CN103391820A - 液体材料的涂布方法、涂布装置及程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可高精度地修正吐出量的变化且使涂布形状或圆角形状稳定的涂布方法、涂布装置及程序。解决手段：是利用毛细管现象填充从吐出装置吐出的液体材料的液体材料的涂布方法，包括：由连续的多个涂布区域所构成的涂布图案制作工序；制作多个以规定的比率将多个休止脉冲组合于一个吐出脉冲与而成的循环，并分配至各个涂布区域的工序；以所分配的循环对各个涂布区域实施涂布的工序；以预先设定的修正周期，测量在修正周期的时间点上的吐出量，并算出吐出量的修正量的修正量算出工序；以及根据由修正量算出工序所算出的修正量，对于1个以上的循环，调整相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的比率的工序；将休止脉冲的长度设定为与吐出脉冲的长度相比充分短的液体材料的涂布方法以及装置和程序。

Description

液体材料的涂布方法、涂布装置及程序

技术领域

本发明涉及一种利用毛细管现象将从吐出装置吐出的液体材料填充至基板与载置于其上的工件的间隙的液体材料的涂布方法、涂布装置及程序，特别是涉及在半导体封装的底部填充（underfill）工序中可以不改变吐出装置的移动速度而可以修正吐出量的变化并且使涂布形状稳定的方法、装置及程序。

再有，本说明书中，所谓“吐出量”是指在一次吐出中从喷嘴排出的液体材料的量，所谓“涂布量”是指在进行多次吐出的一定的范围（例如涂布图案或涂布区域）内所需要的液体材料的量。

背景技术

作为半导体芯片的安装技术之一，存在称为倒装芯片（Flip Chip）方式的技术。倒装芯片方式中，在半导体芯片30的表面形成突起状电极（凸块）31，并将其直接连接于基板29上的电极垫32。

在倒装芯片封装中，为了防止因半导体芯片30与基板29的热膨胀系数之差所产生的应力集中于连接部33而破坏连接部33，在半导体芯片30与基板29的间隙填充树脂来加强连接部33。将该工序称为底部填充（参照图7）。

底部填充工序通过沿着半导体芯片30的外周涂布液状树脂34，利用毛细管现象将树脂34填充至半导体芯片30与基板29的间隙，之后，利用烤箱等进行加热而使树脂34固化来进行。

在底部填充工序中，需要考虑随着时间经过的树脂材料的粘度变化。其原因在于，存在如果粘度变高则来自材料吐出口的吐出量减少，另外，毛细管现象变得不充分，使适当量的材料未填充至间隙的问题。粘度变化激烈的工序中，例如，在经过6小时后，也存在吐出量减少10%以上的情况。因此，需要修正粘度的随时间变化所伴随的吐出量的变化。

然而，对于底部填充工序所使用的树脂材料的填充而言，一般来说，使用分配器（dispenser）。作为该分配器的一种，存在从喷嘴喷射并吐出液体材料的小滴的喷射（jet）式分配器。

使用喷射式分配器实施底部填充工序的方法，例如，由日本特开2004-344883号（专利文献1）所公开。即，在专利文献1中公开有使用喷射式分配器将粘性材料吐出至基板上的方法，其包括：准备应吐出的粘性材料的总体积以及吐出总体积的粘性材料的长度；以将多个粘性材料液滴涂布于重量计上的方式动作；生成表示涂布于重量计上的多个粘性材料液滴的重量的反馈信号；以遍及长度地吐出总体积的粘性材料的方式求出分配器与基板之间的最大相对速度。

另外，在专利文献1中，该方法进一步包括：求出多个液体材料液滴的各自的体积；求出为了与总体积大致相等所需要的液滴的总数；求出为了遍及长度将粘性材料液滴大致均匀地分配所需要的各液滴间距离；以及为了以最大相对速度遍及长度地吐出总体积的粘性材料而求出从分配器吐出粘性材料液滴的比率（rate）值。

接着，如果进行底部填充，则在半导体芯片30的侧面与基板29所形成的角部产生由液状树脂34所填满的圆角（fillet）部分35。将该圆角部分35称为圆角（参照图8）。如果圆角35未均匀地形成，则存在圆角35成为空气从小的部位进入而卷入气泡的原因，或者直至涂布对象芯片30的周边的涂布禁止区域而使树脂34露出，或者成为加热固化时的半导体芯片34的破损的原因等的不良状况。因此，圆角35需要以一定的宽度36和高度37均匀地形成。

作为未均匀地形成圆角35的原因，可以列举因凸块31的配置的疏密所引起的浸透程度的不同。一般来说，凸块31的配置较密的部位，液状树脂34的浸透快，凸块31的配置较疏的部位，液状树脂34的浸透慢。因此，如果进行一定量的涂布，则由于上述那样的浸透程度的不同，形成不均匀的宽度36或高度37的圆角35，从而产生圆角35的形状的混乱。

作为未均匀地形成圆角35的另一个原因，可以列举涂布动作中的速度变化。在以L字或U字等移动方向变化的轨迹进行涂布的情况下，为了在角部（方向转换部）转换方向，必须减速。另外，在动作开始或动作结束时同样需要减速。这是作为器械所无法避免的状况。因此，如果进行一定量的涂布，则在角部或起始结束点部的涂布量增加，从而产生圆角35的形状的混乱。

