JP7091519B2 - 配列用マスク - Google Patents

Description

本発明は、例えば半田バンプを形成するのに用いられる、配列用マスクに関する。

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

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

特開２００６－２８７２１５号公報

しかしながら、近年では電子機器の小型化に伴い、バンプの微小化が進んできている。つまり、バンプの微小化に伴って、マスクにおける通孔間隔寸法やパターン領域間隔寸法が狭くなり、通孔間やパターン領域間（パターン領域外周）に配される突起部自身の外形寸法も小さくなる傾向にあるため、マスクとワークとの対向間隔が狭まり、ワークの電極上に配されたフラックスがマスクに付着しやすくなる。特に、マスク本体の下面や通孔内面にフラックスが付着してしまうと、半田ボールの搭載不良が生じやすくなってしまう。本発明の目的は、半田ボールの搭載不良を防止できる配列用マスクを提供することにある。

本発明は、所定の配列パターンに対応した通孔１２内に半田ボール２を振り込むことで、ワーク３上の所定位置に半田ボール２を搭載する配列用マスクであって、通孔１２からなるパターン領域が多数形成されたマスク本体１０と、マスク本体１０のワーク３との対向面側に設けられた突起部１５とを備え、少なくともマスク本体１０下面に、コーティング層５０が形成されていることを特徴とする。また、マスク本体１０と突起部１５とは別体で形成されている。また、コーティング層５０は、マスク本体１０下面及び突起部１５表面を覆うように形成されている。このコーティング層５０は、１μｍ以下の厚さで形成すると良い。

また本発明は、通孔１２からなるパターン領域が多数形成されたマスク本体１０と、マスク本体１０のワーク３との対向面側に設けられた突起部１５とを備え、少なくともマスク本体１０下面に、コーティング層５０が形成された配列用マスクの製造方法である。まず、母型４０上に、レジスト体４１ａを有する一次パターンレジスト４１を形成する。次に、レジスト体４１ａを用いて、母型４０上に、一次電着層４２を形成する。次に、一次電着層４２上に、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。次に、一次電着層４２表面に、コーティング層５０を形成する。このコーティング層５０は、一次電着層４２の二次パターンレジスト４４を有する側の表面及び二次パターンレジスト４４の表面に形成すると良い。

本発明の配列用マスクによれば、マスク本体下面に、コーティング層が形成されているので、マスク本体下面にフラックスが付着したままの状態を防ぐことができる。また、マスク本体下面及び突起部表面を覆うようにコーティング層を形成することで、コーティング層が突起部の保護層としての機能を果たすことになり、突起部の脱落、変形、破損を防ぐことができる。

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

（第１実施形態）
図１乃至図３に、本発明の第１実施形態に係る半田ボールの配列用マスクを示す。この配列用マスク（以下、単にマスクと記す）１は、半田バンプ形成における半田ボール２の配列工程において使用に供されるものである。図２において、符号３は、マスク１による半田ボール２の搭載対象となるワークを示す。このワーク３は、例えば、ガラスエポキシ基板のベース４に複数個の半導体チップ５を搭載し、ワイヤボンドで配線した後トランスファモールド封止してなるものであり、半導体チップ５を囲むように、ワーク３の上面には、入出力端子である電極６が所定のパターンで形成されている。なお、ワーク３は、バンプの形成後に個片に切断され、個々のＬＳＩチップとされる。

図１に示すように、マスク１は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、銅やその他の金属を素材として形成されたマスク本体１０から成り、このマスク本体１０にはこれを囲むように枠体１１を装着することができる。マスク本体１０の盤面中央部には、各半導体チップ５に対応して、半田ボール２を投入するための多数独立の通孔１２からなるパターン領域が多数形成されている。図２に示すように、通孔１２は、ワーク３上における各半導体チップ５の電極６の配列位置に対応した配列パターンに対応している。半田ボール２は、５０μｍ以下の半径寸法を有するものであり、これに合わせて各通孔１２は、当該ボール２の半径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有する平面視で円形状に形成されている。

