JP2006324618A - 導電性ボール配列用マスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクにおいて、導電性ボール１３を所定の位置に精度良く配列させる。
【解決手段】配列用マスクの被搭載体１４と対面する側に突起部１１ｃを一体的に形成する。これによって、配列用マスクと被搭載体１４との位置合わせがしやすくなり、その結果、導電性ボール１３が所定の位置に搭載されるので不良を減らすことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、導電性ボールを搭載するのに好適な配列用マスクおよびその製造方法に関するものである。

導電性ボール搭載方法としては、基板に形成された電極部に半田ペーストやフラックスを塗布し、半田ペーストやフラックスを塗布された電極部に導電性ボールを搭載した後、リフローすることで導電性ボールを溶融することが一般的である。そして、この導電性ボールの搭載方法については、既に数多く存在し、その中の一つに振込みタイプがある。振込みタイプは、複数の開口が形成されたマスクを用いて導電性ボールを搭載する方法であり、この振込みタイプに用いるマスクとして特許文献１に開示されたものがある。特許文献１について図２０に基づいて説明すると、基板１０１を保持する保持台１０６を設け、前記基板１０１上に形成されたパターン１０２に対応する導電性ボール１０３の導入孔１０４ａを形成したマスク１０４を前記基板１０１の上部に設けたものであって、フラックスがマスク１０４に付着して導電性ボール１０３の搭載不良が発生することを防ぐためマスク１０４と基板１０１との間にスペーサ１０５を配置したものである。

特開平１０−１２６０４６号公報

しかし、特許文献１に開示されたマスク１０４は、マスク１０４とスペーサ１０５が一体的に形成されていないため、基板１０１とマスク１０４とスペーサ１０５を正確に位置合わせすることが困難であった。その結果、導電性ボール１０３が所定の位置に搭載されず、これが不良に繋がっていた。

本発明の目的は、導電性ボールを所定の位置に精度良く配列させるマスクを提供することにある。

本発明は、所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側には突起部１１ｃが一体的に形成されていることを特徴とする。ここで言う「一体的に」とは、同じ物質のもの同士またはそれぞれ異なる物質のものが固着されているものも含む。

また、前記突起部１１ｃが、非磁性体で形成されていることを特徴とする。

また、前記非磁性体は、レジストであることを特徴とする。

また、前記突起部１１ｃは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない位置に形成されていることを特徴とする。

所定の配列パターンに対応した開口部１８を有し、前記開口部１８に導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記開口部１８は微小孔部１８ａと前記微小孔部よりも孔径が大きい径大孔部１８ｂとの二段穴によって形成されていることを特徴とする。

また、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側は、非磁性体で形成されていることを特徴とする。

また、前記非磁性体がレジストであることを特徴とする。

また、前記径大孔部１８ｂは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない大きさに形成されていることを特徴とする

さらに、所定のパターンで電極部１４ａが配列された被搭載体１４と、前記電極部１４ａが配列された面を上方に向け前記被搭載体１４を載置するテーブル１２と、前記テーブル１２に磁気を発生する磁気発生装置とを有する搭載装置１０に備えられる配列用マスクであって、前記配列用マスクは、前記電極部１４ａの配列パターンに対応し、前記導電性ボール１３が挿通可能な開口部が形成されており、前記電極部１４ａが配列された面に前記配列用マスクを対面させるとともに、前記電極部１４ａに前記開口部を位置合わせし、前記位置合わせされた前記配列用マスクは磁力によって吸引することで、前記電極部１４ａが配列された面に密着されることを特徴とする。

また本発明は、所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に導電性ボール１３を搭載する配列用マスクの製造方法であって、母型２０の表面に、レジスト体２１ａを有する一次パターンレジスト２１を設ける第１のパターンニング工程と、一次パターンレジスト２１を用いて、母型上に電着金属を電鋳して、一次電着層２２を形成する第１の電鋳工程と、一次電着層２２上に、レジスト体２４ａを有する二次パターンレジスト２４を設ける第２のパターンニング工程と、母型２０上の一次電着層２２が形成されていない表面および一次電着層２２上のレジスト体２４ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、二次電着層２５を形成する第２の電鋳工程と、母型２０を剥離したうえで、一次電着層２２を除去する工程とを含むことを特徴とする。

また本発明は、所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクの製造方法であって、母型２０の表面に、レジスト体３１ａを有する一次パターンレジスト３１を設ける第１のパターンニング工程と、一次パターンレジスト３１を用いて、母型２０上に電着金属を電鋳して、一次電着層３２を形成する第１の電鋳工程と、一次電着層３２上にレジスト層３３を形成しレジスト体３４ａを有する二次パターンレジスト３４を設ける第２のパターンニング工程と、母型２０を剥離する工程とを含むことを特徴とする。

