JP2012115761A - 印刷方法及び印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材を加熱した状態で活性光線を照射する第1工程S2と、第1工程の後に、基材を冷却する第2工程S3と、第2工程の後に、冷却された基材に対して液滴を吐出して所定パターンを印刷する第3工程S4と、を有する。
【選択図】図7
Description
基板に液滴を吐出して印刷したパターンが基板から剥離する場合があり、基板に対するパターンの密着性を高める技術が求められていた。
本発明の印刷方法は、基材を加熱した状態で活性光線を照射する第1工程と、前記第1工程の後に、前記基材を冷却する第2工程と、前記第2工程の後に、冷却された前記基材に対して液滴を吐出して所定パターンを印刷する第3工程と、を有することを特徴とするものである。
これにより、本発明では、基材を損傷させることなく、基材に印刷される所定パターンの基材に対する密着性を高めることが可能になる。
これにより、本発明では、同一光源を用いて、基材に対する印刷パターンの密着性向上と、基材に吐出した液滴の硬化との双方を行うことができ、装置の小型化、低価格化に寄与できる。
これにより、本発明では、例えば低圧水銀ランプを用いて紫外線を照射する構成を採ることにより、低電圧で基材の改質処理を実施できるとともに、紫外線照射で発生する熱により効率的に第1工程を行うことができる。
従って、本発明の印刷装置では、前処理部で基材に紫外線等の活性光線を照射することにより、基材の表面を改質できるとともに、基材の表面の有機物を除去することで、印刷部で基材に印刷される所定パターンの基材に対する密着性を高めることが可能になる。また、本発明では、基材に対して所定パターンを印刷する前に印刷部で基材を冷却しているため、基材に着弾した液滴の濡れ広がりを抑制することで高精細のパターン形成が可能になる。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
まず、印刷装置を用いて描画する対象の一例である半導体基板について説明する。
図1(a)は半導体基板を示す模式平面図である。図1(a)に示すように、基材としての半導体基板1は基板2を備えている。基板2は耐熱性があり半導体装置3を実装可能であれば良く、基板2にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。
図1(b)は印刷装置を示す模式平面図である。
図1(b)に示すように、印刷装置7は主に供給部8、前処理部9、塗布部(印刷部)10、冷却部11、収納部12、搬送部13及び制御部14から構成されている。印刷装置7は搬送部13を中心にして時計回りに供給部8、前処理部9、塗布部10、冷却部11、収納部12、制御部14の順に配置されている。そして、制御部14の隣には供給部8が配置されている。供給部8、制御部14、収納部12が並ぶ方向をX方向とする。X方向と直交する方向をY方向とし、Y方向には塗布部10、搬送部13、制御部14が並んで配置されている。そして、鉛直方向をZ方向とする。
(供給部)
図2(a)は供給部を示す模式正面図であり、図2(b)及び図2(c)は供給部を示す模式側面図である。図2(a)及び図2(b)に示すように、供給部8は基台15を備えている。基台15の内部には昇降装置16が設置されている。昇降装置16はZ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台15の上側には昇降板17が昇降装置16と接続して設置されている。そして、昇降板17は昇降装置16により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
図3は前処理部の構成を示す概略斜視図である。図3(a)に示すように、前処理部9は基台24を備え、基台24上にはX方向に延在するそれぞれ一対の第1案内レール25及び第2案内レール26が並んで設置されている。第1案内レール25上には第1案内レール25に沿ってX方向に往復移動する載置台としての第1ステージ27が設置され、第2案内レール26上には第2案内レール26に沿ってX方向に往復移動する載置台としての第2ステージ28が設置されている。第1ステージ27及び第2ステージ28は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置16が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
冷却部11は、各処理場所11a、11bにそれぞれ設けられ、上面が半導体装置1の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板110a、110bを有している。
処理場所11a、11b(冷却板110a、110b)は、把持部13aの動作範囲内に位置しており、処理場所11a、11bにおいて冷却板110a、110bは露出する。従って、搬送部13は容易に半導体基板1を冷却板110a、110bに載置することができる。半導体基板1に冷却処理が行われた後、半導体基板1は、処理場所11aに位置する冷却板110a上または処理場所11bに位置する冷却板110a上にて待機する。従って、搬送部13の把持部13aは容易に半導体基板1を把持して移動させることができる。
