JP5479959B2 - はんだバンプを有する配線基板の製造方法、はんだボール搭載用マスク - Google Patents

Description

本発明は、はんだボールを搭載することによってはんだバンプを形成する配線基板の製造方法、及び、はんだボールの搭載に用いられるはんだボール搭載用マスクに関するものである。

従来、ＩＣチップを搭載してなる配線基板（いわゆる半導体パッケージ）がよく知られている。ＩＣチップの底面には通常多数の端子が設けられており、それら端子との電気的な接続を図るための構造として、配線基板の主面上にははんだバンプを有するパッド（いわゆるＣ４パッド：Controlled Collapsed Chip Connectionパッド）が多数設けられている。なお、上記の配線基板にはんだバンプを形成する方法として、例えば、パッド上に搭載したはんだボールを加熱溶融させてはんだバンプを形成することが提案されている（例えば特許文献１参照）。以下、はんだバンプの形成方法の具体例を図１０に基づいて簡単に説明する。

まず、基板主面１０１上のバンプ形成領域Ｒ０内に形成された複数のパッド１０２に対して、フラックスを印刷塗布する。次に、複数の開口部１０３を有するはんだボール搭載用マスク１０４を基板主面１０１上に配置し、この状態で各開口部１０３を介して複数のパッド１０２上にはんだボール１０５を供給しかつ搭載させる（例えば特許文献１参照）。次に、リフローによりはんだボール１０５を加熱溶融させることにより、はんだバンプが形成される。

特開２００２−１５１５３９号公報（図１など）

ところが、基板１００の縁部１０６がマスク裏面１０７側にハネ上がることがある。この場合、はんだボール搭載用マスク１０４の一部が縁部１０６に押されて浮き上がるため、はんだボール搭載用マスク１０４と基板１００との間に隙間が生じてしまう。その結果、１つの開口部１０３内に２個のはんだボール１０５が入り込んだ状態となってはんだボール１０５がパッド１０２上から位置ズレする等の事態（いわゆるダブルボール）が発生しやすくなる。よって、所望とする位置にはんだバンプを正確に形成できなくなるため、不良品発生率が高くなって歩留まりが低下するという問題がある。

なお、最近では電子部品の小型化の流れを受けて、はんだボール１０５も小径化する傾向にあるが、この場合、複数のはんだボール１０５が開口部１０３内に入り込みやすくなる。そのため、ダブルボール等の発生に起因するはんだボール１０５の位置ズレといった問題がいっそう深刻になる可能性がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダブルボール等の発生を防止して所望とする位置にはんだバンプを正確に形成可能とすることにより、歩留まりを向上させることができる、はんだバンプを有する配線基板の製造方法を提供することにある。また、別の目的は、はんだバンプの形成に好適なはんだボール搭載用マスクを提供することにある。

上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基板主面上のバンプ形成領域内に複数のパッドが配置された基板を準備する基板準備工程と、マスク表面及びマスク裏面を有し、前記複数のパッドに対応する位置に前記マスク表面及び前記マスク裏面を貫通する貫通穴部が形成され、前記貫通穴部の外側領域でありかつ前記マスク裏面側において前記バンプ形成領域の外側領域に対応する位置に、前記基板主面に接触して前記基板を押さえる押さえ部が形成され、前記押さえ部の外側領域でありかつ前記マスク裏面側において前記基板の縁部に対応する位置に、前記縁部との接触を回避する凹部が形成されたはんだボール搭載用マスクを用い、このはんだボール搭載用マスクを前記基板主面側に配置した状態で前記貫通穴部を介して前記複数のパッド上にはんだボールを供給しかつ搭載させるボール搭載工程と、搭載された前記はんだボールを加熱溶融させてはんだバンプを形成するリフロー工程とを含み、前記貫通穴部は、前記マスク表面において開口するマスク表面側開口部と、前記マスク裏面において開口するマスク裏面側開口部とによって構成されており、前記マスク裏面側開口部の占有領域が、前記マスク表面側開口部の占有領域よりも大きくなっており、前記マスク裏面側開口部及び前記凹部は、ハーフエッチングにより同時に形成され、互いに等しい深さになっており、前記凹部は、軟質材料によって形成され、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を保持する保持部であることを特徴とする、はんだバンプを有する配線基板の製造方法がある。

