JP3518403B2 - ペースト塗布方法 - Google Patents
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Description
象物に設定される塗布エリア内にボンディング用のペー
ストを塗布するペースト塗布方法に関するものである。
ンディングするダイボンディングにおいては、基板表面
にボンディング用のペーストが塗布される。ペースト塗
布方法の1つとして、ディスペンサによって塗布ノズル
からペーストを吐出させながら塗布ノズルを移動させる
ことにより、基板表面の塗布エリア内に所要の塗布を行
う描画塗布が用いられている。この方法では、チップ形
状に応じて設定される塗布エリア内に、塗布開始点から
塗布終了点に至る塗布ノズルの移動経路が設定される。
この移動経路は塗布パターンに応じて種々の形状があ
り、例えば矩形の塗布エリアに対しては、X字状に塗布
ノズルを移動させるクロス形状や、このクロス形状に更
に十字を重ねたアスタリスク形状などが用いられる。
ト塗布装置による描画塗布には、以下のような種々の問
題点があった。まず上述のクロス形状やアスタリスク形
状は複数の線分の組み合わせより成っており、従来は各
線分を描画させる度に塗布ノズルを昇降させ、この昇降
動作毎にディスペンサからのペーストの吐出を断続する
ようにしていた。ペースト吐出の断続には、断続指令後
にディスペンサが実際に断続動作を行うまでの応答時間
や、応答後の状態が安定するまでの安定時間を設定する
必要がある。このため、パターンを構成する線分の数が
増えるに従って吐出を断続する頻度が増し、従ってディ
スペンサが断続動作を行うのみで実際に塗布を行わない
時間の割合が増し、全体の塗布効率を低下させる結果と
なっていた。
って、塗布量のばらつきや吐出停止後もなお吐出口から
少量のペーストが垂下するペーストの糸引き現象による
塗布形状の不良などの不具合を招いていた。更には多数
の線分を組み合わせて塗布を行うことから、塗布エリア
の中心部分は塗布線が重なってペーストの塗布高さが高
くなり、その結果塗布ノズルの下端部にペーストが付着
することによる吐出不良を生じるという問題点もあっ
た。このように従来のペースト塗布方法には、塗布効率
が低くまた塗布品質を確保することが困難であるという
問題点があった。
布品質を確保することができるペースト塗布方法を提供
することを目的とする。
塗布方法は、塗布ノズルの吐出口からペーストを吐出さ
せて塗布対象物の表面に設定された塗布エリア内にペー
ストを塗布するペースト塗布方法であって、前記塗布エ
リアの各コーナー位置近傍に設定される第1のノズル通
過点およびこの第1のノズル通過点よりも塗布エリアの
内側に設定される第2のノズル通過点を設定して記憶手
段に記憶させておき、前記ノズルの吐出口を塗布開始点
から第1のノズル通過点および第2のノズル通過点を経
由して塗布終了点に至るまでの移動経路に沿って一筆描
き動作によって移動させ、且つ前記吐出口が、前記第1
のノズル通過点から、次の第1のノズル通過点へ移動す
る場合は、少なくとも1回は前記第2のノズル通過点上
を通過することによりペーストを描画塗布するように
し、且つ前記塗布エリアの中央部に前記描写塗布とは別
にペーストを追加塗布するようにした。
項1記載のペースト塗布方法であって、前記第1のノズ
ル通過点と第2のノズル通過点は、前記塗布エリアの中
心点に対して対称となる位置に設定されている。
項1記載のペースト塗布方法であって、前記塗布開始点
およびまたは前記塗布終了点が、前記塗布エリアの中心
点に設定されている。
項1記載のペースト塗布方法であって、前記塗布開始点
およびまたは前記塗布終了点が、前記第2のノズル通過
点に設定されている。
項1記載のペースト塗布方法であって、前記塗布開始点
および前記塗布終了点が、同一の前記第2のノズル通過
点に設定されている。
アのコーナー位置近傍に設定されるノズル通過点および
塗布エリアの内側に設定される第2のノズル通過点を経
