JP2631475B2 - ペレットボンディング用ペースト塗布装置 - Google Patents

ペレットボンディング用ペースト塗布装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体部品、セラミックス部品等のペレッ
トを基板に接合するに好適なペレットボンディング用ペ
ースト塗布装置に関する。
[従来の技術] 電子部品製造のためのペレットボンディング装置にあ
っては、基板(リードフレーム)のダイパット上にペー
スト(接着剤)を塗布し、このペーストの上に半導体ペ
レットを接合する。この時、電子部品の性能を確保する
ためには、ペレットの裏面全体にペーストが均一に付い
ていなければならず、ペースト内に気泡が残っていた
り、ペーストの分布にむらがあることは適当でない。
第7図は、従来のペースト塗布装置を示す模式図であ
る。基台1にはスライドブロック2がスライド可能に支
持され、スライドブロック2にはシリンジホルダ3が結
合され、シリンジホルダ3にはペースト4を充填してい
るシリンジ5が固定される。シリンジ5は吐出ノズル6
を備えるとともに、一定圧力の空気を供給する空気管7
が接続されている。また、基台1には駆動モータ8が設
けられている。駆動モータ8は従節カム9、カムローラ
10を介してシリンジホルダ3を上下動し、シリンジ5の
吐出ノズル6を基板11に接近/離隔移動せしめる。
すなわち、上記従来のペースト塗布装置にあっては、
駆動モータ8により従節カム9が回転し、シリンジホル
ダ3に固定されているシリンジ5の吐出ノズル6が下降
し、基板11にペーストを塗布する。その後、吐出ノズル
6が上昇し、原点センサ12がセンサドグ13で遮閉されて
オフすることにより、駆動モータ8が停止し、1サイク
ルが終了する。第8図は、上記吐出ノズル6の上下動
作、すなわち従節カム9のタイミングチャートである。
タイミングチャートに示すように、吐出ノズル6の下降
途中でセンサカム14により吐出信号センサ15がオンする
と、不図示のディスペンサコントローラに吐出信号が転
送され、ディスペンサコントローラの動作によって空気
管7からシリンジ5に一定圧力の空気が一定時間供給さ
れ、この空気圧力により吐出ノズル6の先端にペースト
が吐出される。
[発明が解決しようとする問題] ところで、吐出ノズル6が下降して基板11にペースト
を塗布する時、吐出ノズル6の先端と基板11の間隙量の
決定は、糸引き等を生じない安定した均一なペースト塗
布状態を得るために重要である。しかしながら、上記し
た従来のペースト塗布装置では、吐出ノズル6の動作タ
イミングが従節カム9により一義的に決定され、同一の
従節カム9を用いる限り、ペーストの粘度やペレットの
寸法が変化しても、ペースト塗布時における吐出ノズル
6の先端と基板11との間隙量は一定である。このため、
糸引き等を生じ易く、安定した均一なペースト塗布状態
を常に得ることは難しい。
また、第7図に示したペースト塗布装置では、調整ボ
ルト16が付いているが、間隙量の調整のためにこの調整
ボルト16を手作業にて螺動する必要があり、迅速性に欠
ける。
さらに、ペーストの粘度やペレットの寸法の変更に対
し、最適な塗布条件を見つけ出すためには、従節カム9
の動作タイミングを変更するため、この従節カム9を変
更しなければならない。このため、最適な塗布条件を見
つけ出すためには、数種類の従節カムを用意し、実験す
る必要があり、作業性が悪い。
本発明は、ペースト塗布時における糸引き等の発生を
防止し、安定した均一なペースト塗布状態を得るととも
に、ペーストの粘度やペレットの寸法等の変更に際して
も、歩留りのよいペレットボンディング製品を得ること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、ペレット接合用ペーストの吐出ノズルを基
板に対して接近/離隔移動させ、上記吐出ノズルから吐
出されたペーストを基板上に塗布するペレットボンディ
ング用ペースト塗布装置において、前記吐出ノズルを基
板に対して上下動させる駆動装置と、前記吐出ノズルの
駆動諸元を設定する設定装置と、上記設定装置に設定さ
れた設定値に基づいて上記駆動装置を制御しペースト塗
布時における前記吐出ノズルと前記基板ときの間隙量を
制御する制御装置とを有してなることを特徴とするもの
である。
[作用] 本発明によれば、ペースト塗布時における吐出ノズル
と基板との間隙量を制御装置にて最適制御できる。これ
により、ペーストの糸引き等の発生を防止でき、安定し
た均一なペースト塗布状態が得られる。
また、ペーストの粘度やペレットの寸法等の変更に際
して間隙量を変えるにあたっては、吐出ノズルを上下動
