TW202040264A - 微小粒子配列用遮罩 - Google Patents

微小粒子配列用遮罩 Download PDF

Info

Publication number
TW202040264A
TW202040264A TW109102521A TW109102521A TW202040264A TW 202040264 A TW202040264 A TW 202040264A TW 109102521 A TW109102521 A TW 109102521A TW 109102521 A TW109102521 A TW 109102521A TW 202040264 A TW202040264 A TW 202040264A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fine particles
mask
hole
opening surface
fine
Prior art date
Application number
TW109102521A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI812837B (zh
Inventor
柴田章廣
西本正弘
田中雄介
小田桐廣和
土井克浩
Original Assignee
日商迪睿合股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商迪睿合股份有限公司 filed Critical 日商迪睿合股份有限公司
Publication of TW202040264A publication Critical patent/TW202040264A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI812837B publication Critical patent/TWI812837B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/1147—Manufacturing methods using a lift-off mask
    • H01L2224/11472—Profile of the lift-off mask
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/116—Manufacturing methods by patterning a pre-deposited material
    • H01L2224/1162—Manufacturing methods by patterning a pre-deposited material using masks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10734—Ball grid array [BGA]; Bump grid array
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/041—Solder preforms in the shape of solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3452—Solder masks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本發明之課題：在把直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上時，抑制微小粒子之缺陷產生。 本發明是一種用以將直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩，該微小粒子配列用遮罩具有可插入微小粒子的貫通孔，且貫通孔的微小粒子供給側之開口面的面積，較微小粒子排出側之開口面的面積小，當以從微小粒子供給側之開口面朝向微小粒子排出側之開口面的方向為z軸正方向，以貫通孔之垂直於z軸的截面積為A時，在貫通孔內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立，並且，滿足以下之數式(1)。 0.4≦t/d≦1.0　　　(1)

