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JPH10303248A - Wiring board having solder bump, manufacture of the wiring board and metal mask for forming solder bump - Google Patents

Wiring board having solder bump, manufacture of the wiring board and metal mask for forming solder bump

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JPH10303248A
JPH10303248A JP9111351A JP11135197A JPH10303248A JP H10303248 A JPH10303248 A JP H10303248A JP 9111351 A JP9111351 A JP 9111351A JP 11135197 A JP11135197 A JP 11135197A JP H10303248 A JPH10303248 A JP H10303248A
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solder
mask
metal mask
wiring board
solder bump
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Japanese (ja)
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Haruhiko Murata
晴彦 村田
Takeshi Kobayashi
剛 小林
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal mask for forming solder bump, by which product development and manufacture are easy, whose cost is low and which can suit ably form the solder bump. SOLUTION: Etching resist 22 formed of photosensitive epoxy resin whose thickness is 25 μm is adhered to the upper/lower faces of a stainless plate 21 whose thickness is 40 μm. Exposure and sensitization are executed and a hole whose diameter is 140 μm is given to etching resist 22 in a place where the hole 14 of the metal mask 13 is scheduled to be formed. Hydrofluoric sulfide solution is showered and sprayed on both sides of the stainless plate 21 provided with etching resist 22 at the pressure of 2 kg/cm<2> . Then, etching is executed for 13 minutes. The hole 14 whose vertical cross section with 160 μm of an opening end and 180 μm of the diameter of a central part is formed on the stainless plate 21. Then, the metal mask 13 is finished by removing etching resist 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半田バンプを用い
て半導体素子と配線基板とが接合される半田バンプを有
する配線基板及び該配線基板の製造方法並びに半田バン
プ形成用メタルマスク関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board having a solder bump for connecting a semiconductor element and a wiring board using the solder bump, a method of manufacturing the wiring board, and a metal mask for forming a solder bump. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、いわゆるフリップチップ法に
よって、半導体素子(以下フリップチップと記す)をフ
リップチップ搭載用基板(以下単に配線基板と記す)に
実装する場合には、下記の手順が採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element (hereinafter, referred to as a flip chip) is mounted on a flip-chip mounting board (hereinafter, simply referred to as a wiring board) by a so-called flip-chip method, the following procedure is adopted. ing.

【0003】例えば、フリップチップのパッド上に、高
温半田からなるバンプを形成し、配線基板のパッド上
に、高温半田より融点の低い共晶半田からなるバンプを
形成し、お互いのバンプを接触させて加熱して、共晶半
田のみを溶融させることで接合を行っている。
For example, bumps made of high-temperature solder are formed on flip-chip pads, bumps made of eutectic solder having a lower melting point than high-temperature solder are formed on pads of a wiring board, and the bumps are brought into contact with each other. And heating to melt only the eutectic solder.

【0004】ここで、配線基板上に半田バンプを形成す
る手法の一つに、下記(1)〜(6)の手順で行うメタルマス
クを用いた半田ペースト印刷法がある。 1)まず、配線基板となる基材の表面には、パッドとソル
ダーレジストが設けられている(図10(a)参照)。
Here, as one of the techniques for forming solder bumps on a wiring board, there is a solder paste printing method using a metal mask, which is performed in the following procedures (1) to (6). 1) First, a pad and a solder resist are provided on the surface of a base material to be a wiring board (see FIG. 10A).

【0005】2)次に、ソルダーレジスト上にメタルマス
クを載置する(図10(b))。 3)次に、メタルマスクを用いてスキージ印刷を行って、
開口部分に半田ペーストを充填する(図10(c))。 4)次に、メタルマスクを除去する(図10(d))。
2) Next, a metal mask is placed on the solder resist (FIG. 10B). 3) Next, perform squeegee printing using a metal mask,
The opening is filled with a solder paste (FIG. 10C). 4) Next, the metal mask is removed (FIG. 10D).

【0006】5)次に、リフロー炉に入れて、共晶半田粒
を溶融させ、その後冷却して半田バンプを形成する(図
10(e))。 6)次に、フラックスを除去し、表面に半田バンプを備え
た配線基板を完成する(図10(f))。
5) Next, the eutectic solder particles are melted in a reflow furnace, and then cooled to form solder bumps (FIG. 10E). 6) Next, the flux is removed, and a wiring board having solder bumps on the surface is completed (FIG. 10 (f)).

【0007】そして、上述した半田ペーストの印刷に用
いられるメタルマスクの種類としては、製法の違いによ
って、下記〜の3種類がある。 エッチングマスク 図11(a)に示す様に、エッチングマスクは、ステン
レス板に感光性エッチングレジストを塗布し、露光現像
で開口部にしたい所のエッチングレジストを除去し、硫
フッ酸などでステンレス板の不要部分をエッチング除去
し、その後エッチングレジストを除去して完成する。
The following three types of metal masks are used for printing the above-mentioned solder paste depending on the manufacturing method. Etching mask As shown in FIG. 11A, a photosensitive etching resist is applied to a stainless steel plate, the etching resist at an opening is removed by exposure and development, and the stainless steel plate is etched with hydrofluoric acid or the like. Unnecessary portions are removed by etching, and then the etching resist is removed to complete the process.

【0008】レーザー穴空けマスク 図11(b)に示す様に、レーザー穴空けマスクは、ス
テンレス板にYAGレーザーで1つづつ穴をあけて製作
する。尚、使用時には表裏を逆さまにして使用する。
Laser Drilling Mask As shown in FIG. 11B, a laser drilling mask is manufactured by drilling holes one by one on a stainless steel plate with a YAG laser. When using, use it upside down.

【0009】電鋳(アディティブ)マスク 図11(c)に示す様に、電鋳マスクは、感光性樹脂を
塗布し、露光現像で開口部にしたい所以外の感光性樹脂
を除去し、ステンレス板上に電解Niメッキを所定のマ
スク厚み分だけ行い、電解Ni製のマスクをステンレス
板から外して完成する。
Electroformed (additive) mask As shown in FIG. 11 (c), the electroformed mask is formed by applying a photosensitive resin, removing the photosensitive resin except where it is desired to form an opening by exposure and development, and removing a stainless steel plate. Electrolytic Ni plating is performed thereon for a predetermined mask thickness, and the mask made of electrolytic Ni is removed from the stainless steel plate to complete the process.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記〜
のメタルマスクは、下記のような問題があり、一層の改
善が求められている。 エッチングマスクは、その製作が容易であるという利
点はあるが、図11(a)に示す様に、半田ペーストの
転写性が悪いという問題があった。つまり、従来のエッ
チングマスクは、開口部断面中央付近にバリがあるの
で、半田ペーストを塗布した後、マスクを基板から離す
ときに、半田ペーストがバリにひっかかってマスクに持
っていかれ、基板へ転写される開口内の半田ペーストの
量が少なくなるという問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION
The metal mask has the following problems, and further improvement is required. The etching mask has an advantage that it can be easily manufactured, but has a problem that the transferability of the solder paste is poor as shown in FIG. In other words, the conventional etching mask has burrs near the center of the cross section of the opening, so when the solder paste is applied and the mask is separated from the substrate, the solder paste is caught by the burrs and is transferred to the substrate and transferred to the substrate. There is a problem that the amount of solder paste in the opening to be formed becomes small.

【0011】レーザー穴空けマスクは、製造時にエッ
チングレジストや感光性樹脂などのフィルム作成の作業
が要らず、しかも、開口部断面がテーパ状となるので、
開口部に半田ペーストが残ることが少なく、基板への転
写性が良いという利点があるが、個々の穴空けにレーザ
ーを使用するため、穴数が多い場合にはコストが高くな
るという問題があった。また、特にマスク開口径を小さ
くした場合には、図11(b)に示す様に、断面形状が
下に広がるテーパとなるため、開口部上部の開口径もか
なり小さくする必要があるので、この小さな上部開口径
から半田ペーストを充填することになる。このため、半
田ペーストの充填性が悪く、半田バンプの高さのバラツ
キが大きくフリップチップの接合性が低下するという問
題があった。
The laser drilling mask does not require the work of producing a film such as an etching resist or a photosensitive resin at the time of manufacture, and the opening has a tapered cross section.
This has the advantage that the solder paste is less likely to remain in the openings and the transferability to the substrate is good.However, since lasers are used for drilling individual holes, there is a problem that the cost increases when the number of holes is large. Was. In particular, when the mask opening diameter is reduced, as shown in FIG. 11B, the cross-sectional shape becomes a taper that spreads downward, so that the opening diameter at the upper part of the opening needs to be considerably reduced. The solder paste is filled from the small opening diameter. For this reason, there is a problem that the filling property of the solder paste is poor, the height of the solder bumps varies greatly, and the bonding property of the flip chip is reduced.

【0012】また、マスク厚みが薄い場合には、穴明け
時の加熱によるマスク素材の熱膨張により、寸法精度が
低下するため、厚さ70μm未満、特に50μm以下の
薄いマスクを精度よく製作することは困難である。さら
に、マスク開口部内壁が荒れているため、開口部内への
半田ペーストの充填性が低下する欠点もある。
When the mask thickness is small, the dimensional accuracy is reduced due to the thermal expansion of the mask material due to heating at the time of drilling. Therefore, it is necessary to accurately manufacture a thin mask having a thickness of less than 70 μm, especially 50 μm or less. It is difficult. Further, since the inner wall of the mask opening is rough, there is a disadvantage that the filling of the solder paste into the opening is reduced.

