JP2008114128A - 液体材料の充填方法、装置およびプログラム - Google Patents

液体材料の充填方法、装置およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複雑なパラメータの計算が不要であり、吐出部の移動速度に影響を及ぼすことがない液体材料の充填方法、装置およびプログラムの提供。
【解決手段】基板とその上に載置されたワークとの間隙に毛細管現象を利用して吐出部から吐出した液体材料を充填する方法であって、ワークの外周に沿った塗布領域および非塗布領域からなる塗布パターンを作成し、液体材料の吐出量の補正を、塗布領域および非塗布領域を伸縮させることにより行うことを特徴とする液体材料の充填方法、並びに、当該方法を実施するための装置およびプログラム。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板とその上に載置されたワークとの間隙に毛細管現象を利用して吐出部から吐出した液体材料を充填する方法、装置およびプログラムに関し、特に半導体パッケージングのアンダーフィル工程において液体材料の吐出量を複雑なパラメータの計算行うことなく補正できる方法、装置およびプログラムに関するものである。
なお、本発明における「吐出」とは、液体材料が吐出部から離間する前にワークに接触するタイプの吐出方式、および、液体材料が吐出部から離間した後にワークに接触されるタイプの吐出方式を含むものである。
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴う半導体部品の高密度実装、多ピン化への要求に対して、フリップチップ方式と呼ばれる実装技術が注目されている。フリップチップ方式の実装は、半導体チップの表面に存在する電極パッド上に突起状電極（バンプ）を形成し、相対する基板上の電極パッドに直接接合することにより行う。フリップチップ方式を用いると、実装に必要な面積が半導体チップの面積とほぼ等しくなり、高密度実装を達成することが可能となる。また、電極パッドを半導体チップ全面に配置することが可能で、多ピン化にも適している。他にも接続配線長がバンプ電極の高さのみで、電気的特性が良好であり、半導体チップの接続部の反対面が露出しているので、放熱が容易であるなどの利点がある。
フリップチップパッケージでは、半導体チップと基板との熱膨張係数の差により発生する応力が、接続部に集中して接続部が破壊することを防ぐために、半導体チップと基板との隙間に樹脂を充填して接続部を補強する。この工程をアンダーフィルと呼ぶ（図１参照）。
アンダーフィル工程は、半導体チップの外周（例えば一辺もしくは二辺）に沿って液状樹脂を塗布し、毛細管現象を利用して樹脂を半導体チップと基板との隙間に充填した後、オーブンなどで加熱して樹脂を硬化させることにより行う。
アンダーフィル工程においては、時間経過に伴う樹脂材料の粘度変化を考慮する必要がある。粘度が高くなると、材料吐出口からの吐出量が減少し、また、毛細管現象が不十分になって、適正量の材料が隙間に充填されなくなってしまうという問題があるからである。粘度変化の激しいものでは、例えば、６時間経過後、吐出量にして１０％以上減ることもある。そこで、粘度の経時的変化に伴う吐出量の変化を補正する必要があった。
ところで、アンダーフィル工程に用いる樹脂材料の充填には、一般にディスペンサが用いられている。そのディスペンサの一種に、ノズルから液体材料の小滴を噴射して吐出するジェット式ディスペンサがある。
ジェット式ディスペンサを用いてアンダーフィル工程を実施する方法は、例えば、特開２００４−３４４８８３号（特許文献１）に開示される。すなわち、特許文献１には、ジェット式ディスペンサを用いて基板上に粘性材料を吐出する方法であって、吐出すべき粘性材料の総体積および総体積の粘性材料が吐出される長さを準備すること、重量計上に複数の粘性材料液滴を塗布するよう動作させること、重量計上に塗布された複数の粘性材料液滴の重量を表すフィードバック信号を生成すること、総体積の粘性材料が長さにわたって吐出されるように、ディスペンサと基板との間の最大相対速度を求めること、を含む方法が開示されている。