由して塗布終了点に至る移動を一筆描き動作によって行
うことにより、吐出の断続による塗布効率の低下や、塗
布量のばらつき、塗布形状不良などの不具合を防止する
ことができる。
了点の位置を塗布エリアの中心点に対して適切に設定す
ることにより、ノズル先端へのペーストの付着を防止す
ることができる。さらに描画塗布とは別に塗布エリアの
中央部にペーストを追加塗布することにより、総塗布量
を調整することができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のダイ
ボンディング装置の斜視図、図2は同ダイボンディング
装置の制御系の構成を示すブロック図、図3は同ペース
ト塗布パターンの説明図、図4は同ペースト塗布順序の
説明図、図5は同描画パターンの説明図である。
の構造を説明する。図1においてチップ供給部1にはウ
ェハシート2が図示しない保持テーブルによって保持さ
れている。ウェハシート2には多数の半導体素子である
チップ3が貼着されている。チップ供給部1の側方には
搬送路5が配設されており、搬送路5はリードフレーム
6を搬送しペースト塗布位置およびボンディング位置に
リードフレーム6を位置決めする。チップ供給部1の上
方にはボンディングヘッド4が配設されており、ボンデ
ィングヘッド4は図示しない移動機構により水平移動お
よび上下動する。
設されている。ペースト塗布部9は、移動テーブル10
に塗布ノズル15aを備えたディスペンサのシリンジ1
5を装着して構成されている。移動テーブル10は、Y
軸テーブル11上にX軸テーブル12を段積みし、さら
にその上にL型ブラケット13を介してZ軸テーブル1
4を垂直方向に結合して構成されている。Y軸テーブル
11、X軸テーブル12、Z軸テーブル14は、それぞ
れY軸モータ11a、X軸モータ12a、Z軸モータ1
4aを備えている。
びZ軸モータ14aを駆動することによりシリンジ15
はリードフレーム6上で水平方向および上下方向に移動
する。シリンジ15の内部にはチップ3をリードフレー
ム6に接着するペースト7が貯溜されており、シリンジ
15内に空気圧を付与した状態で塗布ノズル15aを開
閉するバルブ15b(図2参照)を開状態にすることに
より、塗布ノズル15aの吐出口からペーストが吐出さ
れる。
ィングされるチップボンディング部位6aは、ペースト
が塗布される塗布エリア6aであり、塗布ノズル15a
の吐出口を塗布エリア6a内に位置させ、塗布ノズル1
5aからペーストを吐出させながら塗布ノズル15aを
移動させることにより、塗布対象物であるリードフレー
ム6の表面に設定された塗布エリア6a内にはX字形状
の描画パターンでペースト7が塗布される。シリンジ1
5、塗布ノズル15aおよびシリンジ15に空気圧を付
与する空気圧付与手段はペースト吐出手段であり、移動
テーブル10は塗布ノズル15aの吐出口を移動させる
移動手段となっている。
搬送路5上をボンディング位置8に送られ、位置決めさ
れる。、そして塗布エリア6a内に塗布されたペースト
7上に、ボンディングヘッド4のノズル4aによってチ
ップ供給部1からピックアップされたチップ3がボンデ
ィングされる。
の制御系について説明する。図2において、エア源20
から供給されるエアはレギュレータ21を経てシリンジ
15内に供給される。レギュレータ21は設定圧力を遠
隔制御可能となっており、レギュレータ21を制御部2
8によって制御することにより、シリンジ15に供給さ
れるエアの圧力が調整され、塗布ノズル15aから吐出
されるペーストの吐出量を制御することができる。バル
ブ駆動部22は塗布ノズル15aを開閉するバルブ15
bを駆動する。制御部28によってバルブ駆動部22を
制御することにより、塗布ノズル15aからのペースト
の吐出を断続させることができる。なお、レギュレータ
21の設定圧力を制御部28によって制御せずに、手動
操作によって圧力設定を行って所要の吐出量を得るよう
にしてもよい。
24およびZ軸モータ駆動部25はそれぞれ移動テーブ
