(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、
上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、
を備える配線基板の製造方法であって、
上記配線基板本体を主面側から見て、上記配線基板本体の各凹部に、上記凹部の開口縁の少なくとも一部及び上記凹部の開口面積のうちの一部を露出させてハンダペーストを印刷する印刷工程と、
上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、
上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、
を備える配線基板の製造方法において、
上記凹部にそれぞれ対応する複数の透孔を有するマスクであって、いずれの透孔も、最も幅狭部分の寸法が対応する上記凹部の開口径よりも小さい形状にされたマスクを、上記配線基板本体の主面上に配置して、上記凹部の開口縁の一部が露出した状態となるように、ハンダペーストを印刷する印刷工程と、
上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、
上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、
を備える配線基板の製造方法において、
上記凹部にそれぞれ対応する複数の透孔を有するマスクであって、いずれの透孔も、対応する上記凹部の開口縁の一部が上記マスクで隠れる形状にされたマスクを、上記配線基板本体の主面上に配置して、上記配線基板本体を主面側から見て、上記凹部の開口縁の少なくとも一部及び上記凹部の開口面積のうちの一部を露出させてハンダペーストを印刷する印刷工程と、
上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の配線基板の製造方法であって、
前記マスクの透孔は、それぞれ前記凹部の開口面積のうち２５％以上が上記マスクで隠れる形状とされていることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法であって、
前記マスクの透孔は、それぞれ前記凹部の開口縁のうち１ヶ所又は２ヶ所が上記マスクで隠れる形状とされていることを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板本体とハンダバンプとを有する配線基板の製造方法に関し、特に、ハンダバンプにボイドを内包し難く、確実にハンダバンプを形成することのできる配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品を搭載したり、他の基板等に接続したりするために、主面上に多数のハンダバンプを形成した配線基板が知られている。
このような配線基板を製造するにあたり、ハンダバンプは、例えば、次のようにして製造される。即ち、図１０（ａ）に示すように、絶縁層１０３と配線層（図示しない）とが複数層積層され、その表面に多数の接続パッド１０５が形成され、更に接続パッド１０５の周縁に掛かるようにしてソルダーレジスト層１０７が形成された配線基板本体１０２を用意する。
【０００３】
次に、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、接続パッド１０５とソルダーレジスト層１０７により囲まれた凹部１０９にそれぞれ対応し、凹部１０９の開口径１０９Ｒよりも径１２２Ｒの大きな透孔１２２が多数形成されたマスク１２１を用意し、配線基板本体１０２の主面１０２Ａ上に配置する。
次に、スクリーン印刷により、図１１（ａ）に示すように、ハンダペースト１１１Ｐをマスク１２１の透孔１２２内及び配線基板本体１０２の凹部１０９内に押し込み、充填する。このとき、ハンダペースト１１１Ｐは、凹部１０９の開口縁１０９Ｃ全体を覆うように凹部１０９に塗布されるが、通常、凹部１０９内に完全に充填されることはなく、凹部１０９内には空気が閉じ込められて、比較的大きな空洞１１０ができる。
【０００４】
その後、マスク１２１を配線基板本体１０２から剥がすと、図１１（ｂ）に示すように、ハンダペースト１１１Ｐが配線基板本体１０２に転写される。ここでも、ハンダペースト１１１Ｐにより塞がれた空洞１１０はそのまま残る。
次に、印刷されたハンダペースト１１１Ｐをリフローすると、図１１（ｃ）に示すように、ハンダバンプ１１１が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハンダペースト１１１Ｐをリフローする際、凹部１０９内に閉じ込められた空気が、完全に抜けずに、ハンダペースト中に巻き込まれてしまい、図１１（ｃ）に示すように、ハンダバンプ１１１にボイドＶＤを内包することがある。また、凹部１０９内に閉じ込められた空気が、リフローの際に熱膨張して、印刷されたハンダペースト１１１Ｐを吹き飛ばしてしまい、飛散したハンダによるショートが発生したり、ハンダ量が不足するなど、所定規格に従ったハンダバンプ１１１が形成されない場合もある。
【０００６】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、ハンダバンプにボイドを内包し難く、所定形状のハンダバンプを確実に形成することのできる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、を備える配線基板の製造方法であって、上記配線基板本体を主面側から見て、上記配線基板本体の各凹部に、上記凹部の開口縁の少なくとも一部及び上記凹部の開口面積のうちの一部を露出させてハンダペーストを印刷する印刷工程と、上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法である。