本発明においては、所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側には突起部１１ｃが一体的に形成されていることによって、配列用マスクと被搭載体１４との位置合わせがしやすくなり、その結果、導電性ボール１３が所定の位置に搭載されるので不良を減らすことができる。また、スキージ１７によって導電性ボール１３を落とし込む際にスキージ１７の負荷によるたわみが生じにくく、よって、各開口部１１ａには一定量の導電性ボール１３を一括搭載できるので、不良を減らすことができる。

また、前記突起部１１ｃが、非磁性体で形成されていることによって、非磁性体により前記突起部１１ｃが形成されている前記配列用マスクを磁力によって吸引する搭載装置に用いる場合において、前記突起部１１ｃが磁性体で形成されているものに比べ、マスク部１１１に対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスクを被搭載体１４に良好に密着させることができ、また、前記配列用マスクを取り外す際には被搭載体１４と突起部１１ｃが直接磁力結合しないので、版離れを良好にすることができる。

さらに、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであると、前記突起部１１ｃがクッション的な役割となるので、前記配列用マスクを被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、突起部１１ｃによって被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくい。

また、前記突起部１１ｃは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない位置に形成されていることによって、半田ペーストやフラックスといった粘性を有する仮固定材が突起部１１ｃに付着して導電性ボール１３の搭載不良が発生することを防ぐことができる。

所定の配列パターンに対応した開口部１８を有し、前記開口部１８に導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記開口部１８は微小孔部１８ａと前記微小孔部よりも孔径が大きい径大孔部１８ｂとの二段穴によって形成されていることによって、スキージ１７によって導電性ボール１３を落とし込む際にスキージ１７の負荷によるたわみが生じにくいので、各開口部１８には一定量の導電性ボール１３を一括搭載でき、不良を減らすことができる。

また、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側が、非磁性体で形成されていることによって、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側が磁性体で形成されているものに比べ、マスク部２１１に対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスクを非磁性体１４に良好に密着させることができ、また、前記配列用マスクを取り外す際には被搭載体１４と前記配列用マスクの被搭載体１４に接する面が直接磁力結合しないので、版離れを良好にすることができる。

さらに、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであると、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側にある非磁性体がクッション的な役割となるので、前記配列用マスクを被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくい。

また、前記径大孔部１８ｂは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない大きさに形成されていることによって、半田ペーストやフラックスといった粘性を有する仮固定材が前記配列用マスクに付着して導電性ボール１３の搭載不良が発生することを防ぐことができる。

さらに、所定のパターンで電極部１４ａが配列された被搭載体１４と、前記電極部１４ａが配列された面を上方に向け前記被搭載体１４を載置するテーブル１２と、前記テーブル１２に磁気を発生する磁気発生装置とを有する搭載装置１０に備えられる配列用マスクであって、前記配列用マスクは、前記電極部１４ａの配列パターンに対応し、前記導電性ボール１３が挿通可能な開口部が形成されており、前記電極部１４ａが配列された面に前記配列用マスクを対面させるとともに、前記電極部１４ａに前記開口部を位置合わせし、前記位置合わせされた前記配列用マスクは磁力によって吸引することで、前記電極部１４ａが配列された面に密着されることによって、磁力による前記配列用マスクのたわみを生じにくくする。また、前記搭載装置１０において、前記被搭載体１４と接触する部が非磁性体によって形成された配列用マスクを用いた場合は、前記配列用マスクに対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスクを被搭載体１４に良好に密着させることができるとともに、前記配列用マスクはテーブル１２に間接的に吸引されることになるので、前記配列用マスクを取り外す際には容易に行うことができる。また、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであると、前記非磁性体がクッション的な役割となるので、前記配列用マスクを被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、非磁性体によって被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくい。

本発明に係る配列用マスクの製造方法では、母型２０の表面にレジスト体２１ａを有する一次パターンレジスト２１を設け、一次パターンレジスト２１を用いて母型上に電着金属を電鋳して一次電着層２２を形成し、一次電着層２２上にレジスト体２４ａを有する二次パターンレジスト２４を設け、母型２０上の一次電着層２２が形成されていない表面および一次電着層２２上のレジスト体２４ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して二次電着層２５を形成し、母型２０を剥離したうえで一次電着層２２を除去するようにした。これによれば、マスク部１１１に突起部１１ｃが一体的でかつ精度良く形成されることとなる。

本発明に係る配列用マスクの製造方法では、母型２０の表面にレジスト体３１ａを有する一次パターンレジスト３１を設け、一次パターンレジスト３１を用いて母型２０上に電着金属を電鋳して一次電着層３２を形成し、一次電着層３２上にレジスト層３３を形成しレジスト体３４ａを有する二次パターンレジスト３４を設け、母型２０を剥離するようにした。これによれば、突起部１１ｃはレジストで形成され、コストを抑えることができる。なお、レジストはソルダーレジストが好ましい。