ル10のX軸モータ12a、Y軸モータ11aおよびZ
軸モータ14aを駆動する。制御手段である制御部28
によってX軸モータ駆動部23、Y軸モータ駆動部24
およびZ軸モータ駆動部25を制御することにより、移
動テーブル10の動作が制御される。
作についてのデータ、すなわち塗布エリア内に設定され
る塗布開始点や塗布終了点、および塗布動作中のノズル
通過点の位置などのデータや、塗布ノズル15の移動速
度パターンおよびペーストの吐出量などのデータが記憶
される。したがって、記憶部26に記憶されたデータに
基づいて制御部28によって移動テーブル10に駆動さ
れる塗布ノズル15aの移動動作や、シリンジ15のノ
ズル15aからのペーストの吐出動作を制御することに
より、塗布エリア6a内に所定の描画パターンでペース
トを塗布することができる。ボンディングヘッド駆動部
27は、制御部28に制御されてボンディングヘッド4
を駆動する。
ンを得るためのノズル通過点について図3を参照して説
明する。図3において正方形枠で示される塗布エリア6
aはチップ3の搭載に先立ってペーストが塗布される範
囲を示している。点Cは塗布エリア6aの中心点(面積
重心点)であり、この中心点Cがこの描画パターンにお
けるノズル15aによる塗布開始点および塗布終了点に
設定される。
塗布開始点および塗布終了点以外にノズル15aが通過
する通過点が設定される。塗布エリア6aの4つの各コ
ーナー位置近傍には第1のノズル通過点P1A,P1
B,P1CおよびP1Dが設定されている。塗布エリア
6c内の第1のノズル通過点P1A,P1B,P1Cお
よびP1Dの内側には、複数の第2のノズル通過点P2
A,P2B,P2CおよびP2Dが設定されている。第
1のノズル通過点P1A,P1B,P1C,P1D、お
よび第2のノズル通過点P2A,P2B,P2C,PC
Dは、中心点Cに対して対称となる位置に配置されてい
る。これらのノズル通過点のデータは記憶部26に記憶
される。
れており、以下ボンディング装置の動作について説明す
る。図1において、搬送路5上をリードフレーム6が搬
送され、ペースト塗布部9の下方に位置決めされる。次
いで移動テーブル10を駆動してシリンジ15の塗布ノ
ズル15aをリードフレーム6の塗布エリア6a上に位
置させ、描画塗布が行われる。描画塗布を行うに当たっ
ては、以下の基本的なルールに従ってノズルの移動軌跡
が決定される。
の中心または第2のノズル通過点のいずれかに設定す
る。
のノズル通過点へ移動する場合は、少なくとも1回は、
第2のノズル通過点上を通過する。
するのは1回のみとする。
が塗布エリアの中心に設定されている場合と、塗布開始
点と塗布終了点が同じ第2のノズル通過点に設定されて
いる場合がある。前者の場合は、ノズルが2回通過する
第2のノズル通過点が1カ所発生し、後者の場合は塗布
開始点および塗布終了点に設定された第2のノズル通過
点上をノズルは通過しない。
ノズル15aを図3に示す中心点C上に位置させ、ノズ
ル15aの下端部の塗布面からの高さが塗布に適した所
定高さとなるように位置させる。そしてこの高さを保っ
た状態で、ペースト7の吐出を開始するとともに、塗布
ノズル15aを所定の経路で移動させる。まず塗布ノズ
ル15aは中心点Cから第2のノズル通過点P2Aに至
り、次いで第1のノズル通過点P1Aに向けて外側に移
動する。そして第1のノズル通過点P1Aで内側に反転
し、第1のノズル通過点P1Aから第2のノズル通過点
P2Bを通過して再びコーナー部近傍の第1のノズル通
過点P1Bに到達する。すなわち塗布ノズル15aが1
つのコーナーのノズル通過点から次のコーナーのノズル
通過点に至る移動経路が、前記2つのノズル通過点(第
1のノズル通過点P1A,P1B)を結ぶ直線に対して
塗布エリア6aの内側に向って入り込む形状となってお
り、さらに隣接する前記2つのノズル通過点(第1のノ
ズル通過点P1A,P1B)の中間点で最も塗布エリア
6aの中央側に入り込む形となっている。
路をたどり、第2のノズル通過点P2C、第1のノズル
