔１２内に半田ボール２を振り込むことで、前記ワーク３上の前記電極６に前記半田ボール２を搭載する配列用マスクであって、前記各半導体チップ５に対応し、前記通孔１２からなるパターン領域１３と、マスクの下面から突設された突起１５とを備えており、前記パターン領域１３は、マスクの盤面中央部に多数形成され、前記各パターン領域１３間にスペース１４が設けられており、前記突起１５は、前記各パターン領域１３内のみに形成されていることを特徴とする。

突起１５の形状としては、図示例のようなストレート状の円柱体に限られず、テーパー状を採ることができる。平面視で長方形状や線状であってもよい。本発明におけるワーク３の具体例としては、ウェハータイプのものも考えられるが、うねりが大きいワークに対して特に有効であり、例えばシリコン基板やガラスエポキシ基板などといった基板タイプに特に好適である。

マスク１の外周縁に補強用の枠体１１を設けても良い。その場合、マスク１が、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ることが好ましい。かかる応力の付与は、マスク１となる電鋳層を作成する際の電鋳槽中に添加する第２種光沢剤中のカーボンの含有比率を調製することで実現できる。さらに、母型３０を４２アロイやインバー、ＳＵＳ４３０（ステンレス）その他の低熱線膨張係数の材質からなるものとしたうえで、マスク１となる電鋳層の形成時における電鋳槽内の温度が高くなることで、かかる温度差に起因して、母型３０と母型３０上に形成されるニッケルやニッケル合金等の電着金属との熱膨張係数の差によって、母型３０から剥離したマスク１となる電着層が常温時には内方側に収縮するように設定することによっても実現できる。

図９（ｃ）に示すように、突起１５は、非磁性体で形成することができる。図示例では、レジストで突起１５を形成している。尤も、レジスト以外の樹脂や銅、アルミといった金属で形成してもよく、本発明は当該概念をも含む。

また、前記パターン領域１３外に応力緩和部８が形成されていることを特徴とする。応力緩和部８は、突起１５が実質的に形成されていない箇所に形成するのが好ましい。

また本発明は、ワーク３上に複数個搭載された半導体チップ５の電極６の配列パターンに対応した多数独立の通孔１２と、前記各半導体チップ５に対応し、前記通孔１２からなるパターン領域１３と、マスクの下面から突設された突起１５とを備え、前記パターン領域１３がマスクの盤面中央部に複数形成され、前記各パターン領域１３間にはスペース１４が設けられており、前記突起１５が前記各パターン領域１３内のみに形成されてあって、前記通孔１２内に半田ボール２を振り込むことで、前記ワーク３上の前記電極６に前記半田ボール２を搭載する配列用マスクの製造方法であって、母型３０の表面に、突起１５に対応するレジスト体３８ａを有する一次パターンレジスト３８を形成する工程と、レジスト体３８ａを用いて、母型３０上に電着金属を電鋳して、一次電鋳層３９を形成する第一の電鋳工程と、一次パターンレジスト３８を除去する工程と、一次電鋳層３９上に、通孔１２に対応するレジスト体４４ａを有する二次パターンレジスト４４を形成する工程と、レジスト体４４ａを用いて、母型３０及び一次電鋳層３９上に電着金属を電鋳して、突起１５を一体に有するマスクとなる二次電鋳層４５を形成する第二の電鋳工程と、二次パターンレジスト４４を除去するとともに、母型３０、一次電鋳層３９から二次電鋳層４５を剥離する工程とを含むことを特徴とする。