Description

微小粒子配列用遮罩
發明領域
本發明係有關於一種微小粒子配列用遮罩。
發明背景
例如專利文獻1所揭示，已知一種用以將微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩。在微小粒子配列用遮罩上，依預定的配列圖案形成有多數個貫通孔。使用了微小粒子配列用遮罩的微小粒子配列方法大致如以下。首先，將微小粒子配列用遮罩配置於基材上，再把多數個微小粒子載置於微小粒子配列用遮罩上。接著，以刮板(squeegee)等刮除微小粒子配列用遮罩上的微小粒子。藉此，一部分的微小粒子會插入貫通孔，剩下的微小粒子則會被排出至微小粒子配列用遮罩之外。然後，藉著除去微小粒子配列用遮罩，微小粒子會配列於基材上。微小粒子的配列圖案會與貫通孔的配列圖案一致。
微小粒子配列用遮罩可使用於例如粒子填充薄膜之製造工程、或是球柵陣列基板之製造工程。在粒子填充薄膜之製造工程中，是為了在形成有黏著層的薄膜上配列微小粒子，而使用微小粒子配列用遮罩。另一方面，在球柵陣列基板之製造工程中，則是為了在基板上配列焊球，而使用微小粒子配列用遮罩。
不過，從正確地將微小粒子配置於基材上的觀點來看，需極力減少微小粒子的脫落、重複、損傷(以下，有時會將該等總稱為「微小粒子的缺陷」)。在此，微小粒子的脫落，意思指的是：已插入至貫通孔的微小粒子在刮除微小粒子時從貫通孔脫落出來。微小粒子的重複，意思指的是：同個貫通孔插入了2個以上的微小粒子。由於多為1個貫通孔僅可插入1個微小粒子的情況，故需抑制重複的情形產生。另外，在1個貫通孔亦可插入2個以上之微小粒子的情況下，則不一定需要抑制重複。而微小粒子的損傷，意思指的是：已插入至貫通孔的微小粒子因為某些原因而受到缺角、破裂等損傷。
因此，在專利文獻1中，使貫通孔為錐形狀，並且，使t/d為0.8以上、1.4以下。在此，專利文獻1中，把t定義為從基材之表面到微小粒子配列用遮罩之微小粒子供給側之表面的距離，把d定義為微小粒子的直徑。 先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利公開公報特開2004－327536號
發明概要 發明欲解決之課題
專利文獻1是以直徑100μm以下的微小粒子為對象。然而，本發明人在使用專利文獻1之微小粒子配列用遮罩，將直徑50μm以下的微小粒子配列於基材上時，有時會產生上述之微小粒子缺陷。
因此，本發明是有鑑於上述問題而做成的，本發明之目的在於：提供一種在將直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上時，可抑制微小粒子之缺陷產生之具新穎性且經過改良的微小粒子配列用遮罩。 用以解決課題之手段
為了解決上述課題，根據本發明之一觀點，提供一種微小粒子配列用遮罩，是用以將直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩，微小粒子配列用遮罩具有可插入微小粒子的貫通孔，且貫通孔的微小粒子供給側之開口面的面積，較微小粒子排出側之開口面的面積小，當以從微小粒子供給側之開口面朝向微小粒子排出側之開口面的方向為z軸正方向，以貫通孔之垂直於z軸的截面積為A時，在貫通孔內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立，並且，滿足以下之數式(1)。 0.4≦t/d≦1.0　　　(1) 在數式(1)中，t是微小粒子配列用遮罩的厚度，d是微小粒子的直徑。
在此，貫通孔的微小粒子供給側之開口面的直徑亦可小於100μm。
又，微小粒子的直徑亦可為20μm以下。
根據本發明之其他觀點，提供一種微小粒子配列用遮罩，是用以將微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩，微小粒子配列用遮罩具有可插入微小粒子的貫通孔，且貫通孔的微小粒子供給側之開口面的面積，較微小粒子排出側之開口面的面積小，當以從微小粒子供給側之開口面朝向微小粒子排出側之開口面的方向為z軸正方向，以貫通孔之垂直於z軸的截面積為A時，在貫通孔內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立，並且，微小粒子配列用遮罩的厚度為50μm以下。 發明效果