此外，在底部填充工序中，作为涂布液体材料的技术，存在例如以下所列举的技术。

在专利文献2中，公开有制作所期望的涂布图案，一边使喷嘴与工件相对移动一边从喷嘴吐出液体材料，从而对工件涂布所规定的涂布量的液体材料的方法，该方法包括：将发射吐出脉冲或休止脉冲的次数规定为总脉冲数，其中为了达成涂布量而规定所需要的吐出脉冲数，将剩余的规定为休止脉冲数的工序；以预先设定的修正周期，测量在修正周期的时间点上的来自喷嘴的吐出量，并算出吐出量的修正量的工序；以及根据所算出的修正量来调整吐出脉冲数与休止脉冲数的工序。

在专利文献3中，公开有一种液体材料的填充方法，其是利用毛细管现象将从吐出装置吐出的液体材料填充至基板与载置于其上的工件的间隙的方法，包括：制作由连续的多个涂布区域所构成的涂布图案的工序；将多个以规定的比率组合吐出脉冲数与休止脉冲数而成的吐出循环分配至各个涂布区域的工序；以及以预先设定的修正周期，测量在修正周期的时间点上的来自吐出装置的吐出量，并算出吐出量的修正量的工序，进一步包括由根据所算出的修正量来调整涂布图案所包括的吐出脉冲与休止脉冲的数量的工序以及/或者不改变各个涂布区域中的每单位时间的吐出量而调整至少一个涂布区域以及与该涂布区域连接的另一个或二个涂布区域的长度的工序所构成的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-344883号公报

专利文献2：日本特开2009-190012号公报

专利文献3：国际公开第2010/147052号小册子

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中，为了遍及长度地均匀地吐出，需要求出液滴的数量或各液滴的间隔的步骤，在该步骤中，由于通过计算各种参数而求出，因此存在该计算时产生较多的误差的问题。另外，为了谋求均匀化，需要使一个一个的液滴的大小一致，因此存在需要特别的机构的问题。

另外，在专利文献1中以使喷嘴与工件的相对速度可变为前提求出用于遍及长度地均匀地吐出的最大相对速度。然而，如果相对速度发生变化，则会产生处理时间发生变化，每小时的处理数量不一定的问题。而且，在求出最大相对速度而在一个涂布图案中将液滴均匀地分配的方法中，难以进行对应于凸块的配置或芯片的角部的涂布，而且存在圆角形状混乱的担忧。

专利文献2是通过吐出脉冲与休止脉冲的组合来控制涂布量的发明，但是在实行修正而改变吐出脉冲数与休止脉冲数的比例的情况下，存在在涂布图案的终点产生所期望的脉冲类别与修正后所分配的脉冲类别未顺利地相符的问题的情况。例如，在涂布图案的终点应设定吐出脉冲的情况下，如果通过修正而设定休止脉冲，则吐出量会产生一些偏差。

在专利文献3中，除了由于调整脉冲数所引起的与专利文献2相同的问题之外，还有由于调整涂布区域的长度所引起的问题。即，由于如果改变涂布区域的长度则涂布形状发生变化的条件变化，从而使液体材料变得剩余或不足，存在未均匀地形成圆角的情况。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够解决上述问题，并能够高精度地修正吐出量的变化，使涂布形状或圆角形状稳定的涂布方法、涂布装置及程序。

解决问题的技术手段

发明人在解决上述问题之时，在使用吐出脉冲与休止脉冲的涂布方法中，发现了休止脉冲的长度与吐出量的修正的精度存在相关，从而完成了本发明。

即，第1发明是一种液体材料的涂布方法，其特征在于，利用毛细管现象将从吐出装置吐出的液体材料填充至基板与载置于其上的工件的间隙，包括：由连续的多个涂布区域所构成的涂布图案制作工序；循环分配工序，制作多个以规定的比率将多个休止脉冲组合于一个吐出脉冲而成的循环，并分配至各个涂布区域；涂布工序，以所分配的循环对各个涂布区域实施涂布；修正量算出工序，以预先设定的修正周期，测量在修正周期的时间点上的来自吐出装置的吐出量，并算出吐出量的修正量；以及吐出量调整工序，根据由所述修正量算出工序所算出的修正量，对于一个以上的循环，调整相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的比率；将休止脉冲的长度设定为与吐出脉冲的长度相比充分短。

第2发明的特征在于，在第1发明中，休止脉冲的长度为吐出脉冲的长度的二十分之一以下。

第3发明的特征在于，在第1或第2发明中，在所述循环分配工序中，对各个循环分配相同长度的吐出脉冲和相同长度的休止脉冲。

第4发明的特征在于，在第1至第3发明的任意一个发明中，在所述吐出量调整工序中，不改变吐出脉冲和休止脉冲的长度。

第5发明的特征在于，在第1至第4发明的任意一个发明中，在所述吐出量调整工序中，不改变涂布图案的全长以及各个涂布区域的长度。

第6发明的特征在于，在第1至第5发明的任意一个发明中，在所述吐出量修正工序中，不改变吐出装置与工件的相对移动速度而进行吐出量的修正。

第7发明的特征在于，在第1至第6发明的任意一个发明中，在所述修正量算出工序之前的工序中，设定判断是否进行修正的允许范围，在超过允许范围的情况下实行修正。

第8发明的特征在于，在第1至第7发明的任意一个发明中，所述修正周期基于使用者作为修正周期而输入的时间信息、工件的片数、或者基板的片数而设定。

第9发明的特征在于，在第1至第8发明的任意一个发明中，在所述吐出量调整工序中，对于多个循环，调整相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的比率。

