專利名稱：掩膜及使用該掩膜的基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可適合在將例如直徑為lmm以下的導(dǎo)電性J求 裝設(shè)于基板的多個(gè)電極中各個(gè)電極上時(shí)使用的掩膜(mask)、及 使用該掩膜的基板的制造方法。
背景技術(shù)：
公知有在晶圓(半導(dǎo)體晶圓)上按規(guī)定排列圖案設(shè)置電極的 技術(shù)。這樣的晶圓為了獲得電極與半導(dǎo)體等之間的電連接，在 各個(gè)電極上排列(裝設(shè))有焊錫球等導(dǎo)電性球。作為在設(shè)于晶圓 上的各個(gè)電極上排列導(dǎo)電性球的方法，公知有如下方法使按 規(guī)定的掩膜圖案設(shè)置有開口部(孔)的掩膜與晶圓重疊，并使開 口部與按規(guī)定的排列圖案(電極圖案)設(shè)置的電極相對(duì)應(yīng)，借助 該掩膜將導(dǎo)電性球排列于各個(gè)電極上。
在日本特開2006—5276號(hào)公報(bào)中公開的掩膜是用于在由 規(guī)則配置的多個(gè)半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的晶圓的、按規(guī)定的排列圖案 設(shè)置的電極上排列導(dǎo)電性球。該掩膜具有開口部和非開口部， 該開口部與規(guī)定的排列圖案對(duì)應(yīng)地形成，可供導(dǎo)電性球穿過。
在按規(guī)定的排列圖案設(shè)置的電極的上表面，印刷有規(guī)定厚 度的用于使電極與導(dǎo)電性球結(jié)合的釬焊膏或焊劑焊藥，由此形 成粘合膜。因此，在使掩膜與晶圓重疊時(shí)，為了避免粘合膜與 掩膜接觸，該掩膜還具有形成于非開口部下表面的凸部，且凸 部形成于開口部的開口端周圍。
近年來，隨著處理速度的高速化、多功能化等，半導(dǎo)體裝 置、電路基板等裝置的安裝電路也傾向于高密度化、細(xì)微化。 因此，在制造上述那樣的裝置的過程中，裝設(shè)于半導(dǎo)體基板及/或電路基板上的電極形成用的導(dǎo)電性球(導(dǎo)電性粒子、微細(xì)粒子) 也傾向于微小。
用于在這些基板上裝設(shè)導(dǎo)電性球的l個(gè)較佳的方法是使用 具有多個(gè)孔的掩膜的方法，形成于該掩膜上的多個(gè)孔用于逐個(gè) 控制導(dǎo)電性球裝設(shè)(配置)到基板上的位置。因此，孔的大小依 賴于向基板裝設(shè)(配置)的對(duì)象的直徑、即導(dǎo)電性球的直徑。
掩膜越薄越難以處理。在使掩膜與基板對(duì)位(安裝)時(shí)，若 在掩膜的與基板重疊的部分產(chǎn)生應(yīng)變，則會(huì)產(chǎn)生各種問題。例 如，若在掩膜上產(chǎn)生應(yīng)變，則在掩膜與基板之間形成間隙，導(dǎo) 電性球會(huì)進(jìn)入到該間隙內(nèi)。這些球可能會(huì)成為迷失球而配置在 偏離基板上的期望位置的位置、或配置在不需要的位置(成為雙 球)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)是用于將導(dǎo)電性球裝設(shè)于多個(gè)電極中各 個(gè)電極上的掩膜，該多個(gè)電極包含于設(shè)于基板上的電極圖案中。 該掩膜具有掩膜圖案、包圍掩膜圖案的具有第l厚度的第1區(qū)
域、包圍該第1區(qū)域的第2區(qū)域。第2區(qū)域由于掩膜背面凹陷而 比第l區(qū)域薄。掩膜圖案包含與多個(gè)電極相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè) 孔。在該掩膜上，以使掩膜圖案與基板的電極圖案相對(duì)應(yīng)的方 式使掩膜與基板對(duì)位時(shí)，使第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界位于基板 的緣的內(nèi)側(cè)，使第2區(qū)域向基板的緣的外側(cè)擴(kuò)大。
采用本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的上述掩膜，掩膜背面凹陷，由比 第l區(qū)域薄的第2區(qū)域包圍第l區(qū)域。另外，在使掩膜的掩膜圖 案與基板的電極圖案相對(duì)應(yīng)時(shí)，第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界位于 基板的緣的內(nèi)側(cè)，第2區(qū)域向基板的緣的外側(cè)擴(kuò)大。采用該掩 膜，在使掩膜的掩膜圖案與基板的電極圖案對(duì)位了時(shí)，比第l區(qū)域薄的第2區(qū)域至少包含與基板的緣相對(duì)應(yīng)(對(duì)峙)的區(qū)域，第 2區(qū)域自基板的緣的內(nèi)側(cè)向該緣的外側(cè)擴(kuò)大。
為了使用該掩膜裝設(shè)導(dǎo)電性球，在使掩膜與基板對(duì)位了時(shí)，
基板的緣與掩膜的第2區(qū)域相對(duì)，第2區(qū)域比第1區(qū)域薄。因此，
提高掩膜在基板的緣處向基板的追隨性(適應(yīng)性)。因此，可以 抑制在掩膜上產(chǎn)生應(yīng)變、或在掩膜與基板之間(典型的是在基板 的緣的附近)形成間隙。因此，通過使用該掩膜，可以將導(dǎo)電性 球良好地裝設(shè)于多個(gè)電極中各個(gè)電極上，該多個(gè)電極包含于設(shè) 在基板上的電極圖案中。
形成該掩膜的方法之 一 是對(duì)掩膜的背面進(jìn)行機(jī)械加工或蝕
刻加工，并使第2區(qū)域比第l區(qū)域薄。形成該掩膜的其他方法之 一是對(duì)掩膜背面進(jìn)行添加(additive)加工，并使第l區(qū)域比第2
區(qū)域厚。
該掩膜可以是第l區(qū)域外側(cè)的全部區(qū)域?yàn)榈?區(qū)域。并且， 該掩膜還可以具有包圍第2區(qū)域的、由于該掩膜背面突出而比 第2區(qū)域厚的第3區(qū)域。通過在第2區(qū)域周圍設(shè)置由于掩膜背面 突出而比第2區(qū)域厚的第3區(qū)域，可以提高掩膜的強(qiáng)度。
具有第3區(qū)域的掩膜的一個(gè)形態(tài)為第l區(qū)域的厚度與第3區(qū) 域的厚度相等。通過蝕刻加工或添加加工等容易制造上述那樣 的掩膜。即，在進(jìn)行蝕刻加工的情況下，可以通過4又蝕刻掩膜 背面的第1 ~第3區(qū)域中的第2區(qū)域來制造上述那樣的掩膜。在 進(jìn)行添加加工的情況下，通過在第1區(qū)域與第3區(qū)域以相同條件 形成金屬層，可以制造第1區(qū)域的厚度與第3區(qū)域的厚度相等的 掩膜。
具有第3區(qū)域的掩膜的其他形態(tài)之一是第3區(qū)域的至少一 部分比第l區(qū)域厚。其主要原因是，通過在第2區(qū)域的周圍設(shè)置 由于掩膜背面突出而比第2區(qū)域厚的第3區(qū)域，可以提高掩膜強(qiáng)度。通過使第3區(qū)域的至少一部分比第l區(qū)域較厚，可以進(jìn)一步 提高掩膜的強(qiáng)度。多數(shù)情況下，掩膜被安裝(固定)于掩膜架上。
第3區(qū)域的至少一部分比第l區(qū)域厚，進(jìn)一步提高了掩膜強(qiáng)度， 從而在將掩膜安裝于掩膜架上時(shí)，難以在掩膜上產(chǎn)生應(yīng)變。
另外，具有第3區(qū)域的掩膜的其他形態(tài)之 一 是使第3區(qū)域背 面的至少 一部分與導(dǎo)向構(gòu)件的上表面接觸。導(dǎo)向構(gòu)件是包圍用 于吸附支承基板背面的支承臺(tái)的支承面、相對(duì)于支承面突出、 包圍基板地配置的構(gòu)件。第3區(qū)域背面的至少 一 部分為接觸部 分，與導(dǎo)向構(gòu)件的上表面接觸，從而在使掩膜與基板對(duì)位時(shí)， 可以更穩(wěn)定地支承掩膜的高度。另外，在該情況下，也可以利 用導(dǎo)向構(gòu)件調(diào)整掩膜的高度。
具有第3區(qū)域的掩膜的其他方式之一是在第3區(qū)域背面的 至少一部分與導(dǎo)向構(gòu)件的上表面之間設(shè)有間隙。在使掩膜與基 板對(duì)位時(shí)，可以防止掩膜(第3區(qū)域的至少 一 部分)與導(dǎo)向構(gòu)件之 間的干擾，可以防止導(dǎo)向構(gòu)件妨礙調(diào)整掩膜高度。
基板包含印刷線路板(印刷電路板)、晶圓等。在基板包含 印刷線路板的情況下，典型的第l區(qū)域?yàn)樗倪呅?。另外，在?板包含晶圓的情況下，典型的第l區(qū)域?yàn)閳A形。無論哪種情況， 通過使基板的緣與比第l區(qū)域薄的第2區(qū)域相對(duì)，都可以提高掩 膜基板的緣處向基板的追隨性(適應(yīng)性)，可以抑制在掩膜上產(chǎn) 生應(yīng)變、或在掩膜與基板之間形成間隙。
本發(fā)明的其他形態(tài)為使用了上述掩膜的基板的制造方法。 該制造方法包4舌以下工序。
(1) 利用支承臺(tái)吸附支承基板背面(吸附支承工序)。
(2) 將用于將導(dǎo)電性球裝設(shè)于多個(gè)電極中各個(gè)電極上的掩 膜與基板直接或間接地對(duì)位(對(duì)位工序)，該多個(gè)電極包含于設(shè) 在基板上的電極圖案中。掩膜具有掩膜圖案、第1區(qū)域和第2區(qū)域，該掩膜圖案包含 與多個(gè)電極相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)孔；該第l區(qū)域包圍掩膜圖案、
具有第l厚度；該第2區(qū)域包圍第1區(qū)域，由于掩膜背面凹陷而 比第1區(qū)域薄。并且，在對(duì)位工序中，使掩膜的掩膜圖案與基 板的電極圖案相對(duì)應(yīng)，并且使第l區(qū)域與第2區(qū)域的交界位于基 板的緣的內(nèi)側(cè)，使第2區(qū)域向基板的緣的外側(cè)擴(kuò)大。另外，該 制造方法包括以下工序。
(3)將多個(gè)導(dǎo)電性球供給到掩膜表面，將導(dǎo)電性球填充到包 含于掩膜圖案中的多個(gè)孔中(填充工序)。
在該制造工序中，對(duì)位可以為掩膜與基板直接對(duì)位，還可 以為例如通過使掩膜與支承臺(tái)對(duì)位，從而間接地使掩膜與被支 承臺(tái)吸附支承的基板對(duì)位。
采用該制造方法，通過對(duì)位，使掩膜的掩膜圖案與基板的 電極圖案相對(duì)應(yīng)，并且使第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界位于基板的 緣的內(nèi)側(cè)，使第2區(qū)域向基板的緣的外側(cè)擴(kuò)大。即，采用該制 造方法，由于基板的緣以與比第1區(qū)域薄的第2區(qū)域相對(duì)的方式 被對(duì)位，因此，提高了掩膜在基板的緣處向基板的追隨性(適應(yīng) 性)。因此，可以抑制在掩膜上產(chǎn)生應(yīng)變、或在掩膜與基板之間 形成間隙。因此，可以通過將導(dǎo)電性球填充于包含在掩膜圖案 中的多個(gè)孔中，借助掩膜將導(dǎo)電性球良好地裝設(shè)于基板的多個(gè) 電極中各個(gè)電極上。
采用該制造方法，也可以使用還具有第3區(qū)域的掩膜，該 第3區(qū)域包圍第2區(qū)域、由于掩膜的背面突出而比第2區(qū)域厚。 另外，支承臺(tái)也可以具有用于吸附支承基板背面的支承面、和 導(dǎo)向構(gòu)件，該導(dǎo)向構(gòu)件包圍支承面、且配置成相對(duì)于支承面突 出。