させる駆動装置を制御することにより容易に行なえるの
で、作業性も向上する。
[実施例] 第1図は本発明の第1実施例に係るペースト塗布装置
を示す模式図、第2図(A)は1点ノズルによる塗布状
態を示す側断面図、第2図(B)は第2図(A)の要部
平面図、第3図(A)は多点ノズルによる塗布状態を示
す側断面図、第3図(B)は第3図(A)の要部平面
図、第4図はノズルの動作を示すタイミングチャートで
ある。
このペースト塗布装置20の基台21にはスライドブロッ
ク22がスライド可能に支持され、スライドブロック22に
はシリンジホルダ23が結合され、シリンジホルダ23には
ペースト24を充填しているシリンジ25が固定される。シ
リンジ25は吐出ノズル26を備えるとともに、一定圧力の
空気を供給する空気管27が接続されている。
また、ペースト塗布装置20はリニアサーボモータ28、
制御装置29、設定装置30を備えている。リニアサーボモ
ータ28は、速度制御可能であり、シリンジホルダ23を駆
動して吐出ノズル26を基板31に対して上下動する、制御
装置29は、後に詳述するように、設定装置30の設定デー
タに基づき、リニアサーボモータ28の駆動状態を制御
し、前記吐出ノズル26の移動状態をデジタル制御する。
なお、ペースト塗布装置20は、シリンジホルダ23の上
昇端を検出する原点センサ32、原点センサ32を動作させ
るセンサドグ33を備えている。
すなわち、上記ペースト塗布装置20にあっては、基板
31が不図示のリードフレーム搬送装置により搬送され、
ペースト塗布位置に停止位置決めされ、その位置決め完
了信号が制御装置29に転送されると、制御装置29はリニ
アサーボモータ28を駆動開始させる。制御装置29は設定
装置30にて予め設定された動作タイミングでリニアサー
ボモータ28を駆動制御し、第4図に示すように吐出ノズ
ル26に下降1、下降2、停止、上昇の1サイクルの動作
を与え、基板31にペーストを塗布する。なお、制御装置
29は予め設定したストロークS1だけ吐出ノズル26が下降
するようにリニアサーボモータ28を駆動制御し、下降端
に位置する吐出ノズル26と基板31の間に所定の間隙量a
を形成する。
以下、吐出ノズル26の動作タイミングについて詳細に
説明する。t1は下降1の時間で高速で下降する。t2は下
降2の時間で低速で下降する。t3は下降位置での停止時
間でペーストを塗布する時間、t4は上昇時間である。t
はt1〜t4の総計時間で1サイクルの時間である。stは吐
出ノズル26の全下降ストロークであり、吐出ノズル26と
基板31の間に形成する前記間隙量aに基づいて決定され
る。s2は低速で下降する下降2のストロークである。
吐出ノズル26の上記駆動諸元t1〜t4、s1、s2はそれぞ
れ設定装置30にてスイッチ操作する等によりデジタル的
に可変設定でき、予め制御装置29に数値入力されてリニ
アサーボモータ28の駆動制御データとして用いられる。
すなわち、吐出ノズル26の上記駆動諸元t1〜t4、s1、s2
は、第4図に示すように、ペーストの粘度および/また
はペレットの寸法の変更に応じて、それら全部または一
部を変更し、安定した均一なペースト塗布状態を得るこ
とができるように最適化される。
ここで、ペーストの粘度が低い時に下降2の速度が速
いと、ペーストが基板31の上に飛び散るおそれがある。
停止時間t3が短すぎるとペースト塗布状態にむらができ
たりする。吐出ノズル26と基板31の間の間隙量aが大き
いと吐出ノズル26が上昇する時、吐出ノズル26の先端と
基板31の間にペーストの糸引きを生ずる。
下降1の速度、上昇速度はペースト塗布時における塗
布状態の良否に直接的な関係はないが、1サイクルの時
間tを短縮し、ペレットボンディング装置全体のインデ
ックス速度に関係するので、ペースト塗布装置20が振動
なく円滑に動作できる最大速度に設定する。
1サイクルの時間tはペレットボンディング装置のイ
ンデックス時間内におけるペースト塗布時間の配分によ
り決定されるとともに、上記駆動諸元t1〜t4、s1、s2に
より定まる。したがって、上記駆動諸元t1〜t4、s1、s2
を最適設定することにより上記tの短縮を図り、ペレッ
トボンディング装置全体の高速化も可能となり、能率の
よい安定したペレットボンディング装置が提供できる。
なお、制御装置29は、吐出ノズル26の下降1の途中で
不図示のディスペンサコントローラに吐出信号を転送す
る。これにより、ディスペンサコントローラは、空気管
27がシリンジ25に供給する圧力空気の圧力の大きさ、加
圧時間を制御する。ディスペンサコントローラによる圧
力の大きさ、加圧時間の制御は、制御装置29、設定装置
30を用いて数値設定することができる。