第10发明是一种涂布装置，其特征在于，具备：液体材料供给部，供给液体材料；吐出装置，具有吐出液体材料的吐出口；测量部，测量从吐出口吐出的液体材料的量；驱动机构，使吐出口与工件相对移动；以及控制部，控制它们的动作；使控制部实施第1至第9发明的任意一个发明所涉及的涂布方法。

第11发明是一种程序，其特征在于，在具备供给液体材料的液体材料供给部、具有吐出液体材料的吐出口的吐出装置、测量从吐出口吐出的液体材料的量的测量部、使吐出口与工件相对移动的驱动机构、以及控制它们的动作的控制部的涂布装置中，使控制部实施第1至第9发明的任意一个发明所涉及的涂布方法。

发明的效果

根据本发明，由于不改变吐出装置与工件之间的相对移动速度（以下，有时单单称为“相对速度”），因此，处理时间不改变，可以稳定且一定地进行生产。此外，向液体材料的间隙的浸透与从吐出装置的供给的平衡不改变，可以形成一定的圆角形状。

另外，因为在一个涂布图案中可以设定多个循环，在修正时不改变相对速度或图案长度，而是调整循环所包含的脉冲数，因此，即使是不均匀的涂布图案，也可以将吐出量保持为一定。换言之，关于涂布图案的制作，自由度高，可以进行对应于凸块的配置或芯片的角部的涂布。

而且，因为不改变相对速度，而且不改变切换循环的位置，因此，涂布形状不改变，即使在附近存在涂布禁止区域或非涂布对象的部件，也可以进行涂布。

而且，因为优先地从休止脉冲进行调整，因此，对吐出脉冲所造成的影响少，可以进行稳定的吐出。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的涂布图案的例子的说明图。

图2是表示本发明所涉及的液体材料的吐出量调整步骤的流程图。

图3是实施例所涉及的喷射式吐出装置的主要部分截面图。

图4是说明向实施例所涉及的吐出装置发射的脉冲信号的说明图。

图5是实施例所涉及的涂布装置的概略立体图。

图6是表示实施例所涉及的涂布装置中的涂布作业顺序的流程图。

图7是用于说明底部填充工序的侧面截面图。

图8是用于说明圆角的侧面截面图。

具体实施方式

以下，一边参照图1以及图2一边说明用于实施本发明的方式的一个例子。图1是本实施方式所涉及的涂布图案的例子，图2是本实施方式所涉及的吐出量的调整顺序的流程图。还有，图1的芯片30和液体材料34之间，为了容易理解说明，稍微隔开空间地进行描绘。在实际进行涂布的情况下，所述的空间几乎不隔开而在芯片边的附近进行涂布。

本实施方式中所使用的吐出装置是接收脉冲信号并驱动阀体，通过使阀体碰撞于阀座从而使液体材料从喷嘴飞翔吐出的喷射式吐出装置（具体的结构在实施例中叙述）。该吐出装置中的一个吐出通过接收一个脉冲信号而进行。

还有，本发明如果是飞翔吐出或液滴状吐出的类型的吐出装置，则能够应用，而且不限定于向喷射式的应用。

[1]每单位时间的吐出量的设定（步骤201）

求出从吐出装置吐出的液体材料的每单位时间的吐出量。这可以预先通过实验求出，在该场合下，也可以进行测量。不论哪一种，优选由实际使用的液体材料进行吐出并进行测量。这是由于，由于各个液体材料的特性（粘度、密度等），每单位时间的吐出量不同。另外，准备多个吐出装置来替换使用的情况下，由于吐出装置存在所谓个体差，因此，优选对于各个吐出装置求出每单位时间的吐出量。在改变液体材料的种类或喷嘴直径等的时候，也是同样的。

再有，求出同一吐出装置中的吐出量的不均匀（偏差）。该不均匀在设定后面所述的步骤204的时候有时会考虑。

[2]必要涂布量的设定（步骤202）

求出为了填充基板与工件（半导体芯片）的间隙并且形成圆角所必要的液体材料的量。必要涂布量可以根据设计图面等求出理论值，也可以实际进行涂布而求出。但是，理论值到底是理想的值，因此，为了期待准确而优选实际进行涂布而求出。另外，必要涂布量可以作为体积求出，也可以作为质量求出。此时，需要所使用的液体材料的密度的值。

[3]涂布图案的制作（步骤203）

考虑连接工件和基板的凸块的配置、工件周边的其他的部件的状况等设定进行涂布的边。例如，在矩形状的工件中，设定沿着一边以直线状进行涂布、或者沿着邻接的二边以L字状进行涂布之类的状况。如果涂布图案确定，则求出涂布总长。在此，所谓“涂布长度”，是指在一个工件上进行涂布的时候的喷嘴与工件的相对移动量的总长。

再有，考虑凸块的配置或经由芯片角部的有无等，在一个涂布图案中，设定每单位时间的涂布量不同的多个涂布区域，分别设定各个涂布区域的长度。例如，在图1中，沿着工件30的一边，向符号38的方向以直线状进行涂布的情况下，设定X₁～X₃的涂布区域，使工件边中央附件（X₂的区域）的涂布量多，使其两侧（X₁、X₃的区域）的涂布量少。还有，在图1中，为了说明的方便，用宽度粗的线描绘涂布量多的区域，用宽度细的线描绘涂布量少的区域。这样的涂布量的多少，通过改变后面所述的步骤204的吐出率来设定。