また、特許文献１には、複数の粘性材料液滴のそれぞれの体積を求めること、総体積にほぼ等しくなるのに必要とされる液滴の全数を求めること、長さにわたって粘性材料液滴をほぼ均一に分配するのに必要とされる各液滴間距離を求めること、および粘性材料液滴の全数が長さにわたってほぼ均一に吐出されるように、ディスペンサと基板との間の最大相対速度を求めること、をさらに含む方法が開示されている。
特開２００４−３４４８８３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の方法においては、長さにわたって均一に吐出するために液滴の数や各液滴の間隔を求める手順が必要であり、この手順内では様々なパラメータを計算によって求めるため、その計算時に誤差が多く生じる。
また、より正確に均一化を図るためには、一つ一つの液滴の大きさを揃える必要があり、このために特別の手段が必要である。
また、ノズル（吐出部）と基板との間の最大相対速度の変更は、粘度が大きくなる場合、速度は遅くなる方向への変更となる。速度が遅くなると塗布時間が長くなり、生産性に影響を及ぼすという課題がある。
そこで、本発明は、上記課題を解決し、複雑なパラメータの計算が不要であり、吐出部の移動速度に影響を及ぼすことがない液体材料の充填方法、装置およびプログラムを提供することを目的とする。
塗布速度を一定に保った状態での補正としては、加圧量、プランジャの移動量、弁の往復動作の速度などを制御することにより、単位時間当たりの吐出部からの吐出量を一定に保つことが考えられる。しかしながら、これらの手法では、様々なパラメータを計算によって求めるため、その計算時に誤差が多く生じるおそれがある。そこで、発明者は、補正手順を簡明とすべく、鋭意工夫の上、本発明をなした。
すなわち、第１の発明は、基板とその上に載置されたワークとの間隙に毛細管現象を利用して吐出部から吐出した液体材料を充填する方法であって、ワークの外周に沿った塗布領域および非塗布領域からなる塗布パターンを作成し、液体材料の吐出量の補正を、塗布領域および非塗布領域を伸縮させることにより行うことを特徴とする液体材料の充填方法である。
第２の発明は、第１の発明において、塗布パターンの全長を変えることなく塗布領域および非塗布領域を伸縮させることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記塗布パターンは、塗布領域および非塗布領域が交互に連続することを特徴とする。
第４の発明は、第１、２または３の発明において、前記塗布パターンは、その全長が方形状のワークの一辺と略同一長であって、１以上の塗布領域と、塗布領域と隣接する複数の非塗布領域とから構成されることを特徴とする。
第５の発明は、第１、２または３の発明において、前記塗布パターンは、方形状のワークの一辺と略同一長の塗布領域と、塗布領域と隣接し、且つ前記ワークの一辺と隣接する辺に沿って設定された一または二の非塗布領域とから構成されることを特徴とする。
第６の発明は、第１、２または３の発明において、前記塗布パターンは、方形状のワークの一辺と略同一長の塗布領域と、塗布領域と隣接し、且つ平行に設定された一または二の非塗布領域とから構成されることを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記吐出量の補正の前後で吐出部の移動速度(Ｖ)が変更されないことを特徴とする。
第８の発明は、第１ないし７のいずれかの発明において、補正前の吐出時間(Ｔ１)の間吐出した液体材料の重量(Ｗ１)を計測し、吐出時間(Ｔ１)と重量(Ｗ１)との関係から適正重量(Ｗ２)を吐出するための時間(Ｔ２)を算出し、時間(Ｔ２)と吐出部の移動速度(Ｖ)から塗布領域の適正全長(Ｌ２)を算出し、塗布領域の適正全長(Ｌ２)と補正前の塗布領域の全長(Ｌ１)との差分を塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量とすることを特徴とする。
