JP2010135498A - 配線形成装置及び配線形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装基板とその実装基板に実装される電子部品との間をむすぶ配線をその電気的特性変化を抑えつつ電子部品の位置ずれに応じて形成可能な配線形成装置及び配線形成方法を提供する。
【解決手段】金属配線30Iに関わる電気的特性が確保されることを条件にして、金属配線の断面積を規定した液状体の量と配線の配線長とが関連付けられた配線補正データLPを備え、基板電極パッド16Iとチップ電極パッドとの間が接続されるかたちで電極パッド間における相対的な変位に応じて金属配線の配線長を補正するとともに、補正後の配線長に関連付けられた液状体の量に対応した配線幅Wを用いて金属配線を形成する。
【選択図】図15
【解決手段】金属配線30Iに関わる電気的特性が確保されることを条件にして、金属配線の断面積を規定した液状体の量と配線の配線長とが関連付けられた配線補正データLPを備え、基板電極パッド16Iとチップ電極パッドとの間が接続されるかたちで電極パッド間における相対的な変位に応じて金属配線の配線長を補正するとともに、補正後の配線長に関連付けられた液状体の量に対応した配線幅Wを用いて金属配線を形成する。
【選択図】図15
Description
本発明は、液滴吐出法を用いて配線を形成する配線形成装置及び配線形成方法に関する。
実装基板上に半導体チップを実装する実装技術には、近年、基板電極パッドとチップ電極パッドとを結ぶ配線の形成方法として、銀などの導電性微粒子を分散させた導電性インクからなる液滴を双方の電極パッド間を結ぶかたちで吐出して配線を形成する、いわゆるインクジェット法が知られている。こうしたインクジェット法は、実装基板が載置されるステージと液滴を吐出する複数のノズルを有した吐出ヘッドとを相対移動させながら、導電性インクからなる液滴を実装基板に向けて吐出させることにより配線を形成している。この液滴の吐出動作は、配線像を表現するビットマップデータとステージの位置を示す位置データとに基づいて行われる。具体的には、まず実装基板の位置が液滴を吐出するための位置であるか否かの判断処理が位置データに基づいて実行される。次いで、実装基板の位置が吐出位置になるたび、ビットマップデータがノズル列の単位で取り扱われて、ビットマップデータに基づいて選択されるノズルから液滴が吐出される。
ところで、このような半導体チップの実装技術では、実装基板上への半導体チップの載置処理がチップマウンター等の搬送装置により行われている。チップサイズの縮小化や電極パッドの高密度化が進行する近年では、こうした搬送装置の動作精度が実装設計上の精度を十分に満足できない場合もあり、このような場合にあっては、実装基板上に載置された半導体チップの位置とその実装設計上の目標位置との間にずれが生じてしまう。そしてインクジェット法を利用する配線形成がこのような実装状態のもとで実行されると、半導体チップの位置が目標位置からずれているにも関わらず、実装設計上の目標位置に従って液滴が吐出されてしまい、本来接続されるべき電極パッド間が断線したり、本来接続すべきでない電極パッド間が短絡したりする。そこで、こうした結線不良を抑制する技術の一つとして、特許文献1に記載のような実装技術が提案されている。
特許文献1に記載の実装技術では、複数の基板電極パッドと複数のチップ電極パッドとが一つの列方向に沿って平行に配列された実装態様が採用されており、まず基板電極パッドとその接続先であるチップ電極パッドとの間において前記列方向におけるずれ量が検出される。次いで、検出結果であるずれ量と配線幅とが比較され、基板電極パッドとその接続先であるチップ電極パッドとの間が予め設計された配線により接続可能であるか否かの判断がなされる。そして基板電極パッドとチップ電極パッドとが実装設計上の配線により接続不能である旨の判断がなされた場合には、実装設計上の配線が電極パッド間において2分割され、基板電極パッドからの配線部分とチップ電極からの配線部分との間に、前記ずれ量に相当する連結部分が前記列方向に沿って新たに形成される。こうした実装技術によれば、半導体チップの位置が前記列方向にずれている状態であっても、チップ電極パッドとその接続先である基板電極パッドとを電気的に接続することができる。
特開2006−134976号公報
ところが、上述するような実装技術により電極パッド間に配線が形成される場合には、半導体チップの位置ずれに応じて電極パッド間が結線されるものの、電極パッド間における配線の長さが設計上の配線長よりも連結部分の分だけ延長されることになる。その結果、電極パッド間における配線抵抗や配線容量等の電気的特性が設計上の値から変化してし
まうことになる。このような電気的特性の変化が配線において発生する場合には、半導体チップに関わる各種信号の電圧レベルや伝送速度が変化してしまうために、半導体チップそのものやその半導体チップを実装する実装基板において動作不良を招く虞がある。
まうことになる。このような電気的特性の変化が配線において発生する場合には、半導体チップに関わる各種信号の電圧レベルや伝送速度が変化してしまうために、半導体チップそのものやその半導体チップを実装する実装基板において動作不良を招く虞がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装基板とその実装基板に実装される電子部品との間をむすぶ配線をその電気的特性変化を抑えつつ電子部品の位置ずれに応じて形成可能な配線形成装置及び配線形成方法を提供することにある。
この配線形成装置は、実装基板の実装面に設けられた基板電極パッドと前記実装面に配置された電子部品における部品電極パッドとの間に向けて導電性微粒子が含まれる液状体を吐出することにより前記電極パッド間に前記導電性微粒子からなる配線を形成する配線形成装置であって、前記配線に関わる電気的特性が確保されることを条件にして、前記配線の断面積を規定した前記液状体の量と前記配線の配線長とが関連付けられた配線補正データを備え、前記電極パッド間が接続されるかたちで前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正するとともに、前記補正後の配線長に関連付けられた前記液状体の量を用いて前記配線を形成する。
この配線形成装置によれば、電極パッド間において相対的な変位が発生する場合であっても、配線長が補正されることにより、電極パッド間における電気的な接続が確保される。そのうえ配線補正データに基づく液状体の量により配線が形成されることから、補正後の配線長からなる配線は、その電気的特性が確保されるかたちで、その断面積を構成できる。それゆえ上述する構成であれば、実装基板とその実装基板に実装される電子部品との間に対して、その電気的特性変化が抑えられるかたちで、電子部品の位置ずれに応じた結線が実現可能になる。
この配線形成装置は、前記液状体の量が前記配線の幅方向における量である。
この配線形成装置によれば、配線幅が変更される態様により、配線長に適した断面積が実現される。それゆえ、配線の厚さに対して大幅な変更が抑えられ、その厚さが保持される態様すら可能になる。上述する導電性微粒子からなる配線は、その厚さが過度に変更される場合、配線そのものの機械的強度を損なう虞がある。このような構成によれば、配線幅が変更される分だけ配線の厚さが維持されることになり、配線の機械的な強度が損なわないかたちで、上述するような配線が実現可能になる。
この配線形成装置によれば、配線幅が変更される態様により、配線長に適した断面積が実現される。それゆえ、配線の厚さに対して大幅な変更が抑えられ、その厚さが保持される態様すら可能になる。上述する導電性微粒子からなる配線は、その厚さが過度に変更される場合、配線そのものの機械的強度を損なう虞がある。このような構成によれば、配線幅が変更される分だけ配線の厚さが維持されることになり、配線の機械的な強度が損なわないかたちで、上述するような配線が実現可能になる。
この配線形成装置は、前記液状体の量が前記配線の厚さ方向における量である。
この配線形成装置によれば、配線厚さが変更される態様により、配線長に適した断面積が実現される。それゆえ、配線幅に対して大幅な変更が抑えられ、配線幅が保持される態様すら可能になる。上述する液状体からなる配線は、その配線幅が過度に拡張される場合には、実装面上における液状体の濡れ広がりが発生してしまい、配線幅が制御し難くなる虞がある。このような構成によれば、配線厚さが変更される分だけ配線幅が維持されることになり、配線の形状精度が損なわれないかたちで、上述するような配線が実現可能になる。
この配線形成装置によれば、配線厚さが変更される態様により、配線長に適した断面積が実現される。それゆえ、配線幅に対して大幅な変更が抑えられ、配線幅が保持される態様すら可能になる。上述する液状体からなる配線は、その配線幅が過度に拡張される場合には、実装面上における液状体の濡れ広がりが発生してしまい、配線幅が制御し難くなる虞がある。このような構成によれば、配線厚さが変更される分だけ配線幅が維持されることになり、配線の形状精度が損なわれないかたちで、上述するような配線が実現可能になる。
この配線形成装置は、前記実装面には複数の前記基板電極パッドが設けられ、前記電子部品には複数の前記部品電極パッドが設けられ、前記配線がその接続先と異なる前記電極パッドから遠ざかり前記電極パッド間が接続されるかたちで、前記配線の接続先である前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正する。
この配線形成装置によれば、補正前の配線がその接続先と異なる電極パッドに重畳する
場合であっても、上述する配線長が補正されることにより、その重畳が回避可能になる。それゆえ、こうした構成からなる配線形成装置において、その適用範囲が拡張可能にもなる。
場合であっても、上述する配線長が補正されることにより、その重畳が回避可能になる。それゆえ、こうした構成からなる配線形成装置において、その適用範囲が拡張可能にもなる。
この配線形成方法は、実装基板の実装面に設けられた基板電極パッドと前記実装面に配置された電子部品における部品電極パッドとの間に向けて導電性微粒子が含まれる液状体を吐出することにより前記電極パッド間に前記導電性微粒子からなる配線を形成する配線形成方法であって、前記配線に関わる電気的特性が確保されることを条件にして、前記配線の断面積を規定した前記液状体の量と前記配線の配線長とが関連付けられた配線補正データを用い、前記電極パッド間が接続されるかたちで前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正するとともに、前記補正後の配線長に関連付けられた前記液状体の量を用いて前記配線を形成する。
この配線形成方法によれば、電極パッド間において相対的な変位が発生する場合であっても、配線長が補正されることにより、電極パッド間における電気的な接続が確保される。そのうえ配線補正データに基づく液状体の量により配線が形成されることから、補正後の配線長からなる配線は、その電気的特性が確保されるかたちで、その断面積を構成できる。それゆえ上述する方法であれば、実装基板とその実装基板に実装される電子部品との間に対して、その電気的特性変化が抑えられるかたちで、電子部品の位置ずれに応じた結線が実現可能になる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図16を参照して説明する。図1は配線形成装置としての液滴吐出装置の斜視構造を模式的に示した図である。図2は、液滴吐出装置に利用される吐出ヘッドの斜視構造を示す斜視図であり、図3はその吐出ヘッドの内部断面構造を示す部分断面図である。また図4は液滴吐出装置に投入された実装基板と吐出ヘッドとの配置を示す平面図である。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図16を参照して説明する。図1は配線形成装置としての液滴吐出装置の斜視構造を模式的に示した図である。図2は、液滴吐出装置に利用される吐出ヘッドの斜視構造を示す斜視図であり、図3はその吐出ヘッドの内部断面構造を示す部分断面図である。また図4は液滴吐出装置に投入された実装基板と吐出ヘッドとの配置を示す平面図である。
