JP6456229B2 - Solder ball suction mask and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、半田ボール吸引装置に装着されて、半田ボールを真空吸着することで、ワーク上の所定位置に半田ボールを搭載する吸着用マスクと、所定の配列パターンに対応したボール用通孔を有し、このボール用通孔内に半田ボールを振り込むことで、ワーク上の所定位置に半田ボールを搭載する配列用マスクと、これらマスクの製造方法に関する。 The present invention provides a suction mask that is mounted on a solder ball suction device and vacuum-sucks the solder ball so that the solder ball is mounted at a predetermined position on the work, and a through hole for the ball corresponding to the predetermined array pattern. The present invention relates to an array mask in which solder balls are mounted at predetermined positions on a workpiece by swinging solder balls into the ball through holes, and a method of manufacturing these masks.
本発明では、電鋳法により半田ボールの吸引用マスクと配列用マスクを形成するが、このように吸引用マスクや配列用マスクを電鋳法で形成すること自体は、例えば特許文献1、2に開示されており、公知である。
In the present invention, the solder ball suction mask and the array mask are formed by electroforming. However, the formation of the suction mask and the array mask by the electroforming method is, for example,
特許文献1に記載の半田ボール吸着用マスクは、ベース層20と、ベース層20の一面側に形成された電着層21とを備え、これらベース層20と電着層21とに半田ボール3を吸引するための吸引孔18が開設されている。ベース層20と電着層21とのそれぞれは電鋳法により形成されており、電着層21の吸引孔18の内周面は、半田ボール3の球面に対応するアール状のメッキ面で形成されている。
The solder ball adsorption mask described in
特許文献2の半田ボールの配列用マスクは、所定の配列パターンに対応する多数個のボール用通孔12を有する平板状のマスク本体10と、マスク本体10の下面から突出して、ワーク3との対向間隙を確保する支持突起15とを備える。支持突起15は、マスク本体10に形成されたホルダー部16に埋め込み固定される脱落防止用のアンカー部20と、該アンカー部20に連設されて、マスク本体10の下面から突出する支柱部21とを備える。マスク本体10および支持突起15は、電鋳法により形成される。
The solder ball arrangement mask disclosed in
この種の半田ボールの吸引用マスクや配列用マスクでは、母型上に吸引孔、或いはボール用通孔に対応するレジスト体を形成したうえで、これらレジスト体の間の母型上に電着金属を電鋳することでマスク本体を形成している。このため、ワーク上の電極の狭ピッチ化に対応して、吸引孔やボール用通孔などの通孔のピッチ間隔の小さなマスクを形成しようとすると、母型上における隣り合うレジスト体の間隔寸法が小さくなり、これらレジスト体の間に露出する母型の表面積が小さくなるため、母型上における電着金属の厚み寸法を大きくして、マスク本体の厚み寸法を大きくすることが困難となる。以上より、従来における半田ボールの吸引用マスクや半田ボールの配列用マスク、およびこれらマスクの製造方法では、通孔の狭ピッチ化に対応しようとすると、マスク本体の厚み寸法を薄くせざるを得ず、その結果、マスク本体の強度不足という新たな問題が生じていた。 In this type of solder ball suction mask or array mask, a resist body corresponding to the suction hole or the through hole for the ball is formed on the mother mold, and then electrodeposition is performed on the mother mold between the resist bodies. The mask body is formed by electroforming metal. For this reason, when trying to form a mask with a small pitch interval of through holes such as suction holes and ball through holes corresponding to the narrowing of the pitch of the electrodes on the workpiece, the distance between adjacent resist bodies on the mother die Since the surface area of the mother die exposed between these resist bodies is reduced, it is difficult to increase the thickness dimension of the mask body by increasing the thickness dimension of the electrodeposited metal on the mother mold. As described above, in the conventional solder ball suction mask, solder ball array mask, and manufacturing method of these masks, the thickness of the mask body must be reduced in order to cope with the narrow pitch of the through holes. As a result, a new problem of insufficient strength of the mask body has occurred.
本発明の目的は、必要かつ十分な構造強度を有しながら、ワーク上の電極の狭ピッチ化に対応して、より狭い間隔で吸引孔、或いはボール用通孔を備えた、半田ボールの吸引用マスク、或いは半田ボールの配列用マスク、およびこれらマスクの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a suction of a solder ball having a suction hole or a through hole for a ball at a narrower interval corresponding to a narrow pitch of electrodes on a workpiece while having a necessary and sufficient structural strength. An object of the present invention is to provide a mask for manufacturing a solder or a mask for arranging solder balls, and a method for manufacturing these masks.