枠体１１は、アルミ、４２アロイ、インバー材、ＳＵＳ４３０等の材質からなる平板体であり、その盤面中央に、マスク本体１０に対応する一つの四角形状の開口を備えており、本実施形態では、一枚のマスク本体１０を一枚の枠体１１で保持している。枠体１１は、マスク本体１０よりも肉厚の成形品であり、マスク本体１０の外周縁と不離一体的に接合される。ここでは枠体１１の厚み寸法は、例えば０．０５～１．０ｍｍ程度とし、本実施形態においては０．５ｍｍに設定した。また、マスク本体１０の厚みは、好ましくは１０μｍ以上とし、本実施形態では２００μｍに設定した。

マスク本体１０（マスク１）の下面側、すなわちワーク３との対向面側には、下方向に突出状の突起部１５を設けることができる。詳しくは、図２及び図３に示すように、パターン領域間（パターン領域の外周）にこのパターン領域を囲むように突起部１５（桟１５ａ）を設けることができる。この突起部１５（桟１５ａ）は、図３のような連続的に設けたものでなくても良く、断片的に設けても良い。また、図４に示すように、パターン領域内の通孔１２が形成されていない位置に突起部１５（支柱１５ｂ）を設けることができる。また、隣り合うパターン領域間（パターン領域の外周）にパターン領域を囲むようにして設ける突起部１５の形状としては、桟１５ａに限らず、図５に示すように、支柱１５ｃであっても良い。係る突起部１５を設けていれば、配列作業時において、ワーク３の上面に当接してマスク本体１０とワーク３との対向間隙を確保できる。各々の突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｂ）においては、図２および図４に示すように、マスク本体１０の下面から突起部１５の先端に向かって先窄まるように形成されていることが好ましく、円錐台状を呈している。

突起部１５の形状としては、この他に図６に示すように、突起部１５の根元寸法がマスク本体１０の下面に向かうにつれて大きくなる末拡がり形状（突起部１５の根元から先端に向かうにつれて窄まっていく先窄まり形状）であって、側面が円弧状に形成されたものであっても良い。これにより、突起部１５の特に根元部１５”に応力が集中することにより生じる破損を防止できるとともに、マスク１をワーク３に載置した際に、仮に突起部１５にフラックス１７が付着したとしても、突起部１５の側面が円弧となっていることにより、フラックス１７の通孔１２への回り込みを防止できるので、通孔１２にフラックス１７が付着することによる半田ボール２の搭載不良を招くおそれをなくすことができる。なお、突起部１５の根元部１５”の終端位置については、マスク本体１０の下面の通孔１２付近に位置していることが好ましく、マスク本体下面１０ａと通孔内面１２ａとの交点に位置する形態、マスク本体下面１０ａ上の通孔１２から間隙をとったところに位置する形態が考えられる。また、突起部１５の側面は、凸状円弧でも凹状円弧でもどちらでも良く、凸状円弧とすれば強度の良いものになり、凹状円弧とすれば突起部１５側面のどの位置においてもフラックス１７が付着された電極６に近づく部分がない、つまり、フラックス１７が付着された電極６から一定距離を保った状態となって良い。さらに、突起部１５の先端部１５’及び／又は根元部１５”を円弧状に形成しても良く、これにより、突起部１５にフラックス１７が付着するおそれが可及的に減少する。

本マスク１においては、突起部１５の高さとマスク本体１０の厚みとの比が２対１以上とするのが好ましく、上記マスク本体１０の厚さが１０～３００μｍの範囲内においてこれを満足することがより好ましい。また、突起部１５は、アスペクト比（突起部１５における高さと先端寸法との比）が大きいものが好ましく、本実施形態ではアスペクト比３としている。また、突起部１５の根元寸法Ｌ２は、突起部１５の先端寸法Ｌ１の１．０～１．５倍とするのが好ましく、本実施形態では１．２倍に設定している。さらに、突起部１５の先端寸法Ｌ１と根元寸法Ｌ２と通孔１２間の幅寸法Ｌ３との比が１対１．２対１．４以上であることが好ましい。さらに、パターン領域から突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｃ）の根元までの寸法Ｌ４は、０．０１ｍｍ以上に設定することが好ましく、本実施形態では０．０２ｍｍとしている。係る条件により、フラックスの付着を可及的に防ぐことができる。この時、上述した突起部１５の先端寸法Ｌ１と根元寸法Ｌ２との比の関係及びパターン領域から突起部１５の根元までの寸法Ｌ４の関係を満足することにより、突起部１５の破損防止及びフラックスの付着防止を両立させることができる。さらには、パターン領域から突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｃ）の先端中心までの寸法をＬ５とした時、Ｌ１とＬ２とＬ５との比が１対３対２．５以上とすることにより、上記両立効果を最大限に活かすことができる。