また本発明は、ワーク３上に複数個搭載された半導体チップ５の電極６の配列パターンに対応した多数独立の通孔１２と、前記各半導体チップ５に対応し、前記通孔１２からなるパターン領域１３と、マスクの下面から突設された突起１５とを備え、前記パターン領域１３がマスクの盤面中央部に複数形成され、前記各パターン領域１３間にはスペース１４が設けられており、前記突起１５が前記各パターン領域１３内のみに形成されてあって、前記通孔１２内に半田ボール２を振り込むことで、前記ワーク３上の前記電極６に前記半田ボール２を搭載する配列用マスクの製造方法であって、母型３０の表面に、通孔１２に対応するレジスト体７４ａを有する一次パターンレジスト７４を形成する工程と、レジスト体７４ａを用いて、母型３０上に電着金属を電鋳して、マスクとなる一次電鋳層７５を形成する第一の電鋳工程と、一次パターンレジスト７４を除去する工程と、一次電鋳層７５上に、突起１５となるレジスト体７７ａを有する二次パターンレジスト７７を形成する工程と、母型３０から一次電鋳層７５及び二次パターンレジスト７７を剥離する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の配列用マスクにおいては、マスク１とワーク３との対向間隙を形成する突起１５ａを形成されており、前記突起１５の形成密度はパターン領域１３内においてパターン領域１３外より大きくしてある。これによれば、突起１５を形成したことによるマスクの補強効果（強度の向上効果）が期待できる。また、突起１５によってワーク３との対向間隙を確実に確保できるとともに、突起１５が形成されていない部分によってマスク１に可撓性・柔軟性を付与することができる。したがって、パターン領域１３においてはワーク３に対してしっかりと載置できるとともに、パターン領域１３外によってマスク１をワーク３にならうように対応させることができるので、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できる。加えて、マスク１の特に通孔１２周縁及び壁面へのフラックス１７の付着に起因する半田ボール２の搭載不良の問題を確実に防ぐことができる。マスクの撓み過ぎによる通孔１２からの半田ボール２の抜け出し防止効果も期待できる。

さらに、前記突起１５をパターン領域１３内のみに形成するようにすれば当該作用効果はより顕著となる。

パターン領域１３外に、つまり突起１５が実質的に形成されていない部分に応力緩和部８を設ければ、ひずみを有するワーク３に対してマスク１を可及的にならわせることが可能となり、より半田ボール２の通孔１２への投入作業を効率的に漏れなく進めることができる。

マスク１の外周縁に、補強用の枠体１１が設ける場合、マスク１が、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されていると、周囲温度の変化に伴うマスク１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１の位置ズレの発生を防ぐことができる。また、マスク１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。

半田ボール２の搭載作業に際しては、配列用マスクは、磁力によってワーク３に対して、遊動不能に吸着保持される（特許文献１の図１、図５等を参照）。このため、突起１５が磁性体で形成されていると、当該突起１５がワーク３側（下方側）に強く引っ張られて、マスク１が不用意に撓み、その結果、電極６に対する通孔１２の位置がずれるおそれがある。

これに対して、突起１５を、銅、アルミニウム、樹脂等といった非磁性体で形成していると、マスク１に対して磁力が均一に働くことになるため、突起１５の形成箇所に係るマスク１が不用意に撓むおそれがなく、電極６に対する通孔１２の位置精度が向上する。特に、突起１５をレジストで形成していると、当該レジストの弾力性に由来するクッション作用が発揮され、突起１５がワーク３に当接した際に、ワーク３を損傷するおそれがない点で優れている。

本発明に係る配列用マスクの製造方法によれば、電鋳法により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。

（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１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、個々のチップとされる。

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、その他の電着金属を素材として電鋳方法によって形成されており、図１ではこのマスク１を囲むように枠体１１が装着されている。マスク１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１３が単数もしくは図示例のように多数形成されている。図１に示すように、各パターン領域１３の通孔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。

マスク１には、補強用の枠体１１が装着される。この枠体１１は、４２アロイ、インバー材、ＳＵＳ４３０等の低熱線膨張係数の材質からなる平板体であり、その盤面中央に、マスク１に対応する一つの四角形状の開口を備えており、一枚のマスク１を一枚の枠体１１で保持している。枠体１１は、マスク１よりも肉厚の成形品であり、マスク１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０．０５〜３．０ｍｍ程度とし、本実施形態においては０．５ｍｍに設定した。なお、マスク１の厚みは、使用する半田ボール２の径に合わせて設定し、マスク１の厚みは半田ボール２の径と同程度とするのが好ましい。

