JP3789840B2 - Viscous material printing device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板やプリント基板等の基板にハンダペースト等の粘性物質を印刷する粘性物質印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体基板やプリント基板等の基板にハンダペースト等の粘性物質を印刷する方法として、貫通版を用いた印刷が用いられている。本方法は、所定形状の貫通孔を開けた貫通版の上に粘性物質を供給した後、粘性物質を加圧することにより貫通孔から粘性物質を吐出させて、貫通版に近接している基板に粘性物質を印刷する方法である。そして、本方法で大面積の基板に粘性物質の塗布を行う場合、小面積の貫通版を用いて、複数回に分割して基板に粘性物質を印刷するステッパー方式が用いられることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、粘性物質印刷対象の基板が円形であり貫通版の版形状が矩形の場合、ステッパー方式の印刷では、基板の端部領域への印刷にあたっては基板外の印刷不要の領域にも貫通版の貫通孔から粘性物質が吐出される。例えば、図１７に示すように、端部にＶ字型のノッチを持つ円形の基板Ｐを、９領域Ａ〜Ｉに分割してステッパー方式で印刷する場合、Ｅ以外の領域では、印刷が不要なハッチング部分にも貫通版の貫通孔から粘性物質が吐出される。この場合、
▲１▼図１８に示すように、基板１の外側領域にある貫通版２の貫通孔４からは、基板Ｐの内側領域にある貫通版２の貫通孔３よりも多くの粘性物質５が吐出され、粘性物質の無駄が発生する
▲２▼印刷が不要な領域に吐出された粘性物質が貫通版を汚染し、次回印刷へ悪影響を与える
▲３▼印刷される粘性物質の量が場所により不均一になる、等の問題が生じていた。
【０００４】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、粘性物質の無駄が少なく、粘性物質による版の汚染が少なく、印刷均一性に優れた粘性物質印刷装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板上に規定された複数の単位印刷領域のそれぞれに粘性物質のパターンを印刷する粘性物質印刷装置であって、所定のパターンとなるように貫通孔が配置されている貫通版を保持し、前記貫通孔を介して粘性物質を基板上に吐出して前記基板の各単位印刷領域に前記パターンを印刷可能な粘性物質印刷手段と、前記基板の外形に応じた窓を有するマスクを保持して前記基板の周囲に位置決めするマスク保持手段と、前記基板と前記粘性物質印刷手段とを相対的に進退させる進退駆動手段と、前記窓を前記基板に位置決めした状態で、前記進退駆動手段によって前記貫通版を前記基板の各単位印刷領域に順次に近接させ、前記粘性物質を貫通版から吐出させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明にかかる粘性物質印刷装置であって、前記マスク保持手段は、前記貫通版に向かう方向に関して、前記マスクの表面を前記基板の表面よりも高い位置に保持して印刷を行うことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の粘性物質印刷装置であって、前記マスクがシートであり、印刷対象となる基板が交換されるごとに、前記シートの異なる部分に形成した窓が順次に使用されることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４の発明は、請求項３記載の粘性物質印刷装置であって、前記窓が形成される前の前記シートを所定の方向に供給するシート供給手段と、前記所定の方向に関して前記粘性物質印刷手段よりも上流側に配置され、前記シート供給手段から供給される前記シートに前記窓を順次に形成する窓形成手段と、を