従って、手段１によると、基板の縁部との接触を回避する凹部が形成されたはんだボール搭載用マスクを用いるため、縁部がマスク裏面側にハネ上がっていたとしても、縁部は、マスク裏面に接触せずに凹部内に収容されるようになる。その結果、縁部に押されることに起因したはんだボール搭載用マスクの浮き上がりが防止されるため、はんだボール搭載用マスクと基板との間に隙間が生じにくくなる。従って、ダブルボール等の発生に起因するはんだボールの位置ズレが起こりにくくなり、所望とする位置にはんだバンプを正確に形成できるようになるため、不良品発生率が低く抑えられ、製造される配線基板の歩留まりが高くなる。

以下、上記手段１に係るはんだバンプを有する配線基板の製造方法について説明する。

基板準備工程では、基板主面上のバンプ形成領域内に複数のパッドが配置された基板を準備する。基板材料は特に限定されず任意であるが、例えば、樹脂基板などが好適である。好適な樹脂基板としては、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる基板が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）との複合材料からなる基板を使用してもよい。その具体例としては、ガラス−ＢＴ複合基板、高Ｔｇガラス−エポキシ複合基板（ＦＲ−４、ＦＲ−５等）等の高耐熱性積層板などがある。また、これらの樹脂とポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料からなる基板等を使用してもよい。他の基板材料としては、例えば各種のセラミックなどを選択することもできる。なお、かかる基板の構造としては特に限定されないが、例えばコア基板の片面または両面にビルドアップ層を有するビルドアップ多層配線基板が好適である。

基板主面上のバンプ形成領域の位置及び数は特に限定されず任意であるが、例えばいわゆる多数個取り基板の場合には配線基板の取り数に相当する数だけバンプ形成領域が存在している。バンプ形成領域は基板における一方の主面のみに存在していてもよいが、他方の主面にも存在していてもよい。

バンプ形成領域内に配置される複数のパッドについて、その用途は限定されないが、例えばＩＣチップをフリップチップ接続するためのパッド（いわゆるＣ４パッド）であることがよい。即ち、フリップチップ接続のためのパッド上には、大きさの小さいＩＣチップの端子との電気的接続を図るために小さなはんだバンプを形成する必要があり、そのために小径のはんだボールが使用されることが多いからである。

続くボール搭載工程では、はんだボール搭載用マスクを用いてはんだボールの搭載を行う。ここで使用するはんだボール搭載用マスクは、マスク表面及びマスク裏面を有し、複数のパッドに対応する位置にマスク表面及びマスク裏面を貫通する貫通穴部が形成され、貫通穴部の外側領域でありかつマスク裏面側においてバンプ形成領域の外側領域に対応する位置に、基板主面に接触して基板を押さえる押さえ部が形成され、押さえ部の外側領域でありかつマスク裏面側において基板の縁部に対応する位置に、縁部との接触を回避する凹部が形成された構造を有している。

かかるはんだボール搭載用マスクは、金属、樹脂、セラミック等といった任意の材料を用いて作製されることが可能であるが、例えばステンレス、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属材料を用いて作製されることが好ましい。その理由は以下の通りである。即ち、はんだボール搭載用マスクにおいて貫通穴部を形成した箇所は、他の箇所に比べて低強度になっている。その一方で、はんだボール搭載用マスクは、搭載すべきはんだボールの直径に比較して余りに厚すぎても取扱性等の低下をきたすため、ある程度薄く平板状に形成する必要がある。その点、金属材料を選択した場合には、はんだボール搭載用マスクを薄く形成したときでも所定の強度を付与できるからである。

はんだボール搭載用マスクのマスク板厚は特に限定されないが、搭載すべきはんだボールの直径よりも若干大きいマスク板厚を有することが好ましく、具体的には搭載すべきはんだボールの直径よりも５μｍ以上２０μｍ以下だけ大きいマスク板厚を有する板材であることが好ましい。仮に、５μｍ未満であると、材料によってははんだボール搭載用マスクに十分な機械的強度が付与できないおそれがある。一方、２０μｍ超であると、はんだボールの位置決め精度が低下するおそれがある。