（第１実施形態）
本発明の配列用マスクおよび前記配列用マスクが備えられた導電性ボールの搭載装置について以下図面を参照して説明する。図１は、導電性ボールの搭載装置の一態様を示す概略構成図である。図２（ａ）は、配列用マスクの平面図であり、図２（ｂ）は、配列用マスクの断面図である。図３は、配列用マスクの部分拡大断面図である。

搭載装置１０は、図１に示すように、所定のパターンで電極部１４ａが配列された被搭載体１４と、電極部１４ａが配列された面を上方に向けて被搭載体１４を載置するテーブル１２と、電極部１４ａの配列パターンに対応し、導電性ボール１３が挿通可能な開口部１１ａが形成された配列用マスク１１とを有し、電極部１４ａが配列された面に配列用マスク１１を対面させるとともに、電極部１４ａに開口部１１ａを位置合わせし、開口部１１ａを通して電極部１４ａに導電性ボール１３を搭載する搭載装置１０である。

前記配列用マスク１１は、図１に示すように、マスク部１１１と枠部１１２からなり、マスク部１１１には図２および図３に示すように、導電性ボール１３が挿通可能で電極部１４ａの配列パターンに応じ形成された開口部１１ａ、非開口部１１ｂおよび支柱のような突起部１１ｃが形成されている。以下、前記配列用マスク１１の製造方法について図４および図５に基づいて説明する。

まず、図４（ａ）に示すごとく、母型２０を用意する。母型２０は導電性を有するものであれば何でも良く、本実施形態ではＳＵＳを用いた。

次いで、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図４（ｂ）に示すごとく、レジスト体２１ａを有する一次パターンレジスト２１を母型２０上に形成した。前記フォトレジスト層は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図４（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体２１ａの高さと同じ程度に、母型２０のレジスト体２１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、一次電着層２２を形成した。本実施形態では、Ｃｕ電鋳により一次電着層２２を形成した。

次いで、図４（ｄ）に示すごとく、レジスト体２１ａを溶解除去した。

次いで、図４（ｅ）に示すごとく、一次電着層２２の表面上に、フォトレジスト層２３を形成した。このフォトレジスト層２３は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図５（ａ）に示すごとく、レジスト体２４ａを有する二次パターンレジスト２４を一次電着層２２上に形成した。

次いで、図５（ｂ）に示すごとく、母型２０上の一次電着層２２が形成されていない表面および一次電着層２２上のレジスト体２４ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、二次電着層２５を形成した。本実施形態では、Ｎｉ−Ｃｏ合金電鋳により二次電着層２５を形成した。なお、二次電着層２５を形成する工程において、レジストパターン２４の厚みを越えて電着させるいわゆるオーバーハングさせても良い。これにより、導電性ボール１３を開口部１１ａに振り込みやすくなるとともに、一旦搭載された導電性ボール１３が抜けにくくさせることができる。また、二次電着層２５を形成した後に二次電着層２５表面に対し、ベルト研摩などといった機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。

次いで、図５（ｃ）に示すごとく、レジスト体２４ａを溶解除去した。

次いで、図５（ｄ）に示すごとく、母型２０から電着金属層２２および２５を剥離した。

最後に、一次電着層を除去、本実施形態ではエッチングすることによって、図２および図３に示すような配列用マスク１１を得ることができる（図５（ｅ））。

前記配列用マスク１１の着脱は、人手で行っても良いし、マスク移動手段を設けて行っても良い。マスク移動手段を設けた場合は、マスク移動手段に前記配列用マスク１１の一端部を支持され、導電性ボール１３を搭載する場合には被搭載体１４の上方に位置決めされ、テーブル１２から被搭載体１４を取外す際には、被搭載体１４ の上方から離脱される構成とすれば、配列用マスク１１の位置決めを効率的に行えるので望ましい。

なお、テーブル１２の位置決めは、人手で行っても良いし、テーブル昇降手段を設けて行っても良い。テーブル昇降手段を設けた場合は、テーブル昇降手段にテーブル１２を連結し、導電性ボール１３を搭載する場合には所定位置にテーブル１２を上昇させ、導電性ボール１３を搭載した後には、テーブル１２を下降させる構成とすれば、テーブル１２の位置決めを効率的に行えるので望ましい。

前記導電性ボール１３の供給手段、すなわち、電極部１４ａが配列された面の上方に位置決めした配列用マスク１１の上面に、開口部１１ａの個数より多い導電性ボール１３を供給する手段は、特に限定されることはないが、例えば、配列用マスク１１の左方端（一方端）の上方に配設した供給口１５ａを備えた導電性ボール供給手段１５を設け、該導電性ボール供給手段１５により導電性ボール１３を定量供給すれば導電性ボール１３の供給を効率的にできるので望ましい。

