CN109789435B - 附调温装置的液体材料吐出装置、其涂布装置及涂布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题，在于提供即便在经加热的平台上也可一边通过调温装置对液体材料的温度进行调节一边进行无吐出量不均的涂布作业的装置及方法。本发明是一种液体材料吐出装置、具备该装置的涂布装置及使用该涂布装置的涂布方法，该液体材料吐出装置具备吐出口、与吐出口连通的液室、及对液室的温度进行调节的调温装置，且一边使工件与吐出口相对移动一边将液体材料自吐出口吐出，其中，其具备供与上述调温装置进行热交换的冷媒流动的冷媒流路、及对吐出动作进行控制的吐出控制装置。

Description

附调温装置的液体材料吐出装置、其涂布装置及涂布方法
技术领域
本发明是关于附调温装置的液体材料吐出装置、其涂布装置及涂布方法，尤其关于即便在温度大幅地不同的两个以上的作业环境下进行吐出作业，也可精度良好地进行液体材料的温度调节的吐出装置、其涂布装置及涂布方法。在本说明书中，将「空气(air)」的用语不以限定于空气的意思而使用，而以也包含其他气体(例如氮气)的意思而使用。另外，在本说明书中，将「热源」的用语以包含加热源与冷热源双方的意思而使用。
背景技术
在将半导体芯片以覆晶(flip chip)方式进行安装时，为了防止因半导体芯片与基板的热膨胀系数的差距所产生的应力集中于连接部而将连接部破坏的情形，而实施在半导体芯片5与基板2之间隙填充树脂4从而将连接部3加以补强的底部填充工序(参照图15)。底部填充工序通过在沿着半导体芯片5的外周涂布液状树脂4，而利用毛细管现象将树脂4填充至半导体芯片5与基板2之间隙后，利用烘箱等进行加热使树脂4硬化而进行。
近年来，随着制品越来越小型化、薄型化，覆晶方式的半导体芯片5或基板2本身也越来越小型化、薄型化。由于若变得小型、薄型，热便容易传递至半导体芯片5或基板2，因此容易受周围温度的影响，连接部3便会因由此所产生的上述应力而容易破坏。因此，为了确实地进行底部填充工序中的增强而对基板进行加热，以降低树脂的黏度而可容易地进行填充。
例如，在专利文献1中，揭示有如下的基板加热装置，其是通过吹喷经加热的气体而对基板进行加热装置，其特征在于具备：加热单元，其具有朝向基板的底面向上方突出而被设置的突出部，且形成有一端与在突出部的上表面开口的吹出孔连通而另一端与气体供给部连通的气体流路；气体加热手段，其对在气体流路内流动的气体进行加热；开闭阀，其对气体朝向气体流路的流入进行开启/关闭(ON/OFF)；及阀控制部，其通过控制开闭阀的开闭动作而将基板加热至目标温度。
然而，在仅在涂布时进行基板加热的基板加热装置中，存在有如下的问题：由于在涂布前后的搬送时处于非加热状态，因而涂布时与搬送时的温度变化变大，使得连接部因前述的热膨胀系数的差所产生的应力的变化变大而容易破坏。
因此，申请人提出有如下的基板加热装置，其是通过涂布作业之前后使载置有半导体芯片的基板的温度变化变小，而可防止连接部的破坏，且用于对朝一方向被搬送并在搬送的中途对被配置于其上的工件进行涂布作业的基板自下方进行加热装置；其特征在于具备：加热构件，其具备抵接于上述基板的底面而对基板进行加热的平坦的上表面、及被形成于该上表面而对上述基板的底面喷出加热用气体的喷出用开口；以及升降机构，其使加热构件进行升降(专利文献2)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2005-211874号公报
专利文献2：日本专利第5465846号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
液体材料的黏度等特性由于会因温度而不同，因此存在有一边通过调温装置对液体材料的温度进行控制一边进行涂布作业的情形。然而，在在经加热的平台上进行涂布作业的情形时，存在有调温装置因来自平台的辐射热被过度地加热而难以进行温度控制的问题。
另外，在温度环境有很大不同的2个场所进行涂布的情形时，存在有吐出量因调温装置无法对应温度环境而产生不均的问题。例如，在被加热为高温的平台上进行涂布作业后，利用平台外的秤量器来测量吐出量的情形时，存在有无法重现平台上的吐出而无法进行正确的修正的问题。
因此，本发明的目的在于提供即便于在温度有很大不同的两个以上的作业环境下进行涂布作业的情形时，也可一边通过调温装置来调节液体材料的温度一边进行没有吐出量的不均的涂布作业的装置及方法。
(解决问题的技术手段)
本发明的液体材料吐出装置其特征在于，是具备吐出口、与吐出口连通的液室、及控制吐出动作的吐出控制装置，且一边使工件与吐出口相对移动一边将液体材料自吐出口吐出装置，具备：传热调温装置，其具备用于调节上述液室的温度的热源；及防热调温装置，其设置于传热调温装置与工件之间，对传热调温装置的温度进行调节。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热调温装置具备供热交换流体流动的热交换流路。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述传热调温装置具备将来自上述热源的热传导至上述液室的热传导构件，上述热传导构件为覆盖上述液室的周围的调温罩。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以具备在下端形成有上述吐出口的喷嘴构件，上述调温罩设置有供上述喷嘴构件插通或连通上述吐出口与外界的吐出用孔。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述调温罩的底面构成上述热交换流路的内壁的至少一部分。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热调温装置具备将来自上述工件侧的辐射热遮断的防热构件，或者，也可以为上述防热构件将特定波长区域的红外线加以反射。