図1に示すように、液滴吐出装置10の基台11には、実装面14aを上に向けた状態で実装基板13が載置されるステージ12が基台11の長手方向に沿って往復移動可能に搭載されている。その基台11には、実装面14aの面方向に沿ってステージ12を併進および回転させる図示しないアライメント機構が搭載されており、このアライメント機構が駆動することにより、ステージ12に位置決めされた実装基板13が予め定められた位置である描画位置と整合する。さらに基台11には、図示しない走査モータが搭載されており、そして走査モータが正転又は逆転することにより、基台11の長手方向に沿って前記ステージ12が所定の速度で往復移動し、これにより描画位置に整合した状態で実装基板13が同長手方向に沿って走査される。
本実施形態では、基台11の長手方向であって、図1における右上方向を+X方向とし、+X方向の反対方向を−X方向と言う。また、+X方向と直交する水平方向であって、図2における左上方向を+Y方向とし、+Y方向の反対方向を−Y方向と言う。また、鉛直方向上方を+Z方向とし、+Z方向の反対方向を−Z方向と言う。また、Z方向を軸にした回転方向をθ方向と言う。なお、各図に示したX,Y,Z,θ方向はそれぞれ同一方向とする。
実装基板13は、その上面である実装面14aに複数の基板電極パッド16を具備しており、その実装面14aには電子部品である複数の半導体チップ15が接合されている。例えば実装面14aには8つの基板電極パッド16が具備されており、各基板電極パッド16に囲まれるかたちで2つの半導体チップ15が接合されている。2つの半導体チップ
15は、上側から見て矩形状をなし、その上面である接続面15aの四隅に、基板電極パッド16の接続先である部品電極パッドとしてのチップ電極パッド17を有している。さらに半導体チップ15は、一対をなすチップ電極パッド17間の中心位置にそれぞれアライメントマーク18を有している。このアライメントマーク18は、その位置に基づいて各チップ電極パッド17の位置が一義的に規定されるかたちで配設されている。そして2つの半導体チップ15は、それぞれのチップ電極パッド17が異なる基板電極パッド16と金属配線30により接続されるべく、異なる4つの基板電極パッド16に囲まれるかたちで配置されている。
15は、上側から見て矩形状をなし、その上面である接続面15aの四隅に、基板電極パッド16の接続先である部品電極パッドとしてのチップ電極パッド17を有している。さらに半導体チップ15は、一対をなすチップ電極パッド17間の中心位置にそれぞれアライメントマーク18を有している。このアライメントマーク18は、その位置に基づいて各チップ電極パッド17の位置が一義的に規定されるかたちで配設されている。そして2つの半導体チップ15は、それぞれのチップ電極パッド17が異なる基板電極パッド16と金属配線30により接続されるべく、異なる4つの基板電極パッド16に囲まれるかたちで配置されている。
以下、実装設計上において予め定められたアライメントマーク18の位置を、それぞれ基準位置という。また実際に載置された半導体チップ15の状態のなかで、アライメントマーク18がそれに対応する基準位置にある状態を、金属配線30に対する各種補正が不要な状態である整合状態という。これに対して、実際に載置された半導体チップ15の状態のなかで、アライメントマーク18の基準位置からのずれが設計上の許容値を超えた状態を、金属配線30に対する各種補正が必要な状態である非整合状態という。
基台11の上側には、門型に形成されたガイド部材19が+X方向に沿って架設されており、該ガイド部材19の上側には、液状体としての導電性インクIkを供給するインクタンク20が配設されている。インクタンク20は、導電性微粒子の分散系からなる導電性インクIkを貯留し、貯留する導電性インクIkを所定の圧力の下で所定の温度調整しつつ吐出ヘッド21へ供給する。導電性微粒子は、数nm〜数十nmの粒径を有する微粒子であり、例えば銀、金、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム等の金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。分散媒は、上記導電性微粒子を均一に分散させるものであればよく、例えば水や水を主成分とする水溶液系、あるいはテトラデカン等の有機溶剤を主成分とする有機系を用いることができる。なお、本実施形態の導電性インクIkにおいては、導電性粒子として銀を用い、分散媒として水を用いている。
ガイド部材19には、+X方向及び−X方向に移動可能なキャリッジ22が搭載されており、該キャリッジ22には吐出ヘッド21が搭載されている。ガイド部材19には図示しないキャリッジモータが取付けられており、そのキャリッジモータが正転又は逆転するとき、キャリッジ22は+X方向又は−X方向へ移動し、吐出ヘッド21は+X方向又は−X方向へ走査される。
基台11の上方には、実装基板13や半導体チップ15を撮像するための撮像カメラ35が設けられている。撮像カメラ35は、実装基板13の位置やアライメントマーク18の位置を検出するための装置である。撮像カメラ35が撮像する実装基板13の撮像画像は、実装基板13を描画位置に配置する処理である前記アライメント機構の駆動処理に利用される。撮像カメラ35が撮像する半導体チップ15の撮像画像は、アライメントマーク18の位置の検出処理に利用され、また半導体チップ15が整合状態であるか、あるいは非整合状態であるかの判断処理に利用される。さらに半導体チップ15の撮像画像は、アライメントマーク18とその対応する基準位置との間のずれを算出する算出処理に利用される。
図2に示されるように、吐出ヘッド21は、キャリッジ22に位置決め固定されて+X方向に延びるヘッド基板23と、ヘッド基板23に支持されるヘッド本体25とを有する。ヘッド基板23は、−X方向の端部にヘッドコネクタ23aを有しており、外部からの各種制御信号がこのヘッドコネクタ23aからヘッド本体25へ入力されて、またヘッド本体25からの各種検出信号がこのヘッドコネクタ23aから外部へ出力される。
ヘッド本体25の底部には、走査される実装基板13と対向するようにノズルプレート26が貼り付けられている。ノズルプレート26は、ヘッド本体25の直下に実装基板13が位置するときに、その底面であるノズル形成面26aと実装基板13の実装面14aとが略平行になる態様で構成されており、ノズル形成面26aと実装面14aとの間、あるいはノズル形成面26aと半導体チップ15の接続面15aとの間に液滴Dの飛行空間を形成する。またノズルプレート26は、ヘッド本体25の直下に実装基板13が位置する間、ノズル形成面26aと実装基板13の実装面14aとの間の距離であるプラテンギャップを所定の距離に維持する。ノズルプレート26のノズル形成面26aには、ノズルプレート26をZ方向に貫通する複数個のノズルNがX方向に沿ってノズルピッチDxにて等間隔に配列されている。
図3に示されるように、ヘッド本体25は、各ノズルNの上側にそれぞれキャビティ27と、振動板28と、圧電素子PZとを有する。各キャビティ27は、供給チューブ25Tを介してインクタンク20に共通接続されており、これによりインクタンク20からの導電性インクIkを収容して、該導電性インクIkを各ノズルNに供給する。振動板28は、各キャビティ27に対向する領域でZ方向に振動することにより、該キャビティ27の容積を拡大及び縮小させて圧力変動を発生させ、これによりノズルNのメニスカスを振動させる。各圧電素子PZには、その収縮量や収縮速度、伸張量や伸張速度を規定した電圧波形に基づく駆動信号COM(図5参照)が入力されるようになっており、こうした駆動信号COMが圧電素子PZに入力されるたびに、該圧電素子PZがZ方向に収縮して伸張し、これにより振動板28がZ方向に振動する。
こうした構成からなる吐出ヘッド21では、各圧電素子PZがZ方向に収縮及び伸張するときに、各キャビティ27に収容される導電性インクIkの一部が、上記駆動信号COMに応じたサイズや速度を有する液滴DとしてノズルNから吐出される。ノズルNから吐出される液滴Dは、上述する飛行空間を飛行して実装基板13の実装面14aあるいは半導体チップ15の上面である接続面15aに着弾する。そして着弾した各液滴Dが硬化することにより、導電性のパターンである金属配線30が形成される。
なお、実装基板13の実装面14aと半導体チップ15の接続面15aとの間には、半導体チップ15の厚みに相当する段差が形成されており、こうした段差に沿うかたちで金属配線30が形成される場合には、金属配線30そのものの機械的及び電気的な耐久性が損なわれてしまう。そこで本実施形態では、上記段差を緩和するために、これらの2つの面を絶縁性の斜面でつないだスロープ31が半導体チップ15の外周に沿って設けられており、スロープ31の斜面上を介するかたちで金属配線30が形成される。このスロープ31は、絶縁材料を含んだ絶縁インクを用いた液滴吐出法などによって別途形成することができる。
図4の一点鎖線で示されるように、実装基板13の実装面14aには、二次元の矩形格子であるドットパターン格子DLが仮想分割されている。ドットパターン格子DLは、+X方向の格子間隔と+Y方向の格子間隔とが、それぞれ所定の間隔で設定される仮想格子である。例えば、ドットパターン格子DLの+X方向の格子間隔は、ノズルピッチDxで規定されており、ドットパターン格子DLの+Y方向の格子間隔は、液滴Dの吐出周期とステージ12の走査速度との積から算出される吐出ピッチDyで規定されている。こうしたドットパターン格子DLが上記ステージ12により走査されるとき、上述する吐出ヘッド21の各ノズルNは、ドットパターン格子DLの単位格子Aが走査される経路の直上に配置される。そして液滴Dを吐出するか否かの選択が、1つのノズルNに対して上記単位格子Aごとに設定される。つまり、基板電極パッド16とチップ電極パッド17との間に液滴Dからなる配線が形成される場合には、基板電極パッド16とチップ電極パッド17
との間の各単位格子Aが選択的にむすばれるかたちで液滴Dが吐出される。なお、図4では、ドットパターン格子DLの各単位格子Aを説明する便宜上、ドットパターン格子DLの格子間隔及び吐出ヘッド21のノズルピッチDxを十分拡大して示している。
との間の各単位格子Aが選択的にむすばれるかたちで液滴Dが吐出される。なお、図4では、ドットパターン格子DLの各単位格子Aを説明する便宜上、ドットパターン格子DLの格子間隔及び吐出ヘッド21のノズルピッチDxを十分拡大して示している。
次に上記のように構成した液滴吐出装置10の電気的構成について図5を参照して説明する。図5は、液滴吐出装置10の電気的構成を示したブロック回路図である。
