KR101522349B1 - 마스크 및 상기 마스크를 이용한 기판의 제조방법 - Google Patents

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토루 네바시
시게아키 카와카미
이치로 야자와
쿠니카즈 아사노
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아스리트 에프에이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판(110)에 형성된 전극패턴(111)에 포함되는 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 탑재하기 위한 마스크(90)로서, 복수의 전극(112)과 대응하도록 형성된 복수의 구멍(92)을 포함하는 마스크 패턴(91)과, 마스크 패턴(91)을 둘러싸며 제 1 두께(d1)를 갖는 제 1 영역(101)과, 제 1 영역(101)을 둘러싸며 마스크(90)의 이면(90b)이 움푹 패임으로써 제 1 영역(101)보다 얇게 형성된 제 2 영역(102)을 구비한다. 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 기판(110)의 전극패턴(111)을 대응시켰을 때에, 제 1 영역(101)과 제 2 영역(102)간의 경계(E1)가 기판(110)의 가장자리(113)보다 내측에 위치하고, 제 2 영역(102)이 기판(110)의 가장자리(113)보다 외측으로 확대되어 있다.

Description

마스크 및 상기 마스크를 이용한 기판의 제조방법{MASK AND MANUFACTURING METHOD OF SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은, 예컨대 직경 1mm 이하의 도전성 볼을 기판의 복수의 전극의 각각에 탑재할 때 적절하게 이용할 수 있는 마스크, 및 상기 마스크를 이용한 기판의 제조방법에 관한 것이다.
웨이퍼(반도체 웨이퍼)에는, 소정의 배열패턴으로 전극이 설치되어 있는 것이 있다. 이러한 웨이퍼에서는, 전극과 반도체　등과의 사이의 전기적인 접속을 얻기 위해, 전극의 각각에 땜납 볼 등의 도전성 볼이 배열(탑재)되는 경우가 있다. 웨이퍼에 설치된 각각의 전극에 도전성 볼을 배열하는 방법으로서는, 소정의 배열패턴(전극패턴)으로 설치된 전극과 대응하도록 소정의 마스크 패턴으로 개구부(구멍)가 형성된 마스크를 웨이퍼와 중첩시키고, 상기 마스크를 통해, 각각의 전극에 도전성 볼을 배열하는 방법이 알려져 있다.
일본특허공개공보 제2006-5276호에는, 규칙적으로 배치된 복수의 반도체 칩으로 구성되어 있는 웨이퍼의, 소정의 배열패턴으로 설치된 전극 상에 도전성 볼을 배열하기 위한 마스크가 개시되어 있다. 상기 마스크는, 소정의 배열패턴에 대응 하여 형성되며 도전성 볼이 삽입통과될 수 있는 개구부와, 비(非)개구부를 구비하고 있다.
소정의 배열패턴으로 설치된 전극의 상면에는, 전극과 도전성 볼을 결합시키기 위한 땜납 페이스트 또는 플럭스가 소정의 두께로 인쇄됨에 따라 점착막이 형성된다. 이 때문에, 마스크를 웨이퍼에 중첩시켰을 때에, 마스크에 점착막이 접촉하지 않도록, 상기 마스크는 비개구부의 하면에 형성된 볼록부를 더욱 구비하며, 볼록부는 개구부의 개구단(開口端) 주위에 형성되어 있다.
최근, 반도체장치나 회로기판 등의 디바이스는, 처리속도의 고속화나 다기능화 등에 따라, 실장(實裝)되는 회로가 고밀도화되고 미세화되는 경향이다. 이 때문에, 이러한 디바이스를 제조하는 과정에서, 반도체기판 및/또는 회로기판에 탑재되는 전극형성용의 도전성 볼(도전성 입자, 미세입자)도 미소해지는 경향이다.
이들 기판상에 도전성 볼을 탑재하기 위한 적합한 방법 중의 하나는, 다수의 구멍(多孔)을 구비한 마스크를 이용하는 방법이며, 상기 마스크에 형성되는 다수의 구멍은, 도전성 볼이 기판상에 탑재(배치)되는 위치를 하나하나 제어하기 위한 것이다. 따라서, 구멍의 크기는, 기판에 탑재(배치)할 대상이 되는 도전성 볼의 직경에 의존한다.
마스크는 얇아질수록 핸들링하기가 어려워진다. 마스크와 기판의 위치를 맞추었을(세팅) 때에 마스크의 기판에 겹치는 부분에 왜곡이 생기면, 여러 가지 문제점을 발생시킨다. 예컨대, 마스크에 왜곡이 생기면, 마스크와 기판의 사이에 틈이 형성되며, 그 틈에 도전성 볼이 들어간다. 이러한 볼은, 떠도는 볼이 되어, 기판 상의 원하는 위치에 대하여 어긋난 위치에 배치되거나, 불필요한 위치에 배치될(더블 볼(double ball)이 될) 우려가 있다.
본 발명의 하나의 양태는, 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 마스크이다. 상기 마스크는, 마스크 패턴과, 마스크 패턴을 둘러싸며 제 1 두께를 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역을 둘러싸는 제 2 영역을 구비한다. 제 2 영역은, 마스크의 이면(裏面)이 움푹 패임으로써 제 1 영역보다 얇게 되어 있다. 마스크 패턴은, 복수의 전극과 대응하도록 형성된 복수의 구멍을 포함한다. 상기 마스크에서는, 마스크 패턴과 기판의 전극패턴이 대응하도록, 마스크와 기판의 위치를 맞추었을 때, 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계가 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 제 2 영역이 기판의 가장자리보다 외측으로 확대되어 있다.
본 발명의 하나의 양태에 관한 상기 마스크에 따르면, 마스크의 이면이 움푹 패이고, 제 1 영역보다 얇게 형성된 제 2 영역에 의해 제 1 영역이 둘러싸여져 있다. 더욱이, 마스크의 마스크 패턴과 기판의 전극패턴을 대응시켰을 때, 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계가 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 제 2 영역이 기판의 가장자리보다 외측으로 확대된다. 상기 마스크에 따르면, 마스크의 마스크 패턴과 기판의 전극패턴의 위치를 맞추었을 때, 제 1 영역보다 얇게 형성된 제 2 영역은, 적어도 기판의 가장자리에 대응(대치(對峙))하는 영역을 포함하며, 제 2 영역은 기판의 가장자리보다 내측으로부터 외측으로 확대되어 있다.
상기 마스크를 이용하여 도전성 볼을 탑재하기 위해, 마스크와 기판의 위치를 맞추었을 때, 기판의 가장자리는 마스크의 제 2 영역과 대향되고, 제 2 영역은 제 1 영역보다 얇다. 이 때문에, 기판의 가장자리에 있어서의 마스크의 기판에 대한 추종성(부합성, conformity)이 향상된다. 따라서, 마스크에 왜곡이 생기거나, 마스크와 기판의 사이(전형적으로는, 기판의 가장자리 근방)에 틈이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 상기 마스크를 이용함으로써, 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 양호하게 탑재할 수가 있다.
상기 마스크를 형성하는 방법 중 하나는, 마스크의 이면을 기계가공 혹은 에칭가공하고, 제 2 영역을 제 1 영역보다 얇게 하는 것이다. 상기 마스크를 형성하는 다른 방법 중 하나는, 마스크의 이면을 애디티브(additive) 가공하고, 제 1 영역을 제 2 영역보다 두껍게 하는 것이다.
상기 마스크에서는, 제 1 영역의 외측 전역(全域)이 제 2 영역이어도 된다. 또한, 상기 마스크는, 제 2 영역을 둘러싸며 상기 마스크의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 더욱 구비할 수도 있다. 마스크의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 제 2 영역의 주위에 형성함으로써, 마스크의 강도를 향상시킬 수 있다.
제 3 영역을 갖는 마스크의 하나의 형태에서는, 제 1 영역의 두께와 제 3 영역의 두께가 동일하다. 이러한 마스크는, 에칭가공 혹은 애디티브(additive) 가공 등에 의해 마스크를 제조하기가 용이하다. 즉, 이러한 마스크는, 에칭가공의 경우에는, 마스크 이면의 제 1 내지 제 3 영역 중 제 2 영역만을 에칭함으로써 제조할 수 있다. 애디티브(additive) 가공의 경우에는, 제 1 영역과 제 3 영역에 있어서 동일 조건으로 금속층을 형성함으로써, 제 1 영역의 두께와 제 3 영역의 두께가 동일한 마스크를 제조할 수가 있다.
제 3 영역을 갖는 마스크의 다른 형태 중 하나는, 제 3 영역의 적어도 일부가 제 1 영역보다 두꺼운 것이다. 마스크의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역에 대하여 두껍게 된 제 3 영역을 제 2 영역의 주위에 형성하는 것은, 마스크의 강도를 향상시킬 수 있는 요인이 된다. 제 3 영역의 적어도 일부를 제 1 영역에 대하여 두껍게 함으로써, 마스크의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 마스크는, 대부분의 경우, 마스크틀에 부착되어 있다(고정되어 있다). 제 3 영역의 적어도 일부를 제 1 영역보다 두껍게 하여 마스크의 강도를 더욱 향상시킴으로써, 마스크를 마스크틀에 부착시킬 때 마스크에 왜곡이 잘 발생하지 않게 된다.
또한, 제 3 영역을 갖는 마스크의 또 다른 형태 중 하나는, 제 3 영역의 이면의 적어도 일부가 가이드 부재의 상면과 접하는 것이다. 가이드 부재는, 기판의 이면을 흡착 지지하기 위한 지지 테이블의 지지면을 둘러싸고, 지지면에 대하여 돌출하며 기판을 둘러싸도록 배치된 부재이다. 제 3 영역의 이면의 적어도 일부가 접촉 부분이 되고, 가이드 부재의 상면과 접함으로써, 마스크와 기판의 위치를 맞추었을 때에 마스크의 높이를 보다 안정적으로 지지할 수가 있다. 또한, 이 경우, 가이드 부재에 의해 마스크의 높이를 조정할 수도 있다.
제 3 영역을 갖는 마스크의 또 다른 형태 중 하나는, 제 3 영역의 이면의 적어도 일부와 가이드 부재의 상면과의 사이에 틈이 형성되는 것이다. 마스크와 기 판의 위치를 맞추었을 때, 마스크(제 3 영역의 적어도 일부)와 가이드 부재간의 간섭을 방지할 수 있고, 가이드 부재가 마스크의 높이를 조정하는데 장해가 되는 것을 방지할 수 있다.
기판에는 프린트 배선판(프린트 회로판)이나 웨이퍼 등이 포함된다. 기판에 프린트 배선판이 포함될 경우, 제 1 영역은 전형적으로는 사각형(方形)이 된다. 또한, 기판에 웨이퍼가 포함될 경우, 제 1 영역은 전형적으로는 원형이 된다. 어떠한 경우이든, 기판의 가장자리를 제 1 영역보다 얇게 형성된 제 2 영역과 대향시킴으로써, 기판의 가장자리에 있어서의 마스크의 기판에 대한 추종성(부합성)이 향상되어, 마스크에 왜곡이 생기거나, 마스크와 기판의 사이에 틈이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 마스크를 이용한 기판의 제조방법이다. 이 제조방법은, 다음과 같은 공정을 갖는다.
(1) 기판의 이면을 지지 테이블에 의해 흡착 지지하는 것(흡착지지공정).
(2) 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 마스크와, 기판을, 직접 또는 간접적으로 위치맞춤시키는 것(위치맞춤공정).
