JP2013233697A - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】印刷の途中で装置を停止した場合でも、装置内に残留した被印刷物を簡便に再利用できる印刷装置及び印刷方法を提供するを提供する。
【解決手段】複数の被印刷物を順次搬入する搬入部8と、被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理部9,11,10,14と、複数の被印刷物を順次搬出する搬出部12と、搬入部8、複数の処理部9,11,10,14及び搬出部12を含む各部の間で被印刷物を順次搬送する搬送部13と、搬入部8、複数の処理部9,11,10,14及び搬出部12を含む各部の駆動を制御する制御部CONTとを備え、制御部CONTが、複数の処理部9,11,10,14のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続する制御を行う。
【選択図】図8
【解決手段】複数の被印刷物を順次搬入する搬入部8と、被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理部9,11,10,14と、複数の被印刷物を順次搬出する搬出部12と、搬入部8、複数の処理部9,11,10,14及び搬出部12を含む各部の間で被印刷物を順次搬送する搬送部13と、搬入部8、複数の処理部9,11,10,14及び搬出部12を含む各部の駆動を制御する制御部CONTとを備え、制御部CONTが、複数の処理部9,11,10,14のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続する制御を行う。
【選択図】図8
Description
本発明は、印刷装置及び印刷方法に関する。
近年、紫外線(UV)照射によって硬化する紫外線硬化型のインク(液滴)を吐出する液滴吐出方式を用いて、記録媒体(被印刷物)に画像やパターンなどを描画して印刷する印刷方法が注目されている。紫外線硬化型のインクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するといった印刷インクとして好ましい特性を有している。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので、環境負荷が小さいという利点もある。
また、上記紫外線硬化型インクを用いた液滴吐出方式によって、基板上に実装された複数のICパッケージ(半導体パッケージ)に製造番号や製造会社等の属性情報を印刷するICマーキング装置(印刷装置)が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。
このような印刷装置では、液滴吐出部や前処理部等の各種印刷に関連した処理を行う処理部に基板を順次搬送させる。また、基板を搬送する搬送装置として、例えばカセット(収納容器)に収納された複数の基板を取り出すために、基板を下方から支持するアームを有した搬送ロボットが開示されている(例えば、特許文献2を参照。)。
また、一対の保持部のうち、一方の保持部を基板の間に挿入し、僅かに上昇させることで、基板を保持部に支持させ、この状態で保持部を引き出すことで、カセットから基板を取り出すことが可能な搬送装置が開示されている(例えば、特許文献3を参照。)。
ところで、上述した基板上のICパッケージに製造番号や製造会社等の属性情報を印刷する印刷装置では、基板の固有コードを読み出すことによって、基板に対する加熱やUV照射などの前処理、基板の位置補正、描画(印刷)、印刷後の品質検査、基板の搬入・搬出等が逐次実行されている。
このような印刷装置では、印刷の生産性を向上させるために、上述した各処理部において基板に対する処理が完了する毎に、各処理部の間で基板を順次搬送しながら、同時に異なった処理を行っている。
しかしながら、このような従来の印刷方法では、例えば基板の搬送中にジャム(詰まり)などの処理の継続が不可能なエラーが発生した場合に、各処理部での処理を停止せざるを得ない。
このとき、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した基板は、非常に高価なICチップを多数実装しているために、そのまま廃棄することはできない。したがって、装置内に残留した基板を操作者が取り出し、再利用が可能な基板についてはカセットに再びセットすることが行われている。
しかしながら、このような装置内に残留した基板を再利用する場合には、新たな問題が発生することになる。すなわち、この装置内に残留した基板は、印刷の途中で処理を停止したため、どの段階で処理が停止したかによって、その再開するプロセスが異なる。このため、装置内に残留した基板をカセットに再びセットした場合には、同じ処理を二重に行ってしまい、正常な印刷が行えないなどの問題が発生してしまう。
例えば、前処理まで完了した基板をカセットに再びセットした場合には、この基板に対して前処理を二重に行うことになる。この場合、ICパッケージ内のICチップにダメージを与えてしまう可能性が高くなる。また、ICパッケージに対して二重に印刷を行った場合には、インクが剥がれ易くなる、印字がぼけるなどの印刷品質の悪化を招くことになる。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した被印刷物を廃棄することなく、この装置内に残留した被印刷物を簡便に再利用できる印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る印刷装置は、複数の被印刷物を順次搬入する搬入部と、被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理部と、複数の被印刷物を順次搬出する搬出部と、搬入部、複数の処理部及び搬出部を含む各部の間で被印刷物を順次搬送する搬送部と、搬入部、複数の処理部及び搬出部を含む各部の駆動を制御する制御部とを備え、制御部が、複数の処理部のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続する制御を行うことを特徴とする。
以上のように、この印刷装置では、複数の処理部のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続することで、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開させることが可能である。
したがって、本発明によれば、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した被印刷物を廃棄することなく、この装置内に残留した被印刷物を簡便に再利用することが可能である。その結果、印刷の生産性を更に向上させることが可能である。
以上のように、この印刷装置では、複数の処理部のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続することで、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開させることが可能である。
したがって、本発明によれば、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した被印刷物を廃棄することなく、この装置内に残留した被印刷物を簡便に再利用することが可能である。その結果、印刷の生産性を更に向上させることが可能である。
また、上記印刷装置は、複数の被印刷物のうち中断によって処理が全て完了しなかった被印刷物の処理状況を含むデータを記憶する記憶手段を備えることが好ましい。
この場合、上記制御部は、記憶手段に記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開する制御を行う。
これにより、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した被印刷物に対して、同じ処理を二重に行うことなく、全ての処理を完了させることが可能である。