前記配列用マスク１１に供給された導電性ボール１３を開口部１１ａに振り込む振込手段の構成は、特に限定されることはないが、例えば、紙面において配列用マスク１１の左方端（一方端）と右方端（他方端）の間を配列用マスク１１の上面と先端部が接触しつつ横行可能な、スキージ１７を用いると良い。このスキージ１７用いれば、配列用マスク１１の上面に供給された導電性ボール１３は、スキージ１７の先端部で捕捉されるとともに配列用マスク１１の両端間を移動され、開口部１１ａに挿入されることとなる。

前記導電性ボール１３の除去手段、すなわち、開口部１１ａに挿入されない残余の導電性ボール１３を配列用マスク１１の上面から除去する手段は、特に限定されることはないが、例えば、配列用マスク１１の右方端（他方端）の上方に配設した供給口１６ａを備えた導電性ボール除去手段１６を設け、前記スキージ１７で右方端に移動された残余の導電性ボール１３を導電性ボール除去手段１６で除去すれば、導電性ボール１３の除去を効率的にできるので望ましい。

かかる構成の搭載装置１０による導電性ボール１３の搭載方法は、所定のパターンで電極部１４ａが配列された被搭載体１４と、前記被搭載体１４の電極部１４ａの配列パターンに対応し、導電性ボール１３が挿通可能な開口部１１ａが形成された配列用マスク１１とを、被搭載体１４の電極部１４ａが配列された面に対し配列用マスク１１を上方で対面させるとともに、電極部１４ａに開口部１ａを位置合わせし、開口部１１ａを通して電極部１４ａに導電性ボール１３を搭載する。以下、導電性ボール１３の搭載方法について図６にて説明する。

まず、被搭載体１４に形成された電極部１４ａに印刷用マスクを用いて半田ペーストやフラックスなどといった粘性を有する仮固定材を塗布する。これは、搭載された導電性ボール１３が電極部１４ａから離脱することを防止するために行っている。（仮固定材塗布工程）

次に、配列用マスク１１を準備し、被搭載体１４の電極部１４ａが配列された面に対し配列用マスク１１の下面が上方で対面するよう位置決めするとともに、電極部１４ａに開口部１１ａを位置合わせして、電極部１４ａが配列された面に配列用マスク１１の下面を密着させる。（配列用マスク装着工程）

次に、前記開口部１１ａの個数以上の導電性ボール１３を配列用マスク１１の上面に供給し、導電性ボール１３を開口部１１ａに振り込み、開口部１１ａを通して電極部１４ａに搭載するとともに、残余の導電性ボール１３を配列用マスク１１の上面から除去する。（導電性ボール搭載工程）なお、必要に応じて、搭載された導電性ボール１３が電極部１４ａから離脱することを防止するため、例えば、搭載された導電性ボール１３を電極部１４ａに押圧する工程を導電性ボール搭載工程の後に設けてもよい。

次に、配列用マスク１１を取り外す。（配列用マスク取外工程）

そして、電極部１４ａに搭載された導電性ボール１３をリフローすることで、被搭載体１４の電極部１４ａに精度良く導電性ボール１３を溶融することができる。（リフロー工程）

本発明に係る配列用マスクは、上記導電性ボール搭載装置に磁気発生装置を備える搭載装置においても好適であり、磁力によって吸引しても前記配列用マスク１１においてたわみを生じにくくすることができる。なお、前記配列用マスク１１は、例えば、磁気発生装置を給電制御手段に連結させ、給電制御手段により給電されることによって、テーブル１２に磁力を発生させ、前記配列用マスク１１を吸引する。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る配列用マスクの第２実施形態について説明する。本実施形態では、突起部１１ｃが非磁性体で一体的に形成されている点が着目される。前記突起部１１ｃは、樹脂やレジストなどといった非磁性体であれば何でも良いが、本実施形態ではソルダーレジストによって形成することが望ましい。以下、図７および図８に基づいて本実施形態の配列用マスク１１の製造方法を説明する。なお、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

まず、図７（ａ）に示すごとく、母型２０を用意する。母型２０は導電性を有するものであれば何でも良く、本実施形態ではＳＵＳを用いた。

次いで、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図７（ｂ）に示すごとく、レジスト体３１ａを有する一次パターンレジスト３１を母型２０上に形成した。前記フォトレジスト層は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図７（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体３１ａの高さと同じ程度に、母型２０のレジスト体３１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、一次電着層３２を形成した。本実施形態では、Ｎｉ−Ｃｏ電鋳により一次電着層３２を形成した。なお、一次電着層３２を形成した後に一次電着層３２表面に対し、ベルト研摩などといった機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。

次いで、図７（ｄ）に示すごとく、レジスト体３１ａを溶解除去した。

次いで、図８（ａ）に示すごとく、一次電着層３２の表面上に、ソルダーレジスト層３３を形成した。このソルダーレジスト層３３は、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図８（ｂ）に示すごとく、レジスト体３４ａを有する二次パターンレジスト３４を一次電着層３２上に一体的に形成した。なお、二次パターンレジスト３４を形成した後にベーキングなどといった脱落防止処理を行うのが好ましい。これにより、レジスト体３４ａを有する二次パターンレジスト３４と一次電着層３２との密着がより強固なものとなる。