如以上所說明，根據本發明，在將直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上時，可抑制微小粒子的缺陷產生。
用以實施發明之形態
以下一面參照附圖，一面詳細說明本發明之較佳實施形態。另外，在本說明書及圖式中，對於實質上具有同一機能構成的構成要件，藉由附加相同符號而省略重複說明。
＜1.微小粒子配列用遮罩的構成＞ 首先，根據圖1～圖4，說明本實施形態之微小粒子配列用遮罩1的構成。微小粒子配列用遮罩1是用以將直徑50μm以下、大於0μm的微小粒子30配列於基材100上的遮罩。微小粒子30的直徑是所謂的等效球直徑。微小粒子30的形狀基本上為球形，但也可為其他形狀。當微小粒子30的直徑參差不齊時，也可將測定幾個微小粒子30所得之直徑的算術平均值(平均粒徑)來作為微小粒子30的直徑。
微小粒子配列用遮罩1具有多數個貫通孔20。貫通孔20是朝厚度方向(z軸方向)貫通微小粒子配列用遮罩1的孔，圖4所示之微小粒子30會插入(被掃進)貫通孔20內。亦即，貫通孔20是在微小粒子配列用遮罩之微小粒子供給側的表面1a、微小粒子排出側的表面1b這兩面都有開口。在此，微小粒子供給側的表面1a是在使用微小粒子配列用遮罩1來將微小粒子30配列於基材100上時，載置微小粒子30的表面(入口側表面)。微小粒子排出側的表面1b則是在使用微小粒子配列用遮罩1來將微小粒子30配列於基材100上時，與基材100相對向的表面(出口側表面)。
貫通孔20的微小粒子供給側之開口面20a的面積(在入口側表面1a上之貫通孔20的開口面積)，較微小粒子排出側之開口面20b的面積(在出口側表面1b上之貫通孔20的開口面積)小。不過，開口面20a的面積，具有至少可插入微小粒子30之程度的大小。例如，當開口面20a為圓形、微小粒子30為球形時，開口面20a的直徑為微小粒子30之直徑的1.0倍以上。當1個貫通孔20是插入1個微小粒子30時，開口面20a之直徑的上限值小於微小粒子30之直徑的2.0倍。舉一例如：開口面20a的直徑可小於100μm。在1個貫通孔20可插入複數個微小粒子30的情況下，開口面20a之直徑的上限值也可為微小粒子30之直徑的2.0倍以上。此時，只要因應於可插入1個貫通孔20的微小粒子30之數量等，來調整開口面20a之直徑的上限值即可。
此外，當以從開口面20a朝向開口面20b的方向為z軸方向之正方向，以貫通孔20之垂直於z軸的截面積為A時，在貫通孔20內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立。在此，z為z軸方向之正方向上的位置。A(z)為在位置z上之貫通孔20的截面積(以對於z軸方向呈垂直之切截面切斷貫通孔20時的截面積)。「dA(z)/dz」是z軸方向上之截面積A(z)的變化率。A(0)相當於開口面20a的面積，A(t)相當於開口面20b的面積。因此，貫通孔20具有所謂的扇形形狀(換言之，是從開口面20a朝向開口面20b展開的略呈錐形狀)。藉由貫通孔20具有如此之朝向開口面20b擴張的形狀，如圖4所示，在從微小粒子配列用遮罩1的表面1a上刮除剩餘的微小粒子30時，可抑制微小粒子30的脫落、重複、損傷等。
在此，只要dA(z)/dz＞0成立，不問貫通孔20之縱截面形狀(貫通孔20之壁面的縱截面形狀)的種類。例如，在圖1所示之例中，貫通孔20的縱截面形狀為朝下凸的曲線，但也可如圖2A所示而為直線形狀，亦可如圖2B所示而為朝上凸的曲線。此外，在圖1所示之例中，貫通孔20的縱截面形狀是以貫通孔20的中心軸(連結截面之中心的軸)呈對稱的形狀，但也可如圖2C所示，為以中心軸而呈非對稱的形狀。又，貫通孔20的縱截面形狀也可為折線形狀(在z軸方向的途中改變傾斜度)的形狀。
此外，只要dA(z)/dz＞0成立，也不特別過問貫通孔20之垂直於z軸的截面形狀(所謂的平截面形狀)。平截面形狀多為圓形，但也可為矩形，亦可為隨機的形狀。
此外，在本實施形態中，更滿足以下之數式(1)。 0.4≦t/d≦1.0　　　(1) 在數式(1)中，t是微小粒子配列用遮罩1的厚度，d是微小粒子30的直徑。在此，當微小粒子配列用遮罩1的厚度參差不齊時，可把在幾個測定點所測定出之厚度的算術平均值作為微小粒子配列用遮罩1的厚度。