【0013】電鋳マスクは、開口部内周面が板面に対
して垂直に切り立っているので、開口部が小さくても、
半田ペーストの充填性、転写性ともに優れるという利点
があるが、メッキでマスクを形成するためコストが高い
という問題があった。また、マスク材質がNi等のメッ
キで形成できる材質に限定され、Ni等はステンレスに
比べて柔らかいので、マスク寿命が短いという問題があ
った。更に、マスク強度が低いため、マスク板厚が70
μm未満、更に言えば50μm以下のものは製作困難
で、かつ取扱も難しい、それを回避するため板厚を増や
すと、開口内に充填される半田ボリュームが大きくなっ
て、隣接バンプ間で半田ブリッジが生じ易いという問題
があった。また、図11(c)に示す様に、開口部の側
壁が板面に略垂直であるので、開口部の側壁に半田ペー
ストが付着してしまい、所望の量の半田ペーストを印刷
できないことや、この付着量がばらつくので半田ペース
トの量もばらつくことがあった。
In the electroformed mask, since the inner peripheral surface of the opening is stood perpendicular to the plate surface, even if the opening is small,
Although there is an advantage that both the filling property and the transfer property of the solder paste are excellent, there is a problem that the cost is high because the mask is formed by plating. Also, the material of the mask is limited to a material such as Ni that can be formed by plating, and Ni or the like is softer than stainless steel, so that there is a problem that the mask life is short. Further, since the mask strength is low, the mask plate thickness is 70
If the thickness is less than 50 μm, and if it is 50 μm or less, it is difficult to manufacture and handle. If the thickness is increased to avoid this, the solder volume filled in the opening will increase, and the solder bridge between adjacent bumps will increase. There is a problem that is easily generated. Further, as shown in FIG. 11C, since the side wall of the opening is substantially perpendicular to the plate surface, the solder paste adheres to the side wall of the opening, so that a desired amount of solder paste cannot be printed. However, since the amount of adhesion varies, the amount of solder paste sometimes varies.

【0014】そのため、従来では、求める半田バンプの
高さに対して、使用するメタルマスクの板厚、開口径が
精度良く計算で求めることができないので、手間のかか
るマスク条件出しの作業、即ち、数種類のマスクを製作
して実際に半田ペースト印刷を行ない、試行錯誤でマス
ク仕様を決定する作業が必要となり、製品開発、製造が
容易ではないという大きな問題があった。
Therefore, conventionally, the thickness and opening diameter of the metal mask to be used cannot be accurately calculated with respect to the height of the solder bump to be obtained. It is necessary to manufacture several types of masks, actually perform solder paste printing, and determine the mask specifications by trial and error, which has a major problem that product development and manufacturing are not easy.

【0015】本発明は、メタルマスクの仕様(板厚、開
口径等)を精度良く算出でき、マスクの製造が容易で、
コストも低く、好適に半田バンプを形成できる半田バン
プ形成用メタルマスクを提供するとともに、半田バンプ
を有する配線基板及び該配線基板の製造方法を提供する
ことを目的とする。
According to the present invention, the specifications (plate thickness, opening diameter, etc.) of a metal mask can be calculated with high accuracy, and the mask can be easily manufactured.
An object of the present invention is to provide a metal mask for forming a solder bump, which is capable of suitably forming a solder bump at a low cost, and to provide a wiring board having the solder bump and a method for manufacturing the wiring board.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1の半田バンプ形成用メタルマスクの発明で
は、半田バンプを形成するために、配線基板に対して半
田ペーストを印刷する際に用いられるメタルマスクにお
いて、形成する半田バンプに対応したパターン穴の縦断
面形状が、開口端の径より中央部の径が大きい略樽形状
であることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a metal mask for forming a solder bump, which is used when a solder paste is printed on a wiring board in order to form a solder bump. The metal mask used is characterized in that the vertical cross-sectional shape of the pattern hole corresponding to the solder bump to be formed is a substantially barrel shape in which the diameter at the center is larger than the diameter at the opening end.

【0017】本発明では、メタルマスクのパターン穴の
縦断面形状が略樽形状であるので、半田ペーストの印刷
体積を正確に設定することができる。つまり、例えば従
来の電鋳マスクでは、パターン穴の側壁に付着する半田
ペーストの状態によって印刷体積にバラツキが生じる
が、本発明では、図1(a)に示す様に、パターン穴の
側壁の中央部に一定量の半田ペーストが安定して付着
し、その印刷体積はパターン穴の(中央部より径の小さ
な)開口端の径とマスク板厚によって規定される円柱の
体積となるので、常に所望の印刷体積とすることができ
る。また、従来のエッチングマスクの様に、パターン穴
側壁の中央にバリがないので、その点からも転写性が向
上する。そのため、高さのバラツキが小さく高さの揃っ
たバンプを形成できる。従って、例えばフリップチップ
等の電子部品との接合性が向上する。
In the present invention, since the vertical cross-sectional shape of the pattern hole of the metal mask is substantially barrel-shaped, the printing volume of the solder paste can be set accurately. That is, for example, in the conventional electroformed mask, the printed volume varies depending on the state of the solder paste attached to the side wall of the pattern hole. However, in the present invention, as shown in FIG. A fixed amount of solder paste stably adheres to the portion, and the printing volume is always the volume of a cylinder defined by the diameter of the opening end of the pattern hole (smaller than the center) and the thickness of the mask plate. Print volume. Further, since there is no burr at the center of the pattern hole side wall as in the conventional etching mask, the transferability is also improved from that point. Therefore, bumps having a small height variation and a uniform height can be formed. Therefore, the bonding property with an electronic component such as a flip chip is improved.

【0018】また、メタルマスクのパターン穴に、半田
ペーストを例えばスキージ印刷で充填する場合には、図
1(b)に示す様に、パターン穴の図中上部の開口端
で、開口側壁とマスク上面とがなす角が鋭角になってい
るので、例えば従来の上部開口端での角が略直角の電鋳
マスクと比べて、確実に半田ペーストを充填することが
できる。よって、この点からも、バンプ高さのバラツキ
を低減できる。
When filling a pattern hole of a metal mask with a solder paste by, for example, squeegee printing, as shown in FIG. 1B, the opening side wall and the mask are opened at the upper opening end of the pattern hole in the figure. Since the angle between the upper surface and the upper surface is acute, the solder paste can be filled more reliably than, for example, a conventional electroformed mask having a substantially right angle at the upper opening end. Therefore, also from this point, variation in bump height can be reduced.

【0019】従って、本発明では、所望の半田バンプの
高さを得るのに適するメタルマスクの板厚、開口端径を
精度良く計算で求めることができるので、手間のかかる
マスク条件出しの作業が不要となり、製品開発、製造が
容易となる。ここで、半田ペースト印刷法による印刷体
積(メタルマスクのパターン穴内やソルダーレジストの
開口部等の開口部分に充填される半田ペーストの体積)
の計算方法について説明する。尚、通常、基板表面に
は、パッドの周囲に(絶縁用の)ソルダーレジストが形
成されているので、ソルダーレジストを有する場合を例
に挙げて説明する。
Therefore, according to the present invention, the thickness of the metal mask and the diameter of the opening end suitable for obtaining the desired height of the solder bump can be accurately calculated, so that the troublesome work of determining the mask conditions is required. It becomes unnecessary, and product development and manufacturing become easy. Here, the printing volume by the solder paste printing method (the volume of the solder paste that fills the openings such as the inside of the pattern holes of the metal mask and the openings of the solder resist).
The calculation method of will be described. Incidentally, since a solder resist (for insulation) is usually formed on the surface of the substrate around the pad, the case where the solder resist is provided will be described as an example.

【0020】図2に示す様に、半田ペーストの印刷を行
う場合には、予め配線基板上のパッドの周囲にソルダー
レジストを形成し、ソルダーレジスト上にメタルマスク
を配置する。このとき、ソルダーレジストの開口部とメ
タルマスクのパターン穴とが、図の上下方向に連通する
様にメタルマスクを配置する。
As shown in FIG. 2, when printing a solder paste, a solder resist is formed in advance around pads on a wiring board, and a metal mask is arranged on the solder resist. At this time, the metal mask is arranged so that the opening of the solder resist and the pattern hole of the metal mask communicate in the vertical direction in the drawing.

【0021】つまり、このパターン穴及び開口部からな
る開口部分に半田ペーストが充填されるので、開口部分
の容積が、充填される半田ペーストの体積となる。ま
た、半田ペースト中の半田の割合は決められているの
で、開口部分の容積を決めることにより、半田バンプの
体積、ひいては、その体積から決まる半田バンプの高さ
を設定することができる。
That is, since the solder paste is filled in the opening formed by the pattern hole and the opening, the volume of the opening becomes the volume of the solder paste to be filled. Further, since the ratio of the solder in the solder paste is determined, the volume of the solder bump, and thus the height of the solder bump determined from the volume, can be set by determining the volume of the opening.

【0022】例えば、図2及び下記の様に各部の寸法を
設定した場合には、充填される半田ペーストの体積VS
は、下記式(1)にて算出される。 メタルマスクの開口端径 ;DMMO メタルマスクの厚み ;TMM ソルダーレジストの開口径;DSRO ソルダーレジストの厚み ;TSR パッド径 ;DP パッドの厚み ;TP VS=π(DSRO/2)2×TSR+π(DMMO/2)2×TMM −π(DP/2)2×TP …(1) 尚、半田ペースト中約半分が半田(残りはフラックス)
なので、半田ペーストの体積VSの約半分が形成される
半田バンプの体積Vとなる。
For example, when the dimensions of each part are set as shown in FIG.
Is calculated by the following equation (1). Open end diameter of metal mask; thickness of DMMO metal mask; opening diameter of TMM solder resist; thickness of DSRO solder resist; TSR pad diameter; thickness of DP pad; TP VS = π (DSRO / 2) 2 × TSR + π (DMMO / 2) 2 × TMM-π (DP / 2) 2 × TP (1) About half of the solder paste is solder (the rest is flux)
Therefore, the volume V of the solder bump is about half of the volume VS of the solder paste.