次いで、図８（ｃ）に示すごとく、母型２０から一次電着層３２およびその表面に形成された二次パターンレジスト３４を剥離することによって、突起部１１ｃが樹脂によって形成されている配列用マスク１１を得ることができる。

なおここで、第１実施形態のように、配列用マスク１１の前記突起部１１ｃが金属体で形成されるものにおいては、スキージ１７によって導電性ボール１３を落とし込む際のスキージ１７の負荷に対して耐久性に優れるものとなるが、本実施形態のように、配列用マスク１１の前記突起部１１ｃが非磁性体で形成されるものにおいては、マスク部１１１に対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスクを非磁性体１４に良好に密着させることができるとともに、前記配列用マスクを取り外す際には版離れを良好にすることができる。また、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであると、前記突起部１１ｃがクッション的な役割となるので、前記配列用マスクを被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、突起部１１ｃによって被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくくさせることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る配列用マスクの第３実施形態について以下図面を参照して説明する。図９（ａ）は、配列用マスクの斜視図であり、図９（ｂ）は、配列用マスクの断面図である。本実施形態に係る配列用マスク２１０は、図９に示すように、マスク部２１１と枠部１１２（図示せず）からなり、マスク部２１１には導電性ボール１３が挿通可能で電極部１４ａの配列パターンに応じ形成された開口部１８が形成されており、前記開口部１８は微小孔部１８ａと前記微小孔部よりも孔径が大きい径大孔部１８ｂとの二段穴によって形成されている。以下、図１０および図１１に基づいて本実施形態の配列用マスクの製造方法を説明する。なお、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

まず、図１０（ａ）に示すごとく、母型２０を用意する。母型２０は導電性を有するものであれば何でも良く、本実施形態ではＳＵＳを用いた。

次いで、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１０（ｂ）に示すごとく、レジスト体４１ａを有する一次パターンレジスト４１を母型２０上に形成した。前記フォトレジスト層は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１０（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体４１ａの高さと同じ程度に、母型２０のレジスト体４１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、一次電着層４２を形成した。本実施形態では、Ｎｉ−Ｃｏ電鋳により一次電着層４２２を形成した。なお、一次電着層４２を形成した後に一次電着層４２表面に対し、機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。

次いで、図１０（ｄ）に示すごとく、一次電着層４２の表面上およびレジスト体４１ａの表面上にレジスト層４３を形成した。このレジスト層４３は、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１１（ａ）に示すごとく、レジスト体４４ａを有する二次パターンレジスト４４を一次電着層４２上およびレジスト体４１ａの表面上に形成した。

次いで、図１１（ｂ）に示すごとく、一次電着層４２上およびレジスト体４１ａの表面上のレジスト体４４ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、二次電着層４５を形成した。本実施形態では、Ｎｉ−Ｃｏ合金電鋳により二次電着層４５を形成した。なお、二次電着層４５を形成した後に二次電着層４５表面に対し、ベルト研摩などといった機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。

次いで、図１１（ｃ）に示すごとく、母型２０から電着金属層４２および４５を剥離することによって、開口部１８が微小孔部１８ａと前記微小孔部よりも孔径が大きい径大孔部１８ｂとの二段穴となっているとともに磁性体によって形成された配列用マスク２１０を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る配列用マスクの第４実施形態について説明する。本実施形態では、前記配列用マスク２１０の被搭載体１４と対面する側が非磁性体で形成されている点が着目される。以下、図１２および図１３に基づいて本実施形態の配列用マスクの製造方法を説明する。なお、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

まず、図１２（ａ）に示すごとく、母型２０を用意する。母型２０は導電性を有するものであれば何でも良く、本実施形態ではＳＵＳを用いた。

次いで、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１２（ｂ）に示すごとく、レジスト体５１ａを有する一次パターンレジスト５１を母型２０上に形成した。前記フォトレジスト層は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１２（ｃ）に示すごとく、先のレジスト体５１ａの高さと同じ程度に、母型２０のレジスト体３１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、一次電着層５２を形成した。本実施形態では、Ｎｉ−Ｃｏ電鋳により一次電着層５２を形成した。なお、一次電着層５２を形成した後に一次電着層５２表面に対し、ベルト研摩などといった機械的研摩および／または電解研磨するのが好ましい。

次いで、図１２（ｄ）に示すごとく、レジスト体５１ａを溶解除去した。

次いで、図１３（ａ）に示すごとく、一次電着層５２の表面上に、ソルダーレジスト層５３を形成した。このソルダーレジスト層５３は、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして形成した。