この場合、上記制御部は、記憶手段に記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開する制御を行う。
これにより、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した被印刷物に対して、同じ処理を二重に行うことなく、全ての処理を完了させることが可能である。
また、上記印刷装置は、搬入部に設置された収納容器から印刷前の被印刷物を順次搬入すると共に、搬出部に設置された収納容器へと印刷後の被印刷物を順次搬出する構成であってもよい。
この場合、収納容器と装置内のクリーン度を保つことで、この印刷装置が設置される環境全体のクリーン度を高めなくても、被印刷物への塵埃等の付着を防止することが可能である。
この場合、収納容器と装置内のクリーン度を保つことで、この印刷装置が設置される環境全体のクリーン度を高めなくても、被印刷物への塵埃等の付着を防止することが可能である。
また、上記印刷装置において、上記複数の処理部は、被印刷物の表面を加熱して改質する前処理部と、被印刷物の改質した表面に紫外線硬化型のインクを塗布して描画を行った後に、紫外線の照射によりインクを硬化させる描画部と、描画後の被印刷物を冷却する冷却部とを少なくとも含む構成であってもよい。
この場合、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型のインクを用いて被印刷物に対して印刷を適切に行うことが可能である。
この場合、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型のインクを用いて被印刷物に対して印刷を適切に行うことが可能である。
また、上記被印刷物は、複数の半導体パッケージが実装された基板であってもよい。そして、上記印刷装置は、これら複数の半導体パッケージに対して印刷を行うものであってもよい。
この場合、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した基板を廃棄することなく、この装置内に残留した基板を簡便に再利用することが可能である。
この場合、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した基板を廃棄することなく、この装置内に残留した基板を簡便に再利用することが可能である。
また、本発明に係る印刷方法は、複数の被印刷物を順次搬入する搬入工程と、被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理工程と、複数の被印刷物を順次搬出する搬出工程と、各工程の間で被印刷物を順次搬送する搬送工程とを含み、複数の処理工程のうち何れかの処理工程が中断したときに、残りの各処理工程での処理が完了するまでそれぞれの処理工程を継続することを特徴とする。
以上のように、この印刷方法では、複数の処理工程のうち何れかの処理工程での処理が中断したときに、残りの各処理工程での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続することで、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理工程から処理を再開させることが可能である。
したがって、本発明によれば、印刷の途中で停止した場合でも、全ての処理が完了しなかった被印刷物を廃棄することなく、この被印刷物を簡便に再利用することが可能である。その結果、印刷の生産性を更に向上させることが可能である。
以上のように、この印刷方法では、複数の処理工程のうち何れかの処理工程での処理が中断したときに、残りの各処理工程での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続することで、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理工程から処理を再開させることが可能である。
したがって、本発明によれば、印刷の途中で停止した場合でも、全ての処理が完了しなかった被印刷物を廃棄することなく、この被印刷物を簡便に再利用することが可能である。その結果、印刷の生産性を更に向上させることが可能である。
また、上記印刷方法は、複数の被印刷物のうち中断によって処理が全て完了しなかった被印刷物の処理状況を含むデータを記憶する記憶工程を含むことが好ましい。
この場合、記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理工程から処理を再開する。
これにより、全ての処理が完了しなかった被印刷物に対して、同じ処理を二重に行うことなく、全ての処理を完了させることが可能である。
この場合、記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、中断時に処理が完了した次の処理工程から処理を再開する。
これにより、全ての処理が完了しなかった被印刷物に対して、同じ処理を二重に行うことなく、全ての処理を完了させることが可能である。
また、上記印刷方法は、上記搬入工程において、収納容器から印刷前の被印刷物を順次搬入すると共に、上記搬出工程において、収納容器へと印刷後の被印刷物を順次搬出する方法であってもよい。
この場合、収納容器と装置内のクリーン度を保つことで、この印刷装置が設置される環境全体のクリーン度を高めなくても、被印刷物への塵埃等の付着を防止することが可能である。
この場合、収納容器と装置内のクリーン度を保つことで、この印刷装置が設置される環境全体のクリーン度を高めなくても、被印刷物への塵埃等の付着を防止することが可能である。
また、上記印刷方法は、上記複数の処理工程として、被印刷物の表面を加熱して改質する前処理工程と、被印刷物の改質した表面に紫外線硬化型のインクを塗布して描画を行った後に、紫外線の照射によりインクを硬化させる描画工程と、描画後の被印刷物を冷却する冷却工程とを少なくとも含む方法であってもよい。
この場合、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型のインクを用いて被印刷物に対して印刷を適切に行うことが可能である。
この場合、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型のインクを用いて被印刷物に対して印刷を適切に行うことが可能である。
また、上記印刷方法は、上記被印刷物として、複数の半導体パッケージが実装された基板の各半導体パッケージに対して印刷を行う方法であってもよい。
この場合、印刷の途中で停止した場合でも、全ての処理が完了しなかった基板を廃棄することなく、この基板を簡便に再利用することが可能である。
この場合、印刷の途中で停止した場合でも、全ての処理が完了しなかった基板を廃棄することなく、この基板を簡便に再利用することが可能である。
以下、本発明の印刷装置及び印刷方法の実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態は、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場合がある。
なお、以下の実施形態は、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場合がある。
(被印刷物)
先ず、本発明の印刷装置及び印刷方法を用いて印刷が行われる被印刷物の一例として、例えば図1(a)に示すような半導体基板1について説明する。なお、図1(a)は、この半導体基板1を模式的に示した平面図である。
先ず、本発明の印刷装置及び印刷方法を用いて印刷が行われる被印刷物の一例として、例えば図1(a)に示すような半導体基板1について説明する。なお、図1(a)は、この半導体基板1を模式的に示した平面図である。
この半導体基板1は、図1(a)に示すように、基板2の面上に複数のICパッケージ(半導体パッケージ)3が実装されたものからなる。
基板2には、耐熱性があり且つICパッケージ3が実装可能なものであればよく、例えば、ガラスエポキシ樹脂や、紙フェノール樹脂、紙エポキシ樹脂などの基材からなるものを用いることができる。