図5に示されるように、液滴吐出装置10の制御装置50は、CPU等からなる制御部51、ROM52、RAM53、発振回路54、駆動波形生成部55、ビットマップ生成部56、外部I/F58及び内部I/F59から構成されている。この制御装置50は、外部I/F58を介して入出力装置60に接続されており、また内部I/F59を介してキャリッジモータ駆動回路61、ステージモータ駆動回路62、撮像カメラ駆動回路63及びヘッド駆動回路64に接続されている。
図5に示されるように、液滴吐出装置10の制御装置50は、CPU等からなる制御部51、ROM52、RAM53、発振回路54、駆動波形生成部55、ビットマップ生成部56、外部I/F58及び内部I/F59から構成されている。この制御装置50は、外部I/F58を介して入出力装置60に接続されており、また内部I/F59を介してキャリッジモータ駆動回路61、ステージモータ駆動回路62、撮像カメラ駆動回路63及びヘッド駆動回路64に接続されている。
液滴吐出装置10が金属配線30の描画命令を受けるとき、制御部51は、ROM52に格納された描画プログラムを読み出し、その描画プログラムに従う各種の制御信号をそれらに対応する上記各構成要素に適宜出力する。そして制御部51は、描画プログラムに応じた処理を上記各構成要素に実行させて、RAM53に割り当てられた所定の記憶領域に各構成要素からの処理結果、例えばビットマップデータBMD等を格納したり、あるいは各構成要素からの処理結果を内部I/F59から出力したりする。なおビットマップデータBMDとは、二次元に配列された各単位格子Aに対して値が0あるいは1であるビット値を対応づけることにより、1つの半導体チップ15が必要とする金属配線30の領域を表現したデータであり、そして各ビットの値に応じて圧電素子PZのオンあるいはオフを規定したデータである。
発振回路54は、制御装置50における各種処理のタイミングを制御したり、各種処理のサイクル数を規定したりするためにその内部クロックを生成する。例えば発振回路54は、制御装置50の構成要素間でデータが転送される際の同期信号である基準クロックを生成したり、またRAM53から読み出された各種データがヘッド駆動回路64にシリアル転送される際の同期信号である転送クロックCLKを生成したりする。
駆動波形生成部55は、基準クロックごとの昇圧量や降圧量を示した波形データが所定の記憶領域に格納される波形メモリを備え、その波形メモリに格納された波形データを制御部51からの制御信号に応じて読み出す。そして駆動波形生成部55は、読み出した波形データを用いて、駆動信号COMの波形に対応した電圧レベルを示す電圧レベルデータを生成する。また駆動波形生成部55は、その電圧レベルデータをアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換器を備え、制御部51からの制御信号に応じて電圧レベルデータをアナログ信号に変換する。そして駆動波形生成部55は、圧電素子PZが駆動する電圧までそのアナログ信号を増幅し、さらにその増幅した電圧信号に対応した電流供給を行う。
キャリッジモータ駆動回路61は、制御装置50からの制御信号が入力されると、その制御信号に応答して、キャリッジ22を移動させるためのキャリッジモータCMを正転又は逆転させる。キャリッジモータ駆動回路61には、キャリッジエンコーダCEが接続されており、このキャリッジエンコーダCEからの検出信号が入力される。キャリッジモータ駆動回路61は、キャリッジエンコーダCEからの検出信号に基づいて、実装基板13に対するキャリッジ22の移動方向及び移動量、すなわちノズルNの移動方向や移動量に関わる信号を生成して制御装置50に出力する。
ステージモータ駆動回路62は、制御装置50からの制御信号が入力されると、その制御信号に応答して、ステージ12を移動させるためのステージモータSMを正転又は逆転
させる。ステージモータ駆動回路62には、ステージエンコーダSEが接続されており、このステージエンコーダSEからの検出信号が入力される。ステージモータ駆動回路62は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づいて、ステージ12の移動方向及び移動量に関する信号、すなわちドットパターン格子DLの単位格子Aの移動方向や移動量に関わる信号を生成して制御装置50に出力する。制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号を受けて各種の制御信号を出力する。具体的には、制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づき、撮像カメラ35の直下に実装基板13または半導体チップ15が位置するときに撮像制御信号を生成し、その撮像制御信号を撮像カメラ駆動回路63に出力する。また制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づき、単位格子AがノズルNの直下に位置するごとに吐出タイミング信号LATを生成し、その吐出タイミング信号LATをヘッド駆動回路64に出力する。
させる。ステージモータ駆動回路62には、ステージエンコーダSEが接続されており、このステージエンコーダSEからの検出信号が入力される。ステージモータ駆動回路62は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づいて、ステージ12の移動方向及び移動量に関する信号、すなわちドットパターン格子DLの単位格子Aの移動方向や移動量に関わる信号を生成して制御装置50に出力する。制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号を受けて各種の制御信号を出力する。具体的には、制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づき、撮像カメラ35の直下に実装基板13または半導体チップ15が位置するときに撮像制御信号を生成し、その撮像制御信号を撮像カメラ駆動回路63に出力する。また制御部51は、ステージエンコーダSEからの検出信号に基づき、単位格子AがノズルNの直下に位置するごとに吐出タイミング信号LATを生成し、その吐出タイミング信号LATをヘッド駆動回路64に出力する。
撮像カメラ駆動回路63は、制御装置50からの撮像制御信号が入力されるとき、その撮像制御信号に応答して、撮像カメラ35に実装基板13や半導体チップ15を撮像させる。撮像カメラ駆動回路63は、撮像カメラ35が取得した画像データを利用して、実装基板13の位置を示す座標値と、各アライメントマーク18の位置を示す座標値とを演算し、その演算結果を位置データPDとして制御装置50に出力する。そして制御装置50は撮像カメラ駆動回路63からの位置データPDをRAM53に割り当てられた所定の記憶領域に格納させる。
制御部51は、各圧電素子PZを駆動するための駆動信号COMを吐出タイミング信号LATと同期させて駆動波形生成部55からヘッド駆動回路64へ出力させる。また制御部51は、RAM53に格納されたビットマップデータBMDをノズル列ごとに取り扱い、そのノズル列ごとのデータを所定のクロック信号に同期した吐出制御信号SIとしてヘッド駆動回路64にシリアル転送する。
ヘッド駆動回路64は、制御装置50からのシリアル信号である吐出制御信号SIを各圧電素子PZに対応させて順次シリアル/パラレル変換する。ヘッド駆動回路64は、制御装置50からの吐出タイミング信号LATを受けるたびに、シリアル/パラレル変換した吐出制御信号SIをラッチし、値が1であるビット値に対応づけられた各圧電素子PZにそれぞれ駆動信号COMを供給する。こうした構成によれば、吐出タイミング信号LATがヘッド駆動回路64に入力されるたびに、圧電素子PZがビットマップデータBMDに基づいて選択的に駆動される。そして選択された圧電素子PZに対応するノズルNから液滴Dが吐出されて、該ノズルNの直下にある単位格子Aに液滴Dが着弾し、こうした吐出処理により金属配線30の描画像が形成される。
入出力装置60は、例えばCPU、RAM、ROM、ハードディスク、液晶ディスプレイ等を有する外部コンピュータである。入出力装置60は、基板電極パッド16とチップ電極パッド17との間に金属配線30を描画するために各種条件を含む描画データIaを制御装置50に入力する。そして制御装置50は、入出力装置60からの描画データIaを受けて、その描画データIaをRAM53における所定の記憶領域に格納する。
制御装置50が受ける上記描画データIaは、前記単位格子Aの位置に関するデータや駆動信号COMに対応した電圧波形を示すデータを含むかたちで構成されている。単位格子Aに関するデータとは、液滴Dの吐出位置である各単位格子Aを実装面14a上に規定するためのデータであり、ノズルピッチDxや液滴Dの吐出周期、さらにはステージ12の走査速度などから構成されている。駆動信号COMの電圧波形に関するデータは、電圧波形における昇圧値や降圧値を示すデータであり、液滴Dの体積や吐出速度が十分に安定するかたちで、各種液滴の吐出実験等に基づいてその値が設定されている。上記描画データIaは、これらのデータの他、金属配線30の電気的特性の指標の一つであるその断面
積を半導体チップ15の位置ずれに基づいて変更すべく、図6に示されるように、基準位置データIa1、基板電極パッドデータIa2、基本配線データIa3、配線補正データIa4および配線マスクデータIa5を含むかたちで構成されている。
積を半導体チップ15の位置ずれに基づいて変更すべく、図6に示されるように、基準位置データIa1、基板電極パッドデータIa2、基本配線データIa3、配線補正データIa4および配線マスクデータIa5を含むかたちで構成されている。
基準位置データIa1は、アライメントマーク18の基準位置を示す座標値から構成されている。基準位置データIa1は、一つ基準位置を示す座標値がその基準位置に対応するアライメントマーク18に関連付けられたデータ構造からなり、アライメントマーク18の数に相当するデータ量で構成されている。この基準位置データIa1を構成する座標値の座標空間は、各単位格子Aの座標値を整数値として扱う二次元の直交座標系Cで規定されている。
基板電極パッドデータIa2は、基板電極パッド16の接続領域であるパッドエリア16Iを示すデータから構成されている。基板電極パッドデータIa2は、一つの実装面14aに存在する複数のパッドエリア16Iが一つの実装面14aに関連付けられたデータ構造からなり、基板電極パッド16の数に相当するデータ量で構成されている。このようなパッドエリア16Iは、値として0または1を持つ2次元配列の2値パターンやそのエリアの輪郭線を構成する要素の座標系列として表現され得るが、本実施形態では、パッドエリアの輪郭線をベクトル化したベクトルデータとして表現されている。この基板電極パッドデータIa2を構成するベクトルデータのデータ空間は、上記基準位置データIa1と同じく、各単位格子Aが規定される座標系と共通する二次元の直交座標系Cで規定されている。
基本配線データIa3は、金属配線30の領域である配線エリア30Iの形状を示すデータから構成されている。基本配線データIa3は、各金属配線30の配線エリア30Iがその接続先であるパッドエリア16Iおよび半導体チップ15に関連付けられたデータ構造からなり、実装面14aに描画する配線数に相当するデータ量で構成されている。この基本配線データIa3により規定される配線エリア30Iは、実装面14aにおける半導体チップ15が前記整合状態であることを条件にして基板電極パッド16とその接続先であるチップ電極パッド17とを連結する基本配線の領域である。このような配線エリア30Iは、基板電極パッドデータIa2と同じく、値として0または1を持つ2次元配列の2値パターンやその領域の輪郭線を構成する要素の座標系列として表現され得るが、本実施形態では、配線エリア30Iの幾何学的変換の容易化を図るべく、配線エリア30Iの輪郭線をベクトル化したベクトルデータとして表現されている。この基本配線データIa3を構成するベクトルデータのデータ空間は、前記基板パッドデータと同じく、各単位格子Aが規定される座標系と共通する二次元の直交座標系Cで規定されている。