なお、貫通穴部は、マスク表面において開口するマスク表面側開口部と、マスク裏面において開口するマスク裏面側開口部とによって構成されることが好ましい。このようにすれば、マスク裏面側開口部の占有領域がバンプ形成領域よりも大きい場合に、バンプ形成領域の全体にフラックスを供給し、ボール搭載工程においてはんだボール搭載用マスクを配置したとしても、フラックスがマスク裏面に対して接触、付着しなくなる。ゆえに、はんだボール搭載用マスクによるはんだボールの持ち去りや位置ズレが起こりにくくなり、所望とする位置にはんだバンプを正確に形成することができる。

なお、貫通穴部は、マスク表面側開口部を複数有しており、複数のマスク表面側開口部は、マスク裏面側開口部の内底面において開口することが好ましい。この場合、それぞれのマスク表面側開口部内にはんだボールが１個ずつ入り込むように設定できるため、マスク裏面側開口部の占有領域をマスク表面側開口部の占有領域よりも大きくしたとしても、所定の位置にはんだボールを確実に搭載することができる。ゆえに、所望とする位置にはんだバンプを正確に形成できるため、不良品発生率が低くなって歩留まりが向上する。ここで、各マスク表面側開口部の形成方法としては、マスク形成材料に応じて、エッチング、ドリル加工、パンチング加工、レーザ加工などといった従来公知の任意の手法を採用することができる。これらマスク表面側開口部の内径は、搭載すべきはんだボールの直径よりも大きくなるように形成され、例えば搭載すべきはんだボールの直径よりも５μｍ以上１００μｍ以下だけ大きく形成されることが好ましい。仮に、５μｍ未満であると、マスク表面側開口部を介してはんだボールを確実に通過させることが困難になるおそれがある。一方、１００μｍ超であると、マスク表面側開口部を介してはんだボールを確実に通過させることができるものの、所定の位置にはんだボールを搭載しにくくなるおそれがある。さらに、バンプ形成領域内にある複数のパッドがファインピッチである場合に適用しにくくなってしまう。

また、凹部は、押さえ部の外側領域でありかつマスク裏面側において基板の縁部に対応する位置において開口する。なお、凹部は、縁部に沿って形成された溝部であることが好ましい。このようにした場合、マスク裏面において凹部が開口する面積を小さくすることができるため、凹部を形成した際のはんだボール搭載用マスクの強度低下を最小限に抑えることができる。

はんだボール搭載用マスクにマスク裏面側開口部及び凹部を形成する方法は、マスク材料に応じて適宜選択することが可能である。例えば金属材料を選択した場合、マスク裏面側開口部及び凹部は、ハーフエッチングにより同時に形成され、互いに等しい深さになっていることが、生産性及びコスト性の観点から好適である。なお、ハーフエッチング以外にも切削加工やプレス加工などの方法を採用することも可能である。

さらに、はんだボール搭載用マスクの好適な製造方法としては、例えば、ステンレス板を選択するとともに、そのステンレス板においてマスク裏面側となる面をハーフエッチングしてマスク裏面側開口部及び凹部を同時に形成した後、マスク裏面側開口部がある箇所の所定位置に対してレーザ孔あけ加工を施して複数のマスク表面側開口部を形成すること、が挙げられる。この製造方法の利点は、マスク裏面側開口部形成後の肉薄箇所に対して孔あけを行っているため、孔あけ時の加工負担が少なく、コスト性及び生産性を向上できることである。別の利点は、先に孔あけ加工をした後にマスク裏面側開口部を形成する場合に比べて、形状の良い複数のマスク表面側開口部を高い精度で形成できることである。

ボール搭載工程において使用されるはんだボールの大きさは特に限定されず、形成されるべきはんだバンプの用途に応じて適宜設定可能であるが、例えば、直径が２００μｍ以下のマイクロボールを用いることがよい。マイクロボールを用いた場合、いわゆるＣ４パッドのファイン化に対応して、小さなはんだバンプを比較的容易に形成することができるからである。また、微小かつ軽量のはんだボールを使用した場合、いわゆるダブルボールの発生といった本願特有の問題が起こりやすく、それゆえ上記手段を採用する意義が大きいからである。