図２および図３に示すように、マスク１の下面側、すなわちワーク３に対する対向面側には、ワーク３との対向間隙を確保する突起１５が、下方向に突出状に設けられている。突起１５は、円柱状を呈しており、配列作業時においてワーク３の上面に常に当接してマスク１とワーク３との対向間隙を確保している。この突起１５は、マスク１のパターン領域１３が下方への撓み変形状態となって、マスク１の下面とワーク３の上面との接触を防止することを目的として形成される。また、突起１５は実質的にパターン領域１３内に形成されており、突起１５の形成密度は、パターン領域１３外よりパターン領域１３内の方が大きくなっている。ここで言う形成密度とは、平均密度のことであり、つまりパターン領域１３内に形成されている突起１５の形成平均密度がパターン領域１３外に形成されている突起１５の形成平均密度より大きいことを表している。そして、本発明では、パターン領域１３外とは各パターン領域１３間のスペース１４のことを言う。こうすることにより、パターン領域１３外によってワーク３が有するひずみにならってマスク１を載置できるように対応させることができる。図３に示すように、パターン領域１３外に突起１５に相当するものが少量形成されてあるマスクも本発明の概念に含まれる。また、図４に示すように、突起１５の形成密度はパターン領域１３内をパターン領域１３外より大きく保ちつつもパターン領域１３外にある突起１５もしくはこれに相当するものもできるだけ通孔１２付近に形成することで、マスク１において突起１５があるところとないところが明確になり、パターン領域１３外にてより柔軟良く対応させることができる。もちろん、図５に示すように、突起１５をパターン領域１３内のみに形成しても良い。

なお、図１の斜視図、および図２の縦断面図は、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。さらに言うと、図１等における通孔１２の開口寸法やマスク１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って実寸法とは大きく異なる。また、通孔１２の開口数も実際とは異なる。

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とが一致するように、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、ワーク３の下方に磁石を配置して、該磁石の磁力吸引力によりワーク３にマスク１を不離一体的に固定する。かかる固定状態において、突起１５の下端面がワーク３の表面に当接することで、マスク１は、図２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。ワーク３の表面が僅かにうねっている場合にも、突起１５の下端面をワーク３の表面に当接させて、該ワーク３の表面のうねりに合わせて、マスク１を不離一体的に固定することができる。

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。かかる半田ボール２の投入作業においては、突起１５が形成されていない部分で撓み変形して柔軟良くワーク３に対応するため、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。また、パターン領域１３の部分が下方に撓み変形しようとしても、突起１５がワーク３の表面に当接しているため、マスク１がワーク３に接触して、マスク１にフラックス１７が付着することがない。

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１に突起１５を形成したので、マスク１とワーク３との対向間隙を確実に確保できる。また、突起１５は、パターン領域１３内に実質的に形成されているので、ワーク３との対向間隙を確実に確保できるとともに、突起１５が実質的に形成されていないパターン領域１３外によって、ワーク３が有するひずみにならってマスク１を追随性良く載置できる。これにより、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１の外周縁に、補強用の枠体１１が設けられており、マスク１が、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されていると、周囲温度の変化に伴うマスク１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１の位置ズレの発生を防ぐことができる。また、マスク１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。

図６及び図７は本実施形態に係る配列用マスク１の製造方法を示す。まず、図６（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３６を形成する。このフォトレジスト層３６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３６の上に、突起１５に対応する透光孔３７ａを有するパターンフィルム３７（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６（ｂ）に示すように、第一突起に対応するレジスト体３８ａを有する一次パターンレジスト３８を母型３０上に形成した。

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６（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のレジスト体３８ａ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、一次電鋳層３９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３９を形成した（第一の電鋳工程）。次に、図６（ｄ）に示すごとく、一次パターンレジスト３８を除去する。一次電鋳層３９の表面に研磨処理を施しておくと良い。

次いで、図７（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４２を形成したうえで、当該フォトレジスト層４２の表面に、前記通孔１２に対応する透光孔４３ａを有するパターンフィルム４３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７（ｂ）に示すように、突起１５に対応するレジスト体４４ａを有する二次パターンレジスト４４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７（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体４４ａの高さの範囲内で、母型３０及びのレジスト体４４ａで覆われていない一次電鋳層３５の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層４５を形成した（第二の電鋳工程）。次に、二次パターンレジスト４４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４５を剥離することにより、図７（ｄ）および図２に示すようなマスク１を得た。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。

二次電鋳層４５、つまりマスク１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、電鋳法により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。突起１５を有するマスク１を一回の電鋳作業（第二の電鋳工程）により不離一体的に形成することができるので、突起１５を後付けする形態に比べて、該突起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。