本発明は、マスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられている半田ボールの吸着用マスクを対象とする。吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で該マスク本体11と一体に形成されていることを特徴とする。
The present invention is directed to a solder ball suction mask in which a large number of suction through
補強突起13は、各吸着通孔12を囲む四角格子状に形成することができる。
The reinforcing
吸着用マスク6の下面が、各吸着通孔12を囲むように形成されたセル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とからなる段付き状に形成されており、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13が突出状に形成された構成を採ることができる。
The lower surface of the
各吸着通孔12に隣接して円錐状の補強突起13が形成されている構成を採ることができる。
A configuration in which a
本発明は、マスク本体61に、ボール用通孔62が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔62に半田ボール3を振り込むことで、基板1上の所定位置に半田ボール3を搭載するための半田ボールの配列用マスクを対象とする。ボール用通孔62の間のマスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63が、下方側に突出する状態で該マスク本体61と一体に形成されていることを特徴とする。
In the present invention, a large number of ball through
補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されている構成を採ることができる。
A configuration in which a guide recess 66 for guiding the
補強突起63が、各ボール用通孔62を囲む四角格子状に形成された構成を採ることができる。
It is possible to adopt a configuration in which the reinforcing
本発明は、電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている半田ボールの吸着用マスクの製造方法を対象とする。導電性の母型20の表面に吸着通孔12の形成位置に対応して、レジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を形成する工程と、母型20上に一次パターンレジスト26の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口25で囲む一次パターンレジスト26の上面に格子状の溝27を有する一次電鋳層28を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層28上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層28に形成された格子状の溝27に対応して、補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
In the present invention, a plurality of suction through-
本発明は、電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている半田ボールの吸着用マスクの製造方法を対象とする。導電性の母型20の表面に吸着通孔12の形成位置に対応して、レジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を形成する工程と、母型20上に一次パターンレジスト26の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口25を囲む一次パターンレジスト26の上面に一次電鋳層28を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層28上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。一次電鋳工程においては、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了し、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成されるとともに、該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成されるようになっている。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層に形成された凹溝43に対応して、平坦面40を有する補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
In the present invention, a plurality of suction through-
本発明は、電鋳法により形成されたマスク本体11に、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が上下貫通状に多数独立して設けられており、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体11と一体に形成されている吸着用マスクの製造方法を対象とする。導電性の母型20の表面に補強突起13の形成位置に対応して、レジスト凸部49を有する一次パターンレジスト50を形成する工程と、母型20上にレジスト凸部49の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト凸部49の上面に円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層52上に吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を形成する工程と、レジスト凸部33の高さを超えない範囲で、一次電鋳層52上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層35を一次電鋳層52および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト50・34を除去することで、二次電鋳層35である吸着用マスクを得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次電鋳層52に形成された円錐形の凹み51に対応して、円錐状の補強突起13が形成されるようになっていることを特徴とする。
In the present invention, a plurality of suction through-
本発明は、電鋳法により形成されたマスク本体61に、ボール用通孔62が上下貫通状に多数独立して設けられており、該ボール用通孔62に半田ボール3を振り込むことで、基板1上の所定位置に半田ボール3を搭載するマスクであり、ボール用通孔62の間のマスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63が、下方側に突出する状態で電鋳法により該マスク本体61と一体に形成されている半田ボールの配列用マスクの製造方法を対象とする。導電性の母型70の表面に、隣り合うボール用通孔62の形成位置の間にレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を形成する工程と、母型70上に一次パターンレジスト76の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の間に格子状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する一次電鋳工程と、一次電鋳層78上にボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を形成する工程と、レジスト凸部83の高さを超えない範囲で、一次電鋳層78上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する二次電鋳工程と、二次電鋳層85を一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次パターンレジスト76・84を除去することで、吸着用マスクとなる二次電鋳層85を得る工程とを含む。そして、二次電鋳工程において、一次パターンレジスト76に形成された格子状の溝77に対応して、補強突起63が形成されるようになっていることを特徴とする。
In the present invention, a large number of ball through
本発明に係る半田ボールの吸着用マスクにおいては、例えば電鋳法により吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に、構造強度を増強するための補強突起13を、下方側に突出する状態で該マスク本体11と一体に形成した。これによれば、補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。従って、例えば、半田ボール3を真空吸着させることにより、吸着用マスク6の盤面中央に大きな負荷が作用した場合にも、吸着用マスク6が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
In the solder ball suction mask according to the present invention, the reinforcing
加えて、このように、補強突起13を設けると、吸着用マスク6の強度アップを図ることができるので、マスク本体11における吸着通孔12のピッチ間隔を狭くしたことに伴う吸着用マスク6の強度低下を補って、必要且つ十分な構造強度を吸着用マスク6に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。なお、本発明に係る半田ボールの吸着用マスクは、電鋳法やエッチング法により形成できるが、直径寸法が板厚以下の孔の形成が可能であり板厚のコントロールが容易な電鋳法で形成することが好ましい。
In addition, when the reinforcing