在對(duì)位時(shí)，也可以在第3區(qū)域背面的至少 一部分與導(dǎo)向構(gòu)件的上表面之間設(shè)置間隙。由于掩膜(第3區(qū)域背面的至少 一 部 分)不會(huì)被導(dǎo)向構(gòu)件不慎向上方推起，因此，導(dǎo)向構(gòu)件不會(huì)導(dǎo)致 推起掩膜，從而不會(huì)在基板與掩膜之間產(chǎn)生間隙或產(chǎn)生需要程 度以上的較大間隙。
另外，在對(duì)位時(shí)，也可以使第3區(qū)域背面的至少一部分與 導(dǎo)向構(gòu)件的上表面接觸?？梢岳脤?dǎo)向構(gòu)件的上表面支承掩膜 的第3區(qū)域背面的至少一部分、例如與基板周圍相對(duì)應(yīng)的區(qū)域 (與基板的緣相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)，或利用導(dǎo)向構(gòu)件調(diào)整掩膜的高度。
本發(fā)明的另 一 個(gè)形態(tài)為用于將導(dǎo)電性球裝設(shè)于基板上的球 裝設(shè)裝置。該球裝設(shè)裝置具有可在支承著基板背面的狀態(tài)(例 如，吸附支承)下輸送基板的支承臺(tái)、上述的掩膜、球填充裝置， 該球填充裝置使該掩膜與被支承臺(tái)支承的基板對(duì)位并將導(dǎo)電'性 球裝設(shè)于基板上。采用該球裝設(shè)裝置，可以將導(dǎo)電性球良好地 裝設(shè)于多個(gè)電極中的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極包含于設(shè)在基板 上的電極圖案中。
另外，該球裝設(shè)裝置優(yōu)選還具有焊劑焊藥涂覆裝置，該焊 劑焊藥涂覆裝置用于在基板被輸送到球填充裝置之前，對(duì)被支 承臺(tái)支承的基板涂覆焊劑焊藥。典型的是，可以使在基板上涂 覆焊劑焊藥、然后將導(dǎo)電性球裝設(shè)于基板上的工序?yàn)?一 連串的 作業(yè)并自動(dòng)進(jìn)行上述工序。


圖l是表示球裝設(shè)裝置的一個(gè)例子的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2是表示印刷線路板的 一 個(gè)例子的俯視圖。 圖3是放大表示被圖2中的圓III包圍的區(qū)域的圖。 圖4是放大表示圖l的球裝設(shè)裝置所具有的球填充裝置的 概略結(jié)構(gòu)的圖。圖5是從下側(cè)看本發(fā)明的第1實(shí)施方式的掩膜的圖。
圖6是放大表示被圖5中的圓VI包圍的區(qū)域的圖。
圖7是從上側(cè)看支承臺(tái)的 一個(gè)例子的圖。
圖8是表示在被支承臺(tái)支承的印刷線路板上安置了掩膜的 狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。
圖9是放大表示圖8中的掩膜的第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界 附近的圖。
圖IO是用于說明印刷線路板的制造方法的一個(gè)例子的流程圖。
圖11是表示將導(dǎo)電性球填充于圖9中的掩膜的孔中的狀態(tài)的圖。
圖12是在被支承臺(tái)支承的印刷線路板上安置了掩膜的狀 態(tài)的其他例子，是放大表示掩膜的第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界附
近的圖。
圖13是一并表示與第1 第4區(qū)域的厚度、對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電性球 的直徑、及在掩膜上產(chǎn)生的應(yīng)變有關(guān)的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。
圖14是將本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掩膜安置于被支承臺(tái)支 承的印刷線路板上的狀態(tài)的 一 個(gè)例子，是放大表示第1區(qū)域與 第2區(qū)域的交界附近的圖。
圖15是將本發(fā)明的第3實(shí)施方式的掩膜安置于被支承臺(tái)支 承的印刷線路板上的狀態(tài)的 一 個(gè)例子，是放大表示第1區(qū)域與 第2區(qū)域的交界附近的圖。
圖16是從下側(cè)看本發(fā)明的第4實(shí)施方式的掩膜的圖。
圖17是將圖16的掩膜安置于被支承臺(tái)支承的半導(dǎo)體晶圓 上的狀態(tài)的 一個(gè)例子，是放大表示第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界附 近的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說明掩膜的一個(gè)實(shí)施方式及基板的制造方法的一個(gè) 實(shí)施方式。在該制造方法中，例如可以-使用圖l所示的球裝設(shè) 裝置。圖l用俯視圖表示球裝設(shè)裝置的一個(gè)例子的概略結(jié)構(gòu)。 圖l所示的球裝設(shè)裝置l是用于將導(dǎo)電性球裝設(shè)于多個(gè)電極中 各個(gè)電極上的裝置，也被稱作球安裝裝置等，該多個(gè)電極包含
于設(shè)在基板110上的電極圖案中。該球裝設(shè)裝置l具有球填充裝 置9，可在球填充裝置9中安置掩膜90。該掩膜90具有多個(gè)孔， 該多個(gè)孔形成固定的圖案(掩膜圖案)。該掩膜90為用于將導(dǎo)電 性球配置于基板規(guī)定部位的、具有多個(gè)孔的球配置用板(金屬 板)。通過球填充裝置9將導(dǎo)電性球填充于掩模圖案中所包含的 多個(gè)孔中，可以借助該掩模90將導(dǎo)電性球裝設(shè)于基板110的電 極圖案中所含有的多個(gè)電極的各個(gè)電極上。
因此，在該球裝設(shè)裝置l中，在制造基板110的過程(工序) 中，實(shí)施使用掩模90將導(dǎo)電性球裝設(shè)于基板110的多個(gè)電極中 的各個(gè)電極上的處理(工序)。
圖1所示的基板110為平面矩形狀(四邊形)的印刷線路板 (印刷電路板)。圖2通過俯視圖表示印刷線路板的 一 個(gè)例子的概 略結(jié)構(gòu)。圖3放大表示被圖2中的圓III包圍的區(qū)域。印刷線路板 IIO也被稱作印刷布線基板、印刷電路板、印刷電路基板、電 路基板、或印刷基板等，包括安裝有半導(dǎo)體的半導(dǎo)體安裝基板、 加強(qiáng)(built-up)基板、多層基板等。在印刷線路板110的一面(在 本例子中為上表面)110a上設(shè)有包含多個(gè)電極112的電極圖案 111。典型的是，在印刷線路板110上設(shè)有至少一個(gè)配置成矩陣 狀或陣列狀的、包含多個(gè)電極112的電極圖案lll。并且，為了 獲得電極112與半導(dǎo)體等之間的電連接，要求在印刷線路板IIO 的多個(gè)電極112中的各個(gè)電極上裝設(shè)導(dǎo)電性球B。如圖2及圖3所示，在用本例子裝設(shè)導(dǎo)電性球B的印刷線路 板110上，通過印刷或其他方法設(shè)置(形成)有電極圖案lll和與 電極圖案111的電極112相關(guān)的布線(未圖示)，該電極圖案111 包含多個(gè)電極112,該電極圖案lll設(shè)置成可呈矩陣狀或陣列狀 安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體裝置)。在對(duì)各個(gè)電極112進(jìn)行包含 裝設(shè)導(dǎo)電性球B的處理之后，在該印刷線路板110上裝設(shè)半導(dǎo)體 芯片，并對(duì)該半導(dǎo)體芯片進(jìn)行軟溶(reflow),從而將半導(dǎo)體芯 片與布線連接起來。然后，印刷線路板110也可切斷為包含適 當(dāng)數(shù)量的半導(dǎo)體芯片的基板。因此，在該印刷線路板110上設(shè) 有多個(gè)電極圖案lll，該多個(gè)電極圖案lll配置有與各個(gè)半導(dǎo)體 芯片的電才及配置相對(duì)應(yīng)的電才及112。也可以將這些多個(gè)電極圖 案lll的集合作為l個(gè)電極圖案。
設(shè)于印刷線路板110上的電極112例如為焊盤(land)狀(凸 狀)的電極(焊盤)(參照?qǐng)D4)。另外，在印刷線路板110為多層基 板等的情況下形成有保護(hù)層(rasist)。通過蝕刻等除去保護(hù)層的 與電極112相對(duì)應(yīng)的部分。因此，這種印刷線路板110中的電極 部分有時(shí)也呈凹狀。
裝設(shè)于印刷線路板110的電極112上的導(dǎo)電性球B具有用于 獲得電連接的功能，其直徑例如為lmm以下，具體地講為10 500 nm左右。這種導(dǎo)電性球B也被稱作微小球(微球)。導(dǎo)電性 球B包括焊錫球(包含銀(Ag)、銅(Cu)等，主要成分由錫(Sn)構(gòu) 成的球)、金或銀等的金屬制球、以及對(duì)陶瓷制的球或塑料制的 球?qū)嵤┝藢?dǎo)電性電鍍等處理的球。在本例子中，使用直徑90n m左右的焊錫球作為導(dǎo)電性球B。
圖l所示的球裝設(shè)裝置l包括裝載'卸載裝置2、 XYZ6支承 臺(tái)(移動(dòng)臺(tái))3、搬運(yùn)機(jī)器人4、對(duì)準(zhǔn)器5、矯正裝置6、焊劑焊藥 涂覆裝置(焊劑焊藥印刷裝置、網(wǎng)板印刷裝置)7、第1及第2攝像機(jī)8a及攝像機(jī)8b、球填充裝置9。矯正裝置6、焊劑焊藥涂覆裝 置7、攝像機(jī)8a及8b及球填充裝置9沿X方向排列配置。
裝載'卸載裝置2是用于裝載(供給)及卸載(收納)印刷線路 板110的裝置，具有第l箱2a與第2箱2b。對(duì)準(zhǔn)器5是用于對(duì)印刷 線路板110和支承臺(tái)3進(jìn)行粗對(duì)位(預(yù)對(duì)準(zhǔn))的裝置。矯正裝置6 是用于矯正印刷線路板110的翹曲的裝置。焊劑焊藥涂覆裝置7 是用于借助焊劑焊藥涂覆用掩膜7a，將結(jié)合印刷線路板IIO與 導(dǎo)電性球B用的原料(焊劑焊藥)涂覆于印刷線路板IIO的多個(gè)電 極112上的裝置。2個(gè)攝像機(jī)8a及8b用于分別檢測設(shè)于印刷線路 板110上的2個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(未圖示)、并求出裝設(shè)于支承臺(tái)3上的印 刷線路板110相對(duì)于支承臺(tái)3的具體位置。球填充裝置9是用于 將導(dǎo)電性球B填充于設(shè)在掩膜90上的多個(gè)孔92中的各個(gè)孔內(nèi)， 從而借助焊劑焊藥將導(dǎo)電性球B裝設(shè)(配置、排列)于印刷線路板 IIO的多個(gè)電極112上的裝置。搬運(yùn)機(jī)器人4用于將印刷線路板 110從裝載 卸載裝置2的第1箱2 a搬入到對(duì)準(zhǔn)器5的上方，將印 刷線路板110從對(duì)準(zhǔn)器5向支承臺(tái)3搬送，將印刷線路板110從支 承臺(tái)3搬出到裝載.卸載裝置2的第2箱2b上。
支承臺(tái)3具有X軸臺(tái)、Y軸臺(tái)、Z軸臺(tái)及6臺(tái)。支承臺(tái)3在通 過負(fù)壓吸引等方法矯正了印刷線路板110的翹曲的狀態(tài)下，將 該印刷線路板110的背面(下表面)110 b吸附支承在支承臺(tái)3的上 表面(支承面，在本例子中為X—Y平面)21a上。在本例子中， 支承臺(tái)3以印刷線路板110的長度方向沿Y方向那樣的姿勢吸附 支承印刷線路板IIO。