詳細會在實施例進行說明，藉著使用滿足上述數式(1)之要件的微小粒子配列用遮罩1，可幾乎不產生微小粒子30的缺陷，而將微小粒子30配列於基材100上。在此，微小粒子30的直徑可為20μm以下。即使是如此，也可幾乎不產生微小粒子30的缺陷而將微小粒子30進行配列。當t/d為上述數式(1)範圍外之值時，會產生多數微小粒子30的缺陷。詳細如後述，藉著以刮除器具200刮除微小粒子配列用遮罩1上的微小粒子30，來將微小粒子30插入貫通孔20內。當t/d為上述數式(1)範圍外之值，例如小於0.4的情況下，在進行刮除時，產生於微小粒子30與貫通孔20壁面間的剪力會變大，可能會使微小粒子30損傷。
t/d之較佳上限值為0.9以下，又以0.8以下為更佳。t/d之較佳下限值為0.5以上，又以0.6以上為更佳。此時，可更確實地抑制微小粒子30的缺陷產生。
微小粒子配列用遮罩1的厚度t以50μm以下為佳。由於本實施形態所使用之微小粒子30的直徑d為50μm以下，所以只要微小粒子配列用遮罩1的厚度t為50μm以下，則t/d就必然會為1.0以下。厚度t的下限值只要設定為可滿足數式(1)即可，但從可安定地製造微小粒子配列用遮罩1等的觀點來看，厚度t的下限值宜為10μm以上。
在微小粒子配列用遮罩1之表面1a(與z軸方向垂直的xy平面)上的複數個貫通孔20之配列圖案，可為固定，也可為隨機分布。例如，貫通孔20的配列圖案也可為六方密積配列、或是矩形配列(正方格子配列等)等。又，不特別限制貫通孔20的節距(貫通孔20之中心軸間的距離)。不過，微小粒子排出側之開口面20b不會彼此干擾的節距，可使插入微小粒子30的製程較為安定，因此較佳。從此觀點看來，貫通孔20的節距宜較開口面20b的直徑大。貫通孔20之具體的配列圖案及節距，只要因應於供微小粒子30配列之基材100的用途等來適宜決定即可。
微小粒子配列用遮罩1的材料無特別限制，可為與習知微小粒子配列用遮罩同樣的材料，也可為例如各種金屬材料、樹脂材料等。不過，微小粒子配列用遮罩1的材料，若考慮到耐久性或孔的加工性，宜使用SUS、Ni等金屬材料、或聚醯亞胺等樹脂材料。
此外，在微小粒子配列用遮罩1的表面，也可施行用以提升耐久性、滑動性、撥水性、離型性等的表面處理。如此之表面處理可列舉例如：聚矽氧系或是氟系塗布(coating)或玻璃塗布等。由於因為塗布膜厚度而會影響到貫通孔20的開口形狀，所以宜事先將貫通孔20形成得較大，以使其在塗布後可成為所需的形狀。
＜2.微小粒子配列用遮罩之製造方法＞ 微小粒子配列用遮罩1的製造方法無特別限制，若為可製造具有上述特徴之微小粒子配列用遮罩1的方法，使用何種方法皆可。製造方法可列舉例如：雷射剝蝕、蝕刻、附加電鍍(additive plating)等。
雷射剝蝕是對於遮罩基材照射以透鏡壓縮過的雷射光，給予高能量，藉此將照射位置的基材進行選擇性的分解、熔融、蒸發。藉此，在遮罩基材形成貫通孔20。特別是，藉由在對物透鏡的壓縮方式及雷射光的照射角度，可控制要形成之貫通孔20的縱截面形狀及平截面形狀。雷射剝蝕之具體方法，例如記載於日本專利公開公報特開2003－170286號，在本實施形態中也是無特別限制地採用此方法。
在此方法中，遮罩基材的材料是金屬材料及樹脂材料皆可，只要選定適合材料的雷射光源(具體而言為雷射光源之波長及脈寬)即可。例如，遮罩基材若為Ni或SUS等之金屬材料，則宜使用YAG雷射，若為聚醯亞胺則宜使用準分子雷射等。特別是要形成細微的貫通孔20時，宜使用脈寬為奈秒以下的雷射，來防止因熱影響而造成孔形狀崩壞。
關於蝕刻，是對於遮罩基材塗布抗蝕劑，將抗蝕劑曝光顯影後，進行化學性蝕刻。藉此，可在遮罩基材形成複數個貫通孔20。藉著在曝光時控制抗蝕劑膜內的感光程度，可控制貫通孔20的縱截面形狀及平截面形狀。蝕刻之具體的方法無特別限制，可任意地適用習知的方法。
關於附加電鍍，是在基礎材料上塗布抗蝕劑，並使抗蝕劑曝光顯影。然後，在已除去抗蝕劑之處，使會成為遮罩基材的鍍層材料成長，化學性、物理性地剝離除去基礎材料與抗蝕劑。藉此，可在遮罩基材形成貫通孔20。與蝕刻同樣地在曝光時控制抗蝕劑膜內的感光程度，藉此可控制貫通孔20的縱截面形狀及平截面形狀。附加電鍍的具體方法，例如記載於日本專利公開公報特開2012－19236號，在本實施形態也是無特別限制地採用此方法。
圖3顯示實際製作好之微小粒子配列用遮罩1的縱截面SEM圖像。如此圖像所示，貫通孔20具有如扇形開展的截面形狀。
＜3.微小粒子之配列方法＞ 接著，根據圖4及圖5，說明使用了微小粒子配列用遮罩1之微小粒子30的配列方法。