通過点P1C、第2のノズル通過点P2D、第1のノズ
ル通過点P1Dを経由して再び第2のノズル通過点P2
Aに戻る。そしてこの後塗布終了点としての中心点Cに
到達したならば、ノズル15aからのペースト吐出を終
了して塗布ノズル15を上昇させ1つの塗布エリア6a
に対する描画塗布を完了する。すなわち、この描画塗布
においては、塗布開始点である中心点Cに塗布ノズル1
5aを下降させ、所定の移動経路を経由して再び塗布終
了点である中心点Cに戻るまでの間、塗布ノズル15a
は中途で塗布を中断することなく一筆描き動作で移動を
行っている。
塗布終了点を塗布エリア6aの中心点Cに設定している
が、塗布開始点、塗布終了点をそれぞれ図4に示すよう
な種々の位置に設定してもよい。すなわち図4の(イ)
では、塗布開始点Psおよび塗布終了点Peのいずれも
が中心点Cに設定されており、(ロ)では塗布開始点P
sが中心点に、塗布終了点Peが第2のノズル通過点P
2に設定され、(ハ)では塗布終了点Peが中心点に、
塗布開始点Psが第2のノズル通過点P2に設定されて
いる。すなわち、上記(イ)(ロ)(ハ)では塗布開始
点Psおよびまたは塗布終了点Peが中心点Cに設定さ
れている。
布開始点Psおよびまたは塗布終了点Peが第2のノズ
ル通過点P2に設定された例を示している。ここで、
(ホ)における塗布終了点Pe、および(ヘ)における
塗布開始点Psは、中心点C、第2のノズル通過点P2
以外の任意の点てんでよい。さらに(ト)では、塗布開
始点Psおよび塗布終了点Peが、同一の第2のノズル
通過点に設定された例を示している。
Peの位置設定を種々のパターンで行うことにより、従
来描画塗布において生じていた以下のような不具合を防
止することができる。すなわち、描画パターンによって
は塗布エリアの中心点に塗布ノズル15aの移動経路が
重なって同一範囲にペーストが重複して塗布される場合
が生じ、このような重複塗布が行われると中心点Cの塗
布高さが過大となる。この結果、塗布ノズル15aの下
端部にペーストが付着することによるノズル目詰りなど
の不具合が生じ易い。このような場合には、図4の各種
パターンから適切な塗布開始点および塗布終了点の設定
を選択することにより、特定範囲にペーストが集中して
塗布されるのを防止することができる。
以外の描画パターンの例を示している。図5において
(イ)はアスタリスク形状であり、X字形状に十字形状
を重ねて中心部の塗布量を増やしたパターンである。図
中P3A〜P3Dが、第1のノズル通過点,P4A〜P
4Lが第2のノズル通過点である。また(ロ)は雪印形
状であり、アスタリスク形状よりも更に中心部の塗布量
を増やしたものである。図中P5A〜P5Dが、第1の
ノズル通過点,P6A〜P6Z,P6a,P6bが第2
のノズル通過点である。雪印形状は、大型チップをボン
ディングする場合、すなわち塗布エリアが広い場合に有
効である。(ハ)は塗布エリアが長方形である場合に用
いられるダブルY形状であり、(ニ)はダブルY形状の
中心部分の塗布量を増やしたパターンとなっている。図
中P7A〜P7Dが、第1のノズル通過点,P8A〜P
8Gが第2のノズル通過点である。
ターンに示すように、塗布ノズルによる描画を中断する
ことなく一筆描きで描画塗布を行うものであり、塗布エ
リアの各コーナー位置近傍に設定される第1のノズル通
過点およびこの第1のノズル通過点よりも塗布エリアの
内側に設定される第2のノズル通過点を経由して塗布終
了点に至る移動経路に沿って一筆描き動作によって移動
させることによりペーストを描画塗布するものとなって
いる。
とにより、以下に説明する効果を得ることができる。ま
ず一筆描きであることから次の塗布線に移るためのノズ
ル昇降動作を行う必要がなく、ノズル移動を高速で行う
ことができる。またペースト吐出が連続して行われるた
め吐出の断続時に必要とされる応答時間や安定時間など
のロス時間が発生しない。更には、吐出の断続によって
生じる塗布量のばらつきや、ノズル先端からのペースト