ICパッケージ3は、例えばエポキシ樹脂などのモールド樹脂(封止材)によってICチップ(半導体チップ)が封止されたものからなり、その表面には、例えば、会社名マーク4や機種コード5、製造番号6等の属性情報(印刷パターン)が描画(印刷)されている。
本発明の印刷装置及び印刷方法は、これら基板2上に実装された複数のICパッケージ3に対して、紫外線(UV)照射によって硬化する紫外線硬化型のインク(液滴)を吐出する液滴吐出方式(インクジェット方式)を用いて、上述した会社名マーク4や機種コード5、製造番号6等の属性情報の印刷を行う。
(印刷装置)
次に、本発明の印刷装置の一例として、例えば図1(b)に示すようなICマーキング装置7について説明する。なお、図1(b)は、このICマーキング装置7を模式的に示した平面図である。
次に、本発明の印刷装置の一例として、例えば図1(b)に示すようなICマーキング装置7について説明する。なお、図1(b)は、このICマーキング装置7を模式的に示した平面図である。
このICマーキング装置7は、図1(b)に示すように、被印刷物である複数の半導体基板1を順次搬入する搬入部8と、半導体基板1に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理部9,10,11,14と、複数の半導体基板1を順次搬出する搬出部12と、搬入部8、複数の処理部9,10,11,14及び搬出部12を含む各部の間で半導体基板1を順次搬送する搬送部13とを概略備えている。
また、複数の処理部9,10,11,14は、具体的には、印刷対象であるICパッケージ3の表面を加熱して改質する前処理部9と、ICパッケージ3の改質した表面に紫外線硬化型のインクを塗布して描画を行った後に、紫外線の照射によりインクを硬化させる描画部10と、描画後のICパッケージ3を冷却する冷却部11と、冷却後のICパッケージ3を再加熱する後処理部14とを有して概略構成されている。
なお、搬入部8、搬出部12が並ぶ方向、及び前処理部9、冷却部11、後処理部14が並ぶ方向をX方向とする。X方向と面内で直交する方向をY方向とし、Y方向には描画部10、冷却部11、搬送部13が並んで配置されている。そして、これらX及びY方向と直交する方向(鉛直方向)をZ方向とする。
搬入部8には、印刷前の半導体基板1が複数収納された収納容器18が設置されている。そして、搬入部8は、この収納容器18から装置内にある中継場所8aへと半導体基板1を搬入することが可能となっている。中継場所8aには、X方向に延びる一対のレール8bが、収納容器18から送り出される半導体基板1の高さと略同一の高さに設けられている。
前処理部9は、ICパッケージ3の表面を加熱しながら改質することで、このICパッケージ3の表面に吐出されたインクの広がり具合及びインクの密着性を調整する。前処理部9は、第1中継場所9a及び第2中継場所9bを備え、処理前の半導体基板1を第1中継場所9a又は第2中継場所9bから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部9は、処理後の半導体基板1を第1中継場所9a又は第2中継場所9bに移動して、半導体基板1を待機させる。第1中継場所9a及び第2中継場所9bを合わせて中継場所9cとする。そして、前処理部9の内部で前処理が行われる場所を処理場所9dとする。
冷却部11は、描画部10の中継場所に配置されており、前処理部9で加熱及び表面改質が行われた半導体基板1を冷却する。冷却部11は、それぞれが半導体基板1を保持して冷却する処理場所11a、11bを有している。処理場所11a、11bは、適宜、処理場所11cと総称するものとする。
描画部10は、ICパッケージ3に紫外線硬化型のインクを塗布して描画すると共に、描画されたインクを紫外線(UV)照射によって固化又は硬化させる。描画部10は、中継場所としての冷却部11から描画前の半導体基板1を移動させて描画処理及び硬化処理を行う。その後、描画部10は、描画後の半導体基板1を冷却部11に移動させて、半導体基板1を待機させる。
後処理部14は、描画部10で印刷処理が施された後、冷却部11に載置された半導体基板1に対して後処理として再加熱処理を行う。後処理部14は、第1中継場所14a及び第2中継場所14bを備えている。第1中継場所14a及び第2中継場所14bを合わせて中継場所14cとする。
搬出部12には、印刷後の半導体基板1が複数収納される収納容器18が設置されている。そして、搬出部12は、装置内にある中継場所12aから収納容器18へと半導体基板1を搬出する。中継場所12aには、X方向に延びる一対のレール12bが、半導体基板1を収容する収納容器18と略同一の高さに設けられている。そして、操作者は、印刷後の半導体基板1が収納された収納容器18をICマーキング装置7から搬出する。
搬送部13は、装置内の中央の場所に配置されている。搬送部13では、2つの腕部13bを備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部13bの先端には、半導体基板1を裏面(下面)から支持しつつ、側縁を片持ちで把持する把持部13aが設置されている。上述した各中継場所8a,9c,11、14c、12aは、把持部13aの移動範囲内に位置している。したがって、把持部13aは、各中継場所8a,9c,11、14c、12aの間で半導体基板1を順次搬送することができる。
以下、上述したICマーキング装置7を構成する各部の詳細について図2乃至図7を参照して説明する。
(搬入部)
図2(a)は、搬入部8を模式的に示した正面図であり、図2(b)及び図2(c)は、搬入部8を模式的に示した側面図である。
図2(a)は、搬入部8を模式的に示した正面図であり、図2(b)及び図2(c)は、搬入部8を模式的に示した側面図である。
この搬入部8は、図2(a)及び図2(b)に示すように、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。また、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。
昇降装置16は、Z方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構には、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。なお、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。そして、昇降板17は、この昇降装置16により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
昇降板17の上には、直方体状の収納容器18が設置され、収納容器18の中には印刷前の半導体基板1が複数収納されている。収納容器18は、X方向の両面に開口部18aが形成され、開口部18aから半導体基板1が出し入れ可能となっている。収納容器18のY方向の両側に位置する側面18bの内側には、凸状のレール18cが形成され、レール18cは、X方向に延在して配置されている。また、レール18cは、Z方向に複数等間隔に配列されている。収納容器18では、このレール18cに沿って半導体基板1をX方向から又は−X方向から挿入することにより、半導体基板1がZ方向に配列して収納される。
基台15のX方向側には、支持部材21及び支持台22を介して、押出装置23が設置されている。押出装置23には、昇降装置16と同様の直動機構によりX方向に突出して半導体基板1をレール8bに向けて押し出す押出ピン23aが設けられている。したがって、押出ピン23aは、レール8bと略同一の高さに設置されている。
図2(c)に示すように、押出装置23における押出ピン23aが+X方向に突出することにより、レール18cよりも僅かに+Z側の高さに位置する半導体基板1が収納容器18から押し出されて、レール8b上に移動して支持される。
半導体基板1がレール8b上に移動した後に、押出ピン23aは、図2(b)に示す待機位置に戻る。次に、昇降装置16が収納容器18を降下させて、次に処理される半導体基板1を押出ピン23aと対向する高さに移動させる。この後、上記と同様にして、押出ピン23aを突出させて半導体基板1をレール8b上に移動させる。