首先，準備基材100。此基材100的表面是在之後工程中配列微小粒子30的對象面。不問基材100的具體構成，只要可因應基材100所需要的特性等進行調整即可。例如在製作粒子填充薄膜時，基材100是在表面形成有黏著層的薄膜，而在製作球柵陣列基板時，基材100則為各種基板。在基板的表面中，於欲配列微小粒子30之處，藉由印刷等形成作為暫時固定膜的熔劑(flux)。另外，本實施形態中之粒子填充薄膜的用途，無特別限制，只要是可適用本實施形態之粒子填充薄膜的用途，可為任何用途。例如，粒子填充薄膜，可以使用為各種導電性薄膜，也可以使用為MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微機電系統)用的薄膜。
接著，在基材100上配置微小粒子配列用遮罩1。在此，使微小粒子排出側的表面1b與基材100相對向。接著，將多數個微小粒子30載置於微小粒子配列用遮罩1上。在此，不問微小粒子30的具體構成，可因應微小粒子30所需要的特性等而不同。例如在製作粒子填充薄膜的情況下，微小粒子30可為導電性粒子，也可為絕緣性粒子(例如樹脂粒子等)。因應粒子填充薄膜的用途等來決定微小粒子30的特性。例如，當對於粒子填充薄膜要求導電性時，微小粒子30為導電性粒子。在製作球柵陣列基板的情況下，微小粒子30為焊球。微小粒子30的直徑如上所述而為50μm以下。微小粒子30的直徑也可為20μm以下。微小粒子30之直徑的下限值無特別限制，但也可為例如3μm以上。
接著，如圖4所示，以刮板、刮刀片(doctor blade)等刮除器具200刮除微小粒子配列用遮罩1上的微小粒子30。藉此，一部分的微小粒子30會插入貫通孔20，剩下的微小粒子(剩餘的微小粒子)30會被排出至微小粒子配列用遮罩1外。在此，當在基材100的表面形成有黏著層時，黏著層會配置在微小粒子配列用遮罩1的下方。因此，在進行刮除時，微小粒子30會沉入黏著層(＝彈性層)，可減少對微小粒子30的損傷。因此，更不易產生微小粒子30的缺陷。然後，藉著除去微小粒子配列用遮罩1，會如圖5所示。微小粒子30會以預定的配列圖案配列於基材100上。微小粒子30的配列圖案會與貫通孔20的配列圖案一致。
在此，由於微小粒子配列用遮罩1具有上述特性，所以在配列微小粒子30時可抑制微小粒子30的缺陷。 實施例
＜1.實施例1＞ (1－1. 準備微小粒子配列用遮罩) 藉由以下的工程來製作微小粒子配列用遮罩。首先，準備厚度15μm的SUS304板來作為遮罩基材。接著，藉由雷射剝蝕在遮罩基材形成多數個貫通孔。在此，貫通孔的配列為60μm節距的六方密積填充。貫通孔的平截面形狀為圓形。此外，為了提高微小粒子配列用遮罩的離型性，將氟系的塗布材塗布於微小粒子配列用遮罩，並進行乾燥。乾燥後的微小粒子供給側之開口面的直徑為30μm，微小粒子排出側之開口面的直徑為35μm。貫通孔的縱截面形狀為直線形狀。也就是說，dA/dz為大於0的常數。藉由以上的工程，製作出微小粒子配列用遮罩。微小粒子配列用遮罩的特性顯示於表1。
(1－2.使用了微小粒子配列用遮罩的微小粒子之配列) 藉著在厚度100μm的PET薄膜上形成厚度20μm的黏著層，製作出基材。此外，更準備了在丙烯酸樹脂製之核上鍍金的直徑20μm之導電性粒子，來作為微小粒子。微小粒子的特性(直徑)顯示於表1。
接著，在基材上(黏著層上)配置如上述般製作的微小粒子配列用遮罩。在此，使微小粒子排出側的表面與基材相對向。
接著，在微小粒子配列用遮罩上載置多數個微小粒子(導電性粒子)，以刮板刮除該等微小粒子。藉此，使一部分的微小粒子插入貫通孔，把剩下的微小粒子(剩餘的微小粒子)排出至微小粒子配列用遮罩外。然後，除去微小粒子配列用遮罩，藉此，在基材上配列有微小粒子。也就是說，製作出在黏著層上配列有導電性粒子的粒子填充薄膜。
接著，使用工業顯微鏡MX61(Olympus公司製)，以對物透鏡5倍及20倍的條件下觀察粒子填充薄膜，觀察所配列的微小粒子之狀態。具體而言，對於貫通孔的配置100處，觀察微小粒子是否有分別1個個配置好。微小粒子有2個以上配置在同處時，為「重複」缺陷。也就是說，在實施例1及後述之各例中，是形成：在1個貫通孔插入1個微小粒子的配列圖案。當沒有微小粒子時，判別為「脫落」缺陷，微小粒子有缺角或破裂時，則判別為「粒子損傷」缺陷。而且，在100處之中，各種類的缺陷存在有2處以上，評價結果為「×」。其以外則為「○」。將結果彙整顯示於表1。
