JP7170456B2

JP7170456B2 - array mask

Info

Publication number: JP7170456B2
Application number: JP2018150720A
Authority: JP
Inventors: 貴士中島; 良弘小林; 強堀之内
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2022-11-14
Anticipated expiration: 2038-08-09
Also published as: JP7392079B2; JP2020027831A; JP2022189945A; JP2024009028A

Description

本発明は、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）方式の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。 The present invention relates to a mask for arranging solder balls, which is used, for example, for producing BGA (Ball Grid Array) type solder bumps.

一般に半田バンプは、電極に半田ペースト若しくはフラックスを塗布する工程と、電極上に半田ボールを搭載させる工程と、搭載された半田ボールを加熱溶解させる工程を経て形成される。上述の電極上に半田ボールを搭載させる工程において、電極の配列パターンに対応した開口パターンを有する配列用マスクを用いることは広く公知であり、例えば特許文献１、２には、円形状のボール挿入孔を有する配列用マスクが開示されている。特許文献３、４には、四角形開口や三角形開口などの多角形状のボール挿入孔を有する配列用マスクが開示されている。ボール挿入孔を有するマスク本体の外周縁に、当該マスク本体を支持するための枠体を設けることは、特許文献１、４などに開示されている。 Solder bumps are generally formed through a process of applying solder paste or flux to an electrode, a process of mounting a solder ball on the electrode, and a process of heating and melting the mounted solder ball. In the process of mounting the solder balls on the electrodes described above, it is widely known to use an arrangement mask having an opening pattern corresponding to the arrangement pattern of the electrodes. An alignment mask with holes is disclosed. Patent Documents 3 and 4 disclose array masks having polygonal ball insertion holes such as square openings and triangular openings. Patent documents 1, 4, etc. disclose that a frame for supporting the mask body is provided on the outer peripheral edge of the mask body having the ball insertion holes.

特開２００６－２８７２１５号公報JP 2006-287215 A 特開２００６－３２４６１８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-324618 特開２０１２－２２７４６６号公報JP 2012-227466 A 特開２０１４－１０７２８２号公報JP 2014-107282 A

特許文献１、２の配列用マスクのように、ボール挿入孔が円形状に形成されている構成では、半田ボールの球状外面と、挿入孔の円弧状の開口縁とが線接触して、半田ボールが傷付きやすい。また、半田ボールの外面と挿入孔の開口縁とが接触する部分が多くなるため、接触抵抗が増して、半田ボールを挿入孔内にスムーズに落下させることができず、搭載率が低下する不利もある。これに対して、特許文献３、４の配列用マスクのように、ボール挿入孔が四角形開口や三角形開口などの多角形状とされていると、円形状の挿入孔に比べて開口縁と半田ボールとが接触する機会を少なくすることができるので、半田ボールが傷付くことを効果的に防止することができ、また挿入孔内によりスムーズに半田ボールを落下させて搭載率の向上を図ることができる。但し、特許文献３、４の配列用マスクでは、マスク本体を枠体へ装着したときに、多角形状に形成された挿入孔の劣角状のコーナー部に当該張力に由来する応力が集中しやすく、コーナー部に亀裂が生じて配列用マスクが破損するおそれがあった。 In the arrangement mask of Patent Documents 1 and 2, in which the ball insertion holes are formed in a circular shape, the spherical outer surface of the solder ball and the arc-shaped opening edge of the insertion hole are in line contact, and the soldering is not performed. The ball is easily damaged. In addition, since the portion where the outer surface of the solder ball and the opening edge of the insertion hole come into contact with each other increases, the contact resistance increases, and the solder ball cannot be smoothly dropped into the insertion hole, which lowers the mounting rate. There is also On the other hand, if the ball insertion holes have a polygonal shape such as a square opening or a triangular opening, as in the arrangement masks of Patent Documents 3 and 4, the edges of the openings and the solder balls are more likely to be affected than the circular insertion holes. Since it is possible to reduce the chance of the solder balls coming into contact with each other, it is possible to effectively prevent the solder balls from being damaged. can. However, in the array masks of Patent Documents 3 and 4, when the mask body is attached to the frame, the stress derived from the tension tends to concentrate on the subangular corners of the polygonal insertion holes. , there is a risk that the array mask will be damaged due to cracks occurring at the corners.

本発明は、以上のような従来の配列用マスクの抱える問題を解決するためになされたものであり、優れた半田ボールの搭載率を確保しながら、張力付与時にも破損し難い、半田ボールの配列用マスクを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional array mask as described above. The object is to provide an array mask.

本発明は、所定の配列パターンに対応したボール挿入孔１２を備え、当該ボール挿入孔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を対象とする。ボール挿入孔１２の開口縁が、平面視で角丸正多角形に形成されていることを特徴とする。 The present invention provides an arraying mask for mounting the solder balls 2 at predetermined positions on the workpiece 3 by providing the ball insertion holes 12 corresponding to a predetermined array pattern and by pouring the solder balls 2 into the ball insertion holes 12 . set to target. The opening edge of the ball insertion hole 12 is characterized in that it is formed in a regular polygonal shape with rounded corners in a plan view.

角丸正多角形は、当該角丸正多角形のコーナー部に位置する部分円弧状のアール部１７と、当該角丸正多角形の辺部を構成して、当該アール部１７に接線接続する直線部１６とで構成することができる。ここでいう「部分円弧」とは、部分正円弧、部分楕円弧を含む概念である。 The rounded regular polygon consists of partially arc-shaped rounded portions 17 located at the corners of the rounded regular polygon, and straight portions 16 forming side portions of the rounded regular polygon and tangentially connected to the rounded portions 17 . It can consist of The term "partial arc" as used herein is a concept including partial regular arcs and partial elliptical arcs.

直線部１６を延長して形成される仮想正多角形１８を規定し、当該仮想正多角形１８の頂点部１９と当該頂点部１９に臨む前記直線部１６の端部とを結ぶことで規定されるコーナー直線部２０を規定し、仮想正多角形１８の辺寸法をＤとし、コーナー直線部２０の長さ寸法をｄ１と規定したとき、（ｄ１＜Ｄ／２）の不等式を満たすように構成することが好ましい。 A virtual regular polygon 18 formed by extending the straight line portion 16 is defined, and a vertex portion 19 of the virtual regular polygon 18 is defined by connecting an end portion of the straight line portion 16 facing the vertex portion 19. When the corner straight portion 20 is defined, the side dimension of the virtual regular polygon 18 is D, and the length dimension of the corner straight portion 20 is defined as d1, the inequality (d1<D/2) is satisfied. preferably.

直線部１６を延長して形成される仮想正多角形１８を規定し、当該仮想正多角形１８の頂点部１９と当該頂点部１９に臨む前記直線部１６の端部とを結ぶことで規定されるコーナー直線部２０を規定し、仮想正多角形１８の辺寸法をＤとし、コーナー直線部２０の長さ寸法をｄ１と規定したとき、（Ｄ／４≦ｄ１≦Ｄ／３）の不等式を満たすように構成することがより好ましい。 A virtual regular polygon 18 formed by extending the straight line portion 16 is defined, and a vertex portion 19 of the virtual regular polygon 18 is defined by connecting an end portion of the straight line portion 16 facing the vertex portion 19. When the corner straight portion 20 is defined, the side dimension of the virtual regular polygon 18 is D, and the length dimension of the corner straight portion 20 is defined as d1, the inequality (D/4 ≤ d1 ≤ D/3) is given by It is more preferable to configure so as to satisfy