このようにして搬入部8は、順次半導体基板1を収納容器18からレール8b上に移動させる。そして、収納容器18内の半導体基板1を総て中継台23上に搬入した後は、操作者が空になった収納容器18と、半導体基板1が収納された収納容器18とを置き換える。これにより、搬入部8に半導体基板1を搬入することができる。
(前処理部)
前処理部9は、中継場所9a、9bに搬送された半導体基板1に対して、処理場所9dにおいて前処理を行う。前処理としては、加熱した状態で、例えば、低圧水銀ランプ、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等による活性光線の照射を例示できる。
前処理部9は、中継場所9a、9bに搬送された半導体基板1に対して、処理場所9dにおいて前処理を行う。前処理としては、加熱した状態で、例えば、低圧水銀ランプ、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等による活性光線の照射を例示できる。
このうち、水銀ランプを用いる場合は、半導体基板1に紫外線を照射することにより、半導体基板1の表面の撥液性を改質することができる。一方、水素バーナーを用いる場合は、半導体基板1の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができる。一方、エキシマレーザーを用いる場合は、半導体基板1の表面を一部溶融固化することで粗面化することができる。一方、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合は、半導体基板1の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。なお、本実施形態では、例えば、水銀ランプを採用している。
そして、前処理が終了した後は、前処理部9は半導体基板1を中継場所9cに移動する。続いて、搬送部13が中継場所9cから半導体基板1を除材する。
(冷却部)
冷却部11は、各処理場所11a、11bにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板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。
冷却部11は、各処理場所11a、11bにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板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は露出している。したがって、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。
そして、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上又は処理場所11bに位置する冷却板110a上にて待機する。したがって、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。
(描画部)
描画部10では、液滴を吐出する装置に関して様々な種類の装置を用いることが可能であるが、インクジェット法を用いた液滴吐出装置を用いることが好ましい。インクジェット法を用いた液滴吐出装置は、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。
描画部10では、液滴を吐出する装置に関して様々な種類の装置を用いることが可能であるが、インクジェット法を用いた液滴吐出装置を用いることが好ましい。インクジェット法を用いた液滴吐出装置は、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3(a)は、描画部10の構成を示す概略斜視図である。
なお、液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態では、Y方向(第2方向)を主走査方向とし、X方向(第1方向)を副走査方向とする。
なお、液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態では、Y方向(第2方向)を主走査方向とし、X方向(第1方向)を副走査方向とする。
この描画部10は、図3(a)に示すように、直方体形状に形成された基台37を備えている。基台37の上面37aには、X方向に延在する一対の案内レール38がX方向全幅にわたり凸設されている。その基台37の上側には、一対の案内レール38に対応する図示しない直動機構を備えたステージ39が取付けられている。そのステージ39の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。なお、本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。
そして、ステージ39は、X方向に沿って所定の速度で往動又は復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台37の上面37aには、案内レール38と平行に副走査位置検出装置40が配置され、副走査位置検出装置40によりステージ39の位置が検出される。
ステージ39の上面には、載置面41が形成され、その載置面41には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、半導体基板1は、載置面41上に載置された後、基板チャック機構により載置面41に固定される。
ステージ39は、例えば、+X側に位置するときの載置面41の場所が半導体基板1のロード位置又はアンロード位置の中継場所となっている。この載置面41は、把持部13aの動作範囲内に露出するように設置されている。したがって、搬送部13は、容易に半導体基板1を載置面41に載置することができる。
そして、半導体基板1は、描画(印刷)が行われた後、中継場所である載置面41上にて待機する。したがって、搬送部13の把持部13aは、容易に半導体基板1を把持して移動することができる。
基台37のY方向両側には、一対の支持台42が立設され、その一対の支持台42には、Y方向に延びる案内部材43が架設されている。案内部材43の下側には、Y方向に延びる案内レール44がX方向全幅にわたり凸設されている。
そして、略直方体形状に形成されたキャリッジ(移動手段)45が、この案内レール44に沿って移動可能に取り付けられている。また、キャリッジ45は、Y方向に沿って走査移動するための直動機構を備えている。この直動機構には、例えば、ステージ39が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
案内部材43とキャリッジ45との間には、主走査位置検出装置46が配置され、キャリッジ45の位置が計測される。キャリッジ45の下側には、ヘッドユニット47が設置され、ヘッドユニット47のステージ39側の面には、図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
図3(b)は、キャリッジ45を模式的に示した側面図である。
キャリッジ45の半導体基板1側には、図3(b)に示すように、ヘッドユニット47と一対の照射部としての硬化ユニット48が、Y方向に関してキャリッジ45の中心からそれぞれ等間隔で配置されている。そして、ヘッドユニット47の半導体基板1側には、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド(吐出ヘッド)49が凸設されている。
キャリッジ45の半導体基板1側には、図3(b)に示すように、ヘッドユニット47と一対の照射部としての硬化ユニット48が、Y方向に関してキャリッジ45の中心からそれぞれ等間隔で配置されている。そして、ヘッドユニット47の半導体基板1側には、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド(吐出ヘッド)49が凸設されている。
キャリッジ45の図中上側には、収容タンク50が配置され、収容タンク50には、機能液であるインクが収容されている。液滴吐出ヘッド49と収容タンク50とは、図示しないチューブにより接続され、収容タンク50内のインクがチューブを介して液滴吐出ヘッド49に供給される。