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件构成上述热交换流路的内壁的至少一部分。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件具有与上述调温罩的底面同等以上的底面积，且被配置为自底面侧观察时遮盖上述调温罩的底面。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可为以上述防热构件具备覆盖上述热交换流路的侧面的立起部。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以在上述防热构件的底面具备由将特定波长区域的红外线加以反射的金属面、或将特定波长区域的红外线加以反射的涂膜面构成的红外线反射层。
在具备由上述金属面或涂膜面构成的防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件具备由热传导率较上述调温罩的底面高的材料构成、且构成上述热交换流路的内壁的热传递层。
在具备上述热传递层的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件在上述热传递层与上述防热构件的底面之间具备由热传导率比上述防热构件的底面低的材料构成的隔热层。
在具备上述隔热层的防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述隔热层由树脂构成。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件包含与上述调温罩的底面隔着间隙而被配置的板状构件而构成，并通过该间隙构成上述热交换流路。
在具备上述防热构件的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述防热构件包含与上述调温罩的底面隔着间隙地被配置的第一板状构件、及与第一板状构件的底面隔着间隙地被配置的第二板状构件而构成，上述热交换流路包含被配置于上述调温罩的底面与上述第一板状构件的上表面之间的空间的上热交换流路、及被配置于上述第一板状构件的底面与上述第二板状构件的上表面之间的空间的下热交换流路而构成，而且，也可以上述防热构件具备对上述下热交换流路供给冷媒的连通管、及将通过上述下热交换流路后的热交换流体供给至上述上热交换流路的连通孔。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以在上述调温罩的底面，具备由将特定波长区域的红外线加以反射的金属面、或将特定波长区域的红外线加以反射的涂膜面构成的红外线反射层。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以进一步具备对上述热交换流路供给热交换流体的热交换流体送出装置。
在具备上述热交换流体送出装置的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述热交换流体送出装置由供给加压空气的空气供给源构成。
在具备上述热交换流体送出装置的液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以为上述热交换流体送出装置由将上述热交换流体进行循环供给的循环泵构成。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可以具备对上述调温罩的温度进行测量的温度传感器，上述吐出控制装置根据来自上述温度传感器的信号对在上述热交换流路流动的热交换流体的流量进行控制。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可为以具备对上述液室供给液体材料的供给流路，上述传热调温装置被配置为覆盖上述液室及上述供给流路。
在上述液体材料吐出装置中，其特征在于，也可为以具备宽度较上述液室窄的前端部被配置于上述液室的柱塞、及使上述柱塞进退移动的柱塞驱动装置，且该液体材料吐出装置是使进行进入移动的柱塞碰撞构成于液室的内底面的阀座、或使进行进入移动的柱塞在即将碰撞上述阀座之前停止，而自吐出口将液滴飞翔吐出的喷射式吐出装置。
本发明的涂布装置，其特征在于具备：上述液体材料吐出装置；平台，其供工件设置；加热装置，其对上述平台进行加热；相对移动装置，其使上述液体材料吐出装置与上述平台相对地移动；及驱动控制装置，其对相对移动装置进行控制。
在上述涂布装置中，也可以为上述加热装置可将上述平台加热至较室温高20℃以上的温度，上述传热调温装置在室温±10℃的范围内对液室的温度进行调节。
本发明的第1观点的涂布方法，是使用具备前述的可将平台加热至较室温高20℃以上的温度的加热装置的涂布装置的涂布方法，其特征在于，上述热交换流体是室温以下的温度的冷媒，通过上述加热装置，在将上述平台加热至较室温高20℃以上的温度的状态下进行涂布。
本发明的第2观点的涂布方法，是使用前述的液体材料吐出装置的涂布方法，其具有：第一涂布工序，其在第一温度环境下进行第一涂布；及第二涂布工序，其在与第一温度环境相差10℃以上的第二温度环境下进行第二涂布。
本发明的第3观点的涂布方法，是使用前述的涂布装置的涂布方法，其具有：在经加热的上述平台上进行第一涂布的工序；及在上述平台外进行第二涂布的工序。
发明的效果
根据本发明，即便于在温度有很不同的两个以上的作业环境下进行涂布作业的情形时，也可一边通过调温装置来调节液体材料的温度一边进行没有吐出量不均的涂布作业。
附图说明
图1(a)是说明现有的吐出装置的涂布动作的图，图1(b)是说明本发明的吐出装置的涂布动作的图。
图2是第一实施方式的吐出装置的前视图。