ここでは、マスク本体１０と突起部１５が一体となったマスク１としているが、マスク本体１０と突起部１５とが別部材で一体的に形成されたものでも良い。これは、上記マスク１において、マスク本体１０を磁性体で形成し、突起部１５を非磁性体で形成すれば、磁石の磁力吸引によってワーク３にマスク１を固定する場合に、マスク１に対して磁力を均一に働かせることができるので、マスク１が不用意に撓むおそれがなく、ワークに良好に密着させることができ、電極６に対する通孔１２の位置合わせ精度を向上することができる。また、マスク１を取り外す際には、ワーク３と突起部１５が直接磁力結合しないので、版離れを良好にすることができる。係るマスク１は、例えば、マスク本体１０を磁性体金属（ニッケル、鉄等）によって形成し、突起部１５を非磁性体金属（銅、アルミなど）によって形成することで得られる。

また、突起部１５を非磁性体で形成するものにおいては、上記金属に限らず、樹脂やレジストによって形成したものでも良い。これにより、上記効果に加え、当該樹脂の弾力性に由来するクッション作用が発揮され、突起部１５がワーク３に当接した際に、ワーク３が損傷するおそれが少なくなる。なお、係る効果を顕著に奏するためには、マスク１において、突起部１５だけでなく、ワーク３と当接する部分の全てを樹脂で形成することが好ましい。また、突起部１５を樹脂で形成する場合、電鋳法でマスク本体１０を形成する時に使用するレジストと同じものを使用すれば、生産効率良く形成できる。

また、本マスク１においては、図２、図４、図６に示すように、マスク本体１０下面や通孔１２内面にコーティング層５０を設けている。コーティング層５０としては、撥水性を有するものが好ましく、その材質としては、フッ素樹脂、シリコン樹脂、乳剤、レジスト（液状）などがある。係るコーティング層５０を設けることにより、マスク本体１０下面や通孔１２内面にフラックスが付着してもフラックスを弾くことができ、マスク本体１０下面や通孔１２内面にフラックスが付着したままの状態を防止できる。なお、該コーティング層５０は、マスク本体１０上面に形成しても良いし、パターン領域間であって、突起部１５（桟１５ａ、支柱１５ｃ）間におけるマスク本体１０下面においては形成しなくて良い。要は、フラックスが付着すると半田ボールの搭載不良が生じやすい部分に形成するのが望ましく、マスク１をワーク上に載置した際に、電極６上に塗布されたフラックス１７と対面するマスク本体１０及び突起部１５の表面に形成することが望ましい。

なお、各図面は、実際のマスク１の様子を示したものではなく、それを模式的に示している。また、各図面における通孔１２の開口寸法やマスク本体１０等の厚み寸法等は、図面作成の便宜上、そのような寸法に示したものである。また、図３、図５において、符号１５で図示しているのは、突起部１５の下端面（先端面）であり、突起部１５の根元は図示していない。また、図３、図５においては、コーティング層５０は図示していない。

係るマスク１を用いた半田ボール２の配列作業は、以下のような手順で行われる。なお、この配列作業は、専用の配列装置（特許文献１の図１、図５等を参照）によって行われる。まず、ワーク３の電極６上にフラックス１７（図２参照）を印刷塗布する。次に、通孔１２と電極６が一致するように、ワーク３上にマスク１を位置合わせしたうえで、マスク１を固定する。かかる位置合わせ作業は、実際には枠体１１とワーク３との外周縁を位置合わせすることで行われる。位置合わせ作業が終了すると、該固定状態において、突起部１５の下端面がワーク３の表面に当接することで、マスク本体１０は、図２、図４、図６に示すようなワーク３との対向間隙が確保された離間姿勢に姿勢保持される。この時、ワーク３の下方に磁石を配置して、この磁石の磁力作用によって、マスク１をワーク３側に吸着させることもできる。