ボール挿入孔１２の開口縁は、角丸正四角形に形成されており、前記角丸正四角形が、当該角丸正四角形のコーナー部に位置するアール部１７と、当該角丸正四角形の辺部を構成して、当該アール部１７に接続する直線部１６とで構成されており、前記直線部１６を延長して形成される仮想正四角形１８を規定し、当該仮想正四角形１８の頂点部１９と当該頂点部１９に臨む前記直線部１６の端部とを結ぶことで規定されるコーナー直線部２０を規定し、前記仮想正四角形１８の辺寸法をＤとし、前記コーナー直線部２０の長さ寸法をｄ１と規定したとき、配列用マスク上を移動してボール挿入孔１２内に半田ボール２を落とし込むためのスキージ２５の移動方向と、ボール挿入孔１２の角丸正四角形の一対の向かい合う辺である２つの直線部１６・１６の伸び方向とは一致するように構成する。スキージ２５の移動方向の上流側に位置する２つのアール部１７ａ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ａ（ｄ１）と、スキージ２５の移動方向の下流側に位置する２つのアール部１７ｂ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ｂ（ｄ１）とは異なる寸法に設定することができる。 The opening edge of the ball insertion hole 12 is formed in a square with rounded corners, and the square with rounded corners forms rounded portions 17 positioned at the corners of the square with rounded corners and side portions of the square with rounded corners. , and a straight portion 16 connected to the rounded portion 17, defining a virtual square 18 formed by extending the straight portion 16, and apex portions 19 of the virtual square 18 and the vertex portions A straight corner portion 20 is defined by connecting the end portion of the straight portion 16 facing the corner 19, the side dimension of the virtual square 18 is D, and the length dimension of the corner straight portion 20 is d1. When defined, the moving direction of the squeegee 25 for moving on the array mask to drop the solder balls 2 into the ball insertion holes 12, and two straight lines that are a pair of opposite sides of the rounded square of the ball insertion holes 12. The extension direction of the portions 16 and 16 is configured to match. The length dimension d1a (d1) of the straight corner portion 20 of the two rounded portions 17a (17) located upstream in the moving direction of the squeegee 25 and the two rounded portions 17b located downstream in the moving direction of the squeegee 25. It can be set to a dimension different from the length dimension d1b (d1) of the straight corner portion 20 in (17).

また、本発明は、所定の配列パターンに対応したボール挿入孔１２を備え、当該ボール挿入孔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を対象とする。前記ボール挿入孔１２の開口縁が、正多角形の辺を構成する直線部４１と、当該正多角形を構成する各頂点部４２において外方向に向って膨出形成された部分円弧部４３とを有する、異形正多角形に形成されていることを特徴とする。 In addition, the present invention is provided with ball insertion holes 12 corresponding to a predetermined array pattern, and the solder balls 2 are placed in predetermined positions on the workpiece 3 by swinging the solder balls 2 into the ball insertion holes 12. Target the mask. The opening edge of the ball insertion hole 12 has a linear portion 41 forming a side of a regular polygon and a partial circular arc portion 43 bulging outward at each vertex portion 42 forming the regular polygon. It is characterized by being formed in an irregular regular polygon having

一般的に配列用マスクの製作過程で付与されてボール挿入孔１２の開口縁に作用する応力は、ボール挿入孔１２の開口縁形状が急激に変化する箇所（例えば角隅部）に集中する。このため、本発明のようにボール挿入孔１２を正多角形のコーナー部が丸められた角丸正多角形に形成されていると、同角数の正多角形状ボール挿入孔の開口縁に比べて、コーナー部における開口縁形状の急激な変化を抑えて、丸められたコーナー部に応力を分散して作用させることができる。従って、本発明によれば、多角形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて、張力が付与されたときにも破損し難い配列用マスクを得ることができる。応力集中によるボール挿入孔１２の変形に起因する配列用マスクのひずみを抑制することができるので、配列用マスクの平坦度を維持することができる利点もある。また、円形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて開口縁と半田ボールとが接触する機会を少なくすることができるので、挿入孔１２内によりスムーズに半田ボール２を落下させることが可能であり、半田ボール２の搭載率の向上を図ることができる。 In general, the stress applied to the opening edge of the ball insertion hole 12 during the manufacturing process of the array mask concentrates on the portion (for example, the corner) where the opening edge shape of the ball insertion hole 12 changes abruptly. For this reason, if the ball insertion hole 12 is formed in a regular polygon with rounded corners, as in the present invention, the opening edge of the regular polygonal ball insertion hole with the same number of corners will be larger. , the sudden change in the shape of the opening edge at the corner can be suppressed, and the stress can be distributed and acted on the rounded corner. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an arraying mask that is less likely to break even when tension is applied, compared to a mask having polygonal ball insertion holes. Since it is possible to suppress distortion of the array mask caused by deformation of the ball insertion holes 12 due to stress concentration, there is also the advantage that the flatness of the array mask can be maintained. In addition, compared to a mask having circular ball insertion holes, it is possible to reduce the chances of contact between the edge of the opening and the solder balls. , the mounting rate of the solder balls 2 can be improved.

角丸正多角形は、当該角丸正多角形のコーナー部に位置する部分円弧状のアール部１７と、当該角丸正多角形の辺部を構成して、当該アール部１７に接線接続する直線部１６とで構成することができる。こうしたボール挿入孔１２によれば、その開口縁をアール部１７と直線部１６とが滑らかに繋がるように構成することができるので、ボール挿入孔１２の開口縁に応力が集中しやすい劣角状の屈曲部が形成されるのを解消できる。従って、応力集中による半田ボール２の配列用マスクの破損、および変形をより効果的に防ぐことができる。 The rounded regular polygon consists of partially arc-shaped rounded portions 17 located at the corners of the rounded regular polygon, and straight portions 16 forming side portions of the rounded regular polygon and tangentially connected to the rounded portions 17 . It can consist of According to such a ball insertion hole 12, the opening edge can be configured so that the rounded portion 17 and the straight portion 16 are smoothly connected. can be eliminated. Therefore, it is possible to more effectively prevent damage and deformation of the mask for arranging the solder balls 2 due to stress concentration.

直線部１６を延長して形成される仮想正多角形１８を規定し、当該仮想正多角形１８の頂点部１９と当該頂点部１９に臨む直線部１６の端部とを結ぶことで規定されるコーナー直線部２０を規定し、仮想正多角形１８の辺寸法をＤとし、コーナー直線部２０の長さ寸法をｄ１と規定したとき、（ｄ１＜Ｄ／２）の不等式を満たすように構成することができる。このように、仮想正多角形１８の辺寸法Ｄとコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１との関係が（ｄ１＜Ｄ／２）の不等式を満たすように構成されていると、ボール挿入孔１２の開口縁が円形にならない範囲内でアール部１７の曲率をできるだけ小さくすることができるので、コーナー部において充分に応力を分散させることができる。 A virtual regular polygon 18 formed by extending the straight line part 16 is defined, and a vertex part 19 of the virtual regular polygon 18 and an end of the straight line part 16 facing the vertex part 19 are defined. When the straight corner portion 20 is defined, the side dimension of the virtual regular polygon 18 is D, and the length dimension of the straight corner portion 20 is d1, the inequality (d1<D/2) is satisfied. be able to. Thus, if the relationship between the side dimension D of the imaginary regular polygon 18 and the length dimension d1 of the straight corner portion 20 satisfies the inequality (d1<D/2), the ball insertion hole 12 Since the curvature of the rounded portion 17 can be made as small as possible within a range in which the edge of the opening is not circular, the stress can be sufficiently dispersed at the corner portion.

あるいは、仮想正多角形１８の辺寸法Ｄとコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１との関係を（Ｄ／４≦ｄ１≦Ｄ／３）の不等式を満たすように構成することができる。このように、長さ寸法ｄ１がＤ／４以上であると、アール部１７の曲率を小さくして、コーナー部において十分に応力を分散させることができる。また、長さ寸法ｄ１がＤ／３以下であると、直線部１６の長さ寸法を充分に確保して、半田ボール２に傷が付くことや、半田ボール２の搭載率が悪化することを防ぐことができる。これに対して長さ寸法ｄ１がＤ／４未満であると、アール部１７の曲率が大きいため、コーナー部において充分に応力を分散させることができず、また、長さ寸法ｄ１がＤ／３を超えると、直線部１６が充分に確保されず、半田ボール２に傷が付きやすく、また半田ボール２の搭載率の悪化を招く。 Alternatively, the relationship between the side dimension D of the virtual regular polygon 18 and the length dimension d1 of the straight corner portion 20 can be configured to satisfy the inequality (D/4≤d1≤D/3). Thus, when the length dimension d1 is D/4 or more, the curvature of the rounded portion 17 can be made small, and the stress can be sufficiently dispersed in the corner portion. Further, if the length dimension d1 is less than or equal to D/3, the length dimension of the straight portion 16 is sufficiently ensured to prevent the solder balls 2 from being damaged and the mounting rate of the solder balls 2 from deteriorating. can be prevented. On the other hand, if the length dimension d1 is less than D/4, the curvature of the rounded portion 17 is large, so that the stress cannot be sufficiently dispersed at the corner portion, and the length dimension d1 is less than D/3. , the straight portion 16 is not sufficiently secured, the solder balls 2 are likely to be damaged, and the mounting rate of the solder balls 2 is deteriorated.