并且，支承臺(tái)3使該印刷線路板110移動(dòng)到矯正裝置6、焊 劑焊藥涂覆裝置7、攝像機(jī)8a及8b、及球填充裝置9之間的任意 位置。并且，支承臺(tái)3可以沿X軸方向、Y軸方向、z軸方向及e 方向調(diào)整印刷線路板110的位置(朝向)。將印刷線路板110吸附支承于支承臺(tái)3上的方法的一個(gè)例子是負(fù)壓吸引，但將印刷線 路板110吸附支承于支承臺(tái)3上的方法并不限定于負(fù)壓吸引，也 可以用靜電卡盤的方法，或也可并用這兩種方法。
圖4用局部放大的剖視圖表示球裝設(shè)裝置1中所包括的球 填充裝置9的概略結(jié)構(gòu)。圖5表示從下方看被安置于球填充裝置 9上的、本發(fā)明第l實(shí)施方式的掩膜90的狀態(tài)。圖5中的雙點(diǎn)劃 線表示將掩膜90對(duì)位到印刷線路板110時(shí)的、印刷線路板IIO 的緣(邊緣)113。圖6放大表示被圖5中的圓VI包圍的區(qū)域。
如圖l及圖4所示，球填充裝置9包括保持掩膜90的掩膜支 架ll、 2個(gè)球分酉己器12a及12b、支承2個(gè)球分配器12a及12b的 支承構(gòu)件13、用于借助支承構(gòu)件13使2個(gè)球分配器12a及12b向 X及Y方向移動(dòng)的分配器移動(dòng)機(jī)構(gòu)14、被裝設(shè)于分配器移動(dòng)機(jī)構(gòu) 14上的第3攝像機(jī)15。
安裝于掩膜支架11上的掩膜90用于將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于設(shè) 在印刷線路板110上的多個(gè)電極112的各個(gè)電極上。如圖4~圖6 所示，掩膜90具有與多個(gè)電極112相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)孔(微小 開口、孑L、微孔)92。本例子的掩膜90用于配置直徑90 u m的焊 錫球B,多個(gè)孔92的各個(gè)孔的直徑為90 lOOia m左右。另外， 用于裝設(shè)球B的印刷線路板IIO，將分別包含多個(gè)電極112的多 個(gè)電極圖案lll配置成2維矩陣狀或陣列狀。
球裝設(shè)用掩膜9 0與被支承臺(tái)3支承的印刷線路板110例如 可以直接進(jìn)行對(duì)位。在該例中，利用攝像機(jī)8a及8b檢測出裝設(shè) 于支承臺(tái)3上的印刷線路板IIO的2個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，從而求出裝設(shè) 于支承臺(tái)3上的印刷線路板IIO相對(duì)于支承臺(tái)3的具體位置。另 外，利用裝設(shè)于分配器移動(dòng)機(jī)構(gòu)14上的攝像機(jī)15,從上方看掩 膜圖案91的開口 92與電極圖案lll的電極112,使掩膜圖案91 與電極圖案lll對(duì)齊。通過這些處理(工序)，可以使球裝設(shè)用掩膜圖案91與電極圖案lll高精度地對(duì)應(yīng)。不限于該方法，也可 以通過使用掩膜9 0的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測結(jié)果和印刷線路板110的 對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測結(jié)果，使掩膜9 0與印刷線路板110直接對(duì)位。
球裝設(shè)用掩膜90與被支承臺(tái)3支承的印刷線路板110也可 以間接地對(duì)位。例如，利用裝設(shè)于分配器移動(dòng)機(jī)構(gòu)14上的攝像 機(jī)15一全測支承臺(tái)3的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和掩膜的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。并且，反映 由攝像機(jī)8a及8b得到的偏置值(印刷線路板IIO相對(duì)于支承臺(tái)3 的偏置值)。通過這些處理(工序)，也可以借助支承臺(tái)3使球裝 設(shè)用掩膜9 0與被支承臺(tái)3支承的印刷線路板110間接對(duì)位。
通過這些方法使球裝設(shè)用掩膜90與被支承臺(tái)3支承的印刷 線路板110直接或間接地對(duì)位，目的是使球裝設(shè)用掩膜90的掩 膜圖案91與被支承臺(tái)3支承的印刷線路板110的電極圖案111相 對(duì)應(yīng)(相對(duì)、面對(duì))。因此，支承臺(tái)3具有可使印刷線路板110沿 X方向、Y方向及6方向移動(dòng)的部件。
在填充裝置9中，利用2個(gè)球分配器12a及12b向掩膜90的表 面供給多個(gè)導(dǎo)電性球B,將導(dǎo)電性球B填充于分別包含在多個(gè)掩 膜圖案91中的多個(gè)孔92內(nèi)。由此，借助掩膜90，可以將導(dǎo)電性 球B分別裝設(shè)于多個(gè)電極112上，該多個(gè)電極112分別包含于印 刷線路板110的多個(gè)電極圖案lll上。
更具體地講，首先，在對(duì)該掩膜90施加一定程度的張力(拉 力)的狀態(tài)下，將該掩膜90安裝于掩膜架99上。掩膜90例如通 過強(qiáng)力的雙面膠帶等固定于掩膜架99上。掩膜90借助掩膜架99 安置于設(shè)在球填充裝置9上的掩膜支架11上。
如圖l所示，2個(gè)球分配器12a及12b被支承構(gòu)件13支承，利 用包含X軸臺(tái)14a及一對(duì)Y軸臺(tái)14b及14c的分配器移動(dòng)機(jī)構(gòu)14, 使2個(gè)球分配器12a及12b移動(dòng)到掩膜90的表面(上表面)90a的2維方向的任意位置。另夕卜，如圖4所示，2個(gè)J求分酉己器12a及12b 在掩膜90的表面90a上形成2個(gè)移動(dòng)區(qū)域M1及M2。因此，獨(dú)立 的2個(gè)導(dǎo)電性球B的集團(tuán)B g分別被保持于掩膜9 0的表面9 0 a的 不同部位M1及M2，該掩膜90被保持于掩膜支架11上。在該球 填充裝置9中，以使移動(dòng)區(qū)域M1及M2相互獨(dú)立或相互連動(dòng)的方 式，使2個(gè)球分配器12a及12b移動(dòng)，從掩膜90的上方將導(dǎo)電性 球B填充于多個(gè)孔92的各個(gè)孔中。
2個(gè)球分配器12a及12b實(shí)際上為相同結(jié)構(gòu)。球分配器12a 及12b分別具有圓盤狀的橡膠掃帚支架16、從橡膠掃帚支架16 的下表面向掩膜90的上表面90a突出的橡膠掃帚17。橡膠掃帚 支架16的中心與沿與掩膜90垂直的方向延伸的軸18連接。橡膠 掃帚17比較柔和地與掩膜90的上表面90a接觸，只要是可以將 該掩膜90上的導(dǎo)電性球B掃在 一起即可。
2個(gè)球分配器12a及12b分別被電動(dòng)機(jī)(未圖示)驅(qū)動(dòng)而以軸 18為中心旋轉(zhuǎn)。通過使2個(gè)球分配器12a及12b旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)電性球 B被從移動(dòng)區(qū)域M1及M2周圍的區(qū)域集中到移動(dòng)區(qū)域M1及M2 的內(nèi)部，從而避免逸散。因此，在由2個(gè)球分配器12a及12b形 成的圓形移動(dòng)區(qū)域M1及M2分別保持由多個(gè)導(dǎo)電性球B構(gòu)成的 集團(tuán)Bg。伴隨著球分配器12a及12b的移動(dòng)，被保持于球分配 器12a及12b上的導(dǎo)電性球B的集團(tuán)Bg也移動(dòng)。然后，被保持于 圓形移動(dòng)區(qū)域M1及M 2的導(dǎo)電性球B依次被填充于掩膜9 0的孔 92中，從而分別被裝設(shè)于印刷線路板110的電極112上。
另外，在本例子中，以具有2個(gè)球分配器的球填充裝置9為 例進(jìn)行說明，預(yù)先將掩膜90安置于球填充裝置9的掩膜支架11 上。在安置有掩膜90的球填充裝置中，球分配器的數(shù)量可以為 l個(gè)，也可以為具有3個(gè)以上球分配器的球填充裝置。另外，球 填充裝置所具有的球分配器的類型并不限定于上述旋轉(zhuǎn)型，只要可將球B填充于掩膜90的多個(gè)孔92中即可。例如，也可以為 使球B在掩膜90的上表面90a上往返移動(dòng)，或一邊振動(dòng)一邊使球 B移動(dòng)振入的類型的分配器(橡膠掃帚)。
近年來，為了使設(shè)于印刷線路板(印刷電路板)上的多個(gè)電 極與半導(dǎo)體芯片相連接，研究了在印刷線路板上裝設(shè)導(dǎo)電性球、 特別是直徑lmm以下的微細(xì)導(dǎo)電性球。將導(dǎo)電性球裝設(shè)于印刷 線路板上的l個(gè)方法是使用上述的掩膜。使用具有包含多個(gè)開 口部(多個(gè)孔)的掩膜圖案的掩膜的方法，作為在晶圓上的電極 上裝設(shè)微細(xì)的導(dǎo)電性球、特別是直徑lmm以下的球的方法正被
性球的方法還需要進(jìn)一步研究。
例如，由于硅片(半導(dǎo)體晶圓)硬且脆，因此加工時(shí)容易破 裂或缺損。為了防止這個(gè)問題，對(duì)切出的圓板外周進(jìn)行倒角處 理(倒角)。因此，在使掩膜與晶圓重疊時(shí)，晶圓邊緣難以千擾 掩膜。與此相對(duì)，印刷線路板存在通常無需倒角這樣的不同點(diǎn)。
印刷線路板110有時(shí)是切斷許多張基板而形成的，在這樣 的情況下，在印刷線路板110的緣113有時(shí)會(huì)殘留有切割時(shí)產(chǎn)生 的毛刺。另外，有時(shí)對(duì)印刷線路板110的表面實(shí)施電鍍處理， 在這樣的情況下，在印刷線路板110的緣113有時(shí)異常析出電 鍍。在借助掩膜90將微細(xì)的導(dǎo)電性球B裝設(shè)于印刷線路板110 上時(shí)，若印刷線路板110的緣113的毛刺、電鍍的異常析出物等 突起物與掩膜9 0相干擾，則難以控制印刷線路板110與掩膜9 0 之間的間隙，導(dǎo)電性球B可能會(huì)進(jìn)入到印刷線路板110與掩膜90 之間，成為迷失球等問題的主要原因。
因此，本例子的掩膜90為了使導(dǎo)電性球B可在其上移動(dòng)， 其上表面90a為平坦的面，但加工下表面(背面)90b而使其厚度 變化，即使在印刷線路板110的緣113上存在由毛刺、電鍍的異常析出物等產(chǎn)生的突起物，也難以使該突起物干擾掩膜90的下
表面90b。因此，通過使用該掩膜90,可以抑制由印刷線路板 110的緣113上存在的毛刺、電鍍的異常析出物等突起物引起 的、難以控制印刷線路板110與掩膜90之間的間隙。另外，沖是 高了掩膜90在印刷線路板110的緣113處向印刷線路板110的追 隨性(適應(yīng)性)、即提高了即使在印刷線路板110的緣113上產(chǎn)生 一些應(yīng)變、傾斜等變位，掩膜90也會(huì)追隨其形狀的變位而變形 的性能。因此，可以抑制在掩膜90上產(chǎn)生應(yīng)變、或在掩膜90與 印刷線路板IIO之間(典型的是在印刷線路板IIO的緣113附近) 形成間隙。