次に、マスク１上に多数個の半田ボール２を供給し、スキージブラシを用いてマスク１上で半田ボール２を分散させて、通孔１２内に一つずつ半田ボール２を投入する。これにて、電極６上に半田ボール２がフラックス１７によって仮止め状に粘着保持される。かかるスキージブラシを用いた半田ボール２の投入作業において、スキージブラシ圧がマスク１に大きくかかったとしても突起部１５によってマスク１が撓むことを防止でき、投入作業を作業効率良くスムーズに進めることができる。

以上のように、本実施形態に係るマスク１によれば、マスク本体１０とワーク３との対向間隙を形成する突起部１５を備えているので、突起部１５によってワーク３との対向間隙を確実に確保でき、通孔１２内への半田ボール２の投入作業を効率的に漏れなく進めることが可能となる。

マスク本体１０の外周縁に補強用の枠体１１を設けることができ、マスク本体１０をそれ自体に内方に収縮する方向の応力が作用するようなテンションを加えた状態で形成すれば、周囲温度の変化に伴うマスク本体１０の膨張分を、当該収縮方向へのテンションで吸収できる。これにて、ワーク３に対するマスク本体１０の位置ズレの発生を防ぐことができる。また、マスク本体１０の全体に均一なテンションを与えることができるので、ワーク３に対して半田ボール２を位置精度良く搭載させることができる。

次に、係る構成の配列用マスク１の製造方法を図７及び図８に示す。まず、例えば、導電性を有するステンレス製や真ちゅう鋼製の母型３０の表面にフォトレジスト層３１を形成する。このフォトレジスト層３１は、ネガタイプの感光性ドライフォトレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。ついで、図７（ａ）に示すごとく、フォトレジスト層３１の上に、突起部１５に対応する透光孔３２ａを有するパターンフィルム（ガラスマスク）３２を密着させたのち、紫外光ランプ３３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図７（ｂ）に示すように、先窄まり状の突起部１５に対応するレジスト体３４ａを有する一次パターンレジスト３４を母型３０上に形成した。この時、紫外線が透過しにくいフォトレジストを用いたり、露光量を弱めたりして、レジスト体３４ａにテーパを付けることが好ましい。続いて、上記母型３０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図７（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体３４ａの高さの範囲内で、母型３０のレジスト体３４ａで覆われていない表面にニッケルや銅等の電着金属を電鋳して、一次電鋳層３５を形成した。ここでは、母型３０の略全面にわたって、一次電鋳層３５を形成した（第一の電鋳工程）。次に、図７（ｄ）に示すごとく、一次パターンレジスト３４を除去する。ここで、一次電鋳層３５の表面に研磨処理を施しておくと良い。

次いで、図８（ａ）に示すごとく、一次電鋳層３５および母型３０の表面の全体に、フォトレジスト層３６を形成したうえで、当該フォトレジスト層３６の表面に、前記通孔１２に対応する透光孔３７ａを有するパターンフィルム（ガラスマスク）３７を密着させたのち、紫外光ランプ３３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図８（ｂ）に示すように、マスク本体１０に対応するレジスト体３８ａを有する二次パターンレジスト３８を一次電鋳層３５の表面に形成した。続いて、所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図８（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体３８ａの高さの範囲内で、母型３０及びのレジスト体３８ａで覆われていない一次電鋳層３５の表面にニッケルや銅等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層３９を形成した（第二の電鋳工程）。次に、二次パターンレジスト３８を溶解除去し、母型３０及び一次電鋳層３５から二次電鋳層３９を剥離する。最後に、マスク本体１０下面に対応する二次電鋳層３９の母型面側及び通孔１２内面に対応する二次電鋳層３９の二次パターンレジスト３８との対向面にコーティング層５０を形成することで、図８（ｅ）および図２に示すようなマスク１を得た。