第９の発明は、第１ないし７のいずれかの発明において、液体材料を吐出して適正重量(Ｗ２)となるまでの時間(Ｔ２)を計測し、時間(Ｔ２)と吐出部の移動速度(Ｖ)から塗布領域の適正全長(Ｌ２)を算出し、塗布領域の適正全長(Ｌ２)と補正前の塗布領域の全長(Ｌ１)との差分を塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量とすることを特徴とする。
第１０の発明は、第８または９の発明において、吐出時間または吐出重量と粘度の関係をメモリに記憶し、液体材料交換後の工程において、塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量を当該メモリの記憶情報に基づき算出することを特徴とする。
第１１の発明は、第８、９または１０の発明において、補正を行うかを判断する許容範囲を設け、計測値が前記許容する範囲を越える場合に、塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量を補正することを特徴とする。
第１２の発明は、第１ないし１１のいずれかの発明において、液体材料の経時的粘度変化に伴う吐出量の補正を行うことを特徴とする。
第１３の発明は、第１ないし１２のいずれかの発明において、ユーザーが補正周期として入力した時間情報、ワークの枚数、または基板の枚数に基づき液体材料の吐出量の補正が行われることを特徴とする。
第１４の発明は、吐出する液体材料を供給する液材供給部と、吐出する液体材料を計量する計量部と、液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、吐出部を移動自在とする駆動部と、これらの作動を制御する制御部とを備える塗布装置において、制御部が、第１ないし１３のいずれかの発明にかかる方法を実施するプログラムを有することを特徴とする装置である。
第１５の発明は、吐出する液体材料を供給する液材供給部と、吐出する液体材料を計量する計量部と、液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、吐出部を移動自在とする駆動部と、これらの作動を制御する制御部とを備える塗布装置において、制御部に第１ないし１３のいずれかの発明にかかる方法を実施させるプログラムである。
本発明によれば、塗布領域および非塗布領域の長さをそれぞれ伸縮して吐出量の補正を行うので、塗布パターン全長に対して均一に塗布することに制約を受けずに、塗布パターンを自由に作成することができる。
また、一つ一つの液滴に対して補正を行う場合に比べて手順が簡便であり、計算による誤差を生じにくい。
また、吐出部の移動速度を変更しないため、塗布時間に影響を及ぼさない。
以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
（１）塗布パターンの作成
一ないし複数の塗布パターンを作成し、その内の一つを選択する。例えば、図３に示すように、方形状のワークであるチップ２の一辺に沿った線であって、交互に連続する塗布領域１１と非塗布領域１２とから構成される塗布パターンを作成する。なお、ワークは方形状のものに限定されず、円形や多角形であってもよい。
塗布パターンの全長や塗布領域１１および非塗布領域１２の数は、チップ２と基板１との隙間を充填するのに必要となる液体材料５の重量ないしは体積などから決定する。例えば、図３のようにチップ２の一辺に対して塗布を行う場合、一つの塗布領域１１の両側が非塗布領域１２となって一つの塗布パターンが構成される。
塗布領域１１は線状に限定されずドット状である場合もあり、例えば、チップ２が小さい場合や歩留まりを上げたい場合（気泡巻き込みによる不良を減らしたい場合）、辺の中心付近に一点吐出したり、吐出部であるノズル１３を一箇所に止めて一定時間吐出することがある。
（２）初期パラメータの設定
塗布に用いる液体材料について、塗布パターンと適正重量および／または適正吐出時間との関係を予めの試験により算出し、制御部のメモリに記憶する。吐出量の変化は、温度の変化により生ずる液体材料の粘度変化や吐出部のつまりおよび水頭差による影響もあるが、これらのパラメータを設定することで、吐出量の変化全般に適用することが可能となる。