はんだボールに使用されるはんだ材料としては特に限定されないが、例えば錫鉛共晶はんだ（Ｓｎ／３７Ｐｂ：融点１８３℃）が使用される。錫鉛共晶はんだ以外のＳｎ／Ｐｂ系はんだ、例えばＳｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇという組成のはんだ（融点１９０℃）などを使用してもよい。また、上記のような鉛入りはんだ以外にも、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ等の鉛フリーはんだを選択することも可能である。

そして、かかるはんだボール搭載用マスクを用いるとともに、このはんだボール搭載用マスクを基板主面側に配置した状態で貫通穴部（複数のマスク表面側開口部）を介して複数のパッド上にはんだボールを供給しかつ搭載させる。

続くリフロー工程では、各パッド上に搭載されたはんだボールを所定温度に加熱して溶融させることにより、所定形状のはんだバンプを形成する。以上のプロセスを経て、はんだバンプを有する配線基板が製造される。

上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、マスク表面及びマスク裏面を有し、前記マスク表面及び前記マスク裏面を貫通する貫通穴部が形成され、基板の基板主面側に配置した状態で、前記複数の貫通穴部を介して前記基板主面上にはんだボールを供給しかつ搭載させるはんだボール搭載用マスクであって、前記貫通穴部の外側領域における前記マスク裏面側に、前記基板主面に接触して前記基板を押さえる押さえ部が形成され、前記押さえ部の外側領域における前記マスク裏面側に、前記基板の縁部との接触を回避する凹部が形成され、前記貫通穴部は、前記マスク表面において開口するマスク表面側開口部と、前記マスク裏面において開口するマスク裏面側開口部とによって構成されており、前記マスク裏面側開口部の占有領域が、前記マスク表面側開口部の占有領域よりも大きくなっており、前記マスク裏面側開口部及び前記凹部は、ハーフエッチングにより同時に形成され、互いに等しい深さになっており、前記凹部は、軟質材料によって形成され、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を保持する保持部であることを特徴とするはんだボール搭載用マスクがある。

従って、手段２によると、はんだボール搭載用マスクに基板の縁部との接触を回避する凹部が形成されているため、縁部がマスク裏面側にハネ上がっている場合にはんだボール搭載用マスクを基板主面側に配置したとしても、縁部は、マスク裏面に接触せずに凹部内に収容されるようになる。その結果、縁部に押されることに起因したはんだボール搭載用マスクの浮き上がりが防止されるため、はんだボール搭載用マスクと基板との間に隙間が生じにくくなる。従って、ダブルボール等の発生に起因するはんだボールの位置ズレが起こりにくくなるため、はんだバンプの形成に好適なはんだボール搭載用マスクとなる。

本実施形態のはんだバンプを有する配線基板の概略図。 配線基板の製造方法を説明するための要部断面図。 配線基板の製造方法を説明するための要部断面図。 配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図。 配線基板の製造方法を説明するための要部平面図。 配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図。 配線基板の製造方法を説明するための要部断面図。 他の実施形態における配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図。 他の実施形態における配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図。 従来技術の問題点を示す要部拡大断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態の配線基板の製造方法を図１〜図７に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施形態の配線基板１０は、両面にビルドアップ層１５，１６を備える両面ビルドアップ多層配線基板である。配線基板１０を構成するコア基板１７は、平面視略矩形状の板状部材であって、その複数箇所には図示しないスルーホール導体が形成されている。これらのスルーホール導体は、コア基板１７の上面側のビルドアップ層１５の導体と、コア基板１７の下面側のビルドアップ層１６の導体とを電気的に接続している。

ビルドアップ層１５の表面（第１基板主面１３）上には、平面視略矩形状のバンプ形成領域Ｒ１が設定され、バンプ形成領域Ｒ１内には、高さ８０μｍ〜１００μｍ程度のはんだバンプ６２が複数配置されている。これらのはんだバンプ６２は、ＩＣチップ７１の端子とのフリップチップ接続に用いられる、いわゆるＣ４用のバンプである。一方、ビルドアップ層１６の表面（第２基板主面１４）上にもバンプ形成領域（図示略）が設定され、そのバンプ形成領域内には、高さ４００μｍ〜６００μｍ程度のはんだバンプ６３が複数設けられている。これらのはんだバンプ６３は、図示しないマザーボード側の端子との電気的接続に用いられる、いわゆるＢＧＡバンプである。