【０００８】
本発明によれば、印刷工程において、ハンダペーストを配線基板本体に印刷すると、上記配線基板本体を主面側から見て、配線基板本体の凹部の開口縁のうち、少なくとも一部は、ハンダペーストが掛からず露出した状態になる。また、凹部の開口面積のうちの一部は、ハンダペーストが掛かることなく露出する。即ち、従来のように、ハンダペーストが、凹部の開口縁全体を覆うようにして開口全体を塞いで、凹部内に空気を閉じ込めることはない。凹部内に空洞ができても、その空洞は外部につながった状態となる。  このため、その後のリフロー工程において、印刷されたハンダペーストをリフローすると、ハンダペーストが金属層に溶着する際に、凹部内の空気を押し出すようにして濡れ拡がるので、ハンダペースト中に空気が巻き込まれることが少なく、従って、ハンダバンプにボイドを内包し難い。
また、従来のように、ハンダペーストで塞がれた大きな空洞ができないため、凹部内の空気の熱膨張により、ハンダペーストが吹き飛ばされることはない。従って、飛散したハンダによるショートが防止され、凹所内から主面を越えて膨出する所定形状のハンダバンプを確実に形成することができる。
【０００９】
ここで、印刷工程において、ハンダペーストを配線基板本体に印刷する方法としては、マスクを用いたスクリーン印刷（孔版印刷）や、グラビア印刷（凹版印刷）などの他、シリンジ等で直接凹部に印刷するようにしても良い。
また、配線基板本体としては、絶縁層と配線層とを備え、更に、少なくとも底面に金属層が露出する凹部を複数備えていれば良く、例えば、コア基板の片面又は両面に、あるいはコア基板なしで、絶縁層と配線層とを交互に複数層積層した積層配線基板等が挙げられる。また、配線基板本体には、その主面上に入出力端子としてのピンなどが立設されていても良い。
【００１０】
また、少なくとも底面に金属層が露出する凹部としては、例えば、集積回路チップその他の電子部品等を接続するための接続パッドや、配線基板を他の基板に接続するための接続パッドなどの金属層の周囲を、その周縁に若干掛かるように、あるいは周縁の一部又は全周と若干隙間を開けて、ソルダーレジスト層で取り囲んだものが挙げられる。また、配線基板本体の主面にすり鉢状、椀状、筒状などに形成された低位部を有するビアや、このような低位部を有するビアの周囲に、更にソルダーレジスト層を形成して取り囲んだものなども含まれる。
【００１１】
ここで、上記の配線基板の製造方法であって、前記金属層は、前記凹部の底面内に低位部を有し、前記印刷工程は、少なくとも前記凹部の開口縁の一部を露出させるとともに、少なくとも上記低位部の開口縁の一部を露出させて前記ハンダペーストを印刷することを特徴とする配線基板の製造方法とすると好ましい。
【００１２】
凹部が、例えば、低位部を有するビアの周囲に、更にソルダーレジスト層を形成して取り囲んだものからなる場合のように、凹部の底面内に更に低位部を有し、複数段の階段状凹部からなる場合がある。
このような凹部を有する配線基板では、凹部の開口縁のうち、少なくとも一部を露出させるようにハンダペーストを印刷すると、ハンダバンプ内へのボイドの内包やハンダペーストが吹き飛ばされるおそれを抑制することができるものの、凹部の底面内にある低位部全体をハンダペーストが塞ぐと、低位部内に空気が閉じ込められてしまうことがある。低位部内に空気が閉じ込められると、リフローの際に、ハンダペースト内に空気が巻き込まれ、ハンダバンプにボイドを内包したり、この空気が熱膨張してハンダペーストを吹き飛ばして、所定形状のハンダバンプが形成されない危険性が増える。
【００１３】
しかし、上記のように、印刷工程で、低位部の開口縁のうち、少なくとも一部をも露出させるようにハンダペーストを印刷すれば、ハンダペーストが、低位部の開口縁全体を覆うようにして低位部全体を塞いで、低位部内に空気を閉じ込めることはない。また、低位部内に空洞ができても、その空洞は外部につながった状態となる。
従って、リフロー工程で、ハンダバンプにボイドを内包したり、ハンダペーストが吹き飛ばされることなく、所定形状のハンダバンプをより確実に形成することができる。
【００１４】
また、他の解決手段は、主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、を備える配線基板の製造方法において、上記凹部にそれぞれ対応する複数の透孔を有するマスクであって、いずれの透孔も、最も幅狭部分の寸法が対応する上記凹部の開口径よりも小さい形状にされたマスクを、上記配線基板本体の主面上に配置して、上記凹部の開口縁の一部が露出した状態となるように、ハンダペーストを印刷する印刷工程と、上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１５】
本発明によれば、印刷工程において、ハンダペーストは、マスクにより、配線基板本体にスクリーン印刷される。このようにマスクを利用すると、印刷精度良く、また、容易に印刷することができる。
そして、このマスクに形成された透孔は、マスクを配線基板本体の主面上に重ねたとき、凹部にそれぞれ対応し、また、その形状は、最も幅狭部分の寸法が凹部の開口径よりも小さくなっている。
このため、ハンダペーストを配線基板本体に印刷する際、ハンダペーストが凹部の開口縁全体を覆って、開口全体を塞いでしまうことはなく、つまり、配線基板本体の凹部の開口縁のうち少なくとも一部は、ハンダペーストが掛からず、露出した状態になる。従って、凹部内にハンダペーストで覆われた空洞ができたとしても、外部とつながった状態となり、空気が閉じ込められることはない。
【００１６】