備え、前記シートのうち前記窓が形成された部分が順次に前記マスク保持手段に与えられて保持され、前記粘性物質印刷手段によって基板への印刷が完了した都度、前記シートを前記所定の方向に進行させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の粘性物質印刷装置であって、前記基板はノッチが形成された円形基板である一方で、前記パターンは矩形であり、前記基板の印刷対象範囲の全体がマトリクス状に分割されることにより、前記複数の単位印刷領域のうち前記基板の中央側の領域は矩形とされる一方、前記端部領域は非矩形となっており、前記窓は、前記ノッチに応じた切欠部を持つ円形窓であることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６の発明は、基板上に規定された複数の単位印刷領域のそれぞれに粘性物質のパターンを印刷する粘性物質印刷装置であって、互いに異なる複数のパターンで貫通孔が分布する複数の貫通版を保持し、前記複数の単位印刷領域のそれぞれについて、当該単位印刷領域の輪郭形状に合致した分布のパターンを持つ貫通版を前記複数の貫通版から選択する貫通版選択手段と、選択された貫通版と前記基板とを相対的に進退させる進退駆動手段と、前記複数の単位印刷領域のそれぞれについて順次に、当該単位印刷領域に対して選択された貫通版を前記進退駆動手段によって当該単位印刷領域に近接させ、当該選択された貫通版を介して粘性物質を当該単位印刷領域に吐出させる制御手段と、を備え、前記基板はノッチが形成された円形基板であって、前記基板の印刷対象範囲の全体がマトリクス状に分割されることにより、前記複数の単位印刷領域のうち前記基板の中央側の領域は矩形とされており、前記複数のパターンは、少なくとも、矩形パターンと、矩形の一部を円弧で切取った不完全矩形パターンと、を含むことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜１．１ 第１の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の構成＞
図３は、この発明の第１の実施形態にかかる粘性物質印刷装置１０の要部構成を示す全体斜視図である。粘性物質印刷装置１０は、図１に示す、端部にＶ字型のノッチを持つ円形の半導体基板Ｐの主面を印刷対象領域全体とし、それをマトリクス状に分割して得られる複数の単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩのそれぞれにつき、その上にＳｎ−Ａｇ系のハンダペーストをパターン印刷してフリップチップ接合用のハンダバンプＢＰのパターンＰＴを形成する装置である。マトリクス状（碁盤の目状）に分割されたこれらの単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩのうち、基板Ｐの中心部の単位印刷領域ＰＥは矩形であり、基板Ｐの端部付近にあるその他の単位印刷領域ＰＡ〜ＰＤ、ＰＦ〜ＰＩは、矩形を円弧で切欠いた不完全矩形パターンとなっている。以下、前者を「中央印刷領域Ｒｃ」と呼び、後者を「端部印刷領域Ｒｅ」と呼ぶことにする。また、それぞれの単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩを個別にカバーする矩形領域Ａ〜Ｉは、後述する貫通版２０１（図７）の平面形状に応じた矩形領域であり、以下では「分割領域」と呼ぶ。
【００１５】
端部印刷領域Ｒｅのうち単位印刷領域ＰＦには、基板Ｐのノッチに対応するＶ字型の凹部が存在する。これらの単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩのそれぞれにつき、貫通版２０１を用いてハンダバンプの印刷を順次に行うが、その貫通版２０１の平面形状は矩形となっているために、端部印刷領域Ｒｅにおいては貫通版２０１に相当する分割領域Ｅが端部印刷領域Ｒｅをはみ出してしまう。このため、この粘性物質印刷装置１０では、基板Ｐの外形に応じた窓Ｗを有するマスキングシート１１を使用し、基板Ｐの周囲がマスキングシートで覆われた状態で貫通版２０１を基板Ｐに近接させることにより、端部印刷領域Ｒｅから貫通版２０１がはみ出した領域については、マスキングシート１１によって貫通版２０１の貫通孔を塞ぎ、それによって、貫通版２０１からの粘性物質の吐出を阻止するようになっている。