補強突起13が、各吸着通孔12を囲む四角格子状に形成されていると、吸着通孔12の周方向の全体を補強突起13で囲むことができるので、吸着用マスク6の構造強度を格段に向上することができる。
If the reinforcing
吸着用マスク6の下面が、各吸着通孔12を囲むように形成されたセル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とからなる段付き状に形成されており、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13が突出状に形成されている構成を採ることができる。これによれば、補強突起13の水平方向の肉厚寸法を大きくすることができるので、補強突起13の強度アップを図って、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上が期待できる。
The lower surface of the
各吸着通孔12に隣接して、円錐状の補強突起13が形成されている構成を採ることができる。これによっても、補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。
A configuration in which a
本発明に係る半田ボールの配列用マスクにおいては、例えば電鋳法によりボール用通孔12の間のマスク本体61の下面側に、構造強度を増強するための補強突起63を、下方側に突出する状態で該マスク本体61と一体に形成した。これによれば、補強突起63をマスク本体61と一体に形成したことと相俟って、該補強突起63の突出分だけ、配列用マスク60の上下方向の厚みが増し、配列用マスク60の強度アップを図ることができる。また、基板1上に配列用マスク60を固定した状態において、補強突起63は、その下端部が基板1の表面に当接することで、基板1との対向間隔を確保するための支持突起としての役割も果たす。従って、例えば、多数個の半田ボール3が配列用マスク60の上面に乗せられて、配列用マスク60に大きな負荷が作用した場合にも、配列用マスク60が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
In the solder ball arrangement mask according to the present invention, the reinforcing
加えて、補強突起63を設けたことで、配列用マスク60の強度アップを図ることができるので、マスク本体61におけるボール用通孔62のピッチ間隔を狭くしたことに伴う配列用マスク60の強度低下を補って、必要かつ十分な構造強度を配列用マスク60に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。なお、本発明に係る半田ボールの配列用マスクは、電鋳法やエッチング法により形成できるが、直径寸法が板厚以下の孔の形成が可能であり板厚のコントロールが容易な電鋳法で形成することが好ましい。
In addition, since the
補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されていると、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に向かって移動案内させることができるので、迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内することができるので、各ボール用通孔62内により確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、各ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
If a
補強突起63が、各ボール用通孔62を囲む四角格子状に形成されていると、ボール用通孔62の周方向の全体を補強突起63で囲むことができるので、配列用マスク60の構造強度を格段に向上させることができる。
When the reinforcing
本発明に係る半田ボールの吸着用マスクにおいては、二次電鋳工程において、一次電鋳層28に形成された格子状の溝27に対応して、補強突起13が形成されるようにしたので、二次電鋳工程で、マスク本体11と補強突起13の両者を一体的に形成することができる。以上より、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
In the solder ball suction mask according to the present invention, the reinforcing
同様に、一次電鋳工程においては、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了し、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成されるとともに、該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成されるようになっており、二次電鋳工程において、一次電鋳層に形成された凹溝43に対応して、平坦面40を有する補強突起13が形成される構成を採ることができる。これによっても、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
Similarly, in the primary electroforming process, the electrodeposition is finished before the electrodeposited metals grown from the resist
同様に、一次電鋳工程においては、レジスト凸部49の上面に円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52が形成されるようになっており、二次電鋳工程において、一次電鋳層52に形成された円錐形の凹み51に対応して、円錐状の補強突起13が形成される構成を採ることができる。これによっても、一つの工程により、マスク本体11と補強突起13とが一体的に形成された吸着用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起13を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
Similarly, in the primary electroforming process, a
本発明に係る半田ボールの配列用マスクにおいては、二次電鋳工程において、一次電鋳層78に形成された格子状の溝77に対応して、補強突起63が形成されるようにしたので、二次電鋳工程で、マスク本体61と補強突起63の両者を一体的に形成することができる。以上より、一つの工程により、マスク本体61と補強突起63とが一体的に形成された配列用マスクを得ることができるので、製造工程の簡素化を図ることができ、補強突起63を形成したことに伴う製造工程の増加を抑えて、マスクの製造コストの増加を抑えることができる。
In the solder ball arrangement mask according to the present invention, the reinforcing
(第1実施例) 図1乃至図6を使って、本発明の第1実施例に係るマスク(半田ボールの吸着用マスク)(以下、単に「吸着用マスク」と記す。)を説明する。図2は、電子部品の基板1の電極2上に半田ボール3を運ぶ半田ボール搭載装置の吸着ヘッド4を示している。吸着ヘッド4は、下面が開口する角皿状のケース5を有し、ケース5の開口下面を塞ぐように、四角プレート状の吸着用マスク6が装着されている。ケース5は、ステンレス鋼などからなる金属成形品であり、四角形状の天壁7と、天壁7の外周から下方に伸びる周側壁8とを有する。天壁7の中央部には、パイプ9が上方向に向けて突設されている。このパイプ9は、図外の真空ポンプに接続されている。
First Embodiment A mask (solder ball suction mask) (hereinafter simply referred to as “suction mask”) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 2 shows a suction head 4 of a solder ball mounting apparatus that carries a
吸着用マスク6のマスク本体11には、半田ボール3を真空吸着するための吸着通孔12が、上下貫通状に多数独立して設けられている。図3に示すように、吸着通孔12は、平面視で縦横方向に複数個形成されており、その形成位置は、基板1側の電極2の個数、および配列ピッチに対応している。
The mask
以上のような半田ボールの搭載装置においては、吸着ヘッド4が図外の半田ボール供給部に蓄えられた半田ボール3を吸着用マスク6の吸着通孔12に真空吸着してピックアップし、基板1の上方へ移動して半田ボール3と電極2とを位置合わせしたうえで、吸着ヘッド4を下降させることにより半田ボール3を電極2上に着地させる。次に、真空ポンプを停止して、半田ボール3に対する真空吸着を解除したうえで、吸着ヘッド4を上昇させて、半田ボール3を電極2上に残して移動する。半田ボール3が載置された基板1は、リフロー装置の加熱炉に送られて加熱され、半田ボール3は溶解・固化されてバンプとなる。
In the solder ball mounting apparatus as described above, the suction head 4 picks up the
図1に示すように、吸着用マスク6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法により形成された一層構造のマスク本体11を主体とするものであり、マスク本体11に上下貫通状に多数独立して設けられた吸着通孔12と、吸着通孔12の間のマスク本体11の下面側に突出形成された補強突起13とを備える。図3に示すように、補強突起13は、平面視において、前後の縦方向に走る稜線14aと、左右の横方向に走る稜線14bとで構成される四角格子状に突出形成されており、マスク本体11の下面には、これら縦横の稜線14(14a・14b)で囲まれた多数個の四角形状(正方形状)のセル凹部15が形成されている。各吸着通孔12は、補強突起13の稜線14で区画されたセル凹部15の盤面中央に開設されている。各吸着通孔12は、上下の開口寸法が均一なストレート状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図4乃至図6は、第1実施例に係る吸着用マスク6の製造方法を示す。まず、図4(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型20の表面にフォトレジスト層21を形成する。フォトレジスト層21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する。次いで、フォトレジスト層21の上に、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな透光孔22を有するパターンフィルム23(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ24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4(b)に示すように、吸着通孔12(図1、図3参照)の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな多数個のレジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を母型20上に形成する。