本実施形態のビルドアップ層１５，１６は、いずれも同様の構造を有するものであるため、ここでは上面側のビルドアップ層１５のみについて詳細に説明する。図７に示されるように、ビルドアップ層１５は、層間絶縁層３１，３２と、銅めっき導体層４３，４４とを交互に積層してなる。層間絶縁層３１，３２は、いずれも厚さが約３０μｍであって、例えば連続多孔質ＰＴＦＥにエポキシ樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料からなる。また、第２層の層間絶縁層３２の表面には、複数のパッド２１がアレイ状に配置されている。さらに、層間絶縁層３２の表面はソルダーレジスト３３によってほぼ全体的に覆われている。このソルダーレジスト３３には、各パッド２１を露出させる開口部２２が形成されている。さらに、層間絶縁層３１，３２における所定箇所には、それぞれ銅めっきからなるフィルドビア導体４１，４２が設けられている。フィルドビア導体４１，４２は、パッド２１及び導体層４３，４４を相互に電気的に接続している。

次に、はんだバンプ６２，６３を有する配線基板１０の製造方法について説明する。

まず、基板準備工程を行い、第１基板主面１３上のバンプ形成領域Ｒ１内に複数のパッド２１が配置された基板１１を準備する（図２参照）。なお、この段階では、ソルダーレジスト３３の各開口部２２から各パッド２１が露出した状態となっている。

続くフラックス供給工程では、基板１１を図示しない従来周知の印刷装置にセットして、メッシュマスクを用いた印刷を行うことにより、第１基板主面１３側にフラックスＦ１を薄く均一に塗布する（図３参照）。このとき、バンプ形成領域Ｒ１よりも一回り大きな領域であるフラックスＦ１の供給領域Ｒ２の全体に、フラックスＦ１を塗布するようにする。

続くボール搭載工程では、はんだボール搭載用マスク５１を用いてはんだボール６１の搭載を行う（図４参照）。本実施形態では、はんだボール６１として、直径が約１００μｍのマイクロボールを用いている。また、はんだボール搭載用マスク５１は、マスク表面５２及びマスク裏面５３を有するステンレス板からなる。なお、はんだボール搭載用マスク５１は、搭載すべきはんだボール６１の直径よりも１０μｍ程度大きいマスク板厚（１１０μｍ）を有する板材である。また、マスク表面５２及びマスク裏面５３は、突出部分を有しない平坦面となっている。そして、はんだボール搭載用マスク５１において各パッド２１に対応する位置には、マスク表面５２及びマスク裏面５３を貫通する貫通穴部５４が形成されている。貫通穴部５４は、マスク表面５２において開口する複数のマスク表面側開口部５５と、マスク裏面５３において開口する１つのマスク裏面側開口部５６とによって構成されている。各マスク表面側開口部５５は、マスク表面５２に加えてマスク裏面側開口部５６の内底面５７においても開口しており、バンプ形成領域Ｒ１よりもかなり小さい占有領域Ｒ３を有する平面視円形状の貫通孔である（図４，図５参照）。各マスク表面側開口部５５は、搭載すべきはんだボール６１の直径よりも数十μｍ程度大きい内径（１３０μｍ〜１７０μｍ程度）を有している。また、各マスク表面側開口部５５は、マスク板厚の５０％の深さ（５５μｍ）に設定されている。一方、マスク裏面側開口部５６は、マスク裏面５３側においてバンプ形成領域Ｒ１に対応する位置に形成され、フラックスＦ１の供給領域Ｒ２よりも若干広い占有領域Ｒ４を有する平面視矩形状の貫通孔である（図４，図５参照）。よって、マスク裏面側開口部５６の占有領域Ｒ４は、各マスク表面側開口部５５の占有領域Ｒ３よりも大きくなっている。また、マスク裏面側開口部５６は、マスク板厚の５０％の深さ（５５μｍ）に設定されている。