【００１６】
このような機能に対応して、この粘性物質印刷装置１０は、ほぼ水平面に沿って平坦に張られたマスキングシート１１に基板Ｐの外形と同一形状の窓Ｗを形成するくり抜き機構１８と、マスキングシート１１に対してくり抜き機構１８の反対側に設置された、くり抜いたマスキングシートを除去する機能を有するくり抜きステージ機構１９と、くり抜き機構１８よりもマスキングシート１１の送り方向の下流側に設置され、粘性物質を基板Ｐに印刷する印刷機構２０と、マスキングシート１１に対して印刷機構２０の反対側に設置された、基板Ｐとマスキングシート１１のうちその時点での使用部分とを載置して保持する印刷ステージ機構２１とを備える。なお、マスキングシート１１のたわみ防止のために、必要に応じてガイドロール１６および１７を設けてもよい。
【００１７】
粘性物質印刷装置１０は、窓Ｗを形成する前のマスキングシート１１の供給源となる送り出しロール１２と、マスキングシート１１の下流端に設置され、マスキングシート１１の回収先となる巻き取りロール１４とを備える。送り出しロール１２と巻き取りロール１４は、それぞれモータを有する送り出しロール駆動機構１３と巻き取りロール駆動機構１５とに接続され、同期して回転可能である。図９に示すように、送り出しロール駆動機構１３および巻き取りロール駆動機構１５は、他の駆動系要素とともに少なくともＣＰＵおよびメモリを備える図９の制御部２３により制御可能である。
【００１８】
ここで、マスキングシート１１の長さ方向をｘ軸、マスキングシート１１の幅方向をｙ軸、マスキングシート１１と垂直な方向をｚ軸と定める。実質的に、ｘｙ平面は水平面であり、ｚ軸は鉛直軸である。また、マスキングシート１１の送り方向は−ｘ軸方向となる。
【００１９】
次に、くり抜き機構１８について図４の断面図を参照しながら説明する。
【００２０】
くり抜き装置１８は、マスキングシート１１を、後述するくり抜きステージ１９１上に押圧する機能を有する同心の無底短軸円筒状のマスキングシート押さえ１８１および１８２と、鉛直軸Ａ１を中心としてｘｙ平面内で旋回可能なカット刃１８３とを備える。マスキングシート押さえ１８１および１８２は、カット刃１８３によるカット時にマスキングシートがたわまないように保持する機能を有する。マスキングシート押さえ１８１および１８２と、カット刃１８３とは、カット刃昇降機構１８６に接続され、ｚ軸方向に昇降可能である。さらに、カット刃１８３の旋回腕１８３ａは旋回軸１８３ｂに連結されており、この旋回腕１８３ａにはカット刃１８３の水平旋回半径を変化させる伸縮機構１８４が介挿されている。そして、モータ１８５の回転力を伝動機構１８５ａを介して旋回軸１８３ｂに与えることによって、カット刃１８３が水平旋回可能であるとともに、その旋回の途中で伸縮機構１８４を駆動することによって、図５の平面図に示すように、端部にＶ字型のノッチを持つ円形に、マスキングシート１１をくり抜くことが可能である。ここで、伸縮機構１８４、モータ１８５およびカット刃昇降機構１８６は、図９の制御部２３により制御可能である。
【００２１】
次に、くり抜きステージ機構１９について図４の断面図を参照しながら説明する。
【００２２】