＜2.實施例2～5、比較例1～5＞ 在實施例2～5、比較例1～5中，除了將微小粒子配列用遮罩及微小粒子的特性變更成顯示於表1者外，進行了與實施例1一樣的實驗。將結果彙整顯示於表1。另外，在比較例3中，於貫通孔的內壁面形成有突起。在貫通孔形成突起的技術揭示於專利文獻1。圖6顯示突起之例。在圖6所示之微小粒子配列用遮罩300中，於貫通孔310形成有突起320。在形成有如此之突起的情況下，在突起的上側(微小粒子供給側)，dA/dz會小於0。
[表1]
Figure 02_image001
＜3.評價＞ 實施例1～5由於滿足本實施形態的要件，所以幾乎沒有產生微小粒子的缺陷，在各種類的缺陷評價皆為「○」。另一方面，在比較例1～5中，由於未滿足本實施形態的所有要件，所以有某些種類的缺陷評價為「×」。具體而言，在比較例1、2，微小粒子供給側之開口面的直徑、微小粒子排出側之開口面的直徑為相同值，在z軸方向之全域中，dA/dz＝0。亦即，貫通孔呈直線形狀。因此，「重複」缺陷或「脫落」的評價為「×」。在比較例3中，由於形成有突起，所以在突起的上側，dA/dz會小於0。因此，「粒子損傷」缺陷的評價為「×」。另外，在比較例3中，突起也可能對微小粒子30造成損傷。在比較例4中，t/d超過1.0。因此，「重複」缺陷的評價為「×」。在比較例5中t/d小於0.4。因此，「粒子損傷」缺陷及「脫落」缺陷的評價為「×」。因此，可知：為了幾乎不產生微小粒子的缺陷而將微小粒子配列於基材上，必須滿足本實施形態的要件。
以上，已參照附圖詳細說明了本發明之較佳實施形態，但本發明並不限定於上述例子。若為具有本發明所屬技術領域之通常知識者，當然可在申請專利範圍所記載之技術思想範疇內，聯想到各種變形例或修正例，應了解關於該等變形例或修正例，當然也屬於本發明之技術範圍。
1,300:微小粒子配列用遮罩 1a:微小粒子供給側的表面(入口側表面) 1b:微小粒子排出側的表面(出口側表面) 20:貫通孔 20a:微小粒子供給側之開口面 20b:微小粒子排出側之開口面 30:微小粒子 100:基材 200:刮除器具 310:貫通孔 320:突起 A:貫通孔20之垂直於z軸的截面積 D:微小粒子30的直徑 T:微小粒子配列用遮罩1的厚度 Z:z軸(厚度)方向
[圖1]顯示本發明實施形態之微小粒子配列用遮罩之概略構成的縱截面圖。 [圖2A]顯示貫通孔形狀之變形例的縱截面圖。 [圖2B]顯示貫通孔形狀之變形例的縱截面圖。 [圖2C]顯示貫通孔形狀之變形例的縱截面圖。 [圖3]顯示貫通孔形狀之一例的縱截面SEM圖像。 [圖4]用以說明使用了微小粒子配列用遮罩之微小粒子配列方法的縱截面圖。 [圖5]用以說明使用了微小粒子配列用遮罩之微小粒子配列方法的縱截面圖。 [圖6]顯示比較例之微小粒子配列用遮罩之概略構成的縱截面圖。
1:微小粒子配列用遮罩
1a:微小粒子供給側的表面(入口側表面)
1b:微小粒子排出側的表面(出口側表面)
20:貫通孔
20a:微小粒子供給側之開口面
20b:微小粒子排出側之開口面
A:貫通孔20之垂直於z軸的截面積
t:微小粒子配列用遮罩1的厚度
z:z軸(厚度)方向

Claims (4)

  1. 一種微小粒子配列用遮罩，是用以將直徑50μm以下之微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩， 前述微小粒子配列用遮罩具有可插入前述微小粒子的貫通孔， 且前述貫通孔的微小粒子供給側之開口面的面積，較微小粒子排出側之開口面的面積小， 當以從前述微小粒子供給側之開口面朝向前述微小粒子排出側之開口面的方向為z軸正方向，以前述貫通孔之垂直於z軸的截面積為A時，在前述貫通孔內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立， 並且，滿足以下之數式(1)， 0.4≦t/d≦1.0　　　(1) 在數式(1)中，t是前述微小粒子配列用遮罩的厚度，d是前述微小粒子的直徑。
  2. 如請求項1之微小粒子配列用遮罩，其中前述貫通孔的前述微小粒子供給側之開口面的直徑小於100μm。
  3. 如請求項1或2之微小粒子配列用遮罩，其中前述微小粒子的直徑為20μm以下。