마스크는, 복수의 전극과 대응하도록 형성된 복수의 구멍을 포함하는 마스크 패턴과, 마스크 패턴을 둘러싸며 제 1 두께를 갖는 제 1 영역과, 제 1 영역을 둘러싸며 마스크의 이면이 움푹 패임으로써 제 1 영역보다 얇게 된 제 2 영역을 구비하고 있다. 그리고, 위치맞춤공정에 있어서, 마스크의 마스크 패턴과 기판의 전극패 턴이 대응하는 동시에, 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계가 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 제 2 영역이 기판의 가장자리보다 외측으로 확대된다. 더욱이, 이러한 제조방법은 다음과 같은 공정을 갖는다.
(3) 마스크의 표면에 복수의 도전성 볼을 공급하고, 마스크 패턴에 포함되는 복수의 구멍에 도전성 볼을 충전하는 것(충전공정).
이러한 제조방법에 있어서, 위치맞춤은, 마스크와 기판을 직접적으로 위치맞춤하여도 되고, 또한, 예컨대, 마스크와 지지 테이블의 위치를 맞춤으로써, 마스크와 지지 테이블에 흡착 지지되어 있는 기판을 간접적으로 위치맞춤하여도 된다.
상기 제조방법에 따르면, 위치맞춤함으로써, 마스크의 마스크 패턴과 기판의 전극패턴이 대응하는 동시에, 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계가 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 제 2 영역이 기판의 가장자리보다 외측으로 확대되게 된다. 즉, 상기 제조방법에 따르면, 기판의 가장자리가 제 1 영역보다 얇게 된 제 2 영역과 대향되도록 위치가 맞추어지기 때문에, 기판의 가장자리에 있어서의 마스크의 기판에 대한 추종성(부합성)이 향상된다. 이 때문에, 마스크에 왜곡이 생기거나, 마스크와 기판의 사이에 틈이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 마스크 패턴에 포함되는 복수의 구멍에 도전성 볼을 충전함으로써, 마스크를 통해, 기판의 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 양호하게 탑재할 수가 있다.
상기 제조방법에 따르면, 제 2 영역을 둘러싸며 마스크의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 더욱 구비한 마스크를 이용할 수도 있다. 또한, 지지 테이블은, 기판의 이면을 흡착 지지하기 위한 지지면과, 지지면을 둘러 싸며 지지면에 대하여 돌출되도록 배치된 가이드 부재를 구비할 수도 있다.
위치를 맞출 때, 제 3 영역의 이면의 적어도 일부와 가이드 부재의 상면과의 사이에 틈을 형성하도록 하여도 무방하다. 마스크(제 3 영역의 이면의 적어도 일부)가 가이드 부재에 의해 부주의하게 상방으로 밀어 올려지는 경우가 없기 때문에, 가이드 부재가 마스크를 밀어 올림으로 인해 기판과 마스크의 사이에 틈이 생기거나, 혹은 필요 이상으로 커다란 틈이 생기는 경우가 없다.
또한, 위치를 맞출 때, 제 3 영역의 이면의 적어도 일부가 가이드 부재의 상면과 접하도록 하여도 무방하다. 마스크의 제 3 영역의 이면의 적어도 일부, 예컨대, 기판의 주위와 대응하는 영역(기판의 가장자리 근방과 대응하는 영역)을 가이드 부재의 상면에 의해 지지시키거나, 가이드 부재에 의해 마스크의 높이를 조정할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 기판에 도전성 볼을 탑재하기 위한 볼 탑재장치(ball mounting device)이다. 상기 볼 탑재장치는, 기판의 이면을 지지한 상태(예컨대, 흡착 지지하여)로 이송가능한 지지 테이블과, 상술한 마스크와, 상기 마스크와 지지 테이블에 지지된 기판의 위치를 맞추어 기판에 도전성 볼을 탑재하는 볼 충전장치(ball filling device)를 구비한다. 상기 볼 탑재장치에 따르면, 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 양호하게 탑재할 수가 있다.
또한, 상기 볼 탑재장치에서는, 볼 충전장치로 이송되기 전에, 지지 테이블에 지지된 기판에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포장치를 더욱 구비하는 것이 바람 직하다. 기판에 플럭스를 도포하고, 그 후, 기판에 도전성 볼을 탑재하는 공정을 일련의 작업으로 하여, 전형적으로는 자동적으로 할 수 있다.
이하, 마스크의 일실시형태 및 기판제조방법의 일실시형태를 설명한다. 상기 제조방법에서는, 예컨대, 도 1에 나타낸 볼 탑재장치를 이용할 수가 있다. 도 1은, 볼 탑재장치의 일례의 개략적인 구성을 평면도로 나타낸 것이다. 도 1에 나타낸 볼 탑재장치(1)는, 기판(110)에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 장치이며, '볼 마운터(ball mounter)' 등으로도 불린다. 상기 볼 탑재장치(1)는 볼 충전장치(9)를 구비하고 있으며, 볼 충전장치(9)에는 마스크(90)를 세팅할 수 있다. 상기 마스크(90)는 복수의 구멍을 구비하고 있으며, 이들은 일정한 패턴(마스크 패턴)을 형성하고 있다. 상기 마스크(90)는, 도전성 볼을 기판의 소정의 장소에 배치하기 위한 복수의 구멍을 구비한 볼 배치용 플레이트(금속 플레이트)이다. 볼 충전장치(9)에 의해, 마스크 패턴에 포함되는 복수의 구멍에 도전성 볼을 충전함으로써, 상기 마스크(90)를 통해, 기판(110)의 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재할 수 있다.
따라서, 상기 볼 탑재장치(1)에서는, 기판(110)을 제조하는 과정(공정) 중의, 마스크(90)를 이용하여 기판(110)의 복수의 각각의 전극에 도전성 볼을 탑재하는 처리(공정)가 실시된다.
도 1에 나타낸 기판(110)은, 평면 직사각형상(사각형)인 프린트 배선판(프린 트 회로판)이다. 도 2는 프린트 배선판의 일례의 개략적인 구성을 평면도로 나타낸 것이다. 도 3은 도 2에서의 원(III)으로 둘러싸여진 영역을 확대하여 나타낸 것이다. 프린트 배선판(110)은 프린트 배선기판, 프린트 회로판, 프린트 회로기판, 회로기판, 혹은 프린트 기판 등으로도 불리며, 반도체가 실장되는 반도체 실장기판, 빌드-업(build-up) 기판, 다층 기판 등을 포함한다. 프린트 배선판(110)에는, 그 한쪽의 면(본 실시예에서는 상면 ; 110a)에, 복수의 전극(112)을 포함하는 전극패턴(111)이 형성되어 있다. 전형적으로는, 프린트 배선판(110)에는 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 전극(112)을 포함하는 적어도 1개의 전극패턴(111)이 형성되어 있다. 그리고, 전극(112)과 반도체　등과의 사이의 전기적인 접속을 얻기 위해, 프린트 배선판(110)의 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 탑재하는 것이 요구되고 있다.
본 실시예에서 도전성 볼(B)을 탑재하는 프린트 배선판(110)에는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 반도체 칩(반도체 디바이스)을 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 실장할 수 있도록 형성된 복수의 전극(112)을 포함하는 전극패턴(111)과, 이들 전극(112)에 관한 배선(도시생략)이 프린트 혹은 다른 방법에 의해 설치되어 있다(형성되어 있다). 각각의 전극(112)에 도전성 볼(B)의 탑재를 포함하는 처리를 수행한 후, 상기 프린트 배선판(110)에 반도체 칩을 탑재하여 리플로우(reflow)함으로써 반도체 칩과 배선이 접속된다. 프린트 배선판(110)은, 그 후, 적당한 수의 반도체 칩을 포함하는 기판으로 재단할 수도 있다. 따라서, 상기 프린트 배선판(110)에는, 각각의 반도체 칩의 전극배치에 대응하도록 전극(112)이 배치된 복수의 전극패턴(111)이 형성되어 있다. 이들 복수의 전극패턴(111)의 집합을 1개의 전극패턴으로 파악하여도 된다.
프린트 배선판(110)에 설치되어 있는 전극(112)은, 예컨대, 랜드(land) 형상(볼록형상)의 전극(랜드)이다(도 4 참조). 또한, 프린트 배선판(110)이 다층기판 등인 경우, 레지스트층이 형성되어 있으며, 레지스트층은, 전극(112)에 대응하는 부분이 에칭 등에 의해 제거되어 있다. 따라서, 이러한 프린트 배선판(110)에서는, 전극부분이 오목한 형상으로 되어 있는 경우도 있다.
프린트 배선판(110)의 전극(112) 상에 탑재되는 도전성 볼(B)은, 전기적인 접속을 얻기 위해서 기능하는 것이며, 그 직경은, 예컨대 1mm 이하, 구체적으로는 10∼500㎛ 정도이다. 이러한 도전성 볼(B)은, 미소(微小) 볼(마이크로 볼)이라고도 불린다. 도전성 볼(B)에는, 땜납 볼(은(Ag)이나 구리(Cu) 등을 포함하는, 주성분이 주석(Sn)으로 이루어지는 볼), 금 혹은 은 등의 금속제 볼, 나아가, 세라믹제 볼 혹은 플라스틱제 볼에 도전성의 도금 등의 처리가 실시된 것이 포함된다. 본 실시예에서는 도전성 볼(B)로서, 직경 90㎛ 정도의 땜납 볼이 이용된다.
도 1에 나타낸 볼 탑재장치(1)는, 로더(loader)·언로더(unloader) 장치(2)와, XYZθ 지지 테이블(이동 테이블 ; 3)과, 반송 로봇(4)과, 얼라이너(aligner, 5)와, 교정장치(6)와, 플럭스 도포장치(플럭스 인쇄장치, 스크린 인쇄장치 ; 7)와, 제 1 및 제 2 카메라(8a 및 8b)와, 볼 충전장치(9)를 구비한다. 교정장치(6), 플럭스 도포장치(7), 카메라(8a 및 8b) 및 볼 충전장치(9)는 X방향으로 나란히 배치되어 있다.
로더·언로더 장치(2)는, 제 1 패키지(2a)와 제 2 패키지(2b)를 가지며, 프린트 배선판(110)을 로드(공급) 및 언로드(수납)하기 위한 장치이다. 얼라이너(5)는, 프린트 배선판(110)과 지지 테이블(3)간의 예비 위치맞춤(예비정렬(pre-alignment)을 수행하기 위한 장치이다. 교정장치(6)는, 프린트 배선판(110)의 휘어짐을 교정하기 위한 장치이다. 플럭스 도포장치(7)는, 프린트 배선판(110)의 복수의 전극(112)에, 플럭스 도포용 마스크(7a)를 통해, 프린트 배선판(110)과 도전성 볼(B)을 결합시키기 위한 소재(플럭스)를 도포하기 위한 장치이다. 2개의 카메라(8a 및 8b)는, 프린트 배선판(110)에 형성된 2개의 얼라인먼트 마크(도시생략)를 각각 검출하여, 지지 테이블(3)에 탑재된 프린트 배선판(110)의 지지 테이블(3)에 대한 상세한 위치를 구하기 위한 것이다. 볼 충전장치(9)는, 마스크(90)에 형성된 복수의 구멍(92)의 각각에 도전성 볼(B)을 충전함으로써, 프린트 배선판(110)의 복수의 전극(112) 상에, 플럭스를 통해, 도전성 볼(B)을 탑재(배치, 배열)하기 위한 장치이다. 반송 로봇(4)은, 로더·언로더 장치(2)의 제 1 패키지(2a)로부터 프린트 배선판(110)을 얼라이너(5)의 상방으로 반입하고, 얼라이너(5)로부터 프린트 배선판(110)을 지지 테이블(3)로 반송하여, 지지 테이블(3)로부터 프린트 배선판(110)을 로더·언로더 장치(2)의 제 2 패키지(2b)로 반출하기 위한 것이다.