ボール挿入孔１２の開口縁を角丸正四角形に形成したとき、スキージ２５の移動方向の上流側に位置する２つのアール部１７ａ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ａ（ｄ１）と、スキージ２５の移動方向の下流側に位置する２つのアール部１７ｂ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ｂ（ｄ１）とは異なる寸法に設定することができる。例えば、アール部１７ａの長さ寸法ｄ１ａを、後者のアール部１７ｂの長さ寸法ｄ１ｂよりも小さく設定すると、スキージ２５の移動方向の上流側に位置する辺部の直線部１６の長さ寸法を大きくできるので、半田ボール２は平面視においてその重心位置がボール挿入孔１２上に位置したとき、該ボール挿入孔１２に落ち込もうとするため、上記のようにスキージ２５の移動方向の上流側の直線部１６の長さ寸法を大きくすることで、ボール挿入孔１２に半田ボール２を誘い込みやすくすることができ、半田ボール２の搭載率の向上を図ることができる。また、アール部１７ｂの長さ寸法ｄ１ｂが大きい分、スキージ２５がその移動方向の下流側に位置する辺部で引っ掛かるのを抑制して、スキージ２５がスムーズにボール挿入孔１２上を通過できるようにすることができる。 When the opening edge of the ball insertion hole 12 is formed into a square with rounded corners, the length dimension d1a (d1) of the straight corner portions 20 of the two rounded portions 17a (17) located upstream in the movement direction of the squeegee 25; The length dimension d1b (d1) of the corner straight portion 20 of the two rounded portions 17b (17) positioned downstream in the movement direction of the squeegee 25 can be set to a dimension different from that. For example, if the length dimension d1a of the rounded portion 17a is set smaller than the length dimension d1b of the rounded portion 17b, the length dimension of the linear portion 16 of the side portion located upstream in the movement direction of the squeegee 25 is reduced to Since the solder ball 2 can be made larger, when the center of gravity of the solder ball 2 is positioned above the ball insertion hole 12 in a plan view, the solder ball 2 tends to fall into the ball insertion hole 12. Therefore, as described above, the solder ball 2 is positioned upstream in the movement direction of the squeegee 25. By increasing the length of the straight portion 16, the solder ball 2 can be easily guided into the ball insertion hole 12, and the mounting rate of the solder ball 2 can be improved. In addition, since the length dimension d1b of the rounded portion 17b is large, the squeegee 25 is prevented from being caught by the side portion located downstream in the moving direction, so that the squeegee 25 can smoothly pass over the ball insertion hole 12. can be

別の本発明に係る配列用マスクでは、半田ボール２が振り込まれるボール挿入孔１２の開口縁を、図９に示すように正多角形の辺を構成する直線部４１と、当該正多角形を構成する各頂点部４２において外方向に向って膨出形成された部分円弧部４３とを有する、異形正多角形に形成した。これによれば、ボール挿入孔１２のコーナー部において、応力が集中しやすい劣角状の開口縁が形成されるのを解消できる。従って、本発明によれば、多角形状のボール挿入孔１２によって半田ボール２の傷付き防止、および半田ボール２の搭載率の向上を図りながら、配列用マスクに張力が付与されたときにも破損し難い半田ボール２の配列用マスクを得ることができる。 In another arrangement mask according to the present invention, the edges of the openings of the ball insertion holes 12 into which the solder balls 2 are inserted are composed of straight portions 41 forming the sides of a regular polygon as shown in FIG. It is formed into a deformed regular polygon having a partial circular arc portion 43 formed so as to bulge outward at each apex portion 42 . According to this, it is possible to prevent formation of an inferior angular opening edge on which stress is likely to be concentrated at the corner portion of the ball insertion hole 12 . Therefore, according to the present invention, while the polygonal ball insertion holes 12 prevent the solder balls 2 from being damaged and improve the mounting rate of the solder balls 2, they are damaged even when tension is applied to the array mask. It is possible to obtain a mask for arranging the solder balls 2 which is difficult to remove.

本発明の実施例１に係る配列用マスクの要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of the array mask according to Example 1 of the present invention; 配列用マスクの全体を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the entire array mask. FIG. 配列用マスクの要部の縦断正面図である。FIG. 4 is a longitudinal front view of a main part of the array mask; （ａ）～（ｄ）は配列用マスクの製造方法を示す説明図である。(a) to (d) are explanatory diagrams showing a method for manufacturing an array mask. （ａ）～（ｄ）は配列用マスクの製造方法を示す説明図である。(a) to (d) are explanatory diagrams showing a method for manufacturing an array mask. 本発明の実施例２に係る配列用マスクの要部の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main part of an arraying mask according to Example 2 of the present invention; 本発明の実施例３に係る配列用マスクの要部の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main part of an arraying mask according to Example 3 of the present invention; （ａ）～（ｃ）は本発明に係る配列用マスクにおけるボール挿入孔の変形例を示す平面図である。(a) to (c) are plan views showing modifications of the ball insertion holes in the array mask according to the present invention. 本発明の実施例４に係る配列用マスクの要部の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a main part of an arraying mask according to Example 4 of the present invention;

（実施例１）図１から図５に、本発明に係る半田ボールの配列用マスクの実施例１を示す。本実施例における前後、左右、上下とは、図１、図２および図３に示す交差矢印と、交差矢印の近傍の前後・左右・上下の表記に従う。なお、本実施例の各図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。以下の各実施例の図においても同様である。 Example 1 FIGS. 1 to 5 show Example 1 of a mask for arranging solder balls according to the present invention. Front and back, left and right, and up and down in this embodiment follow the notation of crossed arrows shown in FIGS. It should be noted that the dimensions such as thickness and width in each drawing of the present embodiment do not show the actual state but are shown schematically. The same applies to the drawings of the following embodiments.

この配列用マスク（以下「マスク」と記す。）１は、ＢＧＡ方式の半田バンプ作成における半田ボール２の搭載工程において使用に供されるものである。図２及び図３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のち、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、半田バンプの作成後に個片に切断され、個々のＬＳＩチップとされる。 This array mask (hereinafter referred to as "mask") 1 is used in the step of mounting solder balls 2 in the production of BGA type solder bumps. In FIGS. 2 and 3, reference numeral 3 denotes a workpiece on which solder balls 2 are to be mounted by the mask 1. As shown in FIG. The workpiece 3 is formed by mounting a plurality of semiconductor chips 5 on a base 4 of, for example, a glass epoxy substrate, wiring them by wire bonding, and then sealing them by transfer molding. Electrodes 6, which are input/output terminals, are formed in a predetermined pattern on the upper surface of 3. As shown in FIG. After forming the solder bumps, the workpiece 3 is cut into individual pieces to form individual LSI chips.

図２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、その他の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、このマスク本体１０を囲むように接合された枠体１１とからなる。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ボール挿入孔（以下「挿入孔」と記す。）１２を有するパターン領域１３が多数形成されている。 As shown in FIG. 2, the mask 1 includes a mask body 10 formed by electroforming using nickel, a nickel alloy such as nickel-cobalt, copper, or other electrodeposited metal, and a mask body 10 surrounding the mask body 10 . It consists of a joined frame 11 . A pattern area 13 having a large number of independent ball insertion holes (hereinafter referred to as "insertion holes") 12 for inserting the solder balls 2 corresponding to each semiconductor chip 5 is formed in the center of the board surface of the mask body 10 . Many are formed.