配線補正データIa4は、金属配線30の長手方向に沿う長さ(配線長)と同長手方向と直交する方向に沿う長さ(配線幅)とを関連付けたデータから構成されている。金属配線30における配線幅は、上述する単位格子Aの数に相当するものであり、配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aの各々に同じ規定量の液滴Dを着弾させる構成においては、幅方向における導電性インクIkの量を示すものである。この配線補正データIa4は、例えば複数の異なる配線長の各々が配線幅に関連付けられたルックアップテーブルとして表現され得るが、本実施形態では、金属配線30の配線長からその配線長に対応する配線幅が一義的に導出される演算式の各種パラメータにより表現されている。この配線補正データIa4が示す配線幅と配線長との組み合わせは、金属配線30の電気的特性である抵抗値や容量が同じになるかたちで設定されている。例えば図7に示されるように、配線補正データIa4は、基本配線の配線長である基本配線長L0に対して基本配線の配線幅である基本配線幅W0が対応付けられ、配線長Lが長くなるほど、その配線長Lに対応する配線幅Wが大きくなるかたちで表現されている。そして金属配線30の配線長Lが変化する場合であっても、予め規格された厚さの金属配線30がこうした配線補正データI
a4に基づく配線幅Wを有する限り、金属配線30そのものは、設計上の要請に従う電気的特性を維持するようになる。
a4に基づく配線幅Wを有する限り、金属配線30そのものは、設計上の要請に従う電気的特性を維持するようになる。
配線マスクデータIa5は、液滴Dの着弾が禁止されるべき領域であるマスクエリアMを実装面14aおよび接続面15aに示すデータから構成されている。このマスクエリアMは、配線エリア30Iごとに設定されるものであり、対応する配線エリア30Iから電気的に絶縁されるべき領域を示すデータである。配線マスクデータIa5は、マスクエリアMとそのマスク対象である配線エリア30Iとが関連付けられたデータ構造からなり、実装面14aに描画する全ての金属配線30の数に相当するデータ量で構成されている。こうした配線マスクデータIa5は、値として0または1を持つ2次元配列の2値パターンやその領域の輪郭線を構成する要素の座標系列として表現され得るが、本実施形態では、マスクエリアMの幾何学的演算の容易化を図るべく、絶縁されるべき構成要素の輪郭線をその輪郭線と直交する方向へ所定のマスク幅Wmだけ並進させる変換パラメータで表現されている。例えば図8に示されるように、実装面14aにおいて2つの配線エリア30Iが設定される場合、一方の配線エリア30Iに対しては、他方の配線エリア30Iとその接続先である基板電極パッド16がそれぞれ絶縁されるべき構成要素として設定される。そして、これらの構成要素の輪郭線がその輪郭線と直交する方向へ所定のマスク幅Wmだけ並進されるかたちでマスクエリアMが設定される。つまり、図8において二点鎖線で囲まれる領域が一方の配線エリア30Iに対するマスクエリアMとして設定される。
以下、これらの各種データの構成について、実装態様の一例を用いて詳細に説明する。図9は、2つの半導体チップ15がそれぞれ整合状態にあるときの実装態様の例を示す平面図である。図10は基準位置データIa1に対応する基準位置と、基板電極パッドデータIa2に対応するパッドエリアと、基本配線データIa3に対応する配線エリア30Iとを二次元の直交座標系Cに示した図である。
図8に示されるように、描画位置に配置された実装基板13には、左右一対をなす第1半導体チップ151と第2半導体チップ152とが整合状態で載置されている。第1半導体チップ151及び第2半導体チップ152は、接続面15aと対向する裏面が実装面14aに向くかたちで実装面14aに接合されている。第1半導体チップ151及び第2半導体チップ152の各接続面15aの四隅には、それぞれチップ電極パッド17が配設されている。接続面15aの四隅のうちで左右一対をなすチップ電極パッド17の間には、その左右方向の中心位置に、それぞれアライメントマーク18a、18bが配設されている。
このような第1半導体チップ151及び第2半導体チップ152が接合された実装面14aには、第1半導体チップ151の上側(+Y方向)に、左右一対の基板電極パッド16が、左右一対のチップ電極パッド17の+Y方向を横切るかたちで配設されている。また第1半導体チップ151の下側(−Y方向)に、左右一対の基板電極パッド16が、左右一対のチップ電極パッド17の−Y方向を横切るかたちで配設されている。さらに第2半導体チップ152の上側(+Y方向)にも、第1半導体チップ151と同じく、左右一対の基板電極パッド16が、左右一対のチップ電極パッド17の+Y方向を横切るかたちで配設されている。また第2半導体チップ152の下側(−Y方向)にも、第1半導体チップ151と同じく、左右一対の基板電極パッド16が、左右一対のチップ電極パッド17の−Y方向を横切るかたちで配設されている。
上述するような実装態様の場合、実装面14aにおける直交座標系Cには、図10に示されるように、第1半導体チップ151の2つのアライメントマーク18a、18bに対応する基準位置の座標値(第1基準座標Pa1、Pb1)が、前記基準位置データIa1によって設定されている。さらに第2半導体チップ152の2つのアライメントマーク1
8a、18bに対応する基準位置の座標値(第2基準座標Pa2、Pb2)が、これも同じく、前記基準位置データIa1により設定されている。つまり、上述する基準位置データIa1は、第1基準座標Pa1、Pb1に対応する座標値と、第2基準座標Pa2、Pb2に対応する座標値とを示すデータがそれぞれ第1半導体チップ151と第2半導体チップ152とに関連付けられるかたちで構成されている。
8a、18bに対応する基準位置の座標値(第2基準座標Pa2、Pb2)が、これも同じく、前記基準位置データIa1により設定されている。つまり、上述する基準位置データIa1は、第1基準座標Pa1、Pb1に対応する座標値と、第2基準座標Pa2、Pb2に対応する座標値とを示すデータがそれぞれ第1半導体チップ151と第2半導体チップ152とに関連付けられるかたちで構成されている。
また実装面14aにおける直交座標系Cには、第1半導体チップ151に接続されるための4つの基板電極パッド16のパッドエリア16Iが、前記基板電極パッドデータIa2によって設定されている。さらに第2半導体チップ152に接続されるための4つの基板電極パッド16のパッドエリア16Iが、これも同じく、前記基板電極パッドデータIa2によって設定されている。言い換えれば、上述する基板電極パッドデータIa2は、第1半導体チップ151の接続先である4つのパッドエリア16Iを示すベクトルデータと、第2半導体チップ152の接続先である4つのパッドエリア16Iを示すベクトルデータとがそれぞれ第1半導体チップ151と第2半導体チップ152とに関連付けられるかたちで構成されている。
また実装面14aにおける直交座標系Cには、描画位置における8つのパッドエリア16Iとその接続先であるチップ電極パッド17とを+Y方向に沿ってむすぶ8つの配線エリア30Iが設定されている。これら8つの配線エリア30Iの配線長および配線幅は、それぞれ前記基本配線データIa3により基本配線長L0および基本配線幅W0に設定されている。言い換えれば、上述する基本配線データIa3は、8つの配線エリア30Iの各々をその接続先であるパッドエリア16Iに関連づけたベクトルデータにより構成されており、しかも8つの配線エリア30Iの各々についてその固有の配線長および配線幅を示すデータである。
ちなみに、上述する実装態様のように第1半導体チップ151と第2半導体チップ152とが整合状態にある場合であれば、このようにして設定された8つの配線エリア30Iを用いることにより、金属配線30に対する各種補正がなされることなく、基板電極パッド16とその接続先であるチップ電極パッド17とが適切に結ばれるようになる。
これに対して、第1半導体チップ151又は第2半導体チップ152が非整合状態にある場合、このようにして設定された8つの配線エリア30Iを用いると、チップ電極パッド17の位置がずれているにも関わらず配線エリア30Iに液滴が吐出されてしまい、本来接続されるべき電極パッド間が断線したり、本来接続すべきでない電極パッド間が短絡したりしてしまう。さらに上述するような断線や短絡が回避されるかたちで金属配線30の配線長Lが単に変更される場合には、このような配線長Lが変更される分だけ、金属配線30そのものの電気的特性が変動してしまう。
そこで制御部51は、まず撮像カメラ駆動回路63からの位置データPDと基準位置データIa1とをRAM53から読み出して、半導体チップ15が整合状態であるか、あるいは非整合状態であるかを判断すべく、アライメントマーク18の検出位置と同アライメントマーク18に対応する基準座標とのずれを示す位置補正データSDを生成する。次いで制御部51は、位置補正データSDに基づくずれが実装設計上定められた所定のずれよりも小さい場合には、その半導体チップ15が整合状態であるものと判断し、反対に位置補正データSDに基づくずれが実装設計上定められた所定のずれ以上である場合には、その半導体チップ15が非整合状態にあるものと判断する。そして第1半導体チップ151あるいは第2半導体チップ152が非整合状態にある場合には、制御部51は、基本配線データIa3に含まれるベクトルデータが位置補正データSDおよび配線補正データIa4に基づいてビットマップ生成部56に補正させ、こうした補正判断の後にビットマップデータBMDを生成させる。
以下、このような配線補正に用いられる位置補正データSDの構成およびビットマップ生成部56の構成、さらには配線補正の一態様を図5および図11〜図16を参照して詳細に説明する。図11は位置補正データSDの構成を示す構成図であり、図12は位置補正データSDの構成要素である並進補正データおよび回転補正データを説明するための実装態様の一例を示す図である。
図11に示されるように、位置補正データSDは、並進補正データSD1と回転補正データSD2とから構成されている。並進補正データSD1は、アライメントマーク18aの基準位置をその検出位置へ並進するための並進ベクトルを示すデータであり、半導体チップ15ごとの並進ベクトルTがその半導体チップ15に関連付けられたデータ構造からなる。例えば並進補正データSD1は、第1半導体チップ151に関連付けられた第1半導体チップ151の並進ベクトルTと、第2半導体チップ152に関連付けられた第2半導体チップ152の並進ベクトルTとを示すデータとから構成されている。回転補正データSD2は、前記並進ベクトルにより並進変換されたアライメントマーク18bの基準位置をその検出位置へ回転するための回転ベクトルRを示すデータであり、これもまた同じく、半導体チップ15ごとの前記回転ベクトルRがその半導体チップ15に関連付けられたデータ構造からなる。例えば回転補正データSD2は、第1半導体チップ151に関連付けられた第1半導体チップ151の回転ベクトルRと、第2半導体チップ152に関連付けられた第2半導体チップ152の回転ベクトルRとを示すデータとから構成されている。