の糸引きによる塗布形状の不具合が発生しない。このよ
うに、上記塗布パターンによれば、塗布効率を向上させ
るとともに、塗布品質の安定したペースト塗布を行うこ
とができる。
布終了点に至る移動途中にのみ描画塗布によるペースト
塗布を行う例を示しているが、塗布ノズル15aが移動
を開始する前、または移動を終了した後に、描画塗布と
は別にペーストを塗布エリアの中央に追加塗布するよう
にしてもよい。これにより、描画塗布のみでは全体の塗
布量が確保出来ないような場合においても、塗布ノズル
が静止した状態で安定して吐出を行わせて総塗布量を調
整することが可能となり、高い精度の塗布量管理が実現
できる。
リアのコーナー位置近傍に設定されるノズル通過点およ
び塗布エリアの内側に設定される第2のノズル通過点を
経由して塗布終了点に至る移動を一筆描き動作によって
行うことにより、吐出の断続による塗布効率の低下や、
塗布量のばらつき、塗布形状不良などの不具合を防止す
ることができる。また好ましくは、塗布開始点および塗
布終了点の位置を塗布エリアの中心点に対して適切に設
定するようにしたので、ノズル先端へのペーストの付着
を防止することができ、さらに描画塗布とは別に塗布エ
リアの中央部にペーストを追加塗布するようにしたの
で、総塗布量を調整することができる。
の斜視図
の制御系の構成を示すブロック図
の説明図
明図
Claims (6)
- 【請求項1】塗布ノズルの吐出口からペーストを吐出さ
せて塗布対象物の表面に設定された塗布エリア内にペー
ストを塗布するペースト塗布方法であって、前記ペース
トの塗布開始点、塗布終了点および前記塗布エリアの各
コーナー位置近傍に設定される第1のノズル通過点およ
びこの第1のノズル通過点よりも塗布エリアの内側に設
定される第2のノズル通過点を設定して記憶手段に記憶
させておき、前記塗布ノズルの吐出口を塗布開始点から
第1のノズル通過点および第2のノズル通過点を経由し
て塗布終了点に至るまでの移動経路に沿って一筆描き動
作によって移動させ、且つ前記吐出口が、前記第1のノ
ズル通過点から、次の第1のノズル通過点へ移動する場
合は、少なくとも1回は前記第2のノズル通過点上を通
過することによりペーストを描画塗布するようにし、且
つ前記塗布エリアの中央部に前記描写塗布とは別にペー
ストを追加塗布することを特徴とするペースト塗布方
法。 - 【請求項2】前記第1のノズル通過点と第2のノズル通
過点は、前記塗布エリアの中心点に対して対称となる位
置に設定されていることを特徴とする請求項1記載のペ
ースト塗布方法。 - 【請求項3】前記塗布開始点およびまたは前記塗布終了
点が、前記塗布エリアの中心点に設定されていることを
特徴とする請求項1記載のペースト塗布方法。 - 【請求項4】前記塗布開始点およびまたは前記塗布終了
点が、前記第2のノズル通過点に設定されていることを
特徴とする請求項1記載のペースト塗布方法。 - 【請求項5】前記塗布開始点および前記塗布終了点が、
同一の前記第2のノズル通過点に設定されていることを
特徴とする請求項1記載のペースト塗布方法。 - 【請求項6】塗布ノズルの吐出口からペーストを吐出さ
せて塗布対象物の表面に設定された塗布エリア内にペー
ストを塗布するペースト塗布方法であって、前記ペース
トの塗布開始点、塗布終了点および前記塗布エリアの各
コーナー位置近傍に設定される第1のノズル通過点およ
びこの第1のノズル通過点よりも塗布エリアの内側に設
定される第2のノズル通過点を設定して記憶手段に記憶
させておき、前記塗布ノズルの吐出口を塗布開始点から
第1のノズル通過点および第2のノズル通過点を経由し
て塗布終了点に至るまでの移動経路に沿って一筆描き動
作によって移動させることによりペーストを塗布し、且
つ前記塗布エリアの中央部に前記描写塗布とは別にペー
ストを追加塗布することを特徴とするペースト塗布方
法。
Priority Applications (2)
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