4 to 6 show a method of manufacturing the
続いて、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト26の高さを超えて、母型20のレジスト開口25を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図4(c)に示すように、隣り合うレジスト開口25で囲まれた一次パターンレジスト26の上面に、断面V字状の溝27を有する一次電鋳層28を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型20のレジスト開口25を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層28は、一次パターンレジスト26の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト26を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図4(c)に示すように、一次電鋳層28の一次パターンレジスト26の上面の隣り合うレジスト開口25からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝27が形成される。
Subsequently, the mother die 20 is placed in an electroforming bath that has been bathed under a predetermined condition, and nickel or the like is electrodeposited on the exposed portion of the mother die 20 through the resist
次に、図5(a)に示すように、一次電鋳層28の上面の全体に、フォトレジスト層30を形成したうえで、当該フォトレジスト層30の表面に、吸着通孔12に対応する透光孔31を有するパターンフィルム32を密着させたのち、紫外光ランプ24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5(b)に示すように、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, a
続いて、母型20等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図6(a)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層28の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層28の上面に形成された格子状の溝27を埋めるように二次電鋳層35は成長するため、該二次電鋳層35の下面には、レジスト凸部33を囲むように格子状に補強突起13が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、格子状に凹部16が形成される。
Subsequently, the
最後に、二次電鋳層35を、一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、図6(b)および図1に示すような、二次電鋳層35のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
Finally, the
以上のように、第1実施例に係る吸着用マスク6によれば、マスク本体11の下面側に、下方側に突出するように補強突起13を形成したので、該補強突起13をマスク本体11と一体に形成したことと相俟って、該補強突起13の突出分だけ、吸着用マスク6の上下方向の厚みが増し、吸着用マスク6の強度アップを図ることができる。従って、半田ボール3を真空吸着させることにより、吸着用マスク6の盤面中央に大きな負荷が作用した場合にも、吸着用マスク6が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
As described above, according to the
第1実施例に係る吸着用マスク6によれば、補強突起13を設けたことで、吸着用マスク6の強度アップを図ることができるので、マスク本体11における吸着通孔12のピッチ間隔を狭くしたことに伴う吸着用マスク6の強度低下を補って、必要且つ十分な構造強度を吸着用マスク6に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。
According to the
補強突起13がマスク本体11の下面の全体に亘って形成されると共に、該補強突起13が前後の縦方向に連続的に走る稜線14aと、左右の横方向に連続的に走る稜線14bとからなる四角格子状に形成したので、部分的に補強突起を形成する構成、或いは非連続的に補強突起を形成する構成に比べて、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上を図ることができる。従って、この点でも電極2の狭ピッチ化に適した吸着用マスク6を得ることができる。
The reinforcing
吸着用マスク6は、一次電鋳層28上に電着金属を電鋳することで得られた二次電鋳層35であり、一回の電鋳工程(二次電鋳工程)により、マスク本体11と補強突起13の両者を一体に形成するため、マスク本体11と補強突起13とを別々の電鋳工程で作成する形態に比べて、マスク本体11と補強突起13との一体性に優れた吸着用マスク6を得ることができる。従って、補強突起13がマスク本体11から脱落するような不都合は生じず、より信頼性に優れた吸着用マスク6を得ることができる。また、吸着通孔12を有するマスク本体11と、該吸着通孔12を囲む補強突起13とを一体に電鋳工程で作成するため、再現性良く吸着用マスク6を作成することができる。
The
(第2実施例) 図7乃至図9に、本発明に係る半田ボールの吸着用マスクの第2実施例を示す。この第2実施例に係る吸着用マスク6では、図7および図8に示すように、マスク本体11には、各吸着通孔12を囲むように、円状のセル凹部15が凹み形成されており、吸着用マスク6の下面が、セル凹部15の内底面41と、該内底面41よりも下方に位置する平坦面40とで構成されている点が先の第1実施例と相違する。さらに、この第2実施例に係る吸着用マスク6では、セル凹部15を囲むように、平坦面40を有する補強突起13がマスク本体11と一体に形成されている点が、先の第1実施例と相違する。
Second Embodiment FIGS. 7 to 9 show a second embodiment of the solder ball suction mask according to the present invention. In the
以上のような構成からなる吸着用マスク6は、以下のように作成される。まず、先の第1実施例の図4(a)に示したように、母型20の表面にフォトレジスト層21を形成したのち、フォトレジスト層21の上に、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな透光孔22を有するパターンフィルム23を密着させたのち、紫外光ランプ24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4(b)に示すように、吸着通孔12の形成位置に対応して、該吸着通孔12よりも径寸法の大きな多数個のレジスト開口25を有する一次パターンレジスト26を母型20上に形成する。
The
続いて、図9(a)に示すように、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、母型20のレジスト開口25を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程においては、母型20のレジスト開口25を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層28は、一次パターンレジスト26の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト26を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、第1実施例と異なり、一次パターンレジスト26の上面で各レジスト開口25から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了するようにしており、これにて、図9(a)に示すように、隣り合うレジスト開口25からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト26の上面の一部には、一次電鋳層28で覆われず、一次パターンレジスト26が現出する露出部42が形成される。また、当該露出部42に対応して、一次電鋳層28には凹溝43が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 9A, the mother die 20 is placed in an electroforming tank bathed under a predetermined condition, and an electrodeposited metal such as nickel is exposed on the exposed portion of the mother die 20 through the resist
