JP2014175555A - ペースト供給ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係るペースト供給ユニットは、ペーストを保持する受皿と、前記受皿を回転させる駆動部と、前記ペーストの表面に接触するスキージと、を備える。前記スキージにおける前記ペーストと接触する下面及び前記受皿の回転に伴って前記ペーストが接近する前面に窪みが形成されている。前記窪みは前記スキージにおける前記下面と前記前面との境界線が延びる幅方向の両端部には到達していない。前記窪みの内面のうち、前記窪みの後端部における前記窪みの内面と前記下面との境界領域を除く領域は、前記窪みの外側に向けて凸となるように湾曲した連続した曲面によって構成されている。
【選択図】図3
Description
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るダイボンディング装置を例示する図である。
先ず、金属プレート15について説明する。
図2は、本実施形態における金属プレートを例示する斜視図である。
図2に示すように、金属プレート15の金属板15aの表面には、金属板15aの略全域にわたって蛇行する1本の溝15cが形成されている。そして、溝15cの一方の端部は金属板15aの1つの側面15eにおいて外部と連通しており、他方の端部は金属板15aの他の側面15fにおいて外部と連通している。
図3は、本実施形態における受皿を例示する斜視図である。
図3に示すように、受皿11の形状は円板状であり、上面に環状の凹部11aが形成されており、この凹部11a内にペースト100が保持されている。受皿11の形状は、その中心軸に関して回転対称である。また、受皿11は、駆動部12(図1参照)によって、中心軸を回転軸として自転する。スキージ20は、環状の凹部11aにおける周方向における1ヶ所に配置されている。また、スキージ20は、環状の凹部11aにおける半径方向の全域にわたってペースト100の表面101に接触している。
図3及び図4(a)〜(c)に示すように、スキージ20においては、スキージ20の下面20a及び前面20bにわたって、単一の窪み21が形成されている。なお、スキージ20の下面20aとは、受皿11に保持されたペースト100と接触する面であり、前面20bとは、受皿11の回転に伴ってペースト100が接近する側の面である。窪み21は、スキージ20の下面20aと前面20bとの境界線20cが延びる方向(以下、「幅方向W」という)の両端部を除く部分に形成されている。スキージ20は、凹部11a上において、スキージ20の幅方向Wが受皿11の半径方向Rと一致するか、又は略一致するように配置されている。
図4(a)〜(c)に示すように、窪み21の内面24の後方側であってスキージ20の下面20aとの境界領域25には、面取り加工が施されている。このため、境界領域25の形状は、ペースト100の表面101に対して傾斜した略平面である。一方、内面24における境界領域25を除く領域26は、窪み21の外側に向けて凸となるように湾曲した連続した曲面によって構成されている。すなわち、領域26の任意の部分の形状を近似する円の中心は、内面24におけるその任意の部分よりも下方又は前方に位置する。そして、内面24における前面20bから最も遠い点Fは、受皿11の外周側に配置される。
図4(a)〜(d)に示すように、窪み21のうち、ブロック材23内に形成された後部において、幅方向の両端部を除く部分の形状は、円柱形の一部、例えば、円柱形をその軸を含む平面で4分割した形状27を含んでいる。円柱形の軸27aが延びる方向は、スキージ20の幅方向Wと概ね一致しているが、僅かに傾斜している。傾斜の向きは、スキージ20の幅方向を受皿11の半径方向Rと一致させたときに、円柱形の軸27aが、受皿11の外側にいくほど受皿11の回転の後方に位置するような向きである。また、窪み21におけるブロック材23内に形成された後部のうち、スキージ20の幅方向両端部の形状は、それぞれ、扁平球形の一部、例えば、扁平球形をその中心を含む相互に直交した3平面で8分割した形状28を含んでいる。扁平球形には球形が含まれる。更に、形状27の後方であって境界領域25の直下域に位置する部分は、幅方向に延びる直角三角柱形29を含んでいる。