また、液体材料の使用時間の限界値として、メーカーの規定するポットライフに基づいて算出した値を記憶しておくことが好ましい。
なお、後述する（４）で補正量を算出する際に、吐出重量を一定とした際の「吐出時間と粘度との関係」、吐出時間を一定とした際の「吐出重量と粘度との関係」を制御部のメモリに記憶しておくのが好ましい。同じ種類の液体材料であれば、二度目以降の作業においては、制御部に記憶したデータに基づき補正量を算出することで、補正のための吐出および測定作業は不要となるからである。
（３）補正周期の設定
塗布パターンを補正する周期である補正周期を設定する。補正周期としては、例えば、ユーザーが入力した時間情報、チップ２ないしは基板１の枚数などを設定する。所定の時間を設定する場合は、液体材料の吐出量の変化が作業開始から許容範囲を超えると予想される時間を設定する。枚数を設定する場合は、一枚のチップ２を処理する時間ないしは一枚の基板１を処理する時間（搬入→塗布→搬出の時間）と、上記所定の時間から処理枚数を求め、設定する。
補正周期設定の際は、時間の経過や温度の変化により生ずる液体材料の粘度変化を考慮する必要があるが、以下では時間の経過に伴う粘度変化のみが生ずることを前提に説明を行うものとする。
なお、吐出部の温度調整により液体材料の粘度を制御する公知の技術を本発明に併用できることは言うまでもない。
（４）補正量の算出
設定された補正周期で、液体材料の粘度変化による吐出量の変化に対応するための補正量を算出する。
まず、ノズル１３を重量計８の上方に移動させ、固定位置にて液体材料を吐出する。そして、重量計８の計量部へ吐出された液体材料の重量を読み取り、（２）で記憶したパラメータと対比して補正量を求める。
補正量の算出手法としては、（イ）一定時間吐出した際の重量を測定し、適正重量との差に基づいて補正量を算出する手法、（ロ）適正重量となるまでに要する吐出時間を測定し、直前の吐出時間との差に基づいて補正量を算出する手法がある。
（イ）および（ロ）の手法を、図３の塗布パターンの例で具体的に説明する。
まず、チップ２の大きさと、チップ２と基板１との間隙より、液体材料を充填するために必要な適正重量Ｗ２を算出する。次に、チップ２の大きさから、塗布パターンにおける塗布領域１１の合計長さＬ１を算出する。続いて、適正重量Ｗ２の液体材料を吐出するのに要する時間Ｔ１を算出する。
時間Ｔ１の算出方法は複数通りあるが、ここではジェット式ディスペンサにおける代表的な算出方法を２つ開示する。一つは、ノズル１３から液滴を吐出するタイミングは一定であるので、そのタイミングと一滴あたりの重量をもとに適正重量Ｗ２を吐出するのに要する時間を算出するやり方であり、もう一つは、重量計８の上に適正重量Ｗ２になるまで実際に吐出を行って時間を測定するやり方である。
続いて、液体材料の粘度が高くなった場合（Ｐ１→Ｐ２）における具体的な補正量の算出方法を図７に基づき説明する。なお、ノズル１３の移動速度Ｖは一定であることを前提とする。
（イ）の場合、変化後の粘度Ｐ２で時間Ｔ１と同じ時間吐出をすると、重量計８の測定値はＷ１になる。そこで、時間Ｔ１と重量Ｗ１との関係から、変化後の粘度Ｐ２で適正重量Ｗ２と同じ重量を吐出するためにかかる時間Ｔ２を算出する。速度Ｖで時間Ｔ２だけ移動した場合の長さを塗布領域１１の適正長さＬ２とする。よって、塗布領域１１の伸縮量Ｌ３はＬ２−Ｌ１となる。
（ロ）の場合、変化後の粘度Ｐ２で適正重量Ｗ２と同じ重量を吐出するのに要する時間を測定すると、吐出時間がＴ１からＴ２になる。速度Ｖで時間Ｔ２だけ移動した場合の長さが塗布領域１１の適正長さＬ２である。よって、塗布領域１１の伸縮量Ｌ３はＬ２−Ｌ１となる。
ここで、伸縮量Ｌ３がゼロで無い場合には常に補正を行うのではなく、計測した吐出量（計測値）の変化ないしは算出した補正量が許容範囲（例えば±１０％）を越える場合にのみ補正を行うようにするのが好ましい。許容範囲を設けた補正の好ましい態様は、例えば、出願人の特許出願に係る特開２００１−１３７７５６号公報に詳しい。すなわち、補正を行うかを判断する許容範囲を設け、計測値ないしは補正量（時間、重量または伸縮量）が前記許容する範囲を越える場合にのみ塗布パターンを補正する。