图3是第一实施方式的吐出装置的局部剖面前视图。
图4(a)是第一实施方式的调温装置单元的局部剖面前视图，图4(b)是A-A剖面图。
图5是第一实施方式的吐出装置的主要部分放大前视图。
图6是第一实施方式的调温装置单元的横剖视图。
图7是第一实施方式的涂布装置的概略立体图。
图8是第二实施方式的吐出装置的前视图。
图9是第二实施方式的吐出装置的局部剖面前视图。
图10是第二实施方式的调温装置单元的局部剖面前视图。
图11(a)是表示第三实施方式的冷媒流路的构成的横剖视图，图11(b)是表示第四实施方式的冷媒流路的构成的横剖视图，图11(c)是表示第五实施方式的冷媒流路43的构成的横剖视图。
图12(a)是第六实施方式的调温装置单元的横剖视图，图12(b)是局部剖面前视图，图12(c)是C-C剖面图，图12(d)是D-D剖面图。
图13是第七实施方式的调温装置单元的局部剖面前视图。
图14是第八实施方式的调温装置单元的局部剖面前视图。
图15是说明底部填充工序的说明图。
具体实施方式
一边参照图1一边对本发明的吐出装置1的动作进行说明。
图1(a)是说明现有的吐出装置6的涂布动作的图。现有的吐出装置6具备包含热源与将来自热源的热传递至液室的热传递构件所构成的调温装置40，并通过一边使被载置于平台10的工件11与喷嘴构件13进行相对移动一边自喷嘴构件13吐出液体材料而进行描绘所期望的图案的涂布。在平台10被加热至高温(例如，60～100℃)的情形时，调温装置40由于被来自平台10及工件11的辐射热所加热，因此若进行长时间的涂布动作，便难以通过调温装置40控制温度，而无法控制液体材料的温度。过加热的结果，存在有液体材料的黏性会变化而无法精度良好地吐出所期望量的液体材料的问题(第1问题)。若平台10与液体材料的控制温度的差超过数十℃，该问题便会特别明显。再者，调温装置40相当于后述的本发明中的传热调温装置，具有在平台10未被加热的环境下以使自喷嘴构件13所吐出的液体材料成为固定温度的方式进行调节的能力。调温装置40所具有的热源，可采用具有进行加热及冷却双方的两者的功能的装置，或者仅具有加热及冷却的任一者的功能的装置。
在将涂布作业持续进行一定时间以上的情形时，必须考虑伴随着时间经过的液体材料的黏度变化。例如，在底部填充工序中，会产生若黏度变高，来自材料吐出口的吐出量便会减少，而且毛细管现象会变得不充分而使适量的材料无法被填充至间隙的问题。因此，必须使吐出装置1朝向平台外的秤量器的上方移动，来测量在一定时间的期间被吐出的液体材料的重量，以修正伴随于黏度的经时性变化的吐出量的变化。
然而，若将吐出装置1移动至无辐射热的平台外，由于液体材料的温度会下降，因此有无法在与平台上相同条件下对吐出量进行量测的问题(第2问题)。
为了解决第2问题，虽也考虑将平台外的秤量器加热，但存在有于高温下液体材料的适用期(pot life)会变短的问题(第3问题)。例如，在灌注(pot)添加有热硬化剂的绝缘性树脂的用途中，由于热硬化剂的热硬化反应进展，因此存在有灌封剂的可使用时间会缩短的问题。
图1(b)是说明本发明的吐出装置1的涂布动作的图。该吐出装置1具备：防热构件42，其配置于平台10与调温装置40(传热调温装置)之间；及热交换流路(冷媒流路)43，其与调温装置40进行热交换。本发明的吐出装置1，其特征在于除了传热调温装置40以外，还具备被设置于传热调温装置40与工件11之间的防热调温装置(42、43)。以下，存在有将一体地构成的传热调温装置及防热调温装置称为调温装置单元120的情形。在图1(b)中，虽已例示具备防热构件42及热交换流路43而构成的防热调温装置，但也可构成仅具备防热构件42及热交换流路43的任一者的防热调温装置。本发明的吐出装置1由于通过防热构件42遮断来自平台10及工件11的辐射热，因此发挥可防止调温装置40被过度地加热的效果。另外，虽防热构件42也因长时间的使用而由辐射热所加热，且调温装置40也由来自防热构件42的辐射热所加热，但由于经加热的调温装置40通过与通过冷媒流路43的冷媒的热交换而被冷却，因此即便于经加热至高温的平台10的上进行长时间的涂布作业，也可防止因过加热而难以控制调温装置40的情形。另外，冷媒也以通过将防热构件42冷却而减少来自防热构件42的辐射热的方式发挥作用(解决第1问题)。
另外，由于液室14内的液体材料的温度被调节为接近室温的温度，因此即便利用平台外的秤量器也可在与平台上相同的条件下对吐出量进行量测(解决第2问题)，也不会产生适用期变短的问题(解决第3问题)。再者，本发明的热交换流路43，也存在有根据用途使用于对调温装置40进行加热的热媒流动的情形。在热交换流路43流动的热交换流体，既存在为气体的情形也存在为液体的情形。
以下，对本发明的实施方式例进行说明。
<<第一实施方式>>
图2所示的本发明的第一实施方式的吐出装置1具备吐出装置主体12、喷嘴构件13、切换阀18、空气供给源19a～19c、贮存槽24、调温装置单元120、及吐出控制装置50而构成。
喷嘴构件13为管状的构件，具有朝下方开口的吐出口。喷嘴构件13插通于吐出装置主体12的下端部，与液室14流体性地连通。
如图3所示，在液室14插入有阀体33，若阀体33离开在液室14的内底面所构成的阀座35，喷嘴构件13便与液室14连通而吐出液体材料，若阀体33落座于阀座35，喷嘴构件13与液室14的连通便被阻断而停止吐出。在阀体33的后端部(上部)设置有将活塞室17气密地分割的活塞34，活塞34通过弹簧36朝下方被施力。若切换阀18设于将活塞室17的下方空间与空气供给源19a连通的第一位置，通过减压阀20a所调压的加压空气便被供给至活塞室17的下方空间，而使活塞34朝上方移动。若切换阀18设为将活塞室17的下方空间与排气口21a连通的第二位置，活塞室17的下方空间内的空气便被排出，活塞34通过弹簧36的弹力朝下方被移动。在第一位置由于吐出口与液室14被连通因而使液体材料被吐出，在第二位置由于吐出口与液室14的连通被阻断因而使液体材料的吐出被停止。