図5(a)は、本実施形態における受皿周辺の動作を例示する平面図であり、(b)は窪み内のペーストの挙動を模式的に例示する断面図である。
図1に示すように、受皿11の凹部11a内にペースト100を注入する。なお、凹部11a内に注入されたペースト100をそのまま放置しておくと、雰囲気温度の変化及びペースト100の酸化等により、ペースト100の上層部分が変質し、ペースト100の性質がばらついてしまう。また、ペースト100は粘性が高いため、ペースト100の表面101に形成された凹凸は重力の作用だけではなかなか平坦化されない。表面101の高さがばらつくと、針状ツール43をペースト100に接触させたときに、針状ツール43がペースト100内に進入する深さがばらつき、先端部43aに付着するペースト100の量がばらつき、フレーム110に塗布されるペースト100の量及び形状がばらついてしまう。これらの要因により、フレーム110とチップ120との接合強度がばらつき、チップ120の接着強度不足等の品質不具合が発生してしまう。
先ず、図3、図4(a)〜(d)、図5(a)及び(b)に示すように、スキージ20を所定の位置に固定し、スキージ20の下面20aをペースト100に接触させる。スキージ20は、凹部11aの半径方向Rのほぼ全長にわたって表面101と接触するようにする。また、スキージ20の幅方向Wを受皿11の半径方向Rと一致させる。このとき、スキージ20の上下方向における位置をデジタルマイクロメータ19によって検出し、その結果をフィードバックさせることにより、スキージ20の上下方向の位置を正確に調整する。これにより、スキージ20の底面20aがペースト100の表面101よりも所定の距離だけ低い位置に配置される。
図6は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する斜視図である。
図1及び図6に示すように、フレーム保持機構41がフレーム110を保持する。また、マウント部46の可動範囲内に、チップ120を用意する。
そして、ペースト供給ユニット10を上述の如く動作させた状態で、移動部45がスタンプ本体42及び針状ツール43を受皿11の凹部11aの上方の位置P1に位置させ、そこから下降させる。これにより、針状ツール43の先端部43aをペースト100に接触させて、先端部43aにペースト100を付着させる。
次に、熱処理を施すことにより、フレーム110とチップ120との間に位置されたペースト100を固化させる。これにより、チップ120をフレーム110に実装する。このようにして、半導体装置が製造される。
本実施形態においては、スキージ20の窪み21について、内面24の最後部を除く領域26が、窪み21の外側に向けて凸となるように湾曲した連続した曲面によって構成されている。これにより、窪み21内に流入したペースト100が内面24に沿って滑らかに移動して渦102を形成し、ペースト100が撹拌される。従って、ペースト100の表面101に形成された自然酸化膜を破壊できると共に、ペースト100の性質を均一化することができる。この結果、フレーム110に被着させるペースト100の性質も均一化される。
図7(a)は、本比較例におけるスキージを示す上方から見た断面図であり、(b)は側方から見た断面図である。
図7(a)及び(b)に示すように、本比較例のスキージ220においては、窪み221の形状が直方体形状である。従って、窪み221の内面224は、4枚の平面が非連続的に結合されて構成されている。
図8(a)は本実施形態に係るペースト供給ユニットの受皿周辺を例示する平面図であり、(b)は(a)に示すA−A’線による断面図であり、
図9(a)〜(d)は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する図である。
次に、図9(c)に示すように、2本の針状ツール51及び52の各先端部51a及び52aを、フレーム100に同時に接触させることにより、フレーム100の2ヶ所の領域にペースト100を被着させる。このとき、フレーム110の表面111において、先端部52aが接触した領域に被着されるペースト100の量は、先端部51aが接触した領域に被着されるペースト100の量よりも多くなる。
図10(a)及び(b)は、横軸に試験材をとり、縦軸にフレーム上に被着されたペーストの面積をとって、本試験例におけるペーストの面積のばらつきを例示するグラフ図であり、(a)は実施例を示し、(b)は比較例を示す。