図４に示されるように、貫通穴部５４の外側領域であって、マスク裏面５３側においてバンプ形成領域Ｒ1（及びフラックスＦ１の供給領域Ｒ２）の外側領域に対応する位置には、押さえ部５８が形成されている。押さえ部５８は、マスク板厚と同じ厚さに設定されており、第１基板主面１３に接触して基板１１を押さえる機能を有している。そして、押さえ部５８の外側領域であって、マスク裏面５３側において基板１１の縁部１２に対応する位置には、縁部１２との接触を回避する溝部５９（凹部）が形成されている。溝部５９は、縁部１２に沿って形成されており、全体として矩形環状をなしている（図４，図５参照）。溝部５９は、縁部１２に生じたマスク裏面５３側へのハネ上がり部分（図４，図６に示す縁部１２）を収容可能になっている。なお、溝部５９の幅は、縁部１２の幅よりも若干大きく、本実施形態では２００μｍ程度に設定されている。また、溝部５９は、ステンレス板においてマスク裏面５３となる面をハーフエッチングすることにより、マスク裏面側開口部５６と同時に形成されるようになっている。このため、マスク裏面側開口部５６及び溝部５９は、互いに等しい深さになっている。

なお、本実施形態のはんだボール搭載用マスク５１は、マスク裏面側開口部５６及び溝部５９を同時に形成した後、マスク裏面側開口部５６の内底面５７にレーザ孔あけ加工を施して複数のマスク表面側開口部５５を形成する、という手順で製造されたものである。この製造方法によると、マスク裏面側開口部５６の形成後の肉薄箇所に対してマスク表面側開口部５５用の孔あけを行っているので、孔あけ時の加工負担が少なく、コスト性及び生産性を向上することができる。また、先に孔あけ加工を施した後にマスク裏面側開口部５６を形成する場合に比べて、形状の良いマスク表面側開口部５５を高い精度で形成することができる。しかも、機械的な加工ではなく光学的な加工を選択したことで、微細な孔を効率良く多数形成することができる。

そして、ボール搭載工程では、マスク裏面側開口部５６をフラックスＦ１の供給領域Ｒ２に対向させるとともに、溝部５９を基板１１の縁部１２に対向させた状態で、はんだボール搭載用マスク５１のマスク裏面５３を第１基板主面１３側にあるソルダーレジスト３３の表面に密着させて配置する（図４参照）。このとき、マスク裏面側開口部５６の内底面５７とソルダーレジスト３３の表面との間に空隙ができるため、フラックスＦ１がマスク裏面５３に接触、付着するような事態が回避される。また、溝部５９内に縁部１２に生じたハネ上がり部分が収容されるため、はんだボール搭載用マスク５１が縁部１２に押されて浮き上がるような事態が回避される。次に、はんだボール搭載用マスク５１のマスク表面５２側に、直径が約１００μｍのはんだボール６１を多数供給する。その結果、はんだボール６１が、マスク表面側開口部５５内に落ち込んで、マスク表面側開口部５５の直下にあるパッド２１上に載り、フラックスＦ１の粘着力によってパッド２１に仮固定される（図６参照）。即ち、ボール搭載工程を行うことにより、複数のはんだボール６１が貫通穴部５４を介して複数のパッド２１上に供給、搭載される。

続くリフロー工程では、基板１１を従来周知のリフロー炉内にセットし、各パッド２１上に搭載された各はんだボール６１を所定温度に加熱して溶融させる。その結果、図７に示す形状のはんだバンプ６２が形成される。なお、詳細な説明は省略するが、第２基板主面１４側へのはんだバンプ６３の形成もこれに準拠して行う。以上のプロセスを経て、はんだバンプ６２，６３を有する配線基板１０が製造される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の製造方法では、基板１１の縁部１２との接触を回避する溝部５９が形成されたはんだボール搭載用マスク５１を用いるため、縁部１２がマスク裏面５３側にハネ上がっていたとしても、縁部１２は、マスク裏面５３に接触せずに溝部５９内に収容されるようになる。その結果、縁部１２に押されることに起因したはんだボール搭載用マスク５１の浮き上がりが防止されるため、はんだボール搭載用マスク５１と基板１１との間に隙間が生じにくくなる。従って、ダブルボール（図１０参照）等の発生に起因するはんだボール６１の位置ズレが起こりにくくなり、所望とする位置にはんだバンプ６２，６３を正確に形成することができる。ゆえに、不良品発生率が低く抑えられ、製造される配線基板１０の歩留まりが高くなる。