こうして得られたマスク１に枠体１１を装着すれば、図１に示すような配列用マスク１が得られる。マスク１（二次電鋳層３９）は、それ自体に内方に収縮する方向の応力が作用するようなテンションを加えた状態で、枠体１１に保持することが可能である。かかる応力の付与は、例えば、枠体１１とマスク１との熱膨張係数の差を利用して、高温環境下でマスク１の外周縁に枠体１１の装着作業を行い、常温時ではマスク１を内方側に収縮させることで実現できる。

以上のようなマスク１の製造方法によれば、電鋳法を用いて高精度に配列用マスクを作製することができるので、半田ボール２を位置精度良くワーク３上に搭載させることができる。また、突起部１５を有するマスク１を一回の電鋳（第二の電鋳工程）により、マスク本体１０と突起部１５とを不離一体に形成するようにすれば、マスク本体１０と突起部１５とを別体で形成したものに比べて、該突起部１５の破損などの不都合が生じるおそれが少なく、信頼性に優れたマスク１を高精度に得ることができる点でも優れている。また、突起部１５をマスク本体１０の下面に近づくにつれて大きくなるよう先窄まり状に形成すれば、突起部１５の特に根元に応力が集中することが回避されるため、突起部１５の強度をしっかりと補強できつつ、突起部１５をフラックス１７が塗布された電極６から離間した状態で電極６間に当接できるので、電極６に塗布されたフラックス１７がマスク本体１０に付着することによる半田ボール２の搭載不良を防止することができる。この時、突起部１５の先端部１５’の寸法と根元部１５”の寸法との比を１対３以上とすること、突起部１５のアスペクト比を３以上とすることでより効果的となる。係る所望の寸法及びアスペクト比を有する突起部１５の作製は、レジストパターン３５の形状を調整することによって容易に得られる。

なお、係る構成のマスク１において、通孔１２及び突起部１５の形状はストレート状としてもテーパ状としても良い。ここで、通孔１２や突起部１５をテーパ状とする場合について具体的に説明すると、通孔１２においては、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先窄まり状のテーパを設けることで、半田ボール２を通孔１２内に誘い込みやすくなり、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先拡がり状のテーパを設けることで、マスク本体１０のワーク３との対向面側における通孔１２周縁にフラックスが付着されることを防止できる。また、突起部１５においては、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先窄まり状のテーパを設けることで、ワーク３上へのマスクの載置をしっかりとすることができ、マスク本体１０のワーク３との対向面側に向かって先拡がり状のテーパを設けることで、ワーク３の電極６が狭ピッチに配列された場合であっても、突起部１５の強度を確保しつつ、ワーク３上への突起部１５の当接をしっかりと対応することができる。かかる形状は、フォトレジスト層３１・３６の感光度や露光条件を変更することによって容易に得られる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る配列用マスクについて説明する。本実施形態では、図９に示すように、コーティング層５０がマスク本体１０下面だけでなく、突起部１５の表面にも形成されている。

本実施形態の配列用マスクによれば、突起部１５表面にもコーティング層５０が形成されているので、突起部１５に対してもフラックスの付着を防止できる。また、マスク本体１０下面、通孔１２内面、及び突起部１５表面にコーティング層５０を形成することで、仮に、通孔１２内面にフラックスが付着したとしても、フラックスを弾き、マスク本体１０下面及び突起部１５表面を介してワーク上に流すことができる。また、フラックス１７の通孔１２への回り込みをより確実に防止できる。

さらに、マスク本体１０下面及び突起部１５表面の全面を覆うようにコーティング層５０を形成することで、例えば、マスク本体１０と突起部１５とを別部材で形成した場合、両者間の接合強度が弱く（これは、バンプの微細化に伴って通孔間隔寸法やパターン領域間隔寸法が狭くなり、通孔間やパターン領域間（パターン領域外周）に配される突起部１５自身の外形寸法も小さくなる傾向にあるため、突起部１５とマスク本体１０との接合面積が小さくなることに起因する）、マスク１使用時に突起部１５が不用意に脱落、変形、破損するおそれがあるが、係る構成により、コーティング層５０が突起部１５の保護層として機能することになるので、突起部１５の脱落、変形、破損の防止にも寄与できる。なお、突起部１５の脱落、変形、破損を防ぐことに特化したい場合は、マスク本体１０の下面及び突起部１５の表面に、スパッタや無電解めっきによって金属層（Ｎｉ、Ｃｕなど）を形成することにより、コーティング層５０を設けると良い。