従って、リフロー工程において、印刷されたハンダペーストをリフローすると、ハンダペーストが金属層に溶着する際に、凹部内の空気を押し出すようにして濡れ拡がるので、ハンダペースト中に空気が巻き込まれることが少なく、ハンダバンプにボイドを内包し難い。また、凹部内の空気が熱膨張しても、外部と通じているために、ハンダペーストを吹き飛ばすことがないので、ショートが防止され、また、所定形状のハンダバンプを確実に形成することができる。
【００１７】
なお、透孔の形状のうち最も幅狭部分の寸法とは、平行な２直線でその間の距離が最小となるように、透孔の外周縁を挟んだときのこれら２直線間の距離を指す。透孔の形状が円や楕円である場合のように、上記の２直線間の距離の最小となるところが複数存在するときは、そのうちのいずれを最も幅狭部分としても良い。
ここで、マスクとしては、ステンレスやニッケルなどの金属薄板からなるメタルマスクの他、シルク、ナイロン、ポリエステルなどの繊維、あるいはステンレスワイヤなどを平織りにした金属繊維等からなるメッシュマスクなどが挙げられる。
【００１８】
また、他の解決手段は、主面を有する略板形状をなし、少なくとも底面に金属層が露出する凹部が上記主面に複数形成された配線基板本体と、上記金属層に溶着し、上記凹部内から上記主面を越えて膨出するハンダバンプと、を備える配線基板の製造方法において、上記凹部にそれぞれ対応する複数の透孔を有するマスクであって、いずれの透孔も、対応する上記凹部の開口縁の一部が上記マスクで隠れる形状にされたマスクを、上記配線基板本体の主面上に配置して、上記配線基板本体を主面側から見て、上記凹部の開口縁の少なくとも一部及び上記凹部の開口面積のうちの一部を露出させてハンダペーストを印刷する印刷工程と、上記配線基板本体に印刷された上記ハンダペーストをリフローして、上記ハンダバンプを形成するリフロー工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１９】
本発明によれば、印刷工程で用いるマスクに形成された透孔は、マスクを配線基板本体の主面上に重ねたとき、凹部にそれぞれ対応し、凹部の開口縁の一部がマスクに隠れる形状とされている。
このため、ハンダペーストを配線基板本体に印刷する際、ハンダペーストが凹部の開口全体を塞いでしまうことはなく、つまり、上記配線基板本体を主面側から見て、配線基板本体の凹部の開口縁のうち少なくとも一部は、露出した状態になる。また、凹部の開口面積のうちの一部は、ハンダペーストが掛かることなく露出する。従って、ハンダペーストと凹部との間に空気が閉じ込められることはない。
印刷後、リフロー工程において、ハンダペーストは凹部内の空気を押し出しながら濡れ拡がるので、ハンダペースト中に空気が巻き込まれることが少なく、ハンダバンプにボイドを内包し難い。また、凹部内の空気が熱膨張しても、外部と通じているため、ハンダバンプを吹き飛ばすようなことはなく、ショートが防止され、所定形状のハンダバンプを確実に形成することができる。
【００２０】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記マスクの透孔は、それぞれ前記凹部の開口面積のうち２５％以上が上記マスクで隠れる形状とされていることを特徴とする配線基板の製造方法とすると良い。
【００２１】
本発明によれば、印刷工程において、マスクを配線基板本体の主面上に重ねたとき、凹部の開口のうちマスクに隠れる部分の面積が２５％以上である。このため、ハンダペーストを配線基板本体に印刷すると、凹部の開口面積のうち、概略２５％以上の部分が、ハンダペーストが掛からずに露出しているから、ハンダペーストと凹部との間に空気が閉じ込められるのを確実に防止することができる。従って、後のリフロー工程において、ハンダバンプにボイドを内包し難く、また、所定形状のハンダバンプを確実に形成することができる。
【００２２】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記マスクの透孔は、それぞれ前記凹部の開口縁のうち１ヶ所又は２ヶ所が上記マスクで隠れる形状とされていることを特徴とする配線基板の製造方法とすると良い。
【００２３】
印刷工程において、マスクを配線基板本体の主面上に重ねたとき、配線基板本体の凹部の開口縁のうちマスクに隠れる部分が、３ヶ所以上に分断されると、マスクに隠れる各々の凹部の開口面積が微小となる。この場合、ハンダペーストを配線基板本体に印刷する際、ハンダペーストにわずかな流動性があるために、マスクを剥がしたとき、ハンダペーストが流れて凹部全体を塞いでしまうことがある。このようにハンダペーストが凹部全体を塞いでしまうと、従来のように、凹部内部に空気が閉じ込められて、リフローの際、ハンダバンプにボイドを内包したり、あるいは、所定形状のハンダバンプが形成されなかったりする危険性が増える。
【００２４】
しかしながら、本発明では、印刷工程において、マスクを配線基板本体の主面上に重ねたとき、配線基板本体の凹部の開口縁のうちマスクに隠れる部分が、１ヶ所又は２ヶ所としている。
このため、ハンダペーストを配線基板本体に印刷する際、ハンダペーストがその流動性によって多少流れても、凹部全体を塞いでしまうことはなく、凹部内部に空気が閉じ込められることもない。
従って、リフロー工程において、ハンダバンプにボイドを内包し難く、また、所定形状のハンダバンプを確実に形成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１−１）
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る配線基板の製造方法により製造される配線基板１について、図１（ａ）に配線基板本体２の上面２Ａ側から見た平面図を、図１（ｂ）に断面図を、図１（ｃ）に部分拡大断面図を示す。
この配線基板１は、主面としての上面２Ａ及び下面２Ｂを有し、約３０×３０ｍｍの略正方形板状の配線基板本体２と、集積回路チップ（図示しない）を搭載するために、配線基板本体２の上面２Ａの略中央に、略格子状に形成された多数のハンダバンプ１１とを備える。