（第２実施形態）
この第２実施形態に係る配列用マスクでは、突起１５が、レジスト体７７ａといった非磁性体で形成されている点が、先の第１実施形態と大きく相違する。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、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。

図８および図９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。まず、図８（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７１を形成する。このフォトレジスト層７１は、ネガタイプの感光性ドライフォトレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。ついで、フォトレジスト層７１の上に、通孔１２に対応する透光孔７２ａを有するパターンフィルム７２（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８（ｂ）に示すように、通孔１２に対応するレジスト体７４ａを有する一次パターンレジスト７４を母型３０上に形成した。

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７４ａの高さの範囲内で、母型３０のレジスト体７４ａ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７５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７５を形成した（第一の電鋳工程）。一次電鋳層７５の表面に研磨処理を施したのち、図８（ｄ）に示すように、レジスト体７４ａを溶解除去した。

次いで、図９（ａ）に示すように、一次電鋳層７５の表面上に、ソルダーレジスト層７６を形成した。このソルダーレジスト層７６は、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。次いで、周知の方法で露光、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９（ｂ）に示すごとく、突起１５に対応するレジスト体７７ａを有する二次パターンレジスト７７を一次電鋳層７５上に形成した。なお、二次パターンレジスト７７ａを形成した後にベーキングなどのといった脱落防止処理を行うことが好ましい。これにより、レジスト体７７ａと一次電鋳層７５との密着がより強固なものとなる。最後に、図９（ｃ）に示すように、母型３０から一次電鋳層７５、その表面に形成されたレジスト体７７ａを剥離することによって、レジスト体７７ａからなる突起１５を有する配列用マスクを得た。

このように突起１５を、樹脂といった非磁性体で形成していると、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の位置精度が向上する。特に、本実施形態のように突起１５をレジストで形成していると、当該レジストの弾力性に由来するクッション作用が発揮され、突起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い。なお。非磁性体には銅やアルミといった金属を含む。

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７６の粘着性を利用して、枠体１１を形成することができる。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７６を変質させて突起１５としているため、非磁性体の突起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。

（第３実施形態）
本実施形態に係る配列用マスクでは、パターン領域１３外において、応力緩和部８が形成されている点が、先の実施形態と大きく相違する。それ以外の点は、前記実施形態と同様であるので、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。

本実施形態のマスク１は、図１１に示すように、応力緩和部８を有している。この応力緩和部８は、図１２に示すように、突起１５が形成されていない一部分または全部に、つまり、マスク１のパターン領域１３外（スペース１４）といったパターン領域１３を除く箇所の一部または全部に実質的に形成されている。マスク１に応力緩和部８を有することで、ワーク３が有するひずみに対してより密着良く対応させることができる。この応力緩和部８の形状としては、例えば、図１３に示すような円状の孔から成るもの、四角状の孔から成るもの、メッシュ状のものといった種々のものが考えられるが、要はマスク１のテンションが均一になるようにされていれば良い。この応力緩和部８には半田ボール２が入り込んだり詰まったりして、ボール配列作業を妨げる場合があるので、応力緩和部８を構成する孔の径を半田ボール２の径より小さくするのはもちろんのこと、応力緩和部８に傾斜を設ける等によって対処するようにするのが好ましい。