インクは、樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒又は分散媒を主材料とする。この主材料に顔料又は染料等の色素や、親液性又は撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有するインクを形成することができる。
本実施形態では、例えば、白色の顔料が添加されている。インクの樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒又は分散媒は、樹脂材料の粘度を調整するものである。インクを液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは、安定してインクを吐出することができるようになる。
図4(a)は、ヘッドユニット47を模式的に示した平面図である。
このヘッドユニット47には、図4(a)に示すように、2つの液滴吐出ヘッド49が副走査方向(X方向)に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド49の表面には、ノズルプレート51(図4(b)を参照。)がそれぞれ配置されている。
このヘッドユニット47には、図4(a)に示すように、2つの液滴吐出ヘッド49が副走査方向(X方向)に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド49の表面には、ノズルプレート51(図4(b)を参照。)がそれぞれ配置されている。
各ノズルプレート51には、複数のノズル52が配列して形成されている。なお、本実施形態においては、各ノズルプレート51に、15個のノズル52が副走査方向に沿って配置されたノズル列60B〜60EがY方向に間隔をあけて配置されている。
また、2つの液滴吐出ヘッド49における各ノズル列60B〜60Eは、X方向に沿って直線上に配置されている。ノズル列60B、60Eは、Y方向に関してキャリッジ45の中心から等間隔で配置されている。同様に、ノズル列60C、60Dは、Y方向に関してキャリッジ45の中心から等間隔で配置されている。したがって、+Y側の硬化ユニット48とノズル列60Bとの距離と、−Y側の硬化ユニット48とノズル列60Eとの距離とは同一となっている。また、+Y側の硬化ユニット48とノズル列60Cとの距離と、−Y側の硬化ユニット48とノズル列60Dとの距離とは同一となっている。
図4(b)は、液滴吐出ヘッド49の構造を説明するための要部断面図である。
液滴吐出ヘッド49は、図4(b)に示すように、ノズルプレート51を備え、ノズルプレート51には、ノズル52が形成されている。また、ノズルプレート51の上側であってノズル52と相対する位置には、ノズル52と連通するキャビティ53が形成されている。そして、このキャビティ53には、インク54が供給される。
液滴吐出ヘッド49は、図4(b)に示すように、ノズルプレート51を備え、ノズルプレート51には、ノズル52が形成されている。また、ノズルプレート51の上側であってノズル52と相対する位置には、ノズル52と連通するキャビティ53が形成されている。そして、このキャビティ53には、インク54が供給される。
キャビティ53の上側には、上下方向に振動してキャビティ53内の容積を拡大縮小する振動板55が設置されている。振動板55の上側でキャビティ53と対向する場所には、上下方向に伸縮して振動板55を振動させる圧電素子56が配設されている。
圧電素子56は、上下方向に伸縮して振動板55を加圧して振動させる。これにより、振動板55がキャビティ53内の容積を拡大縮小してキャビティ53を加圧する。このとき、キャビティ53内の圧力が変動し、キャビティ53内に供給されたインク54がノズル52を通って吐出される。
硬化ユニット48は、図3(b)及び図4(a)に示すように、主走査方向(相対移動方向)においてヘッドユニット47を挟んだ両側の位置に配置されている。硬化ユニット48の内部には、吐出されたインクを硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。
照射装置は、発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには、多数のLED(Light Emitting Diode)素子が配列して設置されている。このLED素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。硬化ユニット48の下面には、照射口48aが形成されている。そして、照射装置が発光する紫外光を照射口48aから半導体基板1に向けて照射する。
液滴吐出ヘッド49では、圧電素子56を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子56が伸張して、振動板55がキャビティ53内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド49のノズル52から縮小した容積分のインク54が液滴57となって吐出される。インク54が塗布された半導体基板1に対しては、照射口48aから紫外光が照射され、硬化剤を含んだインク54を固化又は硬化させるようになっている。
(搬出部)
図5(a)は、搬出部12を模式的に示した正面図であり、図5(b)及び図5(c)は、搬出部12を模式的に示した側面図である。
図5(a)は、搬出部12を模式的に示した正面図であり、図5(b)及び図5(c)は、搬出部12を模式的に示した側面図である。
この搬出部12は、図5(a)及び図5(b)に示すように、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には、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、この収納容器18の中に印刷後の半導体基板1が収納される。収納容器18は、搬入部8に設置された収納容器18と同じ容器を用いることができる。
半導体基板1は、図5(c)に示すように、搬送部13の中継場所としてのレール12bに載置され、このレール12bを挟んで収納容器18と逆側(レール12bの−X側)に配置された搬出機構130によって収納容器18へと搬出される。
搬出機構130は、本実施形態では例えばリニアステッピング型のパルスモータで構成されており、X方向に移動自在に操作される送り部131を有している。また、搬出機構130の+X側の先端部には、半導体基板1の端縁をクランプするクランプ部132が設けられている。
また、レール12bと収納容器18との間には、半導体基板1の搬出経路の上方に位置して、収納容器18への搬出中に半導体基板1に印刷された会社名マーク4、機種コード5、製造番号6等のパターンを検査する検査部133が設けられている。この検査部133は、例えばCCDカメラ等により上記パターン情報を取り込む取込部としての撮像装置で構成されている。
上記ICマーキング装置7では、半導体基板1の収納容器18への搬入・搬出と、昇降装置75による収納容器18のZ方向への移動とを繰り返して、収納容器18内に所定の枚数の半導体基板1が収納された後、操作者は半導体基板1が収納された収納容器18と空の収納容器18とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板1をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。
(搬送部)
搬送部13は、図1、図6乃び図7に示すように、装置内の天部に設けられた支持体83を備えており、支持体83の内部には、例えばモーターや角度検出器、減速機等から構成される回転機構が設置されている。
搬送部13は、図1、図6乃び図7に示すように、装置内の天部に設けられた支持体83を備えており、支持体83の内部には、例えばモーターや角度検出器、減速機等から構成される回転機構が設置されている。