次いで、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１３（ｂ）に示すごとく、レジスト体５４ａを有する二次パターンレジスト５４を一次電着層５２上に形成した。なお、二次パターンレジスト５４を形成した後にベーキングなどといった脱落防止処理を行うのが好ましい。これにより、レジスト体５４ａを有する二次パターンレジスト５４と一次電着層５２との密着がより強固なものとなる。

次いで、図１３（ｃ）に示すごとく、母型２０から一次電着層５２およびその表面に形成された二次パターンレジスト５４を剥離することによって、被搭載体１４と対面する側が非磁性体で形成されている配列用マスク２１０を得ることができる。

なおここで、第３実施形態のように、配列用マスク２１０の被搭載体１４と対面する側が金属体で形成されるものにおいては、スキージ１７によって導電性ボール１３を落とし込む際のスキージ１７の負荷に対して耐久性に優れるものとなるが、本実施形態のように、配列用マスク２１０の被搭載体１４と対面する側が非磁性体で形成されるものにおいては、マスク部２１１に対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスクを非磁性体１４に良好に密着させることができるとともに、前記配列用マスクを取り外す際には版離れを良好にすることができる。また、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであると、被搭載体１４と対面する非磁性体がクッション的な役割となるので、前記配列用マスクを被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくくさせることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る配列用マスクの第５実施形態について説明する。本実施形態は、突起部１１ｃの形状や形成位置が前記実施形態と異なる。以下、図１４に基づいて本実施形態の配列用マスク１１を説明する。なお、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

図１４に示す配列用マスク１１は中央付近に突起部１１ｃを設けたものであり、導電性ボール１３の径が大きく、使用する配列用マスク１１の厚さが大きいものに有効である。これは、配列用マスクがある程度厚ければたわみにくく、従って、図２のように突起部１１ｃを多数設けなくても配列用マスク中央付近に突起部１１ｃを設けていれば十分だからである。このような図１４に示す配列用マスクの製造方法としては、例えば図１５に示すように、まず、母型（ＳＵＳ）２０を用意する工程（図１５(ａ)）、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体６１ａを有する一次パターンレジスト６１を母型２０上に形成する工程（図１５(ｂ)）、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体６１ａの高さと同じ程度もしくは先のレジスト体６１ａの高さを超えるまで、母型２０のレジスト体６１ａで覆われていない表面に電着金属（Ｎｉ−Ｃｏ）を電鋳して、一次電着層６２を形成する工程（図１５(ｃ)）、一次電着層６２の表面上に、フォトレジスト層６３を形成する工程（図１５(ｄ)）、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体６４ａを有する二次パターンレジスト６４を一次電着層６２上に形成する工程（図１５(ｅ)）、二次パターンレジスト６４で覆われていない一次電着層６２を一次パターンレジスト６１の高さまでエッチングする工程（図１５(ｆ)）、レジスト体６４ａを溶解除去した後、母型２０から電着金属層６２を剥離する工程（図１５(ｇ)）により形成する方法が考えられる。

また、上記方法以外にも、例えば図１６に示すように、まず、母型（ＳＵＳ）２０を用意する工程（図１６(ａ)）、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体７１ａを有する一次パターンレジスト７１を母型２０上に形成する工程（図１６(ｂ)）、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体７１ａの高さと同じ程度まで、母型２０のレジスト体７１ａで覆われていない表面に電着金属（Ｎｉ−Ｃｏ）を電鋳して、一次電着層７２を形成する工程（図１６(ｃ)）、一次電着層７２の表面上に、フォトレジスト層７３を形成する工程（図１６(ｄ)）、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体７４ａを有する二次パターンレジスト７４を一次電着層７２上に形成する工程（図１６(ｅ)）、レジスト体７４ａを溶解除去した後、母型２０から電着金属層７２を剥離する工程（図１６(ｆ)）により形成する方が良い。

（第６実施形態）
次に、本発明に係る配列用マスクの第６実施形態について説明する。本実施形態は、突起部１１ｃの形状や形成位置が前記実施形態とさらに異なる。以下、図１７に基づいて本実施形態の配列用マスク１１を説明する。なお、上記実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

図１７に示す配列用マスク１１は突起部１１ｃを開口部１１ａ付近には設けず、マスク部１１１周縁に設けたものであり、導電性ボール１３の径が大きく、使用する配列用マスク１１の厚さが大きいものに有効である。これは、配列用マスクがある程度厚ければたわみにくく、従って、図２のように突起部１１ｃを多数設けなくてもマスク部１１１周縁に突起部１１ｃを設けていれば十分だからである。このような図１７に示す配列用マスクの製造方法としては、例えば図１８に示すように、まず、母型（ＳＵＳ）２０を用意する工程（図１８(ａ)）、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体８１ａを有する一次パターンレジスト８１を母型２０上に形成する工程（図１８(ｂ)）、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体８１ａの高さと同じ程度もしくは先のレジスト体８１ａの高さを超えるまで、母型２０のレジスト体８１ａで覆われていない表面に電着金属（Ｎｉ−Ｃｏ）を電鋳して、一次電着層８２を形成する工程（図１８(ｃ)）、一次電着層８２の表面上に、フォトレジスト層８３を形成する工程（図１８(ｄ)）、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体８４ａを有する二次パターンレジスト８４を一次電着層８２上に形成する工程（図１８(ｅ)）、二次パターンレジスト８４で覆われていない一次電着層８２を一次パターンレジスト８１の高さまでエッチングする工程（図１８(ｆ)）、レジスト体８４ａを溶解除去した後、母型２０から電着金属層６２を剥離する工程（図１８(ｇ)）により形成する方法が考えられる。