挿入孔１２は、ワーク３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、１００μｍ以下の直径寸法を有するものであり、これに合わせて各挿入孔１２の前後及び左右の寸法は、当該ボール２の直径寸法よりも僅かに大きな寸法を有している。 The insertion holes 12 correspond to an array pattern corresponding to the array positions of the electrodes 6 of the semiconductor chips 5 on the workpiece 3 . The solder balls 2 have a diameter of 100 μm or less, and accordingly, the front, rear, left, and right dimensions of each insertion hole 12 are slightly larger than the diameter of the balls 2 .

図１に示すように、挿入孔１２の開口縁は、平面視で角丸正四角形状（角丸正多角形状）に形成されている。より詳しくは、挿入孔１２の開口縁は、前後及び左右方向に走る計４本の直線部１６と、４つのコーナー部に形成された四分円弧状（部分円弧状）のアール部１７とを有する、平面視で角丸正四角形状に形成されている。本実施例に係るマスク１では、４つのアール部１７の半径寸法は同寸法に設定されている。また、各アール部１７に対して、隣接する２つの直線部１６・１６は接線接続されている。すなわち、四分円弧状に形成されたアール部１７に対して、隣り合う直線部１６・１６は接線接続となるように構成されており、アール部１７と直線部１６とは滑らかに繋がっている。挿入孔１２は、角丸正四角形の前後辺である２つの直線部１６・１６の伸び方向が、後述するスキージブラシ（スキージ）２５の移動方向（左右方向）と一致するように、マスク本体１０に配置されていることが望ましい。 As shown in FIG. 1, the opening edge of the insertion hole 12 is formed in the shape of a rounded regular quadrangle (rounded regular polygon) in a plan view. More specifically, the opening edge of the insertion hole 12 has a total of four linear portions 16 running in the front-rear and left-right directions, and rounded portions 17 in the shape of a quadrant (partial arc) formed at the four corners. It is formed in the shape of a square with rounded corners in a plan view. In the mask 1 according to this embodiment, the radial dimensions of the four rounded portions 17 are set to be the same. Two adjacent linear portions 16 are tangentially connected to each rounded portion 17 . That is, the straight portions 16 adjacent to each other are connected tangentially to the round portion 17 formed in a quadrant arc shape, and the round portion 17 and the straight portion 16 are smoothly connected. . The insertion hole 12 is formed in the mask main body 10 so that the extension directions of the two straight portions 16, 16, which are the front and rear sides of the square with rounded corners, match the moving direction (horizontal direction) of a squeegee brush (squeegee) 25, which will be described later. should be placed.

正四角形状の辺寸法においてアール部１７が占める割合、即ち正四角形状の各辺における非直線部分の占める割合は、１／２未満であることが好ましく、１／４～１／３（１／４以上、１／３以下）であることがより好ましい。より詳しくは、図１において符号１８は、直線部１６を延長することで形成される仮想正四角形（仮想正多角形）を示しており、当該仮想正四角形１８の辺寸法をＤとする。この仮想正四角形１８の頂点部１９と、当該頂点部１９に臨む直線部１６の端部とを結ぶことで規定されるコーナー直線部２０を規定し、当該コーナー直線部２０の長さ寸法をｄ１と規定する。このとき、当該コーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１は、（ｄ１＜Ｄ／２）の不等式を満たすものであることが好ましく、より好ましくは、（Ｄ／４≦ｄ１≦Ｄ／３）の不等式を満たすものであることが最適である。このコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１が、アール部１７の半径寸法となる。本実施例では、コーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１をＤ／４に設定した。なお、仮想正四角形１８の辺寸法Ｄは、半田ボール２の直径寸法の１．０５～１．１５倍に設定することが好ましい。 The proportion of the side dimensions of the regular quadrangle occupied by the rounded portion 17, that is, the proportion of the non-linear portion of each side of the regular quadrangle occupied is preferably less than 1/2, 1/4 to 1/3 (1/4 to 1/3). 4 or more and 1/3 or less). More specifically, reference numeral 18 in FIG. 1 indicates a virtual regular quadrangle (virtual regular polygon) formed by extending the straight line portion 16, and the side dimension of the virtual regular quadrangle 18 is D. As shown in FIG. A straight corner portion 20 is defined by connecting the vertex portion 19 of the virtual square 18 and the end portion of the straight portion 16 facing the vertex portion 19, and the length dimension of the straight corner portion 20 is d1. and At this time, the length dimension d1 of the corner straight portion 20 preferably satisfies the inequality (d1<D/2), more preferably the inequality (D/4≤d1≤D/3). It is optimal that the The length dimension d<b>1 of this corner straight portion 20 is the radius dimension of the rounded portion 17 . In this embodiment, the length dimension d1 of the straight corner portion 20 is set to D/4. The side dimension D of the imaginary square 18 is preferably set to 1.05 to 1.15 times the diameter dimension of the solder ball 2 .

図２に示すように、マスク本体１０には、該マスク本体１０を支持する枠体１１が接合されており、具体的には、枠体１１をマスク本体１０に接着剤等により直貼りした形態、あるいはテトロン（登録商標）などの紗を介して枠体１１とマスク本体１０とを接合した形態などがある。該枠体１１は、マスク本体１０の補強用部材を兼ねている。この枠体１１は、アルミニウムやステンレス鋼の他、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左右横長の平板体であり、その盤面中央には、マスク本体１０に対応する一つの左右横長の四角形状の開口が形成される。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。枠体１１の厚み寸法は、例えば０．０５～３ｍｍ程度である。なお、マスク１の全体厚みは、使用する半田ボール２の径に合わせて設計することができ、特にマスク本体１０の厚み（支持突起２３を設ける場合は当該突起２３の厚みも含む）は半田ボール２の直径と同程度とすることが好ましい。 As shown in FIG. 2, a frame 11 for supporting the mask body 10 is joined to the mask body 10. Specifically, the frame 11 is directly attached to the mask body 10 with an adhesive or the like. Alternatively, there is a form in which the frame 11 and the mask main body 10 are joined via gauze such as Tetoron (registered trademark). The frame 11 also serves as a reinforcing member for the mask body 10 . The frame 11 is a horizontally long flat plate made of aluminum, stainless steel, 42 alloy, Invar material, Super Invar material, SUS430, or other material with a low coefficient of linear thermal expansion. 10 is formed with a laterally elongated quadrangular opening. The frame 11 is a molded product thicker than the mask main body 10 and is inseparably and integrally joined to the outer peripheral edge of the mask main body 10 . The thickness dimension of the frame 11 is, for example, about 0.05 to 3 mm. The overall thickness of the mask 1 can be designed according to the diameter of the solder balls 2 to be used. 2 diameter is preferable.

マスク本体１０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との対向間隔を確保する支持突起２３が、下方向に突出状に設けられている。支持突起２３は逆円錐台状を呈しており、半田ボール２の配列作業時においてその下端面がワーク３の表面に常に当接してマスク１とワーク３との対向間隔を確保している。支持突起２３は、パターン領域１３を囲むように格子枠状に設けることができる。なお、支持突起２３は、マスク本体１０と一体形成されているが、別体で形成したものをマスク本体１０に一体的に接合することもできる。 On the lower surface of the mask body 10 , that is, on the surface facing the work 3 , a support projection 23 is provided to protrude downward to secure a space between the mask body 10 and the work 3 . The support projection 23 has an inverted truncated cone shape, and the lower end surface of the support projection 23 is always in contact with the surface of the work 3 when the solder balls 2 are arranged, thereby ensuring the facing distance between the mask 1 and the work 3 . The support protrusions 23 can be provided in a lattice frame shape so as to surround the pattern area 13 . Although the support protrusions 23 are formed integrally with the mask body 10, it is also possible to integrally join the support protrusions 23 formed separately to the mask body 10. FIG.