次に、上記実施例の作用について説明する。
上記実施例によれば、リニアサーボモータ28の駆動状
態を制御装置29にて制御することにより、ペーストの粘
度やペレットの寸法等に応じて吐出ノズル26の移動速
度、下降位置での停止時間、吐出ノズル26と基板31との
間隙量、塗布時間等を数値設定し、吐出ノズル26を最適
な塗布条件で駆動できる。
特に、ペースト塗布時における吐出ノズル26と基板31
との間隙量を制御することで、ペーストの粘度やペレッ
トの寸法等に合った最適間隙条件でペーストを塗布でき
る。これにより、ペーストの糸引き等の発生を防止で
き、安定した均一なペースト塗布状態が得られる。
また、吐出ノズル26の先端と基板31との間隙量を容易
に変更できる。これにより、ペーストの粘度やペレット
の寸法等の変更に対して最適な塗布条件を容易に見つけ
出すことができ、歩留りのよいペレットボンディング製
品を得ることができる。
ペースト塗布装置20の吐出ノズル26は、第2図
(A)、(B)に示すような1点式、第3図(A)、
(B)に示すような多点式のいずれでもよい。31Aはダ
イパットである。
第5図は、本発明の第2実施例に係るペースト塗布装
置を示す模式図である。
この実施例が前記第1実施例と異なる点は、リニアサ
ーボモータ28に代えて、回転型サーボモータ(DCサーボ
モータ、ACサーボモータ、ステッピングモータ等)41と
送りねじ42を用いることである。43、44は歯付プーリ、
45は歯付ベルト、46はナットである。サーボモータ41
は、送りねじ42を回転し、送りねじ42が螺合しているナ
ット46を上下運動し、これによりナット46が取着されて
いるシリンジホルダ23を上下運動する。サーボモータ41
は吐出ノズル26の上昇、下降の切換時に反転する。
第6図(A)は、本発明の第3実施例に係るペースト
塗布装置を示す模式図、第6図(B)は等速カムを示す
正面図である。
この実施例が前記第1実施例と異なる点は、リニアサ
ーボモータ28に代えて、回転型サーボモータ51と等速カ
ム52を用いたことにある。53はローラピン、54はカムロ
ーラ、55は引張ばねである。回転型サーボモータ51は、
等速カム曲線を有するカム52を回転し、このカム52によ
って駆動されるカムローラ54を介してシリンジホルダ23
を上下動する。サーボモータ51は吐出ノズル26の上昇、
下降の切換時に反転する。
なお、本発明はセラミックス部品等のペレットを基板
に接合するためのペレット塗布装置にも適用できる。
[発明の効果] 本発明によれば、ペースト塗布時における糸引き等の
発生を防止し、安定した均一なペースト塗布状態が得ら
れるとともに、ペーストの粘度やペレットの寸法等の変
更に際しても素早く対応でき、歩留りのよいペレットボ
ンディング製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るペースト塗布装置を
示す模式図、第2図(A)は1点ノズルによる塗布状態
を示す側断面図、第2図(B)は第2図(A)の要部平
面図、第3図(A)は多点ノズルによる塗布状態を示す
側断面図、第3図(B)は、第3図(A)の要部平面
図、第4図はノズルの動作を示すタイミングチャート、
第5図は本発明の第2実施例に係るペースト塗布装置を
示す模式図、第6図(A)は本発明の第3実施例に係る
ペースト塗布装置を示す模式図、第6図(B)は等速カ
ムを示す正面図、第7図は従来例に係るペースト塗布装
置を示す模式図、第8図は従来例におけるノズルの動作
を示すタイミングチャートである。 20……ペースト塗布装置 26……吐出ノズル 28……リニアサーボモータ(駆動装置) 29……制御装置 30……設定装置 31……基板 41……回転型サーボモータ(駆動装置) 51……回転型サーボモータ(駆動装置)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペレット接合用ペーストの吐出ノズルを基
    板に対して接近/離隔移動させ、上記吐出ノズルから吐
    出されたペーストを基板上に塗布するペレットボンディ
    ング用ペースト塗布装置において、前記吐出ノズルを基
    板に対して上下動させる駆動装置と、前記吐出ノズルの
    駆動諸元を設定する設定装置と、上記設定装置に設定さ
    れた設定値に基づいて上記駆動装置を制御しペースト塗
    布時における前記吐出ノズルと前記基板との間隙量を制
    御する制御装置とを有してなることを特徴とするペレッ
    トボンディング用ペースト塗布装置。
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