図10(a)及び(b)の横軸においては、試験材を試験を行った時間順に並べてある。試験材の合計数は、それぞれ1000枚である。また、図10(a)及び(b)の縦軸は任意単位であるが、そのスケールは、図10(a)及び(b)の間で等しい。
図10(a)及び(b)に示すように、図10(a)に示す実施例は、図10(b)に示す比較例よりも、ペーストの被着量が安定していた。
Claims (10)
- ペーストを保持する受皿と、
前記受皿を回転させる駆動部と、
前記ペーストの表面に接触するスキージと、
前記駆動部に連結され、内部に空気を流通させる通路が形成された金属プレートと、
前記金属プレートを冷却するペルチェ素子と、
を備え、
前記スキージにおける前記ペーストと接触する下面及び前記受皿の回転に伴って前記ペーストが接近する前面に単一の窪みが形成されており、
前記窪みは前記スキージにおける前記下面と前記前面との境界線が延びる幅方向の両端部には到達しておらず、
前記窪みにおける前記幅方向の両端部を除く部分の形状は、円柱形をその軸を含む平面で4分割した形状を含み、前記窪みにおける前記幅方向の両端部の形状は、それぞれ扁平球形をその中心を含む相互に直交した3平面で8分割した形状を含み、
前記幅方向が前記受皿の半径方向と一致するように前記スキージが配置されたときに、前記円柱形の軸は、前記幅方向に対して、前記受皿の外側にいくほど前記回転の後方に位置するように傾斜し、前記窪みの内面における前記前面から最も遠い点は、前記スキージにおける前記受皿の外周側に配置される部分に位置し、
前記窪みの前記幅方向における両端部を除く部分において、前記窪みの後端部における前記窪みの内面と前記下面との境界領域は面取りされており、
前記窪みの内面における前記境界領域を除く領域は、前記窪みの外側に向けて凸となるように湾曲した連続した曲面によって構成されたペースト供給ユニット。 - ペーストを保持する受皿と、
前記受皿を回転させる駆動部と、
前記ペーストの表面に接触するスキージと、
を備え、
前記スキージにおける前記ペーストと接触する下面及び前記受皿の回転に伴って前記ペーストが接近する前面に窪みが形成されており、
前記窪みは前記スキージにおける前記下面と前記前面との境界線が延びる幅方向の両端部には到達しておらず、
前記窪みの内面のうち、前記窪みの後端部における前記窪みの内面と前記下面との境界領域を除く領域は、前記窪みの外側に向けて凸となるように湾曲した連続した曲面によって構成されているペースト供給ユニット。 - 前記窪みにおける前記幅方向の両端部を除く部分の形状は、円柱形の一部を含み、前記窪みにおける前記幅方向の両端部の形状は、それぞれ扁平球形の一部を含む請求項2記載のペースト供給ユニット。
- 前記円柱形の一部は円柱形をその軸を含む平面で4分割した形状であり、前記扁平球形の一部は扁平球形をその中心を含む相互に直交した3平面で8分割した形状である請求項3記載のペースト供給ユニット。
- 前記幅方向が前記受皿の半径方向と一致するように前記スキージが配置されたときに、前記円柱形の軸は、前記幅方向に対して、前記受皿の外側にいくほど前記回転の後方に位置するように傾斜する請求項3または4に記載のペースト供給ユニット。
- 前記窪みの内面における前記前面から最も遠い点は、前記スキージにおける前記受皿の外周側に配置される部分に位置する請求項2〜5のいずれか1つに記載のペースト供給ユニット。
- 前記窪みの前記幅方向における両端部を除く部分において、前記窪みの内面と前記下面との境界領域は面取りされている請求項2〜6のいずれか1つに記載のペースト供給ユニット。
- 前記スキージは、前記受皿に保持された前記ペーストの表面のうち、前記受皿の半径方向の一部の領域に接触する請求項2〜7のいずれか1つに記載のペースト供給ユニット。
- 前記駆動部に連結された金属プレートと、
前記金属プレートを冷却するペルチェ素子と、
をさらに備えた請求項2〜8のいずれか1つに記載のペースト供給ユニット。 - 前記金属プレートには空気を流通させる通路が形成されている請求項9記載のペースト供給ユニット。
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