被形成于吐出装置主体12的下方的液室14，通过被设置于液室14的上部侧面的开口与供给流路28连通。供给流路28的与液室14相反侧的开口与输液管27连通，贮存槽24内的液体材料25经由被连接于管26的输液管27，被供给至供给流路28。由减压阀20b所调压后的来自空气供给源19c的加压空气，被供给至贮存槽24的上部空间。
如图2及图3所示，液室14由调温装置单元120所包围，液室14内的液体材料被调节为最适合吐出的温度(在图3中省略调温装置单元120)。调温装置单元120具备作为传热调温装置而发挥功能的热源(未图示)及调温罩41、以及作为防热调温装置而发挥功能的防热构件42及冷媒流路43。通过调温装置单元120，即便在经加热的平台上也可对液体材料，在接近室温的温度(例如15～40℃)或例如室温±10℃的范围内进行温度控制。再者，在经加热的平台外，即便仅利用传热调温装置，也可将液体材料温度控制在所期望的温度范围内。
如图4(a)所示，调温罩41是具有覆盖吐出装置主体12形成有液室14的部分(下端部)的侧面及底面的上部被开口的凹部的长方形热传导构件，且由将来自加热器等或冷气等热源(未图示)的热传递至液室14的金属等热传导性良好的材料所构成。调温罩41既可为在与热源之间不存在空间的构造，也可为在与热源之间具有供热交换流体通过的空间的构造。但是，在将调温罩41设为具有供热交换流体通过的空间的构造的情形时，由于会产生控制变得复杂等问题，因此也设为独立于防热调温装置所具有的热交换流路(冷媒流路)43的空间(即，使传热调温装置用热交换流体与防热调温装置用热交换流体不混合)。再者，与例示的调温罩41不同，调温罩的形状也可设为任意的形状。例如，既可将调温罩以仅覆盖吐出装置主体12形成有液室14的部分(下端部)的底面的方式构成，也可以仅覆盖吐出装置主体12形成有液室14的部分(下端部)的侧面的方式构成。
防热构件42是在调温罩41的下方隔着间隙地被配置的矩形的板状构件。防热构件42优选由热传导率较低的材料(例如树脂)构成。防热构件42的纵边及横边的长度，与调温罩41的底面的纵边及横边的长度为同等以上，且调温罩41位于自底面侧观察时被防热构件42遮挡而无法看见的位置关系。再者，防热构件42并不限定例示的形状，而可构成为任意的形状。
防热构件42的底面具有作为将来自平台10及工件11的红外线(尤其4-1000μm的远红外线，也称为热线)加以反射的电磁波反射面的功能。防热构件42的底面由红外线反射效率较佳的无凹凸的金属面(例如SUS(不锈钢)、或者银或铝的镀覆)、或涂布将红外线加以反射的涂料而形成的无凹凸的涂膜面而构成。防热构件42的底面优选进行镜面抛光。在本实施方式中，虽将防热构件42构成为覆盖调温罩41的底面的全部的大小，但也可设为覆盖调温罩41的底面的一半以上(优选为2/3以上，优选为3/4以上)的大小。
冷媒流路43为由调温罩41的底面与防热构件42的上表面所夹持的封闭空间，在侧面设置有壁45。间隔壁48自由四边所构成的壁45的一边延伸至中心部附近，且在间隔壁48的前端设置有由贯通孔所构成的吐出用孔44。也可在调温罩41的底面、壁45及/或间隔壁48的与冷媒接触的面形成凹凸，以增加表面积而提高热交换的效率。再者，在与例示的形态不同，将调温罩41构成为仅覆盖吐出装置主体12形成有液室14的部分(下端部)的侧面的情形时，通过利用吐出装置主体12的下端部的底面与防热构件42的上表面所夹持的封闭空间来构成冷媒流路43。
图4(b)为图4(a)的A-A剖面图。冷媒流路43与冷媒供给口46及冷媒排出口47连通，自冷媒供给口46所供给的冷媒一边进行热交换一边通过冷媒流路43，而自冷媒排出口47被排出。由于有间隔壁48，因此自冷媒供给口46所供给的冷媒通过箭头所图标的路径到达冷媒排出口47。间隔壁48防止冷媒通过最短路径到达冷媒排出口47，由此提高热交换的效率。
图5为第一实施方式的吐出装置1的主要部分放大前视图。在调温装置单元120的冷媒供给口46连结有供给接头15，在冷媒排出口47连结有排出接头16。在将空气供给源19b与供给接头15加以连通的配管22，设置有减压阀20c、流量控制阀31及开闭阀32(在图2中省略图示)。在第一实施方式中，由于欲将液室14控制为室温(例如18～30℃)，因此利用将外部气体加压而进行供给的空气供给源19b作为冷媒送出装置(热交换流体送出装置)来利用。自空气供给源19b所供给的加压空气作为冷媒而发挥功能，该冷媒通过减压阀20c被调压，并通过流量控制阀31被调整为所期望的流量，并经由开闭阀32朝向冷媒流路43被供给。再者，在第一实施方式中，利用吐出装置1的作业中，将开闭阀32设为始终开启状态。
空气供给源19a～19c通常例如由被设置于工厂的压缩机或储气瓶等所构成，且通过装卸自如的连接器(未图示)被连接于与供给目的地连通的配管的情况较多。
排出接头16通过配管23与排气口21b连通。通过冷媒流路43后的加压空气经由排出接头16及配管23而自排气口21b被排出。
图6为第一实施方式的调温装置单元120的横剖视图。调温罩41具备供吐出装置主体12的下端部插通的吐出部插入口49。抵接于吐出装置主体12的吐出部插入口49的内壁面，优选由热传导率较高的材料(例如金属)所构成，更优选地，调温罩41的整体由热传导率较高的材料(例如金属)所构成。
在吐出部插入口49的中心设置有由贯通孔所构成的吐出用孔44，在吐出用孔44插通有喷嘴构件13。在构成吐出部插入口49的一边的附近，设置有冷媒供给口46及冷媒排出口47，而在另一边的附近设置有温度传感器63。在调温罩41的侧面，经由珀耳帖元件61而配设有鳍片形状的散热器62，将调温罩41的热排出至外部气体。也即，在本实施方式中，利用由珀耳帖元件61及散热器62所构成的热源与调温罩41来构成调温装置40。虽在本实施方式中并未设置，但也可在散热器62设置电动扇。