지지 테이블(3)은, X축 테이블, Y축 테이블, Z축 테이블, 및 θ 테이블을 구비하고 있다. 지지 테이블(3)은, 감압흡인 등의 방법에 의해 프린트 배선판(110)의 휘어짐을 교정한 상태에서, 상기 프린트 배선판(110)의 이면(하면 ; 110b)을, 그 상면(지지면, 본 실시예에서는 X-Y평면 ; 21a) 상에 흡착 지지한다. 본 실시예 에서는 지지 테이블(3)은, 프린트 배선판(110)을 그 길이방향이 Y방향을 따르는 자세로 흡착 지지한다.
그리고, 지지 테이블(3)은, 상기 프린트 배선판(110)을 교정장치(6), 플럭스 도포장치(7), 카메라(8a 및 8b), 및 볼 충전장치(9) 사이의 임의인 위치로 이동시킨다. 또한, 지지 테이블(3)은, 프린트 배선판(110)의 위치(방향)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향 및 θ방향으로 조정할 수가 있다. 프린트 배선판(110)을 지지 테이블(3)에 흡착 지지하는 방법의 일례는 감압(減壓)흡인이지만, 프린트 배선판(110)을 지지 테이블(3)에 흡착 지지하는 방법은, 감압흡인으로 한정되는 것은 아니며, 정전 척(electrostatic chuck)과 같은 것이어도 되고, 또한, 이들을 병용해도 된다.
도 4는 볼 탑재장치(1)에 포함되는 볼 충전장치(9)의 개략적인 구성을 부분적으로 확대한 단면도로 나타낸 것이다. 도 5는, 볼 충전장치(9)에 세팅되는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 마스크(90)를, 하방으로부터 바라본 모양을 나타낸 것이다. 도 5에 있어서, 2점 쇄선은, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)에 위치맞춤하였을 때의, 프린트 배선판(110)의 가장자리(엣지 ; 113)를 나타낸 것이다. 도 6은 도 5에서의 원(VI)으로 둘러싸여진 영역을 확대하여 나타낸 것이다.
도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 볼 충전장치(9)는, 마스크(90)를 유지하는 마스크 홀더(11)와, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)와, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)를 지지하는 지지부재(13)와, 지지부재(13)를 통해 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)를 X 및 Y방향으로 이동시키기 위한 디스펜서 이동기구(14)와, 디스펜서 이 동기구(14)에 탑재된 제 3 카메라(15)를 구비하고 있다.
마스크 홀더(11)에 부착되는 마스크(90)는, 프린트 배선판(110)에 형성된 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 탑재하기 위한 것이다. 마스크(90)는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수의 전극(112)과 대응하도록 형성된 복수의 구멍(미소 개구, 어퍼쳐(aperture), 마이크로 어퍼쳐 ; 92)을 갖는다. 본 실시예의 마스크(90)는, 직경 90㎛의 땜납 볼(B)을 배치하기 위한 것이며, 복수의 구멍(92) 각각의 직경은 90∼100㎛ 정도로 되어 있다. 또한, 볼(B)을 탑재하는 프린트 배선판(110)은, 복수의 전극(112)을 각각 포함하는 복수의 전극패턴(111)이 2차원적으로 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치되어 있다.
볼 탑재용 마스크(90)와 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)은, 예컨대 직접적으로 위치맞춤시킬 수 있다. 본 실시예에서는 카메라(8a 및 8b)에 의해, 지지 테이블(3)에 탑재된 프린트 배선판(110)의 2개의 얼라인먼트 마크를 검출함으로써, 지지 테이블(3)에 탑재된 프린트 배선판(110)의 지지 테이블(3)에 대한 상세한 위치를 구한다. 더욱이, 디스펜서 이동기구(14)에 탑재된 카메라(15)에 의해, 마스크 패턴(91)의 개구(92)와 전극패턴(111)의 전극(112)을 상방에서 보고 마스크 패턴(91)과 전극패턴(111)을 합치시킨다. 이러한 처리(공정)에 의해, 볼 탑재용 마스크(90)와 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)의 위치를 상세하게 맞출 수가 있어, 마스크 패턴(91)과 전극패턴(111)을 정밀도 좋게 대응시킬 수 있다. 이러한 방법에 한하지 않고, 마스크(90)의 얼라인먼트 마크의 검출결과와 프린트 배선판(110)의 얼라인먼트 마크의 검출결과를 이용함으로써, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)의 위치를 직접적으로 맞추어도 무방하다.
볼 탑재용 마스크(90)와 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)은, 간접적으로 위치맞춤시킬 수도 있다. 예컨대, 디스펜서 이동기구(14)에 탑재된 카메라(15)에 의해, 지지 테이블(3)의 얼라인먼트 마크와 마스크의 얼라인먼트 마크를 검출한다. 더욱이, 카메라(8a 및 8b)에 의해 얻어진 오프셋 값(지지 테이블(3)에 대한 프린트 배선판(110)의 오프셋 값)을 반영시킨다. 이러한 처리(공정)에 의해, 볼 탑재용 마스크(90)와 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)의 위치를 지지 테이블(3)을 통해 간접적으로 맞추어도 무방하다.
이러한 방법에 의해 볼 탑재용 마스크(90)와 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)을 직접 또는 간접적으로 위치맞춤시키는 목적은, 볼 탑재용 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)의 전극패턴(111)을 대응(대향, 대면)시키는 데 있다. 이를 위해, 지지 테이블(3)은, 프린트 배선판(110)을 X방향, Y방향 및 θ방향으로 이동할 수 있는 수단을 구비하고 있다.
충전장치(9)에서는, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)에 의해 마스크(90)의 표면에 복수의 도전성 볼(B)이 공급되어, 복수의 마스크 패턴(91)에 각각 포함되는 복수의 구멍(92)에 도전성 볼(B)이 충전된다. 이에 따라, 마스크(90)를 통해, 프린트 배선판(110)의 복수의 전극패턴(111)에 각각 포함되는 복수의 전극(112) 상에 도전성 볼(B)을 각각 탑재할 수가 있다.
더욱 상세하게는, 우선, 상기 마스크(90)는, 어느 정도의 장력(텐션)이 부여 된 상태로 마스크틀(99)에 부착되어 있다. 마스크(90)는, 예컨대, 강력한 양면 테이프 등에 의해, 마스크틀(99)에 고정되어 있다. 마스크(90)는, 마스크틀(99)을 통해, 볼 충전장치(9)에 형성된 마스크 홀더(11)에 세팅된다.
도 1에 나타낸 바와 같이 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)는, 지지부재(13)에 지지되며, X축 테이블(14a) 및 한 쌍의 Y축 테이블(14b 및 14c)을 포함하는 디스펜서 이동기구(14)에 의해, 마스크(90)의 표면(상면 ; 90a)의 2차원 방향의 임의의 위치로 이동한다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)는, 마스크(90)의 표면(90a)에 2개의 이동구역(M1 및 M2)을 형성한다. 이 때문에, 독립된 2개의 도전성 볼(B)의 집단(Bg)이, 마스크 홀더(11)에 유지된 마스크(90) 표면(90a)의 다른 장소(M1 및 M2)에 각각 유지된다. 상기 볼 충전장치(9)에서는, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)를, 이동구역(M1 및 M2)이 독립되거나 또는 연동하도록 이동시킴으로써, 마스크(90)상으로부터, 복수의 구멍(92)의 각각에 도전성 볼(B)을 충전한다.
2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)는 실질적으로 구성이 동일하다. 볼 디스펜서(12a 및 12b)는 각각, 원반형상의 스퀴지 서포트(squeegee support, 16)와, 스퀴지 서포트(16)의 하면으로부터 마스크(90)의 상면(90a)을 향해 돌출된 스퀴지(special brush, 17)를 구비하고 있다. 스퀴지 서포트(16)의 중심은, 마스크(90)에 대하여 수직방향으로 연장된 샤프트(18)에 연결되어 있다. 스퀴지(17)는, 마스크(90)의 상면(90a)에 비교적 부드럽게 접하여, 상기 마스크(90) 상의 도전성 볼(B)을 쓸어 모을 수 있는 것이면 된다.
2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)는 각각, 모터(도시생략)에 의해, 샤프트(18)를 중심으로 회전 구동된다. 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)가 회전함으로써, 도전성 볼(B)은, 뿔뿔이 흩어지지 않도록 이동구역(M1 및 M2) 주위의 영역으로부터 이동구역(M1 및 M2)의 내부로 모인다. 따라서, 2개의 볼 디스펜서(12a 및 12b)에 의해 형성되는 원형의 이동구역(M1 및 M2)에 각각, 복수의 도전성 볼(B)로 이루어지는 집단(Bg)이 유지된다. 볼 디스펜서(12a 및 12b)가 이동함에 따라, 볼 디스펜서(12a 및 12b)에 유지된 도전성 볼(B)의 집단(Bg)도 이동한다. 그리고, 원형의 이동구역(M1 및 M2)에 유지된 도전성 볼(B)은, 마스크(90)의 구멍(92)에 차례대로 충전되어, 프린트 배선판(110)의 전극(112) 상에 각각 탑재된다.
또한, 본 실시예에서는, 2개의 볼 디스펜서를 구비하는 볼 충전장치(9)를 예로 들어 설명하고 있으며, 볼 충전장치(9)의 마스크 홀더(11)에 마스크(90)를 미리 세팅하고 있다. 마스크(90)가 세팅되는 볼 충전장치는, 볼 디스펜서의 수가 1개여도 되고, 볼 충전장치가 3개 이상이어도 된다. 또한, 볼 충전장치가 구비하는 볼 디스펜서의 타입은, 상기의 회전형에 한정되는 것은 아니고, 마스크(90)의 복수의 구멍(92)에 볼(B)을 충전할 수 있는 것이면 된다. 예컨대, 마스크(90)의 상면(90a)을 왕복운동하거나 진동하면서, 볼(B)을 이동시켜 주입하는 타입의 디스펜서(스퀴지)여도 된다.
최근에는 프린트 배선판(프린트 회로판)에 형성된 복수의 전극과 반도체 칩을 접속하기 위해, 프린트 배선판에 도전성 볼, 특히, 직경 1mm 이하의 미세한 도전성 볼을 탑재하는 방법이 검토되고 있다. 프린트 배선판에 도전성 볼을 탑재하 는 방법 중 하나는, 상기의 마스크를 이용하는 것이다. 복수의 개구부(다수의 구멍)를 포함하는 마스크 패턴을 구비한 마스크를 이용하는 방법은, 웨이퍼 상의 전극에 미세한 도전성 볼, 특히 직경 1mm 이하의 볼을 탑재하는 방법으로서 주목받고 있다. 따라서, 프린트 배선판 상의 전극에 미세한 도전성 볼을 탑재하는 방법으로서는, 더욱 검토가 요구되고 있다.
예컨대, 실리콘 웨이퍼(반도체 웨이퍼)는 딱딱하고 깨지기 쉽기 때문에, 가공시에 용이하게 깨지거나 손상된다. 이를 방지하기 위해서, 잘라낸 원판의 외주를 모따기하는 처리가 행해지고 있다(베벨링, beveling). 이 때문에, 마스크를 웨이퍼에 중첩시켰을 때에 웨이퍼의 가장자리가 마스크에 잘 간섭하지 않는다. 이에 반해, 프린트 배선판은, 통상적으로 베벨링은 요구되지 않는다는 차이가 있다.