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体83の下側に配置された第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Z方向(第3方向)と平行な軸線周りの回転角度を検出する。これにより、回転機構は、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。
第1腕部84上において支持体83と反対側の端には、回転機構85が設置されている。この回転機構85は、例えばモーターや角度検出器、減速機等により構成されることで、上述した支持体83の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構85の出力軸は第2腕部86と接続されている。これにより、回転機構85は、第2腕部86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。
第2腕部86上において回転機構85と反対側の端には、昇降装置87及び回転機構(駆動部)88が配置されている。昇降装置87は、直動機構を備え、直動機構を駆動することによりZ方向に伸縮することで把持部13aを第2腕部86に対して昇降させることができる。この直動機構は、例えば、供給部8の昇降装置16と同様の機構を用いることができる。一方、回転機構88は、上記回転機構85と同様の構成を有しており、第2腕部86に対して把持部13aをZ方向と平行な軸線13c(図6(c)を参照。)周りに回転させる。
図6(a)は、腕部13bの−Z側に把持部13aが設けられた正面図、図6(b)は、その平面図(但し、腕部13bは図示せず。)、図6(c)は、その左側面図である。
なお、把持部13aは、回転機構88によって腕部13bに対してθZ方向(Z軸回りの回転方向)に回転移動可能に設けられ、XY平面における位置が変動するため、以下の説明では便宜上、XY平面と平行な一方向をx方向、XY平面と平行でx方向と直交する方向をy方向として説明する(Z方向は共通。)。
なお、把持部13aは、回転機構88によって腕部13bに対してθZ方向(Z軸回りの回転方向)に回転移動可能に設けられ、XY平面における位置が変動するため、以下の説明では便宜上、XY平面と平行な一方向をx方向、XY平面と平行でx方向と直交する方向をy方向として説明する(Z方向は共通。)。
把持部13aは、腕部13bに対してθZ方向には回転可能、且つ半導体基板1の把持の際に固定状態で用いられる固定部100と、固定部100に対してZ方向に移動自在に設けられた移動部110とを備えている。
固定部100は、Z軸部材101、懸架部材102、連結部材103、連結板104、挟持板(第1把持部)105、フォーク部(支持部)106を主体として構成されている。Z軸部材101は、Z方向に延在し腕部13bにZ軸回りに回転可能に設けられている。懸架部材102は、x方向に延在する板状に形成されており、x方向の中央部においてZ軸部材101の下端に固定されている。連結板104は、懸架部材102と平行に互いに隙間をあけて配置され、当該懸架部材102とx方向両端側で連結部材103によって連結されている。挟持板105は、x方向に延在する板状に形成されており、図6(c)に示すように、+Z側の表面における+y側の端縁で連結板104の下端に固定されている。そして、挟持板105における+Z側の表面のうち、−y側の端縁側が半導体基板1を挟持する際の挟持面105aとなっている。
フォーク部106は、挟持面105aで挟持された半導体基板1の下面(−Z側の面)を下方から支持するものであって、挟持板105の−y側の側面からy方向に延出させ、且つx方向に間隔をあけて複数(ここでは4本)設けられている。フォーク部106の配置間隔及び本数は、半導体基板1の長さが機種等に応じて変動した場合でも、少なくとも長さ方向で1箇所、好ましくは2箇所以上で支持可能に設定される。
移動部110は、昇降部111、把持板(第2把持部)112を主体として構成されている。昇降部111は、エアシリンダ機構等で構成されており、Z軸部材101に沿って昇降する。把持板112は、昇降部111と一体的に昇降可能に設けられており、連結部材103、103の間のx方向の隙間長よりも短く、懸架部材102と連結板104との間の隙間よりも小さな幅を有している。そして、これら連結部材103、103の間の隙間及び懸架部材102と連結板104との間の隙間に、Z方向に移動可能に挿入された挿入部112aと、この挿入部112aよりも下方に位置し、懸架部材102よりも下方で挟持板105とほぼ同じ長さでx方向に延在する挟持板112bとが、一体的に形成されてなる。
上記挿入部112a及び挟持板112bからなる把持板112は、昇降部111の昇降に応じて一体的にZ方向に移動する。把持板112が下降した際には、挟持板105との間で半導体基板1の一端縁を挟持して把持可能であり、把持板112が上昇した際には、挟持板105から離間することで半導体基板1に対する把持が解除される。
半導体基板1を把持可能なこれら挟持板105及び把持板112は、対向する隙間に当該挟持板105及び把持板112に亘る長さでx方向に連続的に延在する把持領域13dを形成する。図6(b)に示すように、挟持板105及び把持板112並びに把持領域13dの長さL1は、上記フォーク部106の長さL2よりも大きく形成されている。
また、本実施形態では、回転機構88により把持部13aが回転する際の回転中心軸線(軸線)13cは、フォーク部106の長さ方向であるy方向に関しては、図6(c)に示されるように、フォーク部106が配置される領域に位置するように設定される。また、回転中心軸線13cは、挟持板105及び把持板112の長さ方向であるx方向に関しては、図6(a)に示すように、把持領域13dの略中央に配置されている。
上記の搬送部13で半導体基板1を搬送する際には、フォーク部106が半導体基板1を下方から支持しているため、搬送された半導体基板1が表面に載置される前処理部9の第1、第2中継場所9a、9b、冷却部11の処理場所11a、11b、後処理部14の第1、第2中継場所14a、14b(以下、載置部140と総称する)には、搬送時のフォーク部106と対応する位置に、図7(a)及び図7(b)に示すような溝部141が設けられている。また、載置部141における溝部141の近傍には、載置部140に載置された半導体基板1を吸着保持するための吸着部142が複数配設されている。
そして、搬送部13に配置された検出器の出力を入力して把持部13aの位置と姿勢とを検出し、回転機構85等を駆動して把持部13aを所定の位置に移動させることにより、把持部13aで把持する半導体基板1を所定の処理部に搬送することができる。
(制御部)
図8は、ICマーキング装置7が備える制御部CONTを示すブロック図である。
ICマーキング装置7は、図8に示すように、上述した搬入部8と、前処理部9、描画部10、冷却部11及び後処理部14を含む複数の処理部と、搬出部12と、搬送部13を含む各部の駆動を制御する制御部CONTを備えている。
図8は、ICマーキング装置7が備える制御部CONTを示すブロック図である。
ICマーキング装置7は、図8に示すように、上述した搬入部8と、前処理部9、描画部10、冷却部11及び後処理部14を含む複数の処理部と、搬出部12と、搬送部13を含む各部の駆動を制御する制御部CONTを備えている。
制御部CONTは、ICマーキング装置7の全体の動作を制御するコンピュータ(CPU)等からなり、ICマーキング装置7の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部13に半導体基板1を搬送する指示信号を出力する。これにより、半導体基板1は各部を順次通過して印刷されるようになっている。
(印刷方法)
次に、上述したICマーキング装置7を用いた印刷方法について図9を参照して説明する。なお、図9は、本発明の印刷方法を説明するためのフローチャートである。
次に、上述したICマーキング装置7を用いた印刷方法について図9を参照して説明する。なお、図9は、本発明の印刷方法を説明するためのフローチャートである。