【0023】一方、半田ペーストから形成される半田バ
ンプは、溶融時には表面張力によって概略球を切断した
形状になるため、その体積Vは、パッド径DPとバンプ
高さTから、以下a)、b)の様に場合分けして計算で
きる。従って、パッド径DPと希望バンプ高さTから、
メタルマスクの板厚TMMとパターン穴の開口端の径DMM
Oを計算できる。
On the other hand, the solder bump formed from the solder paste has a shape obtained by roughly cutting a sphere by surface tension at the time of melting, so that its volume V is calculated from the pad diameter DP and the bump height T in the following a) and b. ) Can be calculated separately. Therefore, from the pad diameter DP and the desired bump height T,
Thickness TMM of metal mask and diameter DMM of opening end of pattern hole
O can be calculated.

【0024】尚、以下の計算では、バンプ形状を構成す
る切断された球の半径をL、球の半径Lとバンプ高さT
との差をtとする。 a)図3(a)に示す様に、バンプが半球状より小さい
場合L2=r2+t2、 T=L−t から L=(r2/T+T)/2 …(2) t=(r2/T−T)/2 …(3)
In the following calculation, the radius of the cut sphere constituting the bump shape is L, the radius of the sphere L and the bump height T
And t is the difference. a) As shown in FIG. 3A, when the bump is smaller than a hemisphere, L 2 = r 2 + t 2 , and T = Lt, L = (r 2 / T + T) / 2 (2) t = ( r 2 / T-T) / 2 ... (3)

【0025】[0025]

【数1】 (Equation 1)

【0026】b)図3(b)に示す様に、バンプが半球
状より大きい場合L2=r2+t2、 T=L+t
から L=(r2/T+T)/2 …(2’) t=(T−r2/T)/2 …(3’)
B) As shown in FIG. 3B, when the bump is larger than a hemisphere, L 2 = r 2 + t 2 and T = L + t
From L = (r 2 / T + T) / 2 (2 ′) t = (T−r 2 / T) / 2 (3 ′)

【0027】[0027]

【数2】 (Equation 2)

【0028】従って、半田体積Vを2倍したもの(2
V)が印刷体積VSとなるので、メタルマスクの開口端
径DMMOは式(4)または(4’)と式(1)とから算
出できる。請求項2の半田バンプ形成用メタルマスクの
発明では、メタルマスクのパターン穴は、メタルマスク
用のメタル板をその両表面からエッチングして形成され
てなることを特徴とする。
Therefore, the doubled solder volume V (2
Since V) is the print volume VS, the opening end diameter DMMO of the metal mask can be calculated from equation (4) or (4 ') and equation (1). According to a second aspect of the present invention, the pattern holes of the metal mask are formed by etching a metal plate for a metal mask from both surfaces thereof.

【0029】つまり、本発明では、図4に示す様に、例
えばメタル板の両側にエッチングレジストを設けて、メ
タル板の両側からエッチングを行ない、従来のエッチン
グマスクよりもエッチングを進めて、オーバーエッチン
グ状態とすることで、パターン穴の縦断面形状が略樽形
状になり、前記請求項1にて述べた様に、従来のエッチ
ングマスクの(中央部のバリによる)短所であった転写
性が改善される。また、従来のレーザー穴空けマスクや
電鋳マスクと比べても、その製造が容易であり、コスト
も約10分の1と大幅に低減できる。
That is, in the present invention, as shown in FIG. 4, for example, an etching resist is provided on both sides of a metal plate, and etching is performed from both sides of the metal plate. In this state, the vertical cross-sectional shape of the pattern hole becomes substantially barrel-shaped, and as described in the above-mentioned claim 1, transferability, which was a disadvantage of the conventional etching mask (due to the burr at the center), is improved. Is done. Also, compared to conventional laser drilling masks and electroformed masks, their manufacture is easier and the cost can be greatly reduced to about one tenth.

【0030】尚、本発明では、オーバーエッチングを行
なうことにより、エッチングレジスト径に対して、従来
よりもパターン穴の開口端径が大きくなるので、エッチ
ングレジストの径を小さめに設定することが望ましい。
請求項3の半田バンプ形成用メタルマスクの発明では、
メタルマスクの厚さが、25〜50μmであることを特
徴とする。
In the present invention, since the diameter of the opening end of the pattern hole is larger than that of the conventional etching resist by performing over-etching, the diameter of the etching resist is desirably set smaller.
In the invention of the metal mask for forming a solder bump according to claim 3,
The thickness of the metal mask is 25 to 50 μm.

【0031】つまり、従来の電鋳マスクやレーザー穴明
けマスクでは製造困難な厚さ70μm未満、特に25〜
50μmの厚さのメタルマスクを使用することにより、
小さな半田バンプをその体積及び高さのバラツキを抑制
して、精密に形成することができる。
That is, the thickness is less than 70 μm, especially 25 to 25 μm, which is difficult to manufacture with a conventional electroformed mask or laser drilling mask.
By using a 50μm thick metal mask,
Small solder bumps can be precisely formed while suppressing variations in volume and height.

【0032】このメタルマスクの板厚を薄くすることに
よって、メタルマスクを配線基板から離す時にメタルマ
スク内に残る半田ペーストの量が減少し、メタルマスク
のオーバーエッチングで開口部中央のバリがないことと
合わせて、転写性が向上する。また、板厚を薄くするこ
とで、同じ印刷体積を得るためにマスク開口端径を大き
くできるので、さらにパターン穴内への半田ペーストの
充填性を向上させることができる。また、印刷される半
田ペーストの体積が、メタルマスクの板厚、メタルマス
クの開口端径から計算される体積とほぼ一致する様にな
り、計算によって希望通りの体積の半田バンプを形成で
きるようになる。よって、半田バンプ高さのバラツキも
小さくなる。
By reducing the thickness of the metal mask, the amount of solder paste remaining in the metal mask when the metal mask is separated from the wiring board is reduced, and there is no burr at the center of the opening due to over-etching of the metal mask. In addition, transferability is improved. Further, by reducing the plate thickness, the mask opening end diameter can be increased in order to obtain the same printing volume, so that the filling property of the solder paste into the pattern holes can be further improved. In addition, the volume of the solder paste to be printed is almost the same as the volume calculated from the thickness of the metal mask and the opening end diameter of the metal mask. Become. Therefore, variation in the height of the solder bumps is reduced.

【0033】尚、前記請求項1〜3のメタルマスクは、
単体で使用しても良いし、メッシュに貼り付けていわゆ
るコンビネーションマスクとしても良い。このコンビネ
ーションマスクとすることで、板厚の薄いマスクでも、
歪みなくまっすぐに延ばされ、配線基板に密着するた
め、半田印刷でのペーストだれが発生しにくく、これに
よる半田ブリッジの発生も減少する。
The metal mask according to the first to third aspects is
It may be used alone, or may be pasted on a mesh to form a so-called combination mask. By using this combination mask, even a thin mask can be used.
Since it is straightened without distortion and adheres closely to the wiring board, it is difficult for paste dripping to occur during solder printing, and the occurrence of solder bridges due to this is reduced.

【0034】また、前記請求項1〜3のいずれかに記載
のメタルマスクの製造方法であって、該メタルマスク用
のメタル板の両表面側からエッチングして、前記メタル
マスクのパターン穴を、縦断面形状が開口端の径より中
央部の径が大きい略樽形状とする工程を有することを特
徴とする半田バンプ形成用メタルマスクの製造方法を採
用できる。
Further, in the method of manufacturing a metal mask according to any one of claims 1 to 3, the metal mask for a metal plate is etched from both surface sides to form a pattern hole of the metal mask. A method of manufacturing a metal mask for forming a solder bump, wherein the vertical cross-sectional shape has a step of forming a substantially barrel shape having a diameter at a central portion larger than a diameter at an opening end can be adopted.

【0035】このようにすると、従来のエッチングマス
クの手法において、エッチングの時間等を調整するだけ
で容易にマスクを製造することができる。請求項4の半
田バンプを有する配線基板の発明では、配線基板のパッ
ドの径が150μm以下で、かつパッド上に形成された
半田バンプの高さが平均値で70μm以下で、その高さ
のバラツキが平均値の±20%の範囲内であることを特
徴とする。
In this manner, the mask can be easily manufactured by merely adjusting the etching time and the like in the conventional etching mask method. In the invention of the wiring board having the solder bump according to claim 4, the diameter of the pad of the wiring board is 150 μm or less, and the height of the solder bump formed on the pad is 70 μm or less on average, and the height varies. Is within ± 20% of the average value.

【0036】本発明では、配線基板のパッドの径が15
0μm以下で、半田バンプの高さが平均値で70μm以
下と小さい半田バンプの場合でも、その高さのバラツキ
が平均値の±20%の範囲内と少ないので、例えばフリ
ップチップとの接合性が高くなる。
According to the present invention, the pad diameter of the wiring board is 15
Even in the case of a solder bump having a height of 0 μm or less and an average height of the solder bump of 70 μm or less, the variation in the height is as small as ± 20% of the average value. Get higher.

【0037】特に、配線基板のパッドが、同一高さの半
田バンプを形成するのに異なる量の半田を要するパッド
が混在しているパッド群であることを特徴とする場合に
は、フリップチップ等との接合性が悪化しがちである
が、高さバラツキが少ないので、良好な接合性を得るこ
とができる。
In particular, in the case where the pads of the wiring board are a pad group in which pads that require different amounts of solder to form solder bumps of the same height are mixed, a flip chip or the like is used. The bondability tends to be deteriorated, but since there is little variation in height, good bondability can be obtained.