くり抜きステージ機構１９は、くり抜きステージ１９１を備える。くり抜きステージ１９１は、マスキングシート１１の進行路に沿って配置されており、その上主面１９１ｓは、後記の溝１９１ａなどの部分を除いて平坦な水平面とされていることにより、マスキングシート１１をその上に載置して保持可能である。溝１９１ａは、ほぼ円環状の水平溝であるが、その一部にＶ字の屈折部を有する（図５）。そして、溝１９１ａは、くり抜きステージ１９１の上主面１９１ｓに凹設されており、溝１９１ａが囲む内側の領域には複数の吸引孔１９９が穿設されている。くり抜きステージ１９１は、くり抜きステージ昇降機構１９２によって、その上主面１９１ｓがマスキングシート１１の下面に接する保持位置αと、マスキングシート１１から下方に離間させられた退避位置βとの間で昇降可能である。吸引孔１９９は、連接された真空吸着バルブ１９３と真空ポンプ１９５とを通して外気に接続されている。また、真空リークバルブ１９４を通して外気に接続されている。ここで、真空ポンプ１９５を駆動した状態で真空吸着バルブ１９３を開くことによって、くり抜きステージ１９１の上主面１９１ｓ上にマスキングシート１１を真空吸着することができる。また、真空リークバルブ１９４を開くことによって上記の真空吸着を解除することができる。また、くり抜きステージ１９１が退避位置βに下げられた状態においてくり抜きステージ１９１の上主面１９１ｓの端部付近に位置するように、圧縮空気噴出口１９６が設置されている。圧縮空気噴出口１９６には、圧縮空気バルブ１９７と圧縮空気源１９８とが連接されている。圧縮空気バルブ１９７を開くことにより、圧縮空気噴出口１９６からほぼ水平方向にステージ１９１の上主面１９１ｓに沿って空気流１９６ａが噴出し、くり抜きステージ１９１上のＶ字型切欠を有する略円形のマスキングシート切り取り部分を吹き飛ばすことができる。ここで、図９に示すように、くり抜きステージ昇降機構１９２、真空吸着バルブ１９３、真空リークバルブ１９４および圧縮空気バルブ１９７は、図９の制御部２３により制御可能である。
【００２３】
次に、印刷機構２０について、図７の斜視図および図８の断面図を参照しながら説明する。
【００２４】
所定形状、例えば図７のように小円形とされた貫通孔２０１ｈが基板Ｐ上に作成すべき回路パターンに応じて開けられた貫通版２０１が、マスキングシート１１と平行に設置されている。貫通版２０１は、前記したような貫通孔２０１ｈが開けられた平板である。そして、該貫通版２０１は、無底函状の粘性物質バッファ容器２０２の下開放面に、着脱自在に取り付けられている。粘性物質バッファ容器２０２は、図６のようにｙ軸方向駆動機構であるｙ軸可動ステージ２０３によって支持され、ｙ軸方向に移動可能である。ｙ軸可動ステージ２０３は、ｚ軸方向駆動機構であるｚ軸可動ステージによって支持され、ｚ軸方向に移動可能である。さらに、ｚ軸可動ステージ２０４は、ｘ軸方向駆動機構であるｘ軸可動ステージ２０５によって支持され、ｘ軸方向に移動可能である。ｙ軸可動ステージ２０３、ｚ軸可動ステージ２０４およびｘ軸可動ステージ２０５により、貫通版２０１は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のいずれの方向にも移動可能である。図８に示すように、粘性物質バッファ容器２０２は、連接された窒素ガス供給バルブ２０１１とレギュレータ２０１４とを通して窒素ガス供給源２０１５に接続されている。また、粘性物質バッファ容器２０２は、窒素ガスリークバルブ２０１２を通して外気と接続されている。さらに、粘性物質バッファ容器２０２は、粘性物質供給バルブ２０１３を通して粘性物質供給源２０１６に接続されている。窒素ガス供給バルブ２０１１を開くことにより窒素ガスが粘性物質バッファ容器２０２の内部に導入され、貫通版２０１の貫通孔２０１ｈのそれぞれから粘性物質が吐出される。窒素ガスリークバルブ２０１２を開くことにより、粘性物質バッファ容器２０２の内部の圧力が大気圧まで低下し、粘性物質の吐出が停止する。粘性物質供給バルブ２０１３は、粘性物質バッファ容器２０２の内部の粘性物質量が減少した場合に随時開いて、粘性物質を補充するために用いる。ここで、図９に示すように、ｙ軸可動ステージ２０３、ｚ軸可動ステージ２０４、ｘ軸可動ステージ２０５、窒素ガス供給バルブ２０１１、窒素ガスリークバルブ２０１２、粘性物質供給バルブ２０１３およびレギュレータ２０１４は、図９の制御部２３により制御可能である。