【００２６】
このうち配線基板本体２は、コア基板（図示しない）の両面に樹脂絶縁層が形成され、樹脂絶縁層の間に配線層が形成されたものである。詳細には、図１（ｃ）に配線基板本体２の上面２Ａ側を示すように、エポキシ樹脂からなる樹脂絶縁層３Ａ，３Ｂ，３Ｃと銅からなる配線層４Ａ，４Ｂ，４Ｃとが交互に積層され、上面２Ａ側の表面の樹脂絶縁層３Ａには、銅からなる多数の接続パッド５（金属層）が形成されている。そして、この接続パッド５の周縁に若干掛かるようにして、ソルダーレジスト層７（厚さ２５μｍ）が形成され、各接続パッド５とソルダーレジスト層７とにより、直径０．１２５ｍｍの略円形状の開口を有する凹部９が、それぞれ構成されている。ハンダバンプ１１は、共晶ハンダ（３７Ｐｂ−６３Ｓｎ）からなり、各凹部９において、その底面に露出する接続パッド５に溶着し、凹部９内から配線基板本体２の上面２Ａを越えて膨出している。一方、配線基板本体２の下面２Ｂには、図１（ｂ）に示すように、この配線基板１を他の配線基板（図示しない）に接続するための電極パッド１０が多数形成されている。
【００２７】
次に、本実施形態に係る配線基板の製造方法で用いるメタルマスクについて、図２を参照しつつ説明する。図２（ａ）はメタルマスク２１の平面図を示し、図２（ｂ）はメタルマスク２１に形成された透孔２２の拡大図を示す。
このメタルマスク２１は、厚さ５０μｍのステンレス板からなり、メタルマスク２１を配線基板本体２の上面２Ａ上に重ねたとき、配線基板本体２に形成された凹部９にそれぞれ対応する透孔２２を多数有する。この透孔２２は、直径１３０〜１５０μｍ、内周角２７０度の略扇形で、角部をＲ面取りした略豆形状をなす。
【００２８】
次に、この配線基板１の製造方法について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
まず、図３（ａ）に部分拡大断面図を示すように、公知の手法により、上記の配線基板本体２を作製する。具体的には、コア基板（図示しない）の両面に樹脂絶縁層３Ａ等と配線層４Ａ等とを交互に複数層積層して、上面２Ａ側（図中上方）の樹脂絶縁層３Ａには、集積回路チップを搭載するための接続パッド５を形成し、また、下面２Ｂ側の樹脂絶縁層（図示しない）には、他の基板に接続するための電極パッド１０を形成する（図１参照）。さらに、上面２Ａ側には、接続パッド５の周縁に若干掛かるようにして、ソルダーレジスト層７を形成する。
【００２９】
一方、配線基板本体２にハンダペースト１１Ｐをスクリーン印刷するために、予め上記のメタルマスク２１を用意しておく。透孔２２を有するメタルマスク２１は、圧延されたステンレス板をエッチングして作製する。
【００３０】
次に、印刷工程において、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、配線基板本体２の上面２Ａ上にメタルマスク２１を位置合わせをして配置する。
その際、図３（ｃ）に示すように、配線基板本体２の上面２Ａ側（図３（ｂ）中上方）から見て、凹部９の開口９Ａ及び開口縁９Ｃの一部は、メタルマスク２１で隠される。具体的には、凹部９の開口面積のうち、約２５％の部分がメタルマスク２１に隠される。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、１ヶ所だけがメタルマスク２１に隠される。
なお、メタルマスク２１の透孔２２のうち最も幅狭部分の寸法２２Ｒは、凹部９の開口径９Ｒよりも小さくされている。
【００３１】
次に、図４（ａ）に示すように、スクリーン印刷法により、メタルマスク２１の上からスキージＳＫを当てて、２５００ポイズの粘度をもつハンダペースト１１Ｐを押し運び、メタルマスク２１の透孔２２内及び配線基板本体２の凹部９内に、ハンダペースト１１Ｐを押し込み、充填する。
その際、ハンダペースト１１Ｐは、メタルマスク２１の透孔２２内には、隙間なく充填されるが、配線基板本体２の凹部９内には、完全に充填されずに空洞ができることが多い。しかし、このときできる空洞は、外部とつながった状態にあるので、従来のように、ハンダペースト１１Ｐと凹部９との間に空気が閉じ込められてしまうことはない。
【００３２】
その後、図４（ｂ）に示すように、メタルマスク２１を配線基板本体２から剥がすと、ハンダペースト１１Ｐは、配線基板本体２に転写される。
この状態においても、凹部９内の空洞は、外部とつながった状態にある。
【００３３】
また、配線基板本体２を上面２Ａ側から見て、ハンダペースト１１Ｐが凹部９全体を塞ぐことはなく、凹部９の開口縁９Ｃのうち一部は、ハンダペースト１１Ｐが掛かることなく露出し、また、凹部９の開口面積のうち、およそ２５％の部分は、ハンダペースト１１Ｐが掛かることなく、露出している。
このようにして、ハンダペースト１１Ｐが配線基板本体２上に印刷される。スクリーン印刷をすると、特に、メタルマスク２１を用いた場合には、印刷時に配線基板本体２に密着し、配線基板本体２の所定の位置にハンダペースト１１Ｐを塗布するとともに、ハンダペースト１１Ｐが横へ流れ出すのを防止する効果が高いので、印刷精度が特に高い。
【００３４】
次に、リフロー工程において、図４（ｃ）に示すように、印刷されたハンダペースト１１Ｐを、１８３℃以上（最高２１５℃）で１２０秒間加熱して、ハンダバンプ１１を形成する。
リフローされたハンダペースト１１Ｐは、凹部９内の空気を押し出すようにして凹部９内全体に濡れ拡がる。そして、ハンダペースト１１Ｐは、接続パッド５に溶着し、凹部９内から配線基板本体２の上面２Ａを越えて膨出して、ハンダバンプ１１となる。このとき、上記のように、ハンダペースト１１Ｐと凹部９によって塞がれた大きな空洞は存在しないので、ハンダバンプ１１に多数のボイドを内包することはない。