具體地講，該掩膜90具有多個(gè)掩膜圖案91、第1區(qū)域101 和第2區(qū)域102;該多個(gè)掩膜圖案91分別包含配置成矩陣狀或陣 列狀的多個(gè)孔92;該第1區(qū)域101為具有第l厚度dl(參照?qǐng)D9) 的四邊形，分別包圍多個(gè)掩膜圖案91;該第2區(qū)域102由于掩膜 90的背面90b凹陷而具有比第1區(qū)域101厚度薄的第2厚度d2(參 照?qǐng)D9),包圍第1區(qū)域101。另外，該掩膜90包含多個(gè)將多個(gè)孔 92配置成矩陣狀或陣列狀的區(qū)域(包含一個(gè)掩膜圖案91的區(qū) 域、以下稱作圖案區(qū)域)104。第2區(qū)域102以包括多個(gè)圖案區(qū)域 104的方式包圍形成上述圖案區(qū)域104外周的第1區(qū)域101的更 外側(cè)。掩膜90還具有第3區(qū)域103,該第3區(qū)域103包圍第2區(qū)域 102的外周，具有由于掩膜90的背面突出而比第2區(qū)域102厚度 厚的第3厚度d3(參照?qǐng)D9)。
本例子的掩膜90的多個(gè)圖案區(qū)域104分別為由于掩膜90的 背面90b凹陷而具有比第1區(qū)域IOI厚度薄的第4厚度d4的區(qū)域。 由于第1區(qū)域101分別包圍多個(gè)圖案區(qū)域104,因此，掩膜90的 背面90b具有第1區(qū)域101突出為格子狀的部分、以及在該突出 的部分外側(cè)包圍突出為格子狀的部分的突出為框狀的部分。第1區(qū)域101的突出為框狀的部分的外側(cè)為第2區(qū)域102 ,并相對(duì)于
第1區(qū)域101凹陷。另外，由于第2區(qū)域102外側(cè)的第3區(qū)域103 突出，因此，掩膜90的背面90b中的與第2區(qū)域102相對(duì)應(yīng)的區(qū) 域成為包圍第1區(qū)域101外周那樣的平面矩形狀的槽部。
在本例子的掩膜90中，第l區(qū)域101的厚度dl與第3區(qū)域 103的厚度d3相等。多個(gè)圖案區(qū)域104的厚度d4分別相等，并 且等于第2區(qū)域102的厚度d2。因此，本例子的掩膜90在厚度 dl(即厚度d3)的板上形成有厚度d2(即厚度d4)的圖案區(qū)域104 及第2區(qū)域102,可以在相同條件下通過對(duì)板進(jìn)行蝕刻而比較簡 單地形成這些區(qū)域102及104。相反，該掩膜90可以通過對(duì)厚度 d2(即厚度d4)的板上進(jìn)行添加加工而使其在相同條件下析出金 屬等方式，來比較簡單地形成厚度dl(即厚度d3)的第1區(qū)域101 和第3區(qū)域10 3 。也可以通過機(jī)械加工等其它方法來制造該掩膜 90。 通過在作為基體的金屬4反上電4壽(electroforming)或無電 解電鍍鎳或鎳合金來形成本例子的掩膜90。
在該掩膜90中，在以掩膜90的掩膜圖案91與印刷線路板 110的電極圖案11 l相對(duì)應(yīng)的方式使掩膜90與印刷線路板110重 疊(對(duì)位時(shí))時(shí)，使掩膜90的第1區(qū)域101背面與印刷線路板110 的上表面110a的未形成電極112的區(qū)域接觸。因此，利用第l 區(qū)域101的厚度dl，可以將圖案區(qū)域104背面與電極112之間的 間隙維持在規(guī)定值。因此，可以降低導(dǎo)電性球B進(jìn)入到印刷線 路板110與掩膜90之間而成為迷失球B的可能性。另外，由于第 l區(qū)域101從掩膜90的背面90b像肋一樣突出，因此，可以良好 地保持掩膜90的強(qiáng)度。
另一方面，在使掩膜90與印刷線路板110重疊時(shí)，使掩膜 90的第1區(qū)域101背面不與印刷線路板110接觸也是有效的。即， 也可以在掩膜9 0的背面9 0 b與印刷線路板110之間設(shè)置規(guī)定間隙?？梢允剐纬捎谟∷⒕€路板IIO表面的布線不與掩膜90的背
面90b接觸地裝設(shè)導(dǎo)電性球B。
圖7為支承臺(tái)3的一個(gè)例子，用從上側(cè)看的圖表示。圖8表 示在被支承臺(tái)3支承的印刷線路板110上安置了掩膜90的狀態(tài) 的 一 個(gè)例子。圖9放大表示掩膜9 0的第1區(qū)域101與第2區(qū)域10 2 的交界E1附近。
支承臺(tái)3包括支承臺(tái)21 、導(dǎo)向構(gòu)件(引導(dǎo)印刷線路板110的 構(gòu)件、基板導(dǎo)向構(gòu)件)22、掩膜支承構(gòu)件23;該支承臺(tái)21具有 用于吸附支承基板(印刷線路板)110的背面110b的支承面21a; 該導(dǎo)向構(gòu)件22為配置成包圍印刷線路板110的框狀(框架狀)，包 圍支承面21a,并相對(duì)于支承面21a突出；該掩膜支承構(gòu)件23 包圍基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面(上端面)22a,設(shè)置成可突沒的框 狀(框架狀)。掩膜支承構(gòu)件23的上表面(上端面)23a的外形大致 為正方形，與掩膜90的第3區(qū)域103的一部分接觸，由印刷線路 板110的外側(cè)(基板導(dǎo)向構(gòu)件22的外側(cè))支承掩膜90。
支承臺(tái)3還包括多個(gè)第l驅(qū)動(dòng)器(在圖8中僅圖示2個(gè))24和4 個(gè)第2驅(qū)動(dòng)器(在圖8中僅圖示2個(gè))25,該多個(gè)第1驅(qū)動(dòng)器24沿支 承臺(tái)21的緣部大致等間隔地設(shè)置，并可使支承臺(tái)21上下移動(dòng)； 該4個(gè)第2驅(qū)動(dòng)器25配置于掩膜支承構(gòu)件23的四個(gè)角處，并可使 掩膜支承構(gòu)件23上下移動(dòng)。這些驅(qū)動(dòng)器24及25分別被1個(gè)或多 個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可相連動(dòng)或各自獨(dú)立地動(dòng)作。因此，該支承臺(tái) 3可以利用第l驅(qū)動(dòng)器24及/或第2驅(qū)動(dòng)器25,使掩膜支承構(gòu)件23 的上表面23a相對(duì)于支承臺(tái)21的支承面21a相對(duì)上下移動(dòng)，相對(duì) 調(diào)整掩膜90與印刷線路板110的表面110a之間的間隔。
基板導(dǎo)向構(gòu)件2 2螺紋固定于支承臺(tái)21的側(cè)壁，并且其上表 面(上端面)22a相對(duì)于支承面21a向上方突出。利用支承臺(tái)21與 基板導(dǎo)向構(gòu)件22形成了裝設(shè)印刷線路板110的空間，因此，在將印刷線路板IIO裝設(shè)于支承臺(tái)3上時(shí)，可以將印刷線路板110 配置(裝設(shè)、引導(dǎo))于一定程度上已確定的位置。
支承臺(tái)21的支承面21a被基板導(dǎo)向構(gòu)件22包圍，形成為與 印刷線路板110大致相同大小或稍大于印刷線路板110。支承面 21a在通過負(fù)壓吸引矯正了印刷線路板110的翹曲的狀態(tài)下，可 將該印刷線路板110的背面110b吸附支承于其上表面(支承 面)21a上。因此，在支承臺(tái)21上設(shè)置有用于通過吸附來支承印 刷線路板110的、露出于支承面21a的多個(gè)吸附孔26。支承臺(tái)21 一邊吸附支承印刷線路板110, —邊纟皮第l驅(qū)動(dòng)器24驅(qū)動(dòng)而在掩 膜支承構(gòu)件23內(nèi)側(cè)(框內(nèi))上下移動(dòng)。支承臺(tái)3還具有4個(gè)銷(在圖 8中僅圖示2個(gè))27,其用于相對(duì)于支承面21a裝卸印刷線路板 110, 4個(gè)銷27可相對(duì)于支承面21a出沒。圖7所示的設(shè)于支承面 21a上的4個(gè)孔28是用于使這些銷27從支承面21a突出的孔。
基板導(dǎo)向構(gòu)件22螺紋固定于支承臺(tái)21的側(cè)壁，可調(diào)整基板 導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a與支承臺(tái)21的支承面21a之間的落差 (高度)H?？紤]印刷線路板110的厚度d來確定落差H。在本例子 中，落差H調(diào)整為比印刷線路板110的厚度d小一些。因此，在 印刷線路板110被設(shè)置于支承臺(tái)21上時(shí)，印刷線路板110的表面 110a呈比基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a突出 一 些的狀態(tài)。在改 變作為球B的裝設(shè)對(duì)象的印刷線路板110 ，使印刷線路板110的 厚度d變化時(shí)，可以與厚度d相應(yīng)地改變落差H。
在填充裝置9中，可以在印刷線路板110被支承臺(tái)21支承的 狀態(tài)下，使掩膜90與印刷線路板110重疊，從而使掩膜90的掩 膜圖案91與印刷線路板110的電極圖案lll相對(duì)應(yīng)。此時(shí)，掩膜 90的第1區(qū)域101與第2區(qū)域102的交界E1位于印刷線路板110 的緣113的內(nèi)側(cè)，第2區(qū)域102向印刷線路板IIO的緣113的外側(cè) 擴(kuò)大地形成了掩膜90的第2區(qū)域102。在掩膜90與印刷線路板IIO對(duì)位時(shí)，背面凹陷的第2區(qū)域102覆蓋印刷線路板110的緣 113及其附近。
即使印刷線路板110的緣113存在毛刺、電鍍的異常析出物 等突起物，該突起物也會(huì)進(jìn)入到形成于第2區(qū)域10 2背側(cè)(下側(cè)) 的空間(掩膜90的第2區(qū)域102背面與印刷線路板IIO的上表面 110a之間)G2，本例子的掩膜90可以避開該突起物。因此，印 刷線路板110的緣113的毛刺、電鍍的異常析出物等突起物不會(huì) 與掩膜90的下表面90b接觸或相干擾，可以防止影響控制印刷 線路板110與掩膜9 0之間的間隙。
即，在將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于多個(gè)電極112中的各個(gè)電極上 時(shí)，該多個(gè)電極112包含于設(shè)在印刷線路板110上的電極圖案 lll上，若使用該掩膜90,則可以預(yù)先防止由印刷線路板110的 緣113上存在的毛刺、電鍍的異常析出物等突起物引起的、導(dǎo) 致印刷線路板IIO與掩膜90之間的間隙(圖案區(qū)域104的間隙、 掩月莫90的圖案區(qū)域104背面與印刷線路板110的上表面110a之 間)G 4過大而使導(dǎo)電性球B進(jìn)入到印刷線路板110與掩膜9 0之 間而成為迷失J求B那樣的問題。因此，可以抑制印刷線路板110 的邊緣113的部分帶來的影響，可以將導(dǎo)電性球B良好地裝設(shè)于 多個(gè)電極112的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極112包含于設(shè)在印刷線 路板110上的電極圖案lll中。
另外，在使掩膜90與印刷線路板110重疊時(shí)，設(shè)有掩膜圖 案91的區(qū)域(圖案區(qū)域104)與設(shè)有電極圖案lll的區(qū)域(作為半 導(dǎo)體芯片的區(qū)域)相對(duì)應(yīng)。因此，掩膜90的背面90b中的與圖案 區(qū)域104相對(duì)應(yīng)的區(qū)域(圖案區(qū)域104的背面)與印刷線路板110 接觸時(shí)，可能附著涂覆于電極112上的焊劑焊藥。為了使圖案 區(qū)域104難以附著焊劑焊藥，在該掩膜90中，圖案區(qū)域104的背 面比第1區(qū)域101背面更凹陷。由于掩膜90的背面90b中的與圖案區(qū)域1 0 4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)榕c成為平面矩形狀半導(dǎo)體芯片的部 分(區(qū)域)相對(duì)應(yīng)的大小的平面矩形狀的凹部，因此，在使掩膜