프린트 배선판(110)은, 다수장 취득용 기판을 재단하여 형성하는 경우가 있으며, 이 경우에는, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 재단시에 생기는 버(bur)가 남아 있는 경우가 있다. 또한, 프린트 배선판(110)은, 그 표면에 도금 처리를 실시하고 있는 경우가 있으며, 이 경우에는, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 도금이 이상 석출되어 있는 경우가 있다. 프린트 배선판(110)에 마스크(90)를 통해 미세한 도전성 볼(B)을 탑재할 때, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)의 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물이 마스크(90)와 간섭하면, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이의 틈을 제어하기가 어려워지고, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이에 도전성 볼(B)이 들어가, 떠도는 볼과 같은 문제의 요인이 될 가능성이 있다.
이 때문에, 본 실시예의 마스크(90)는, 도전성 볼(B)이 이동할 수 있도록 상면(90a)은 평탄한 면이지만, 하면(이면 ; 90b)이 가공되어 두께가 변화되어 있으며, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 버나 도금의 이상 석출물 등에 의한 돌기물이 존재하고 있었다고 하더라도, 상기 돌기물이 마스크(90)의 하면(90b)에 간섭하기 어렵게 되어 있다. 따라서, 상기 마스크(90)를 이용함으로써, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 존재하는 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물에 기인하여, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이의 틈을 제어하기가 곤란해지는 것이 억제된다. 또한, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 있어서의 마스크(90)의 프린트 배선판(110)에 대한 추종성(부합성), 즉, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 있어서 프린트 배선판(110)에 약간의 왜곡이나 경사 등의 변위가 있더라도, 그 형상의 변위에 마스크(90)가 추종하여 변형하는 성능이 향상한다. 이 때문에, 마스크(90)에 왜곡이 생기거나, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)과의 사이(전형적으로는, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113) 근방)에 틈이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
상세하게는, 상기 마스크(90)는, 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 구멍(92)을 각각 포함하는 복수의 마스크 패턴(91)과, 복수의 마스크 패턴(91)을 각각 둘러싸며 제 1 두께(d1 ; 도 9 참조)를 갖는 사각형의 제 1 영역(101)과, 제 1 영역(101)을 둘러싸며 마스크(90)의 이면(90b)이 움푹 패임으로써 제 1 영역(101)보다 얇게 된, 제 2 두께(d2 ; 도 9 참조)를 갖는 제 2 영역(102)을 구비하고 있다. 또한, 상기 마스크(90)는, 복수의 구멍(92)이 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 영역(1개의 마스크 패턴(91)을 포함하는 영역, 이하, '패턴영역'이라고 함 ; 104)을 포함하고 있다. 제 2 영역(102)은, 복수의 패턴영역(104)을 포괄하도록, 이들 패턴영역(104)의 외주를 형성하는 제 1 영역(101)의 더욱 외측을 둘러싸고 있다. 마스크(90)는, 제 2 영역(102)의 외주를 둘러싸고, 마스크(90)의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역(102)보다 두껍게 된, 제 3 두께(d3 ; 도 9 참조)를 갖는 제 3 영역(103)을 더 구비하고 있다.
본 실시예의 마스크(90)의 복수의 패턴영역(104)은 각각, 마스크(90)의 이면(90b)이 움푹 패임으로써 제 1 영역(101)보다 얇게 형성된, 제 4 두께(d4)를 갖는 영역이다. 마스크(90)의 이면(90b)은, 제 1 영역(101)이 복수의 패턴영역(104)을 각각 둘러싸고 있기 때문에, 제 1 영역(101)은 격자형상으로 돌출되어 있는 부분과, 그 외측에서 격자형상으로 돌출되어 있는 부분을 둘러싸는 틀형상으로 돌출된 부분을 구비하고 있다. 제 1 영역(101)의 틀형상으로 돌출된 부분의 외측이 제 2 영역(102)이 되고, 제 1 영역(101)에 대하여 움푹 패여 있다. 더욱이, 제 2 영역(102)의 외측의 제 3 영역(103)이 돌출되어 있으므로, 마스크(90)의 이면(90b) 중 제 2 영역(102)에 대응하는 영역은, 제 1 영역(101)의 외주를 둘러싸는 평면 직사각형상인 홈부로 되어 있다.
본 실시예의 마스크(90)에서는, 제 1 영역(101)의 두께(d1)는 제 3 영역(103)의 두께(d3)와 동일하다. 복수의 패턴영역(104)의 두께(d4)는 각각 동일하며, 또한, 제 2 영역(102)의 두께(d2)와 동일하다. 따라서, 본 실시예의 마스크(90)는, 두께(d1 ; 즉 두께(d3))의 판에 두께(d2 ; 즉 두께(d4))의 패턴영 역(104) 및 제 2 영역(102)이 형성되어 있으며, 이들 영역(102 및 104)은, 판을 동일한 조건으로 에칭함으로써, 비교적 간단히 형성할 수가 있다. 반대로, 상기 마스크(90)는, 두께(d2 ; 즉 두께(d4))의 판에 애디티브(additive) 가공에 의해, 동일 조건으로 금속을 석출시키거나 함으로써, 두께(d1 ; 즉 두께(d3))를 갖는 제 1 영역(101)과 제 3 영역(103)을 비교적 간단히 형성할 수 있다. 상기 마스크(90)는, 기계가공 등의 다른 방법에 의해 제조할 수도 있다. 본 실시예의 마스크(90)는, 베이스가 되는 금속판에 니켈 또는 니켈 합금을 전주도금(electroforming) 또는 무전해 도금함으로써 형성되어 있다.
상기 마스크(90)에서는, 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 프린트 배선판(110)의 전극패턴(111)이 대응하도록, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)을 겹쳤을 때(위치맞춤했을 때), 마스크(90)의 제 1 영역(101)의 이면이 프린트 배선판(110)의 상면(110a)의 전극(112)이 형성되어 있지 않은 영역과 접촉하도록 되어 있다. 따라서, 제 1 영역(101)의 두께(d1)를 이용하여, 패턴영역(104)의 이면과 전극(112) 사이의 갭을 소정의 값으로 유지할 수 있다. 이 때문에, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이에 도전성 볼(B)이 들어가 떠도는 볼(B)이 될 우려를 저감할 수 있다. 또한, 제 1 영역(101)은, 마스크(90)의 이면(90b)으로부터 리브(rib)와 같이 돌출되어 있으므로, 마스크(90)의 강도를 양호하게 유지할 수 있다.
한편, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)을 겹쳤을 때에, 마스크(90)의 제 1 영역(101)의 이면이 프린트 배선판(110)에 접하지 않도록 하는 것도 유효하다. 즉, 마스크(90)의 이면(90b)과 프린트 배선판(110)과의 사이에 소정의 틈이 형성되도록 해도 된다. 프린트 배선판(110)의 표면에 형성된 배선과 마스크(90)의 이면(90b)을 접촉시키지 않고 도전성 볼(B)을 탑재할 수 있다.
도 7은, 지지 테이블(3)의 일례로서, 상측으로부터 바라본 도면으로 나타낸 것이다. 도 8은, 지지 테이블(3)에 지지된 프린트 배선판(110)에 마스크(90)를 세팅한 상태의 일례를 나타낸 것이다. 도 9는, 마스크(90)의 제 1 영역(101)과 제 2 영역(102)의 경계(E1) 근방을 확대하여 나타낸 것이다.
지지 테이블(3)은, 기판(프린트 배선판 ; 110)의 이면(110b)을 흡착 지지하기 위한 지지면(21a)을 갖는 지지대(21)와, 지지면(21a)을 둘러싸며, 지지면(21a)에 대하여 돌출시켜, 프린트 배선판(110)을 둘러싸도록 배치된 틀형상(프레임형상)의 가이드 부재(프린트 배선판(110)을 가이드 하는 부재, 기판 가이드 부재 ; 22)와, 기판 가이드 부재(22)의 상면(상단면 ; 22a)를 둘러싸며, 돌몰(突沒) 할 수 있도록 설치된 틀형상(프레임형상)의 마스크 지지부재(23)를 구비하고 있다. 마스크 지지부재(23)의 상면(상단면 ; 23a)은, 외형이 거의 정방형이며, 마스크(90)의 제 3 영역(103)의 일부와 접하여, 프린트 배선판(110)의 외측(기판 가이드 부재(22)의 외측)에서 마스크(90)를 지지한다.
지지 테이블(3)은, 지지대(21)를 상하로 이동시킬 수 있도록 지지대(21)의 가장자리부를 따라 대략 등간격으로 설치된 복수의 제 1 액추에이터(도 8에서는 2개만 도시 ; 24)와, 마스크 지지부재(23)를 상하로 이동시킬 수 있도록 마스크 지지부재(23)의 네 모서리에 배치된 4개의 제 2 액추에이터(도 8에서는 2개만 도시 ; 25)를 더 구비하고 있다. 이들 액추에이터(24 및 25)의 각각은, 1개 또는 복수의 모터에 의해 구동되도록 되어 있으며, 연동하거나 혹은 독립적으로 움직일 수 있다. 따라서, 상기 지지 테이블(3)은, 제 1 액추에이터(24) 및/또는 제 2 액추에이터(25)에 의해, 마스크 지지부재(23)의 상면(23a)을, 지지대(21)의 지지면(21a)에 대하여, 상대적으로 상하로 이동시켜, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)의 표면(110a)과의 간격을 상대적으로 조정할 수 있다.
기판 가이드 부재(22)는, 그 상면(상단면 ; 22a)이 지지면(21a)에 대하여 상방으로 돌출되도록 지지대(21)의 측벽에 나사고정되어 있다. 지지대(21)와 기판 가이드 부재(22)에 의해, 프린트 배선판(110)을 탑재할 공간이 형성되기 때문에, 지지 테이블(3)에 프린트 배선판(110)을 탑재할 때에 프린트 배선판(110)을 어느 정도 정해진 위치에 배치(탑재, 가이드)할 수 있다.
지지대(21)의 지지면(21a)은, 기판 가이드 부재(22)에 둘러싸여 프린트 배선판(110)의 크기가 거의 같거나 또는 이보다 약간 크게 형성되어 있다. 지지면(21a)은, 감압흡인에 의해 프린트 배선판(110)의 휘어짐을 교정한 상태로, 상기 프린트 배선판(110)의 이면(110b)을 그 상면(지지면 ; 21a) 상에 흡착 지지할 수 있도록 되어 있다. 이를 위해, 지지대(21)에는, 지지면(21a)에 노출되도록, 프린트 배선판(110)을 흡착에 의해 지지하기 위한 복수의 흡착 구멍(26)이 형성되어 있다. 지지대(21)는, 프린트 배선판(110)을 흡인 지지하면서, 제 1 액추에이터(24)에 의해, 마스크 지지부재(23)의 내측(틀 내부)에서 상하로 이동한다. 지지 테이블(3)은, 프린트 배선판(110)을 지지면(21a)에 대하여 탈·부착하기 위해서, 지지 면(21a)에 대하여 돌몰하는 4개의 핀(pin)(도 8에서는 2개만 도시 ; 27)을 더욱 구비하고 있다. 도 7에 나타내고 있는, 지지면(21a)에 형성된 4개의 구멍(28)은, 이들 핀(27)을 지지면(21a)으로부터 돌출시키기 위한 구멍이다.