こうした構成からなる位置補正データSDは、撮像カメラ駆動回路63からの位置データPDと基準位置データIa1とを用いて制御部51により生成される。例えば図12に示されるように、制御部51は、まず撮像カメラ駆動回路63からの位置データPDと基準位置データIa1とをRAM53から読み出して、第1基準座標Pa1から実際のアライメントマーク18aの座標値への並進ベクトルTを算出し、その算出結果を並進補正データSD1としてRAM53に格納させる。続いて制御部51は、前記並進ベクトルTにより並進変換された第1基準座標Pb1を回転中心にして、同じく並進変換された第2基準座標Pb2から実際のアライメントマーク18bの座標値への回転ベクトルRを算出し、その算出結果を回転補正データSD2としてRAM53に格納させる。そして制御部51は、全ての半導体チップ15に対してこうした並進ベクトルTと回転ベクトルRとを算出することにより1つの位置補正データSDを生成する。
図5に示されるように、ビットマップ生成部56は、配線エリア30Iに対応するベクトルデータに対して変換処理を実行するベクトルデータ変換部56aと、配線エリア30Iに対応するベクトルデータをビットマップデータBMDに展開するベクトルデータ展開部56bとから構成されている。制御部51は、基板電極パッドデータIa2、基本配線データIa3および位置補正データSDをRAM53から読み出し、基本配線データIa3を構成するベクトルデータに対してこの位置補正データSDを適用した変換と配線補正データIa4を適用した変換とを所定のアルゴリズムに従ってベクトルデータ変換部56aに実行させる。
詳述すると、ビットマップ生成部56のベクトルデータ変換部56aは、制御部51からの制御信号を受けて、基本配線データIa3に含まれるベクトルデータに対して位置補正データSDに基づく並進変換または回転変換を半導体チップ15ごとに実行する。そしてベクトルデータ変換部56aは、変換処理が施された配線エリア30Iについて、その輪郭線を示すベクトルデータを半導体チップ15ごとに生成する。つまり、こうしたベクトルデータの並進・回転変換により、位置補正データSDに基づく位置補正が基本配線の各配線エリア30Iに対して施される。そして位置補正後の配線エリア30Iを示すベク
トルデータは、その接続先であるパッドエリア16Iおよび半導体チップ15に関連付けられたデータ構造からなる位置補正ベクトルデータとしてビットマップ生成部56のローカルメモリに格納される。
トルデータは、その接続先であるパッドエリア16Iおよび半導体チップ15に関連付けられたデータ構造からなる位置補正ベクトルデータとしてビットマップ生成部56のローカルメモリに格納される。
上述する位置補正ベクトルデータが格納されると、ビットマップ生成部56は、さらに位置補正ベクトルデータが示す配線エリア30Iの接続端とその接続先である基板電極パッド16のパッドエリアとの重畳状態を、配線エリア30Iごとに把握する。例えばビットマップ生成部56は、位置補正ベクトルデータが示す配線エリア30Iの接続端とその接続先であるパッドエリアの略中央との間に関して、その配線エリア30Iの長手方向に沿う距離である補正配線長LPを所定のアルゴリズムに従って算出する。そしてビットマップ生成部56は、その算出結果である補正配線長LPがパッドエリア16Iおよび半導体チップ15に関連付けられるかたちで、各補正配線長LPに関するデータをRAM53に割り当てられた所定の記憶領域に格納させる。
上述する補正配線長LPが格納されると、制御部51は、補正配線長LPに関するデータを配線エリア30IごとにRAM53から読み出し、その補正配線長LPが零である場合には、対応する配線エリア30Iに対して、その形状の補正が不要であると判断する。一方、上述する補正配線長LPが零でない場合、制御部51は、対応する配線エリア30Iに対して、その形状の補正が必要であると判断する。そして制御部51は、まずその補正配線長LPに基本配線長L0が加えられた配線長Lを配線補正データIa4に適用して、その補正配線長LPに対応する配線幅Wを算出する。次いで制御部51は、その算出結果である配線長Lおよび配線幅Wを、RAM53からビットマップ生成部56に転送する。ビットマップ生成部56のベクトルデータ変換部56aは、制御部51からの制御信号を受けて、これら配線長Lおよび配線幅Wに基づく変換処理を、位置補正ベクトルデータの構成要素である補正対象のベクトルデータに対して実行する。
この変換処理においては、配線エリア30Iの基本配線長L0が補正配線長LPだけ伸縮し、かつその基本配線幅W0が配線幅Wになるかたちで、補正対象のベクトルデータに拡縮変換が施される。こうしたベクトルデータの拡縮変換によれば、上述する位置補正後の配線エリア30Iに対して、さらに配線補正データIa4に基づく二次元の形状補正が施される。そしてビットマップ生成部56は、位置補正ベクトルデータの構成要素である補正対象のベクトルデータを、こうした拡縮変換後のベクトルデータに更新して、その位置補正ベクトルデータを描画用ベクトルデータとして更新する。
こうして描画用ベクトルデータが生成されると、制御部51は、各種補正後の配線エリア30Iに応じたマスクエリアMを規定すべく、前記基板電極パッドデータIa2と配線マスクデータIa5とをRAM53からビットマップ生成部56に転送する。ビットマップ生成部56のベクトルデータ変換部56aは、制御部51からの制御信号を受けて、上述する描画用ベクトルデータと基板電極パッドデータIa2とに配線マスクデータIa5を用いた並進変換を施し、上述する補正後の配線エリア30Iとパッドエリア16Iとに応じたマスクエリアMを示すマスク用ベクトルデータを生成する。そしてビットマップ生成部56は、描画用ベクトルデータが示す配線エリア30Iとマスク用ベクトルデータが示すマスクエリアMとの間に重畳があるか否かを把握し、その結果を制御部51へ出力する。制御部51は、配線エリア30IとマスクエリアMとの間に重畳があることを条件にして、上述する補正後の配線形成が不能であると判断し、その旨を入出力装置60に出力させる。
これに対して配線エリア30IとマスクエリアMとの間に重畳がない場合、制御部51は、半導体チップ15ごとの描画用ベクトルデータを対象にして展開処理を実行させるための制御信号をビットマップ生成部56に出力する。ベクトルデータ展開部56bは、制
御部51からの制御信号を受けて、所定のアルゴリズムに基づく展開処理を前記描画用ベクトルデータに施し、その描画用ベクトルデータが示す配線エリア30Iの各単位格子Aに液滴Dを吐出すべく、その配線エリア30Iに対応する二次元の二値データ(ビットマップデータBMD)をローカルメモリに展開する。そしてビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、半導体チップ15ごとに生成したビットマップデータBMDを順にRAM53に格納させる。
御部51からの制御信号を受けて、所定のアルゴリズムに基づく展開処理を前記描画用ベクトルデータに施し、その描画用ベクトルデータが示す配線エリア30Iの各単位格子Aに液滴Dを吐出すべく、その配線エリア30Iに対応する二次元の二値データ(ビットマップデータBMD)をローカルメモリに展開する。そしてビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、半導体チップ15ごとに生成したビットマップデータBMDを順にRAM53に格納させる。
図13は上述する位置補正および形状補正が必要とされる非整合状態の実装態様の一例を示す平面図である。図14および図15(a)(b)はそれぞれ上記非整合状態に対して適用される位置補正の一例および形状補正の一例を説明する図である。なお、図13においては、第1半導体チップ151のアライメントマーク18a、18bがそれぞれ第1基準座標Pa1、Pb1から同じ並進方向にずれた実装態様を示す。また第2半導体チップ152のアライメントマーク18a、18bが第2基準座標Pa2、Pb2から同じ回転方向にずれた実装態様を示す。
図13に示される実装態様の場合、制御部51は、第1基準座標Pa1からアライメントマーク18aの座標値への並進ベクトルTを第1半導体チップ151に関連付けるかたちで、前記並進補正データSD1を生成する。また制御部51は、第2基準座標Pb2からアライメントマーク18bの座標値への回転ベクトルRを第2半導体チップ152に関連付けるかたちで、前記回転補正データSD2を生成する。このようにして生成された位置補正データSDは、制御部51からの制御信号に基づいて、基本配線データIa3とともにRAM53からビットマップ生成部56へ転送される。
ビットマップ生成部56においては、図14に示されるように、第1半導体チップ151に対応する4つの配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)が並進ベクトルTにより並進変換されるかたちで、位置補正ベクトルデータが生成される。また第2半導体チップ152に対応する4つの配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)が回転ベクトルRにより回転変換されるかたちで、位置補正ベクトルデータが生成される。
さらにビットマップ生成部56においては、図15(a)(b)に示されるように、位置補正ベクトルデータが示す配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)の接続端とその接続先であるパッドエリアの中央との間に関して、配線エリア30Iの長手方向に沿う距離である補正配線長LPが所定のアルゴリズムに従って算出される。
そして制御部51は、補正配線長LPが零である配線エリア30Iに対して、その形状に関わる補正が不要であるものと判断し、その配線エリア30Iに対応する位置補正後のベクトルデータを利用して展開処理を実行させる。つまり、第2半導体チップ152に関わる各配線エリア30Iに対しては、位置補正後のベクトルデータを用いた展開処理が実行されて、こうした展開処理により、第2半導体チップ152の実装状態に適したビットマップデータBMDが生成される。このようにして生成されたビットマップデータBMDは、制御部51からの制御信号に基づいて、ビットマップ生成部56からRAM53へ転送されて、第2半導体チップ152に対する描画処理の際に利用される。
また制御部51は、補正配線長LPが零でない配線エリア30Iに対して、その形状に関わる補正が必要であるものと判断し、その補正配線長LPに基本配線長L0が加えられた配線長Lを配線補正データIa4に適用して、その補正配線長LPに対応する配線幅Wを算出する。つまり、第1半導体チップ151に関わる各配線エリア30Iに対しては、その補正配線長LPに対応する配線幅Wを算出する。次いで制御部51は、その算出結果である配線長Lおよび配線幅Wをビットマップ生成部56に転送して、ビットマップ生成部56のベクトルデータ変換部56aに上述する拡縮変換を実行させる。すなわち、位置
補正後のベクトルデータが示す配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)において、その基本配線長L0が補正配線長LPだけ伸縮し、かつその基本配線幅W0が配線幅Wになるかたち(実線で示すエリア)で、位置補正後のベクトルデータに対して拡縮処理が実行される。そして、第1半導体チップ151に関わる各配線エリア30Iに対しては、形状補正後のベクトルデータを用いた展開処理が実行されて、こうした展開処理により、第1半導体チップ151の実装態様に適したビットマップデータBMDが生成される。このようにして生成されたビットマップデータBMDは、制御部51からの制御信号に基づいて、ビットマップ生成部56からRAM53へ転送されて、第1半導体チップ151に対する描画処理の際に利用される。