温度传感器63例示有热电偶或测温电阻体。通过温度传感器63所测温的调温罩41的温度，被发送至吐出控制装置50。
吐出控制装置50为对切换阀18、流量控制阀31及开闭阀32的动作进行控制的计算机。吐出控制装置50具有个别地对传热调温装置40与防热调温装置(42、43)进行控制的功能。吐出控制装置50根据来自温度传感器63的信号，在判定为调温罩41的温度较高时通过流量控制阀31来增加冷媒的流量，并在判定为调温罩41的温度处于容许范围时通过流量控制阀31来减少冷媒的流量而对温度进行控制。作为控制方法，并不特别限定，例如可使用PID(比例、积分、微分)控制、反馈控制、接通/断开控制等。再者，温度传感器63的数量及配置位置并不限定于例示的态样，例如，也可在冷媒流路中或冷媒流路附近设置温度传感器63。另外，也可不设置温度传感器63而始终以固定的流量或可变的流量来供给冷媒。
<涂布装置>
图7表示搭载有第一实施方式的吐出装置1的涂布装置101的概略立体图。
第一实施方式的涂布装置101在台座102之上，具备载置作为涂布对象物的工件11的平台10、对平台10进行加热的加热装置(未图标)、及使前述的吐出装置1相对于工件11相对地移动的X驱动装置105、Y驱动装置106、Z驱动装置107。XYZ驱动装置(105、106、107)为可使吐出装置1与平台10分别朝向符号108、109、110的方向进行相对移动的相对移动装置。在台座102的内部，具备前述的对吐出装置1的动作进行控制的吐出控制装置50、前述的对各驱动装置(105、106、107)的动作进行控制的驱动控制装置111、及加热装置(未图标)。作为加热装置，例如，可使用专利文献2所记载的装置。
加热装置可将平台10加热至较室温高例如20℃～80℃或30℃～70℃的温度。
自台座102以上，通过被虚线所示的外罩112所包围，并使用未图示的真空泵等，可使内部成为负压环境。也可在外罩112设置用于朝向内部进出的门。
通过以上所说明的第一实施方式的吐出装置1，即便对被放置于温度有很大不同的场所的工件(例如温度差为20℃～80℃或30℃～70℃的工件)进行吐出作业，也可使吐出量不会发生不均而进行吐出作业。另外，由于可不必将液体材料过度地加热，因此可使液体材料的适用期变长。
<<第二实施方式>>
图8所示的第二实施方式的液体材料吐出装置1，与第一实施方式的主要不同点，在在具备吐出构件56及循环泵60。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于共通的元件则省略说明。
吐出构件56为构成吐出装置主体12的下端部的块状的构件，且由热传导率较高的材料(例如金属)所构成。吐出构件56既可构成为相对于吐出装置主体12的其他部分(较吐出构件56更上方的部分)装卸自如，也可一体地构成。在吐出构件56的内部，形成有供宽度较液室窄的阀体33的前端部插通的液室14(参照图9)。由于阀体33的侧周面不抵接于液室14的内侧面，使阀体33移动时所产生的摩擦成为最小限度，因此可使阀体33以高速进行移动。
被设置于吐出构件56的下端部的开口装设有盖状的喷嘴构件57，且喷嘴构件57的内部空间也构成液室14。喷嘴构件57在底面中心形成有构成吐出口58(参照图10)的贯通孔，该贯通孔附近的内底面构成阀座。第二实施方式的吐出装置1为通过高速进入移动阀体33的前端落座于阀座而自吐出口58将液体材料以液滴状态吐出的落座型的喷射式吐出装置。再者，吐出装置1也可为不使阀体33落座于阀座，而在阀座附近紧急停止的非落座型的喷射式吐出装置。
吐出构件56的下半部及喷嘴构件57由调温罩41所包围。调温罩41与第一实施方式同样地，将来自热源的热传递至液室14。如图10所示，在调温罩41的下方，隔着形成冷媒流路43的间隙而配置有防热构件42。防热构件42、冷媒流路43及壁45的构成与第一实施方式相同。吐出用孔44与吐出口58连通，自吐出口58所吐出的液体材料自吐出用孔44的下端开口被吐出至外界。
调温装置单元120经由供给接头15及排出接头16而流体性地被连接于循环泵60(热交换流体送出装置)。将供给接头15与循环泵60经由配管22流体性地连接，并将排出接头16与循环泵60经由配管23流体性地连接，由此形成对冷媒流路43供给冷媒的循环路径。
在液室14的上部侧面，形成有与供给流路28连通的开口。在输液构件55的内部形成有一端部与供给流路28连通、另一端部与贮存容器54连通的输液路径。贮存容器54由市售的注射器所构成，在上部开口装设有转接器53。转接器53与将加压空气供给至贮存容器54的压送管52连接。压送管52与将根据设定值所调压的加压空气进行供给的空气式分配器51的空气供给口连通。
吐出控制装置50通过空气式分配器51、切换阀18及循环泵60与缆线连接，而对这些动作进行控制。
循环泵60自送出口经由配管22将已被冷却的冷媒送出，并自回收口经由配管23将经过热交换而被加热的冷媒加以回收。作为循环泵60，例如可使用隔膜泵、柱塞泵等容积式泵。循环泵60具备冷却装置(未图标)，将经加热的冷媒利用冷却装置加以冷却后再次自送出口送出。利用循环泵60所送出的冷媒为流体，可使用CO2等的气体冷媒、或水等的液体冷媒。
通过以上所说明的第二实施方式的吐出装置1，也可发挥与第一实施方式相同的作用效果。
另外，通过第二实施方式的吐出装置1，可将液室14内的液体材料控制为较室温高的温度或较室温低的温度。
<<第三至第五实施方式>>
图11所示的第三至第五实施方式的液体材料吐出装置1，仅在冷媒流路43的构成上与第一实施方式不同。以下，仅对与第一实施方式的不同点进行说明，关于共通的元件则省略说明。