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。まず、ワーク３の電極６上にフラックス２４を印刷塗布する（図３参照）。次に、ボール挿入孔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。この位置合わせ作業は、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。なお、ワーク３の下方に磁石を配置することができ、位置合わせ作業が終了した後、該磁石の磁力吸引力によりマスク１をワーク３に不離一体的に固定することが可能である。この固定状態において、支持突起２３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３に示すようなワーク３との対向間隔が確保された離間姿勢に姿勢保持される。 The procedure for arranging the solder balls 2 using the mask 1 is as follows. First, the flux 24 is applied by printing onto the electrodes 6 of the workpiece 3 (see FIG. 3). Next, after aligning the mask 1 on the workpiece 3 so that the ball insertion hole 12 and the electrode 6 are aligned, the mask 1 is fixed. This alignment work is actually performed by aligning the outer peripheral edges of the frame 11 and the workpiece 3 . A magnet can be arranged below the work 3, and after the alignment work is completed, the mask 1 can be fixed to the work 3 inseparably and integrally by the magnetic attraction force of the magnet. In this fixed state, the lower end surfaces of the support projections 23 abut against the surface of the work 3, so that the mask 1 is held in a spaced posture in which a space is secured between the mask 1 and the work 3 as shown in FIG.

次に、枠体１１の開口部分、すなわちマスク本体１０上に多数個の半田ボール２を供給し、先端がブラシ状のスキージブラシ２５を用いてマスク本体１０上で半田ボール２を分散させて、挿入孔１２内に一つずつ半田ボール２を投入する。本実施例では、左方向を上流側、右方向を下流側として、左から右に向ってスキージブラシ２５を動かして半田ボール２を挿入孔１２内に投入し、電極６上に半田ボール２を搭載させる。挿入孔１２内に投入された半田ボール２はフラックス２４で仮止め状に粘着保持される。最後に残余の半田ボール２をマスク１の上面から除去したのちに、マスク１を取り外し、半田ボール２を加熱溶解させることで、ワーク３の電極６上に半田バンプを作成することができる。 Next, a large number of solder balls 2 are supplied to the opening of the frame 11, that is, onto the mask main body 10, and the solder balls 2 are dispersed on the mask main body 10 using a squeegee brush 25 having a brush-like tip. The solder balls 2 are put into the insertion holes 12 one by one. In the present embodiment, the left direction is the upstream side and the right direction is the downstream side, and the squeegee brush 25 is moved from left to right to insert the solder balls 2 into the insertion holes 12 , so that the solder balls 2 are placed on the electrodes 6 . be loaded. The solder ball 2 inserted into the insertion hole 12 is temporarily adhered and held by the flux 24 . Finally, after the residual solder balls 2 are removed from the upper surface of the mask 1, the mask 1 is removed and the solder balls 2 are heated and melted to form solder bumps on the electrodes 6 of the workpiece 3.

図４および図５は本実施例に係る配列用マスク１の製造方法を示す。まず、図４（ａ）に示すように導電性を有する例えばステンレス鋼製や真ちゅう製の母型２７の表面にフォトレジスト層２８を形成する。このフォトレジスト層２８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ことができる。次いで、フォトレジスト層２８の上に、逆円錐台状の支持突起２３に対応する透光孔２９ａを有するパターンフィルム２９（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外線ランプ３０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、支持突起２３に対応するレジスト体３１ａを有する一次パターンレジスト３１を母型２７上に形成した。 4 and 5 show a method of manufacturing the array mask 1 according to this embodiment. First, as shown in FIG. 4A, a photoresist layer 28 is formed on the surface of a conductive matrix 27 made of stainless steel or brass, for example. The photoresist layer 28 can be formed by laminating one or several sheets of a negative type photosensitive dry photoresist to a predetermined height and by thermocompression bonding. Next, on the photoresist layer 28, a pattern film 29 (glass mask) having transparent holes 29a corresponding to the inverted truncated cone-shaped support projections 23 is adhered, followed by irradiation with ultraviolet light from an ultraviolet lamp 30. Exposure, development, and drying are performed to dissolve and remove unexposed portions, thereby forming a primary pattern resist 31 having resist bodies 31a corresponding to the support projections 23, as shown in FIG. 4(b). It was formed on the matrix 27 .

続いて、上記母型２７を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図４（ｃ）に示すようにレジスト体３１ａの高さの範囲内で、母型２７のレジスト体３１ａ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３２を形成した。ここでは、母型２７の略全面にわたって、一次電鋳層３２を形成した。次に、図４（ｄ）に示すように、一次パターンレジスト３１を除去する。後段の剥離工程の作業性を向上させるため、一次電鋳層３２の表面は一次パターンレジスト３１除去後に研磨処理や剥離処理を施しておくことが望ましい。 Subsequently, the matrix 27 is placed in an electroforming bath prepared under predetermined conditions, and covered with the resist body 31a of the matrix 27 within the height range of the resist body 31a as shown in FIG. 4(c). An electrodeposited metal such as nickel was electroformed on the uncut surface to form a primary electroformed layer 32 . Here, the primary electroformed layer 32 was formed over substantially the entire surface of the matrix 27 . Next, as shown in FIG. 4D, the primary pattern resist 31 is removed. In order to improve the workability of the subsequent stripping process, it is desirable that the surface of the primary electroformed layer 32 be polished or stripped after the primary pattern resist 31 is removed.

続いて、図５（ａ）に示すように、一次電鋳層３２および母型２７の表面の全体に、フォトレジスト層３５を形成したうえで、当該フォトレジスト層３５の表面に、挿入孔１２に対応する透光孔３６ａを有するパターンフィルム３６（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外光ランプ３０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５（ｂ）に示すような挿入孔１２に対応するレジスト体３７ａを有する二次パターンレジスト３７を一次電鋳層３２の表面に形成した。 Subsequently, as shown in FIG. 5A, a photoresist layer 35 is formed on the entire surface of the primary electroformed layer 32 and the matrix 27, and the insertion hole 12 is formed on the surface of the photoresist layer 35. pattern film 36 (glass mask) having transparent holes 36a corresponding to . was dissolved and removed to form a secondary pattern resist 37 having a resist body 37a corresponding to the insertion hole 12 as shown in FIG. 5(b) on the surface of the primary electroformed layer 32.

続いて、上記母型２７を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体３７ａの高さの範囲内で、母型２７、及びレジスト体３７ａで覆われていない一次電鋳層３２の表面にニッケル等の電着金属を電鋳して、二次電鋳層３８を形成した。次に、二次パターンレジスト３７を溶解除去するとともに、母型２７及び一次電鋳層３２を二次電鋳層３８から剥離（除去）することにより、図５（ｄ）及び図３に示すようなマスク本体１０を得た。最後にマスク本体１０に枠体１１を接合することで、図２に示すようなマスク１を得ることができる。 Subsequently, the master mold 27 is placed in an electroforming bath prepared under predetermined conditions, and the primary electroforming is performed within the height range of the previous resist body 37a, which is not covered with the master mold 27 and the resist body 37a. A secondary electroformed layer 38 was formed by electroforming an electrodeposited metal such as nickel on the surface of the layer 32 . Next, the secondary pattern resist 37 is dissolved and removed, and the matrix 27 and the primary electroformed layer 32 are peeled off (removed) from the secondary electroformed layer 38, thereby forming a substrate as shown in FIGS. 5(d) and 3. A good mask body 10 was obtained. Finally, by joining the frame 11 to the mask main body 10, the mask 1 as shown in FIG. 2 can be obtained.

二次電鋳層３８、すなわちマスク本体１０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に支持した形態を採ることができる。換言すれば、マスク本体１０に張力を付与した状態で、該マスク本体１０を枠体１１で支持しており、かかる形態は母型２７から二次電鋳層３８を剥離する前に、二次電鋳層３８（マスク本体１０）と枠体１１を接合することで実現できる。これによれば、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することができるので、ワーク３に対するマスク本体１０の位置ズレ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。 The secondary electroformed layer 38, that is, the mask main body 10 can be supported by the frame 11 while being tensioned such that a stress in the direction of shrinking inward is applied to the main body 10 itself. In other words, the mask body 10 is supported by the frame 11 while the mask body 10 is under tension. It can be realized by joining the electroformed layer 38 (mask main body 10 ) and the frame 11 . According to this, the expansion of the mask body 10 due to the change in the ambient temperature can be absorbed by the tension in the contraction direction, so that the mask body 10 can be prevented from being displaced with respect to the workpiece 3 . Further, since uniform tension can be applied to the entire mask body 10, the solder balls 2 can be mounted on the workpiece 3 with high positional accuracy.