90與印刷線鴻一反IIO重疊時(shí)，可以在形成于圖案區(qū)域104下側(cè)的 空間(掩膜90的圖案區(qū)域104背面與印刷線路板110的上表面 110a之間)G4避開焊劑焊藥。
在本例子的掩膜90中，掩膜90的表面90a為了易于使球B 移動(dòng)而j故成平面，背面90b有凸出和凹入(上下、凹凸、凸臺(tái) (land)及槽)，與第2區(qū)域102相關(guān)地反映利用掩膜90裝設(shè)焊 錫球的對(duì)象物、即印刷線路板110的外形(外周)形狀。另外，第 l區(qū)域101的厚度dl與第3區(qū)域103的厚度d3也可以不必一定相 等。并且，圖案區(qū)域104的厚度d4與第2區(qū)域102的厚度d2也可 以不必一定相等。圖案區(qū)域104的厚度d4優(yōu)選為在使掩膜90 與印刷線路板IIO重疊時(shí)，可在圖案區(qū)域104的背面與印刷線路 板IIO的表面之間形成有間隙G4,該間隙G4為不會(huì)使涂覆于印 刷線路板IIO的電極112上的焊劑焊藥附著在圖案區(qū)域104上的 程度。并且，優(yōu)選使球B不會(huì)流通到該間隙G4與印刷線路板IIO 之間。通過設(shè)置第2區(qū)域102,可以高精度地設(shè)定符合上述那樣 的要求的間隙。
例如，在第2區(qū)域102的厚度d2比圖案區(qū)域104的厚度d4厚 的情況下，在可以進(jìn)一步提高掩膜90的強(qiáng)度方面是理想的。在 第2區(qū)域102的厚度d2比圖案區(qū)域104的厚d4薄的情況下，在第 2區(qū)域102可成為柔軟、撓性(flexibility)較高的狀態(tài)方面是理想 的。通過設(shè)置第3區(qū)域103,可以進(jìn)一步提高掩膜90的強(qiáng)度，但 也可以沒有第3區(qū)域103。
在上述的例子中，以使基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a位于 印刷線路板IIO表面的下方的方式，將基板導(dǎo)向構(gòu)件22安置于 支承臺(tái)21上。另外，如圖9所示，使掩膜90的第1區(qū)域101與印刷線路板110的上表面110a接觸，當(dāng)掩膜90重疊于印刷線路板 IIO時(shí)，第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的交界E2位于基板導(dǎo)向構(gòu)件 22的上表面22a的上方。因此，在掩膜90的第3區(qū)域103背面與 基板導(dǎo)向構(gòu)件2 2的上表面2 2 a之間設(shè)有間隙(空隙)G 3 。掩膜9 0 的第3區(qū)域103背面與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a之間的間隙 G3例如可以為10 ~ 50 ju m左右。在該例中，通過使掩膜90的背 側(cè)不與基板導(dǎo)向構(gòu)件22接觸，來避免基板導(dǎo)向構(gòu)件22的高度影 響圖案區(qū)域104的空隙G4。為了使掩膜90的背面不與基板導(dǎo)向 構(gòu)件22的上表面22a接觸，也可以將掩膜背側(cè)凹陷的第2區(qū)域 102延伸設(shè)置到基板導(dǎo)向構(gòu)件22的外側(cè)。在該例子中，將第3 區(qū)域10 3延伸到基板導(dǎo)向構(gòu)件2 2之上，盡量使容易降低掩膜強(qiáng) 度的第2區(qū)域102狹窄。
圖10用流程圖表示球裝設(shè)裝置l的印刷線路板110的制造 方法(制造過程)的概要。
在步驟201中，借助對(duì)準(zhǔn)器5等將印刷線路板110裝設(shè)于支 承臺(tái)3上，利用支承臺(tái)3吸附支承印刷線路板110的背面110 b 。 在步驟202中，使支承臺(tái)3移動(dòng)到焊劑焊藥涂覆裝置7的下方。 在焊劑焊藥涂覆裝置7中，預(yù)先使安置于涂覆裝置7上的涂覆用 掩膜7a與支承臺(tái)3的印刷線路板110對(duì)位，借助掩膜7a將焊劑焊 藥涂覆于印刷線路板110的多個(gè)電極112上。
在步驟203中，使裝設(shè)了由焊劑焊藥涂覆裝置7涂覆了焊劑 焊藥的印刷線路板110的支承臺(tái)3向球填充裝置9下方移動(dòng)。使 支承臺(tái)3沿X方向、Y方向及/或6方向移動(dòng)，從而使掩膜90與印 刷線路板110對(duì)位。對(duì)位方法之一是使用掩膜圖案91的開口 92 與電極圖案lll的電極112直接對(duì)位。具體地講，利用對(duì)準(zhǔn)器5 使印刷線路板110與支承臺(tái)3粗對(duì)位(預(yù)對(duì)準(zhǔn))，通過攝像機(jī)8a及 8b檢測印刷線路板IIO的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，從而進(jìn)行印刷線路板110相對(duì)于支承臺(tái)3的定位。然后，通過填充裝置9的攝像機(jī)15,借
助規(guī)定的開口 92一全測與開口 92對(duì)應(yīng)的規(guī)定電才及112, /人而進(jìn)行 掩膜9 0與印刷線路板110的對(duì)位。
在步驟203中，當(dāng)進(jìn)行對(duì)位從而使掩膜90的掩膜圖案91與 印刷線路板1 IO的電極圖案11 l相對(duì)應(yīng)時(shí)，印刷線路板1 IO的邊 緣(緣)113位于掩膜90的第2區(qū)域102之下，邊緣113部分的毛刺 等進(jìn)入到第2區(qū)域102下方的空隙G2內(nèi)。因此，即使在印刷線路 板110的邊緣113上有毛刺等突起，也可將圖案區(qū)域104下側(cè)的 空隙G 4維持在預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)。
另外，此時(shí)，在掩膜90的第3區(qū)域103背面與基板導(dǎo)向構(gòu)件 22的上表面22a之間設(shè)有間隙G3。因此，掩膜90不會(huì)與基板導(dǎo) 向構(gòu)件22接觸，在這方面，也可以將圖案區(qū)域104下側(cè)的空隙 G 4維持在預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)。
在步驟204中，對(duì)掩膜90的表面90a供給多個(gè)導(dǎo)電性球B， 將導(dǎo)電性球B填充于包含在掩膜圖案91中的多個(gè)孔92內(nèi)。由于 掩膜90的上表面平坦，因此導(dǎo)電性球B隨著分配器在掩膜90上 移動(dòng)而填充于掩膜90的孔內(nèi)。由于圖案區(qū)域104下側(cè)的空隙G4 被維持在規(guī)定狀態(tài)，因此，可以防止產(chǎn)生迷失球于未然，如圖 11所示，借助掩膜90將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于印刷線路板110的多個(gè) 電極112的各個(gè)電極上。
圖12表示與上述例子不同的、以使掩膜90的背面與基板導(dǎo) 向構(gòu)件22的上表面22a接觸的方式安置了填充裝置9的狀態(tài)。在 該例子中，使基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a與支承臺(tái)21的支承 面21a之間的落差H與印刷線路板110的厚度d相等，將基板導(dǎo) 向構(gòu)件22安置于支承臺(tái)21上。因此，在上述的步驟203中，當(dāng) 使印刷線路板110與掩膜9 0對(duì)位時(shí)，基板導(dǎo)向構(gòu)件2 2的上表面 22a與印刷線路板110的上表面110a高度相等。第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的交界E2位于基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a，掩膜 90的第3區(qū)域103背面的一部分成為接觸部分103c而與基板導(dǎo) 向構(gòu)件22的上表面22a接觸。接觸部分103c為基準(zhǔn)，利用基板 導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a控制第3區(qū)域103背面的高度方向位 置，可支承掩膜90及/或調(diào)整掩膜90的高度。因此，可以利用基 板導(dǎo)向構(gòu)件2 2積極地控制在對(duì)位(重疊)了時(shí)的掩膜9 0與印刷線 路板110的高度關(guān)系?？梢耘e出用于更高精度且積極地控制圖 案區(qū)域104的空隙G4的 一個(gè)例子。
另外，也可以使基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a與支承臺(tái)21 的支承面21a之間的落差H大于印刷線路板110的厚度d。在該 情況下，在上述步驟201中，當(dāng)將印刷線路板110吸附支承于支 承臺(tái)3上時(shí)，基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a呈自印刷線路板IIO 的上表面110a突出的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，也可以利用基板導(dǎo)向 構(gòu)件22的上表面22a支承掩膜90,使掩膜90的背面90b以及第1 區(qū)域101的背面不與印刷線路板110的上表面110 a接觸。
像以上那樣，采用本例子的掩膜90,在使掩膜90的掩膜圖 案91與印刷線路板110的電極圖案lll相對(duì)應(yīng)時(shí)，比第1區(qū)域101 薄的第2區(qū)域102的背面至少與印刷線路板IIO的緣113相對(duì)峙。 因此，即使在印刷線路板110的緣113上存在毛刺、電鍍的異常 析出物等突起物，由于該突起物逃到變較薄的第2區(qū)域10 2的下 側(cè)，因此，該突起物也難以與掩膜90的下表面90b接觸(千擾)。
因此，在使用該掩膜90將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于印刷線路板110 上時(shí)，印刷線路板110的緣113上存在的毛刺、電鍍的異常析出 物等突起物，難以影響印刷線路板IIO與掩膜90之間的間隙控 制。因此，不會(huì)產(chǎn)生或較少產(chǎn)生導(dǎo)電性球B進(jìn)入到印刷線路板 110與掩膜90之間而成為迷失球的情況，可以將導(dǎo)電性球B良好 地裝設(shè)于多個(gè)電極112的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極112包含于設(shè)在印刷線路板110上的電極圖案lll中。
如上述那樣，上述第l實(shí)施方式的掩膜90適于在例如裝設(shè) 直徑90y m的導(dǎo)電性球B時(shí)使用，在該情況下，第1區(qū)域101的 厚度dl的一個(gè)例子例如為100 ia m。
另外，最有助于提高掩膜剛性的是相對(duì)于整體具有較大的 面積比例的第1區(qū)域(包圍掩膜圖案91的區(qū)域、包圍圖案區(qū)域 104的區(qū)域)101。通常是，所裝設(shè)的導(dǎo)電性球B的直徑越小，則 第l區(qū)域101的厚度dl越薄，因此，所裝設(shè)的導(dǎo)電性球B的直徑 越小，則掩膜的強(qiáng)度(掩膜的剛性)越低。