기판 가이드 부재(22)는, 지지대(21)의 측벽에 나사고정되어 있으며, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 지지대(21)의 지지면(21a)과의 사이의 단차(높이 ; H)를 조정할 수 있도록 되어 있다. 단차(H)는, 프린트 배선판(110)의 두께(d)를 고려하여 결정된다. 본 실시예에서는, 단차(H)가 프린트 배선판(110)의 두께(d)보다 약간 작아지도록 조정되어 있다. 따라서, 프린트 배선판(110)이 지지대(21)에 설치되면, 프린트 배선판(110)의 표면(110a)은 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)보다 약간 돌출된 상태가 된다. 단차(H)는, 볼(B)의 탑재 대상이 되는 프린트 배선판(110)이 바뀌고 프린트 배선판(110)의 두께(d)가 변화되었을 때에 두께(d)에 맞추어 변경할 수 있다.
충전장치(9)에 있어서는, 프린트 배선판(110)이 지지대(21)에 지지된 상태로, 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 프린트 배선판(110)의 전극패턴(111)이 대응하도록, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)에 겹칠 수 있다. 이때, 마스크(90)의 제 1 영역(101)과 제 2 영역(102)간의 경계(E1)가 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)보다 내측에 위치하고, 제 2 영역(102)이 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)보다 외측으로 넓어지도록 마스크(90)의 제 2 영역(102)은 형성되어 있다. 마스크(90)와 프린트 배선판(110)의 위치를 맞추면, 이면이 움푹 패인 제 2 영역(102)은, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113) 및 그 근방을 덮는다.
본 실시예의 마스크(90)는, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물이 있었다고 하더라도, 상기 돌기물은 제 2 영역(102)의 뒷쪽(하측)에 형성된 공간(마스크(90)의 제 2 영역(102)의 이면과 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과의 사이 ; G2)으로 들어가 도피시킬 수가 있다. 이에 따라, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)의 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물이 마스크(90)의 하면(90b)과 접촉하거나 간섭하는 경우가 없어, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이의 틈을 제어하는 데 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
즉, 프린트 배선판(110)에 형성된 전극패턴(111)에 포함되는 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 탑재할 때에 상기 마스크(90)를 이용하면, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 존재하는 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물에 기인하여, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이의 틈(패턴영역(104)의 틈, 마스크(90)의 패턴영역(104)의 이면과 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과의 사이 ; G4)이 지나치게 커져 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이에 도전성 볼(B)이 들어가 떠도는 볼(B)이 되는 문제를 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 프린트 배선판(110)의 엣지(113) 부분의 영향을 억제할 수 있고, 프린트 배선판(110)에 형성된 전극패턴(111)에 포함되는 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 양호하게 탑재할 수가 있다.
또한, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)과 겹쳤을 때에, 마스크 패턴(91)이 형성되어 있는 영역(패턴영역(104))은, 전극패턴(111)이 형성되어 있는 영역(반도 체 칩이 되는 영역)과 대응한다. 이 때문에, 마스크(90)의 이면(90b) 중 패턴영역(104)과 대응하는 영역(패턴영역(104)의 이면)이 프린트 배선판(110)에 접촉되면, 전극(112)에 도포되어 있는 플럭스가 부착될 우려가 있다. 상기 마스크(90)에서는, 패턴영역(104)에 플럭스가 부착하기 어렵게, 패턴영역(104)의 이면이 제 1 영역(101)의 이면보다 움푹 패여있다. 마스크(90)의 이면(90b) 중 패턴영역(104)에 대응하는 영역은, 평면 직사각형상의 반도체 칩이 되는 부분(영역)과 대응하는 크기의 평면 직사각형상인 오목부로 되어 있기 때문에, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)과 겹쳤을 때에, 패턴영역(104)의 하측에 형성된 공간(마스크(90)의 패턴영역(104)의 이면과 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과의 사이 ; G4)으로 플럭스를 도피시킬 수가 있다.
본 실시예의 마스크(90)에서는, 마스크(90)의 표면(90a)은 볼(B)이 이동하기 쉽도록 평면으로 이루어지고, 이면(90b)은 굴곡(오르내림, 요철, 랜드 및 홈(groove))이 있어, 마스크(90)에 의해 볼을 탑재하는 대상물인 프린트 배선판(110)의 외형(외주) 형상이, 제 2 영역(102)에 관련되어 반영되어 있는 것이다. 또한, 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 제 3 영역(103)의 두께(d3)는 반드시 동일하지 않아도 된다. 또한, 패턴영역(104)의 두께(d4)와 제 2 영역(102)의 두께(d2)는 반드시 동일하지 않아도 된다. 패턴영역(104)의 두께(d4)는, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)과 겹쳤을 때에 패턴영역(104)의 이면과 프린트 배선판(110)의 표면과의 사이에 프린트 배선판(110)의 전극(112)에 도포된 플럭스가 부착되지 않을 정도의 틈(G4)이 생기는 것이 바람직하다. 또한 그 틈(G4)과 프린트 배선판(110)과의 사이에 볼(B)이 유통하지 않는 것이 바람직하다. 제 2 영역(102)을 형성함으로써, 이러한 요구에 합치되는 틈을 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
예컨대, 제 2 영역(102)의 두께(d2)를 패턴영역(104)의 두께(d4)보다 두껍게 했을 경우에는, 마스크(90)의 강도를 더욱 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 제 2 영역(102)의 두께(d2)를 패턴영역(104)의 두께(d4)보다 얇게 했을 경우에는, 제 2 영역(102)을 부드럽고, 가요성(flexibility)이 높은 상태로 할 수 있는 점에서 바람직하다. 제 3 영역(103)을 형성함으로써 마스크(90)의 강도를 더욱 높일 수 있지만, 제 3 영역(103)은 없어도 무방하다.
상기의 실시예에서는, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)이, 프린트 배선판(110)의 표면보다 아래가 되도록 기판 가이드 부재(22)가 지지대(21)에 세팅되어 있다. 더욱, 도 9에 나타낸 바와 같이, 마스크(90)의 제 1 영역(101)이 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과 접하도록, 마스크(90)를 프린트 배선판(110)에 겹치면, 제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)의 상방에 위치한다. 따라서, 마스크(90)의 제 3 영역(103)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과의 사이에는 틈(갭 ; G3)이 형성된다. 마스크(90)의 제 3 영역(103)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과의 틈(G3)은, 예컨대, 10∼50㎛ 정도로 할 수 있다. 본 실시예에서는, 마스크(90)의 뒷쪽이 기판 가이드 부재(22)와 접하지 않도록 함으로써, 기판 가이드 부재(22)의 높이가 패턴영역(104)의 갭(G4)에 영향을 미치지 않도록 하고 있다. 마스크(90)의 이면이 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 접하지 않도록 하기 위해서는, 마스크의 뒷쪽이 움푹 패인 제 2 영역(102)을 기판 가이드 부재(22)의 외측까지 연장 설치해도 된다. 본 실시예에서는, 제 3 영역(103)을 기판 가이드 부재(22) 상에 연장시켜, 마스크의 강도가 저하되기 쉬운 제 2 영역(102)을 가능한 한 좁히도록 하고 있다.
도 10은, 볼 탑재장치(1)에 있어서의, 프린트 배선판(110)의 제조방법(제조 과정)의 개요를 플로우차트에 의해 나타낸 것이다.
단계(201)에 있어서, 얼라이너(5) 등을 통해 프린트 배선판(110)을 지지 테이블(3)에 탑재하고, 프린트 배선판(110)의 이면(110b)을 지지 테이블(3)에 의해 흡착 지지한다. 단계(202)에 있어서, 지지 테이블(3)을 플럭스 도포장치(7)의 아래로 이동시킨다. 플럭스 도포장치(7)에서는, 미리 도포장치(7)에 세팅된 도포용 마스크(7a)와 지지 테이블(3)의 프린트 배선판(110)의 위치를 맞추고, 마스크(7a)를 통해 프린트 배선판(110)의 복수의 전극(112) 상에 플럭스를 도포한다.
단계(203)에 있어서, 플럭스 도포장치(7)에서 플럭스가 도포된 프린트 배선판(110)을 탑재한 지지 테이블(3)을 볼 충전장치(9)의 아래로 이동시킨다. 지지 테이블(3)을 X방향, Y방향 및/또는 θ방향으로 움직여 마스크(90)와 프린트 배선판(110)의 위치를 맞춘다. 위치맞춤방법 중의 하나는, 마스크 패턴(91)의 개구(92)와 전극패턴(111)의 전극(112)을 이용하여 직접적으로 위치맞춤하는 것이다. 상세하게는, 얼라이너(5)에 의해, 프린트 배선판(110)과 지지 테이블(3)간의 예비 위치맞춤(예비정렬)을 수행하고, 카메라(8a 및 8b)에 의해, 프린트 배선판(110)의 얼라인먼트 마크를 검출함으로써, 지지 테이블(3)에 대한 프린트 배선판(110)의 위치결정을 행한다. 그리고, 충전장치(9)의 카메라(15)에 의해, 소정의 개구(92)를 통해, 이에 대응하는 소정의 전극(112)을 검출함으로써, 마스크(90)와 프린트 배선판(110)과의 위치맞춤을 수행한다.
단계(203)에 있어서, 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 프린트 배선판(110)의 전극패턴(111)이 대응하도록 위치맞춤을 수행하면, 프린트 배선판(110)의 엣지(가장자리 ; 113)가 마스크(90)의 제 2 영역(102)의 아래가 되고, 엣지(113) 부분의 버 등은 제 2 영역(102)의 아래의 갭(G2)으로 들어간다. 이 때문에, 프린트 배선판(110)의 엣지(113)에 버 등의 돌기가 있더라도, 패턴영역(104) 하측의 갭(G4)은 미리 설정한 상태로 유지할 수가 있다.
또한, 이 때, 마스크(90)의 제 3 영역(103)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과의 사이에는 틈(G3)이 형성된다. 이 때문에, 마스크(90)가 기판 가이드 부재(22)에 접하지 않으며, 이 점에서도, 패턴영역(104)의 하측의 갭(G4)은 미리 설정한 상태로 유지할 수가 있다.
단계(204)에 있어서, 마스크(90)의 표면(90a)에 복수의 도전성 볼(B)을 공급하고, 마스크 패턴(91)에 포함되는 복수의 구멍(92)에 도전성 볼(B)을 충전한다. 마스크(90)의 상면은 평평하므로 도전성 볼(B)은 디스펜서를 따라 마스크(90) 상을 이동하여, 마스크(90)의 구멍에 충전된다. 패턴영역(104)의 하측의 갭(G4)은 규정된 상태로 유지되기 때문에, 떠도는 볼의 발생은 미연에 방지할 수 있고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 마스크(90)를 통해, 프린트 배선판(110)의 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)이 탑재된다.
도 12는, 상기의 실시예와 달리, 마스크(90)의 이면이 기판 가이드 부재(22) 의 상면(22a)에 접하도록 충전장치(9)가 세팅된 상태를 나타낸 것이다. 본 실시예에서는, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 지지대(21)의 지지면(21a)간의 단차(H)가, 프린트 배선판(110)의 두께(d)와 동일해지도록, 기판 가이드 부재(22)가 지지대(21)에 세팅되어 있다. 따라서, 상기의 단계(203)에 있어서, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)의 위치를 맞추면, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)은 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과 높이가 일치한다. 제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)에 위치하고, 마스크(90)의 제 3 영역(103)의 이면의 일부가 접촉부분(103c)이 되어, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 접한다. 접촉부분(103c)이 기준이 되어, 제 3 영역(103)의 이면의 높이 방향의 위치를 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)에 의해 제어하여, 마스크(90)의 지지 및/또는 높이조정을 수행할 수가 있다. 따라서, 기판 가이드 부재(22)에 의해, 위치맞춤하였(겹쳤)을 때의 마스크(90)와 프린트 배선판(110)과의 높이 관계를 적극적으로 제어할 수 있다. 패턴영역(104)의 갭(G4)을 보다 정밀도 좋게, 또한 적극적으로 제어하기 위한 일례로서 들 수 있다.