図１０及び図１１に、本実施形態の配列用マスクの製造方法を示す。まず、図１０（ａ）に示すごとく、母型４０を用意する。母型４０は導電性を有するものであれば何でも良く、本実施形態ではステンレスを用いた。次いで、母型４０の表面にフォトレジスト層を形成し、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１０（ｂ）に示すごとく、レジスト体４１ａを有する一次パターンレジスト４１を母型４０上に形成した。上記フォトレジスト層は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。次いで、上記母型４０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１０（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体４１ａの高さと同じ程度に、母型４０のレジスト体４１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、一次電着層４２を形成した。本実施形態では、Ｎｉ－Ｃｏ電鋳により一次電着層４２を形成した。なお、一次電着層４２を形成した後に一次電着層４２表面に対して、ベルト研摩などといった機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。次いで、図１０（ｄ）に示すごとく、レジスト体４１ａ（レジストパターン４１）を溶解除去した。

次いで、図１１（ａ）に示すごとく、一次電着層４２の表面上に、ソルダーレジスト層４３を形成した。このソルダーレジスト層４３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、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１１（ｂ）に示すごとく、レジスト体４４ａを有する二次パターンレジスト４４を一次電着層４２上に一体的に形成した。なお、二次パターンレジスト４４を形成した後にベーキングなどといった脱落防止処理を行うのが好ましい。これにより、レジスト体４４ａを有する二次パターンレジスト４４と一次電着層４２との密着がより強固なものにできる。次いで、図１１（ｃ）に示すごとく、母型４０から一次電着層４２およびその表面に形成された二次パターンレジスト４４を剥離する。最後に、一次電着層４２の二次パターンレジスト４４を有する側の表面および二次パターンレジスト４４の表面にコーティング層５０を形成することによって、図１１（ｄ）及び図９に示す配列用マスク１を得ることができる。なお、コーティング層５０は、母型４０から一次電着層４２および二次パターンレジスト４４を剥離する前に形成しても良い。また、コーティング層５０は、一次電着層４２の二次パターンレジスト４４を有する側の表面に限らず、一次電着層４２の表面全面に形成しても良い。もちろん、通孔１２内面にもコーティング層５０を形成しても良い。

次に、第２実施形態に係る配列用マスクの別実施形態について説明する。ここでは、図１３（ａ）に示すように、突起部１５が樹脂で形成されたものであって、係る突起部１５の表面にコーティング層７０が形成されており、コーティング層７０の材質として、突起部１５の材質とは異なる材質で形成されている。

上述のように、本マスクはワークの電極上に半田ボールを搭載するために用いられるものであるが、半田ボールの配列工程（振込搭載）時に、マスクに汚れなどが付着することがあるので、これを除去するために、必要に応じてマスクを洗浄する。マスクを洗浄する場合、溶剤を用いて行うため、この溶剤が突起部を構成する材質表面にベタツキが発生するなどの悪影響が生じる可能性があるが、突起部表面にコーティング層があるために、このような悪影響から防御している。

そこで、本実施形態のマスクは、樹脂で形成した突起部１５に対する悪影響を防御するために、突起部１５の表面にコーティング層７０を形成しており、コーティング層７０が突起部１５を構成する材質（樹脂）とは異なる材質で形成している。コーティング層７０としては、上記材質に加え、例えば、アクリル系樹脂を主成分とする感光材で形成することも可能である。