補正後のベクトルデータが示す配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)において、その基本配線長L0が補正配線長LPだけ伸縮し、かつその基本配線幅W0が配線幅Wになるかたち(実線で示すエリア)で、位置補正後のベクトルデータに対して拡縮処理が実行される。そして、第1半導体チップ151に関わる各配線エリア30Iに対しては、形状補正後のベクトルデータを用いた展開処理が実行されて、こうした展開処理により、第1半導体チップ151の実装態様に適したビットマップデータBMDが生成される。このようにして生成されたビットマップデータBMDは、制御部51からの制御信号に基づいて、ビットマップ生成部56からRAM53へ転送されて、第1半導体チップ151に対する描画処理の際に利用される。
なお、ビットマップデータBMDは、半導体チップ15ごとの配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aに対してビット値を設定したデータである。これに対して、ベクトルデータは配線エリア30Iの輪郭線をベクトル値で規定したデータであり、そのデータ量はビットマップデータBMDに比べて大幅に少なくなる。上述する構成によれば、配線エリア30Iを並進変換、回転変換および拡縮変換するに際し、その配線エリア30Iがベクトルデータとして取り扱われるため、こうした配線エリア30Iがビットマップデータとして取り扱われる場合に比べれば、取り扱うデータ量が大幅に少なくなり、さらにデータ処理の負荷そのものが大幅に軽くなる。
次に、上述のように構成した液滴吐出装置10を利用する配線形成方法について図16を用いて説明する。図16は、本実施形態における配線形成処理の流れを示したフローチャートである。
まず、液滴吐出装置10のステージ12には、実装面14aを上に向けるかたちで実装基板13が載置される。続いて、入出力装置60から制御装置50に描画データIaが入力されて、さらに金属配線30の描画命令が同じく入出力装置60から制御装置50に入力される。このようにして描画命令が入力されると、液滴吐出装置10は、ステージ12を撮像カメラ35の直下に通過させつつ、実装基板13および各半導体チップ15を撮像カメラ35に撮像させて、制御装置50に位置データPDを生成させる(ステップS11)。次いで液滴吐出装置10は、位置データPDに基づいて実装基板13のずれを把握し、そのずれが補正されるかたちでアライメント機構を駆動して、実装基板13を描画位置へ配置する(ステップS12)。また液滴吐出装置10は、位置データPDおよび基準位置データIa1に基づいて各アライメントマーク18a、18bに関わるずれを算出し、その算出結果に基づいて位置補正データSDを生成する(ステップS13)。そして位置補正データSDが生成されると、液滴吐出装置10は、その位置補正データSDに基づいて、結線対象である半導体チップ15が整合状態であるか、あるいは非整合状態であるかを判断する(ステップS14)。
半導体チップ15が整合状態である場合、液滴吐出装置10は、基本配線データIa3の構成要素であるベクトルデータをベクトルデータ展開部56bに展開させて、その半導体チップ15に適用可能なビットマップデータBMDを生成する(ステップS18)。このビットマップデータBMDが生成されると、液滴吐出装置10は、そのビットマップデータBMDをノズル列ごとに取り扱うことにより吐出制御信号SIを生成し、結線対象である半導体チップ15が吐出ヘッド21の直下を通過するかたちで、ステージ12の走査処理を実行する。この間、実装面14a上の単位格子AがノズルNの直下に位置するたび、液滴吐出装置10は、吐出制御信号SIにより選択されたノズルNに液滴Dを吐出させて、配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aの各々に規定量の液滴Dを着弾させ、これにより各金属配線30の描画像を形成する。そしてこの描画像を構成する導電性インクIkが硬化されることにより、金属配線30が形成される(ステップS19)。
一方、半導体チップ15が非整合状態である場合、液滴吐出装置10は、基本配線データIa3の構成要素であるベクトルデータをRAM53から読み出し、次いで位置補正データSDに基づいて該ベクトルデータを並進変換または回転変換し、これにより位置補正ベクトルデータを生成する(ステップS15)。位置補正ベクトルデータが生成されると、液滴吐出装置10は、この位置補正ベクトルデータが示す配線エリア30Iの接続端とその接続先であるパッドエリアの中央との間に関して、配線エリア30Iの長手方向に沿う距離である補正配線長LPを算出する。そして液滴吐出装置10は、配線長および配線幅に関する補正の要否を補正配線長LPに基づいて半導体チップ15ごとに判断する(ステップS16)。
配線長および配線幅に関する補正が不要である場合、液滴吐出装置10は、各配線エリア30Iに関して、位置補正後のベクトルデータを描画用ベクトルデータに採用する。そして液滴吐出装置10は、描画用ベクトルデータをベクトルデータ展開部56bに展開させて、位置補正後のベクトルデータに対応したビットマップデータBMDを生成する(ステップS19)。このビットマップデータBMDが生成されると、液滴吐出装置10は、上述する整合状態と同じく、位置補正後の配線エリア30Iに含まれる全ての各々に規定量の単位格子Aに液滴Dを着弾させ、これにより各金属配線30の描画像を形成する。そしてこの描画像を構成する導電性インクIkが硬化されることにより、金属配線30が形成される(ステップS20)。
配線長および配線幅に関する補正が必要である場合、液滴吐出装置10は、補正対象の配線エリア30Iに関して、その補正配線長LPに対応する配線幅Wを補正配線長LPと配線補正データIa4とを用いて算出する。次いで液滴吐出装置10は、その算出結果である配線長Lおよび配線幅Wを用いて、補正対象の配線エリア30Iに関わる位置補正後のベクトルデータを拡縮変換し、この拡縮変換後のベクトルデータを描画用ベクトルデータに採用する(ステップS17)。描画用ベクトルデータが生成されると、液滴吐出装置10は、その描画用ベクトルデータと配線マスクデータIa5と基板電極パッドデータIa2とを用いてマスク用ベクトルデータを生成し、形状補正後の配線エリア30IとマスクエリアMとが重畳するか否か、つまり形状補正後の配線形成が可能か否かを判断する(ステップS18)。そして液滴吐出装置10は、形状補正後の配線形成が可能であることを条件にして、描画用ベクトルデータをベクトルデータ展開部56bに展開させて、その半導体チップ15に適用可能なビットマップデータBMDを生成する(ステップS19)。このビットマップデータBMDが生成されると、液滴吐出装置10は、上述する整合状態と同じく、形状補正後の配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aの各々に規定量の液滴Dを着弾させ、これにより各金属配線30の描画像を形成する。そしてこの描画像を構成する導電性インクIkが硬化されることにより、基本配線の電気的特性を維持すべく規定された配線幅Wと基本配線と同じ厚さとから構成される断面積が補正後の配線長Lに応じて得られるかたちで、金属配線30が形成される(ステップS20)。
以上、第1の実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態によれば、基板電極パッド16とチップ電極パッド17との間において相対的な変位が発生する場合であっても、上述する位置補正と形状補正とに基づいて配線長Lが補正されることにより、電極パッド間における電気的な接続が確保される。そのうえ配線補正データIa4に基づく配線幅Wにより金属配線30が形成されることから、配線幅の方向における液滴Dの数、つまり配線幅の方向における導電性インクIkの量が配線長Lに応じて変更されるかたちとなり、補正後の配線長Lからなる金属配線30は、その電気的特性が確保されるかたちで、その断面積を構成できる。それゆえ、実装基板13とその実装基板13に実装される半導体チップ15との間に対して、その電気的特性変化が抑えられるかたちで、半導体チップ15の位置ずれに応じた結線が実現可能になる。
(1)上記実施形態によれば、基板電極パッド16とチップ電極パッド17との間において相対的な変位が発生する場合であっても、上述する位置補正と形状補正とに基づいて配線長Lが補正されることにより、電極パッド間における電気的な接続が確保される。そのうえ配線補正データIa4に基づく配線幅Wにより金属配線30が形成されることから、配線幅の方向における液滴Dの数、つまり配線幅の方向における導電性インクIkの量が配線長Lに応じて変更されるかたちとなり、補正後の配線長Lからなる金属配線30は、その電気的特性が確保されるかたちで、その断面積を構成できる。それゆえ、実装基板13とその実装基板13に実装される半導体チップ15との間に対して、その電気的特性変化が抑えられるかたちで、半導体チップ15の位置ずれに応じた結線が実現可能になる。
(2)また配線幅Wが変更される態様により配線長Lに適した断面積が実現されることから、金属配線30の厚さに対して大幅な変更が抑えられ、その厚さが保持される態様すら可能になる。導電性微粒子からなる金属配線30は、その厚さが過度に変更される場合、配線そのものの機械的強度を損なう虞がある。上記実施形態の構成によれば、配線幅Wが変更される分だけ金属配線30の厚さが維持されることになり、金属配線30の機械的な強度が損なわないかたちで、上述するような金属配線30が実現可能になる。
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態について図17〜図19を参照して説明する。なお、第2の実施形態は、1つの単位格子Aに対して複数回にわたり液滴を吐出することにより金属配線30を形成し、その金属配線30の電気的特性の指標の一つであるその断面積を配線幅に換えて配線厚さで補正するものであり、その他の点では先の第1の実施形態に準じた構成となっている。図17は第2の実施形態に利用される配線補正データIa4である配線長と吐出量との関係を示すグラフである。図18は第2の実施形態における非整合状態に対して適用される形状補正の一例を説明する図である。図19は描画用ベクトルデータの構成を示す構成図である。
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態について図17〜図19を参照して説明する。なお、第2の実施形態は、1つの単位格子Aに対して複数回にわたり液滴を吐出することにより金属配線30を形成し、その金属配線30の電気的特性の指標の一つであるその断面積を配線幅に換えて配線厚さで補正するものであり、その他の点では先の第1の実施形態に準じた構成となっている。図17は第2の実施形態に利用される配線補正データIa4である配線長と吐出量との関係を示すグラフである。図18は第2の実施形態における非整合状態に対して適用される形状補正の一例を説明する図である。図19は描画用ベクトルデータの構成を示す構成図である。