【0038】請求項5の半田バンプを有する配線基板の
製造方法の発明では、電子部品との接続用の半田バンプ
を有する配線基板の製造方法において、請求項1〜3の
いずれかに記載のメタルマスクを用いて、半田ペースト
を配線基板のパッド上に印刷し、加熱して半田を溶融す
ることにより、半田バンプを形成することを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a wiring board having solder bumps for connection to electronic components, the method comprising: A solder paste is printed on the pads of the wiring board using a mask, and the solder is melted by heating to form solder bumps.

【0039】本発明では、前記請求項1〜3のメタルマ
スクを用いて、半田バンプを形成するので、小さな半田
バンプを形成する場合にも、バンプ高さのバラツキを少
なくすることができる。それによって、例えばフリップ
チップとの接合性が向上する。
According to the present invention, since the solder bumps are formed by using the metal masks of the first to third aspects, even when a small solder bump is formed, variations in the bump height can be reduced. Thereby, for example, the bonding property with the flip chip is improved.

【0040】尚、電子部品との接続用の半田バンプを有
する配線基板の製造方法において、前記請求項1〜3の
いずれかに記載のメタルマスクを用いて、半田ペースト
を配線基板のパッド上に印刷し、加熱して半田を溶融す
ることにより、パッドの径が150μm以下で、かつ該
パッド上に形成された半田バンプの高さが平均値で70
μm以下で、その高さのバラツキが該平均値の±20%
の範囲内である半田バンプを形成することを特徴とする
半田バンプを有する配線基板の製造方法を採用できる。
In a method of manufacturing a wiring board having solder bumps for connection to electronic components, a solder paste is applied onto a pad of the wiring board by using the metal mask according to any one of claims 1 to 3. By printing and heating to melt the solder, the pad diameter is 150 μm or less and the height of the solder bumps formed on the pad is 70
μm or less, the height variation is ± 20% of the average value
A method for manufacturing a wiring board having solder bumps, wherein solder bumps falling within the range described above are formed.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の例
(実施例)について説明する。ここでは、半導体素子で
ある集積回路チップ(以下フリップチップと称す)を、
フェースダウンで実装する樹脂積層基板(フリップチッ
プ搭載用配線基板、以下単に配線基板と称す)を例を挙
げる。
Next, an example (embodiment) of an embodiment of the present invention will be described. Here, an integrated circuit chip (hereinafter, referred to as a flip chip), which is a semiconductor element,
An example is a resin laminated board (flip chip mounting wiring board, hereinafter simply referred to as a wiring board) mounted face down.

【0042】本実施例では、個々の半田バンプに対応す
る多数のパターン穴(透孔)を有するメタルマスク及び
その製造方法、並びにこのメタルマスクを使用し半田ペ
ースト印刷法によって半田バンプを形成した配線基板及
びその製造方法について説明する。
In the present embodiment, a metal mask having a large number of pattern holes (through holes) corresponding to individual solder bumps, a method of manufacturing the same, and a wiring in which solder bumps are formed by a solder paste printing method using the metal mask. The substrate and its manufacturing method will be described.

【0043】a)まず、本実施例におけるフリップチッ
プ及び配線基板について説明する。図5(a)に示す様
に、フリップチップ1は、外径12.5×18mm、板
厚0.4mmのSi製のLSI素子であり、その板状の
基材2の(接合側の)片面には、素子側半田バンプ3
が、所定の配置パターンにて多数設けられている。
A) First, the flip chip and the wiring board in this embodiment will be described. As shown in FIG. 5A, the flip chip 1 is an LSI device made of Si having an outer diameter of 12.5 × 18 mm and a plate thickness of 0.4 mm. On one side, element-side solder bumps 3
Are provided in a predetermined arrangement pattern.

【0044】つまり、図5(b)に拡大して示す様に、
基材2上(図では下方)には、パッド径140μm×厚
み1μmのパッド(素子側パッド)4が、所定の配置パ
ターンにて多数設けられ、その素子側パッド4上に、高
さ70μmの95Pb−5Sn(融点314℃)の高温
半田からなる略半球状の素子側半田バンプ4が形成され
ている。尚、素子側パッド4は、Cr蒸着膜4aの上に
Cu蒸着膜4bが形成されたものである。
That is, as shown in an enlarged manner in FIG.
A large number of pads (element-side pads) 4 having a pad diameter of 140 μm × thickness 1 μm are provided on the base material 2 (downward in the figure) in a predetermined arrangement pattern. A substantially hemispherical element-side solder bump 4 made of high-temperature solder of 95Pb-5Sn (melting point: 314 ° C.) is formed. The element-side pad 4 is formed by forming a Cu vapor deposition film 4b on a Cr vapor deposition film 4a.

【0045】一方、図6(a)に示す様に、フリップチ
ップ1を搭載する配線基板6は、特願平8−76960
号の実施例1に示したものと同様なものであり、外径2
5×25mm、板厚約1mmの板状の基材7の(接合側
の)片面には、基板側半田バンプ8が所定の配置パター
ンにて多数設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (a), the wiring board 6 on which the flip chip 1 is mounted is made of a Japanese Patent Application No. 8-76960.
No. 2 is the same as that shown in Example 1 of
A large number of substrate-side solder bumps 8 are provided in a predetermined arrangement pattern on one surface (on the joining side) of a plate-shaped base material 5 having a size of 5 × 25 mm and a thickness of about 1 mm.

【0046】つまり、図6(b)に拡大して示す様に、
基材7上(図では上方)には、パッド径DP=140μ
m×厚みTP=15μmのパッド(基板側パッド)9
が、所定の配置パターンにて多数設けられ、その基板側
パッド9上に、高さT=60μmの37Pb−63Sn
(融点183℃)の共晶半田からなる球を切断した形状
の基板側半田バンプ8が形成されている。
That is, as shown in FIG.
On the base material 7 (upper in the figure), the pad diameter DP = 140 μ
Pad (substrate side pad) 9 with mx thickness TP = 15 µm
Are provided in a predetermined arrangement pattern, and 37Pb-63Sn having a height T = 60 μm is provided on the substrate-side pad 9 thereof.
The substrate-side solder bump 8 is formed by cutting a sphere made of eutectic solder having a melting point of 183 ° C.

【0047】前記基板側パッド9は、Cuの表面にNi
メッキを約5μm施したものであり、この基板側パッド
9の周囲に、厚みTSR=20μmのソルダーレジスト1
1が形成されている。このソルダーレジスト11は、共
晶半田の溶融時に共晶半田が他の場所に付着することを
防止する絶縁層として設けられており、基板側パッド9
の周囲を所定の間隔を保って囲む様に、直径DSRO=2
00μmの開口部12を備えている。
The substrate-side pad 9 is made of Ni
Plating is applied to about 5 μm, and a solder resist 1 having a thickness TSR = 20 μm is formed around the substrate side pad 9.
1 is formed. The solder resist 11 is provided as an insulating layer for preventing the eutectic solder from adhering to other places when the eutectic solder is melted.
Diameter DSRO = 2 so as to surround the circumference of the
It has an opening 12 of 00 μm.

【0048】b)次に、本実施例の要部である基板側半
田バンプ8の形成に用いられるメタルマスク及びその形
成方法に説明する。図7に示す様に、厚さ40μmのス
テンレス板21に、厚さ25μmの感光性エポキシ樹脂
によるエッチングレジスト22を上下両面に貼り付け
る。
B) Next, a description will be given of a metal mask used for forming the substrate-side solder bumps 8 and a method of forming the metal mask, which are essential parts of the present embodiment. As shown in FIG. 7, an etching resist 22 made of a photosensitive epoxy resin having a thickness of 25 μm is stuck on both upper and lower surfaces of a stainless steel plate 21 having a thickness of 40 μm.

【0049】次に、露光・感光を行なって、メタルマス
ク13の透孔14の形成予定箇所のエッチングレジスト
22に、直径140μmの穴を開ける。次に、エッチン
グレジスト22を備えたステンレス板21の両側に対し
て、硫フッ酸溶液を2kg/cm2の圧力でシャワーし
て吹き付け、13分間エッチングを行なう。
Next, by exposing and exposing, a hole having a diameter of 140 μm is formed in the etching resist 22 at a position where the through hole 14 of the metal mask 13 is to be formed. Next, a hydrofluoric acid solution is showered and sprayed on both sides of the stainless steel plate 21 provided with the etching resist 22 at a pressure of 2 kg / cm 2 , and etching is performed for 13 minutes.

【0050】これによって、ステンレス板21に、開口
端の径が160μm、中央部の径が180μmの縦断面
が略樽形状の透孔14が形成される。その後、エッチン
グレジスト22を除去することにより、本実施例のメタ
ルマスク13が完成する。
As a result, a through-hole 14 having a substantially barrel-shaped vertical cross section with a diameter of the opening end of 160 μm and a diameter of the central portion of 180 μm is formed in the stainless steel plate 21. After that, the metal mask 13 of the present embodiment is completed by removing the etching resist 22.

【0051】尚、本実施例では、以下に述べる様に、配
線基板6の基板側パッド9上に、高さ60μmの共晶半
田からなる基板側半田バンプ8を半田ペースト印刷法で
形成するので、基板側半田バンプ8は、製品1個当り1
500バンプ有り、また、半田印刷は製品9個に対して
同時に行なうので、メタルマスク13の透孔14は13
500穴開いている。
In this embodiment, as described below, the board-side solder bumps 8 made of eutectic solder having a height of 60 μm are formed on the board-side pads 9 of the wiring board 6 by a solder paste printing method. , One board-side solder bump 8
Since there are 500 bumps and solder printing is performed simultaneously on nine products, the through holes 14 of the metal mask 13
It has 500 holes.