また、上記方法以外にも、例えば、図１９に示すように、まず、母型（ＳＵＳ）２０を用意する工程（図１９(ａ)）、母型２０の表面にフォトレジスト層を形成し、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体９１ａを有する一次パターンレジスト９１を母型２０上に形成する工程（図１９(ｂ)）、上記母型２０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、先のレジスト体９１ａの高さと同じ程度まで、母型２０のレジスト体９１ａで覆われていない表面に電着金属（Ｎｉ−Ｃｏ）を電鋳して、一次電着層９２を形成する工程（図１９(ｃ)）、一次電着層９２の表面上に、フォトレジスト層９３を形成する工程（図１９(ｄ)）、周知の方法で露光、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、レジスト体９４ａを有する二次パターンレジスト９４を一次電着層９２上に形成する工程（図１９(ｅ)）、レジスト体９４ａを溶解除去した後、母型２０から電着金属層９２を剥離する工程（図１９(ｆ)）により形成する方が良い。

このように、第５実施形態および第６実施形態の配列用マスク１１においても配列用マスクの被搭載体１４と対面する側に突起部１１ｃを一体的に形成するので、配列用マスクと被搭載体１４との位置合わせがしやすくなり、その結果、導電性ボール１３を所定の位置に搭載することが可能となり、不良を減らすことができる。また、図２に示すような多数の突起部１１ｃを一つも開口部１１ａとかぶらないように非開口部１１ｂ上に形成しなければならず非常に精度が要求されるが、これに比べ図１４および図１７に示す配列用マスクは突起部１１ｃを比較的容易に形成することができる。

また、前記突起部１１ｃが、非磁性体で形成されていると、非磁性体により前記突起部１１ｃが形成されている前記配列用マスク１１を磁力によって吸引する搭載装置に用いる場合において、前記突起部１１ｃが磁性体で形成されているものに比べて、マスク部１１１に対し磁力が均一に働くことになるので前記配列用マスク１１を被搭載体１４に良好に密着させることができ、また、前記配列用マスク１１を取り外す際には被搭載体１４と突起部１１ｃが直接磁力結合しないので、版離れを良好にすることができる。

さらに、前記非磁性体がレジストなどといった軟らかいものであれば、前記突起部１１ｃがクッション的な役割となるので、前記配列用マスク１１を被搭載体１４に載置または被搭載体１４から取り外す際に、突起部１１ｃによって被搭載体１４を傷付けてしまうといったことが生じにくい。

もちろん図１４と図１７を組み合わせたような配列用マスクであっても良い。

（その他の実施形態）
前記実施形態において、突起部１１ｃの形状は図示例に限らず、例えば星状、三角状、無端枠状などとどのような形状であっても良い。また、突起部１１ｃの形成位置は、図示例のように開口部１１ａ・１１ａの中間に形成するのが好ましいが、必ずしも中間になくてもよく、要は開口部１１ａとかぶらない位置であれさえすればどこでも良い。さらに、突起部１１ｃは規則正しく形成する必要はなく、例えば、一個飛ばしやまだらに形成しても良く、要は配列用マスク１１がたわまないように突起部１１ｃが形成してあれば良い。

前記実施形態においては、配列用マスクには１つの被搭載体１４に対応した配列パターンが形成された形態となっているが、もちろん１枚の配列用マスクに複数の被搭載体１４に対応した配列パターンを形成して、導電性ボール１３を複数の被搭載体１４に一括搭載することも考えられる。これによって、より効率の良い導電性ボール１３の搭載が可能となる。

前記実施形態において、各開口部は、配列用マスクを搭載装置１０に搭載した際に、被搭載体１４に向かって下窄まりのテーパー状に形成することが好ましい。これによれば、導電性ボール１３を所定位置に精度良く搭載することができる。

前記実施形態において、被搭載体１４としては、例えば、ウェハーなどが挙げられる。このウェハーにおいては、ウェハーの所定の位置に前記実施形態の配列用マスクを用いて導電性ボール１３を一括搭載した後、リフローすることで電子部品を所定の位置に結合する。