（５）塗布パターンの補正
（４）で、吐出量の補正が必要であると判断した場合には、塗布領域１１の長さを伸ばし或いは縮め、その量と同じ量だけ非塗布領域１２を縮め或いは伸ばすことにより行う。
伸縮量Ｌ３は、塗布領域１１および非塗布領域１２の夫々の数に応じて等分するのが好ましい。図３の塗布パターンの場合、塗布領域１１の伸縮量はＬ３と同じであるが、非塗布領域１２の伸縮量はＬ３／２となる。
以上に述べたとおり、（４）および（５）の工程は、（３）で設定した補正周期において、或いは基板１の種類（大きさや形状）が変わったときなどに実行することで、液体材料の経時的粘度変化にかかわらず、常に最良の塗布パターンを形成することが可能となる。
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例により限定されるものではない。
本実施例に関わる方法を実施するための装置の概略図を図２に示す。
まず、塗布対象物であるフリップチップ実装基板１０を搬送手段９によって液体材料を吐出するノズル１３の下まで搬送する。
ノズル１３を有するディスペンサ６は、ＸＹ駆動手段７に取り付けられており、基板１０や重量計８の上へと移動可能である。また、基板１０の上方でＸＹ方向に移動しながら液体材料を塗布する動作もＸＹ駆動手段７によって行うことができる。
基板１０がノズル１３の下まで運ばれてくると、基板１０の位置決め後、塗布を開始する。ノズル１３の塗布動作の軌跡である基本となる塗布パターンを、ＸＹ駆動手段７やディスペンサ６等の動作を制御する制御部（図示せず）内のメモリ等へ予め記憶させておく。
塗布が終了すると、基板１０は搬送手段９によって装置外へ搬出される。そして、次の基板１０の搬入され、塗布作業が繰り返される。すなわち、搬入、塗布および搬出が一つのサイクルとなり、対象となる枚数の基板１０への塗布が終了するまで、液体材料の塗布が繰り返される。
設定した補正周期になると、液体材料の粘度変化による吐出量の補正が行われる。
補正量の算出は、ＸＹ駆動手段７によりノズル１３を重量計８の上に移動させ、重量計８により吐出する際に要した時間または液体材料の重量を計測することにより行う。
以下に補正量の好ましい算出方法を例示するが、補正量の算出はこれらに限定されない。なお、ノズル１３の移動速度Ｖは一定であることを前提とする。
（イ）重量の変化に基づく補正（図８）
ノズル１３から、直前の基板１０に塗布パターンを形成するために要した時間Ｔ１と同じ時間だけ液体材料を吐出する（ＳＴＥＰ１１）。吐出された液体材料の重量Ｗ１を重量計８で計測する（ＳＴＥＰ１２）。塗布パターンごとに予め算出して制御部に記憶しておいた適正重量Ｗ２と計測重量Ｗ１とを比較し（ＳＴＥＰ１３）、重量差が許容範囲を超えるか否かにより補正の必要の有無を判定する（ＳＴＥＰ１４）。ＳＴＥＰ１４で補正が必要とされた場合には、時間Ｔ１とＷ１との関係から、適正重量Ｗ２を吐出するために必要な時間Ｔ２を算出する（ＳＴＥＰ１５）。時間Ｔ２と速度Ｖとの関係から、塗布領域１１の長さの合計値である適正長さＬ２を算出する（ＳＴＥＰ１６）。塗布領域の適正長さＬ２と直前の塗布領域１１の合計長さＬ１から、伸縮量Ｌ３（Ｌ１とＬ２との差分）を算出する（ＳＴＥＰ１７）。塗布領域１１および非塗布領域１２を伸縮させて塗布パターンを補正する（ＳＴＥＰ１８）。Ｔ１の値をＴ２に、Ｌ１の値をＬ２に更新する（ＳＴＥＰ１９）。
なお、変形手順としては、ＳＴＥＰ１３を省略し、伸縮量の算出後（ＳＴＥＰ１７の後）にＳＴＥＰ１４を行うようにしてもい。
（ロ）時間の変化に基づく補正（図９）