以上のように、本実施例に係る配列用マスク１においては、半田ボール２が振り込まれる挿入孔１２の開口縁を、平面視で角丸正四角形（角丸正多角形）に形成したので、枠体１１への接合時においてマスク本体１０に張力が付与されたときにも、当該マスク本体１０が破損することを効果的に防ぐことができる。すなわち、一般的にマスク本体１０の張力に由来して挿入孔１２の開口縁に作用する応力は、挿入孔１２の開口縁形状が急激に変化する箇所に集中しやすく、例えば、挿入孔を正四角形状とした場合には、直角の角隅部に応力が集中して、当該角隅部から破損しやすい。これに対して、本実施例のように、正四角形のコーナー部が丸められた角丸正四角形に挿入孔１２が形成されていると、従来の四角形状の挿入孔の開口縁に比べて、コーナー部における開口縁形状の急激な変化を抑えて、丸められたコーナー部に応力を分散して作用させることができる。従って、本実施例によれば、四角形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて、張力が付与されたときにも破損し難い配列用マスク１を得ることができる。応力集中によるボール挿入孔１２の変形に起因するマスク本体１０（マスク１）のひずみを抑制して、配列用マスク１の平坦度を維持できる利点もある。また、円形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて開口縁と半田ボールとが接触する機会を少なくすることができるので、挿入孔１２内によりスムーズに半田ボール２を落下させることが可能であり、配列用マスク１を使った半田ボール２の搭載率の向上を図ることもできる。 As described above, in the array mask 1 according to the present embodiment, the opening edges of the insertion holes 12 into which the solder balls 2 are inserted are formed in a rounded regular quadrangle (rounded regular polygon) in a plan view. Even when tension is applied to the mask body 10 during bonding to 11, it is possible to effectively prevent the mask body 10 from being damaged. That is, in general, the stress acting on the opening edge of the insertion hole 12 due to the tension of the mask body 10 tends to be concentrated on the portion where the opening edge shape of the insertion hole 12 changes abruptly. In the case of a square shape, the stress concentrates on the right-angled corners, and the corners tend to be damaged. On the other hand, when the insertion hole 12 is formed in a square with rounded corners, as in the present embodiment, the corners are larger than the opening edge of the conventional square insertion hole. It is possible to suppress abrupt changes in the shape of the opening edge at the corners and distribute the stress to the rounded corners. Therefore, according to this embodiment, it is possible to obtain the arraying mask 1 that is less likely to be damaged when tension is applied, as compared with a mask having square ball insertion holes. There is also an advantage that the flatness of the array mask 1 can be maintained by suppressing distortion of the mask body 10 (mask 1) caused by deformation of the ball insertion holes 12 due to stress concentration. In addition, compared to a mask having circular ball insertion holes, it is possible to reduce the chances of contact between the edge of the opening and the solder balls. It is also possible to improve the mounting rate of the solder balls 2 using the array mask 1 .

また、本実施例においては、角丸正四角形のコーナー部に位置する四分円弧状（部分円弧状）のアール部１７と、当該角丸正四角形の辺部を構成して当該アール部１７に接線接続する直線部１６とで、ボール挿入孔１２の開口縁を構成したので、ボール挿入孔１２の開口縁をアール部１７と直線部１６とが滑らかに繋がるように構成することができる。これにより、ボール挿入孔１２の開口縁に応力が集中しやすい劣角状の屈曲部が形成されるのを解消できるので、応力集中による半田ボール２の配列用マスクの破損、および変形をより効果的に防止できる。 Further, in the present embodiment, a quadrant (partially arcuate) rounded portion 17 positioned at a corner portion of the rounded regular square and a side portion of the rounded regular square are formed and tangentially connected to the rounded portion 17 . Since the opening edge of the ball insertion hole 12 is constituted by the linear portion 16, the opening edge of the ball insertion hole 12 can be configured so that the rounded portion 17 and the linear portion 16 are smoothly connected. As a result, it is possible to eliminate the formation of subangular bends in which stress tends to concentrate at the edge of the opening of the ball insertion hole 12, so that damage and deformation of the mask for arranging the solder balls 2 due to stress concentration can be prevented more effectively. can be effectively prevented.

仮想正四角形（仮想正多角形）１８の辺寸法Ｄとコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１との関係を（ｄ１＜Ｄ／２）の不等式を満たすように構成すると、ボール挿入孔１２の開口縁が円形にならない範囲内でアール部１７の曲率をできるだけ小さくして、コーナー部において充分に応力を分散させることができる。上記各実施例では、仮想正四角形１８の辺寸法Ｄとコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１との関係を（Ｄ／４≦ｄ１≦Ｄ／３）の不等式を満たすように構成している。これは、長さ寸法ｄ１がＤ／４未満であると、アール部１７の曲率が大きいため、コーナー部において充分に応力を分散させることが困難となることに拠る。また、長さ寸法ｄ１がＤ／３を超えると、直線部１６が充分に確保されず、半田ボール２に傷が付きやすくなる。半田ボール２の搭載率の悪化も招く。 If the relationship between the side dimension D of the virtual regular quadrangle (virtual regular polygon) 18 and the length dimension d1 of the straight corner portion 20 satisfies the inequality (d1<D/2), the opening of the ball insertion hole 12 The curvature of the radiused portion 17 is minimized within the range where the edge does not become circular, and the stress can be sufficiently dispersed at the corner portion. In each of the embodiments described above, the relationship between the side dimension D of the imaginary square 18 and the length dimension d1 of the straight corner portion 20 is configured to satisfy the inequality (D/4≤d1≤D/3). This is because if the length dimension d1 is less than D/4, the curvature of the rounded portion 17 is large, making it difficult to sufficiently disperse the stress at the corner portion. Further, if the length dimension d1 exceeds D/3, the straight portion 16 is not sufficiently secured, and the solder ball 2 is likely to be damaged. It also invites deterioration in the mounting rate of the solder balls 2 .

（実施例２）図６に、本発明に係る半田ボールの配列用マスクの実施例２を示す。本実施例においては、スキージブラシ２５の移動方向上流側（左辺側）に位置する二つのアール部１７ａ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ａ（ｄ１）（アール部１７ａの半径）を、スキージブラシ２５の移動方向下流側（右辺側）に位置する二つのアール部１７ｂ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ｂ（ｄ１）（アール部１７ｂの半径）よりも小さく設定した点が先の実施例１と異なる。アール部１７ａの長さ寸法ｄ１ａはＤ／４に設定し、アール部１７ｂの長さ寸法ｄ１ｂは、Ｄ／３に設定した。他は実施例１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。以下の実施例においても同じとする。 Example 2 FIG. 6 shows Example 2 of a mask for arranging solder balls according to the present invention. In this embodiment, the length dimension d1a (d1) (the radius of the rounded portion 17a) of the straight corner portion 20 of the two rounded portions 17a (17) located on the upstream side (left side) in the moving direction of the squeegee brush 25 is , a point set smaller than the length dimension d1b (d1) (the radius of the rounded portion 17b) of the straight corner portion 20 of the two rounded portions 17b (17) located on the downstream side (right side) of the movement direction of the squeegee brush 25 is different from the first embodiment. The length dimension d1a of the rounded portion 17a is set to D/4, and the length dimension d1b of the rounded portion 17b is set to D/3. 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 examples.

