JP5190880B2 - 半田ボールの配列用マスクとその製造方法 - Google Patents
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Description
Grid Array)方式の半田バンプの作成に使用される。
本発明の他の目的は、マスク本体上に載置された半田ボールをボール用通孔に導くガイド機能を備えており、ワークへの半田ボールの搭載作業を迅速に行うことができる半田ボールの配列用マスク、およびその製造方法を得ることにある。
この配列用マスクは、前記パターンに対応する多数個のボール用通孔12を有する平板状のマスク本体10と、該マスク本体10の下面から突出して、ワーク3との対向間隙を確保する支持突起15とを備える。そして、前記支持突起15が、マスク本体10に凹み形成、或いは貫通形成されたホルダー部16に埋め込み固定される脱落防止用のアンカー部20と、該アンカー部20に連設されて、マスク本体10の下面から突出する支柱部21とを備える。
そして、開口部42aを埋めるレジスト体48aによりアンカー部20が形成され、アンカー部20に連続して上方に伸びるレジスト体48aにより支柱部21が形成されるようになっていることを特徴とする。
図2において、符号3は、マスク1による半田ボール2の搭載対象となるワークを示す。このワーク3は、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、バンプの形成後に個片に切断され、個々のLSIチップとされる。
図2に示すように、通孔12は、ワーク3上における各半導体チップ5の電極6の配列位置に対応した配列パターンに従って形成されている。半田ボール2は、50μm以下の半径寸法を有するものであり、これに合わせて各通孔12は、当該ボール2の半径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有する平面視で円形状に形成されている。通孔12は、その内径寸法がマスク本体10の上下方向に亘って均一なストレート状に形成されている。
アンカー部20は、ホルダー部16に対応しており、上方側に位置して、テーパー部17に対応して上拡がりテーパー状に形成された大径部23と、ストレート部18に対応して内径寸法が均一なストレート状に形成された小径部24とで構成される。支柱部21は、ホルダー部16のストレート部18の内径寸法よりも大きな外径寸法を有し、上下方向に亘って径寸法が均一なストレート状に形成されている。ガイド部22は、中央部が高く、周縁部に行くに従って高さ寸法が小さくなるアーチ状に形成されており、その下端部における外径寸法は、ホルダー部16の最上部の内径寸法(テーパー部17の最大内径寸法)よりも大きく設定されている。
まず、ワーク3の電極6上にフラックス25(図1参照)を印刷塗布する。次に、通孔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。かかる位置合わせ作業は、実際には枠体11とワーク3との外周縁を位置合わせすることで行われる。かかる位置合わせ作業が終了すると、ワーク3の下方に磁石を配置して、該磁石の磁力吸引力によりワーク3にマスク1を不離一体的に固定する。かかる固定状態において、支持突起15の支柱部21の下端面がワーク3の表面に当接することで、マスク本体10は、図1に示すようなワーク3との対向間隙が確保された離間姿勢に姿勢保持される。
より詳しくは、ホルダー部16を、上方側に形成された上拡がりテーパー状のテーパー部17と、下方側のストレート部18とで構成したので、アンカー部20の大径部23がホルダー部16のテーパー部17に受け止められる。したがって、支持突起15が下方に抜け落ちること、および倒れ変形することを確実に防ぐことができる。
また、ガイド部22の下端部の外径寸法を、テーパー部17の最上部の内径寸法よりも大きくしたので、ガイド部22の外周縁部がマスク本体10の開口周縁に受け止められ、これに拠っても、支持突起15の下方への抜け落ちを確実に防ぐことができる。
さらに、支柱部21の外径寸法を、ホルダー部16のストレート部18の内径寸法よりも大きなものとしたので、支柱部21の上端面がマスク本体10の下面に当接して突っ張ることに由来する、支持突起15の倒れ防止効果も期待できる。