（２）本実施形態では、貫通穴部５４がマスク表面側開口部５５とマスク裏面側開口部５６とによって構成され、マスク裏面側開口部５６の占有領域Ｒ４がフラックスＦ１の供給領域Ｒ２よりも大きくなっている。このため、供給領域Ｒ２にフラックスＦ１を供給し、ボール搭載工程においてはんだボール搭載用マスク５１を配置したとしても、フラックスＦ１がマスク裏面５３に対して接触、付着しなくなる。ゆえに、はんだボール搭載用マスク５１によるはんだボール６１の持ち去りや位置ズレが起こりにくくなり、所望とする位置にはんだバンプ６２を正確に形成することができる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態のはんだボール搭載用マスク５１では、貫通穴部５４が複数のマスク表面側開口部５５と１つのマスク裏面側開口部５６とによって構成されていた。しかし、１つのマスク表面側開口部５５と１つのマスク裏面側開口部５６とによって構成される開口部を複数形成し、それぞれのマスク裏面側開口部５６の占有面積を、それぞれのマスク表面側開口部５５の占有面積よりも大きくしてもよい。また、マスク裏面側開口部５６を省略し、各マスク表面側開口部５５をマスク表面５２及びマスク裏面５３の両方において開口させるようにしてもよい。

・上記実施形態では、はんだボール搭載用マスク５１のマスク裏面側開口部５６及び溝部５９をハーフエッチで形成していたが、これを切削加工などにより形成してもよい。また上記実施形態では、はんだボール搭載用マスク５１における複数のマスク表面側開口部５５をレーザ孔あけ加工により形成していたが、それらをドリル加工などにより形成してもよい。

・上記実施形態では、はんだボール搭載用マスク５１を金属材料により形成していたが、例えば樹脂材料により形成してもよい。この場合、金型成形時に、マスク表面側開口部５５、マスク裏面側開口部５６及び溝部５９を同時形成するようにしてもよい。

・上記実施形態では、搭載されるべきはんだボール６１として直径が約１００μｍのマイクロボールを用いたが、例えば直径が３００μｍ〜５００μｍ程度の比較的大きなはんだボールを用いることもできる。

・上記実施形態では、配線基板１０の備える複数のパッド２１が、ＩＣチップ７１をフリップチップ接続するためのパッドとなっていたが、ＩＣチップ７１以外の電子部品や別の配線基板をフリップチップ接続するためのパッドであってもよい。

・上記実施形態のはんだボール搭載用マスク５１では、マスク裏面５３において縁部１２に対応する位置に溝部５９が形成されていた。しかし、図８に示すはんだボール搭載用マスク８１のように、マスク裏面８３において縁部１２に対応する位置に、縁部１２に生じたマスク裏面８３側へのハネ上がり部分を保持する保持部８９を軟質材料によって形成してもよい。このようにした場合、保持部８９が縁部１２に押されて変形することで凹部が生じるため、縁部１２に押されることに起因したはんだボール搭載用マスク８１の浮き上がりが防止される。

・上記実施形態の製造方法では、マスク裏面５３において縁部１２に対応する位置に溝部５９を形成したはんだボール搭載用マスク５１が用いられていた。しかし、図９に示されるように、縁部１２に対応する位置を湾曲させることにより、縁部１２との接触を回避する凹部９９を形成したはんだボール搭載用マスク９１を用いてもよい。この場合、凹部９９の形成に伴って、マスク表面９２側に突出する突条９３が生じるため、はんだボール６１のはんだボール搭載用マスク９１外への脱落が突条９３によって防止される。

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）上記手段１において、前記基板準備工程後かつ前記ボール搭載工程後に、前記バンプ形成領域の全体にフラックスを供給するフラックス供給工程を行い、前記凹部は、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を収容することにより、前記縁部との接触を回避することを特徴とする、はんだバンプを有する配線基板の製造方法。