ノズル１３から、塗布パターンごとに予め算出して制御部に記憶しておいた適正重量Ｗ２になるまで液体材料を吐出し（ＳＴＥＰ２１）、吐出に要した時間Ｔ２を計測する（ＳＴＥＰ２２）。直前の基板１０に塗布パターンを形成するために要した時間Ｔ１と計測時間Ｔ２とを比較し（ＳＴＥＰ２３）、計測時間Ｔ２が許容範囲を超えるか否かにより補正の必要の有無を判定する（ＳＴＥＰ２４）。ＳＴＥＰ２４で補正が必要とされた場合には、時間Ｔ２と速度Ｖとの関係から、塗布領域１１の適正全長Ｌ２を算出する（ＳＴＥＰ２５）。直前の塗布領域１１の合計長さＬ１と塗布領域１１の適正長さＬ２から伸縮量Ｌ３（Ｌ１とＬ２との差分）を算出する（ＳＴＥＰ２６）。塗布領域１１および非塗布領域１２を伸縮させて塗布パターンを補正する（ＳＴＥＰ２７）。Ｔ１の値をＴ２に、Ｌ１の値をＬ２に更新する（ＳＴＥＰ２８）。
以上の手順による塗布パターンの補正においては、補正後の塗布領域１１の全長と非塗布領域１２の全長を足し合わせた塗布パターンの全長は、補正の前後で同じ長さである。
ここで、塗布パターンの開始および／または終了位置が非塗布領域１２である場合には、塗布領域１１上のみノズル１３を動かすようＸＹ駆動手段７の作動を制御してもよい。かかる場合には、伸縮量Ｌ３の分だけノズル１３の移動時間が変わることになる。
塗布パターンの補正は、設定した補正周期で自動的に行われる。液体材料が使用時間の限界値に達した時、或いは液体材料が無くなるまで、設定した補正周期で補正を行い、塗布作業を続ける。液体材料を交換して最初の塗布を行う際も、液体材料の品質のばらつきを補正するために、塗布実行前に補正を行うのが好ましい。この際は、先に述べたように、制御部に記憶したデータに基づき補正量を算出すれば、補正のための吐出および測定作業は不要となる。
続いて、いくつかの塗布パターンの作成例を説明する。
粘度変化による吐出量の補正は、時間の経過とともに粘度が高くなり、吐出量を増やさなければならない場合が殆どであるので、以下では吐出量を増やす場合について説明する。
基本となる塗布パターンの長さや移動速度などは、塗布対象である半導体のチップ２と基板１０との隙間を充填するのに必要となる液体材料の重量やチップ２の大きさなどから決定する。
図３から図６は塗布パターン例を示す説明図で、チップ２が実装された基板１０を実装面側から見た図である。
図３は、チップ２の一辺に対して塗布を行う場合で、一つの塗布領域１１の両端に、二つの非塗布領域１２を繋ぎ合わせて一つの塗布パターンとしている。また、塗布領域１１と非塗布領域１２とを足し合わせた長さは、チップ２の一辺の長さに等しくなっている。求めた補正量に応じた伸縮量の変更は、塗布領域１１の両端またはどちらか一端を非塗布領域１２へ向かって伸ばし、非塗布領域１２は、塗布領域１１の伸びた量と同じ量縮める。このとき、塗布パターンの全長が変わらないように伸縮を行う。
ここで、図３の塗布パターンの場合においては、非塗布領域１２上をノズル１３を動かす必然性は無い。従って、塗布領域１１上のみノズル１３を動かすようＸＹ駆動手段７の作動を制御してもよい。
一方、塗布パターンの全長をノズル１３がなぞるようにＸＹ駆動手段７の作動を制御してもよい。つまり、変更後の塗布領域１１と非塗布領域１２とを足し合わせた長さがノズル１３の移動距離とする。このような制御を行えば、ノズル１３の移動速度を変更せず一定に保っていれば、補正前と補正後で塗布時間は変わらないことになる。後述する図４ないし６のいずれにも適用可能である。
図４は、チップ２の一辺に対し、塗布領域１１を三つに分割し、その間を二つの非塗布領域１２で繋ぎ合わせて一つの塗布パターンとしている。また、塗布領域１１と非塗布領域１２とを足し合わせた長さは、チップ２の一辺の長さに等しくなっている。このパターンの場合、充填量が多く必要な箇所に集中して塗布することが可能である。伸縮量の補正の際は、左右端の二つの塗布領域１１については中央側の端部がそれぞれ中央へ向かって伸びるようにし、中央の塗布領域１１は両端またはどちらか一端が伸びるようにする。非塗布領域１２は、塗布領域１１の伸びた量と同じ量だけ縮むようにする。塗布パターンの全長が変わらないように伸縮を行うのは、先に述べたとおりである。
なお、図４では、塗布領域１１を略均等に描画しているが、各塗布領域１１が異なる長さであってもよいことは言うまでもない。