上記のような挿入孔１２によれば、スキージブラシ２５の移動方向の上流側に位置する左辺部の直線部１６の長さ寸法を大きくできる。これによれば、半田ボール２は平面視においてその重心位置がボール挿入孔１２上に位置したとき、該ボール挿入孔１２に落ち込もうとするので、スキージブラシ２５の移動方向の上流側（左辺側）の直線部１６の長さ寸法を大きくすることで、ボール挿入孔１２に半田ボール２を誘い込みやすくすることができ、半田ボール２の搭載率の向上を図ることができる。また、スキージブラシ２５の移動方向の下流側に位置する２つのアール部１７ｂの長さ寸法ｄ１ｂが大きい分、スキージブラシ２５がその移動方向の下流側に位置する右辺部で引っ掛かるのを抑制して、スキージブラシ２５がスムーズにボール挿入孔１２上を通過できるようにすることができる。 According to the insertion hole 12 as described above, the length dimension of the straight portion 16 of the left side portion located on the upstream side in the moving direction of the squeegee brush 25 can be increased. According to this, when the center of gravity of the solder ball 2 is positioned above the ball insertion hole 12 in a plan view, the solder ball 2 tends to fall into the ball insertion hole 12, so that the squeegee brush 25 moves upstream (left side) in the moving direction. By increasing the length of the linear portion 16 on the side), the solder ball 2 can be easily guided into the ball insertion hole 12, and the mounting rate of the solder ball 2 can be improved. In addition, since the length dimension d1b of the two rounded portions 17b located downstream in the moving direction of the squeegee brush 25 is large, the squeegee brush 25 is prevented from being caught by the right side portion located downstream in the moving direction. , the squeegee brush 25 can smoothly pass over the ball insertion hole 12. - 特許庁

（実施例３）図７に、本発明に係る半田ボールの配列用マスクの実施例３を示す。本実施例においては、先の実施例２とは逆に、スキージブラシ２５の移動方向上流側（左辺側）に位置する二つのアール部１７ａ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ａ（ｄ１）（アール部１７ａの半径）を、スキージブラシ２５の移動方向下流側（右辺側）に位置する二つのアール部１７ｂ（１７）のコーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１ｂ（ｄ１）（アール部１７ｂの半径）よりも大きく設定した。アール部１７ａの長さ寸法ｄ１ａはＤ／３に設定し、アール部１７ｂの長さ寸法ｄ１ｂは、Ｄ／４に設定した。こうした挿入孔１２によれば、挿入孔１２に半田ボール２を素早く落とし込むことができる。詳しくは、挿入孔１２に落ち込む途中の半田ボール２の外面は、スキージブラシ２５の移動方向下流側の挿入孔１２の内面に接触しつつ落ち込む。そのため、スキージブラシ２５の移動方向下流側の直線部１６の長さ寸法を大きくすると、落ち込み途中における半田ボール２の外面と、挿入孔１２の内面との接触面積を小さくして、半田ボール２が落ち込むときに両者間の摩擦によって落ち込み動作が制動されるのを抑えることができ、ボール挿入孔１２に半田ボール２を素早く落とし込むことができる。これにより、落ち込み途中の半田ボール２がスキージブラシ２５によってボール挿入孔１２から掻き出されるのを抑制できる。 Example 3 FIG. 7 shows Example 3 of a mask for arranging solder balls according to the present invention. In this embodiment, contrary to the second embodiment, the length dimension d1a ( d1) (the radius of the rounded portion 17a) is the length dimension d1b (d1) of the straight corner portion 20 of the two rounded portions 17b (17) located on the downstream side (right side) in the moving direction of the squeegee brush 25 (d1) (the rounded portion 17b radius). The length dimension d1a of the rounded portion 17a is set to D/3, and the length dimension d1b of the rounded portion 17b is set to D/4. With such an insertion hole 12 , the solder ball 2 can be quickly dropped into the insertion hole 12 . Specifically, the outer surface of the solder ball 2 on the way to drop into the insertion hole 12 drops while contacting the inner surface of the insertion hole 12 on the downstream side in the moving direction of the squeegee brush 25 . Therefore, if the length dimension of the straight portion 16 on the downstream side of the moving direction of the squeegee brush 25 is increased, the contact area between the outer surface of the solder ball 2 and the inner surface of the insertion hole 12 in the middle of falling is reduced, and the solder ball 2 is prevented from moving. When falling, it is possible to prevent the falling motion from being braked by the friction between the two, and the solder ball 2 can be quickly dropped into the ball insertion hole 12.例文帳に追加As a result, it is possible to prevent the solder balls 2 halfway down from being scraped out of the ball insertion holes 12 by the squeegee brush 25 .

上記各実施例においては、直線部１６とアール部１７との接続部分は接線接続するように構成したが、両者の接続部分に僅かに劣角状の角部が形成されていてもよい。この場合には、応力集中を避けるために、当該角部の角度は１８０度に近づけることが望ましい。
各アール部１７を四分円弧で構成したが、アール部１７は四分楕円弧で構成することができる。この場合でも、アール部１７に対して、隣り合う直線部１６・１６は接線接続となるように構成されて、アール部１７と直線部１６とが滑らかに繋がっていることが好ましい。この場合においても、コーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１は、（Ｄ／４≦ｄ１≦Ｄ／３）の不等式を満たすものであることが好ましい。
スキージブラシ２５の移動方向と直交する方向の一方側（前辺側）と他方側（後辺側）とにおいて、コーナー直線部２０の長さ寸法ｄ１を変えることが可能である。また、挿入孔１２の各コーナー部で長さ寸法ｄ１を異ならせてもよい。 In each of the embodiments described above, the connecting portion between the straight portion 16 and the rounded portion 17 is configured to be tangentially connected, but the connecting portion may be formed with a slightly less angular corner. In this case, in order to avoid stress concentration, it is desirable that the angle of the corner be close to 180 degrees.
Although each radiused portion 17 is configured as a quadrant arc, the radiused portion 17 can be configured as a quadrant elliptical arc. Even in this case, it is preferable that the straight portions 16 adjacent to the rounded portion 17 are tangentially connected so that the rounded portion 17 and the straight portion 16 are smoothly connected. Also in this case, the length dimension d1 of the straight corner portion 20 preferably satisfies the inequality (D/4≤d1≤D/3).
It is possible to change the length dimension d1 of the straight corner portion 20 between one side (front side) and the other side (rear side) of the direction orthogonal to the moving direction of the squeegee brush 25 . Also, the length dimension d1 may be varied at each corner portion of the insertion hole 12 .

図８は、挿入孔１２の変形例を示している。図８（ａ）は、挿入孔１２の開口縁を、平面視で角丸正三角形（角丸正多角形）としたものであり、図８（ｂ）は、挿入孔１２の開口縁を、平面視で角丸正五角形（角丸正多角形）としたものであり、図８（ｃ）は、挿入孔１２の開口縁を、平面視で角丸正六角形（角丸正多角形）としたものである。これらの変形例においても、部分円弧状に形成されたアール部１７に対して、隣り合う直線部１６・１６は接線接続となるように構成されており、アール部１７と直線部１６とは滑らかに繋がっている。このように挿入孔１２を形成する角丸正多角形は、上記各実施例に示した角丸正四角形に限られない。 FIG. 8 shows a modification of the insertion hole 12. As shown in FIG. 8A shows that the opening edge of the insertion hole 12 is a rounded equilateral triangle (rounded regular polygon) in plan view, and FIG. 8B shows the opening edge of the insertion hole 12 in plan view. In FIG. 8C, the opening edge of the insertion hole 12 is a rounded regular hexagon (rounded regular polygon) in plan view. In these modified examples as well, the straight portions 16 adjacent to the rounded portion 17 formed in a partial arc shape are connected tangentially, and the curved portion 17 and the straight portion 16 are smoothly connected. connected to The regular polygon with rounded corners forming the insertion hole 12 in this way is not limited to the regular square with rounded corners shown in the above embodiments.