係る配列用マスクの製造方法は、母型の用意から一次電着層を形成してレジスト体を除去するまでは、前述の工程（図１０参照）と同様である。次いで、一次電着層４２の表面上に、ソルダーレジスト層を形成し、露光、現像、乾燥の各処理を行うことにより、図１４（ａ）に示すごとく、レジスト体６０ａを有する二次パターンレジスト６０を一次電着層４２上に一体的に形成した。次いで、図１４（ｂ）に示すごとく、二次パターンレジスト６０の表面にコーティング層７０を形成する。コーティング層７０は、アルカリ現像型の感光材であって、主な含有成分は、アクリル樹脂（５５～６５％）、硫酸バリウム（１５～２５％）、二酸化珪素（１５～２５％）である。最後に、母型４０から一次電着層４２を、その表面に形成された二次パターンレジスト６０およびコーティング層７０とともに剥離することによって、図１４（ｃ）及び図１３に示す配列用マスク１を得ることができる。なお、コーティング層７０は、一次電着層４２の二次パターンレジスト６０を有する側の表面にも形成しても良い。また、一次電着層４２上に二次パターンレジスト６０を形成後、母型４０から剥離してからコーティング層７０を形成しても良い。こうすることで、一次電着層４２の二次パターンレジスト６０を有する側の表面だけでなく、一次電着層４２の表面全面にコーティング層７０を容易に形成することができる。通孔１２の内壁にもコーティング層７０を形成しても良い。また、二次パターンレジスト６０やコーティング層７０を形成した後に、ベーキングなどといった脱落防止処理を行うのが好ましい。これにより、一次電着層４２と二次パターンレジスト６０、および二次パターンレジスト６０とコーティング層７０の密着がより強固なものにできる。係る脱落防止処理は、二次パターンレジスト６０とコーティング層７０を形成毎に行っても良いし、二次パターンレジスト６０表面にコーティング層７０を形成した後に併せて行っても良い。

係る製造方法によって得られたマスク１は、洗浄（溶剤）に強いものとなり、突起部１５にベタツキが発生することを可及的に防止できる。また、図１３（ｂ）に示すように、コーティング層７０を突起部１５の表面全面を覆うように形成すれば、突起部１５の破損・欠落を防止できる。

ここで、突起部１５とコーティング層７０は同じ樹脂同士なので、突起部１５とコーティング層７０との密着力は強固なものであるが、マスク本体１０に突起部１５を形成した後（突起部１５の表面にコーティング層７０を形成する前）に、突起部１５を洗浄して突起部１５の表面にあえてベタツキを発生させ、その表面にコーティング層７０を形成することで、突起部１５とコーティング層７０との密着力をより強固なものにすることができる。

また、図１３（ｃ）に示すように、コーティング層７０を形成する材質のみで突起部１５を形成することもできる。コーティング層７０を形成する材質は、フラックスが付着しにくいものであり、具体的には、アクリル樹脂に硫酸バリウム及び／又は二酸化珪素が含有された樹脂混合物が挙げられる。この樹脂混合物は、耐溶剤性に優れている。これについて具体的に説明すると、係る樹脂混合物で幅寸法が０．２～３．０ｍｍ（０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍの計７製品）の突起部をニッケル－コバルト合金からなるマスク本体に設けた各マスクを、洗浄剤（化研テック株式会社製）に６～２４時間（６時間、１２時間、２４時間の計３回）浸漬させたが、全てのマスクにおいて突起部の剥離がなかったことが確認できた。さらに、係る樹脂混合物は、マスク本体１０との相性が良く、密着性が良いので、突起部１５の幅寸法を狭くすることが可能である。なお、係る樹脂混合物は硬度があるので（ＪＩＳ規格の引っかき硬度試験で５Ｈ～６Ｈ）、マスク本体の厚さが１００μｍ以下において、突起部の幅寸法を５ｍｍより大きくすると、マスクに反りが発生してしまう恐れがあるので、突起部の幅寸法は５ｍｍ以下とするのが好ましい。このように、コーティング層７０は、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂などといった材質を主成分として形成されている。そして、係る材質を主成分として突起部１５を構成することが可能である。

上記突起部１５を形成する樹脂混合物の主成分は、アクリル樹脂であるが、これに限らず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＥＶＡ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフロロエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミドなど（所謂、熱可塑性樹脂）が挙げられる。また、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタンなど（所謂、熱硬化性樹脂）でも良い。