なお、図１３（ｇ）では、稲妻状の線と相隣る線間に設けた孔によって形成したものを示しており、ひとつの稲妻状の線は引張方向Ｃとは異なる方向の屈曲線Ａ、Ｂ１、Ｂ２でつながれ、屈曲線Ａと屈曲線Ｂ１およびＢ２とが交差する２つの屈曲部で伸びやすくなっている。図１３（ｈ）では、くの字状の線と逆くの字状の線とを孔を介して交互に並べて形成したものを示している。引張時には、くの字状の線の屈曲部の角度および逆くの字状の線の屈曲部の角度が拡がることにより伸張量を得ることができ、また隣接するくの字状の線の点Ｐと逆くの字状の線４４ｃの点Ｐ′とは互いに逆方向に伸張力が加わるようにし、その合力で所定の引張方向に一致するようにしている。上記線として、全ての線を同一向きに連続して配置した状態の下で伸張力を加えると、応力緩和部が一方向に回転するような捩じり歪みを生じる傾向にあるが、上記のようにくの字状の線と逆くの字状の線とを交互に配置することにより、かかる不具合な傾向を抑制できる。図１３（ｉ）では、孔を介してＳ字状の線を形成したものを示しており、図１３（ｊ）では、孔を介してＣ字状の線と逆Ｃ字状の線とを交互に並べて形成したものを示している。これら図１３（ｉ）および図１３（ｊ）では、線が彎曲した形に形成されているため、伸張変形可能な長さを充分に確保でき、このことは逆に線幅を狭めなくて済むことになるため、伸張時の線切断事故を回避できて有利である。図１３（ｋ）では、孔を介して横倒Ｓ字状の線と横倒逆Ｓ字状の線とを交互に並べて形成したものを示している。このものでは線がＵターン状に戻ることによって上記各実施例のものよりも更に線長を長くすることができる。また、図１３（ｈ）ないし図１３（ｊ）では各線の接続点Ｐと接続点Ｑとを結ぶ線が、引張方向と平行になるように設定している。図１３（ｋ）では線の接続点Ｐと接続点Ｑとを結ぶ線が、引張方向と交差するように設定している。また、応力緩和部８はマスク１の周辺付近に一部または全周にわたって形成しても良い。図１４は、枠体１１を有するマスク１に応力緩和部８を設けているのを示す部分拡大図である。

係る応力緩和部８は、エッチングやレーザーにより形成することができるが、前記実施形態の製造方法にて、マスク１（二次電鋳層、一次電鋳層）を形成する前に、応力緩和部８に対応するレジストを有するパターンレジストを形成することで容易に形成できる。

上記実施形態においては、突起１５は、上下方向に均一な径寸法を有するストレート状の外周面を有する円柱状を呈していたが、本発明はこれに限られず、例えば、一方に行くに従って径寸法が小さくなるテーパー状に形成することができる。このような形態の突起１５に対応するレジスト体３８ａや、レジスト体７７ａをテーパー状とすることで実現できる。また、突起１５は、円柱状に限られず、例えば、平面視で四角形状（正方形状や長方形状）などにすることができ、その形状は問わない。通孔１５についても同様に、図示例のようにストレート状なものに限られず、テーパー状に形成することができ、通孔１２に対応するレジスト体４４ａや、レジスト体７４ａをテーパー状とすることで実現できる。形状も円柱状に限られず、例えば、平面視で四角形状（正方形状や長方形状）などにすることができ、その形状は問わない。

本発明に係るマスク１に枠体１１を配設する場合の方法としては、例えば図１０に示すように、接着剤１９やメッキ層２０により接合することができる。枠体１１の材質としては、実施形態に示すインバー材等のような金属材料のほか、できる限り被蒸着基板であるガラス等に近い低熱線膨張係数の材料、例えばガラスやセラミックのようなものを選択することができる。さらに、枠体１１が配設されたマスク１を引っ張り状態で、その外周縁に別途ステンレス、アルミ等の固定枠を周知の方法で固定しても良い。

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を模式的に示す縦断側面図である。 配列用マスクの突起の形成位置を説明するための平面図である。 配列用マスクの突起の形成位置を説明するための平面図である。 配列用マスクの突起の形成位置を説明するための平面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法を説明するための図である。 本発明に係る配列用マスクに枠体を配設する方法を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る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３実施形態に係る配列用マスクとワークとの位置関係を説明するための平面図である。 本発明の第３実施形態に係る配列用マスクを説明するための部分拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る配列用マスクの変形例を説明するための部分拡大図である。

符号の説明

１ マスク
２ 半田ボール
３ ワーク
６ 電極
８ 応力緩和部
１１ 枠体
１２ 通孔
１３ パターン領域
１５ 突起
３０ 母型
３６ フォトレジスト層
３７ パターンフィルム
３８ 一次パターンレジスト
３８ａ レジスト体
３９ 一次電鋳層
４２ フォトレジスト層
４３ パターンフィルム
４４ 二次パターンレジスト
４４ａ レジスト体
４５ 二次電鋳層
７１ フォトレジスト層
７２ パターンフィルム
７４ 一次パターンレジスト
７４ａ レジスト体
７５ 一次電鋳層
７６ フォトレジスト層
７７ 二次パターンレジスト
７７ａ レジスト体