第2の実施形態における配線補正データIa4は、金属配線30の配線長と、1つの単位格子Aに対する液滴Dの吐出回数とを関連付けたデータから構成されている。1つの単位格子Aに対する液滴Dの吐出回数は、金属配線30の断面積の指標である配線厚さと相関するものであり、その吐出回数が少なくなるほど配線厚さが薄くなり、反対に吐出回数が多くなるほど配線厚さが厚くなる。こうした配線補正データIa4は、例えば複数の異なる配線長の各々が吐出回数に関連付けられたルックアップテーブルとして表現され得るが、本実施形態では、金属配線30の配線長から一義的に吐出回数が導出される演算式の各種パラメータにより表現されている。そして、この配線補正データIa4が示す配線幅と吐出回数との組み合わせは、金属配線30の電気的特性である抵抗値や容量が同じになるかたちで設定されている。例えば図17に示されるように、配線補正データIa4は、基本配線の配線長である基本配線長L0に対して基本配線の吐出回数である基本吐出回数K0が対応付けられ、配線長Lが長くなるほど、その配線長Lに対応する吐出回数Kが大きくなるかたちで表現されている。そして金属配線30の配線長が変化する場合であっても、予め規格された配線幅からなる金属配線30がこうした配線補正データIa4に基づく吐出回数で形成される限り、金属配線30そのものは、設計上の要請に従う電気的特性を維持するようになる。
第2の実施形態における描画用ベクトルデータは、各種補正後の配線エリア30Iを示すベクトルデータが吐出回数ごとに規定されたデータである。この描画用ベクトルデータは、各種補正後の配線エリア30Iを示す半導体チップ15ごとのベクトルデータのなかで展開処理に適用されるベクトルデータのみが吐出回数Kに関連付けられたデータ構造からなり、1つの半導体チップ15が必要とする配線数や吐出回数Kに相当するデータ量で構成されている。
制御部51は、第1の実施形態と同じくして配線エリア30Iの形状補正が必要であると判断すると、まずその補正配線長LPに基本配線長L0が加えられた配線長Lを配線補正データIa4に適用して、その補正配線長LPに対応する吐出回数Kを算出する。次いで制御部51は、その算出結果である配線長Lおよび吐出回数Kを、RAM53からビットマップ生成部56に転送する。そしてビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、配線長Lのみに基づく変換処理を、位置補正ベクトルデータの構成要素である補正対象のベクトルデータに対して実行する。この変換処理においては、配線エリア30Iの基本配線長L0のみが補正配線長LPだけ伸縮されるかたちで、補正対象のベクトルデータに拡縮変換が施される。こうしたベクトルデータの拡縮変換によれば、位置
補正後の配線エリア30Iに対して、さらに配線長に関わる形状補正が施される。そしてビットマップ生成部56は、上述する補正対象のベクトルデータを、こうした補正後の配線エリア30Iを示すベクトルデータに更新して、形状補正ベクトルデータを生成する。
補正後の配線エリア30Iに対して、さらに配線長に関わる形状補正が施される。そしてビットマップ生成部56は、上述する補正対象のベクトルデータを、こうした補正後の配線エリア30Iを示すベクトルデータに更新して、形状補正ベクトルデータを生成する。
さらにビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、形状補正ベクトルデータと吐出回数Kに関するデータとを用い、上述する描画用ベクトルデータを生成する。そしてビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、吐出回数ごとに描画用ベクトルデータをベクトルデータ展開部56bに展開させて、補正後のベクトルデータに対応したビットマップデータBMDを吐出回数に応じて生成する。
例えば第1の実施形態で説明した図13に対応する実装態様の場合、制御部51は、補正配線長LPが零でない配線エリア30I、つまり第1半導体チップ151に関わる各配線エリア30I(図13における左側の配線エリア30I)に対してのみ、その補正配線長LPに対応する吐出回数Kを算出する。次いで制御部51は、その算出結果である配線長Lおよび吐出回数Kをビットマップ生成部56に転送して、ベクトルデータ変換部56aに上述する拡縮変換を実行させる。より具体的には、図18に示されるように、位置補正後のベクトルデータが示す配線エリア30I(二点鎖線で示すエリア)において、その基本配線長L0のみが補正配線長LPだけ伸縮するかたち(実線で示すエリア)で、位置補正後のベクトルデータに対して拡縮処理が実行され、上述する形状補正ベクトルデータが生成される。そして基本配線長L0から伸張されるかたちの配線エリア30I(図18における上側の配線エリア30I:第1および第2の配線エリア)に対しては、基本吐出回数K0よりも多い吐出回数Kであるm回が算出される。これに対して、基本配線長L0から収縮されるかたちの配線エリア30I(図18における下側の配線エリア30I:第1および第2の配線エリア)に対しては、基本吐出回数K0よりも少ない吐出回数Kであるi回が算出される。
次いで、ビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、形状補正ベクトルデータと吐出回数Kに関するデータとを用い、配線長Lに応じた吐出回数Kを配線エリア30Iごとに達成すべく描画用ベクトルデータを生成する。具体的には、図19に示されるように、描画用ベクトルデータのなかで吐出回数が1回〜i回の範囲では、第1〜第4の配線エリアの各々に対して、その補正後の配線エリア30Iを示すベクトルデータが関連付けられる。これに対して、描画用ベクトルデータのなかで吐出回数がi+1回〜m回(m>基本吐出回数K0)に関わる範囲では、基本配線長L0よりも長い配線長Lである第1および第2の配線エリアに対してのみ、その補正後の配線エリア30Iを示すベクトルデータが関連付けられる。
このようにして構成された液滴吐出装置10では、実装基板13が走査されるごとに1つの単位格子Aに向けて1回の吐出動作が実行されて、各金属配線30の描画像が形成される。そしてこの間、ビットマップ生成部56は、制御部51からの制御信号を受けて、その吐出回数に関連付けられた描画用ベクトルデータをベクトルデータ展開部56bに展開させて、補正後のベクトルデータに対応したビットマップデータBMDを実装基板13の走査ごとに生成する。こうした展開処理が実行されることによって、走査回数が1回〜i回の範囲では、第1〜第4の配線エリアの各々に対して、その配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aに向けて液滴Dが吐出される。また走査回数がi+1回〜m回の範囲では、第1および第2の配線エリアの各々に対してのみ、その配線エリア30Iに含まれる全ての単位格子Aに向けて液滴Dが吐出される。そして走査回数が1回〜i回の範囲では、基本配線長L0よりも短い金属配線30が相対的に薄いかたちで形成され、走査回数が1回〜m回の範囲では、基本配線長L0よりも長い金属配線30が相対的に厚いかたちで形成される。つまり基本配線の電気的特性を維持すべく規定された吐出回数に相当する厚さと基本配線と同じ配線幅とから構成される断面積が補正後の配線長Lに応じて得ら
れるかたちで、金属配線30が形成される。
れるかたちで、金属配線30が形成される。
以上、第2の実施形態によれば上述する第1の実施形態に加えて以下のような効果を得ることができる。
(3)上記実施形態によれば、配線厚さが変更される態様により、配線長Lに適した断面積が実現されることから、配線幅Wに対して大幅な変更が抑えられ、配線幅Wが保持される態様すら可能になる。導電性インクIkからなる金属配線30は、その配線幅Wが過度に拡張される場合には、実装面14a上における導電性インクIkの濡れ広がりが発生してしまい、配線幅Wが制御し難くなる虞がある。上記実施形態の構成によれば、配線厚さが変更される分だけ配線幅Wが維持されることになり、金属配線30の形状精度が損なわれないかたちで、上述するような金属配線30が実現可能になる。
(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態について図20〜図23を参照して説明する。なお、第3の実施形態は、位置補正後のベクトルデータをマスクエリアに応じて変換するものであり、その他の点では先の第2の実施形態に準じた構成となっている。図20は第3の実施形態における整合状態の実装態様を示す平面図であり、図21は第3の実施形態における基準位置、パッドエリアおよび配線エリアを示す図である。また図22は第3の実施形態における位置補正の一例を示した図であり、図23は第3の実施形態における形状補正の一例を示した図である。
(3)上記実施形態によれば、配線厚さが変更される態様により、配線長Lに適した断面積が実現されることから、配線幅Wに対して大幅な変更が抑えられ、配線幅Wが保持される態様すら可能になる。導電性インクIkからなる金属配線30は、その配線幅Wが過度に拡張される場合には、実装面14a上における導電性インクIkの濡れ広がりが発生してしまい、配線幅Wが制御し難くなる虞がある。上記実施形態の構成によれば、配線厚さが変更される分だけ配線幅Wが維持されることになり、金属配線30の形状精度が損なわれないかたちで、上述するような金属配線30が実現可能になる。
(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態について図20〜図23を参照して説明する。なお、第3の実施形態は、位置補正後のベクトルデータをマスクエリアに応じて変換するものであり、その他の点では先の第2の実施形態に準じた構成となっている。図20は第3の実施形態における整合状態の実装態様を示す平面図であり、図21は第3の実施形態における基準位置、パッドエリアおよび配線エリアを示す図である。また図22は第3の実施形態における位置補正の一例を示した図であり、図23は第3の実施形態における形状補正の一例を示した図である。
図20に示されるように、第3の実施形態における実装基板13は、その上面である実装面14aに上下一対をなす基板電極パッド16を具備している。上下一対をなす基板電極パッド16のうちで上側に配設された基板電極パッド16は、下側に配設された基板電極パッド16に対して右側に偏倚するかたちで配設されている。そして上下一対をなす基板電極パッド16の下側には、電子部品である半導体チップ15が接合されている。
半導体チップ15は、接続面15aと対向する裏面が実装面14aに向くかたちで実装面14aに接合されている。半導体チップ15の接続面15aには、第1の実施形態と同じく、上下一対のアライメントマーク18a、18bが配設されている。この半導体チップ15の接続面15aには、アライメントマーク18aが挟まれるかたちで、左右一対のチップ電極パッド17が配設されている。
上述するような実装態様の場合、実装面14aにおける直交座標系Cには、図21に示されるように、半導体チップ15における2つのアライメントマーク18a、18bに対応する基準位置の座標値(第1基準座標Pa1、Pb1)が、第1の実施形態と同じく、基準位置データIa1によって設定されている。また実装面14aにおける直交座標系Cには、半導体チップ15に接続されるための2つの基板電極パッド16のパッドエリア16Iが、第1の実施形態と同じく、前記基板電極パッドデータIa2によって設定されている。