リフロー工程後、配線基板１を洗浄して、配線基板１が完成する。
【００３５】
なお、ハンダペースト１１Ｐの粘度については、メタルマスク２１の透孔２２の形状や、透孔２２内及び配線基板本体２の凹部９内に充填するハンダペースト１１Ｐの量などを考慮して適宜調整する。粘度が低すぎると、メタルマスク２１を配線基板本体２から剥がしたときに、ハンダペースト１１Ｐが流れて配線基板本体２の上面２Ａに濡れ拡がり、隣接する接続パッド５と繋がってショートを起こすことがある。一方、粘度が高すぎると、ハンダペースト１１Ｐを透孔２２及び凹部９内に上手く充填することが難しくなり、所定量のハンダペースト１１Ｐが充填されなかったり、充填時に空気が巻き込まれ易くなったりする。
【００３６】
（実施形態１−２，３，４，５，６）
ここで、メタルマスクの透孔の形状のみを変更した実施形態１−２〜１−６について、図５（ａ）〜（ｅ）を参照しつつ説明する。
上記実施形態１−１で用いたメタルマスク２１の透孔２２の形状以外に、例えば、図５に示す透孔の形状が挙げられる。図５は、配線基板本体２の凹部９にメタルマスクの透孔２２Ａ〜２２Ｅを重ねたときの状態を示し、破線部は、凹部９の開口縁９Ｃのうちメタルマスクに隠れた部分を示す。なお、図５（ａ）は実施形態１−２、図５（ｂ）は実施形態１−３、図５（ｃ）は実施形態１−４、図５（ｄ）は実施形態１−５、図５（ｅ）は実施形態１−６でそれぞれ用いるメタルマスクの透孔２２Ａ〜２２Ｅの形状を示す。
【００３７】
ここで、実施形態１−２に係るメタルマスクの透孔２２Ａは、略半円の角部がＲ面取りされた形状をなし、最も幅狭部分の寸法２２ＡＲは、凹部９の開口径９Ｒよりも小さくされている。また、透孔２２Ａの形状は、配線基板本体２の凹部９の開口９Ａの一部、具体的には開口面積のうち２５％以上の部分が、メタルマスクで隠れる形状とされている。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、１ヶ所だけがメタルマスクに隠れる形状とされている。
【００３８】
実施形態１−３に係るメタルマスクの透孔２２Ｂは、略円形状をなし、略円形の開口縁９Ｃとその中心がずれた位置になるよう配置される。また、配線基板本体２の凹部９の開口９Ａの一部、具体的には開口面積のうち２５％以上の部分が、メタルマスクで隠れる形状とされている。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、１ヶ所だけがメタルマスクに隠れる形状とされている。
【００３９】
実施形態１−４に係るメタルマスクの透孔２２Ｃは、角部がＲ面取りされた２つの略半円の透孔が弦側を所定間隔を開けて対向して配置された形状をなす。また、配線基板本体２の凹部９の開口９Ａの一部、具体的には開口面積のうち２５％以上の部分が、メタルマスクで隠れる形状とされている。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、２ヶ所だけがメタルマスクに隠れる形状とされている。
【００４０】
実施形態１−５に係るメタルマスクの透孔２２Ｄは、略長方形の角部がＲ面取りされた形状をなし、最も幅狭部分の寸法２２ＤＲは、凹部９の開口径９Ｒよりも小さくされている。また、透孔２２Ｄの形状は、配線基板本体２の凹部９の開口９Ａの一部、具体的には開口面積のうち２５％以上の部分が、メタルマスクで隠れる形状とされている。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、２ヶ所だけがメタルマスクに隠れる形状とされている。
【００４１】
実施形態１−６に係るメタルマスクの透孔２２Ｅは、略円の周縁のうち対向する２ヶ所の部分が内側に膨出し、角部がＲ面取りされた略分銅形状をなし、最も幅狭部分の寸法２２ＥＲは、凹部９の開口径９Ｒよりも小さくされている。また、透孔２２Ｅの形状は、配線基板本体２の凹部９の開口９Ａの一部、具体的には開口面積のうち２５％以上の部分が、メタルマスクで隠れる形状とされている。また、凹部９の開口縁９Ｃのうち、２ヶ所だけがメタルマスクに隠れる形状とされている。
【００４２】
上記透孔２２Ａ〜２２Ｅを有するメタルマスクを用いて、前述したようにして配線基板１を製造しても、上記実施形態１−１の場合と同様に、印刷工程において、凹部９内に空気を閉じ込めることなく、ハンダペースト１１Ｐを透孔２２Ａ〜２２Ｅ内及び凹部９内に印刷することができる。
従って、リフロー工程において、ハンダバンプ１１にボイドを内包し難く、所定形状のハンダバンプ１１を確実に形成することができる。
【００４３】
なお、透孔の形状については、上記実施形態１−１〜１−６（図２及び図５参照）のように、角部を有しないのが好ましい。角部が存在すると、印刷工程において、所定量のハンダペースト１１Ｐを透孔内及び凹部９内に充填することができなかったり、メタルマスクを配線基板本体２から剥がすときに、透孔内に充填されたハンダペースト１１Ｐが、配線基板本体２に所定量転写されないことがあるからである。
【００４４】
上記製造方法により製造した配線基板１について、凹部９の開口９Ｒのうちマスクで隠れる部分の面積とハンダバンプ１１の不良との関係について調査した。図３及び図５（ｄ）に示す透孔２２，２２Ｄを有するメタルマスクを用いた実施形態１−１及び１−５で製造した配線基板１について、それぞれハンダバンプ１１の不良数及び配線基板１の不良数を調査した。
また、比較形態として、従来のように、直径０．１４ｍｍの略円形の透孔を有するメタルマスクを用いて、ハンダペースト１１Ｐの印刷時に、ハンダペースト１１Ｐが配線基板本体２の凹部９全体を塞ぐように印刷して製造された配線基板１についても同様に調査した。なお、比較形態に用いた配線基板本体２は、本実施形態と同様であり、また、ハンダペースト１１Ｐの組成及びその充填量も本実施形態と同様である。