图11(a)为表示第三实施方式的冷媒流路43的构成的横剖视图，图11(b)为表示第四实施方式的冷媒流路43的构成的横剖视图，图11(c)为表示第五实施方式的冷媒流路43的构成的横剖视图。第三实施方式的冷媒流路43自位于壁45的一边附近的顶面的冷媒供给口46接收冷媒的供给，并自位于处于离冷媒供给口46最远的壁45的一边附近的顶面的冷媒排出口47将冷媒排出。在冷媒流路43的中心部配置有吐出用孔44。冷媒的流动，实质上如图中的箭头所示。
第四实施方式的冷媒流路43自位于壁45的一边附近的顶面的冷媒供给口46接收冷媒的供给，并自被形成于处于离冷媒供给口46最远的壁45的多个冷媒排出口47将冷媒排出。在冷媒流路43的中心部配置有吐出用孔44。冷媒的流动，实质上如图中的箭头所示。
第五实施方式的冷媒流路43自位于壁45的一边附近的顶面的冷媒供给口46接收冷媒的供给，并自位于处于离冷媒供给口46最远的壁45的一边附近的顶面的冷媒排出口47将冷媒排出。在冷媒供给口46与冷媒排出口47之间配设有7片间隔壁48，被构成为冷媒通过较长的路径而到达冷媒排出口47。也可在壁45及/或间隔壁48的表面形成凹凸，来增加与冷媒接触的表面积。在冷媒流路43的中心部配置有吐出用孔44。冷媒的流动，实质上如图中的箭头所示。再者，间隔壁48的片数及配置并不限定于例示的态样。
通过以上所说明的第三至第五实施方式的吐出装置1，也可发挥与第一实施方式相同的作用效果。
<<第六实施方式>>
第六实施方式的液体材料吐出装置1除了冷媒流路及防热构件以外的部分的构成与图8及图9所示的第二实施方式虽相同，但与第二实施方式的主要不同点，在于具备具有两层的冷媒流路73、74的防热构件70。以下，仅对与第二实施方式的不同点进行说明，关于共通的元件则省略说明。
如图12(a)所示，第六实施方式的调温罩41与第一及第二实施方式同样地，具备吐出部插入口49、以及在构成吐出部插入口49的一边的附近被排列地设置的冷媒供给口46及冷媒排出口47。在调温罩41的侧面，经由珀耳帖元件61而配设有散热器62，将调温罩41的热排出至外部气体。
图12(b)为图12(a)的B-B剖面图。第六实施方式的液体材料吐出装置1在调温罩41的下方配置有下板71及上板72，在下板71与上板72之间形成有下冷媒流路73，而在上板72与调温罩41底面之间形成有上冷媒流路74。
下板71与第二实施方式的防热构件42相同。
上板72为由热传导率较低的材料(例如，树脂)所构成的矩形的板状构件，具有作为将来自经加热的下板71的红外线(尤其热线)加以反射的电磁波反射面的功能。上板72至少底面由红外线反射效率较佳的无凹凸的金属面(例如SUS(不锈钢)、或者银或铝的镀覆)、或涂布将红外线加以反射的涂料而形成的无凹凸的涂膜面所构成。上板72的底面优选进行镜面抛光。
来自下板71的红外线的放射量，由于较来自平台10及工件11的红外线的放射量少，因此即便上板72的厚度较下板71薄，也可得到充分的效果。
吐出用孔44以贯通下板71及上板72的方式所构成，自吐出口58所吐出的液体材料自吐出用孔44的下端开口被吐出至外界。
图12(c)为图12(b)的C-C剖面图，图12(d)为图12(b)的D-D剖面图。自冷媒供给口46所供给的冷媒通过连通管64朝向下冷媒流路73被供给。由于在下冷媒流路73设置有间隔壁48a，因此冷媒通过箭头所图标的路径而到达连通孔65。到达连通孔65的冷媒通过上板72而到达上冷媒流路74。由于在上冷媒流路74设置有间隔壁48b，因此冷媒通过箭头所图标的路径而到达冷媒排出口47。也可与此不同地，使冷媒朝自上冷媒流路74到达下冷媒流路73的方向流动。另外，也可在调温罩41的底面、壁45a、45b及/或间隔壁48a、48b的表面形成凹凸，来增加与冷媒接触的表面积。
通过以上所说明的第六实施方式的吐出装置1，由于在调温罩41的下方设置有具有被构成为两层的冷媒流路73、74的防热构件70，因此可更有效地防止来自平台10及工件11的辐射热。在本实施方式中，虽将下板71及上板72构成为覆盖调温罩41的底面的全部的大小，但也可设为覆盖调温罩41的底面的一半以上(优选为2/3以上，更优选为3/4以上)的大小。
<<第七实施方式>>
图13所示的第七实施方式的液体材料吐出装置1与第一实施方式的不同点，在于具备三层构造的防热构件80及红外线反射层84。以下，仅对与第一实施方式的不同点进行说明，关于共通的元件则省略说明。第七实施方式的防热构件70具备构成最下层的红外线反射层81、构成中间层的隔热层82、及构成最上层的热传递层83。
红外线反射层81为将来自平台10及工件11的红外线(尤其热线)加以反射的电磁波反射面，由红外线反射效率较佳的无凹凸的金属面(例如SUS(不锈钢)、或者银或铝的镀覆)、或涂布将红外线加以反射的涂料而形成的无凹凸的涂膜面所构成。红外线反射层81的底面优选进行镜面抛光。
隔热层82由热传导率较低的材料(例如树脂)所构成，防止调温罩41被来自经加热的防热构件70的上表面的辐射热所加热的情形。隔热层82优选由相较于相当于防热构件80的底面的红外线反射层81热传导率较低的材料所构成。热传递层83由热传导率较红外线反射层84高的材料(例如铜、铝、银)所构成。为了相较于红外线反射层84更优先地冷却热传递层83，而选择热传导率相对较高的材料。
被形成于调温罩41的底面的红外线反射层84将来自平台10及工件11的红外线(尤其热线)加以反射并且将作为来自经加热的防热构件80的上表面的辐射热的红外线(尤其热线)加以反射的电磁波反射面，且由红外线反射效率较佳的无凹凸的金属面(例如SUS(不锈钢)、或者银或铝的镀覆)、或涂布反射红外线的涂料而形成的无凹凸的涂膜面所构成。红外线反射层84的底面优选进行镜面抛光。
再者，在不需要高防热效果的情形时，也可不在调温罩41的底面设置红外线反射层84。在该情形时，热传递层83优选由热传导率较调温罩41的底面高的材料所构成。
通过以上所说明的第七实施方式的吐出装置1，由于具备一边优先地冷却防热构件80一边防止来自平台10及工件11的辐射热的构成，因此可以更长的时间进行在经加热的平台10上的涂布作业。