  4. 一種微小粒子配列用遮罩，是用以將微小粒子配列於基材上的微小粒子配列用遮罩， 前述微小粒子配列用遮罩具有可插入前述微小粒子的貫通孔， 且前述貫通孔的微小粒子供給側之開口面的面積，較微小粒子排出側之開口面的面積小， 當以從前述微小粒子供給側之開口面朝向前述微小粒子排出側之開口面的方向為z軸正方向，以前述貫通孔之垂直於z軸的截面積為A時，在前述貫通孔內之z軸方向的全域中，dA(z)/dz＞0成立， 並且，前述微小粒子配列用遮罩的厚度為50μm以下。
TW109102521A 2019-01-30 2020-01-22 微小粒子配列用遮罩 TWI812837B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019014278A JP7201461B2 (ja) 2019-01-30 2019-01-30 微小粒子配列用マスク
JP2019-014278 2019-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202040264A true TW202040264A (zh) 2020-11-01
TWI812837B TWI812837B (zh) 2023-08-21

Family

ID=71840996

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109102521A TWI812837B (zh) 2019-01-30 2020-01-22 微小粒子配列用遮罩
TW112131328A TW202347020A (zh) 2019-01-30 2020-01-22 微小粒子配列用遮罩

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112131328A TW202347020A (zh) 2019-01-30 2020-01-22 微小粒子配列用遮罩

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220110217A1 (zh)
JP (2) JP7201461B2 (zh)
KR (2) KR102574174B1 (zh)
CN (1) CN113366618A (zh)
TW (2) TWI812837B (zh)
WO (1) WO2020158608A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4120324B2 (ja) 2002-09-12 2008-07-16 沖電気工業株式会社 ボール電極形成方法
JP2004253770A (ja) 2003-01-31 2004-09-09 Hitachi Metals Ltd 導電性ボールの配列方法および配列装置
JP4006699B2 (ja) 2003-04-22 2007-11-14 日立金属株式会社 微小ボール搭載用マスクおよび微小ボールの搭載方法
JP2005166893A (ja) 2003-12-02 2005-06-23 Hitachi Metals Ltd 微小ボール配列用マスク及びその製造方法
JP4118283B2 (ja) 2004-08-04 2008-07-16 イビデン株式会社 半田ボール搭載方法及び半田ボール搭載装置
JP4219951B2 (ja) 2006-10-25 2009-02-04 新光電気工業株式会社 はんだボール搭載方法及びはんだボール搭載基板の製造方法
JP5183250B2 (ja) 2007-04-16 2013-04-17 アスリートＦａ株式会社 マスクおよびこのマスクを用いたプリント配線板の製造方法
JP5206572B2 (ja) 2009-04-23 2013-06-12 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置
JP2013249417A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Fujifilm Corp 分散組成物、並びに、これを用いた、重合性組成物、遮光性カラーフィルタ、固体撮像素子、液晶表示装置、ウエハレベルレンズ、及び、撮像ユニット
DE102014216118A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Vakuum-System, insbesondere EUV-Lithographiesystem, und optisches Element