また実装面14aにおける直交座標系Cには、描画位置における2つのパッドエリア16Iとその接続先であるチップ電極パッド17とをむすぶ一対の配線エリア30Iが設定されている。右側に設定された配線エリア30Iは、右側のチップ電極パッド17と下側のパッドエリア16Iとをむすぶ直線状に構成されている。また左側に設定された配線エリア30Iは、左側のチップ電極パッド17と上側のパッドエリア16Iとをむすぶ逆L字状に構成されている。これら2つの配線エリア30Iの配線長および配線幅は、金属配線30の電気的特性である抵抗値や容量が同じになるかたちで、それぞれ異なる基本配線長L0および基本配線幅W0に設定されている。さらに実装面14aにおける直交座標系Cには、下側のパッドエリア16Iの輪郭線の全周が囲われるかたちで、液滴Dの着弾が禁止されるべき領域であるマスクエリアMが設定されている。
ちなみに、上述する実装態様のように半導体チップ15が整合状態にある場合であれば、このようにして設定された2つの配線エリア30Iを用いることにより、金属配線30に対する各種補正がなされることなく、基板電極パッド16とその接続先であるチップ電極パッド17とが適切に結ばれるようになる。これに対して、図22に示されるように、半導体チップ15が右側への並進ベクトルTを有するかたちで非整合状態にある場合、左側の配線エリア30IがマスクエリアMと重畳するかたちになり、こうした配線エリア30Iに基づいて金属配線30を形成する場合、本来接続すべきでない電極パッド間において短絡を招く虞がある。
そこで第3の実施形態における液滴吐出装置10は、位置補正ベクトルデータが生成されると、その配線マスクデータIa5と基板電極パッドデータIa2とを用いてマスク用ベクトルデータを生成し、位置補正後の配線エリア30IとマスクエリアMとが重畳するか否かを判断する。次いで、上述するような重畳エリアS0が形成される場合、液滴吐出装置10は、位置補正後の配線エリア30Iから重畳エリアS0を除き、かつ配線エリア30Iの配線幅が基本配線幅W0に維持されるかたちで、ベクトルデータ変換部56aに位置補正ベクトルデータを変換させる。より具体的には、図23に示されるように、左側の配線エリア30Iを示すベクトルデータに対しては、その配線エリア30Iから重畳エリアS0が除かれるかたちの変換と、その重畳エリアS0が配線エリア30Iの配線幅の方向に並進されたエリアである付加エリアS1が新たに付加されるかたちの変換とが実行される。なおこの際、こうした変換後の配線エリア30Iの配線長は、重畳エリアS0が配線幅の方向にシフトされる分だけ長くなる。そのため液滴吐出装置10は、こうした配線長の増加分を補正配線長LPに加えるかたちで、補正配線長LPを更新する。
このようにしてマスクエリアMに応じた変換が実行されると、液滴吐出装置10は、位置補正ベクトルデータの構成要素である補正対象のベクトルデータを、上述する変換後のベクトルデータに更新する。そして液滴吐出装置10は、変換後の位置補正ベクトルデータと補正配線長LPとを利用して後続する形状補正を実行し、マスクエリアMが除かれるかたちで、金属配線30の描画像を形成する。
以上、第3の実施形態によれば上述する他の実施形態に加えて以下のような効果を得ることができる。
(4)上記実施形態によれば、形状補正前の配線エリア30Iがその接続先と異なるパッドエリア16Iに重畳する場合であっても、上述する配線長が補正されることにより、その重畳が回避可能になる。それゆえ、こうした構成からなる液滴吐出装置10において、その適用範囲が拡張可能にもなる。
(4)上記実施形態によれば、形状補正前の配線エリア30Iがその接続先と異なるパッドエリア16Iに重畳する場合であっても、上述する配線長が補正されることにより、その重畳が回避可能になる。それゆえ、こうした構成からなる液滴吐出装置10において、その適用範囲が拡張可能にもなる。
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態における配線補正データIa4は、配線長Lと配線幅W、あるいは配線長Lと吐出回数Kとを関連付けたデータである。これに限らず、配線補正データIa4は、配線長Lに対して配線幅Wおよび吐出回数Kを関連付けたデータであってもよい。そして位置補正後の形状補正においては、この配線補正データIa4が用いられることにより、位置補正後の配線エリア30Iに対して、配線幅Wおよび配線厚さが配線長Lに応じて補正される構成であってもよい。こうした構成によれば、金属配線30の断面積が配線幅Wと配線厚さの双方により変更されるかたちとなり、上述する配線補正の適用範囲が拡張されるばかりか、金属配線30に対して、その設計の自由度が拡張されることにもなる。
・上記実施形態における配線補正データIa4は、配線長Lと配線幅W、あるいは配線長Lと吐出回数Kとを関連付けたデータである。これに限らず、配線補正データIa4は、配線長Lに対して配線幅Wおよび吐出回数Kを関連付けたデータであってもよい。そして位置補正後の形状補正においては、この配線補正データIa4が用いられることにより、位置補正後の配線エリア30Iに対して、配線幅Wおよび配線厚さが配線長Lに応じて補正される構成であってもよい。こうした構成によれば、金属配線30の断面積が配線幅Wと配線厚さの双方により変更されるかたちとなり、上述する配線補正の適用範囲が拡張されるばかりか、金属配線30に対して、その設計の自由度が拡張されることにもなる。
・また上記第3の実施形態においては、位置補正ベクトルデータがマスクエリアMに応じてさらに変換され、その変換後のベクトルデータから得られる補正配線長LPに基づいて吐出回数Kが補正される。これに対しても、上記補正配線長LPに基づいて配線幅W、
あるいは配線幅Wと吐出回数Kとが補正される構成であってもよい。なお、配線幅Wが拡張される場合にあっては、ベクトルデータ変換部56aにおける所定のアルゴリズムに従って、マスクエリアMから遠ざかる方向に配線幅Wが拡張されるかたちで、ベクトルデータが変換される構成が好ましい。
あるいは配線幅Wと吐出回数Kとが補正される構成であってもよい。なお、配線幅Wが拡張される場合にあっては、ベクトルデータ変換部56aにおける所定のアルゴリズムに従って、マスクエリアMから遠ざかる方向に配線幅Wが拡張されるかたちで、ベクトルデータが変換される構成が好ましい。
・上記実施形態においては、金属配線30の電気的特性の一つである抵抗値が、金属配線30と電極パッドとの間の接触抵抗をも加味した値であってもよい。つまり上述する形状補正においては、金属配線30と電極パッドとの間の接触面積が維持されるかたちで、位置補正ベクトルデータが変換される構成であってもよい。こうした構成によれば、半導体チップ15が実装された実装基板13そのものの電気的特性変化が、より一層に抑えられる。
・上記実施形態における描画用ベクトルデータは半導体チップ15ごとの配線エリア30Iを示す。これを変更して、描画用ベクトルデータが、2つ以上の半導体チップ15に必要とされる全ての配線エリア30Iを示す構成であってもよい。こうした構成であれば、同じ数の金属配線30を形成するうえで、ビットマップデータBMDへの展開処理回数が抑えられることにもなる。
・上記実施形態においては、電極パッド間における相対的な変位が、アライメントマーク18a、18bの検出位置とその基準位置とに基づいて算出される。これを変更して、例えば電極パッド間における相対的な変位は、半導体チップ15の撮像画像に基づいて、半導体チップ15の周縁やチップ電極パッド17の検出位置とその基準位置とに基づいて算出される構成であってもよい。
・上記実施形態においては、パッドエリア16Iを示す基板電極パッドデータIa2が描画データIaに含まれる。これを変更し、例えば撮像カメラ35が撮像する実装基板13の撮像画像に基づいて、撮像カメラ駆動回路63あるいは制御装置50が別途基板電極パッドデータIa2を生成する構成であってもよい。このような構成であれば、パッドエリア16Iの位置に関わる実装基板13ごとの誤差を十分に抑えることができる。特に、実装基板13に大型の基板が採用される場合や実装基板13が高い熱膨張率を有する場合などには、パッドエリア16Iを含むかたちで実装基板13そのものが熱により変形する。そのため、上述する構成であれば、こうした変形を縮率補正するうえで効果的である。
・上記実施形態においては、制御装置50がビットマップ生成部56を備え、制御装置50がベクトルデータの変換と展開とを実行する。これを変更して、入出力装置60がビットマップ生成部56を備え、入出力装置60がベクトルデータの変換と展開とを実現する構成であってもよい。
D…液滴、Ia…描画データ、Ia1…基準位置データ、Ia2…基板電極パッドデータ、Ia3…基本配線データ、Ia4…配線補正データ、L…配線長、L0…基本配線長、W…配線幅、W0…基本配線幅、10…液滴吐出装置、13…実装基板、14a…実装面、15…半導体チップ、16…基板電極パッド、17…チップ電極パッド、18…アライメントマーク、30…金属配線、30I…配線エリア。
Claims (5)
- 実装基板の実装面に設けられた基板電極パッドと前記実装面に配置された電子部品における部品電極パッドとの間に向けて導電性微粒子が含まれる液状体を吐出することにより前記電極パッド間に前記導電性微粒子からなる配線を形成する配線形成装置であって、
前記配線に関わる電気的特性が確保されることを条件にして、前記配線の断面積を規定した前記液状体の量と前記配線の配線長とが関連付けられた配線補正データを備え、
前記電極パッド間が接続されるかたちで前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正するとともに、前記補正後の配線長に関連付けられた前記液状体の量を用いて前記配線を形成すること
を特徴とする配線形成装置。 - 前記液状体の量が前記配線の幅方向における量であること
を特徴とする請求項1に記載の配線形成装置。 - 前記液状体の量が前記配線の厚さ方向における量であること
を特徴とする請求項1または2に記載の配線形成装置。 - 前記実装面には複数の前記基板電極パッドが設けられ、
前記電子部品には複数の前記部品電極パッドが設けられ、
前記配線がその接続先と異なる前記電極パッドから遠ざかり前記電極パッド間が接続されるかたちで、前記配線の接続先である前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の配線形成装置。 - 実装基板の実装面に設けられた基板電極パッドと前記実装面に配置された電子部品における部品電極パッドとの間に向けて導電性微粒子が含まれる液状体を吐出することにより前記電極パッド間に前記導電性微粒子からなる配線を形成する配線形成方法であって、
前記配線に関わる電気的特性が確保されることを条件にして、前記配線の断面積を規定した前記液状体の量と前記配線の配線長とが関連付けられた配線補正データを用い、
前記電極パッド間が接続されるかたちで前記電極パッド間における相対的な変位に応じて前記配線の配線長を補正するとともに、前記補正後の配線長に関連付けられた前記液状体の量を用いて前記配線を形成することを特徴とする配線形成方法。
Priority Applications (1)
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JP2008308815A JP2010135498A (ja) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | 配線形成装置及び配線形成方法 |
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