[4]吐出率的设定（步骤204）

为了实现在由上述[3]所设定的每个涂布区域不同的涂布量，对于各个涂布区域（X₁～X₃）设定组合吐出脉冲和休止脉冲的比例（比率）。具体来说，以在一个涂布区域中的全部脉冲中，吐出脉冲所占的比例（以下，有时称为“吐出率”）在每个涂布区域不同的方式，对于全部的涂布区域进行吐出率的设定。在本实施方式中，吐出率，将涂布区域整体仅由吐出脉冲构成的时候作为100%，将涂布区域整体仅由休止脉冲构成的时候作为0%。一个涂布区域内的吐出率是一定的。

吐出率可以从100%直至0%进行设定，但是，在一个涂布图案中即使在吐出量最多的区域（例如，图1所示的X₂的区域）中，也不是100%，考虑步骤201中求出的不均匀或后面的调整的宽度，例如可以如80%那样在上下具有宽裕的方式进行设定。通过这样做，从而在增加吐出量的方向以及减少吐出量的方向上均可以应对。

[5]脉冲长度（导通（ON）时间/关断（OFF）时间）的设定（步骤205）

本实施方式中所使用的吐出装置是喷射式的，因此，通过接收一个吐出脉冲信号，从而阀体进行一个往复动作，并进行一次吐出。在脉冲信号中，存在由作为阀体从阀座离开的时间的导通时间和作为阀体与阀座相接的时间的关断时间构成的吐出脉冲、以及不设定导通时间且仅由关断时间构成而且不进行吐出动作的休止脉冲。吐出脉冲、休止脉冲分别以一定的频率发射（吐出脉冲与休止脉冲的频率不同）。

在每个涂布区域分别设定这些吐出脉冲与休止脉冲的导通时间和关断时间。但是，对于吐出脉冲的导通时间和关断时间而言存在适当范围，如果偏离该范围，则会产生不良状况（液体材料过度地附着于喷嘴前端，或者作为涂布的结果的液滴分成多个而飞散，或者液体材料不喷射等）。适当范围根据液体材料的特性或吐出量等而不同，但是，例如可以在2～10[msec]的范围内设定导通时间，在2～10[msec]的范围内设定关断时间。还有，最常使用的是导通时间为3[msec]，关断时间为3[msec]。导通时间和关断时间原则上是相同的值。另一方面，在休止脉冲中当然没有上述那样的时间的范围。

涂布图案由多个循环的组合构成。在此，所谓“循环”，是指一个吐出脉冲和休止脉冲的组合。如上所述，由于在各个涂布区域为不同的涂布量，因此，在各个涂布区域实行的循环不同。即，使在各个涂布区域组合吐出脉冲和休止脉冲的比例不同。另一方面，在各个涂布区域各个脉冲长度（脉冲周期。将脉冲的导通时间和关断时间合计的时间）不是不同。换言之，在一个涂布图案中脉冲长度不改变。该脉冲长度只要是液体材料的种类不改变或者涂布对象工件的种类不改变，则如果在同一吐出装置中设定一次，则没有必要改变。

本发明中，休止脉冲长度设定为比吐出脉冲长度短，优选为二十分之一以下，更加优选为一百分之一以下，进一步优选为一千分之一以下。这是由于，如后面所述，通过使优先地进行增减的休止脉冲长度短从而能够进行更细的调整。如果使休止脉冲长度为吐出脉冲长度的一百分之一，则能够将吐出率控制到1%的程度（order），如果为一千分之一，则能够将吐出率控制到0.1%的程度。

[6]移动速度的设定（步骤206）

对于吐出装置和工件的相对移动速度V的设定而言，存在二个决定方法。一个是由作为目标的生产量等，决定作为目标的移动速度V并设定的方法。如果开始涂布作业或产品的量产等，则其间基本上不变更速度，因此，可以自由地决定移动速度V。当然，即使是说自由，也存在机械所出现的界限的移动速度，因此，在该范围内进行决定。

另一个是由上述各个设定值算出移动速度V的方法。如果以图1为例，则在使每单位时间的吐出量为A[g/sec]，使必要涂布量为G₀[g]，使涂布区域的长度为X[mm]时，移动速度V[mm/sec]如以下所述。

[式1]

$V=\frac{A}{G_0}X$

如果对于上述式1的右边的各个设定值而言存在变更的情况下，移动速度V每次算出并修改。

[7]脉冲数算出（步骤207）

基于由上述的步骤204设定的各个涂布区域中的吐出率，设定各个涂布区域中的吐出脉冲和休止脉冲的数量。在本实施方式中，算出相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量并作为成为基本的循环。

首先，将一个吐出脉冲的长度（将导通时间和关断时间合计的时间）作为D，将一个休止脉冲的长度（将导通时间和关断时间合计的时间）作为S，将各个涂布区域的吐出脉冲的数量作为n_i，将各个涂布区域的休止脉冲的数量作为m_i。如上所述，所谓吐出率，是一个涂布区域中的全部脉冲数中，吐出脉冲所占的比例，因此，吐出率C_i如下式所示。

[式2]

$C_i=\frac{D\·n_i}{D\·n_i+S\·m_i}$

在此，下标i表示涂布区域的编号，例如，在图1中，i为1、2、3中的任意一个。

由上式各个涂布区域的休止脉冲的数量m_i如下式所示。

[式3]

$m_i=(\frac{1}{C_i}-1)\frac{D}{S}\·n_i$

由此，在使吐出脉冲的数量为1（即，n_i=1）的时候的各个涂布区域的休止脉冲的数量m_i成为如下所示那样的式。

[式4]