次に、図5(a)と同様の手順を採ることにより、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成したのち、母型20、一次電鋳層28等を、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図9(b)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層28の表面、および凹溝43にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層35を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、凹溝43を埋めるように二次電鋳層35は成長するため、該二次電鋳層35の下面には、レジスト凸部33を囲むように補強突起13が突出状に形成され、露出部42に対応して補強突起13の突出端には平坦面40が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、凹部16が形成される。
Next, a secondary pattern resist 34 having resist
最後に、二次電鋳層35を、一次電鋳層28および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト26・34を除去することで、図9(c)および図7に示すような、二次電鋳層35のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
Finally, the
以上のような構成からなる第2実施例に係る吸着用マスク6によれば、補強突起13をマスク本体11の下面の全体に亘って形成したので、部分的に補強突起を形成する構成に比べて、吸着用マスク6の構造強度の格段の向上を図ることができる。また、第2実施例に係る吸着用マスク6のように、補強突起13の突出端を平坦面40としてあると、第1実施例のように、補強突起13を縦横方向に走る稜線14からなる格子状とする形態に比べて、補強突起13の水平方向の肉厚寸法を大きくすることができるので、補強突起13の強度アップを図って、吸着用マスク6の構造強度を格段に向上できる。
According to the
(第3実施例) 図10乃至図14に、本発明に係る半田ボールの吸着用マスクの第3実施例を示す。この第3実施例に係る吸着用マスク6では、図10および図11に示すように、円錐状の補強突起13が多数個独立状に設けられている点が、先の第1実施例と相違する。図11に示すように、第3実施例に係る吸着用マスク6では、一つの吸着通孔12の前後の縦方向位置、或いは左右の横方向位置に、一対の補強突起13・13が配されている。換言すれば、一つの吸着通孔12に対して、前後の縦方向、或いは左右の横方向から挟むように、一対の補強突起13・13が配されている。
Third Embodiment FIGS. 10 to 14 show a third embodiment of the solder ball suction mask according to the present invention. The
以上のような構成からなる吸着用マスク6は、以下のように作成される。まず、図12(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型20の表面にフォトレジスト層46を形成したのちに、フォトレジスト層46の上に、補強突起13の形成位置に対応して、該補強突起13の基端部側の径寸法よりも大きな径寸法を有する透光孔47を有するパターンフィルム48(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ24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12(b)に示すように、補強突起13(図10、図11参照)の形成位置に対応して、該補強突起13よりも径寸法の大きな多数個のレジスト凸部49を有する一次パターンレジスト50を母型20上に形成する。
The
続いて、上記母型20を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト50を構成するレジスト凸部49の高さを超えて、母型20の露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図12(c)に示すように、レジスト凸部49の上面に、円錐形の凹み51を有する一次電鋳層52を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型20の露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層52は、レジスト凸部49の高さを超えると、上方向のみならず、レジスト凸部49の上面を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図12(c)に示すように、一次電鋳層52のレジスト凸部49の上面の盤面中央部に、円錐形の凹み51が形成される。
Subsequently, the mother die 20 is put in an electroforming tank bathed under a predetermined condition, and the exposed portion of the mother die 20 is exposed to an electric current such as nickel beyond the height of the resist
次に、図13(a)に示すように、一次電鋳層52の上面の全体に、フォトレジスト層53を形成したうえで、当該フォトレジスト層53の表面に、吸着通孔12に対応する透光孔31を有するパターンフィルム32を密着させたのち、紫外光ランプ24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13(b)に示すように、吸着通孔12に対応するレジスト凸部33を有する二次パターンレジスト34を一次電鋳層28の上面に形成する。
Next, as shown in FIG. 13A, a
続いて、母型20等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図14(a)に示すように、レジスト凸部33の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部33で覆われていない一次電鋳層52の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層55を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層52の上面に形成された円錐形の凹み51を埋めるように二次電鋳層55は成長するため、該二次電鋳層55の下面には、円錐状の補強突起13が形成される。また、補強突起13に対応して、二次電鋳層35の上面には、凹部16が形成される。
Subsequently, the
最後に、二次電鋳層55を、一次電鋳層52および母型20から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト50・34を除去することで、図14(b)および図10に示すような、二次電鋳層55のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
Finally, the
上記の一次電鋳工程において、先の第2実施例のように成長した電着金属どうしがレジスト凸部49上で接触する前に電着を終了するようにして、一次パターンレジスト50の一部が現出するようにすると、レジスト凸部49の上面の盤面中央部に截頭円錐状の凹みが形成される。こののち二次パターンレジスト34の形成工程、二次電鋳工程、および剥離の工程を順次行うことにより、二次電鋳層55の下面に、截頭円錐状の補強突起13が形成された二次電鋳層55のみからなる吸着用マスク6を得ることができる。
In the primary electroforming process, a part of the primary pattern resist 50 is formed such that the electrodeposition is completed before the electrodeposited metals grown as in the second embodiment contact on the resist
(第4実施例) 図15乃至図19を使って、本発明の第4実施例に係る半田ボールの配列用マスク(以下、単に「配列用マスク」と記す。)を説明する。図15に示すように、この配列用マスク60は、バンプ形成工程において、基板1の上面に設置されて、該基板1上に形成された電極2上に半田ボール3を搭載するためのものである。
Fourth Embodiment A solder ball array mask (hereinafter simply referred to as “array mask”) according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 15, this
図15に示すように、配列用マスク60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法により形成された一層構造のマスク本体61を主体とするものであり、マスク本体61に上下貫通状に多数独立して設けられたボール用通孔62と、ボール用通孔62の間のマスク本体61の下面側に突出形成された補強突起63と、補強突起63に対応してマスク本体61の上面側に凹み形成されたガイド凹部66とを備える。図15および図16に示すように、隣り合うボール用通孔62の間には、厚み寸法が均一であり、且つ上下面が平坦な領域65が形成されている。各ボール用通孔62は、上下の開口寸法が均一なストレート状に形成されている。
As shown in FIG. 15, the
図16(a)に示すように、補強突起63は、平面視において、左右方向において隣り合うボール用通孔62の間を通るように、前後の縦方向に走る稜線64aと、各ボール用通孔62の中心部を通るように、左右の横方向に走る稜線64bとで四角格子状に突出形成されている。すなわち、マスク本体61の下面には、これら縦横の稜線64(64a・64b)で構成される四角格子状の補強突起63が形成されている。
As shown in FIG. 16 (a), the reinforcing
マスク本体61の上面には、該マスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に導くためのガイド凹部66が形成されている。図16(b)に示すように、ガイド凹部66は、平面視において、左右方向において隣り合うボール用通孔62の間を通るように、前後の縦方向に走るガイド溝67aと、各ボール用通孔62の中心部を通るように、左右の横方向に走るガイド溝67bとで四角格子状に突出形成されている。すなわち、マスク本体61の上面には、これら縦横のガイド溝67(67a・67b)で構成される四角格子状のガイド凹部66が形成されている。