也可将本实施方式的三层构造的防热构件70及/或红外线反射层84，应用于第一至第六实施方式。
再者，也可与本实施方式不同地，不设置隔热层82，而以红外线反射层81与热传递层83的两层来构成防热构件80。
<<第八实施方式>>
图14所示的第八实施方式的液体材料吐出装置1与第一实施方式的不同点，在于具备面积较调温罩41更广的防热构件90。以下，仅说明与第一实施方式的不同点，关于共通的元件则省略说明。
第八实施方式的防热构件90具备覆盖壁45的外侧面的立起部91。防热构件90的底面及外侧面具有作为电磁波反射面的功能，且与第一实施方式同样地，由将红外线加以反射的无凹凸的金属面或无凹凸的涂膜面所构成。
第八实施方式的防热构件90的底面，由于被构成为较调温罩41的底面宽上一圈，因此防止来自平台10及工件11的辐射热到达调温罩41的侧面的效果较高。
再者，也可将第六实施方式的上板72及/或第七实施方式的三层构造的防热构件80组合于本实施方式的宽面积的防热构件90。
以上，虽已对本发明的较佳的实施方式例进行说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式的记载。可对上述实施方式例施加各种变更、改良，而施加如此的变更或改良后的形态也包含于本发明的技术范围。
本发明可在吐出液体材料的各种装置中实施，例如，也可应用于将密接滑动于在前端具有喷嘴的贮存容器的内表面的柱塞移动所期望的量而进行吐出的柱塞式、通过螺杆(screw)的旋转而吐出液体材料的螺杆式、或通过阀的开闭而对被施加有所期望的压力的液体材料进行吐出控制的阀等。本发明可在自朝下方开口的吐出口对位于吐出口下方的工件进行滴下涂布的类型的液体材料吐出装置中发挥特别有利的效果。
符号说明
1 吐出装置
2 基板
3 连接部(突起状电极、电极垫)
4 液状树脂(液体材料)
5 半导体芯片
6 现有的吐出装置
10 平台
11 工件
12 吐出装置主体
13 喷嘴构件
14 液室
15 供给接头
16 排出接头
17 活塞室
18 切换阀
19 空气供给源(19a、19b、19c)
20 减压阀(20a、20b、20c)
21(21a、21b) 排气口
22、23 配管
24 贮存容器(贮存槽)
25 液体材料
26 管
27 输液管
28 供给流路
31 流量控制阀
32 开闭阀
33 阀体
34 活塞
35 阀座
36 弹簧
37 后退位置调整螺钉
38 抵接构件
40 调温装置(传热调温装置)
41 调温罩
42 防热构件
43 冷媒流路(热交换流路)
44 吐出用孔
45(45a、45b) 壁
46 冷媒供给口
47 冷媒排出口
48(48a、48b) 间隔壁
49 吐出部插入口
50 吐出控制装置
51 空气式分配器
52 压送管
53 转接器
54 贮存容器(注射器)
55 输液构件
56 吐出构件
57 喷嘴构件
58 吐出口
60 循环泵
61 珀耳帖元件
62 散热器
63 温度传感器
64 连通管
65 连通孔
70 防热构件
71 下板
72 上板
73 下冷媒流路(下热交换流路)
74 上冷媒流路(上热交换流路)
80 防热构件
81 红外线反射层
82 隔热层
83 热传递层
84 红外线反射层
90 防热构件
91 立起部
101 涂布装置
102 台座
105 X驱动装置
106 Y驱动装置
107 Z驱动装置
108 X移动方向
109 Y移动方向
110 Z移动方向
111 驱动控制装置
112 外罩
120 调温装置单元
121 防热调温装置。

Claims (29)

1.一种液体材料吐出装置，其特征在于，
是具备吐出口、与吐出口连通的液室、及控制吐出动作的吐出控制装置，且一边使工件与吐出口相对移动一边将液体材料自吐出口吐出的液体材料吐出装置，
具备：
传热调温装置，其具备用于调节所述液室的温度的热源；及
防热调温装置，其设置于传热调温装置与工件之间，对传热调温装置的温度进行调节，
所述防热调温装置具备供热交换流体流动的热交换流路，
所述热交换流路与所述传热调温装置进行热交换。
2.如权利要求1所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述传热调温装置具备将来自所述热源的热传导至所述液室的热传导构件。
3.如权利要求2所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述热传导构件为覆盖所述液室的周围的调温罩。
4.如权利要求3所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
具备在下端形成有所述吐出口的喷嘴构件，
所述调温罩设置有供所述喷嘴构件插通的吐出用孔或连通所述吐出口与外界的吐出用孔。
5.如权利要求3或4所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述调温罩的底面构成所述热交换流路的内壁的至少一部分。
6.如权利要求3或4所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热调温装置具备将来自所述工件侧的辐射热遮断的防热构件。
7.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件反射特定波长区域的红外线。
8.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件构成所述热交换流路的内壁的至少一部分。
9.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件具有与所述调温罩的底面同等以上的底面积，且被配置为在自底面侧观察时遮盖所述调温罩的底面。