더욱이, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 지지대(21)의 지지면(21a)간의 단차(H)를, 프린트 배선판(110)의 두께(d)보다 크게 해도 된다. 이 경우, 상기의 단계(201)에 있어서는, 프린트 배선판(110)을 지지 테이블(3)에 흡착 지지시키면, 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)은 프린트 배선판(110)의 상면(110a)보다 돌출된 상태가 된다. 이 상태로 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)에 의해 마스크(90)를 지지하고, 마스크(90)의 이면(90b)이 제 1 영역(101)의 이면도 포함하여 프린트 배 선판(110)의 상면(110a)에 접하지 않도록 해도 된다.
이상과 같이, 본 실시예의 마스크(90)에 따르면, 마스크(90)의 마스크 패턴(91)과 프린트 배선판(110)의 전극패턴(111)을 대응시켰을 때에, 제 1 영역(101)보다 얇게 된 제 2 영역(102)의 이면이, 적어도 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 대치된다. 이 때문에, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물이 존재하고 있었다고 하더라도, 이 돌기물은 얇게 되어 있는 제 2 영역(102)의 하측으로 도피하기 때문에, 마스크(90)의 하면(90b)과 접촉(간섭)되기 어렵다.
따라서, 상기 마스크(90)를 이용하여 프린트 배선판(110)에 도전성 볼(B)을 탑재할 때, 프린트 배선판(110)의 가장자리(113)에 존재하는 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물이, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이의 틈을 제어하는데 영향을 미치기 어렵다. 이에 따라, 프린트 배선판(110)과 마스크(90)와의 사이에 도전성 볼(B)이 들어가 떠도는 볼(B)이 되는 경우가 없거나 적어, 프린트 배선판(110)에 형성된 전극패턴(111)에 포함되는 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 양호하게 탑재할 수가 있다.
상기 제 1 실시형태의 마스크(90)는, 상술한 바와 같이, 예컨대, 직경 90㎛의 도전성 볼(B)을 탑재할 때에 적절하게 이용되는 것이며, 이 경우, 제 1 영역(101)의 두께(d1)의 일례는 100㎛이다.
그러나, 마스크의 강성에 가장 기여하는 것은, 전체에 대하여 커다란 면적비율을 갖는 제 1 영역(마스크 패턴(91)을 둘러싸는 영역, 패턴영역(104)을 둘러싸는 영역 ; 101)이다. 제 1 영역(101)의 두께(d1)는, 일반적으로 탑재하는 도전성 볼(B)의 직경이 작아지면 작아질수록 얇아지기 때문에, 탑재하는 도전성 볼(B)의 직경이 작아지면 작아질수록 마스크의 강도(마스크의 강성)는 저하된다.
본원 발명자들의 실험에서는, 마스크의 두께(제 1 영역(101)의 두께(d1))가 100㎛ 정도일 경우(제 1 실시형태의 경우)에는, 비교적 양호한 강성을 얻을 수 있지만, 마스크의 두께(제 1 영역(101)의 두께(d1))가 90㎛ 이하가 되면, 마스크의 강성이 급격히 저하되는 것을 파악하였다. 예컨대, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 80㎛인 마스크의 강성은, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 100㎛인 마스크의 강성의 대략 절반이 된다. 마스크의 강성이 작아지면, 마스크가 요동치듯이 되어 마스크의 평탄도가 저하된다. 또한, 마스크의 두께(제 1 영역(101)의 두께(d1))가 얇아지면, 마스크에 균일한 장력이 부여되어 마스크틀(99)에 고정하기가 어려워진다. 마스크의 평탄도가 저하되거나, 마스크를 마스크틀에 양호하게 부착할 수 없으면(마스크에 왜곡이 생긴 상태로 마스크틀에 부착되면), 떠도는 볼이 발생하는 원인이 되고, 도전성 볼(B)을 기판(110)에 양호하게 탑재하기가 어려워진다. 그러나, 제 1 영역(101)의 두께(d1)는, 볼 직경에 의존하고 있어, 마스크의 강성을 높이기 위해 그 두께(d1)를 자유롭게 변경하는 것은 불가능하다.
본원 발명자들은, 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 두껍게 하고, 강성이 비교적 작은 영역의 면적을 작게 함으로써, 마스크 전체로서의 강성을 향상시킬 수 있음을 발견하였다. 즉, 상기 제 1 실시형태와 같은 마스크(90)는, 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 동일하기 때문에, 탑재하는 도전성 볼(B)의 직경이 작아지면, 제 1 영역(101) 뿐만 아니라, 제 3 영역(103)의 강성도 작아진다. 결국, 강성이 비교적 작은 영역의 면적이 커져, 경우에 따라서는 마스크 전체의 강성이 저하된다. 제 1 영역(101)의 두께(d1)는, 기본적으로는 도전성 볼(B)의 직경에 의해 결정되기 때문에, 도전성 볼(B)의 직경에는 의존하지 않는 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 두껍게 함에 따라, 강성이 비교적 작은 영역의 면적이 작아진다. 이에 따라, 마스크 전체로서의 강성을 향상시킬 수 있다.
도 13은, 제 1 내지 제 4 영역의 두께, 대응하는 도전성 볼의 직경, 및 마스크틀에 부착할 때에 마스크에 발생하는 왜곡에 대한 평가 결과를 정리하여 나타낸 것이다. 평가(특성평가)는, 마스크를 마스크틀에 부착한 후에 실시하였다. 도 13에서의 평가 기준은 다음과 같다.
A 왜곡은 발생하지 않음
B 왜곡은 거의 발생하지 않음
C 부착방법에 따라 왜곡이 발생
D 왜곡이 발생
E 커다란 왜곡이 발생
제 1 영역(101)의 두께(d1)가 100㎛일 때에는, 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 동일하더라도, 마스크를 마스크틀에 부착할 때에 마스크에 왜곡이 거의 발생하지 않았다(시료번호 1의 결과를 참조, 평가 B).
그러나, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 90㎛가 되면, 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 동일할 경우에, 부착방법에 따라서는, 왜곡이 발생하게 됨을 파악하였다(시료번호 2의 결과를 참조, 평가 C). 또, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 90㎛ 미만이 되면, 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 동일할 경우에, 왜곡이 발생하는 것을 파악하였다(시료번호 5, 9, 11, 13 및 15의 결과를 참조, 평가 D∼E).
이에 반해, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 90㎛ 미만이더라도, 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍게 함으로써, 왜곡의 발생을 억제할 수 있음을 파악하였다(시료번호 6∼8, 10, 12, 14, 16의 결과를 참조, 평가 A∼C). 또한, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 90㎛인 경우에도, 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍게 함으로써, 왜곡의 발생을 더욱 억제할 수 있음을 파악하였다(시료번호 3 및 4의 결과를 참조, 평가 A∼B).
상기의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 100㎛ 이상이면, 마스크가 요동치는 경우가 없고(휘청휘청하는 경우가 없고), 부착시에 발생하는 왜곡은 대부분 문제가 되지 않는다. 반대로, 제 1 영역(101)의 두께(d1) 및 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 모두 80㎛ 이하가 되면, 마스크가 요동치게 되어(휘청휘청하게 되어), 부착시에 비교적 커다란 왜곡이 발생하기 쉬워진다. 특히, 제 1 영역(101)의 두께(d1) 및 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 모두 70㎛ 이하가 되면, 이러한 정도는 더욱 커진다.
따라서, 마스크의 강도라는 점에서, 제 1 영역(101)의 두께(d1) 및 제 3 영역(103)의 두께(d3)는 100㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제 1 영역(101)의 두 께(d1)가 100㎛ 미만이더라도, 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 두께(d1)보다 두껍게 함으로써, 왜곡의 발생을 어느 정도 회피할 수 있다. 즉, 제 3 영역(103)의 두께(d3)는, 적어도 제 1 영역(101)의 두께(d1)인 것이 바람직하다. 특히, 제 1 영역(101)의 두께(d1)가 90㎛ 이하인 경우에는, 두께(d3)는 두께(d1)보다 적어도 10㎛는 두꺼운 것이 더욱 바람직하다. 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 100㎛ 이상이면 더욱 더 바람직하다. 제 3 영역(103)에 있어서 두께(d3) 부분(영역)은, 제 2 영역(102)의 외측의 마스크를 모두 커버하지 않아도 된다. 예컨대, 제 3 영역(103)에, 리브, 바 혹은 빔을 구성하도록 두꺼운 부분을 형성해도 되고, 단계적으로 두꺼운 부분을 형성해도 된다.
제 3 영역(103)의 두께(d3)를 두껍게 함으로써 마스크 전체에 왜곡이 발생하는 것을 억제할 수 있는 것은, 제 3 영역(103)(마스크의 외주부(외연(外延)부))의 강성을 향상시킴으로써, 제 1 영역(101)(마스크의 중심부(중앙부))도 요동하기 어렵기 때문이라고 생각된다. 반대로, 제 3 영역(103)(마스크의 외주부(외연부))의 강성이 낮으면, 제 1 영역(101)(마스크의 중심부(중앙부))까지 왜곡이 발생하기 쉬워진다고 생각된다.
또한, 제 2 영역(102)의 이면의 홈은 기판 가장자리의 버를 도피시키는 것을 목적으로 한 것이며, 패턴영역(104)의 이면의 리세스는 플럭스를 도피시키는 것을 목적으로 한 것이다. 따라서, 상기의 평가에 있어서는, 시료로서 제 2 영역의 두께(d2)와 패턴영역(104)의 두께(d4)가 동일한 마스크를 이용하였으나, 반드시, 제 2 영역의 두께(d2)와 패턴영역(104)의 두께(d4)는 동일하지 않아도 된다.
또한, 이러한 마스크(시료로서 이용한 마스크)는, 전형적으로는, 상술한 바와 같이, 니켈 또는 니켈 합금의 전주도금이나 무전해 도금 등에 의해 형성할 수 있다. 조성이나 전주도금 조건(도금 조건) 등에 따라, 형성되는 마스크의 강도는 다소 다르지만, 유지보수(maintenance) 등에 있어서 마스크를 핸들링할 때에 마스크가 외력에 의해 용이하게 파손되지 않는 것을 고려한다면, 마스크의 두께(제 1 영역(101)의 두께(d1))는 20㎛ 정도(대응하는 도전성 볼(B)의 직경은 15㎛ 정도) 이상인 것이 바람직하고, 두께(d1)는 대체로 30㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 마스크의 두께가 그 이하이면, 현상황에서는 매우 신중한 핸들링이 요구된다. 한편, 마스크의 두께(제 1 영역(101)의 두께(d1)도 포함)가 1mm 정도이거나 혹은 그 이상이더라도, 적당한 제조방법에 의해 제조할 수 있다. 반도체 실장기술에 있어서, 볼 직경이 500㎛ 전후 이상인 것은, 다른 기술에서 커버될 수 있다. 따라서, 상기와 같은 마스크를 이용한 볼 주입방법은, 볼 직경이 500㎛ 전후 이하에서 유용하다. 또한, 볼 직경이 100㎛ 이하에서 특히 유효하다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 볼 직경이 100㎛ ∼ 35㎛인 애플리케이션에서의 현저한 효과가 확인되고 있어, 볼 직경이 10㎛ 정도까지의 애플리케이션에서의 현저한 효과는 충분히 추정될 수 있다.