より詳しくは、ホルダー部16を、上方側に形成された上拡がりテーパー状のテーパー部17に構成したので、アンカー部20の周縁面がホルダー部16のテーパー部17に受け止められる。したがって、支持突起15が下方に抜け落ちること、および倒れ変形することを確実に防ぐことができる。
また、ガイド部22の最下端部の外径寸法を、アンカー部20の最上端部の内径寸法よりも大きくしたので、これに拠っても、支持突起15の下方への抜け落ちを確実に防ぐことができる。
さらに、支柱部21の外径寸法を、ホルダー部16の最下端部の内径寸法よりも大きなものとしたので、支柱部21の上端面がマスク本体10の下面に当接して突っ張ることに由来する、支持突起15の倒れ防止効果も期待できる。
それ以外の点は、先の第1実施形態と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
さらに、支柱部21の外径寸法を、ホルダー部16の最下端部の内径寸法よりも大きなものとしたので、支柱部21の上端面がマスク本体10の下面に当接して突っ張ることに由来する、支持突起15の倒れ防止効果も期待できる。
より詳しくは、ホルダー部16を、上方側に形成された上拡がりテーパー状のテーパー部17に構成したので、アンカー部20の周縁面がホルダー部16のテーパー部17に受け止められる。したがって、支持突起15が下方に抜け落ちること、および倒れ変形することを確実に防ぐことができる。
さらに、支柱部21の外径寸法を、ホルダー部16の最下端部の内径寸法よりも大きなものとしたので、支柱部21の上端面がマスク本体10の下面に当接して突っ張ることに由来する、支持突起15の倒れ防止効果も期待できる。
テーパー部や凹穴の形成は、エッチングに限らず、電解研磨により行うことができる。また、エッチングや電解研磨に先立って、凹穴の形成箇所以外がエッチング等されないように、母型30の表面に、凹穴に対応する開口を有するレジスト層を形成してもよい。
また、上記実施形態においては、通孔12を有するマスク本体10を用意し、マスク本体10のホルダー部16を形成する位置にエッチングを施して、所望の凹み形状や貫通形状のホルダー部16を形成する方法も考えられる。
上記の各実施形態においては、支柱部21の上端部の外形寸法(外径寸法)は、アンカー部20の下端部の外形寸法(外径寸法)よりも大きく設定されていたが、両寸法は同一寸法とすることもできる。
2 半田ボール
3 ワーク
10 マスク本体
12 ボール用通孔
15 支持突起
16 ホルダー部
17 テーパー部
18 ストレート部
20 アンカー部
21 支柱部
22 ガイド部
23 大径部
24 小径部
30 母型
35 一次パターンレジスト
35a・35b レジスト体
41 電鋳層
42a・42b 開口部
43 凹穴
45 レジスト
48 二次パターンレジスト
48a レジスト体
Claims (9)
- 所定の配列パターンに対応したボール用通孔(12)を有し、前記ボール用通孔(12)内に半田ボール(2)を振り込むことで、ワーク(3)上の所定位置に前記半田ボール(2)を搭載するための配列用マスクであって、
前記パターンに対応する多数個の前記ボール用通孔(12)を有する平板状のマスク本体(10)と、前記マスク本体(10)の下面から突出して、前記ワーク(3)との対向間隙を確保する支持突起(15)とを備え、
前記支持突起(15)が、前記マスク本体(10)に凹み形成、或いは貫通形成されたホルダー部(16)に埋め込み固定される脱落防止用のアンカー部(20)と、前記アンカー部(20)に連設されて、前記マスク本体(10)の下面から突出する支柱部(21)とを備えるものであることを特徴とする半田ボールの配列用マスク。 - 前記ホルダー部(16)は、前記マスク本体(10)に貫通孔状に形成されており、
前記アンカー部(20)の上端に連続して、前記マスク本体(10)の上面に突出形成され、前記マスク本体(10)上に載置された前記半田ボール(2)を前記ボール用通孔(12)に導くためのガイド部(22)が形成されている請求項1記載の半田ボールの配列用マスク。 - 前記ガイド部(22)の下端部における外径寸法が、前記ホルダー部(16)の最上部の内径寸法以上に設定されている請求項2記載の半田ボールの配列用マスク。