【0052】c)次に、このメタルマスク13を用いて
行われる半田バンプを有する配線基板及びその製造方法
について説明する。半田ペーストとして、半田粒径15
〜35μmの共晶半田粒とフラックスとを有する半田ペ
ーストを用いた。尚、フラックスとしては、還元力の弱
い順に、R、RMA、RAの各タイプや、水溶性フラッ
クスなど、どれでも使用できる。また、半田ペースト中
のフラックスの含有量は体積で約半分である。
C) Next, a description will be given of a wiring board having solder bumps performed by using the metal mask 13 and a method of manufacturing the same. Solder particle size 15 as solder paste
A solder paste having eutectic solder particles of about 35 μm and a flux was used. As the flux, any of R, RMA and RA types and water-soluble flux can be used in ascending order of reducing power. Further, the content of the flux in the solder paste is about half by volume.

【0053】まず、基板側半田バンプ8形成前の配線
基板6は、図8(a)に示す様に、内部に導通部(図示
せず)を有する樹脂積層基板である基材7の表面に、基
板側パッド9とソルダーレジスト11が設けられたもの
である。ソルダーレジスト11は、一般のフォトリソグ
ラフィ技術により、基板側パッド9及びその周囲を除い
た箇所に形成する。具体的には、ネガ型紫外線硬化のエ
ポキシ樹脂接着剤を基材7の表面に印刷・乾燥し、ソル
ダーレジスト11を形成したいところに紫外線を照射し
て、エポキシ樹脂を硬化させ、その後、炭酸ナトリウム
溶液で不要部分の樹脂を溶解除去して、ソルダーレジス
ト11を形成する。
First, as shown in FIG. 8A, the wiring board 6 before the formation of the board-side solder bumps 8 is formed on the surface of a base material 7 which is a resin laminated board having a conductive portion (not shown) inside. , A substrate side pad 9 and a solder resist 11 are provided. The solder resist 11 is formed by a general photolithography technique at a location excluding the substrate-side pad 9 and its periphery. Specifically, a negative-type ultraviolet-curable epoxy resin adhesive is printed and dried on the surface of the base material 7, and ultraviolet light is applied to a portion where the solder resist 11 is to be formed, whereby the epoxy resin is cured. An unnecessary portion of the resin is dissolved and removed with a solution to form a solder resist 11.

【0054】次に、図8(b)に示す様に、ソルダー
レジスト11上にメタルマスク13を載置する。このと
き、ソルダーレジスト11の各開口部12とメタルマス
ク23の各透孔14とが一致する様にして載置する。前
記メタルマスク13の厚みTMMは40μmとごく薄くさ
れており、開口端径DMMOは、高さの低い基板側半田バ
ンプ8を形成するために、160μmと従来よりかなり
小さく設定してある。
Next, as shown in FIG. 8B, a metal mask 13 is placed on the solder resist 11. At this time, the mounting is performed so that each opening 12 of the solder resist 11 and each through hole 14 of the metal mask 23 coincide with each other. The thickness TMM of the metal mask 13 is as small as 40 μm, and the opening end diameter DMMO is set to 160 μm, which is considerably smaller than that of the conventional one, in order to form the board-side solder bump 8 having a low height.

【0055】ここで、基板側パッド9の寸法、ソルダー
レジスト11の開口部12の寸法、及びメタルマスク1
3の透孔14の寸法により規定される半田ペーストの充
填量について説明する。既に、前記図2にて説明した様
に、ソルダーレジスト11の開口部12やメタルマスク
13の透孔14等により形成される開口部分16に充填
される半田ペーストの体積VSは、前記式(1)にて算
出することができる。
Here, the dimensions of the substrate-side pad 9, the dimensions of the opening 12 of the solder resist 11, and the dimensions of the metal mask 1
The filling amount of the solder paste defined by the size of the through hole 3 will be described. As already described with reference to FIG. 2, the volume VS of the solder paste to be filled in the openings 12 formed by the openings 12 of the solder resist 11 and the through holes 14 of the metal mask 13 is calculated by the above equation (1). ) Can be calculated.

【0056】また、前記図3にて説明した様に、半田バ
ンプの体積Vは前記式(4)又は(4’)から算出する
ことができる。さらに、前述したように、半田ペースト
中の半田体積は約半分であるので、半田ペーストの体積
VSは半田バンプの体積Vの約2倍となる。
As described with reference to FIG. 3, the volume V of the solder bump can be calculated from the above equation (4) or (4 ′). Further, as described above, since the volume of the solder in the solder paste is about half, the volume VS of the solder paste is about twice the volume V of the solder bump.

【0057】従って、この体積VSとなる様に、与えら
れたソルダーレジスト11の開口部12及び基板側パッ
ド9の寸法に応じて、メタルマスク13の透孔14の寸
法(板厚、透孔径)を設定する。これによって体積VS
の半田ペーストを充填すれば、所望の体積及び高さの基
板側半田バンプ8が得られる。
Therefore, the dimensions (plate thickness, diameter) of the through-holes 14 of the metal mask 13 in accordance with the given dimensions of the opening 12 of the solder resist 11 and the size of the substrate-side pad 9 so that the volume VS is obtained. Set. This gives the volume VS
Is filled, the board-side solder bump 8 having a desired volume and height is obtained.

【0058】次に、図8(c)に示す様に、半田ペー
スト17として、半田粒径15〜35μmの共晶半田粒
17aとフラックス17bからなる半田ペースト17を
使用し、前記メタルマスク13を用いてスキージ印刷を
行う。これにより、前記開口部分16に、所定の体積V
Sに相当する半田ペースト17が充填される。
Next, as shown in FIG. 8C, a solder paste 17 composed of eutectic solder particles 17a having a solder particle diameter of 15 to 35 μm and a flux 17b is used as the solder paste 17, and the metal mask 13 is removed. And squeegee printing is performed. As a result, a predetermined volume V
The solder paste 17 corresponding to S is filled.

【0059】次に、図8(d)に示す様に、メタルマ
スク13を除去する。 次に、図8(e)に示す様に、この半田ペースト17
を充填した状態で、最高温度210℃の遠赤外線リフロ
ー炉に入れて、共晶半田粒17aを溶融させ、その後冷
却して基板側半田バンプ8を形成する。
Next, as shown in FIG. 8D, the metal mask 13 is removed. Next, as shown in FIG.
Is filled in a far-infrared ray reflow furnace at a maximum temperature of 210 ° C. to melt the eutectic solder particles 17 a and then cool to form the board-side solder bumps 8.

【0060】次に、図8(f)に示す様に、フラック
ス17bを除去し、表面に基板側半田バンプ8を備えた
配線基板6を完成する。尚、計算上の基板側パッド1個
当りの基板側半田バンプの印刷体積は、約6.0×10
-4mmであり、高さ62μmの基板側半田バンプが形成
される計算になる。
Next, as shown in FIG. 8F, the flux 17b is removed to complete the wiring board 6 having the board-side solder bumps 8 on the surface. The calculated printed volume of the board-side solder bump per board-side pad is approximately 6.0 × 10
-4 mm, which is a calculation in which a board-side solder bump having a height of 62 μm is formed.

【0061】この様に、本実施例では、上述した構成に
より下記の効果を奏する。 (1)本実施例における実際の基板側半田バンプ8の高さ
は、平均61μm、最小50μm、最大70μmにな
り、バラツキが少なく、バンプ高さもほぼ計算通りであ
る。これは、半田ペーストは粘性が高いため、メタルマ
スク13の透孔14の壁面に付着して転写されない分が
あり、若干の半田量が減少する。しかし、本例では、透
孔14が略樽形状でその中央部の径が大きくなってお
り、付着量が安定して透孔14の開口端径を直径とする
略円柱形状部分の半田ペーストが安定して転写されるた
めである。
As described above, in the present embodiment, the following effects are obtained by the above-described configuration. (1) The actual height of the board-side solder bumps 8 in this embodiment is 61 μm on average, 50 μm minimum and 70 μm maximum, with little variation and the bump height is almost as calculated. This is because the solder paste has a high viscosity, so that the solder paste adheres to the wall surface of the through hole 14 of the metal mask 13 and is not transferred, so that the amount of solder is slightly reduced. However, in this example, the through-hole 14 is substantially barrel-shaped and the diameter at the center thereof is large, so that the amount of adhesion is stable and the solder paste in a substantially cylindrical shape having a diameter equal to the opening end diameter of the through-hole 14 is used. This is because the transfer is stable.

【0062】従って、本実施例では、求める基板側半田
バンプ8の高さによって、使用するメタルマスク13の
板厚、透孔径(開口端径)が精度良く計算で求められる
ので、手間のかかるマスク条件出しの必要がなく、製品
開発、製造が容易になるという利点がある。
Therefore, in this embodiment, the thickness of the metal mask 13 to be used and the through-hole diameter (opening end diameter) can be accurately calculated by the required height of the board-side solder bumps 8, so that a troublesome mask is required. There is no need to set conditions, and there is an advantage that product development and manufacturing become easy.