図５は、図３や図４に比べ必要とされる充填量が多い場合の塗布パターンである。非塗布領域１２を吐出する辺１１に隣り合う二辺へ向かってそれぞれ折れ曲がるパターンとする。伸縮量の補正の際は、塗布領域１１の両端またはどちらか一端を、折れ曲がっている非塗布領域１２へ向かって伸びるようにする。非塗布領域１２は、塗布領域１１が伸びた量と同じ量だけ縮むようにする。塗布パターンの全長が変わらないように伸縮を行うのは、先に述べたとおりである。なお、図３同様に、塗布領域１１上のみノズル１３を動かすようＸＹ駆動手段７の作動を制御してもよい。
図６は、図５と同じ充填量が必要とされるるが、チップ２の左右の辺に沿ったスペースに塗布を行う余裕がない場合の塗布パターンである。非塗布領域１２を塗布領域１１の両端からそれぞれ折り返すパターンとしている。伸縮量の補正の際は、塗布領域１１の両端またはどちらか一端を、折り返している非塗布領域１２へ向かって伸びるようにする。非塗布領域１２は塗布領域１１が伸びた量と同じ量縮むようにする。塗布パターンの全長が変わらないように伸縮を行うのは、先に述べたとおりである。なお、図３同様に、塗布領域１１上のみノズル１３を動かすようＸＹ駆動手段７の作動を制御してもよい。
図３から図６では、チップ２の一辺に対して液体材料を塗布する場合について説明してきたが、隣り合う二辺にわたりＬ字形或いはＵ字形に塗布する場合やチップ２の外周の全部にわたり塗布する場合にも応用可能である。
本実施例に係るディスペンサはジェット式に限られず、圧縮空気により液体材料を吐出するエア式であってもよい。なお、エア式ディスペンサの場合、ノズル１３とＸＹ駆動手段７との間にＺ駆動手段を取り付け、ノズル１３を鉛直方向に上下に移動できるようにするのが好ましい。
本発明は、液体材料を吐出する種々の装置において実施可能である。
液体材料が吐出部から離間する前にワークに接触するタイプの吐出方式としては、先端にノズルを有するシリンジ内の液体材料に調圧されたエアを所望時間だけ印加するエア式、フラットチュービング機構またはロータリーチュービング機構を有するチュービング式、先端にノズルを有する貯留容器の内面に密着摺動するプランジャーを所望量移動して吐出するプランジャー式、スクリューの回転により液体材料を吐出するスクリュー式、所望圧力が印加された液体材料をバルブの開閉により吐出制御するバルブ式などが例示される。
また、液体材料が吐出部から離間した後にワークに接触するタイプの吐出方式としては、弁座に弁体を衝突させて液体材料をノズル先端より飛翔吐出させるジェット式、プランジャータイプのプランジャーを移動させ、次いで急激に停止して、同じくノズル先端より飛翔吐出させるプランジャージェットタイプ、連続噴射方式或いはデマンド方式のインクジェットタイプなどが例示される。
アンダーフィル工程を説明するための側面図である。 実施例１に係る装置の概略斜視図である。 第１の塗布パターン例を示す説明図である。 第２の塗布パターン例を示す説明図である。 第３の塗布パターン例を示す説明図である。 第４の塗布パターン例を示す説明図である。 塗布パターンの補正手法を説明するためのグラフである。 重量の変化に基づく補正を説明するためのグラフである。 時間の変化に基づく補正を説明するためのグラフである。
符号の説明
１ 基板
２ チップ
３ 電極パッド
４ バンプ（突起状電極）
５ 液体材料
６ ディスペンサ
７ ＸＹ駆動手段
８ 重量計
９ 搬送手段
１０ フリップチップ実装基板
１１ 塗布領域
１２ 非塗布領域
１３ ノズル

Claims (15)

  1. 基板とその上に載置されたワークとの間隙に毛細管現象を利用して吐出部から吐出した液体材料を充填する方法であって、ワークの外周に沿った塗布領域および非塗布領域からなる塗布パターンを作成し、液体材料の吐出量の補正を、塗布領域および非塗布領域を伸縮させることにより行うことを特徴とする液体材料の充填方法。
  2. 塗布パターンの全長を変えることなく塗布領域および非塗布領域を伸縮させることを特徴とする請求項１の液体材料の充填方法。
  3. 前記塗布パターンは、塗布領域および非塗布領域が交互に連続することを特徴とする請求項１または２の液体材料の充填方法。
  4. 前記塗布パターンは、その全長が方形状のワークの一辺と略同一長であって、１以上の塗布領域と、塗布領域と隣接する複数の非塗布領域とから構成されることを特徴とする請求項１、２または３の液体材料の充填方法。