도 14는, 본 발명의 다른 실시형태(제 2 실시형태)에 관한 마스크를 나타낸 것이다. 도 14에서는, 제 2 실시형태의 마스크와, 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판의 위치가 맞춤된 상태를 나타낸 것으로, 또한 마스크의 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계 근방을 단면(斷面)(단면, 端面)도에 의해 확대하여 나타낸 것이다.
상기 제 2 실시형태에서의 마스크(190)는, 제 3 영역(103)의 두께(d3)가 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍다. 또한, 상기 마스크(190)에서는, 제 2 영역(102)의 폭을 제 1 실시형태의 마스크(90)보다 더욱 크게 하고 있다. 보다 구체적으로는, 제 1 실시형태에서는, 제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22) 상면(22a)의 위 또는 상방에 위치하도록(제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 대응하도록) 되어 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22)를 넘어간 위치가 되도록(제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)간의 경계(E2)가 기판 가이드 부재(22)보다 외측과 대응하도록), 제 2 영역(102)의 폭을 확대하고 있다.
본 실시예의 마스크(190)에 따르면, 제 3 영역(103)의 두께(d3)를 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍게 하고 있기 때문에, 마스크의 왜곡을 억제할 수 있다. 또한, 프린트 배선판과 같은 기판(110)은, 오차가 크고, 1변의 길이가 수 mm 정도 변동하는 경우가 있다. 본 실시예의 마스크(190)는, 제 2 영역(102)의 폭이 넓기 때문에, 각각의 기판(110)의 사이에서 1변의 길이에 수 mm 정도의 차이가 있더라도, 기판(110)의 가장자리(113)를 제 2 영역(102)과 대향시켜, 버나 도금의 이상 석출물 등의 돌기물을, 제 2 영역(102)의 뒷쪽(하측)에 형성된 공간(마스크(190)의 제 2 영역(102)의 이면과 프린트 배선판(110)의 상면(110a)과의 사이 ; G2)으로 도피시킬 수 있다.
본 실시예의 마스크(190)를 이용할 경우, 도 14에 나타낸 바와 같이, 제 2 영역(102)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)이 접하는 상태로, 기판(110)과 마스크(190)의 위치를 맞추면 된다. 즉, 제 2 영역(102)이 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 접하는 접촉부분(102c)을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 비교적 강성이 작은 제 2 영역(102)을 접촉부분(102c)에 의해 기판 가이드 부재(22)로 지지할 수 있기 때문에, 제 2 영역(102)이 구부러지고, 마스크(190)가 휘는 것을 억제할 수 있다. 혹은, 접촉부분(102c)을 기준으로 하여, 제 2 영역(102)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과의 사이에 틈이 형성되도록, 기판(110)과 마스크(190)와의 높이 방향의 위치를 포함시켜 위치맞춤해도 무방하다.
도 15는, 본 발명의 또 다른 실시형태 (제 3 실시형태)에 관한 마스크를 나타낸 것이다. 도 15에서는, 제 3 실시형태의 마스크와, 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판의 위치가 맞춤된 상태를 나타낸 것으로서, 또한, 마스크의 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계 근방을 단면(斷面)(단면, 端面)도에 의해 확대하여 나타낸 것이다.
제 3 실시형태의 마스크(290)에 있어서도, 제 3 영역(103)의 일부를 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍게 하고 있다. 구체적으로는, 제 3 영역(103)은, 제 2 영역(102)의 외측이며, 두께(d3a)가 제 1 영역(101)의 두께(d1)와 동일한 내측영역(103a)과, 상기 내측영역(103a)의 외측이며, 두께(d3b)가 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두꺼운 외측영역(103b)을 구비하고 있다.
또한, 본 실시형태의 마스크(290)에서는, 제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)간의 경계(E2a)가 기판 가이드 부재(22) 상면(22a)의 위 또는 상방에 위치하도록(제 2 영역(102)과 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)간의 경계(E2a)가 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과 대응하도록), 내측영역(103a)을 형성하고 있다. 게다가, 본 실시형태에서는, 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)과 외측영역(103b)간의 경계(E2b)가 기판 가이드 부재(22)를 넘어간 위치가 되도록(제 3 영역(103)의 내측영역(103a)과 외측영역(103b)간의 경계(E2b)가 기판 가이드 부재(22)보다 외측과 대응하도록), 내측영역(103a)과 외측영역(103b)을 형성하고 있다.
상술한 바와 같이, 마스크의 외주부(외연부)의 강성을 높임으로써, 마스크의 중심부(중앙부)의 왜곡을 억제할 수 있다. 제 3 영역(103) 전역의 두께를 두껍게 해도 되지만, 제 3 영역(103)의 외측영역(103b)의 두께(d3b)를 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두껍게 함으로써도, 마스크의 왜곡을 억제할 수 있다.
본 실시예의 마스크(290)를 이용할 경우, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)의 이면의 일부를 접촉부분(103c)으로 하여, 접촉부분(103c)과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)이 접하는 상태로, 기판(110)과 마스크(290)의 위치를 맞추면 된다. 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)의 이면의 높이 방향의 위치를, 접촉부분(103c)을 통해 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)에 의해 제어하여, 마스크(290)의 지지 및/또는 높이조정을 수행할 수가 있다. 혹은, 제 3 영역(103)의 내측영역(103a)의 이면과 기판 가이드 부재(22)의 상면(22a)과의 사이에 틈이 형성되도록, 기판(110)과 마스크(290)의 위치를 맞추어도 된다. 마스크(290 ; 제 3 영역(103)의 내측영역(103a))와 기판 가이드 부재(22)와의 간섭을 방지할 수 있어, 기판 가이드 부재(22)가 마스크(290)의 높이를 조정하는데 장해가 되는 것을 방지할 수 있다.
도 16은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 마스크를 나타낸 것이다. 도 16에 있어서, 링형상의 2점 쇄선은, 마스크(390)를 기판(310)에 위치맞춤했을 때의, 기판(310)의 가장자리(엣지 ; 113)의 위치를 나타낸 것이다. 도 16에서는, 제 4 실시형태의 마스크(390)와, 지지 테이블에 지지된 기판이 위치맞춤된 상태를 나타낸 것이다. 더욱이, 도 17은, 마스크(390)의 제 1 영역과 제 2 영역간의 경계 근방을 단면(斷面)(단면, 端面)도에 의해 확대하여 나타낸 것이다.
본 실시예에서는, 기판(310)으로서 원형상의 반도체 웨이퍼를 이용하고 있다. 반도체 웨이퍼(310) 또한, 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 전극(112)을 포함하는 적어도 1개의 전극패턴(111)이 형성되어 있다. 그리고, 전극(112)과 반도체　등과의 사이의 전기적인 접속을 얻기 위해서, 반도체 웨이퍼(310)의 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 탑재하는 것이 요구되고 있다.
상기 기판(310)에 도전성 볼(B)을 탑재하기 위해 이용되는 마스크(390)는, 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 구멍(92)을 각각 포함하는 복수의 마스크 패턴(91)과, 복수의 마스크 패턴(91)을 각각 둘러싸는, 제 1 두께(d1)를 갖는 제 1 영역(101)과, 제 1 영역(101)을 둘러싸며 마스크(390)의 이면(90b)이 움푹 패임으로써 제 1 영역(101)보다 얇게 된, 제 2 두께(d2)를 갖는 제 2 영역(102)을 구비하고 있다.
또한, 상기 마스크(390)는, 복수의 구멍(92)이 매트릭스형상 혹은 어레이형상으로 배치된 복수의 영역(패턴영역 ; 104)을 포함하고 있다. 제 2 영역(102)은, 복수의 패턴영역(104)을 포괄하도록, 이들 패턴영역(104)의 외주를 형성하는 제 1 영역(101)의 더욱 외측을 둘러싸고 있다. 마스크(390)는, 또한 제 2 영역(102)의 외주를 둘러싸고, 마스크(390)의 이면이 돌출함으로써 제 2 영역(102)보다 두껍게 된, 제 3 두께(d3)를 갖는 제 3 영역(103)을 구비하고 있다. 제 1 영역(101)은 기판(310)의 형상에 대응하여 원형이며, 제 2 영역(102)은 원환상(도넛형상)의 홈으로 되어 있다. 또한, 제 3 영역(103)의 두께(d3)와 제 1 영역(101)의 두께(d1)는 동일해도 되고, 제 3 영역(103)의 두께(d3) 혹은, 제 3 영역(103)의 적어도 일부의 두께가 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 커도 된다.
또한, 반도체 웨이퍼(310)에 마스크(390)를 통해 도전성 볼(B)을 탑재할 경우, 지지 테이블(3)에 가이드 부재(22)를 설치해도 된다. 전형적으로는, 기판이 반도체 웨이퍼(310)일 경우, 지지 테이블(3)에 가이드 부재(22)를 설치하지 않는다. 또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 지지대(21)의 둘레 가장자리(周緣)(150)는, 오목한 형상으로 되어 있다. 따라서, 지지 테이블(3)에 지지된 기판(반도체 웨이퍼 ; 310)과, 마스크(390)의 위치를 맞추었을 때에, 기판(310)의 가장자리(113)는, 상면(상단) 및 하면(상면) 모두가, 마스크(390)에도 지지대(21)에도 접해 있지 않은 상태로 되어 있다.
더욱이, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제 3 영역(103)은, 돌몰할 수 있도록 설치된 틀형상(프레임형상)의 마스크 지지부재(23)에 지지된다. 제 3 영역(103)은 생략 가능하며, 이 경우에는, 제 2 영역(102)의 일부가 마스크 지지부재(23)에 지지된다. 또한, 도 13에 기초하여 설명한 바와 같이, 기판(310)이 반도체 웨이퍼인 경우에도, 제 3 영역(103)을 형성하는 것이 바람직하고, 또, 제 3 영역(103)의 두께(d3)는, 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 게다가, 제 3 영역(103)의 두께(d3)는, 제 1 영역(101)의 두께(d1)보다 적어도 10㎛ 정도 큰 것이 바람직하다. 나아가서는, 제 3 영역(103)의 두께(d3)는 90㎛ 보다 큰 것이 바람직하다. 제 3 영역(103)의 두께(d3)는 100㎛ 보다 큰 것이 한층 더 바람직하다.
제 2 영역(102)의 효과는, 탑재하는 볼의 직경이 작아질수록 크다. 볼의 직경이 200㎛를 초과할 경우에 볼 탑재 미스(miss)의 발생률은, 제 2 영역(102)이 없는 마스크를 이용한 경우에 비해 큰 차가 없다. 그러나, 기판에 탑재하는 볼의 직경이 200㎛ 이하이면, 제 2 영역(102)이 있는 마스크(390)를 이용함으로써, 제 2 영역(102)이 없는 마스크(홈 없는 마스크)을 이용한 경우에 비해, 볼 탑재 미스의 발생률이 작아진다.
예컨대, 볼의 직경이 150㎛일 경우에 볼 탑재 미스의 발생률은, 마스크(390)를 이용함으로써, 홈이 없는 마스크를 이용한 경우에 반해 대략 4/5로 작아진다. 볼의 직경이 100㎛일 경우에 볼 탑재 미스의 발생률은, 마스크(390)를 이용함으로써, 홈이 없는 마스크를 이용한 경우에 반해 대략 1/2로 작아진다. 볼의 직경이 75㎛일 경우에 볼 탑재 미스의 발생률은, 마스크(390)를 이용함으로써, 홈이 없는 마스크를 이용한 경우에 반해 대략 1/4로 작아진다. 볼의 직경이 50㎛일 경우에 볼 탑재 미스의 발생률은, 마스크(390)를 이용함으로써, 홈이 없는 마스크를 이용 한 경우에 반해 대략 1/10로 작아진다.