$m_i=(\frac{1}{C_i}-1)\frac{D}{S}$

如果列举具体的例子，则在使吐出脉冲的导通时间为3[msec]，使关断时间为3[msec]，另外，使休止脉冲的导通时间为0.005[msec]，使关断时间为0.005[msec]，使吐出率为80%的情况下，由式4，相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量m为150个。由相同的吐出脉冲长度和休止脉冲长度，在使吐出率为40%的情况下，相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量m为900个。在该具体例子的情况下，算出结果是分配的数值（自然数），但是，在不分配的情况下，例如四舍五入而为自然数。

对于各个涂布区域算出相对于一个吐出脉冲的休止脉冲，将其和一个吐出脉冲的组合作为基本循环。在实际的涂布作业中，一边在涂布区域内相对移动该基本循环一边反复直至时间或距离到达所设定的值。如果以图1为例，则吐出装置从涂布区域X₁的左端开始移动，直至涂布区域X₁和涂布区域X₂的连接点，反复第1基本循环并进行吐出。在到达涂布区域X₁和涂布区域X₂的连接点之后，吐出装置不停止而向第2基本循环切换。然后，直至涂布区域X₂和涂布区域X₃的连接点，反复第2基本循环并进行吐出。同样的，在到达涂布区域X₂和涂布区域X₃的连接点之后，向第3基本循环切换，持续吐出。然后，在涂布装置到达涂布区域X₃的右端的时候停止，结束涂布作业。涂布图案内的涂布区域的数量增减，或者涂布图案中包含角部等的情况下，也能够按照同样的顺序实施。

[8]修正周期的设定（步骤208）

设定作为修正吐出量的周期的修正周期。作为修正周期，例如，设定用户所输入的时间信息、芯片或基板的片数等。在设定规定的时间的情况下，设定液体材料的吐出量的变化从作业开始预想为超过允许范围的时间。在设定片数的情况下，由处理一片芯片的时间或处理一片基板的时间（搬入→涂布→搬出的时间）、上述规定的时间而求出处理片数，并进行设定。

在设定修正周期的时候，优选对于用于涂布的液体材料，由预先的实验算出涂布图案和必要涂布量等的关系，将这些值按修正周期反映。通过设定这些参数，从而即使在存在由温度的变化产生的液体材料的粘度变化或吐出部的堵塞以及水头差引起的影响的情况下，也可以应对吐出量的变化。

另外，作为液体材料的使用时间的界限值，可以预先存储基于制造商所规定的使用寿命（pot life）算出的值，并组入到修正周期。

在设定修正周期的时候，需要考虑由时间经过或温度的变化产生的液体材料的粘度变化，但是，以下，以仅产生伴随着时间的经过的粘度变化为前提进行说明。

还有，当然能够将由吐出部的温度调整控制液体材料的粘度的公知的技术应用到本发明中。

[9]修正的实行

以所设定的修正周期，算出用于对应于由液体材料的粘度变化引起的吐出量的变化的修正量。

作为修正量的算出方法，存在（A）测量一定时间吐出的时候的重量，基于与必要重要的差来算出修正量的方法、（B）测量直至成为必要重要所需要的吐出时间，基于与之前的吐出时间的差来算出修正量的方法。本发明中，可以应用任意的方法，但是，以下，基于（A）的方法，说明具体的修正量的算出顺序。

（i）吐出量测量（步骤209）

使喷嘴（即吐出装置）向称量器的上方移动，在固定位置吐出液体材料。向称量器的吐出，在一定时间之间，连续地进行。该一定时间可以为例如吐出上述的设定的涂布图案所需要的时间、或由上述的步骤201进行的试验或测量所需要的时间等。

接着，读取向称量器吐出的液体材料的重量G₁。由该测量重量G₁和必要重量G₀来算出变化率R。变化率R成为以下那样的式。

[式5]

$R=\frac{G_1-G_0}{G_0}\×100$

在变化率R为负的情况下，一定吐出时间中的吐出量少于必要重量，因此，以下述步骤210中吐出量增加的方式进行修正量的算出。相反的，在变化率R为正的情况下，一定吐出时间中的吐出量多于必要重量，因此，以下述步骤210中吐出量减少的方式进行修正量的算出。

还有，重量的测量可以进行多次测量而求出平均值。通过这样做，从而能够更加精度良好地求出测量值。

（ii）修正量（新脉冲数）算出（步骤210）

在算出修正量时，由上述步骤209的变化率计算新的吐出率，基于步骤207的计算式算出新的脉冲数。

首先，从新的吐出率求出。如上所述在变化率R为负的情况下，必须以吐出量增加的方式进行修正量的算出。即，如果使各个区域的新的吐出率为C_i ^'，则成为以下所示的式。

[式6]

$C_i^{\′}=(1+R)C_i$

在此，下标i表示涂布区域的编号，例如，在图1中，i为1、2、3中的任意一个（下式也相同）。另一方面，在变化率R为正的情况下，必须以吐出量减少的方式进行修正量的算出，因此，各个区域的新的吐出率成为以下所示的式。

[式7]