JP6485542B2 (ja) * 2015-04-09 2019-03-20 王子ホールディングス株式会社 マスク付基板、および、凹凸構造付基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113366618A (zh) 2021-09-07
KR20210118091A (ko) 2021-09-29
KR102540092B1 (ko) 2023-06-05
WO2020158608A1 (ja) 2020-08-06
JP7201461B2 (ja) 2023-01-10
JP2023024676A (ja) 2023-02-16
KR102574174B1 (ko) 2023-09-04
TW202347020A (zh) 2023-12-01
KR20230079515A (ko) 2023-06-07
TWI812837B (zh) 2023-08-21
JP2020123658A (ja) 2020-08-13
JP7386960B2 (ja) 2023-11-27
US20220110217A1 (en) 2022-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7972543B2 (en) Process for producing microsphere with use of metal substrate having through-hole
CN104498957B (zh) 一种钛合金表面超疏水微纳结构的制备方法
JP2020514070A (ja) 電磁放射及び続くエッチングプロセスにより材料内に少なくとも１つの空隙を施すための方法
KR20110095365A (ko) 성긴 패턴화된 마스크에 의한 레이저 융삭 가공
KR20090020008A (ko) 초소수성 기판
JP2009223154A (ja) 基板上に規則的に二次元配置した構造体、及びその形成方法
TWI802569B (zh) 玻璃基板及玻璃基板之製造方法
TW202040264A (zh) 微小粒子配列用遮罩
US20170191176A1 (en) Controlling dimensions of nanowires
Su et al. Direct Microtip Focused Electrohydrodynamic Jet Printing of Tailored Microlens Arrays on PDMS Nanofilm‐Modified Substrate
Yu et al. High-aspect-ratio metal microchannel plates for microelectronic cooling applications
JP2020026553A (ja) 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法
US20070034518A1 (en) Method of patterning ultra-small structures
JP2007169791A (ja) 基板上に材料を塗布する方法および基板
JP6665967B2 (ja) シャワーヘッド
KR20170135809A (ko) 칩 실장용 기판 제조방법과 칩 실장용 기판
JP7293845B2 (ja) 蒸着マスクの製造方法
RU2400790C1 (ru) Способ взрывной литографии пленочных островковых структур
KR101328765B1 (ko) 나노파우더 패턴형성방법
JP2014172087A (ja) 酸化物ドットパターンの作製方法及び酸化物ドットパターン
JP2005213647A (ja) 光反射パターンの形成方法及び光反射パターン付き製品
JPH06349058A (ja) 磁気ディスクのための金属基体およびその製造方法
Jin et al. Laser-LIGA for Serpentine Ni Microstructure
JP2016199775A (ja) 蒸着マスクの製造方法
JP4362324B2 (ja) 微粒子保持プレートとその製造方法