本発明の印刷方法は、図9に示すように、半導体基板1を収納容器18から順次搬入する搬入工程S1と、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S2と、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S3と、冷却された半導体基板1に対して各種の属性情報を描画する描画工程S4と、描画後の半導体基板1に対して後処理を施す後処理工程S5と、後処理が施された半導体基板1を収納容器18へと順次搬出する搬出工程S6と、各工程の間で半導体基板1を順次搬送する搬送工程S7とを主体に構成されている。
具体的に、上記ICマーキング装置7を用いて半導体基板1に対して印刷を行う際は、先ず、搬送部13における把持部13aで半導体基板1の一側縁を挟持しつつ、フォーク部106で下方から支持することで半導体基板1を把持する。
すなわち、図6(c)に示すように、昇降部111によって把持板112を挟持板105に対して離間させた状態で挟持板105及びフォーク部106上に半導体基板1を載置させた後に、図7(a)に示すように、昇降部111によって把持板112を下降させて挟持板105との間で半導体基板1の側縁を挟持して把持させる。
このとき、把持領域13dの長さは、フォーク部106の長さよりも大きく、また半導体基板1の長辺よりも大きいため、例えば前処理時の加熱で半導体基板1に反りが生じていた場合でも、半導体基板1の一側縁を一括的に挟持することで反りを矯正した状態で安定して把持することができる。
そして、昇降装置87により把持部13aを所定高さに移動させた後に、回転機構85、88等の回転角度を制御して駆動することにより、把持部13aに把持された半導体基板1を所定の載置部140と対向する位置にXY平面に沿って移動させる。
所定の載置部140と対向する位置まで半導体基板1を搬送した搬送部13は、昇降装置87の駆動により把持部13aを下降させ、図7(a)に示すように、載置部140の表面に半導体基板1を受け渡す。このとき、載置部140には、フォーク部106に対応した位置及び大きさで溝部141が形成されているため、半導体基板1の受け渡し時にフォーク部106は溝部141に入り込み、載置部140と干渉することが回避される。
載置部140の表面に受け渡された半導体基板1は、吸着部142によって載置部140の表面に吸着保持された状態で所定の処理(例えば、冷却処理)が施されるか、塗布処理や前処理が行われるステージに搬送される。
上述した搬送部13で搬送された半導体基板1は、前処理工程S2で半導体基板1の前処理(加熱した状態で表面の改質処理)が施され、冷却工程S3で冷却された後に、描画工程S4でICパッケージ3の表面に、上述した会社名マーク4、機種コード5、製造番号6等の描画が行われる。描画が行われた半導体基板1は、後処理工程S5で後処理が施された後に、レール12bに載置される。レール12bに載置された半導体基板1は、搬入部130によって収納容器18に搬出される。
ところで、本発明の印刷方法は、上記複数の処理工程S2〜S5のうち何れかの処理工程が中断したときに、残りの各処理工程での処理が完了するまでそれぞれの処理工程を継続することを特徴としている。
具体的に、上記ICマーキング装置7では、複数の処理部9,10,11,14のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続するように、制御部27が各部の駆動制御を行う。
また、上記ICマーキング装置7は、図2(c)に示すように、例えばレール8bbと収納容器18との間に、半導体基板1の搬入経路の上方に位置して、収納容器18からの搬入中に半導体基板1の固有コードを読み出す読出部(読出手段)200を有している。そして、読出部200は、読み出された各半導体基板1の固有コードを、この読出部200に接続された記憶部(記憶手段)201に記憶する。
そして、このICマーキング装置7では、複数の処理部9,10,11,14のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、複数の半導体基板1のうち中断によって処理が全て完了しなかった半導体基板1の処理状況を含むデータを記憶部201に記憶する。
制御部CONTは、図8に示すように、この記憶部201に記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった半導体基板1に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開する制御を行う。
例えば、上記ICマーキング装置7における半導体基板1の搬送順序を図10に模式的に示す。この図10に示すように、半導体基板1の搬送順序は、以下のとおりである。
(1)→(a)→(2)→(3)→(4)→(5)→(b)→(6)→(7)→(c)→(8)
(1)→(a)→(2)→(3)→(4)→(5)→(b)→(6)→(7)→(c)→(8)
なお、図10においては、後処理部14を省略するものとする。また、図10中に示す「a」は、半導体基板1の固有コードを読み出す位置であり、「b」は、半導体基板1の位置補正を行う位置であり、「c」は、印刷後の半導体基板1の品質検査を行う位置を表す。
上記ICマーキング装置7では、印刷の生産性を向上させるために、上述した各処理部9,10,11において半導体基板1に対する処理が完了する毎に、各処理部9,10,11の間で半導体基板1を順次搬送しながら、同時に異なった処理を行っている。この通常の複数の半導体基板1(ワーク1〜3)の流れを図11に表す。
ここで、図11中に示すワーク1〜3のうち、例えばワーク1の搬送順序(8)の位置でジャム(詰まり)が発生した場合の本発明の動作について説明する。
上記ICマーキング装置7では、ワーク1の搬送順序(8)の位置でジャム(詰まり)が発生したとき、残りのワーク2が冷却部11の位置にあり、ワーク3が前処理部9の位置にある。
上記ICマーキング装置7では、ワーク1の搬送順序(8)の位置でジャム(詰まり)が発生したとき、残りのワーク2が冷却部11の位置にあり、ワーク3が前処理部9の位置にある。
したがって、本発明では、ワーク1の流れが中断した後も、これら冷却部11でのワーク2の処理と、前処理部9でのワーク3の処理が完了するまで、それぞれの処理を継続する。そして、これらの処理が完了した後に、各ワーク2,3の処理状況を含むデータを上記記憶部201に記憶する。
次に、上記ICマーキング装置7内に残留した半導体基板1を操作者が取り出し、再利用が可能な半導体基板1については搬入部8の収納容器18に再セットする。
次に、上記ICマーキング装置7では、収納容器18から半導体基板1を搬入し、読出部(読出手段)200により半導体基板1の固有コードを読み出す。このとき、制御部CONTは、記憶部201に記憶されたデータに基づいて、処理が全て完了しなかった半導体基板1(ワーク2,3)の処理状況を読み出す。そして、この処理が全て完了しなかった半導体基板1(ワーク2,3)については、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開させる。
ここで、処理が全て完了しなかった半導体基板1(ワーク2,3)の流れを図12に表す。すなわち、ワーク2については、描画部10から処理を再開する。一方、ワーク3については、冷却部11から処理を再開する。
これにより、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した半導体基板1(ワーク2,3)に対して、同じ処理を二重に行うことなく、全ての処理を完了させることが可能である。
以上のように、上記ICマーキング装置7では、複数の処理部9,10,11,14のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続することで、処理が全て完了しなかった半導体基板1に対して、中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開させることが可能である。