Claims (5)

1. ワーク（３）上に複数個搭載された半導体チップ（５）の電極（６）の配列パターンに対応した多数独立の通孔（１２）を有し、前記通孔（１２）内に半田ボール（２）を振り込むことで、前記ワーク（３）上の前記電極（６）に前記半田ボール（２）を搭載する配列用マスクであって、
   前記各半導体チップ（５）に対応し、前記通孔（１２）からなるパターン領域（１３）と、マスクの下面から突設された突起（１５）とを備えており、
   前記パターン領域（１３）は、マスクの盤面中央部に複数形成され、前記各パターン領域（１３）間には、スペース（１４）が設けられており、
   前記突起（１５）は、前記各パターン領域（１３）内のみに形成されていることを特徴とする配列用マスク。
2. 前記スペース（１４）に応力緩和部（８）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の配列用マスク。
3. 前記突起（１５）が非磁性体で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の配列用マスク。
4. ワーク（３）上に複数個搭載された半導体チップ（５）の電極（６）の配列パターンに対応した多数独立の通孔（１２）と、前記各半導体チップ（５）に対応し、前記通孔（１２）からなるパターン領域（１３）と、マスクの下面から突設された突起（１５）とを備え、前記パターン領域（１３）がマスクの盤面中央部に複数形成され、前記各パターン領域（１３）間にはスペース（１４）が設けられており、前記突起（１５）が前記各パターン領域（１３）内のみに形成されてあって、前記通孔（１２）内に半田ボール（２）を振り込むことで、前記ワーク（３）上の前記電極（６）に前記半田ボール（２）を搭載する配列用マスクの製造方法であって、
   母型（３０）の表面に、突起（１５）に対応するレジスト体（３８ａ）を有する一次パターンレジスト（３８）を形成する工程と、
   レジスト体（３８ａ）を用いて、母型（３０）上に電着金属を電鋳して、一次電鋳層（３９）を形成する第一の電鋳工程と、
   一次パターンレジスト（３８）を除去する工程と、
   一次電鋳層（３９）上に、通孔（１２）に対応するレジスト体（４４ａ）を有する二次パターンレジスト（４４）を形成する工程と、
   レジスト体（４４ａ）を用いて、母型（３０）及び一次電鋳層（３９）上に電着金属を電鋳して、突起（１５）を一体に有するマスクとなる二次電鋳層（４５）を形成する第二の電鋳工程と、
   二次パターンレジスト（４４）を除去するとともに、母型（３０）、一次電鋳層（３９）から二次電鋳層（４５）を剥離する工程とを含むことを特徴とする配列用マスクの製造方法。
5. ワーク（３）上に複数個搭載された半導体チップ（５）の電極（６）の配列パターンに対応した多数独立の通孔（１２）と、前記各半導体チップ（５）に対応し、前記通孔（１２）からなるパターン領域（１３）と、マスクの下面から突設された突起（１５）とを備え、前記パターン領域（１３）がマスクの盤面中央部に複数形成され、前記各パターン領域（１３）間にはスペース（１４）が設けられており、前記突起（１５）が前記各パターン領域（１３）内のみに形成されてあって、前記通孔（１２）内に半田ボール（２）を振り込むことで、前記ワーク（３）上の前記電極（６）に前記半田ボール（２）を搭載する配列用マスクの製造方法であって、
   母型（３０）の表面に、通孔（１２）に対応するレジスト体（７４ａ）を有する一次パターンレジスト（７４）を形成する工程と、
   レジスト体（７４ａ）を用いて、母型（３０）上に電着金属を電鋳して、マスクとなる一次電鋳層（７５）を形成する第一の電鋳工程と、
   一次パターンレジスト（７４）を除去する工程と、
   一次電鋳層（７５）上に、突起（１５）となるレジスト体（７７ａ）を有する二次パターンレジスト（７７）を形成する工程と、
   母型（３０）から一次電鋳層（７５）及び二次パターンレジスト（７７）を剥離する工程とを含むことを特徴とする配列用マスクの製造方法。