- 前記ホルダー部(16)が、上方に行くに従って漸次内径寸法が大きくなる上拡がりテーパー状に形成されており、
前記支柱部(21)の上端部における外径寸法が、前記ホルダー部(16)の下端における内径寸法よりも大きく設定されている請求項1ないし3のいずれかに記載の半田ボールの配列用マスク。 - 前記ホルダー部(16)が、前記マスク本体(10)の上方側に位置し、上方に行くに従って漸次内径寸法が大きくなる上拡がりテーパー状に形成されたテーパー部(17)と、前記テーパー部(17)に連通して、前記テーパー部(17)の最下部と同一の内径寸法で、前記マスク本体(10)の下方側にストレート状に形成されたストレート部(18)とで構成されており、
前記支柱部(21)の上端部における外径寸法が、前記ストレート部(18)の内径寸法よりも大きく設定されている請求項1ないし3のいずれかに記載の半田ボールの配列用マスク。 - 平板状のマスク本体(10)と、所定の配列パターンに対応して前記マスク本体(10)に開設された多数個のボール用通孔(12)と、前記マスク本体(10)の下面から突設されて、ワーク(3)との対向間隙を確保する支持突起(15)とを備えており、
前記ボール用通孔(12)に半田ボール(2)を振り込むことで、前記ワーク(3)の所定位置に前記半田ボール(2)を搭載する半田ボールの配列用マスクの製造方法であって、
支持突起(15)は、前記マスク本体(10)に貫通形成されたホルダー部(16)に埋め込み固定される脱落防止用のアンカー部(20)と、前記記アンカー部(20)に連設されて、前記マスク本体(10)の下面から突出する支柱部(21)とを含むものであり、
母型(30)の表面に、前記ボール用通孔(12)および前記ホルダー部(16)に対応するレジスト体(35a・35b)を有する一次パターンレジスト(35)を形成する工程と、
前記レジスト体(35a・35b)を用いて、前記母型(30)上に電着金属を電鋳して、前記マスク本体(10)となる電鋳層(41)を形成する電鋳工程と、
前記一次パターンレジスト(35)を除去して、前記ボール用通孔(12)に対応する開口部(42b)、および前記ホルダー部(16)に対応する開口部(42a)を形成する工程と、
前記開口部(42a・42b)を埋めるように、レジスト(45)をコートしたのち、露光処理を行って前記レジスト(45)を変質させることにより、前記支持突起(15)となるレジスト体(48a)を有する二次パターンレジスト(48)を形成する工程と、
前記母型(30)から、前記電鋳層(41)および前記二次パターンレジスト(48)を剥離する工程とを含み、
前記開口部(42a)を埋める前記レジスト体(48a)により前記アンカー部(20)が形成され、前記アンカー部(20)に連続して上方に伸びる前記レジスト体(48a)により前記支柱部(21)が形成されるようになっていることを特徴とする半田ボールの配列用マスクの製造方法。 - 前記二次パターンレジスト(48)の形成に先立って、前記ホルダー部(16)に対応する前記開口部(42a)から臨む前記母型(30)の表面に対してのみ、前記開口部(42a)に連通する凹穴(43)を形成する工程を含み、
前記二次パターンレジスト(48)を形成する工程においては、前記凹穴(43)および前記開口部(42a・42b)を埋めるように前記レジスト(45)をコートしたのち、露光処理を行って前記レジスト(45)を変質させることにより、前記支持突起(15)となる前記レジスト体(48a)を形成しており、
前記凹穴(43)を埋める前記レジスト体(48a)によりガイド部(22)が形成されるようにしてある請求項6記載の半田ボールの配列用マスクの製造方法。 - 前記凹穴(43)が、エッチングや電解研磨により形成されることを特徴とする請求項7記載の半田ボールの配列用マスクの製造方法。
- 前記電鋳層(41)の前記開口部(42a)の下端周縁が、前記開口部(42a)から臨む前記母型(30)の表面とともに除去されて、前記開口部(42a)の下端周縁に下拡がりテーパー状のテーパー部(17)が形成されており、
前記母型(30)の表面に、前記テーパー部(17)の下端縁に連続する上拡がり状の前記凹穴(43)が形成されている請求項6ないし8記載の半田ボールの配列用マスクの製造方法。
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