前記実施形態において、導電性ボール１３としては、半田ボールや銅ボールなどが挙げられる。

本発明に係る搭載装置の概略構成図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの平面図、（ｂ）は、その断面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクを被搭載体に載置した状態を示す部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第１実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第１実施形態に係る導電性ボールの搭載方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第２実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 （ａ）は、本発明の第３実施形態に係る配列用マスクの斜視図、（ｂ）は、その断面図である。 本発明の第３実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第３実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第４実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第４実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 （ａ）は、本発明の第５実施形態に係る配列用マスクの平面図、（ｂ）は、その断面図である。 本発明の第５実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第５実施形態に係る配列用マスクの別の製造方法の工程説明図である。 （ａ）は、本発明の第６実施形態に係る配列用マスクの平面図、（ｂ）は、その断面図である。 本発明の第６実施形態に係る配列用マスクの製造方法の工程説明図である。 本発明の第６実施形態に係る配列用マスクの別の製造方法の工程説明図である。 従来の配列用マスクを用いて導電性ボールを搭載する状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 搭載装置
１１、２１０ 配列用マスク
１１１、２１１ マスク部
１１２ 枠部
１１ａ、１８ 開口部
１１ｂ 非開口部
１１ｃ 突起部
１２ テーブル
１３ 導電性ボール
１４ 被搭載体
１５ 供給手段
１６ 除去手段
１７ スキージ
１８ａ 微小孔部
１８ｂ 径大孔部
２０ 母型
２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１ 一次パターンレジスト
２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２ 一次電着層
２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３ レジスト層
２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４ 二次パターンレジスト
２５、４５ 二次電着層

Claims (11)

1. 所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側には突起部１１ｃが一体的に形成されていることを特徴とする配列用マスク。
2. 前記突起部１１ｃが、非磁性体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配列用マスク。
3. 前記非磁性体がレジストであることを特徴とする請求項２に記載の配列用マスク。
4. 前記突起部１１ｃは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない位置に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３に記載の配列用マスク。
5. 所定の配列パターンに対応した開口部１８を有し、前記開口部１８に導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクであって、前記開口部１８は微小孔部１８ａと前記微小孔部よりも孔径が大きい径大孔部１８ｂとの二段穴によって形成されていることを特徴とする配列用マスク。
6. 前記配列用マスクの被搭載体１４と対面する側は、非磁性体で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の配列用マスク。
7. 前記非磁性体がレジストであることを特徴とする請求項６に記載の配列用マスク。
8. 前記径大孔部１８ｂは、前記配列用マスクを前記被搭載体１４に載置する際に、前記被搭載体１４に所定のパターンで配列された電極部１４ａと重ならない大きさに形成されていることを特徴とする請求項５ないし７に記載の配列用マスク。
9. 所定のパターンで電極部１４ａが配列された被搭載体１４と、前記電極部１４ａが配列された面を上方に向け前記被搭載体１４を載置するテーブル１２と、前記テーブル１２に磁気を発生する磁気発生装置とを有する搭載装置１０に備えられる配列用マスクであって、前記配列用マスクは、前記電極部１４ａの配列パターンに対応し、前記導電性ボール１３が挿通可能な開口部が形成されており、前記電極部１４ａが配列された面に前記配列用マスクを対面させるとともに、前記電極部１４ａに前記開口部を位置合わせし、前記位置合わせされた前記配列用マスクは磁力によって吸引することで、前記電極部１４ａが配列された面に密着されることを特徴とする請求項１ないし８に記載の配列用マスク。
10. 所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に導電性ボール１３を搭載する配列用マスクの製造方法であって、
    母型２０の表面に、レジスト体２１ａを有する一次パターンレジスト２１を設ける第１のパターンニング工程と、
    一次パターンレジスト２１を用いて、母型上に電着金属を電鋳して、一次電着層２２を形成する第１の電鋳工程と、
    一次電着層２２上に、レジスト体２４ａを有する二次パターンレジスト２４を設ける第２のパターンニング工程と、
    母型２０上の一次電着層２２が形成されていない表面および一次電着層２２上のレジスト体２４ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、二次電着層２５を形成する第２の電鋳工程と、
    母型２０を剥離したうえで、一次電着層２２を除去する工程とを含むことを特徴とする配列用マスクの製造方法。
11. 所定の配列パターンに対応した開口部１１ａを有し、前記開口部１１ａに導電性ボール１３を振り込むことで所定の位置に前記導電性ボール１３を搭載する配列用マスクの製造方法であって、
    母型２０の表面に、レジスト体３１ａを有する一次パターンレジスト３１を設ける第１のパターンニング工程と、
    一次パターンレジスト３１を用いて、母型２０上に電着金属を電鋳して、一次電着層３２を形成する第１の電鋳工程と、
    一次電着層３２上にレジスト層３３を形成し、レジスト体３４ａを有する二次パターンレジスト３４を設ける第２のパターンニング工程と、
    母型２０を剥離する工程とを含むことを特徴とする配列用マスクの製造方法。