JP2008021904A - コーティング装置及びコーティング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細な突起間の隙間を簡易な構成で均一に封止できるコーティング装置を提供する。
【解決手段】ワークＷの端子形成面に液状コーティング材７が供給された当該ワークＷが加圧ステージ９へ搬入されてリリースフィルム１０に覆われた加圧板１１によって加圧され、リリースフィルム１０が貼り付いたままワークＷが冷却ステージへ搬入されて所定温度に冷凍した状態でリリースフィルム１０が剥離され、加熱ステージでワークＷが加熱されて液状コーティング材７が硬化される。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、回路基板や半導体ウエハなどの配線パターンに接続する接続端子が形成されたワークの端子面を露出させながら当該端子面側がコーティング材で封止されるコーティング装置及びコーティング方法に関する。

半導体ウエハの表面に配線層が形成され、該配線層に電気的に接続するはんだボール、メタルポストなどの接続端子が形成されたワークから多数の半導体装置が製造される。この接続端子の隙間は、耐水性や接続信頼性を向上させ配線回路を保護するため樹脂材により封止される。この樹脂封止方法としては、例えば、半硬化性の樹脂を端子面に供給して圧縮成形する樹脂封止方法が採用されている（特許文献１参照）。
特開２００１−１７６９０２号公報

しかしながら、ワークは多数個取り用に大型サイズであり、専用のモールド金型を用いて封止するとすれば、装置が大型になり製造コストが増大する。また、樹脂厚が極めて薄く、流動性が高い樹脂を用いるため高温加熱により硬化が不均一になり易く、リリースフィルムを用いた成形装置では成形後にフィルムとの剥離性が悪いという課題があった。

本発明は上記従来技術の課題を解決し、微細な突起間の隙間を簡易な構成で均一に封止できるコーティング装置及びコーティング方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、コーティング装置は、ワークの突起電極形成面に液状コーティング材が供給され、当該ワークの突起電極形成面が加圧ステージにおいてリリースフィルムに覆われた加圧板によって加圧され、突起電極間へ液状コーティング材が流動し、加圧されるワーク加圧部と、前記リリースフィルムが液状コーティング材に貼り付いた状態のワークが冷却ステージに搬入され、所定温度に冷凍されてリリースフィルムが剥離されるフィルム剥離部と、前記リリースフィルムが剥離されたワークが硬化ステージに搬入され、液状コーティング材を硬化させるワーク硬化部を備え、ワークの突起電極端面を露出させて、当該突起電極間をコーティング材により封止されることを特徴とする。
また、ワークセット部において、粘着シートを吸着ステージに吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークを突起電極形成面と反対面側を粘着シートに粘着させて液状コーティング材が供給されることを特徴とする。
また、加圧ステージには加圧板によりワークを加圧する際に液状コーティング材を所定時間加温する第1の加熱部が設けられており、硬化ステージには第1の加熱部より高い温度で加温時間より長い所定時間加熱する第２の加熱部が設けられていることを特徴とする。

また、コーティング方法は、ワークの突起電極形成面に液状コーティング材を供給するコーティング工程と、前記液状コーティング材が供給されたワークを加圧ステージへ搬入し、リリースフィルムに覆われた加圧板によって加圧するワーク加圧工程と、前記リリースフィルムが貼り付いたワークを冷却ステージへ搬入して、当該ワークを所定温度に冷凍したままリリースフィルムを剥離するフィルム剥離工程と、前記リリースフィルムが剥離されたワークを硬化ステージに搬入して液状コーティング材を硬化させるワーク硬化工程を含むことを特徴とする。
また、前記コーティング工程に先立って、粘着シートを吸着ステージに吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークを突起電極形成面と反対面側を粘着シートに粘着させる粘着工程を含むことを特徴とする。
また、前記ワーク加圧工程において、液状コーティング材を所定時間所定温度で加温しながらワークを加圧し、ワーク硬化工程においてワーク加圧工程における加温温度より高い温度でかつ加温時間より長い所定時間ワークを加熱することを特徴とする。

上述したコーティング装置及びコーティング方法を用いれば、ワークの突起電極形成面に液状コーティング材が供給された当該ワークが加圧ステージへ搬入されてリリースフィルムに覆われた加圧板によって加圧されるので、液状コーティング材を硬化することなく突起電極間の隙間に押し広げて封止することができる。
また、リリースフィルムが貼り付いたままワークを冷却ステージへ搬入してワークを所定温度に冷凍するので、液状コーティング材の硬化を進めないで粘度を下げることでリリースフィルムを剥離し易くすることができる。
また、ワークを加圧する際に、液状コーティング材を所定時間所定温度で加温しながらワークを加圧するため、液状コーティング材の流動性が高まるため、液材を均一に加圧して押し広げることができるうえに、ワークを硬化する際にワークを加圧する際の加温温度より高い温度でかつ加温時間より長い所定時間ワークを加熱することで、液材に含まれる溶剤などの揮発成分を除去して液状コーティング材を安定した状態まで硬化させることができる。
また、液状コーティング材を供給する前に粘着シートを吸着ステージに吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークを突起形成面と反対面側を粘着シートに粘着させることにより、液状コーティング材がワークの突起電極形成面と反対面側に回り込むのを防ぐことができる。
以上のように、専用のモールド金型を用いなくても簡易な設備で製造コストを低廉に抑えてワークの突起電極形成面を封止することができる。