次に、半導体基板1に液滴を吐出してマークを形成する塗布部10について図4に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
図5(a)は収納部を示す模式正面図であり、図5(b)及び図5(c)は収納部を示す模式側面図である。図5(a)及び図5(b)に示すように、収納部12は基台74を備えている。基台74の内部には昇降装置75が設置されている。昇降装置75は供給部8に設置された昇降装置16と同様の装置を用いることができる。基台74の上側には昇降板76が昇降装置75と接続して設置されている。そして、昇降板76は昇降装置75により昇降させられる。昇降板76の上には直方体状の収納容器18が設置され、収納容器18の中には半導体基板1が収納されている。収納容器18は供給部8に設置された収納容器18と同じ容器が用いられている。
次に、半導体基板1を搬送する搬送部13について図6に従って説明する。図6は、搬送部の構成を示す概略斜視図である。図6に示すように、搬送部13は平板状に形成された基台82を備えている。基台82上には支持台83が配置されている。支持台83の内部には空洞が形成され、この空洞にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構83aが設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持台83の上側に配置された第1腕部84と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構83aは第1腕部84の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
次に上述した印刷装置7を用いた印刷方法について図7にて説明する。図7は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図7のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板1を収納容器18から搬入する搬入工程S1、搬入された半導体基板1の表面に対して前処理を施す前処理工程(第1工程)S2、前処理工程S2で温度上昇した半導体基板1を冷却する冷却工程(第2工程)S3、冷却された半導体基板1に対して各種マークを描画印刷する印刷工程(第3工程)S4、各種マークが印刷された半導体基板1を収納容器18に収納する収納工程S5を主体に構成される。
前処理工程S2においては、前処理部9では第1ステージ27と第2ステージ28とのうち一方のステージが中継場所9cに位置している。搬送部13は中継場所9cに位置するステージと対向する場所に把持部13aを移動させる。続いて、搬送部13は把持部13aを下降させた後、半導体基板1の吸着を解除することにより、半導体基板1を中継場所9cに位置する第1ステージ27もしくは第2ステージ28上に載置する。その結果、図9(b)に示すように、中継場所9cに位置する第1ステージ27上に半導体基板1が載置される。もしくは、図9(c)に示すように、中継場所9cに位置する第2ステージ28上に半導体基板1が載置される。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
上記実施形態では、第1ステージ27には、加熱装置27Hが内蔵されており、第2ステージ28には、加熱装置28Hが内蔵されていたが、前処理部には加熱装置が内蔵されておらず、前処理部に半導体装置1に搬送される前に、半導体装置1を加熱し、加熱された状態の半導体装置1を前処理部に搬送してもよい。
Claims (7)
- 基材を加熱した状態で活性光線を照射する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記基材を冷却する第2工程と、
前記第2工程の後に、冷却された前記基材に対して液滴を吐出して所定パターンを印刷する第3工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。 - 請求項1記載の印刷方法において、
前記第1工程では、前記基材の耐熱温度以下の温度で加熱することを特徴とする印刷方法。 - 請求項2記載の印刷方法において、
前記基材を150℃〜200℃の範囲の温度で加熱することを特徴とする印刷方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の印刷方法において、
前記基材に吐出する液滴は、前記活性光線で硬化する液体の液滴であることを特徴とする印刷方法。 - 請求項4記載の印刷方法において、
前記活性光線は、紫外線であることを特徴とする印刷方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の印刷方法において、
前記第3工程では、前記基材に設けられた半導体装置に前記所定パターンを印刷することを特徴とする印刷方法。 - 基材を加熱しながら活性光線を照射する前処理部と、
前記前処理装置で加熱された前記基材を冷却する冷却部と、
前記冷却された前記基材に対して液滴を吐出して所定パターンを印刷する印刷部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
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