On the upper surface of the mask
図17乃至図19に、第4実施例に係る配列用マスク60の製造方法を示す。まず、図17(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型70の表面にフォトレジスト層71を形成する。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する。次いで、フォトレジスト層71の上に、領域65の形成位置に対応する透光孔72を有するパターンフィルム73(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ74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、領域65(図15、図16(a)(b)参照)の形成位置に対応する多数個のレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。すなわち、隣り合うボール用通孔62の形成位置の中間部分にレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。
17 to 19 show a method for manufacturing the
続いて、上記母型70を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト76の高さを超えて、母型70のレジスト開口75を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図17(c)に示すように、隣り合うレジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の上面に、断面V字状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型70のレジスト開口75を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層78は、一次パターンレジスト76の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト76を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、一次パターンレジスト76の上面で各レジスト開口75から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図17(c)に示すように、一次電鋳層78の一次パターンレジスト76の上面の隣り合うレジスト開口75からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝77が形成される。
Subsequently, the
次に、図18(a)に示すように、一次電鋳層78の上面の全体に、フォトレジスト層80を形成したうえで、当該フォトレジスト層80の表面に、ボール用通孔62に対応する透光孔81を有するパターンフィルム82を密着させたのち、紫外光ランプ74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18(b)に示すように、ボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を一次電鋳層78の上面に形成する。
Next, as shown in FIG. 18A, a
続いて、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図19(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層78の上面に形成された格子状の溝77を埋めるように二次電鋳層85は成長するため、該二次電鋳層85の下面には、レジスト凸部83を囲むように格子状に補強突起63が形成される。また、補強突起63に対応して、二次電鋳層85の上面には、格子状にガイド凹部66が形成される。
Subsequently, the
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図19(b)および図15に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
Finally, the
配列用マスク60を用いた半田ボール3の配列作業は、以下のような手順で行われる。まず、基板1上の電極2上にフラックスを印刷塗布したのち、ボール用通孔62と電極2とが一致するように、基板1上に配列用マスク60を位置合わせしたうえで、配列用マスク60を固定する。かかる固定状態においては、補強突起63の下端部が基板1の表面に当接することで、配列用マスク60は、図15に示すような基板1との対向間隔が確保された離間姿勢に姿勢保持される。すなわち、補強突起63は、基板1との対向間隔を確保するための支持突起としての役割も果たす。
The operation of arranging the
次に、配列用マスク60上に多数個の半田ボール3を供給し、スキージブラシを用いて配列用マスク60上で半田ボール3を分散させて、ボール用通孔62内に一つずつ半田ボール3を投入する。このとき、半田ボール3は、ガイド凹部66にガイドされながら、ボール用通孔62に向かって動くため、より迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に投入することができる。ボール用通孔62内に投入された各半田ボール3は、フラックスにより仮止め状に粘着保持される。半田ボール3が載置された基板1は、リフロー装置の加熱炉に送られて加熱され、半田ボール3は溶解・固化されてバンプとなる。
Next, a large number of
以上のように、第4実施例に係る配列用マスク60によれば、マスク本体61の下面側に、下方側に突出するように補強突起63を形成したので、該補強突起63をマスク本体61と一体に形成したことと相俟って、該補強突起63の突出分だけ、配列用マスク60の上下方向の厚みが増し、配列用マスク60の強度アップを図ることができる。従って、多数個の半田ボール3が配列用マスク60の上面に乗せられて、配列用マスク60に大きな負荷が作用した場合にも、配列用マスク60が撓み変形することを効果的に防止して、基板1の所定位置に精度良く半田ボール3を載置することができ、バンプ電極の高精度化に貢献できる。
As described above, according to the
第4実施例に係る配列用マスク60によれば、補強突起63を設けたことで、配列用マスク60の強度アップを図ることができるので、マスク本体61におけるボール用通孔62のピッチ間隔を狭くしたことに伴う配列用マスク60の強度低下を補って、必要かつ十分な構造強度を配列用マスク60に与えることができる。以上より、基板1上の電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。
According to the
補強突起63がマスク本体61の下面の全体に亘って形成されると共に、該補強突起63が前後の縦方向に連続的に走る稜線64aと、左右の横方向に連続的に走る稜線64bとからなる四角格子状に形成したので、部分的に補強突起を形成する構成、或いは非連続的に補強突起を形成する構成に比べて、配列用マスク60の構造強度の格段の向上を図ることができる。従って、この点でも電極2の狭ピッチ化に適した配列用マスク60を得ることができる。
The reinforcing
ガイド凹部66がマスク本体61の上面の全体に亘って形成されていると、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62に向かって移動案内させることができるので、迅速に半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内することができるので、各ボール用通孔62内に確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、各ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
When the
配列用マスク60は、一次電鋳層78上に電着金属を電鋳することで得られた二次電鋳層85であり、一回の電鋳工程(二次電鋳工程)により、マスク本体61と補強突起63の両者を一体に形成するため、マスク本体61と補強突起63とを別々の電鋳工程で作成する形態に比べて、マスク本体61と補強突起63との一体性に優れた配列用マスク60を得ることができる。従って、補強突起63がマスク本体61から脱落するような不都合は生じず、より信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。また、ボール用通孔62を有するマスク本体61と、該ボール用通孔62を囲む補強突起63とを一体に電鋳工程で作成するため、再現性良く配列用マスク60を作成することができる。
The
(第5実施例) 図20および図21に本発明に係る半田ボールの配列用マスクの第5実施例を示す。この第5実施例に係る配列用マスク60では、マスク本体61の上面に形成されていたガイド凹部66を廃して、マスク本体61の上面にガイド部88を突出状に形成した点が、先の第4実施例と相違する。
Fifth Embodiment FIGS. 20 and 21 show a fifth embodiment of the solder ball arrangement mask according to the present invention. In the
以上のような配列用マスク60は、二次電鋳層85を形成する二次電鋳工程において、第4実施例に比べてより高い位置まで二次電鋳層85を形成することで得ることができる。具体的には、先の第4実施例と同様に、母型70上への一次パターンレジスト76の形成工程(図17(b)参照)、一次電鋳層78を形成する一次電鋳工程(図17(c)参照)、およびレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84の形成工程(図18参照)を行う。次に、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図21(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。本実施例では、二次パターンレジスト84の形成工程において形成されるレジスト凸部83の高さ寸法を、先の第4実施例におけるそれよりも大きくしており、二次電鋳工程において形成される二次電鋳層85の高さ寸法(厚み寸法)も、先の第4実施例におけるそれよりも大きくしている。このように、二次電鋳工程において形成される二次電鋳層85の高さ寸法(厚み寸法)を大きくすると、一次電鋳層78の上面に形成された溝77からの距離が長くなるため、二次電鋳層85の上面には、該溝77の形状に沿った凹みは形成されず、逆に二次電鋳層85の上面を、上方に向けて膨出状に突出させて、ガイド部88を形成することができる。本実施例では、縦横方向に走る溝77に囲まれる位置にレジスト凸部83を形成している。