測定試料とした配線基板数は各１０ヶであり、各配線基板当たり５００ヶのハンダバンプ１１、従って、５０００ヶのハンダバンプ１１についてそれぞれ調査し、各配線基板中１ヶでもハンダバンプ１１の不良があった配線基板１は不良とした。その結果をまとめて表１に示す。
【００４５】
【表１】
0003774077.tif 000002
【００４６】
上記表１から判るように、実施形態１−１及び１−５では、印刷工程において、配線基板本体２にメタルマスクを重ねたとき、配線基板本体２に形成された凹部９の開口のうち２５％がメタルマスクで隠される。これに対し、比較形態では、凹部９の開口９Ａ全体が透孔から露出している。
いずれの実施形態１−１，５も、ボイドを内包したり、所定の形状に形成されなかったりしたハンダバンプ１１の不良数は、測定数各５０００ヶ中、０ヶ又は３ヶとごく僅かである。また、配線基板単位でみた不良数も、測定試料数１０ヶ中、０ヶ又は１ヶと僅かしかない。これに対し、比較形態では、ハンダバンプ１１の不良数が１３５ヶ、配線基板単位でみると８ヶと不良数が極端に多い。
【００４７】
このように、実施形態と比較形態の間で、ハンダバンプ１１及び配線基板１の不良数に大きな差異が生じたのは、実施形態では、印刷工程の際に、ハンダペースト１１と凹部９の間に空気が閉じ込められないのに対し、比較形態では、ハンダペースト１１Ｐが凹部９全体を覆うように塗布されて、ハンダペースト１１Ｐと凹部９の間に空気が閉じ込められてしまうことに起因する。そして、この閉じ込められた空気が、後のリフロー工程で、ハンダペースト中に巻き込まれてボイドとなったり、その熱膨張でハンダペーストを吹き飛ばすなどするものと考えられる。
【００４８】
以上のように、本実施形態１の配線基板の製造方法により配線基板１を製造すれば、ハンダペースト１１Ｐは、凹部９の開口縁９Ｃの一部が露出するようにして、塗布されるので、凹部９内に空洞ができても、外部とつながった状態になる。
また、メタルマスクを用いて、スクリーン印刷をしているので、印刷精度良く、容易に印刷することができる。
【００４９】
また、実施形態１−３，４を除く実施形態１−１，２，５，６（図２、図５参照）では、メタルマスクの透孔２２，２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｅの形状は、最も幅狭部分の寸法２２Ｒ，２２ＡＲ，２２ＤＲ，２２ＥＲが、凹部９の開口径９Ｒよりも小さくなっているので、印刷工程において、ハンダペースト１１Ｐが凹部９全体を塞ぐことはない。
また、いずれの実施形態１−１〜１−６も、透孔２２等の形状は、メタルマスクを配線基板本体２の上面２Ａ上に重ねたとき、凹部９の開口９Ａの一部がメタルマスクに隠れる形状とされているので、印刷工程において、ハンダペースト１１Ｐが凹部９全体を塞ぐことはない。さらに、凹部９の開口９Ａのうちメタルマスクに隠れる部分の面積が２５％以上であるので、凹部９の開口面積のうち、概略２５％以上の部分はハンダペースト１１Ｐが掛からずに露出している。また、いずれの透孔２２等の形状も、凹部９の開口縁９Ｃのうちメタルマスクに隠れる部分が、１ヶ所又は２ヶ所とされているので、印刷工程において、ハンダペースト１１Ｐがその流動性によって多少流れても、凹部９全体を塞ぐことはない。
【００５０】
従って、印刷後のリフロー工程において、ハンダペースト１１Ｐ中に空気が巻き込まれてハンダバンプ１１にボイドを内包したり、あるいは、凹部９内の空気が熱膨張してハンダペースト１１Ｐを吹き飛ばし、ショートを生じさせたりすることはなく、所定形状のハンダバンプ１１を確実に形成することができる。
【００５１】
（実施形態２）
次いで、実施形態２について、図６及び図７を参照しつつ説明する。
本実施形態で製造する配線基板３１（図７（ｃ）参照）は、凹部３９が、配線基板本体３２の上面３２Ａに形成されたすり鉢状の低位部３６を有するビア３５（金属層）からなる点が、上記実施形態１の配線基板１と異なる。従って、上記実施形態１と同様な部分の説明は省略または簡略化する。
【００５２】
本実施形態で製造される配線基板３１は、主面としての上面３２Ａ及び下面（図示しない）を有する略板形状の配線基板本体３２と、多数のハンダバンプ４１とを備える。
配線基板本体３２のうち上面３２Ａ側には、図６（ａ）にその部分拡大断面図を示すように、樹脂絶縁層３３Ａ，３３Ｂと配線層３４Ｂとが交互に積層され、上面３２Ａ側の表面の樹脂絶縁層３３Ａには、すり鉢状の低位部３６を有するビア３５（金属層）が多数形成されている。そして、この低位部３６自体が配線基板本体の凹部３９となり、内面全面に金属層が露出する凹部３９を構成している。
一方、図７（ｃ）に示すように、ハンダバンプ４１は、配線基板本体３２に形成されたビア３５全体に溶着し、凹部３９内から配線基板本体３２の上面３２Ａを越えて膨出して形成される。
【００５３】
次に、この配線基板３１の製造方法について説明する。
本実施形態の配線基板３１は、上記実施形態１と同様にして製造される。即ち、まず、図６（ａ）に示すように、公知の手法により、上記配線基板本体３２を作製する。
次に、印刷工程において、図６（ｂ）に示すように、配線基板本体３２の上面３２Ａ上にメタルマスク５１を位置合わせをして配置する。このメタルマスク５１は、図６（ｃ）に示すように、配線基板本体３２の凹部３９に対応した多数の透孔５２を有し、透孔５２の形状は、図５（ｂ）に示す上記実施形態１−３と同様の形状である。また、メタルマスク５１を配線基板本体３２に重ねると、凹部３９の開口３９Ａ及び開口縁３９Ｃの一部は、メタルマスク５１で隠される。具体的には、凹部３９の開口面積のうち、２５％以上の部分がメタルマスク５１に隠され、また、凹部３９の開口縁３９Ｃのうち、１ヶ所だけがメタルマスク５１に隠される。