  5. 前記塗布パターンは、方形状のワークの一辺と略同一長の塗布領域と、塗布領域と隣接し、且つ前記ワークの一辺と隣接する辺に沿って設定された一または二の非塗布領域とから構成されることを特徴とする請求項１、２または３の液体材料の充填方法。
  6. 前記塗布パターンは、方形状のワークの一辺と略同一長の塗布領域と、塗布領域と隣接し、且つ平行に設定された一または二の非塗布領域とから構成されることを特徴とする請求項１または２の液体材料の充填方法。
  7. 前記吐出量の補正の前後で吐出装置の移動速度(Ｖ)が変更されないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの液体材料の充填方法。
  8. 補正前の吐出時間(Ｔ１)の間吐出した液体材料の重量(Ｗ１)を計測し、吐出時間(Ｔ１)と重量(Ｗ１)との関係から適正重量(Ｗ２)を吐出するための時間(Ｔ２)を算出し、時間(Ｔ２)と吐出部の移動速度(Ｖ)から塗布領域の適正全長(Ｌ２)を算出し、塗布領域の適正全長(Ｌ２)と補正前の塗布領域の全長(Ｌ１)との差分を塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量とすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの液体材料の充填方法。
  9. 液体材料を吐出して適正重量(Ｗ２)となるまでの時間(Ｔ２)を計測し、時間(Ｔ２)と吐出部の移動速度(Ｖ)から塗布領域の適正全長(Ｌ２)を算出し、塗布領域の適正全長(Ｌ２)と補正前の塗布領域の全長(Ｌ１)との差分を塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量とすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの液体材料の充填方法。
  10. 吐出時間または吐出重量と粘度の関係をメモリに記憶し、液体材料交換後の工程において、塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量を当該メモリの記憶情報に基づき算出することを特徴とする請求項８または９の液体材料の充填方法。
  11. 補正を行うかを判断する許容範囲を設け、計測値が前記許容する範囲を越える場合に、塗布領域と非塗布領域の夫々の全長の伸縮量を補正することを特徴とする請求項８、９または１０の液体材料の充填方法。
  12. 液体材料の経時的粘度変化に伴う吐出量の補正を行うことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかの液体材料の充填方法。
  13. ユーザーが補正周期として入力した時間情報、ワークの枚数、または基板の枚数に基づき液体材料の吐出量の補正が行われることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかの液体材料の充填方法。
  14. 吐出する液体材料を供給する液材供給部と、吐出する液体材料を計量する計量部と、液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、吐出部を移動自在とする駆動部と、これらの作動を制御する制御部とを備える塗布装置において、
    制御部が、請求項１ないし１３のいずれかの液体材料の充填方法を実施するプログラムを有することを特徴とする装置。
  15. 吐出する液体材料を供給する液材供給部と、吐出する液体材料を計量する計量部と、液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、吐出部を移動自在とする駆動部と、これらの作動を制御する制御部とを備える塗布装置において、制御部に請求項１ないし１３のいずれかの液体材料の充填方法を実施させるプログラム。
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