【0063】また、バンプ高さのバラツキが少ないの
で、フリップチップ1の接合性に優れている。 (2)従来の電鋳マスクでは、その透孔の壁面がマスク板
面に対して垂直で本実施例の様に鋭角ではないため充填
性が悪い。このため、本実施例のメタルマスク13の様
なパッド径、バンプ高さが小さい基板側半田バンプ8を
バンプ高さのバラツキを小さくしつつ形成することはで
きない。また、その材質の強度不足のためにマスク板厚
を薄くできない。また、従来のレーザー穴明けマスク
(レーザーマスク)でも、透孔の壁面が荒れているた
め、また、上面の開口端径を比較的小さく設計する必要
があるため、半田ペーストの充填性が悪い。このため、
バンプ高さのバラツキを小さくしつつ、高さの小さい半
田バンプを形成することができない。また、寸法精度不
良となるため、マスク板厚を薄くすることができない。
Further, since there is little variation in the bump height, the bonding property of the flip chip 1 is excellent. (2) In the conventional electroformed mask, the filling property is poor because the wall surface of the through hole is perpendicular to the mask plate surface and is not an acute angle as in the present embodiment. For this reason, it is impossible to form the board-side solder bump 8 having a small pad diameter and a small bump height like the metal mask 13 of this embodiment while reducing the variation in the bump height. Further, the thickness of the mask cannot be reduced due to insufficient strength of the material. In addition, even with a conventional laser drilling mask (laser mask), the filling of the solder paste is poor because the wall surface of the through hole is rough and the opening end diameter on the upper surface must be designed to be relatively small. For this reason,
A solder bump having a small height cannot be formed while reducing the variation in the bump height. In addition, since the dimensional accuracy is poor, the thickness of the mask cannot be reduced.

【0064】一方、本実施例のようなエッチングマスク
を用いれば、メタル板厚最小25μm程度、透孔径を最
小140μmまで小さくできるため、より小さな基板側
半田バンプ8の形成にも対応できる。例えば、ソルダー
レジスト11の開口径160μm、ソルダーレジスト1
1の厚み20μm、パッド径120μm、パッド厚み1
5μmとしたときに、半田バンプ高さ50±8μmの基
板側半田バンプ8を形成することもできる。
On the other hand, if the etching mask as in the present embodiment is used, the metal plate thickness can be reduced to a minimum of about 25 μm and the through hole diameter can be reduced to a minimum of 140 μm. For example, the opening diameter of the solder resist 11 is 160 μm,
1 thickness 20 μm, pad diameter 120 μm, pad thickness 1
When the thickness is 5 μm, the substrate-side solder bump 8 having a solder bump height of 50 ± 8 μm can be formed.

【0065】(3)本実施例では、エッチングによりメタ
ルマスク13を形成できるため、レーザー穴空けマスク
や電鋳マスクに比べて、マスクコストが低い。 (4)本実施例では、メタルマスク13の材質として、ス
テンレス板を使用できるので、Niからなる電鋳マスク
に比べてマスク寿命が長く、製造コストを低減できる。
(3) In this embodiment, since the metal mask 13 can be formed by etching, the mask cost is lower than that of a laser drilling mask or an electroformed mask. (4) In this embodiment, since a stainless steel plate can be used as the material of the metal mask 13, the mask life is longer and the manufacturing cost can be reduced as compared with an electroformed mask made of Ni.

【0066】(5)本実施例では、マスク製作の設備は、
従来のエッチングマスクと全く同じであり、エッチング
条件を変更するだけで良いので、量産が容易である。 <実験例>次に、本実施例の効果を確認するために行っ
た実験例について説明する。
(5) In this embodiment, the mask manufacturing equipment is
It is exactly the same as a conventional etching mask, and mass production is easy because only etching conditions need to be changed. <Experimental Example> Next, an experimental example performed to confirm the effect of the present embodiment will be described.

【0067】本実験例では、前記実施例のメタルマスク
を使用して半田バンプ(基板側半田バンプ)を形成し、
その半田バンプ高さのバラツキを測定したものである。 (実験条件)図9(a)、(b)に示す様に、非ビア部
パッド21箇所とビア部パッド4箇所が配置され(合計
25箇所)、ソルダーレジスト開口径:200μm、ソ
ルダーレジスト厚み:20μm、基板側パッド径:14
0μm、基板側パッド厚み(下地Cuパッド厚さ):1
5μmの構成を有する配線基板に対して、下記表1に示
す様な本実施例のエッチングマスクを使用して、半田バ
ンプを形成した。
In this experiment, solder bumps (substrate-side solder bumps) were formed using the metal mask of the above embodiment.
The variation in the height of the solder bump is measured. (Experimental conditions) As shown in FIGS. 9A and 9B, 21 non-via portion pads and 4 via portion pads are arranged (total 25 locations), solder resist opening diameter: 200 μm, solder resist thickness: 20 μm, board side pad diameter: 14
0 μm, board side pad thickness (underlayer Cu pad thickness): 1
Solder bumps were formed on a wiring board having a structure of 5 μm using the etching mask of the present example as shown in Table 1 below.

【0068】ここで、ビア部パッドとは、半田バンプを
形成するパッドが下層の配線層と接続するビアの役割を
も兼ねて形成され、凹みを持つ表面を有するパッドを指
す。この凹みの大きさは、絶縁層の厚さ等によって適宜
決定されるが、本例では、深さ40μm、直径70μm
の略円柱形の凹部となっている。一方、非ビア部パッド
とは、半田バンプを形成するパッドがビアの役割を兼ね
ないタイプのパッドであり、平坦な表面を有するパッド
を指す。
Here, the via portion pad refers to a pad having a surface having a depression in which a pad for forming a solder bump is formed also as a via for connecting to a lower wiring layer. The size of the recess is appropriately determined depending on the thickness of the insulating layer and the like. In this example, the depth is 40 μm and the diameter is 70 μm.
Is a substantially cylindrical concave portion. On the other hand, the non-via portion pad is a type of pad in which a pad for forming a solder bump does not serve as a via, and refers to a pad having a flat surface.

【0069】また、比較例として、同じく電鋳マスク
(板厚70μm、開口径180μm)、レーザーマスク
(板厚70μm、上端開口径160μm、下端開口径1
70μm)を用いて、同様に半田バンプを形成した。
尚、同じ種類のマスクを使用してそれぞれ3枚の配線基
板に対して半田バンプを形成した。
As comparative examples, an electroformed mask (plate thickness 70 μm, opening diameter 180 μm), a laser mask (plate thickness 70 μm, upper end opening diameter 160 μm, lower end opening diameter 1
70 μm) to form solder bumps in the same manner.
Note that solder bumps were formed on three wiring boards using the same type of mask.

【0070】そして、各パッド上に形成される半田バン
プ高さを、下記〜の手順で測定した。 「下地Cuパッドの厚み」の測定 顕微鏡を用い、焦点をまず樹脂層表面で合わせる。次
に、焦点をCuパッドの上部に合わせ、この間の顕微鏡
鏡筒部の上下移動量から、下地Cuパッド厚みを測定す
る。
Then, the height of the solder bump formed on each pad was measured by the following procedures. Measurement of "Thickness of Underlayer Cu Pad" Focus is first focused on the surface of the resin layer using a microscope. Next, the focal point is set on the upper part of the Cu pad, and the thickness of the underlying Cu pad is measured from the amount of vertical movement of the microscope lens barrel during this time.

【0071】前記実施例の手法にて半田バンプを形成
する。 「下地Cuパッドの厚み+半田バンプ高さ」の測定 顕微鏡を用い、焦点をまず樹脂層表面で合わせる。次
に、焦点を半田バンプの頂部に合わせ、この間の顕微鏡
鏡筒部の上下移動量から、「下地Cuパッドの厚み+半
田バンプ高さ」を測定する。
A solder bump is formed by the method of the above embodiment. Measurement of “Thickness of base Cu pad + Solder bump height” First, focus is set on the surface of the resin layer using a microscope. Next, the focal point is adjusted to the top of the solder bump, and the “thickness of the underlying Cu pad + the height of the solder bump” is measured from the vertical movement amount of the microscope lens barrel during this time.

【0072】「半田バンプ高さ」の計算 前記「下地Cuパッドの厚み+半田バンプ高さ」−前
記「下地Cuパッドの厚み」によって、半田バンプ高
さを計算で求める。その結果を、下記表1に記す。
Calculation of “Solder Bump Height” The solder bump height is obtained by calculation from the above “thickness of base Cu pad + height of solder bump” −the thickness of base Cu pad. The results are shown in Table 1 below.

【0073】[0073]

【表1】 [Table 1]

【0074】尚、前記表1において、計算バンプ高さ
は、メタルマスク等の寸法から算出される計算上のバン
プ高さである。また、AVEは平均値を示し、SDは標
準偏差を示し、MAXは最大値を示し、MINは最小値
を示し、Rはレンジ(範囲)を示している。
In Table 1, the calculated bump height is a calculated bump height calculated from the dimensions of a metal mask or the like. AVE indicates an average value, SD indicates a standard deviation, MAX indicates a maximum value, MIN indicates a minimum value, and R indicates a range (range).

【0075】この表1において、計算バンプ高さと実測
したバンプ高さとの差が小さければ、計算によってマス
クの透孔の寸法等を決定できることを示す。本例のエッ
チングマスクでは、計算バンプ高さ63μmに対し、実
測値は3枚の配線基板の各々の非ビア部とビア部の25
箇所のパッド(計75箇所)を総合して、平均61μm
とほぼ等しい値となった。即ち、本例でのエッチングマ
スクによれば、ほぼ計算通りの高さを有する半田バンプ
が得られることが判る。
In Table 1, it is shown that if the difference between the calculated bump height and the actually measured bump height is small, the size of the through hole of the mask can be determined by calculation. With the etching mask of this example, the measured value was 25 μm for the non-via portion and the via portion of each of the three wiring boards for the calculated bump height of 63 μm.
Total of the pads (75 places in total), average 61 μm
It was almost equal to. That is, according to the etching mask of this example, it can be seen that a solder bump having a height almost as calculated can be obtained.