이것은, 반도체 웨이퍼(310)의 가장자리(113)에 있어서의 마스크(390)의 추종성(부합성)이 향상되기 때문이라고 생각된다. 즉, 기판(310)의 가장자리(113)에 있어서의 형상의 변화 혹은 변위(예컨대, 미소한 기판의 왜곡, 변형 등)에 대하여, 마스크(390)가 추종하여 변화되는 성능이 향상한다고 생각된다. 또한, 마스크(390)와 기판(310)의 위치를 맞추었을 때, 마스크(390)의 기판(310)과 겹치는 부분의 끝(가장자리)에 미소한 왜곡이나 변형이 잔존하는 것도 억제할 수 있다고 생각된다. 따라서, 마스크(390)를 이용함으로써, 마스크(390)와 반도체 웨이퍼(310)와의 사이(전형적으로는, 반도체 웨이퍼(310)의 가장자리(113)의 근방)에 틈이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 상술한 제 2 영역(102)을 포함하는 마스크(90, 190, 290 및 390)는, 프린트 배선판에 도전성 볼(B)을 탑재하는 경우뿐만 아니라, 반도체 웨이퍼에 도전성 볼(B)을 탑재하는 경우에도 적합하며, 전극패턴(111)에 포함되는 복수의 전극(112)의 각각에 도전성 볼(B)을 양호하게 탑재할 수가 있다.
또한, 마스크는, 패턴영역(104)을 둘러싸는 제 1 영역(101)의 외측 전체가 제 2 영역(102)이어도 된다. 제 2 영역(102)을 둘러싸며 상기 마스크의 이면(90b)이 돌출됨으로써 제 2 영역(102)보다 두껍게 형성된 제 3 영역(103)을 형성함으로써, 마스크의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 더욱이, 제 2 영역(102)의 이면의 형상은, 상기한 실시예와 같이 계단형상으로 움푹 패여 있는 것에 한정되지 않는다. 제 2 영역(102)과 제 1 영역(101) 및 제 3 영역(103)간의 경계부분은, 경사면 이어도 되고 혹은 만곡된 면이어도 되며, 혹은 경사면, 곡면, 수직인 면 등의 복수의 형상의 면이 조합되어 있어도 된다.
또한, 상기의 실시예에 나타낸, 기판의 형상, 전극패턴, 마스크에 형성된 마스크 패턴은 예시이며, 이들에 한정되는 것이 아니다. 기판은, 외주형상이 장방형으로 한정되지 않으며 정방형 또는 원형이여도 되고, 다른 다각형이어도 된다. 프린트 배선판은 전형적으로는 장방형 또는 정방형의 다각형이며, 반도체 웨이퍼는 전형적으로는 원형이다. 또한, 이들 기판에 형성된 전극패턴은, 매트릭스형상으로 반복될 필요는 없다. 더욱이, 마스크에 도전성 볼을 충전하는 방법이 회전형 디스펜서에 한정되지 않는 것은 상술한 바와 같다. 본 발명의 마스크가 이용되는 장치는, 상술한 도포장치 및 볼 충전장치를 구비한 볼 탑재장치에 한정되는 것은 아니고, 다른 구성, 예컨대, 도포장치를 포함하지 않는 볼 탑재장치, 리페어 장치 혹은 리플로우(reflow)까지 포함한 볼 탑재장치 등이어도 된다. 본 발명의 기판제조방법은, 상술한 볼 탑재장치에 한정되지 않고, 본 발명에 포함되는 마스크를 이용하는 것이외의 볼 탑재장치 혹은 볼 충전장치에 있어서 적용된다.
도 1은 볼 탑재장치의 일례의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 프린트 배선판의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 원(Ⅲ)으로 둘러싸여진 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 볼 탑재장치가 구비하는 볼 충전장치의 개략적인 구성을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 마스크를 하측으로부터 바라본 도면이다.
도 6은 도 5의 원(VI)으로 둘러싸여진 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 지지 테이블의 일례를 상측으로부터 바라본 도면이다.
도 8은 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판에 마스크를 세팅한 상태의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는, 도 8에 있어서, 마스크의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10은 프린트 배선판의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 11은, 도 9에 있어서, 마스크의 구멍에 도전성 볼을 충전한 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판에 마스크를 세팅한 상태의 다른 예로서, 마스크의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 13은, 제 1 내지 제 4 영역의 두께, 대응하는 도전성 볼의 직경, 및 마스크에 발생하는 왜곡에 관한 평가 결과를 정리하여 나타낸 도면이다.
도 14는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 마스크를, 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판에 세팅한 상태의 일례로서, 제 1 영역과 제 2 영역의 경계 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 15는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 마스크를, 지지 테이블에 지지된 프린트 배선판에 세팅한 상태의 일례로서, 제 1 영역과 제 2 영역의 경계 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 16은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 마스크를 하측으로부터 바라본 도면이다.
도 17은, 도 16의 마스크를, 지지 테이블에 지지된 반도체 웨이퍼에 세팅한 상태의 일례로서, 제 1 영역과 제 2 영역의 경계 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.

Claims (12)

  1. 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 마스크로서,
    복수의 구멍을 포함하는 마스크 패턴으로, 상기 복수의 구멍은 상기 복수의 전극과 대응하도록 형성되어 있는, 마스크 패턴과,
    상기 마스크 패턴을 둘러싸며, 제 1 두께를 갖는 제 1 영역과,
    상기 제 1 영역을 둘러싸는 제 2 영역으로, 해당 마스크의 이면이 움푹 패임으로써 상기 제 1 영역보다 얇게 된 제 2 영역을 구비하고,
    해당 마스크의 마스크 패턴과 상기 기판의 전극패턴이 대응하도록 해당 마스크와 상기 기판을 위치맞춤시켰을 때, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역간의 경계가 상기 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 상기 제 2 영역이 상기 기판의 가장자리보다 외측으로 확대되며, 또한,
    상기 제 2 영역을 둘러싸는 제 3 영역으로, 해당 마스크의 이면이 돌출함으로써 상기 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 구비하는, 마스크.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 영역의 이면의 적어도 일부는, 상기 기판의 이면을 흡착 지지하기 위한 지지면을 구비한 지지 테이블의 일부와 접촉하기 위한 접촉부분이며,
    상기 지지 테이블은, 상기 지지면을 둘러싸고, 상기 지지면에 대하여 돌출한 가이드 부재로서, 상기 기판을 둘러싸도록 배치된 가이드 부재를 포함하고,
    상기 접촉부분은, 상기 가이드 부재의 상면과 접하는, 마스크.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 3 영역의 두께와, 상기 제 1 영역의 두께는 동일한, 마스크.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 3 영역의 적어도 일부는, 상기 제 1 영역보다 두꺼운, 마스크.
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 기판은 프린트 배선판을 포함하며, 상기 제 1 영역은 사각형인, 마스크.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 기판은 반도체 웨이퍼를 포함하며, 상기 제 1 영역은 원형인, 마스크.
  8. 기판의 제조방법으로서,
    상기 기판의 이면을 지지 테이블에 의해 흡착 지지하는 공정과,
    상기 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 마스크와, 상기 기판을, 직접 또는 간접적으로 위치맞춤시키는 공정을 구비하고,
    상기 마스크는, 상기 복수의 전극과 대응하도록 형성된 복수의 구멍을 포함하는 마스크 패턴과, 상기 마스크 패턴을 둘러싸며, 제 1 두께를 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역을 둘러싸고, 해당 마스크의 이면이 움푹 패임으로써 상기 제 1 영역보다 얇게 된 제 2 영역과, 상기 제 2 영역을 둘러싸고, 해당 마스크의 이면이 돌출함으로써 상기 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 구비하고, 상기 지지 테이블은, 상기 기판의 이면을 흡착 지지하기 위한 지지면과, 상기 지지면을 둘러싸고, 상기 지지면에 대하여 돌출하며, 상기 기판을 둘러싸도록 배치된 가이드 부재를 구비하고 있으며,
    상기 위치맞춤공정에 있어서, 상기 마스크의 마스크 패턴과 상기 기판의 전극패턴이 대응하는 동시에, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역간의 경계가 상기 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 상기 제 2 영역이 상기 기판의 가장자리보다 외측으로 확대되며, 상기 위치맞춤공정은, 상기 제 3 영역의 이면의 적어도 일부와 상기 가이드 부재의 상면과의 사이에 틈을 형성하는 것을 포함하고, 또한,
    상기 제조방법은,
    상기 마스크의 표면에 복수의 도전성 볼을 공급하고, 상기 마스크 패턴에 포함되는 복수의 구멍에 도전성 볼을 충전하는 공정을 구비하는, 제조방법.
  9. 삭제
  10. 기판의 제조방법으로서,
    상기 기판의 이면을 지지 테이블에 의해 흡착 지지하는 공정과,
    상기 기판에 형성된 전극패턴에 포함되는 복수의 전극의 각각에 도전성 볼을 탑재하기 위한 마스크와, 상기 기판을, 직접 또는 간접적으로 위치맞춤시키는 공정을 구비하고,
    상기 마스크는, 상기 복수의 전극과 대응하도록 형성된 복수의 구멍을 포함하는 마스크 패턴과, 상기 마스크 패턴을 둘러싸며, 제 1 두께를 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역을 둘러싸고, 해당 마스크의 이면이 움푹 패임으로써 상기 제 1 영역보다 얇게 된 제 2 영역과, 상기 제 2 영역을 둘러싸고, 해당 마스크의 이면이 돌출함으로써 상기 제 2 영역보다 두껍게 된 제 3 영역을 더 구비하고,
    상기 지지 테이블은, 상기 기판의 이면을 흡착 지지하기 위한 지지면과, 상기 지지면을 둘러싸고, 상기 지지면에 대하여 돌출하며, 상기 기판을 둘러싸도록 배치된 가이드 부재를 구비하고 있으며,
    상기 위치맞춤공정에 있어서, 상기 마스크의 마스크 패턴과 상기 기판의 전극패턴이 대응하는 동시에, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역간의 경계가 상기 기판의 가장자리보다 내측에 위치하고, 상기 제 2 영역이 상기 기판의 가장자리보다 외측으로 확대되며, 상기 위치맞춤공정은, 상기 제 3 영역의 이면의 적어도 일부가 상기 가이드 부재의 상면과 접하는 것을 포함하고, 또한,
    상기 제조방법은,
    상기 마스크의 표면에 복수의 도전성 볼을 공급하고, 상기 마스크 패턴에 포함되는 복수의 구멍에 도전성 볼을 충전하는 공정을 구비하는, 제조방법.
  11. 기판에 도전성 볼을 탑재하기 위한 장치로서,
    상기 기판의 이면을 지지한 상태로 이송가능한 지지 테이블과,
    제 1항 또는 제 3항에 기재된 마스크와,
    상기 마스크와 상기 지지 테이블에 지지된 상기 기판을 위치맞춤시켜 상기 기판에 도전성 볼을 탑재하는 볼 충전장치를 구비하는, 볼 탑재장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 볼 충전장치로 이송되기 전에, 상기 지지 테이블에 지지된 상기 기판에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포장치를 더 구비하는, 볼 탑재장치.
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