以下、本発明に係るコーティング装置及びコーティング方法の最良の実施形態について添付図面と共に詳述する。以下では、ワークWの一例として配線層に接続端子（突起）が形成された半導体ウエハを例示して説明する。

先ず、図１乃至図５を参照してコーティング装置の概要を説明する。図５において、ワークセット部１は、吸着ステージ２が設けられている。この吸着ステージ２にはシート供給部３から粘着シート４が供給されて吸着保持される。一方、ワーク供給部５から供給されたワークWは、接続端子（はんだボール）１２が接合された端子面と反対面側を吸着ステージ２に吸着された粘着シート４に重ね合わせて粘着させる。また、ワークWの端子面（例えばはんだボールの接合面）には、例えばポッティング装置６により液状コーティング材（例えばポリイミド樹脂を溶剤で液化した液状樹脂材）７が供給される（図１参照）。

図５において、ワーク加圧部８には加圧ステージ９が設けられている。粘着シート４に粘着し液状コーティング材７が供給されたワークＷは、加圧ステージ９に搬入されて吸着保持される。尚、ワークセット部１を省略してワーク加圧部８の加圧ステージ９へ粘着シート４を供給し、ワークＷを粘着させて液状コーティング材7を供給するようにしてもよい。

図２において、加圧ステージ９に吸着保持されたワークＷは、リリースフィルム１０に覆われた加圧板１１によって加圧され接続端子（はんだボール）１２間へ液状コーティング材７が押し広げられる。リリースフィルム１０は、所定の耐熱性及び液状コーティング材７との剥離性、柔軟性を備えたフィルム材が用いられる。

リリースフィルム１０は加圧板１１の加圧面に吸着保持されている。加圧ステージ９には第1の加熱部（ヒータ）が設けられている。第１の加熱部は、加圧板１１によりワークＷを加圧する際に液状コーティング材７を所定温度（例えば５０〜６０℃）で所定時間（例えば２０〜３０ｓｅｃ）加温する。これにより、加圧板１１によりワークＷを加圧する際に液状コーティング材７の流動性を高めて液材表面を均一でフラットに押圧できる。加圧後、リリースフィルム１０の吸着を解除して加圧板１１を上昇させると、図３においてリリースフィルム１０は液状コーティング材７に貼り付いたままとなる。

図５において、フィルム剥離部１３には、冷却ステージ１４が設けられている。リリースフィルム１０が貼り付いたワークＷは冷却ステージ１４へ搬入されて吸着保持される。そして、ワークＷを所定温度（例えば−２０℃程度）に冷凍し、液状コーティング材７の硬化を進めないで粘度を下げた状態でリリースフィルム１０を剥離する（図４参照）。リリースフィルム１０は、例えばフィルムの一部を吸着若しくは把持して引き上げたり巻き取ったりすることにより容易に剥離する。

図５において、コーティング材硬化部１７には、硬化ステージ１５が設けられている。硬化ステージ１５には一例として第２の加熱部（ヒータ）が設けられている。第２の加熱部は、第1の加熱部より高い温度（例えば１５０℃程度）で加温時間より長い所定時間（例えば１時間）加熱する。リリースフィルム１０が剥離されたワークＷは硬化ステージ１５に搬入されて吸着保持される。そして、上述した第２の加熱部により所定温度で所定時間加熱されて液材に含まれる溶剤などの揮発成分を除去して液状コーティング材７を安定した状態まで硬化させる。
これによって、ワークＷの接続端子面を露出させたまま当該端子間がコーティング材７により封止される。硬化ステージ１５は熱硬化性の場合第２の加熱部となるが、紫外線硬化型コーティング材の場合は紫外線照射部となる。

尚、加圧板１１は、短冊状のリリースフィルム１０を吸着保持するようになっていてもよいが、図６のようにリール１６ａ、１６ｂ間に巻き付けられた長尺状のリリースフィルム１０を吸着保持してワークＷに供給された液状コーティング材７を加圧するようにしてもよい。

次にワークＷに液状コーティング材をコーティングプロセスの一例について図７Ａ〜Ｄを参照して説明する。
図７Ａにおいて、粘着シート４を吸着ステージ２（図１参照）に吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークＷを接続端子１２形成面と反対面側を粘着シート４に粘着させる（粘着工程）。