10.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件具备覆盖所述热交换流路的侧面的立起部。
11.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
在所述防热构件的底面具备由反射特定波长区域的红外线的金属面、或反射特定波长区域的红外线的涂膜面构成的红外线反射层。
12.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件具备由热传导率比所述调温罩的底面高的材料构成且构成所述热交换流路的内壁的热传递层。
13.如权利要求12所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件在所述热传递层与所述防热构件的底面之间具备由热传导率比所述防热构件的底面低的材料构成的隔热层。
14.如权利要求13所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述隔热层由树脂所构成。
15.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件包含与所述调温罩的底面隔着间隙配置的板状构件而构成，并通过该间隙构成所述热交换流路。
16.如权利要求6所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件包含与所述调温罩的底面隔着间隙配置的第一板状构件、及与第一板状构件的底面隔着间隙配置的第二板状构件而构成，
所述热交换流路包含被配置于所述调温罩的底面与所述第一板状构件的上表面之间的空间的上热交换流路、及被配置于所述第一板状构件的底面与所述第二板状构件的上表面之间的空间的下热交换流路而构成。
17.如权利要求16所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热构件具备：
连通管，其对所述下热交换流路供给冷媒；及
连通孔，其将通过所述下热交换流路后的热交换流体供给至所述上热交换流路。
18.如权利要求3或4所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
在所述调温罩的底面，具备由反射特定波长区域的红外线的金属面、或反射特定波长区域的红外线的涂膜面构成的红外线反射层。
19.如权利要求3或4所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述防热调温装置具备对所述调温罩的温度进行测量的温度传感器，
所述吐出控制装置根据来自所述温度传感器的信号对在所述热交换流路流动的热交换流体的流量进行控制。
20.如权利要求1～4中任一项所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
进一步具备对所述热交换流路供给热交换流体的热交换流体送出装置。
21.如权利要求20所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述热交换流体送出装置由将所述热交换流体进行循环供给的循环泵构成。
22.如权利要求20所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
所述热交换流体送出装置由供给加压空气的空气供给源构成。
23.如权利要求1～4中任一项所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
具备对所述液室供给液体材料的供给流路，
所述传热调温装置被配置为覆盖所述液室及所述供给流路。
24.如权利要求1～4中任一项所述的液体材料吐出装置，其特征在于，
具备：
柱塞，其宽度较所述液室窄的前端部被配置于所述液室；及
柱塞驱动装置，其使所述柱塞进退移动，
该液体材料吐出装置是使进行进入移动的柱塞碰撞构成于液室的内底面的阀座、或者使进行进入移动的柱塞在即将碰撞所述阀座之前停止，而自吐出口将液滴飞翔吐出的喷射式吐出装置。
25.一种涂布装置，其特征在于，
具备：
权利要求1～24中任一项所述的液体材料吐出装置；
平台，其供工件设置；
加热装置，其对所述平台进行加热；
相对移动装置，其使所述液体材料吐出装置与所述平台相对地移动；及
驱动控制装置，其对相对移动装置进行控制。
26.如权利要求25所述的涂布装置，其特征在于，
所述加热装置能够将所述平台加热至比室温高20℃以上的温度，
所述传热调温装置在室温±10℃的范围内对液室的温度进行调节。
27.一种使用涂布装置的涂布方法，其特征在于，
所述涂布装置具备：
权利要求1～22中任一项所述的液体材料吐出装置；
平台，其供工件设置；
加热装置，其对所述平台进行加热；
相对移动装置，其使所述液体材料吐出装置与所述平台相对地移动；及
驱动控制装置，其对相对移动装置进行控制，
所述加热装置能够将所述平台加热至比室温高20℃以上的温度，
所述传热调温装置能够在室温±10℃的范围内对液室的温度进行调节，
所述热交换流体是室温以下的温度的冷媒，
通过所述加热装置，在将所述平台加热至比室温高20℃以上的温度的状态下进行涂布。
28.一种涂布方法，其特征在于，
是使用权利要求1～24中任一项所述的液体材料吐出装置的涂布方法，
具有：
第一涂布工序，在第一温度环境下进行第一涂布；及
第二涂布工序，在与第一温度环境相差10℃以上的第二温度环境下进行第二涂布。
29.一种涂布方法，其特征在于，
是使用权利要求25所述的涂布装置的涂布方法，
具有：
在经加热的所述平台上进行第一涂布的工序；及
在所述平台外进行第二涂布的工序。
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