在本申請(qǐng)的發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中可知在掩膜的厚度(第l區(qū)域
101的厚度dl)為100 p m左右的情況(第l實(shí)施方式的情況)下， 可以得到比較良好的剛性，但當(dāng)掩膜厚度(第1區(qū)域101的厚度 dl)為90ym以下時(shí)，掩膜的剛性急劇降低。例如，第1區(qū)域101 的厚度dl為80p m的掩膜的剛性，為第l區(qū)域101的厚度dl為 100u m的掩膜的剛性的大致一半。當(dāng)掩膜剛性變小時(shí)，掩膜呈 波浪起伏狀，掩膜的平坦度降低。另外，當(dāng)掩膜厚度(第l區(qū)域 101的厚度dl)變薄時(shí)，掩膜具有均勻的張力而難以固定于掩膜 架99上。當(dāng)掩膜的平坦度降低或不能良好地將掩膜安裝于掩膜 架上(在掩膜上產(chǎn)生應(yīng)變的狀態(tài)下將其安裝于掩膜架上)時(shí)，就 成為產(chǎn)生迷失球的原因，難以良好地將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于基板 IIO上。但是，第l區(qū)域101的厚度dl依賴于球直徑，不能為了 提高掩膜的剛性而自由改變其厚度dl。
本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過加厚第3區(qū)域103的厚度d3、減 小剛性較小的區(qū)域的面積，可以提高整個(gè)掩膜的剛性。即，上 述第l實(shí)施方式那樣的掩膜90,由于第3區(qū)域103的厚度d3與第1 區(qū)域101的厚度dl相同，因此，當(dāng)所裝設(shè)的導(dǎo)電性球B的直徑變 小時(shí)，不僅是第1區(qū)域101的剛性變小，第3區(qū)域103的剛性也變小。就是說，剛性較小的區(qū)域的面積變大，該情況導(dǎo)致整個(gè)掩 膜的剛性降低。由于第1區(qū)域101的厚度dl基本由導(dǎo)電性球B的 直徑?jīng)Q定，因此，通過加厚不依賴于導(dǎo)電性球B直徑的第3區(qū)域
103的厚度d3,使剛性較小的區(qū)域的面積變小。因此，可以提 高整個(gè)掩膜的剛性。
圖13—并示出對(duì)第1 第4區(qū)域的厚度、對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電性球的 直徑、及將掩膜安裝于掩膜架上時(shí)在掩膜上產(chǎn)生的應(yīng)變的評(píng)價(jià) 結(jié)果。在將掩膜安裝于掩膜架上之后進(jìn)行評(píng)價(jià)(特性評(píng)價(jià))。圖 13中的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如以下所示。
A 不產(chǎn)生應(yīng)變
B 幾乎不產(chǎn)生應(yīng)變
C 由于安裝導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)變
D 產(chǎn)生應(yīng)變
E 產(chǎn)生較大的應(yīng)變
在第l區(qū)域101的厚度dl為100 ia m時(shí)，即使第1區(qū)域101的 厚度dl與第3區(qū)域103的厚度d3相等，在將掩膜安裝于掩膜架上 時(shí)，掩膜也幾乎不產(chǎn)生應(yīng)變(參照試樣編號(hào)l的結(jié)果，評(píng)價(jià)B)。
但是，可知當(dāng)?shù)趌區(qū)域101的厚度dl為90 ia m時(shí)，在第l 區(qū)域101的厚度dl與第3區(qū)域103的厚度d3相等的情況下，安裝 導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)變(參照試樣編號(hào)2的結(jié)果，評(píng)價(jià)C)。還可知當(dāng)?shù)趌 區(qū)域101的厚度dl小于90 in m時(shí)，在第l區(qū)域101的厚度dl與第 3區(qū)域103的厚度d3相等的情況下，產(chǎn)生應(yīng)變(參照試樣編號(hào)5、 9、 11、 13及15的結(jié)果，評(píng)價(jià)D E)。
與此相對(duì)，可知即使第l區(qū)域101的厚度dl小于90 ia m時(shí)， 由于第3區(qū)域103的厚度d3比第l區(qū)域101的厚度dl厚，因此可 以抑制產(chǎn)生應(yīng)變(參照試樣編號(hào)6 8、 10、 12、 14、 16的結(jié)果， 評(píng)價(jià)A C)。另外，可知在第l區(qū)域101的厚度dl為90ia m的情況也是，通過使第3區(qū)域103的厚度d3比第1區(qū)域101的厚度 dl厚，也可以進(jìn)一 步抑制產(chǎn)生應(yīng)變(參照試樣編號(hào)3及4的結(jié)果， 評(píng)價(jià)A B)。
從上述評(píng)價(jià)結(jié)果也可知若第3區(qū)域103的厚度d3為100 p m以上，則掩膜不呈波浪起伏狀(不易彎)，幾乎沒有安裝時(shí)產(chǎn) 生應(yīng)變的問題。相反地，當(dāng)?shù)趌區(qū)域101的厚度dl及第3區(qū)域103 的厚度d3都為80y m以下時(shí)，掩膜呈波浪起伏狀(易彎)，安裝 時(shí)容易產(chǎn)生比較大的應(yīng)變。特別是，當(dāng)?shù)趌區(qū)域101的厚度dl 及第3區(qū)域103的厚度d3都為70 m m以下時(shí)，這些問題更明顯。
因此，從掩膜的強(qiáng)度方面考慮，優(yōu)選第l區(qū)域101的厚度dl 及第3區(qū)域103的厚度d3為100 ia m以上。另夕卜，即使第1區(qū)域101 的厚度dl小于100ja m,也可以通過使第3區(qū)域103的厚度d3比 厚度dl厚而在一定程度上避免產(chǎn)生應(yīng)變。即，第3區(qū)域103的厚 度d3優(yōu)選大于等于第l區(qū)域101的厚度dl。特別是，在第l區(qū)域 101的厚度dl為90 iu m以下時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選厚度d3至少比厚度 dl厚10jum。更優(yōu)選為，第3區(qū)域103的厚度d3為100u m以上。 第3區(qū)域10 3的厚度為d 3的部分(區(qū)域)也可以不覆蓋第2區(qū)域 102外側(cè)的所有掩膜。例如，第3區(qū)域103也可以以構(gòu)成肋、橫 檔或梁的方式設(shè)置較厚的部分，也可以階段性地設(shè)置較厚的部 分。
可以認(rèn)為作為可以通過加厚第3區(qū)域103的厚度d3來抑制 整個(gè)掩膜產(chǎn)生應(yīng)變的理由是，由于提高第3區(qū)域103(掩膜的外 周部(外延部))的剛性，因此使第1區(qū)域101(掩膜的中心部(中央 部))也難以呈波浪起伏狀。相反，可以認(rèn)為，當(dāng)?shù)?區(qū)域103(掩 膜的外周部(夕卜延部))的剛性較低時(shí)，甚至連第1區(qū)域101 (掩膜 的中心部(中央部))都容易產(chǎn)生應(yīng)變。
另外，在第2區(qū)域102背面設(shè)置槽的目的是避開基板的緣的毛刺，在圖案區(qū)域104背面設(shè)置凹陷目的是避開焊劑焊藥。因
此，在上述評(píng)價(jià)中，使用第2區(qū)域的厚度d2與圖案區(qū)域104的厚 度d4相等的掩膜作為試樣，但第2區(qū)域的厚度d2與圖案區(qū)域104 的厚度d4也不一定非要相等。
另外，如上述那樣，這種掩膜(作用試樣的掩膜)典型的是 可以通過鎳或鎳合金的電鑄、無電解電鍍等來形成。根據(jù)組成、 電鑄條件(電鍍條件)等，所形成的掩膜的強(qiáng)度有一些不同，但 若考慮到在維護(hù)等方面在搬運(yùn)掩膜時(shí)使掩膜不容易被外力損 壞，掩膜厚度(第1區(qū)域101的厚度dl)優(yōu)選為20 n m左右(所對(duì)應(yīng) 的導(dǎo)電性球B的直徑為15 )J m左右)以上，厚度dl更優(yōu)選為大致 30ym以上。當(dāng)掩膜厚度在為20ju m以下時(shí)，在現(xiàn)實(shí)中要求非 常慎重地進(jìn)行搬運(yùn)。另一方面，即使是厚度(也包含第1區(qū)域101 的厚度dl)為lmm左右或lmm以上的掩膜，也可以通過適當(dāng)?shù)?制造方法來制造。在半導(dǎo)體安裝技術(shù)中，球直徑為500 ju m左右 以上的在其它技術(shù)中也能實(shí)現(xiàn)。因此，使用上述那樣的掩膜的 球振入方法在^求直徑為500ju m左右以下時(shí)是有用的。并且，在 球直徑為100 ja m以下特別有效。如圖13所示，確:〖人了球直徑 為100 iu m ~ 35 iu m的應(yīng)用效果顯著，可充分推定王求直徑為10 U m左右的應(yīng)用效果顯著。
圖14表示本發(fā)明不同實(shí)施方式(第2實(shí)施方式)的掩膜。在圖 14中，表示第2實(shí)施方式的掩膜與被支承臺(tái)支承的印刷線路板 對(duì)位了的狀態(tài)，還用剖面(端面)圖放大表示掩膜的第1區(qū)域與第 2區(qū)域的交界附近。
在該第2實(shí)施方式的掩膜190上，第3區(qū)域103的厚度d3比第 l區(qū)域101的厚度dl厚。另外，還使該掩膜190的第2區(qū)域102的 寬度大于第1實(shí)施方式的掩膜90的第2區(qū)域102的寬度。更具體 地講，第1實(shí)施方式是使第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的交界E2位于基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a上或上方(第2區(qū)域102與第3區(qū) 域103的交界E2與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a相對(duì)應(yīng))。但是， 本實(shí)施方式是使第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的交界E2位于越過 基板導(dǎo)向構(gòu)件22的位置(第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的交界E2 與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的外側(cè)相對(duì)應(yīng))，擴(kuò)大了第2區(qū)域102的寬度。
采用本例子的掩膜190，由于第3區(qū)域103的厚度d3比第1 區(qū)域101的厚度dl厚，因此，可以抑制掩膜的應(yīng)變。另外，印 刷線路板這樣的基板110誤差較大，l條邊的長度有時(shí)會(huì)變動(dòng)幾 毫米左右。本例子的掩膜190由于擴(kuò)大了第2區(qū)域102的寬度， 因此，即使在各個(gè)基板110之間在1條邊的長度上有幾毫米左右 的差異，也可以使基板110的緣113與第2區(qū)域102相對(duì)，使毛刺、 電鍍的異常析出物等突起物逃到形成于第2區(qū)域102背側(cè)(下側(cè)) 的空間(掩膜190的第2區(qū)域102的背面與印刷線路板IIO的上表 面110a之間)G2中。