したがって、本発明によれば、印刷の途中で装置を停止した場合でも、全ての処理が完了しないまま装置内に残留した半導体基板1を廃棄することなく、この装置内に残留した半導体基板1を簡便に再利用することが可能である。その結果、印刷の生産性を更に向上させることが可能である。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記ワーク3のように、中断時に完了した処理が前処理部9での処理だった場合には、この前処理が完了してから放置された時間を計算し、規定時間を超えたときにエラーメッセージをモニター(図示せず。)に表示するようにしてもよい。これは、前処理が完了した後に、規定時間放置すると、上述した改質の効果が低減して印刷品質に悪影響を及ぼすためである。さらに、エラーメッセージを表示すると同時に、印刷継続か否かを選択する画面を表示してもよい。
また、半導体基板1の固有コードがない場合は、残留した半導体基板1を操作者が取り出し、再利用が可能な半導体基板1を収納容器18に再セットすることが前提となるものの、例えば、上記ICマーキング装置7のGUIより特定のプロセスを省くための再印刷モードをマニュアル選択するようにしてもよい。このような再印刷モードとしては、例えば、前処理なしモード(アライメント補正、印刷、印刷品質検査の実施)や、前処理及び印刷なしモード(印刷品質検査のみ実施)などを選択することができる。
また、上記実施形態では、液滴吐出方式で印刷を行う構成を例示したが、これに限られるものではなく、他の印刷方式を採る場合にも適用可能である。
さらに、上記実施形態では、枚葉式の被印刷物(半導体基板1)を印刷・検査対象として説明したが、これに限られるものではなく、ライン式で連続的に搬送される被印刷物についても適用可能である。
さらに、上記実施形態では、枚葉式の被印刷物(半導体基板1)を印刷・検査対象として説明したが、これに限られるものではなく、ライン式で連続的に搬送される被印刷物についても適用可能である。
また、上記実施形態では、紫外線硬化型のインクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型のインクを用いることができる。
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。
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。
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
上記実施形態における被印刷物としての半導体基板1は、複数のICパッケージ3が実装された基板2であったが、例えばシリコンなどの半導体で形成された基板であってもよい。また、ICパッケージ3は、樹脂でモールドされたICチップに限らず、ICチップそのものであってもよい。
本発明の印刷装置は、上記ICマーキング装置7に限らず、生産対象のワークに固有コードを搭載又は印刷する手段を備え、このワークに対して複数のプロセスがある基板部品実装等の生産設備に幅広く応用することが可能である。
1…半導体基板(被印刷物)、 2…基板、 3…ICパッケージ(半導体パッケージ)、 7…ICマーキング装置(印刷装置)、 8…搬入部、 9…前処理部、 10…描画部、 11…冷却部、 12…搬出部、 13…搬送部、 14…後処理部、 200…読出部、 201…記憶部、 CONT…制御部
Claims (10)
- 複数の被印刷物を順次搬入する搬入部と、
前記被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理部と、
前記複数の被印刷物を順次搬出する搬出部と、
前記搬入部、前記複数の処理部及び前記搬出部を含む各部の間で前記被印刷物を順次搬送する搬送部と、
前記搬入部、前記複数の処理部及び前記搬出部を含む各部の駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の処理部のうち何れかの処理部での処理が中断したときに、残りの各処理部での処理が完了するまでそれぞれの処理を継続する制御を行うことを特徴とする印刷装置。 - 前記複数の被印刷物のうち前記中断によって前記処理が全て完了しなかった被印刷物の処理状況を含むデータを記憶する記憶手段を備え、
前記制御部は、前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて、前記処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、前記中断時に処理が完了した次の処理部から処理を再開する制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記搬入部に設置された収納容器から印刷前の被印刷物を順次搬入すると共に、前記搬出部に設置された収納容器へと印刷後の被印刷物を順次搬出することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷装置。
- 前記複数の処理部は、前記被印刷物の表面を加熱して改質する前処理部と、前記被印刷物の改質した表面に紫外線硬化型のインクを塗布して描画を行った後に、紫外線の照射によりインクを硬化させる描画部と、前記描画後の被印刷物を冷却する冷却部とを少なくとも含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の印刷装置。
- 前記被印刷物は、複数の半導体パッケージが実装された基板であって、各半導体パッケージに対して印刷が行われることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の印刷装置。
- 複数の被印刷物を順次搬入する搬入工程と、
前記被印刷物に対して各種印刷に関連した処理を行う複数の処理工程と、
前記複数の被印刷物を順次搬出する搬出工程と、
前記各工程の間で前記被印刷物を順次搬送する搬送工程とを含み、
前記複数の処理工程のうち何れかの処理工程が中断したときに、残りの各処理工程での処理が完了するまでそれぞれの処理工程を継続することを特徴とする印刷方法。 - 前記複数の被印刷物のうち前記中断によって前記処理が全て完了しなかった被印刷物の処理状況を含むデータを記憶する記憶工程を含み、
前記記憶されたデータに基づいて、前記処理が全て完了しなかった被印刷物に対して、前記中断時に処理が完了した次の処理工程から処理を再開することを特徴とする請求項6に記載の印刷方法。 - 前記搬入工程において、収納容器から印刷前の被印刷物を順次搬入すると共に、前記搬出工程において、収納容器へと印刷後の被印刷物を順次搬出することを特徴とする請求項6又は7に記載の印刷方法。
- 前記複数の処理工程として、前記被印刷物の表面を加熱して改質する前処理工程と、前記被印刷物の改質した表面に紫外線硬化型のインクを塗布して描画を行った後に、紫外線の照射によりインクを硬化させる描画工程と、前記描画後の被印刷物を冷却する冷却工程とを少なくとも含むことを特徴とする請求項6〜8の何れか一項に記載の印刷方法。
- 前記被印刷物として、複数の半導体パッケージが実装された基板の各半導体パッケージに対して印刷を行うことを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載の印刷方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012106685A JP2013233697A (ja) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 印刷装置及び印刷方法 |
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JP2012106685A Pending JP2013233697A (ja) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 印刷装置及び印刷方法 |
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-
2012
- 2012-05-08 JP JP2012106685A patent/JP2013233697A/ja active Pending
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