上記各実施形態において、突起部１５（支柱１５ｂ）と通孔１２の配置は、突起部１５（支柱１５ｂ）が一つの通孔１２を囲むように配置しても良いし、一つの突起部１５が通孔１２に囲まれるように配置しても良い。一つの通孔１２を囲むように突起部１５を配置する場合、突起部１５の形状は、支柱のように部分的に設けたものに限らず、無端枠状に設けたものでも良い。また、突起部１５の形状は、桟１５ａや円柱に限らず、ひし形・六角形などといった多角形や楕円でも良い。さらに、これら形状においては、図１２に示すように、細長形状及び／又は角が丸みを帯びたものが好ましい。このように、これら形状の長手方向・長径方向を一定方向に合わせることで、例えば、マスク１の裏面を洗浄する際に、洗浄手段（布やスポンジなど）が突起部１５に引っかかることによる洗浄手段や突起部１５が破損するおそれを可及的になくすことができるとともに、スムーズに洗浄することが可能となる。よって、突起部１５全ての長手方向・長径方向を一方向に合わせることが望ましい。なお、細長形状とするのはあくまでも突起部１５の下端面（先端面）においてであり、突起部１５の根元部１５ｂの面においては強度等の点で必ずしも細長形状とする必要はない。

また、上記各実施形態において、通孔１２の内面とマスク本体１０及び突起部１５の表面とでコーティング層５０・７０の厚みを異ならせても良い。具体的には、通孔１２の内面におけるコーティング層５０の厚みをＴ１、マスク本体１０及び突起部１５の表面におけるコーティング層５０の厚みをＴ２とした時（図９参照）、Ｔ１＞Ｔ２とすれば、半田ボールの搭載不良を引き起こす通孔１２内面へのフラックスの付着をより確実に防ぐことができる。また、コーティング層５０を滑りやすい（摩擦が小さい）材質で形成すれば、Ｔ１の厚み分だけマスク本体１０上面と通孔１２内面との境目に滑りやすい領域として現れることになり、Ｔ１の厚さが厚ければ厚いほど、該領域が大きくなるので、半田ボール２をスキージブラシでかく時に、スキージブラシや半田ボール２を滑らかに移動させることができ、生産性や作業効率の向上が見込める。そして、Ｔ１＜Ｔ２とすれば、マスク本体１０下面に突起部１５が別体形成された時に、突起部１５の脱落、変形、破損をより確実に防ぐことができる。なお、このコーティング層５０の形成方法としては、浸漬方式やスプレー方式など種々の方法があるが、コーティング層５０を形成する際は、所望する形成個所以外の部分を保護シートで覆うと良い。また、コーティング層５０を厚く形成したい時は、厚くしたい個所を局所的にスプレーしたり、マスク１の浸漬させる方向を異ならせたり（例えば、マスク本体１０下面において厚くしたい場合は、マスク本体１０下面と浸漬面とを平行にした状態で浸漬させると良く、通孔１２内面において厚くしたい場合は、マスク本体１０下面と浸漬面とを垂直にした状態で浸漬させると良い）することで実現できる。

１ マスク
２ 半田ボール
３ ワーク
６ 電極
１０ マスク本体
１２ 通孔
１５ 突起部
１５ａ 桟
１５ｂ 支柱
１５ｃ 支柱
１５’ 先端部
１５” 根元部
３０、４０ 母型
３１、３６、４３ フォトレジスト層（ソルダーレジスト層）
３４、４１ 一次パターンレジスト
３４ａ、４１ａ レジスト体
３５、４２ 一次電着層
３８、４４、６０ 二次パターンレジスト
３８ａ、４４ａ レジスト体
３９ 二次電着層
５０、７０ コーティング層

Claims (4)

1. 所定の配列パターンに対応した通孔（１２）内に半田ボール（２）を振り込むことで、ワーク（３）上の所定位置に前記半田ボール（２）を搭載する配列用マスクであって、
   前記通孔（１２）が多数形成されたマスク本体（１０）と、該マスク本体（１０）の前記ワーク（３）との対向面側に設けられた突起部（１５）とを備え、
   少なくとも前記マスク本体（１０）のスキージ面および前記ワーク（３）との対向面に、撥水性を有する材質で形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とする配列用マスク。
2. 前記コーティング層は、フッ素樹脂、シリコン樹脂、乳剤、レジスト、或いはアクリル樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配列用マスク。
3. 前記突起部（１５）の先端部（１５’）が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配列用マスク。
4. 前記突起部（１５）は、下方に向かって先窄まりとなるテーパー状、或いは下方に向かって先拡がりとなるテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の配列用マスク。

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