【００５４】
次に、図７（ａ）に示すように、スクリーン印刷法により、メタルマスク５１の透孔５２内及び配線基板本体３２の凹部３９内に、ハンダペースト４１Ｐを押し込み、充填する。
その後、図７（ｂ）に示すように、メタルマスク５１を配線基板本体３２から剥がすと、ハンダペースト４１Ｐは、配線基板本体３２に転写される。
次に、リフロー工程において、図７（ｃ）に示すように、印刷されたハンダペースト４１Ｐを、１８３℃以上（最高２１５℃）で１２０秒間加熱して、ハンダバンプ４１を形成する。
リフロー工程後、配線基板３１を洗浄して、配線基板３１が完成する。
【００５５】
本実施形態においても、上記実施形態１と同様に、印刷工程（図７（ｂ）参照）では、配線基板本体３２の上面３２Ａ側から見て、凹部３９の開口縁３９Ｃのうち一部は、ハンダペースト４１Ｐが掛かることなく露出し、また、凹部３９の開口面積のうち、およそ２５％以上の部分は、ハンダペースト４１Ｐが掛かることなく露出する。このとき、凹部３９内に空気が閉じ込められることはない。
【００５６】
従って、印刷後のリフロー工程において、ハンダペースト４１Ｐ中に空気を巻き込んで、ハンダバンプ４１にボイドを内包したり、あるいは、凹部３９内の空気が熱膨張してハンダペースト４１Ｐを吹き飛ばし、ショートを生じさせたりすることはなく、所定形状のハンダバンプ４１を確実に形成することができる。
【００５７】
（実施形態３）
次いで、実施形態３について、図８及び図９を参照しつつ説明する。
本実施形態で製造する配線基板６１（図９（ｃ）参照）は、凹部６９が、配線基板本体６２の上面６２Ａに形成されたすり鉢状の低位部６６を有するビア６５（金属層）と、このビア６５の周縁に若干掛かるようにして形成されたソルダーレジスト層６７とによって構成される。即ち、凹部６９は、凹部６９の底面内に更に低位部６６を有する階段状凹部６９である点が、上記各実施形態１，２の配線基板１，３１と異なる。従って、上記各実施形態１，２と同様な部分の説明は省略または簡略化する。
【００５８】
本実施形態で製造される配線基板６１は、主面としての上面６２Ａ及び下面（図示しない）を有する略板形状の配線基板本体６２と、多数のハンダバンプ７１とを備える。
配線基板本体６２のうち上面６２Ａ側には、図８（ａ）にその部分拡大断面図を示すように、樹脂絶縁層６３Ａ，６３Ｂと配線層６４Ａ，６４Ｂとが交互に積層され、上面６２Ａ側の表面の樹脂絶縁層６３Ａには、開口が略円形状のすり鉢状の低位部６６を有するビア６５（金属層）が多数形成されている。そして、この低位部６６を有するビア６５の周縁に若干掛かるようにして、ソルダーレジスト層６７が形成されている。従って、配線基板本体６２の凹部６９は、略円形状の開口６９Ａを有し、更にその底面内には開口が略円形状の低位部６６を有する階段状の凹部６９となっている。
一方、図９（ｃ）に示すように、ハンダバンプ７１は、各凹部６９において、低位部６６を有するビア６５に溶着し、凹部６９内から配線基板本体６２の上面６２Ａを越えて膨出して形成される。
【００５９】
次に、この配線基板６１の製造方法について説明する。
本実施形態の配線基板６１は、上記実施形態１と同様にして製造される。即ち、まず、図８（ａ）に示すように、公知の手法により、上記配線基板本体６２を作製する。
次に、印刷工程において、図８（ｂ）に示すように、配線基板本体６２の上面６２Ａ上にメタルマスク８１を位置合わせをして配置する。このメタルマスク８１は、図８（ｃ）に示すように、配線基板本体６２の凹部６９に対応した多数の透孔８２を有し、透孔８２の形状は、図５（ｄ）に示す上記実施形態１−５と同様の形状である。透孔８２のうち、最も幅狭部分の寸法８２Ｒは、凹部６９の開口径６９Ｒよりも小さく、更には、凹部６９内の低位部６６の開口径６６Ｒよりも小さくされている。また、メタルマスク８１を配線基板本体６２に重ねると、凹部６９の開口６９Ａ及び開口縁６９Ｃの一部は、メタルマスク８１で隠される。具体的には、凹部６９の開口面積のうち、２５％以上の部分がメタルマスク８１に隠され、また、凹部６９の開口縁６９Ｃのうち、２ヶ所だけがメタルマスク８１に隠される。さらに、凹部６９内の低位部６６の開口縁６６Ｃの一部も、２ヶ所だけメタルマスク８１で隠される。
【００６０】
次に、図９（ａ）に示すように、スクリーン印刷法により、メタルマスク８１の透孔８２内及び配線基板本体６２の凹部６９内に、ハンダペースト７１Ｐを押し込み、充填する。
その後、図９（ｂ）に示すように、メタルマスク８１を配線基板本体６２から剥がすと、ハンダペースト７１Ｐは、配線基板本体６２に転写される。
次に、リフロー工程において、図９（ｃ）に示すように、印刷されたハンダペースト７１Ｐを、１８３℃以上（最高２１５℃）で１２０秒間加熱して、ハンダバンプ７１を形成する。
リフロー工程後、配線基板６１を洗浄して、配線基板６１が完成する。
【００６１】
本実施形態においても、上記各実施形態１，２と同様に、図９（ｂ）に示すように、印刷工程では、配線基板本体６２の上面６２Ａ側から見て、凹部６９の開口縁６９Ｃのうち一部、更には凹部６９内にある低位部６６の開口縁６６Ｃの一部も、ハンダペースト７１Ｐが掛かることなく露出し、また、凹部６９の開口面積のうち、およそ２５％以上の部分は、ハンダペースト７１Ｐが掛かることなく露出する。このとき、凹部６９内に空気が閉じ込められることはなく、また、凹部６９内の低位部６６内にも空気が閉じ込められることはなく、空洞ができても、外部に通じた状態にある。
【００６２】
従って、印刷後のリフロー工程において、ハンダペースト７１Ｐ中に空気を巻き込んで、ハンダバンプ７１にボイドを内包したり、あるいは、凹部６９内の空気が熱膨張してハンダペースト７１Ｐを吹き飛ばし、ショートを生じさせたりすることはなく、所定形状のハンダバンプ７１を確実に形成することができる。
【００６３】