$C_i^{\′}=(1-R)C_i$

接着，基于由上述式6或者7所求出的各个区域的新的吐出率以及在上述的步骤207所示的式4，在各个涂布区域中算出新的脉冲数。

具体来说，举例说明。在此，考虑为与上述的步骤207相同的数值。初始设定吐出率为80%的区域的新的吐出率C_i ^'，如果在经过某修正周期后测量吐出量的结果为比必要吐出量少10%（如果变化率R为负10%），则根据式6而成为88%。因此，相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量根据式4而成为82个。另外，初始设定吐出率为40%的区域的新的吐出率C_i ^'根据式6而成为44%。因此，相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量根据式4而成为764个。组合这样求出的新的脉冲数并作为新的循环，设定于涂布图案。

这样，在各个涂布区域中，通过增加相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量从而能够进行更加细的调整。

（iii）修正的实行（步骤211）

在上述的步骤209中判定为需要吐出量的修正的情况下，由上述的步骤210中所算出的新的吐出率为C_i ^'算出新的脉冲数，通过对涂布图案的全部涂布区域再设定从而进行修正。

在此，吐出量修正的要否的判定，在重量差或变化率为0而不存在的情况下，不一直进行修正，优选仅在所测量的吐出量（测量值）的差分或变化率R超过允许范围（例如，±5%）的情况下进行修正。设置允许范围的修正的优选的方式，例如，在本申请人所涉及的日本专利第3877038号中详细描述。即，设置判断是否进行修正的允许范围，仅在差分值或变化率超过所述允许范围的情况下进行修正。

上述步骤209到步骤211的工序，在由上述步骤208设定的修正周期中，或者在基板的种类（大小或形状）改变的时候等实行，从而不管液体材料的随时间的粘度变化，可以一直实现最佳的涂布量。

根据以上说明的本发明，由于不改变相对速度，因此，处理时间不改变，可以稳定且一定地进行生产。此外，液体材料的向间隙的浸透和从吐出装置的供给的平衡不改变，能够形成一定的圆角形状。

另外，在一个涂布图案中能够设定多个循环，在修正的时候不改变相对速度或图案长度，调整包含于循环的脉冲数，因此，即使是涂布量不均匀的涂布图案，也能够将涂布量保持为一定。换言之，关于涂布图案的制作，自由度高，可以实现对应于凸块的配置或芯片的角部的涂布。

再有，不改变相对速度，并且不改变切换循环的位置（即，各个涂布区域的长度），因此，涂布形状不改变，即使在附近存在涂布禁止区域或非涂布对象的部件，也可以进行涂布。

而且，在本发明中，尽管由于修正而使休止脉冲的数量大幅变动，但是吐出脉冲的数量的变动小，因此，可以进行稳定的吐出。

以下，根据实施例说明本发明的详细情况，但是，本发明完全不被实施例所限定。

实施例

[吐出装置]

本实施例的吐出装置1，如图3所示，是具备作为可自由上下移动地内设的阀的活塞2、由通过控制部11而被调压的压缩空气加压的存积容器3、与存积容器3连通的喷嘴4的喷射式吐出装置。另外，具备将用于使活塞2向上方移动的工作气体通过控制部11而进行给排气的切换阀6、向下方对活塞2施力的弹簧7。再有，在弹簧7的上部，具备用于调整活塞2的移动量的冲程调整构件8。在喷嘴4附近，具备用于加热喷嘴4和位于其内部的液体材料34的加热器9。再有，在喷嘴4附近，与加热器9相对而设置有温度传感器10，在进行用于将喷嘴4和位于其内部的液体材料34保持为规定的温度的控制的时候使用。

填充于存积容器3的液体材料34对应于从控制部11发射的脉冲信号而使切换阀6工作，使活塞2上下，从而从喷嘴4以液滴状吐出。从喷嘴4吐出的液体材料34，通过使吐出装置1与基板29相对移动，从而向定位于喷嘴4的下方的基板29以点状涂布。

更加详细来说，吐出装置1如下所述进行动作。赋予吐出装置1的脉冲信号，例如如图4所示。如符号14所示，在脉冲信号导通的时候，通过切换阀6的工作而供给气体，使活塞2上升并开放喷嘴入口5。接着，在脉冲信号关断的时候，通过切换阀6的工作而将气体排气，由弹簧7的回弹力使活塞2下降而关闭喷嘴入口5。即，一个吐出脉冲14，将使活塞2上升（喷嘴入口5的开放）的导通以及使活塞2下降（喷嘴入口5的关闭）的关断作为一个单位，在该一个单位的动作中吐出一滴的液体材料34。图4中，D为吐出脉冲14的长度。另一方面，如符号15所示，在脉冲信号的关断状态持续的时候，使活塞2不工作，关于一个休止脉冲15，喷嘴入口5在一个单位（即，S的时间单位）之间关闭。图4中，S为休止脉冲15的长度。

在沿着工件30的边进行涂布的时候，控制部11一边使喷嘴4与涂布开始同时地移动一边发射对吐出装置1预先设定的脉冲信号（符号14、15），连续地进行液体材料34的吐出。沿着工件30的一边吐出的液体材料34利用毛细管现象而被填充于工件30与基板29的间隙。

[涂布装置]

本实施例的涂布装置16，如图5所示，具备吐出装置1、XYZ驱动机构17、搬送机构18、涂布台19、调整用基板20及载置其的调整用台21、称量器22、检测装置（接触传感器23、激光位移计24以及照相机25）、以及控制部11。