（２）上記手段１において、前記凹部は、軟質材料によって形成され、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を保持する保持部であることを特徴とする、はんだバンプを有する配線基板の製造方法。

１０…配線基板
１１…基板
１２…基板の縁部
１３…基板主面としての第１基板主面
２１…パッド
５１，８１，９１…はんだボール搭載用マスク
５２，９２…マスク表面
５３，８３…マスク裏面
５４…貫通穴部
５５…マスク表面側開口部
５６…マスク裏面側開口部
５７…マスク裏面側開口部の内底面
５８…押さえ部
５９…凹部としての溝部
６１…はんだボール
６２…はんだバンプ
９９…凹部
Ｒ１…バンプ形成領域
Ｒ３…マスク表面側開口部の占有領域
Ｒ４…マスク裏面側開口部の占有領域

Claims (4)

1. 基板主面上のバンプ形成領域内に複数のパッドが配置された基板を準備する基板準備工程と、
   マスク表面及びマスク裏面を有し、前記複数のパッドに対応する位置に前記マスク表面及び前記マスク裏面を貫通する貫通穴部が形成され、前記貫通穴部の外側領域でありかつ前記マスク裏面側において前記バンプ形成領域の外側領域に対応する位置に、前記基板主面に接触して前記基板を押さえる押さえ部が形成され、前記押さえ部の外側領域でありかつ前記マスク裏面側において前記基板の縁部に対応する位置に、前記縁部との接触を回避する凹部が形成されたはんだボール搭載用マスクを用い、このはんだボール搭載用マスクを前記基板主面側に配置した状態で前記貫通穴部を介して前記複数のパッド上にはんだボールを供給しかつ搭載させるボール搭載工程と、
   搭載された前記はんだボールを加熱溶融させてはんだバンプを形成するリフロー工程と
   を含み、
   前記貫通穴部は、前記マスク表面において開口するマスク表面側開口部と、前記マスク裏面において開口するマスク裏面側開口部とによって構成されており、
   前記マスク裏面側開口部の占有領域が、前記マスク表面側開口部の占有領域よりも大きくなっており、
   前記マスク裏面側開口部及び前記凹部は、ハーフエッチングにより同時に形成され、互いに等しい深さになっており、
   前記凹部は、軟質材料によって形成され、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を保持する保持部である
   ことを特徴とする、はんだバンプを有する配線基板の製造方法。
2. 前記貫通穴部は、前記マスク表面側開口部を複数有しており、
   複数の前記マスク表面側開口部は、前記マスク裏面側開口部の内底面において開口する
   ことを特徴とする請求項１に記載のはんだバンプを有する配線基板の製造方法。
3. 前記はんだボール搭載用マスクは、搭載すべきはんだボールの直径よりも５μｍ以上２０μｍ以下だけ大きいマスク板厚を有する板材であることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだバンプを有する配線基板の製造方法。
4. マスク表面及びマスク裏面を有し、前記マスク表面及び前記マスク裏面を貫通する貫通穴部が形成され、基板の基板主面側に配置した状態で、前記複数の貫通穴部を介して前記基板主面上にはんだボールを供給しかつ搭載させるはんだボール搭載用マスクであって、
   前記貫通穴部の外側領域における前記マスク裏面側に、前記基板主面に接触して前記基板を押さえる押さえ部が形成され、
   前記押さえ部の外側領域における前記マスク裏面側に、前記基板の縁部との接触を回避する凹部が形成され、
   前記貫通穴部は、前記マスク表面において開口するマスク表面側開口部と、前記マスク裏面において開口するマスク裏面側開口部とによって構成されており、
   前記マスク裏面側開口部の占有領域が、前記マスク表面側開口部の占有領域よりも大きくなっており、
   前記マスク裏面側開口部及び前記凹部は、ハーフエッチングにより同時に形成され、互いに等しい深さになっており、
   前記凹部は、軟質材料によって形成され、前記縁部に生じた前記マスク裏面側へのハネ上がり部分を保持する保持部である
   ことを特徴とするはんだボール搭載用マスク。

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