以上において、本発明を各実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記各実施形態では、凹部９，３９，６９の開口９Ａ，３９Ａ，６９Ａの形状はいずれも略円形状とされているが、楕円形状、矩形状など略円形状以外の形状としても良い。
【００６４】
また、上記各実施形態では、主面（上面２Ａ，３２Ａ，６２Ａ）に形成された凹部９，３９，６９が、同一形状に統一された配線基板本体２，３２，６２をそれぞれ示したが、形状の異なる複数種の凹部を備える配線基板本体を用いても良い。
また、上記各実施形態では、メタルマスク２１，５１，８１等に形成された透孔２２，５２，８２等が、同一形状に統一されたものをそれぞれ示したが、配線基板本体の主面における凹部同士の位置関係や凹部の形状等を考慮して、形状の異なる複数種の透孔を備えるマスクを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係り、配線基板を示す図であり、（ａ）は上面から見た平面図を示し、（ｂ）は断面図を示し、（ｃ）は上面側の部分拡大断面図を示す。
【図２】実施形態１に係り、メタルマスクを示す図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は透孔の拡大図を示す。
【図３】実施形態１に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は配線基板本体を示し、（ｂ）は配線基板本体にメタルマスクを配置した状態を示し、（ｃ）はメタルマスクを配置した状態で、配線基板本体の上面側から見た図を示す。
【図４】実施形態１に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はハンダペーストを充填した状態を示し、（ｂ）は配線基板本体にハンダペーストが転写された状態を示し、（ｃ）はハンダバンプが形成された状態を示す。
【図５】実施形態１に係り、メタルマスクの透孔の形状を示す図であり、（ａ）は実施形態１−２、（ｂ）は実施形態１−３、（ｃ）は実施形態１−４、（ｄ）は実施形態１−５、（ｅ）は実施形態１−６でそれぞれ用いるメタルマスクの透孔の形状を示す。
【図６】実施形態２に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は配線基板本体を示し、（ｂ）は配線基板本体にメタルマスクを配置した状態を示し、（ｃ）はメタルマスクを配置した状態で、配線基板本体の上面側から見た図を示す。
【図７】実施形態２に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はハンダペーストを充填した状態を示し、（ｂ）は配線基板本体にハンダペーストが転写された状態を示し、（ｃ）はハンダバンプが形成された状態を示す。
【図８】実施形態３に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は配線基板本体を示し、（ｂ）は配線基板本体にメタルマスクを配置した状態を示し、（ｃ）はメタルマスクを配置した状態で、配線基板本体の上面側から見た図を示す。
【図９】実施形態３に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はハンダペーストを充填した状態を示し、（ｂ）は配線基板本体にハンダペーストが転写された状態を示し、（ｃ）はハンダバンプが形成された状態を示す。
【図１０】従来技術に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は配線基板本体を示し、（ｂ）は配線基板本体にマスクを配置した状態を示し、（ｃ）はハンダペーストを充填した状態を示し、（ｃ）はマスクを配置した状態で、配線基板本体の上面側から見た図を示す。
【図１１】従来技術に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はハンダペーストを充填した状態を示し、（ｂ）は配線基板本体にハンダペーストが転写された状態を示し、（ｃ）はハンダバンプが形成された状態を示す。
【符号の説明】
１，３１，６１              配線基板
２，３２，６２              配線基板本体
２Ａ，３２Ａ，６２Ａ        （配線基板本体の）上面（主面）
５                          接続パッド（金属層）
３５，６５                  ビア（金属層）
９，３９，６９              凹部
９Ａ，３９Ａ，６９Ａ        （凹部の）開口
９Ｃ，３９Ｃ，６９Ｃ        （凹部の）開口縁
９Ｒ，６９Ｒ                （凹部の）開口径
１１Ｐ，４１Ｐ，７１Ｐ      ハンダペースト
１１，４１，７１            ハンダバンプ
２１，５１，８１            メタルマスク
２２，５２，８２            （メタルマスクの）透孔
２２Ｒ，８２Ｒ              （透孔の）最も幅狭部分の寸法
【図１】
0003774077.tif 000003
【図２】
0003774077.tif 000004
【図３】
0003774077.tif 000005
【図４】
0003774077.tif 000006
【図５】
0003774077.tif 000007
【図６】
0003774077.tif 000008
【図７】
0003774077.tif 000009
【図８】
0003774077.tif 000010
【図９】
0003774077.tif 000011
【図１０】
0003774077.tif 000012
【図１１】
0003774077.tif 000013