吐出装置1是上述的喷射式吐出装置，接收来自于控制部11的脉冲信号（符号14、15），吐出液体材料34。

在XYZ驱动机构17，设置有吐出装置1以及作为后面所述的检测装置的一部分的激光位移计24和照相机25，能够使吐出装置1以及激光位移计24和照相机25向符号26所示的XYZ方向移动。即，根据设定于控制部11的涂布图案，能够在基板的上方使吐出装置1移动，并能够使吐出装置1以及激光位移计24和照相机25移动直至称量器22或作为固定于别的位置的后面所述的检测装置的一部分的接触传感器23之类的机器、或载置后面所述的调整用基板20的调整用台21。

搬送机构18从装置外的符号27所示的方向搬入载置了进行涂布作业前的工件30的基板29，并进行搬送直至进行涂布作业的吐出装置1附近。然后，向装置外的符号28所示的方向搬出结束了涂布作业的基板29。

涂布台19被设置于搬送机构18大致中央的搬送机构18之间。在进行涂布作业的时候，上升而实现固定基板29的任务。在基板29的搬送时，下降而不妨碍搬送。

调整用台21被设置于搬送机构18的附近。在其上载置裸基板即未安装有部件等的基板或安装了虚设的工件的基板（将它们统称为调整用基板20），并用于进行伴随着液体材料34的吐出量调整作业的作业。

称量器22用于测量由吐出装置1所吐出的液体材料34的重量，被设置于搬送机构18的附近。由称量器22得到的测量结果被传送到控制部11。

检测装置具备作为检测喷嘴4的高度位置的传感器的接触传感器23、作为检测基板29的高度位置的传感器的激光位移计24、检测工件30的位置的照相机25。激光位移计24以及照相机25与吐出装置1一起被设置于XYZ驱动机构17，可以向XYZ方向（符号26）移动。接触传感器23被固定设置于调整用台21。

控制部11由控制涂布装置16整体的动作的整体控制部和控制吐出装置1的动作的吐出控制部构成。

[涂布作业]

接着，对于使用上述的涂布装置16的一系列的涂布作业进行说明。图6中表示其流程图。

除了上述的关于喷嘴的参数（导通/关断时间或组合的比例）之外，调整吐出装置1的吐出量变更因子（喷嘴直径、冲程量、施加压力等），探索可以稳定地进行吐出的条件，从而进行设定（步骤601）。该作业可以一边测量作为实际涂布液体材料34的结果的重量或直径等一边进行。另外，此时，优选也一并确认液体材料34是否未过度地附着于喷嘴4前端、作为涂布的结果的液滴是否分为多个并飞散等。

接着，实施上述的实施方式中所说明的吐出量修正工序（参照步骤209～211）（步骤602）。吐出量修正工序不仅在到达修正周期的时候，而且通过在准备阶段实施也能够发挥效果。在修正工序结束后，在开始本涂布之前，使用裸基板或虚设的基板进行试验涂布，进行最终确认（步骤603）。该试验涂布优选使用安装有实际的部件等的基板。进行最终确认，如果是不良的，则重新考虑步骤601的条件，如果不是不良的，则开始本涂布作业（步骤604）。

如果开始本涂布作业，则首先搬入基板29，并进行搬送直至吐出装置1附近，之后，固定于涂布台19（步骤605）。然后，相对于涂布台19上的基板29进行由照相机25进行的图像识别，实行对准而进行定位（步骤606）。还有，成为用于对准的基准的图像预先存储于控制部11。在结束定位之后，进行涂布（步骤607）。结束了涂布的基板29被搬出至涂布装置16外（步骤608）。

在将结束了涂布的基板29搬出至装置16外的时间点，判断是否到达预先设定的修正周期（工件的数量或基板的片数）（步骤609）。在到达修正周期的情况下，进入到作为下一步骤的修正工序，在未到达修正周期的情况下，进入到步骤611。

在修正工序中，将吐出装置1向称量器22上移动，进行吐出，测量重量。测量的结果，在超过允许范围的情况下，实施上述的实施方式中所说明的吐出量修正工序（步骤209～211）（步骤610）。相反，在未超过允许范围的情况下，进入步骤611。在结束了修正工序之后，或者搬出基板29并马上地接着判断是否有应涂布而未涂布的基板29（步骤611）。在有未涂布的基板29的情况下，返回到步骤605，再次搬入基板29并进行涂布作业。在没有未涂布的基板29的情况下，结束本涂布作业。

以上是从准备阶段到本涂布作业为止的基本的一系列的流程。还有，在此所示的是一个例子，并不限定于该流程，在本发明的技术思想的范围内可以进行各种变更。

[关于脉冲数算出的计算式]

在上述的实施方式中，在算出相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的数量之后，将其组合作为基本循环并设定于每个涂布区域。然而，在本实施例中，以遍及涂布区域的长度地实现所期望的涂布率的方式，算出吐出脉冲数和休止脉冲数，并进行涂布。具体来说，如以下所述。

首先，将一个吐出脉冲的长度（将导通时间和关断时间合计的时间）作为D，将一个休止脉冲的长度（将导通时间和关断时间合计的时间）作为S，将各个区域的吐出脉冲的数量作为n_i，将各个区域的休止脉冲的数量作为m_i。另外，将吐出装置与工件的相对速度作为V，将各个涂布区域的吐出率作为C_i，将各个涂布区域的长度作为X_i。还有，下标i表示涂布区域的编号，在图1中，i为1、2、3中的任意一个。

如果以时间为基准，则吐出装置通过某涂布区域所需要的时间中，吐出脉冲所占的比例为吐出率，因此，如下所示的式成立。

[式8]