The
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図21(b)および図20に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
Finally, the
このように、マスク本体61の上面にガイド部88を突出状に形成した場合も、先のガイド凹部66としたとき(第4実施例)と同様の作用効果が得られる。すなわち、ガイド部88により半田ボール3をボール用通孔62側に移動案内することができるので、迅速に各ボール用通孔62内に半田ボール3を落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。
Thus, even when the
(第6実施例) 図22乃至図26に本発明に係る半田ボールの配列用マスクの第6実施例を示す。この第6実施例に係る配列用マスク60では、マスク本体61の下面に設けられて補強突起63を構成する前後の縦方向に走る稜線64aと左右の横方向に走る稜線64bのそれぞれが、各ボール用通孔62の中心部を通るように構成されている点が、先の第4実施例と相違する。同様に、この第6実施例に係る配列用マスク60では、補強突起63に対応して、マスク本体61の上面に設けられてガイド凹部66を構成する前後の縦方向に走るガイド溝67aと左右の横方向に走るガイド溝67bのそれぞれが、各ボール用通孔62の中心部を通るように構成されている点が、先の第4実施例と相違する。さらに、この第6実施例に係る配列用マスク60では、隣り合うボール用通孔62の間に形成されて、厚み寸法が均一であり、且つ上下面が平坦な領域65が、平面視で四角形状に形成されている点が、先の第4実施例と相違する。
(Sixth Embodiment) FIGS. 22 to 26 show a sixth embodiment of the solder ball arrangement mask according to the present invention. In the
図24乃至図26に、第6実施例に係る配列用マスク60の製造方法を示す。まず、図24(a)に示すように、ステンレスや銅等の導電性の金属からなる母型70の表面にフォトレジスト層71を形成する。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する。次いで、フォトレジスト層71の上に、領域65の形成位置に対応する透光孔72を有するパターンフィルム73(ガラスマスク)を密着させたのち、紫外光ランプ74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24(b)に示すように、領域65(図23参照)の形成位置に対応する多数個の四角正方形状のレジスト開口75を有する一次パターンレジスト76を母型70上に形成する。
24 to 26 show a method of manufacturing the
続いて、上記母型70を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、一次パターンレジスト76の高さを超えて、母型70のレジスト開口75を介した露出部分にニッケル等の電着金属を電鋳することにより、図24(c)に示すように、隣り合うレジスト開口75で囲まれた一次パターンレジスト76の上面に、断面V字状の溝77を有する一次電鋳層78を形成する(一次電鋳工程)。かかる一次電鋳工程において、母型70のレジスト開口75を介した露出部分から成長した電着金属で構成される一次電鋳層78は、一次パターンレジスト76の高さを超えると、上方向のみならず一次パターンレジスト76を覆うように縦横方向(水平方向)にも成長する。本実施例では、一次パターンレジスト76の上面で各レジスト開口75から成長した電着金属どうしが衝突した後も、これら成長した電着金属が所定の厚み寸法となるまで電着を続けるようにしており、これにて、図24(c)に示すように、一次電鋳層78の一次パターンレジスト76の上面の隣り合うレジスト開口75からの等距離位置には、縦横方向に格子状に走るように溝77が形成される。
Subsequently, the
次に、図25(a)に示すように、一次電鋳層78の上面の全体に、フォトレジスト層80を形成したうえで、当該フォトレジスト層80の表面に、ボール用通孔62に対応する透光孔81を有するパターンフィルム82を密着させたのち、紫外光ランプ74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25(b)に示すように、ボール用通孔62に対応するレジスト凸部83を有する二次パターンレジスト84を一次電鋳層78の上面に形成する。本実施例では、縦横方向に走る溝77の交差位置にレジスト凸部83を形成している。
Next, as shown in FIG. 25A, after a
続いて、母型70等を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図26(a)に示すように、レジスト凸部83の高さを超えない範囲内で、該レジスト凸部83で覆われていない一次電鋳層78の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層85を形成する(二次電鋳工程)。かかる二次電鋳工程においては、一次電鋳層78の上面に形成された格子状の溝77を埋めるように二次電鋳層85は成長するため、該二次電鋳層85の下面には、レジスト凸部83を囲むように格子状に補強突起63が形成される。また、補強突起63に対応して、二次電鋳層85の上面には、格子状にガイド凹部66が形成される。
Subsequently, the
最後に、二次電鋳層85を、一次電鋳層78および母型70から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト76・84を除去することで、図26(b)および図22に示すような、二次電鋳層85のみからなる配列用マスク60を得ることができる。
Finally, the
第6実施例に係る配列用マスク60によれば、マスク本体61の上面に、ボール用通孔62に向かって下り傾斜するようにガイド溝67a・67bからなるガイド凹部66を形成したので、該ガイド凹部66によりマスク本体61の上面に載置された半田ボール3をボール用通孔62内に落とし込むことができ、半田ボール3の投入作業の作業効率の向上を図ることができる。また、ガイド凹部66でボール用通孔62側に半田ボール3を移動案内させることができるので、各ボール用通孔62内に確実に半田ボール3を落とし込むことができ、したがって、ボール用通孔62に対する半田ボール3のボール落ちが生じ難く、信頼性に優れた配列用マスク60を得ることができる。
In the
1 基板
2 電極
3 半田ボール
6 吸着用マスク
11 マスク本体
12 吸着通孔
13 補強突起
15 セル凹部
20 母型
21 フォトレジスト層
22 透光孔
23 パターンフィルム
24 紫外光ランプ
25 レジスト開口
26 一次パターンレジスト
27 溝
28 一次電鋳層
30 フォトレジスト層
31 透光孔
32 パターンフィルム
33 レジスト凸部
34 二次パターンレジスト
35 二次電鋳層
40 平坦面
41 内底面
42 露出部
46 フォトレジスト層
47 透光孔
48 パターンフィルム
49 レジスト凸部
50 一次パターンレジスト
51 凹み
52 一次電鋳層
53 フォトレジスト層
55 二次電鋳層
60 配列用マスク
61 マスク本体
62 ボール用通孔
63 補強用突起
66 ガイド凹部
70 母型
71 フォトレジスト層
72 透光孔
73 パターンフィルム
74 紫外光ランプ
75 レジスト開口
76 一次パターンレジスト
77 溝
78 一次電鋳層
80 フォトレジスト層
81 透光孔
83 レジスト凸部
84 二次パターンレジスト
85 二次電鋳層
88 ガイド部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
マスク本体(11)の下面側に、構造強度を増強するための補強突起(13)が、下方側に突出する状態で該マスク本体(11)と一体に形成されていることを特徴とする半田ボールの吸着用マスク。 A suction mask in which a large number of suction through holes (12) for vacuum-sucking the solder balls (3) are provided in the mask body (11) in a vertically penetrating manner,
On the lower surface side of the mask body (11), the reinforcing projections to enhance the structural strength (13), characterized in that it is formed integrally with the mask body (11) in a state projecting downward Solder ball suction mask.
セル凹部(15)を囲むように、平坦面(40)を有する補強突起(13)が突出状に形成されている、請求項1記載の半田ボールの吸着用マスク。 The lower surface of the suction mask (6) has an inner bottom surface (41) of a cell recess (15) formed so as to surround each suction through hole (12), and a flat surface located below the inner bottom surface (41). It is formed in a stepped shape consisting of a surface (40),
The solder ball suction mask according to claim 1, wherein a reinforcing projection (13) having a flat surface (40) is formed in a protruding shape so as to surround the cell recess (15).