（実施例４）図９に、本発明に係る半田ボールの配列用マスクの実施例４を示す。本実施例においては、挿入孔１２の開口縁が、正四角形（正多角形）の辺を構成する直線部４１と、当該正四角形を構成する各頂点部４２において外方向に向って膨出形成された部分円弧部４３とを有する、異形正四角形（異形正多角形）に形成した。部分円弧部４３の半径寸法Ｒは、挿入孔１２の開口縁の形成する正四角形の辺の長さ寸法Ｌの１／８に設定されており、直線部４１と部分円弧部４３との接続部分は部分円弧部４３の半径寸法Ｒより小さい半径寸法で丸められている。挿入孔１２は、正四角形の前後辺である２つの直線部４１・４１の伸び方向が、スキージブラシ２５の移動方向（左右方向）と一致するものと、正四角形の対向する２つの直線部４１・４１の伸び方向が、スキージブラシ２５の移動方向（左右方向）に対して４５度傾斜するものとが、千鳥状に交互に配置されている。なお、挿入孔１２の開口縁を形成する正多角形は正四角形に限らず、例えば正三角形、正五角形等であってもよい。また、部分円弧部４３の半径寸法Ｒは、（Ｌ／８＜Ｒ≦Ｌ／２）の不等式を満たすように構成されていることが好ましい。 Example 4 FIG. 9 shows Example 4 of a mask for arranging solder balls according to the present invention. In this embodiment, the opening edge of the insertion hole 12 bulges outward at straight portions 41 forming the sides of a regular quadrangle (regular polygon) and at each vertex portion 42 forming the regular quadrangle. It is formed into an irregular regular quadrangle (irregular regular polygon) having a curved partial arc portion 43 . The radius dimension R of the partial arc portion 43 is set to 1/8 of the length dimension L of the side of the square formed by the opening edge of the insertion hole 12, and the connecting portion between the straight portion 41 and the partial arc portion 43. is rounded with a radius smaller than the radius R of the partial arc portion 43 . The insertion hole 12 has two linear portions 41, which are the front and rear sides of the regular quadrangle, whose extending directions match the moving direction (horizontal direction) of the squeegee brush 25, and the two opposing straight portions 41 of the regular quadrangle. The extension direction of 41 is inclined at 45 degrees with respect to the movement direction (horizontal direction) of the squeegee brush 25, and these are alternately arranged in a zigzag pattern. The regular polygon forming the opening edge of the insertion hole 12 is not limited to a regular quadrangle, and may be, for example, a regular triangle, a regular pentagon, or the like. Moreover, it is preferable that the radial dimension R of the partial arc portion 43 is configured to satisfy the inequality (L/8<R≦L/2).

上記のような挿入孔１２によれば、ボール挿入孔１２のコーナー部において、応力が集中しやすい劣角状の開口縁が形成されるのを解消できる。従って、本発明によれば、同角数の多角形状のボール挿入孔の開口縁に比べて、コーナー部における開口縁形状の急激な変化を抑えることができるので、丸められたコーナー部に応力を分散して作用させることができ、従って、多角形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて、張力が付与されたときにも破損し難い配列用マスクを得ることができる。円形状のボール挿入孔を備えるマスクに比べて開口縁と半田ボールとが接触する機会を少なくすることができるので、挿入孔１２内によりスムーズに半田ボール２を落下させることが可能であり、半田ボール２の搭載率の向上を図ることもできる。また、部分円弧部４３が半田ボール２の誘い込み部となり、部分円弧部４３上に至った半田ボール２を挿入孔１２へと誘導することができる。この時、部分円弧部４３から直線部４１にかけて下り傾斜する傾斜面を設けると、部分円弧部４３による挿入孔１２への誘導機能をより効果的に発揮させることができる。なお、少なくとも部分円弧部４３で囲まれた領域は、有底状（非貫通）に形成されていてもよい。 According to the insertion hole 12 as described above, it is possible to prevent formation of an inferior angular opening edge on which stress is likely to be concentrated at the corner portion of the ball insertion hole 12 . Therefore, according to the present invention, abrupt changes in the shape of the opening edge at the corner can be suppressed as compared with the opening edge of the ball insertion hole having the same number of angles, so stress is not applied to the rounded corner. It is possible to disperse the action, and therefore, it is possible to obtain an arraying mask which is less likely to break even when tension is applied, as compared with a mask having polygonal ball insertion holes. Compared to a mask having circular ball insertion holes, the possibility of contact between the edge of the opening and the solder balls can be reduced, so the solder balls 2 can be dropped more smoothly into the insertion holes 12. It is also possible to improve the mounting rate of the balls 2 . Further, the partial arc portion 43 serves as a guiding portion for the solder ball 2 , and the solder ball 2 reaching the partial arc portion 43 can be guided to the insertion hole 12 . At this time, if an inclined surface that slopes downward from the partial arc portion 43 to the linear portion 41 is provided, the function of the partial arc portion 43 to guide the insertion hole 12 can be exhibited more effectively. At least the area surrounded by the partial arc portion 43 may be formed in a bottomed shape (non-penetration).

（参考例）上記各実施例における挿入孔１２は、正多角形を開口縁の基準形状として構成したが、開口縁の基準形状は長方形で構成することができる。また、凸多角形、凹多角形、星形多角形などで構成することもできる。これらの場合における挿入孔１２の開口縁は、少なくとも１個の半田ボール２を落とし込める大きさに設定する。 (Reference Example) Although the insertion hole 12 in each of the above embodiments has a regular polygon as the reference shape of the opening edge, the reference shape of the opening edge can be a rectangle. It can also be configured with a convex polygon, a concave polygon, a star-shaped polygon, or the like. In these cases, the opening edge of the insertion hole 12 is set to a size that allows at least one solder ball 2 to drop into it.

１配列用マスク
２半田ボール
３ワーク
１２ボール挿入孔
１６直線部
１７アール部
１７ａスキージの移動方向の上流側に位置するアール部
１７ｂスキージの移動方向の下流側に位置するアール部
１８仮想正多角形（仮想正四角形）
１９頂点部
２０コーナー直線部
２５スキージ（スキージブラシ）
４１直線部
４２頂点部
４３部分円弧部
Ｄ仮想正多角形の辺寸法
ｄ１コーナー直線部の長さ寸法
ｄ１ａアール部１７ａのコーナー直線部の長さ寸法
ｄ１ｂアール部１７ｂのコーナー直線部の長さ寸法 1 array mask 2 solder ball 3 workpiece 12 ball insertion hole 16 straight portion 17 rounded portion 17a rounded portion 17b located upstream in the moving direction of the squeegee curved portion 18 located downstream in the moving direction of the squeegee virtual regular polygon (virtual square)
19 vertex portion 20 corner straight portion 25 squeegee (squeegee brush)
41 Straight portion 42 Vertex 43 Partial arc portion D Side dimension of imaginary regular polygon d1 Length of corner straight portion d1a Length of corner straight portion of rounded portion 17a d1b Length of corner straight portion of rounded portion 17b

Claims

Ball insertion holes (12) corresponding to a predetermined arrangement pattern are provided, and solder balls (2) are placed at predetermined positions on a workpiece (3) by swinging the solder balls (2) into the ball insertion holes (12). An array mask to be mounted,
The opening edge of the ball insertion hole (12) is formed in a square with rounded corners in a plan view ,
The rounded square has curved portions (17) located at the corner portions of the rounded square, and straight portions (16) forming sides of the rounded square and connecting to the rounded portions (17). is composed of
A virtual regular quadrangle (18) formed by extending the straight line part (16) is defined, and the vertex part (19) of the virtual regular quadrangle (18) and the straight line part (16) facing the vertex part (19) ) defines a corner straight portion (20) defined by connecting the ends of
When the side dimension of the virtual square (18) is defined as (D) and the length dimension of the corner straight portion (20) is defined as (d1),
The moving direction of the squeegee (25) for moving on the array mask to drop the solder balls (2) into the ball insertion holes (12) and the pair of rounded squares of the ball insertion holes (12). The extending directions of the two straight portions (16, 16) that are the sides facing each other are the same,
The length dimension (d1a (d1)) of the corner straight portion (20) of the two rounded portions (17a (17)) located upstream in the movement direction of the squeegee (25) and the movement direction of the squeegee (25) An arraying mask characterized in that length dimensions (d1b(d1)) of straight corner portions (20) of two rounded portions (17b(17)) located downstream are set to different dimensions .

2. According to claim 1, the side dimension (D) of the virtual square (18) and the length dimension (d1) of the straight corner portion (20) satisfy the inequality (d1<D/2). array mask.

The side dimension (D) of the virtual square (18) and the length dimension (d1) of the corner straight portion (20) are configured to satisfy the inequality (D/4≤d1≤D/3). The array mask according to claim 1 .