$\frac{X_i}{V}\·C_i=D\·n_i$

根据该式各个涂布区域的吐出脉冲的数量n_i能够如下所述算出。

[式9]

$n_i=\frac{X_i/V}{D}\·C_i$

另一方面，吐出装置通过某涂布区域所需要的时间中，吐出脉冲所未占的部分是休止脉冲所占的比例，因此，如下所示的式成立。

[式10]

$\frac{X_i}{V}\·(1-C_i)=S\·m_i$

根据该式各个涂布区域的休止脉冲的数量m_i能够如下所述算出。

[式11]

$m_i=\frac{X_i/V}{S}\·(1-C_i)$

使用上述式9以及11，算出各个涂布区域中的吐出脉冲和休止脉冲的数量。然后，将其设定于涂布图案。

列举具体的例子进行说明。将涂布图案考虑为与图1相同，使一个吐出脉冲的长度D为6[msec]，使一个休止脉冲的长度S为0.01[msec]，使移动速度V为50[mm/s]，使涂布区域X₁以及X₃的长度为5[mm]，使吐出率为40%，以及使涂布区域X₂的长度为10[mm]，使吐出率为80%。

涂布区域X₁以及X₃的吐出脉冲的数量根据式9而成为7个，涂布区域X₁以及X₃的休止脉冲的数量根据式11而成为6000个。另一方面，涂布区域X₂的吐出脉冲的数量根据式9而成为27个，涂布区域X₂的休止脉冲的数量根据式11而成为4000个。

遍及各个涂布区域的长度而分配这样求出的各个脉冲数，并设定于涂布图案中。

产业上的可利用性

本发明可以应用于使用吐出的液体材料在接触到涂布对象物之前从喷嘴分离的类型的吐出装置的涂布中。作为该吐出装置，例如，存在使阀体与阀座碰撞而使液体材料从喷嘴前端飞翔吐出的喷射式、使柱塞式的柱塞移动、接着急剧地呈现、同样地从喷嘴前端飞翔吐出的柱塞喷射式、连续喷射方式或者应需方式（on-demand）方式的油墨喷射式等。还有，当然能够将本发明利用于半导体封装的底部填充工序中。

符号的说明

1：吐出装置 2：活塞 3：存积容器 4：喷嘴 5：喷嘴入口 6：切换阀 7：弹簧 8：冲程调整构件 9：加热器 10：温度传感器 11：控制部 12：气体配管 13：电气配线 14：吐出脉冲 15：休止脉冲 16：涂布装置 17：XYZ驱动机构 18：搬送机构 19：涂布台20：调整用基板 21：调整用台 22：称量器 23：接触传感器 24：激光位移计 25：照相机 26：移动方向 27：搬入方向 28：搬出方向 29：基板 30：工件（半导体芯片） 31：突起状电极（凸块）32：电极垫 33：连接部 34：树脂、液体材料 35：圆角部分、圆角 36：圆角宽度 37：圆角高度 38：涂布方向。

Claims (11)

1.一种液体材料的涂布方法，其特征在于，

是利用毛细管现象将从吐出装置吐出的液体材料填充至基板与载置于其上的工件的间隙的液体材料的涂布方法，

包括：

由连续的多个涂布区域所构成的涂布图案制作工序；

循环分配步骤，制作多个以规定的比率将多个休止脉冲组合于一个吐出脉冲而成的循环，并分配至各个涂布区域；

涂布工序，以所分配的循环对各个涂布区域实施涂布；

修正量算出工序，以预先设定的修正周期，测量在修正周期的时间点上的来自吐出装置的吐出量，并算出吐出量的修正量；以及

吐出量调整工序，根据由所述修正量算出工序所算出的修正量，对于一个以上的循环，调整相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的比率，

将休止脉冲的长度设定为与吐出脉冲的长度相比充分短。

2.如权利要求1所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

休止脉冲的长度为吐出脉冲的长度的二十分之一以下。

3.如权利要求1或者2所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述循环分配工序中，对各个循环分配相同长度的吐出脉冲和相同长度的休止脉冲。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述吐出量调整工序中，不改变吐出脉冲和休止脉冲的长度。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述吐出量调整工序中，不改变涂布图案的全长以及各个涂布区域的长度。

6.如权利要求1～5中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述吐出量修正工序中，不改变吐出装置与工件的相对移动速度而进行吐出量的修正。

7.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述修正量算出工序之前的工序中，设定判断是否进行修正的允许范围，在超过允许范围的情况下实行修正。

8.如权利要求1～7中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

所述修正周期基于使用者作为修正周期而输入的时间信息、工件的片数、或者基板的片数而设定。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的液体材料的涂布方法，其特征在于，

在所述吐出量调整工序中，对于多个循环，调整相对于一个吐出脉冲的休止脉冲的比率。

10.一种涂布装置，其特征在于，

具备：

液体材料供给部，供给液体材料；

吐出装置，具有吐出液体材料的吐出口；

测量部，测量从吐出口吐出的液体材料的量；

驱动机构，使吐出口与工件相对移动；以及

控制部，控制它们的动作，

使控制部实施权利要求1～9中的任一项所述的涂布方法。

11.一种程序，其特征在于，

在具备供给液体材料的液体材料供给部、具有吐出液体材料的吐出口的吐出装置、测量从吐出口吐出的液体材料的量的测量部、使吐出口与工件相对移动的驱动机构、以及控制它们的动作的控制部的涂布装置中，使控制部实施权利要求1～9中的任一项所述的涂布方法。

Images