次に、図７Ｂにおいて、ワークＷの端子形成面に液状コーティング材７をポッティングなどにより供給する（コーティング工程）。

次に、図７Ｃにおいて、液状コーティング材７が供給されたワークＷを加圧ステージ（図２参照）へ搬入し、リリースフィルム１０に覆われた加圧板１１によって加圧して端子間へ液状コーティング材７を押し広げる（ワーク加圧工程）。このとき、ワークＷを加圧する際に液状コーティング材７が所定時間（例えば２０〜３０ｓｅｃ）、所定温度（例えば５０〜６０℃）で加温され、流動性を高められて押し広げられる。ワークＷはリリースフィルム１０が液状コーティング材７に貼り付いたまま取り出される（図３参照）。

次に、図７Ｄにおいて、リリースフィルム１０が貼り付いたワークＷは、冷却ステージ１４（図４参照）へ搬入して吸着保持させる。そして、ワークＷを所定温度（例えば−２０℃）に冷凍してリリースフィルム１０を剥離する（フィルム剥離工程）。そして、リリースフィルム１０が剥離されたワークＷを硬化ステージに搬入して液状コーティング材７を硬化させる（ワーク硬化工程）。このとき、ワーク加圧工程における加温温度より高い温度（例えば１５０℃程度）で加温時間より長い所定時間（例えば１時間）でワークＷを加熱して液状コーティング材７を硬化させる。これによってワークＷの接続端子形成面が端子面を露出させて当該端子間がコーティング材７により封止される。

この後、ワークＷは個片に切断するダイシング工程や洗浄乾燥工程などが行なわれるようにしてもよい。また、ワークＷは半導体ウエハに限らず接続端子が形成された回路基板であってもよい。また、ワークＷは、電子部品の端子間のみならず微小突起間の隙間をコーティングする必要がある他の製品についても適用可能である。

ワークセット部の一例を示す説明図である。 ワーク加圧部の一例を示す説明図である。 加圧後のワークを示す説明図である。 フィルム剥離部の説明図である。 コーティング装置の概略構成を示す平面図である。 他例に係るワーク加圧部の説明図である。 コーティングプロセスのワークの状態説明図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
１ ワークセット部
２ 吸着ステージ
３ シート供給部
４ 粘着シート
５ ワーク供給部
６ ポッティング装置
７ 液状コーティング材
８ ワーク加圧部
９ 加圧ステージ
１０ リリースフィルム
１１ 加圧板
１２ 接続端子
１３ フィルム剥離部
１４ 冷却ステージ
１５ 硬化ステージ
１６ａ １６ｂ リール
１７ コーティング材硬化部

Claims (6)

1. ワークの突起電極形成面に液状コーティング材が供給され、当該ワークの突起電極形成面が加圧ステージにおいてリリースフィルムに覆われた加圧板によって加圧され、突起電極間へ液状コーティング材が流動し、加圧されるワーク加圧部と、
   前記リリースフィルムが液状コーティング材に貼り付いた状態のワークが冷却ステージに搬入され、所定温度に冷凍されてリリースフィルムが剥離されるフィルム剥離部と、
   前記リリースフィルムが剥離されたワークが硬化ステージに搬入され、液状コーティング材を硬化させるワーク硬化部を備え、ワークの突起電極端面を露出させて、当該突起電極間をコーティング材により封止されることを特徴とするコーティング装置。
2. ワークセット部において、粘着シートを吸着ステージに吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークを突起電極形成面と反対面側を粘着シートに粘着させて液状コーティング材が供給されることを特徴とする請求項1記載のコーティング装置。
3. 加圧ステージには加圧板によりワークを加圧する際に液状コーティング材を所定時間加温する第1の加熱部が設けられており、硬化ステージには第1の加熱部より高い温度で加温時間より長い所定時間加熱する第２の加熱部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のコーティング装置。
4. ワークの突起電極形成面に液状コーティング材を供給するコーティング工程と、
   前記液状コーティング材が供給されたワークを加圧ステージへ搬入し、リリースフィルムに覆われた加圧板によって加圧するワーク加圧工程と、
   前記リリースフィルムが貼り付いたワークを冷却ステージへ搬入して、当該ワークを所定温度に冷凍したままリリースフィルムを剥離するフィルム剥離工程と、
   前記リリースフィルムが剥離されたワークを硬化ステージに搬入して液状コーティング材を硬化させるワーク硬化工程を含むことを特徴とするコーティング方法。
5. 前記コーティング工程に先立って、粘着シートを吸着ステージに吸着させ、ワーク供給部から供給されたワークを突起電極形成面と反対面側を粘着シートに粘着させる粘着工程を含むことを特徴とする請求項４記載のコーティング方法。
6. 前記ワーク加圧工程において、液状コーティング材を所定時間所定温度で加温しながらワークを加圧し、ワーク硬化工程においてワーク加圧工程における加温温度より高い温度でかつ加温時間より長い所定時間ワークを加熱することを特徴とする請求項４記載のコーティング方法。

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