導電性の母型(20)の表面に吸着通孔(12)の形成位置に対応して、レジスト開口(25)を有する一次パターンレジスト(26)を形成する工程と、Forming a primary pattern resist (26) having a resist opening (25) on the surface of the conductive matrix (20) corresponding to the formation position of the suction through hole (12);
母型(20)上に一次パターンレジスト(26)の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口(25)で囲む一次パターンレジスト(26)の上面に格子状の溝(27)を有する一次電鋳層(28)を形成する一次電鋳工程と、An electrodeposited metal is electroformed beyond the height of the primary pattern resist (26) on the matrix (20), and a lattice-like groove (on the upper surface of the primary pattern resist (26) surrounded by the resist opening (25)) is formed. A primary electroforming step of forming a primary electroformed layer (28) having 27);
一次電鋳層(28)上に吸着通孔(12)に対応するレジスト凸部(33)を有する二次パターンレジスト(34)を形成する工程と、Forming a secondary pattern resist (34) having resist convex portions (33) corresponding to the suction through holes (12) on the primary electroformed layer (28);
レジスト凸部(33)の高さを超えない範囲で、一次電鋳層(28)上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層(35)を形成する二次電鋳工程と、A secondary electroforming step of forming a secondary electroformed layer (35) by electroforming an electrodeposited metal on the primary electroformed layer (28) within a range not exceeding the height of the resist convex portion (33); ,
二次電鋳層(35)を一次電鋳層(28)および母型(20)から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト(26・34)を除去することで、二次電鋳層(35)である吸着用マスクを得る工程とを含み、The secondary electroformed layer (35) is peeled off from the primary electroformed layer (28) and the matrix (20), and the primary and secondary pattern resists (26, 34) are removed to obtain the secondary electroformed layer. Obtaining a suction mask which is (35),
二次電鋳工程において、一次電鋳層(28)に形成された格子状の溝(27)に対応して、補強突起(13)が形成されるようになっていることを特徴とする半田ボールの吸着用マスクの製造方法。Solder characterized in that reinforcing protrusions (13) are formed corresponding to the lattice-shaped grooves (27) formed in the primary electroformed layer (28) in the secondary electroforming process. A method for manufacturing a mask for adsorbing balls.
導電性の母型(20)の表面に吸着通孔(12)の形成位置に対応して、レジスト開口(25)を有する一次パターンレジスト(26)を形成する工程と、Forming a primary pattern resist (26) having a resist opening (25) on the surface of the conductive matrix (20) corresponding to the formation position of the suction through hole (12);
母型(20)上に一次パターンレジスト(26)の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト開口(25)を囲む一次パターンレジスト(26)の上面に一次電鋳層(28)を形成する一次電鋳工程と、An electrodeposited metal is electroformed on the matrix (20) beyond the height of the primary pattern resist (26), and a primary electroformed layer (26) is formed on the upper surface of the primary pattern resist (26) surrounding the resist opening (25). 28) forming a primary electroforming process;
一次電鋳層(28)上に吸着通孔(12)に対応するレジスト凸部(33)を有する二次パターンレジスト(34)を形成する工程と、Forming a secondary pattern resist (34) having resist convex portions (33) corresponding to the suction through holes (12) on the primary electroformed layer (28);
レジスト凸部(33)の高さを超えない範囲で、一次電鋳層(28)上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層(35)を形成する二次電鋳工程と、A secondary electroforming step of forming a secondary electroformed layer (35) by electroforming an electrodeposited metal on the primary electroformed layer (28) within a range not exceeding the height of the resist convex portion (33); ,
二次電鋳層(35)を一次電鋳層(28)および母型(20)から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト(26・34)を除去することで、二次電鋳層(35)である吸着用マスクを得る工程とを含み、The secondary electroformed layer (35) is peeled off from the primary electroformed layer (28) and the matrix (20), and the primary and secondary pattern resists (26, 34) are removed to obtain the secondary electroformed layer. Obtaining a suction mask which is (35),
一次電鋳工程においては、一次パターンレジスト(26)の上面で各レジスト開口(25)から成長した電着金属どうしが接触する前に電着を終了し、隣り合うレジスト開口(25)からの等間隔距離に位置する一次パターンレジスト(26)の上面の一部には、一次パターンレジスト(26)が現出する露出部(42)が形成されるとともに、該露出部(42)に対応して、一次電鋳層(28)には凹溝(43)が形成されるようになっており、In the primary electroforming process, the electrodeposition is terminated before the electrodeposited metals grown from the resist openings (25) come into contact with each other on the upper surface of the primary pattern resist (26). An exposed portion (42) where the primary pattern resist (26) appears is formed on a part of the upper surface of the primary pattern resist (26) located at the interval distance, and corresponding to the exposed portion (42). In the primary electroformed layer (28), a concave groove (43) is formed,
二次電鋳工程において、一次電鋳層(28)に形成された凹溝(43)に対応して、平坦面(40)を有する補強突起(13)が形成されるようになっていることを特徴とする半田ボールの吸着用マスクの製造方法。In the secondary electroforming process, a reinforcing projection (13) having a flat surface (40) is formed corresponding to the concave groove (43) formed in the primary electroformed layer (28). A method of manufacturing a solder ball suction mask characterized by the above.
導電性の母型(20)の表面に補強突起(13)の形成位置に対応して、レジスト凸部(49)を有する一次パターンレジスト(50)を形成する工程と、Forming a primary pattern resist (50) having resist protrusions (49) on the surface of the conductive matrix (20) corresponding to the positions where the reinforcing protrusions (13) are formed;
母型(20)上にレジスト凸部(49)の高さを超えて電着金属を電鋳して、前記レジスト凸部(49)の上面に円錐形の凹み(51)を有する一次電鋳層(52)を形成する一次電鋳工程と、Primary electroforming having a conical recess (51) formed on the upper surface of the resist convex portion (49) by electroforming an electrodeposited metal on the matrix (20) exceeding the height of the resist convex portion (49). A primary electroforming step of forming the layer (52);
一次電鋳層(52)上に吸着通孔(12)に対応するレジスト凸部(33)を有する二次パターンレジスト(34)を形成する工程と、Forming a secondary pattern resist (34) having resist convex portions (33) corresponding to the suction through holes (12) on the primary electroformed layer (52);
レジスト凸部(33)の高さを超えない範囲で、一次電鋳層(52)上に電着金属を電鋳して、二次電鋳層(35)を形成する二次電鋳工程と、A secondary electroforming step of forming a secondary electroformed layer (35) by electroforming an electrodeposited metal on the primary electroformed layer (52) within a range not exceeding the height of the resist convex portion (33); ,
二次電鋳層(35)を一次電鋳層(52)および母型(20)から剥離するとともに、一次、二次のパターンレジスト(50・34)を除去することで、二次電鋳層(35)である吸着用マスクを得る工程とを含み、The secondary electroformed layer (35) is peeled off from the primary electroformed layer (52) and the matrix (20), and the primary and secondary pattern resists (50, 34) are removed to obtain the secondary electroformed layer. Obtaining a suction mask which is (35),
二次電鋳工程において、一次電鋳層(52)に形成された円錐形の凹み(51)に対応して、円錐状の補強突起(13)が形成されるようになっていることを特徴とする半田ボールの吸着用マスクの製造方法。In the secondary electroforming process, a conical reinforcing protrusion (13) is formed corresponding to the conical recess (51) formed in the primary electroformed layer (52). A method for manufacturing a solder ball suction mask.
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