如圖14所示，在使用本例子的掩膜190的情況下，在第2 區(qū)域102的背面與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a接觸的狀態(tài)下， 使基板110與掩膜190對(duì)位即可。即，優(yōu)選第2區(qū)域102具有與基 板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a接觸的接觸部分102c。由于可以用 基板導(dǎo)向構(gòu)件22借助接觸部分102c支承剛性較小的第2區(qū)域 102,因此，可以抑制第2區(qū)域102彎曲而使掩膜190撓曲?；蛘撸?也可以將接觸部分102c作為基準(zhǔn)，以在第2區(qū)域102的背面與基 板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a之間設(shè)置間隙的方式，包含基板IIO 與掩膜190的高度方向位置地進(jìn)行對(duì)位。
圖15表示本發(fā)明另一個(gè)不同實(shí)施方式(第3實(shí)施方式)的掩 膜。在圖15中，表示第3實(shí)施方式的掩膜與被支承臺(tái)支承的印 刷線路板對(duì)位了的狀態(tài)，還用剖面(端面)圖放大表示掩膜的第1 區(qū)域與第2區(qū)域的交界附近。在第3實(shí)施方式的掩膜290上，第3區(qū)域103的一部分比第1 區(qū)域101的厚度dl厚。具體地講，第3區(qū)域103具有內(nèi)側(cè)區(qū)域 103a和夕卜側(cè)區(qū)；或103b; i亥內(nèi)#J區(qū)i或103a在第2區(qū)；或102的夕卜#J, 其厚度d3a與第l區(qū)域101的厚度dl相等；該外側(cè)區(qū)域103b在該 內(nèi)側(cè)區(qū)域103a的夕卜側(cè)，其厚度d3b比第l區(qū)域101的厚度dl厚。
另外，在本實(shí)施方式的掩膜290中，以使第2區(qū)域102、與 第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a的交界E2a位于基板導(dǎo)向構(gòu)件22 的上表面22a上或上方(第2區(qū)域102與第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域
式，形成了內(nèi)側(cè)區(qū)域103a。另外，在本實(shí)施方式中，以使第3 區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a與夕卜側(cè)區(qū)域103b的交界E2b位于超過 基板導(dǎo)向構(gòu)件22的位置(第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a與外側(cè)區(qū) 域103b的交界E2b與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的外側(cè)相對(duì)應(yīng))的方式，形 成內(nèi)側(cè)區(qū)域103a和外側(cè)區(qū)域103b。
如上述那樣，可以通過提高掩膜的外周部(外延部)的剛性 來抑制掩膜中心部(中央部)的應(yīng)變。也可以加厚整個(gè)第3區(qū)域 103的厚度，但通過使第3區(qū)域103的外側(cè)區(qū)域103b的厚度d3b 比第l區(qū)域101的厚度dl厚，也可以抑制掩膜的應(yīng)變。
如圖15所示，在使用本例子的掩膜290的情況下，將第3 區(qū)域10 3的內(nèi)側(cè)區(qū)域10 3 a背面的 一 部分作為接觸部分10 3 c,優(yōu) 選在接觸部分103c與基板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a接觸的狀態(tài) 下，使基板110與掩膜290對(duì)位?？梢越柚佑|部分103c,由基 板導(dǎo)向構(gòu)件22的上表面22a控制第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a 背面的高度方向位置，可以支承掩膜290及/或調(diào)整掩膜290的 高度?；蛘?，也可以以在第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a背面與基 板導(dǎo)向構(gòu)件2 2的上表面2 2 a之間設(shè)置間隙的方式使基板110與 掩膜290對(duì)位?？梢苑乐寡谀?90(第3區(qū)域103的內(nèi)側(cè)區(qū)域103a)與基板導(dǎo)向構(gòu)件22相干擾，可以防止基板導(dǎo)向構(gòu)件22妨礙調(diào)整 掩膜290高度。
圖16表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的掩膜。在圖16中，環(huán)狀 的雙點(diǎn)劃線表示使掩膜390與基板310對(duì)位時(shí)的基板310的緣 (邊緣)113的位置。圖16表示第4實(shí)施方式的掩膜390與被支承 臺(tái)支承的基板對(duì)位了的狀態(tài)。另外，圖17用剖面(端面)圖放大 表示掩膜390的第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界附近。
在本例子中，使用圓形狀的半導(dǎo)體晶圓作為基板310。半 導(dǎo)體晶圓310還設(shè)有配置成矩陣狀或陣列狀的至少l個(gè)電極圖 案lll,這些電極圖案lll包含多個(gè)電極112。并且，為了獲得 電極112與半導(dǎo)體等之間的電連接，要求將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于半 導(dǎo)體晶圓310的多個(gè)電極112中的各個(gè)電極上。
用于將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于該基板310上的掩膜390,具有多 個(gè)配置成矩陣狀或陣列狀的掩膜圖案91、第1區(qū)域101和第2區(qū) 域102;該多個(gè)掩膜圖案91分別包含多個(gè)孔92;該第1區(qū)域101 分別包圍多個(gè)掩膜圖案91，具有第l厚度dl;該第2區(qū)域102包 圍第1區(qū)域101，由于掩膜390的背面90b凹陷而具有比第l區(qū)域 101薄的第2厚度d2。
另外，該掩膜390包含多個(gè)區(qū)域(圖案區(qū)域)104，該多個(gè)區(qū) 域104配置有矩陣狀或陣列狀的多個(gè)孔92。第2區(qū)域102包括多 個(gè)圖案區(qū)域104，并包圍形成上述圖案區(qū)域104外周的第1區(qū)域 IOI的更外側(cè)。掩膜390還具有第3區(qū)域103,該第3區(qū)域103包 圍第2區(qū)域102的外周，由于掩膜390的背面突出而具有比第2 區(qū)域102厚的第3厚度d3。第1區(qū)域101為與基板310的形狀相對(duì) 應(yīng)的圓形，第2區(qū)域102為圓環(huán)狀(環(huán)狀)的槽。另外，可以使第3 區(qū)域103的厚度d3與第l區(qū)域101的厚度dl相等，也可以使第3 區(qū)域103的厚度d3或第3區(qū)域103至少一部分的厚度大于第l區(qū)域101的厚度dl。
另外，在借助掩膜390將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于半導(dǎo)體晶圓310 上的情況下，也可以在支承臺(tái)3上設(shè)置導(dǎo)向構(gòu)件22。典型的是， 在基板為半導(dǎo)體晶圓310的情況下，不在支承臺(tái)3上設(shè)置導(dǎo)向構(gòu) 件22。另外，如圖17所示，支承臺(tái)21的周緣150呈凹狀。因此， 在被支承臺(tái)3支承的基板(半導(dǎo)體晶圓)310與掩膜390對(duì)位了 時(shí)，基板310的緣113呈上表面(上端)不與掩膜390接觸、且其 下表面(下端)不與支承臺(tái)21接觸的狀態(tài)。
另外，如圖17所示，第3區(qū)域103被可出沒地設(shè)置的框狀(框 架狀)掩膜支承構(gòu)件23支承?？墒÷缘?區(qū)域103，在該情況下， 第2區(qū)域102的一部分被掩膜支承構(gòu)件23支承。另外，如基于圖 13說明的那樣，在基板310為半導(dǎo)體晶圓的情況下，也優(yōu)選設(shè) 置第3區(qū)域103,并且，優(yōu)選第3區(qū)域103的厚度d3比第1區(qū)域101 的厚度dl厚。并且，優(yōu)選第3區(qū)域103的厚度d3比第1區(qū)域101 的厚度dl大至少10ju m左右。并且，優(yōu)選第3區(qū)域103的厚度d3 大于90pm。并且，更優(yōu)選第3區(qū)域103的厚度d3大于100)a m。
第2區(qū)域102的效果是所裝設(shè)的球的直徑越小就越大。在球 的直徑超過200 ja m的情況下，球裝設(shè)錯(cuò)誤的發(fā)生率與使用無第 2區(qū)域102的掩膜的情況相比沒有大的差別。但是，在裝設(shè)于基 板上的球的直徑為200ia m以下時(shí)，通過使用具有第2區(qū)域102 的掩膜390,從而，與使用無第2區(qū)域102的掩膜(無槽掩膜)的 情況相比，球裝設(shè)錯(cuò)誤的發(fā)生率變小。
例如，在球的直徑為150ja m的情況下，通過使用掩膜390, 球裝設(shè)錯(cuò)誤的發(fā)生率與使用無槽掩膜的情況相比大約變小至其 4/5。在球的直徑為lOOy m的情況下，通過使用掩膜390，球 裝設(shè)錯(cuò)誤的發(fā)生率與使用無槽掩膜的情況相比大約變小至其 1/2。在球的直徑為75p m的情況下，通過使用掩膜390,球裝設(shè)錯(cuò)誤的發(fā)生率與使用無槽掩膜的情況相比大約變小至其1/4。
在球的直徑為50p m的情況下，通過使用掩膜390,球裝設(shè)錯(cuò) 誤的發(fā)生率相對(duì)于使用無槽掩膜的情況大約變小至其1/10。
可以認(rèn)為，這是由于提高了掩膜390在半導(dǎo)體晶圓310的緣 113處的追隨性(適應(yīng)性)。即，可以認(rèn)為，在基板310的緣113 的形狀變化或變位(例如，微小的基板應(yīng)變、變形等)方面，提 高了掩膜390進(jìn)行追隨變化的性能。并且，可以認(rèn)為，在使掩 膜3 9 0與基板310對(duì)位時(shí)，也可以抑制在掩膜3 9 0的與基板310 重疊的部分的端部殘存孩i小的應(yīng)變或變形。因此，通過使用掩 月莫3 9 0 ，可以抑制在掩膜3 9 0與半導(dǎo)體晶圓310之間(典型的是在 半導(dǎo)體晶圓310的緣113附近)形成間隙。
因此，包含上述第2區(qū)域102的掩膜90、 190、 290及390, 不僅適用于將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于印刷線路板上的情況，也適用 于將導(dǎo)電性球B裝設(shè)于半導(dǎo)體晶圓上的情況，可以將導(dǎo)電性球B 良好地裝設(shè)于包含在電極圖案lll中的多個(gè)電極112中的各個(gè) 電極上。