【0076】一方、電鋳マスクでは、計算バンプ高さ9
2μmに対して実測平均で64μmと大きく食い違って
いる。従って、所望の高さのバンプを得るのに計算だけ
でなく、繰り返し試作してマスクの各寸法を決める条件
出し作業が必要となる。同様に、レーザーマスクでも、
計算バンプ高さ87μmに対して実測平均で67μm
と、電鋳マスクを用いた場合ほどではないにしろ、かな
り食い違った値となった。従って、レーザーマスクでも
条件出し作業が必要となる。
On the other hand, with the electroformed mask, the calculated bump height 9
The actual measurement average is 64 μm, which is significantly different from 2 μm. Therefore, in order to obtain a bump having a desired height, it is necessary to perform not only calculations but also conditions for determining the dimensions of the mask through repeated trial manufacture. Similarly, with a laser mask,
67μm in actual measurement average for the calculated bump height of 87μm
Although not as large as when using an electroformed mask, the values were quite different. Therefore, a condition setting operation is required even with a laser mask.

【0077】次いで、各バンプの高さのバラツキについ
て検討する。非ビアパッド部上に形成した半田バンプ
(各21個×3)について見ると、本例のエッチングマ
スクは、平均61μm、最大70μm、最小53μmで
あり、バラツキは小さい(61±9μm=61μm±1
5%程度)。これは、本例のマスクが、転写性、充填性
とも良好で、安定した量の半田ペーストを印刷できるこ
とを示している。
Next, the variation in the height of each bump will be examined. Looking at the solder bumps (21 × 3) formed on the non-via pad portion, the etching mask of this example has an average of 61 μm, a maximum of 70 μm, and a minimum of 53 μm, and has a small variation (61 ± 9 μm = 61 μm ± 1).
About 5%). This indicates that the mask of this example has good transferability and fillability and can print a stable amount of solder paste.

【0078】一方、電鋳マスクでは、平均66μm、最
大77μm、最小55μmと、バラツキがやや大きくな
っている(66±11μm=66μm±17%程度)。
これは、電鋳マスクの透孔側壁に付着する半田ペースト
量が安定しないために、印刷される半田ペースト量も安
定しないためと思われる。
On the other hand, in the electroformed mask, the variation is slightly large, with an average of 66 μm, a maximum of 77 μm, and a minimum of 55 μm (66 ± 11 μm = about 66 μm ± 17%).
This is probably because the amount of solder paste attached to the side wall of the through hole of the electroformed mask is not stable, and the amount of solder paste to be printed is not stable.

【0079】また、レーザーマスクでは、平均69μ
m、最大82μm、最小47μmとバラツキがかなり大
きい(69±22μm=69μm±32%程度)。これ
は、レーザーマスクにおいては、上端開口径が小さいた
めあるいは開口の内壁が荒れているため充填性が悪く、
十分に充填されない場合があるために、各々のバンプに
おける半田量が安定しないためと考えられる。
In the case of a laser mask, the average is 69 μm.
m, the maximum is 82 μm, and the minimum is 47 μm, and the variation is quite large (69 ± 22 μm = about 69 μm ± 32%). This is because, in the laser mask, the filling property is poor because the upper opening diameter is small or the inner wall of the opening is rough.
This may be because the amount of solder at each bump is not stable because the filling may not be sufficient.

【0080】更に、ビア部パッドに形成した半田バンプ
(各4個×3)について検討する。本例のエッチングマ
スクでは、平均61μm、最大70μm、最小50μm
であり、やはりバラツキは小さい(61±11μm=6
1μm±18%程度)。これは、本例のマスクによれ
ば、透孔の側壁に付着する半田ペースト量が安定してい
るためである。
Further, the solder bumps (4 × 3) formed on the via pads will be examined. In the etching mask of this example, the average is 61 μm, the maximum is 70 μm, and the minimum is 50 μm.
The variation is also small (61 ± 11 μm = 6).
About 1 μm ± 18%). This is because according to the mask of this example, the amount of solder paste adhering to the side wall of the through hole is stable.

【0081】一方、電鋳マスクでは、平均57μm、最
大67μm、最小45μmであり、バラツキはやや大き
くなっている(57±12μm=57μm±21%程
度)。これは、透孔の側壁に付着する半田ペースト量が
安定していないためと考えられる。
On the other hand, in the electroformed mask, the average is 57 μm, the maximum is 67 μm, and the minimum is 45 μm, and the variation is slightly large (57 ± 12 μm = 57 μm ± 21%). This is considered to be because the amount of solder paste adhering to the side wall of the through hole is not stable.

【0082】また、レーザーマスクでは、平均57μ
m、最大71μm、最小40μmであり、バラツキが大
きい(57±17μm=57μm±30%程度)。更
に、非ビア部パッドとビア部パッドとの間でバンプ高さ
を比較すると、本例のエッチングマスクでは、非ビア
部、ビア部とも、平均61μmとバンプ高さに差が生じ
ない。
In the case of a laser mask, the average is 57 μm.
m, the maximum is 71 μm, and the minimum is 40 μm, and the variation is large (57 ± 17 μm = about 57 μm ± 30%). Furthermore, comparing the bump height between the non-via portion pad and the via portion pad, the etching mask of this example shows that the average bump height is 61 μm in both the non-via portion and the via portion, and there is no difference in bump height.

【0083】これは、本例のマスクは、半田ペーストの
充填性がよく、パッド凹部内まで十分に半田ペーストが
充填されるため、凹部のあるビア部パッドと凹部のない
非ビア部パッド間で、バンプ高さに違いを生じなかった
ためと考えられる。このため、本例のマスクでは、非ビ
ア部及びビア部の全てのパッド(各25個×3)で統計
をとっても、平均61μm、最大70μm、最小50μ
mであり、バラツキは小さい(61±11μm=61μ
m±18%程度) 一方、電鋳マスクでは、非ビア部は平均66μm、ビア
部は平均57μmと高さが大きく異なっている。これ
は、電鋳マスクでは、半田ペーストの充填性が良くない
ために、パッド凹部内に半田ペーストを十分に充填でき
ないため、結果として、この凹部のある分、半田バンプ
の高さが小さくなったものと考えられる。また、全ての
パッドについて見ると、平均64μm、最大77μm、
最小45μmと、さらにバラツキが大きくなる(64±
19μm=64μm±30%程度)。 また、レーザー
マスクでは、非ビア部は平均69μm、ビア部は平均5
7μmと、さらに差が大きくなっている。これは、レー
ザーマスクでは、半田ペーストの充填性が悪いために、
パッド凹部内に半田ペーストを十分に充填できないた
め、その分、半田バンプの高さが小さくなったものと考
えられる。さらに、全てのパッドで統計をとると、平均
67μm、最大82μm、最小40μmと、非常にバラ
ツキが大きい(67±27μm=67μm±40%程
度)。
This is because the mask of the present example has a good filling property of the solder paste, and the solder paste is sufficiently filled into the pad recess. Therefore, the mask between the via pad having the recess and the non-via pad having no recess is provided. It is considered that there was no difference in bump height. For this reason, in the mask of this example, even if statistics are obtained for all pads (25 × 3 each) in the non-via portion and the via portion, the average is 61 μm, the maximum is 70 μm, and the minimum is 50 μm.
m and the variation is small (61 ± 11 μm = 61 μm).
On the other hand, in the electroformed mask, the non-via portion has an average height of 66 μm, and the via portion has an average height of 57 μm, which is significantly different in height. This is because, in the electroformed mask, the filling property of the solder paste is not good, so that the solder recess cannot be sufficiently filled in the pad recess. As a result, the height of the solder bump is reduced by the amount of the recess. It is considered something. Looking at all the pads, the average is 64 μm, the maximum is 77 μm,
With a minimum of 45 μm, the variation is further increased (64 ±
19 μm = about 64 μm ± 30%). In the laser mask, the non-via portion averaged 69 μm, and the via portion averaged 5 μm.
7 μm, the difference is even larger. This is due to the poor filling of the solder paste with the laser mask,
It is considered that the solder bumps could not be sufficiently filled in the pad recesses, so that the height of the solder bumps was reduced accordingly. Further, when statistics are obtained for all the pads, there is an extremely large variation (67 ± 27 μm = about 67 μm ± 40%) with an average of 67 μm, a maximum of 82 μm, and a minimum of 40 μm.

【0084】このように、半田バンプの高さバラツキの
大きい配線基板では、この半田バンプを介してフリップ
チップを接続する場合に、接続不良を生じる危険があ
る。なお、充填性が悪いために、ビア部パッドにおいて
パッド凹部内に半田ペーストが十分に充填されないま
ま、リフローして半田バンプを形成した場合、凹部内に
閉じ込められた空気により、半田バンプ内にボイドが形
成される場合がある。この場合には逆に、見掛けの半田
バンプ高さが高くなったり、ボイド内の空気が外部に抜
けてボイドがつぶれる時に、溶融した半田を吹き飛ばし
て不具合を生じる危険があり、この点からも充填性が悪
いのは好ましくない。
As described above, in a wiring board having a large variation in the height of the solder bumps, there is a risk that a connection failure may occur when a flip chip is connected via the solder bumps. In addition, when the solder paste is not sufficiently filled in the pad recess in the via portion pad due to poor filling property, when the solder bump is formed by reflow, the air trapped in the recess causes voids in the solder bump. May be formed. In this case, on the contrary, when the apparent solder bump height is increased, or when the air inside the void escapes to the outside and the void is crushed, there is a risk of blowing out the molten solder and causing a problem. It is not preferable that the property is poor.

【0085】このように、本例のエッチングマスクで形
成した半田バンプは、計算(設計)通りの高さ(体積)
を持つ。従って、何度もマスクを試作する条件出し作業
は不要となる。また、充填性、転写性が良好であるの
で、一定量の半田ペーストを印刷でき、高さのバラツキ
の小さい半田バンプを形成できるので、フリップチップ
等の電子部品との接続において、安定・確実に接続でき
る。
As described above, the height (volume) of the solder bump formed by the etching mask of the present embodiment is as calculated (designed).
have. Therefore, it is not necessary to perform a condition setting operation for repeatedly producing a mask. In addition, since the filling and transfer properties are good, a certain amount of solder paste can be printed, and solder bumps with small variations in height can be formed, so that when connecting to electronic components such as flip chips, it is stable and reliable. Can connect.

【0086】特に本例では、高さのバラツキやすい寸法
の小さなバンプにおいて、高さバラツキを20%以下に
抑えることができる。更に、本例のマスクは、同一高さ
の半田バンプとするのに、異なる量の半田(半田ペース
ト)を要するパッドが混在しているパッド群(例えば具
体的にはビア部パッドと非ビア部パッドの両方)を持つ
配線基板に適用するのが好ましい。充填性が良好なた
め、必要な量の半田ペーストを十分に充填でき、パッド
の違いに拘らず、高さバラツキが小さい半田バンプを形
成できるからである。
In particular, in this example, the height variation can be suppressed to 20% or less for a small bump having a size that is likely to vary in height. Furthermore, the mask of the present example is a pad group in which pads requiring different amounts of solder (solder paste) are mixed to form solder bumps of the same height (for example, specifically, a via portion pad and a non-via portion). It is preferably applied to a wiring board having both pads. This is because, since the filling property is good, a necessary amount of solder paste can be sufficiently filled, and a solder bump with small height variation can be formed regardless of the difference in the pad.

【0087】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の半田バ
ンプ形成用メタルマスクの発明では、パターン穴の縦断
面形状が略樽形状であるので、充填性に優れるととも
に、メタルマスクを剥す際の転写性に優れており、よっ
て、精密に所望の印刷体積とすることができる。そのた
め、バンプ高さのバラツキを低減でき、例えばフリップ
チップの接合性が向上する。
As described above in detail, in the metal mask for forming a solder bump according to the first aspect of the invention, since the vertical cross-sectional shape of the pattern hole is substantially barrel-shaped, the metal mask is exfoliated with excellent filling properties. In this case, the transferability is excellent, so that a desired print volume can be precisely obtained. Therefore, variations in bump height can be reduced, and for example, the bonding property of a flip chip is improved.

【0089】また、求める半田バンプの高さに対して、
使用するメタルマスクの板厚、透孔径が精度良く計算で
求めることができるので、手間のかかるマスク条件出し
の作業が不要となり、製品開発、製造が容易であり、コ
ストも低減できる。請求項2の半田バンプ形成用メタル
マスクの発明では、メタルマスクのパターン穴は、メタ
ルマスク用のメタル板をその両表面からエッチングして
形成するので、従来のレーザー穴空けマスクや電鋳マス
クと比べても、その製造が容易であり、コストも低減で
きる。
Further, for the required height of the solder bump,
Since the thickness and the diameter of the through-hole of the metal mask to be used can be accurately calculated, the troublesome work of setting the mask conditions is not required, and the product development and manufacturing are easy, and the cost can be reduced. In the invention of the metal mask for forming a solder bump according to claim 2, the pattern hole of the metal mask is formed by etching a metal plate for the metal mask from both surfaces thereof. In comparison, the production is easy and the cost can be reduced.

【0090】請求項3の半田バンプ形成用メタルマスク
の発明では、メタルマスクの厚さが、25〜50μmと
薄いので、小さな半田バンプを形成する場合には、その
体積及び高さのバラツキを抑制して、精密に半田バンプ
を形成することができる。請求項4の半田バンプを有す
る配線基板の発明では、配線基板のパッドの径が150
μm以下で、半田バンプの高さが平均値で70μm以下
と小さい場合でも、その高さのバラツキが平均値の±2
0%の範囲内と少ないので、例えばフリップチップとの
接合性が高くなる。請求項5の半田バンプを有する配線
基板の製造方法の発明では、前記請求項1〜3のメタル
マスクを用いて、半田バンプを形成するので、小さな半
田バンプを形成する場合にも、バンプ高さのバラツキを
少なくすることができる。それによって、例えばフリッ
プチップと接合性が向上する。
According to the third aspect of the present invention, since the thickness of the metal mask is as thin as 25 to 50 μm, when a small solder bump is formed, the variation in volume and height is suppressed. Thus, a solder bump can be formed accurately. According to the invention of the wiring board having the solder bump according to claim 4, the diameter of the pad of the wiring board is 150.
μm or less, and even when the average height of the solder bumps is as small as 70 μm or less, the variation in the height is ± 2 of the average value.
Since it is small within the range of 0%, for example, the bonding property with the flip chip becomes high. In the method of manufacturing a wiring board having solder bumps according to the fifth aspect, the solder bumps are formed using the metal masks according to the first to third aspects. Can be reduced. Thereby, for example, the bonding property with the flip chip is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のメタルマスクによる作用を説明する
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an operation of a metal mask according to the present invention.

【図2】 充填される半田ペーストの体積の設定方法を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for setting a volume of a solder paste to be filled.

【図3】 半田バンプの各部の寸法の関係を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between dimensions of each part of a solder bump.

【図4】 エッチングによりメタルマスクを形成する手
順を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a procedure for forming a metal mask by etching.

【図5】 実施例にかかるフリップチップを示し、
(a)はその平面図、(b)は素子側半田バンプ近傍を
拡大して示す断面図である。
FIG. 5 shows a flip chip according to an embodiment,
(A) is a plan view thereof, and (b) is an enlarged sectional view showing the vicinity of an element-side solder bump.

【図6】 実施例にかかる配線基板を示し、(a)はそ
の平面図、(b)は基板側半田バンプ近傍を拡大して示
す断面図である。
FIGS. 6A and 6B show a wiring board according to an example, in which FIG. 6A is a plan view thereof, and FIG. 6B is an enlarged sectional view showing the vicinity of a substrate-side solder bump;

【図7】 実施例にかかるメタルマスクをエッチングに
より形成する手順を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a procedure for forming a metal mask by etching according to the example.

【図8】 実施例にかかる基板側半田バンプの形成方法
を示す説明図である。す断面図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method of forming a board-side solder bump according to an example. FIG.

【図9】 実験例にかかり、(a)は半田バンプ形成前
の配線基板を示す平面図、(b)は半田バンプ及びその
近傍を示す断面図である。
FIGS. 9A and 9B are plan views showing a wiring board before a solder bump is formed, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a solder bump and the vicinity thereof;

【図10】 従来技術を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a conventional technique.

【図11】 従来技術を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フリップチップ(集積回路チップ,半導体素子) 2…基材 3…素子側半田バンプ 4…素子側パッド 6…配線基板(フリップチップ搭載用配線基板) 8…基板側半田バンプ 9…基板側パッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flip chip (integrated circuit chip, semiconductor element) 2 ... Base material 3 ... Element side solder bump 4 ... Element side pad 6 ... Wiring board (flip chip mounting wiring board) 8 ... Board side solder bump 9 ... Board side pad

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半田バンプを形成するために、配線基板
に対して半田ペーストを印刷する際に用いられるメタル
マスクにおいて、 前記形成する半田バンプに対応したパターン穴の縦断面
形状が、開口端の径より中央部の径が大きい略樽形状で
あることを特徴とする半田バンプ形成用メタルマスク。
1. A metal mask used for printing a solder paste on a wiring board in order to form a solder bump, wherein a vertical cross-sectional shape of a pattern hole corresponding to the solder bump to be formed is an open end. A metal mask for forming a solder bump, wherein the metal mask has a substantially barrel shape having a larger diameter at a central portion than a diameter.
【請求項2】 前記メタルマスクのパターン穴は、該メ
タルマスク用のメタル板をその両表面からエッチングし
て形成されてなることを特徴とする前記請求項1に記載
の半田バンプ形成用メタルマスク。
2. The metal mask for forming a solder bump according to claim 1, wherein the pattern holes of the metal mask are formed by etching a metal plate for the metal mask from both surfaces thereof. .
【請求項3】 前記メタルマスクの厚さが、25〜50
μmであることを特徴とする前記請求項1又は2に記載
の半田バンプ形成用メタルマスク。
3. The method according to claim 1, wherein the metal mask has a thickness of 25 to 50.
3. The metal mask for forming a solder bump according to claim 1, wherein the metal mask has a thickness of μm. 4.
【請求項4】 配線基板のパッドの径が150μm以下
で、かつ該パッド上に形成された半田バンプの高さが平
均値で70μm以下で、その高さのバラツキが該平均値
の±20%の範囲内であることを特徴とする半田バンプ
を有する配線基板。
4. The pad of the wiring board has a diameter of 150 μm or less, and the height of the solder bump formed on the pad is 70 μm or less on average, and the variation in the height is ± 20% of the average value. A wiring board having solder bumps, wherein
【請求項5】 電子部品との接続用の半田バンプを有す
る配線基板の製造方法において、 前記請求項1〜3のいずれかに記載のメタルマスクを用
いて、半田ペーストを配線基板のパッド上に印刷し、加
熱して半田を溶融することにより、前記半田バンプを形
成することを特徴とする半田バンプを有する配線基板の
製造方法。
5. A method of manufacturing a wiring board having solder bumps for connection to an electronic component, wherein a solder paste is formed on a pad of the wiring board by using the metal mask according to claim 1. A method for manufacturing a wiring board having solder bumps, wherein the solder bumps are formed by printing, heating and melting the solder.
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