另外，掩膜也可以是包圍圖案區(qū)域104的第1區(qū)域101的整 個(gè)外側(cè)為第2區(qū)域102。通過設(shè)置包圍第2區(qū)域102的、由于該掩 膜背面90b突出而比第2區(qū)域102厚的第3區(qū)域103,可以進(jìn)一步 提高掩膜強(qiáng)度。另外，第2區(qū)域102背面的形狀不限于像上述例 子那樣凹陷成臺(tái)階狀。第2區(qū)域102與第l區(qū)域101及第3區(qū)域 103的交界部分可以為斜面或曲面，也可以為將斜面、曲面、 垂直面等多個(gè)形狀的面組合起來的形狀。
另外，上述例子所示的基板形狀、電極圖案、設(shè)于掩膜上 的掩膜圖案只不過是例示，并不僅限定于此?；宓耐庵苄螤?不限于長方形，也可以為正方形或圓形，還可以為其它多邊形。 典型的印刷線路板為長方形或正方形這樣的多邊形，典型的半導(dǎo)體晶圓為圓形。另外，設(shè)于這些基板上的電極圖案并不一定 反復(fù)為矩陣狀。另外，如上所述，將導(dǎo)電性球填充于掩膜中的 方法不限定于使用旋轉(zhuǎn)型分配器的方法。使用本發(fā)明的掩膜的 裝置，不限定于具有上述涂覆裝置及球填充裝置的球裝設(shè)裝置， 也可以為其它結(jié)構(gòu)，例如，不具有涂覆裝置的球裝設(shè)裝置、包含矯正裝置(repair)或軟溶裝置的球裝設(shè)裝置。本發(fā)明的基板 制造方法不限于適用于上述球裝設(shè)裝置，也適用于使用包含于 本發(fā)明的掩膜的其他球裝設(shè)裝置或球填充裝置。
權(quán)利要求
1.一種掩膜，該掩膜(90、190、290、390)用于將導(dǎo)電性球(B)裝設(shè)于多個(gè)電極(112)中的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極(112)包含于設(shè)在基板(110、310)上的電極圖案(111)中，其中，該掩膜(90、190、290、390)具有掩膜圖案(91)，其包含多個(gè)孔(92)，上述多個(gè)孔(92)設(shè)置為與上述多個(gè)電極(112)相對(duì)應(yīng)；第1區(qū)域(101)，其具有第1厚度(d1)，包圍上述掩膜圖案(91)；第2區(qū)域(102)，其包圍上述第1區(qū)域(101)，由于該掩膜(90、190、290、390)的背面(90b)凹陷而比上述第1區(qū)域(101)??；在以使該掩膜(90、190、290、390)的掩膜圖案(91)與上述基板(110、310)的電極圖案(111)相對(duì)應(yīng)的方式使該掩膜(90、190、290、390)與上述基板(110、310)對(duì)位了時(shí)，上述第1區(qū)域(101)與上述第2區(qū)域(102)的交界(E1)位于上述基板(110、310)的緣(113)的內(nèi)側(cè)，上述第2區(qū)域(102)向上述基板(110、310)的緣(113)的外側(cè)擴(kuò)大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜(90、 190、 290、 390),其中，該掩膜(90、 190、 290、 390)還具有第3區(qū)域(103),該第3 區(qū)域(103)包圍上述第2區(qū)域(102),由于該掩膜(90、 190、 290、 390)的背面(90b)突出而比上述第2區(qū)域(102)厚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩膜(90、 190、 290、 390)，其中，上述第3區(qū)域(103)背面的至少 一部分為用于與支承臺(tái)(3) 的 一部分接觸的接觸部分(103c),該支承臺(tái)(3)具有用于吸附支 承上述基板(IIO、 310)的背面(110b)的支承面(21a);上述支承臺(tái)(3)包括配置成包圍上述基板(110、 310)的導(dǎo)向 構(gòu)件(22)，該導(dǎo)向構(gòu)件(22)包圍上述支承面(21a)，且相對(duì)于上述支承面(21a)突出；上述接觸部分(103c)與上述導(dǎo)向構(gòu)件(22)的上表面(22a)接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩膜(90、 190、 290、 390)，其中，上述第3區(qū)域(103)的厚度(d3)與上述第1區(qū)域(101)的厚度 (dl)相等。
5. 才艮才居4又利要求2所述的掩月莫(90、 190、 290、 390),其中，上述第3區(qū)域(103)的至少一部分比上述第1區(qū)域(101)厚。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 5中任一項(xiàng)所述的掩膜(90、 190、 290、 390)，其中，上述基板(IIO、 310)包含印刷線路板(110),上述第l區(qū)域 (IOI)為四邊形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 5中任一項(xiàng)所述的掩膜(90、 190、 290、 390)，其中，上述基板(IIO、 310)包含半導(dǎo)體晶圓(310),上述第l區(qū)域 (IOI)為圓形。
8. —種基板的制造方法，其用于制造基板(IIO、 310),其中，該基板的制造方法包括吸附支承工序，用支承臺(tái)(3)吸附 支承上述基板(IIO、 310)的背面(110b);對(duì)位工序，使掩膜(90、 190、 290、 390)與上述基板(110、 310)直接或間接地對(duì)位，該 掩膜(90、 190、 290、 390)用于將導(dǎo)電性球(B)裝設(shè)于多個(gè)電極 (112)中的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極(112)包含于設(shè)在上述基板 (110、 310)上的電極圖案(111)中；上述掩膜(90、 190、 290、 390)包括掩膜圖案(91)、第l區(qū)域(101)和第2區(qū)域(102);該掩膜圖案(91)包含與上述多個(gè)電極 (112)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)孔(92);第1區(qū)域(101)包圍上述掩膜 圖案(91),具有第l厚度(dl);第2區(qū)域(102)包圍上述第l區(qū)域 (101)，由于該掩膜(90、 190、 290、 390)的背面(90b)凹陷而比 上述第1區(qū)域(101)??；在上述對(duì)位工序中，使上述掩膜(90、 190、 290、 390)的 掩膜圖案(91)與上述基板(110、 310)的電極圖案(lll)相對(duì)應(yīng)， 且使上述第1區(qū)域(101)與上述第2區(qū)域(102)的交界(E1)位于上 述基板(IIO、 310)的緣(113)的內(nèi)側(cè)，使上述第2區(qū)域(102)向上 述基板(IIO、 310)的緣(113)的外側(cè)擴(kuò)大;該基板的制造方法還具有填充工序，在填充工序中，對(duì)上 述掩膜(90、 190、 290、 390)的表面(90a)供給多個(gè)導(dǎo)電性球(B)， 將導(dǎo)電性球(B)填充到上述掩膜圖案(91)中所含有的多個(gè)孔(92)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板的制造方法，其中， 上述掩膜(90、 190、 290、 390)還具有第3區(qū)域(103),該第3區(qū)域(103)包圍上述第2區(qū)域(102),由于該掩膜(90、 190、 290、 390)的背面(90b)突出而比上述第2區(qū)域(102)厚；上述支承臺(tái)(3)包括支承面(21a)和導(dǎo)向構(gòu)件(22);上述支承 面(21a)用于吸附支承上述基板(IIO、 310)的背面(110b);該導(dǎo) 向構(gòu)件(22)包圍上述支承面(21a)，相對(duì)于上述支承面(21a)突 出，且被配置成包圍上述基板(IIO、 310);上述對(duì)位工序包含在上述第3區(qū)域(103)背面的至少一部分 與上述導(dǎo)向構(gòu)件(22)的上表面(22a)之間設(shè)置間隙(G3)的工序。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板的制造方法，其中， 上述掩膜(90、 190、 290、 390)還具有第3區(qū)域(103),該第3區(qū)域(103)包圍上述第2區(qū)域(102),由于該掩膜(90、 190、)的背面(90b)突出而比上述第2區(qū)域(102)厚；上述支承臺(tái)(3)包括支承面(21a)和導(dǎo)向構(gòu)件(22);上述支承面(21a)用于吸附支承上述基板(110、 310)的背面(110b);該導(dǎo)向構(gòu)件(22)包圍上述支承面(21 a),相對(duì)于上述支承面(21 a)突出，且被配置成包圍上述基板(110、 310);上述對(duì)位工序包含使上述第3區(qū)域(10 3)背面的至少 一 部分與上述導(dǎo)向構(gòu)件(22)的上表面(22a)接觸的工序。
11. 一種球裝設(shè)裝置，該球裝設(shè)裝置(l)用于將導(dǎo)電性球(B) 裝設(shè)于基板(110、 310)中，其中，該球裝設(shè)裝置(l)包括支承臺(tái)(3),其可在支承上述基板(110、 310)的背面(110b) 的狀態(tài)下輸送上述基板(110、 310);權(quán)利要求1所述的掩膜(90、 190、 290、 390);球填充裝置(9),其在上述掩膜(90、 190、 290、 390)與被 上述支承臺(tái)(3)支承的上述基板(110、 310)對(duì)位后、將導(dǎo)電性球 (B)裝設(shè)于上述基板(llO、 310)中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的球裝設(shè)裝置(l),其中，該球裝設(shè)裝置(l)還具有焊劑焊藥涂覆裝置(7),該焊劑焊藥 涂覆裝置(7)在上述基板(110、 310)被輸送到上述球填充裝置(9) 之前，對(duì)被上述支承臺(tái)(3)支承的上述基板(110、 310)涂覆焊劑 焊藥。
全文摘要
本發(fā)明提供掩膜及使用該掩膜的基板的制造方法。其中，掩膜(90)用于將導(dǎo)電性球(B)裝設(shè)于多個(gè)電極(112)中的各個(gè)電極上，該多個(gè)電極包含于設(shè)在基板(110)上的電極圖案(111)中。該掩膜包含掩膜圖案(91)，其具有多個(gè)孔(92)，該多個(gè)孔與多個(gè)電極相對(duì)應(yīng)地設(shè)置；第1區(qū)域(101)，其包圍掩膜圖案，具有第1厚度(d1)；第2區(qū)域(102)，其包圍第1區(qū)域，由于掩膜背面(90b)凹陷而比第1區(qū)域薄。在使掩膜的掩膜圖案與基板的電極圖案相對(duì)應(yīng)了時(shí)，第1區(qū)域與第2區(qū)域的交界(E1)位于基板的緣(113)的內(nèi)側(cè)，第2區(qū)域向基板的緣的外側(cè)擴(kuò)大。
文檔編號(hào)H05K3/34GK101290898SQ200810093728
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者川上茂明, 根橋徹, 淺野邦一, 矢澤一郎 申請(qǐng)人:愛立發(fā)股份有限公司