【００２５】
次に印刷ステージ機構２１について、図８の断面図を参照しながら説明する。印刷ステージ２１１は、マスキングシート１１の進行路と平行に、略水平に設置された上主面２１１ｓを有しており、この上主面２１１ｓには基板Ｐをはめ込む円形の凹部２１１ａが形成されている。凹部内の領域には複数の吸引孔２１６が穿設されている。吸引孔２１６は、連接された真空吸着バルブ２１２および真空ポンプ２１４を通して外気と接続されている。また、吸引孔２１６は、真空リークバルブ２１３を通して外気と接続されている。ここで、真空吸着バルブ２１２を開くことによって印刷ステージ２１１上の基板Ｐを真空吸着することができる。また、真空リークバルブ２１３を開くことによって上記真空吸着を解除できる。さらに、印刷ステージ２１１は、印刷ステージ昇降機構２１５によって支持されており、ｚ軸方向に昇降可能である。ここで、印刷ステージ２１１の凹部２１１ａの深さとマスキングシート１１の厚みとの和が、基板Ｐの厚みより大きくなるよう凹部２１１ａの深さを決定している。このため、図２に示すように、基板Ｐ外の領域にある貫通孔２０１ｈ（２０１ｅ）がマスキングシート１１により塞がれるため、貫通孔２０１ｈの集合全体からの粘性物質ＡＤの吐出量が減少する。ここで、図９に示すように、真空吸着バルブ２１２、リークバルブ２１３および印刷ステージ昇降機構２１５は、制御部２３により制御することが可能である。
【００２６】
＜１．２ 第１の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の動作＞
第１の実施形態にかかる粘性物質印刷装置１０の動作について説明する。
【００２７】
まず、マスキングシート１１の送り出しロール駆動機構１３と巻き取りロール駆動機構１５が停止し、保持位置α上にあるくりぬきステージ１９１上でマスキングシート１１が静止した状態で、マスキングシート１１のくり抜き機構１８のマスキングシート押さえ１８１および１８２がカット刃１９３とともにカット刃昇降機構１８６によって押し下げられる。同時に、真空吸着バルブ１９３が開くことによって、マスキングシート１１がくり抜きステージ１９１に真空吸着される。次に、制御部２３によって制御されたモータ１８５の回転が伝動機構１８５ａを介してカット刃１８３に与えられ、カット刃１８３がマスキングシート１１に切り込んだ状態で水平面内で旋回する。このとき、基板Ｐのノッチに相当する旋回角度になると伸縮機構１８４が能動化され、旋回腕１８３ａがワンショットの収縮と伸張を行いつつカット刃１８３の旋回が行われることにより、カット刃１８３によってＶ字型のノッチがマスキングシート１１に形成される。そしてカット刃１８３が初期角度から３６０度を少し越えた角度で旋回を停止し、初期角度まで戻ると、マスキングシート１１には、基板Ｐと同一形状のＶ字型ノッチを有する略円形のくり抜き１１ｈが形成される。その後、マスキングシート押さえ１８１および１８２と、カット刃１８３とがカット刃昇降機構１８６によって引き上げられた後に、くり抜きステージ１９１上に真空吸着されている、くり抜きかれたＶ字型ノッチを有する略円形のマスキングシート切り取り部分は、くり抜きステージ１９１とともに退避位置βまで下げられる。次に真空吸着バルブ１９３が閉じられた後に真空リークバルブ１９４が開かれて切り取り部分の真空吸着が解除される。続いて、圧縮空気弁１９７が開かれ、圧縮空気吐出孔１９６から圧縮空気が吐出され、くり抜きステージ１９１上の切り取り部分が所定の回収部へと吹き飛ばされる。切り取り部分が吹き飛ばされた後、再びステージ１９１は元の保持位置αに戻り、マスキングシート１１の１回のくり抜き工程が完了する。
【００２８】
円形のくり抜きが形成されたマスキングシート１１は、印刷ステージ２１１に載置された基板Ｐとマスキングシート１１上のくり抜き１１ｈが一致する位置まで、送り出しロール駆動機構１３および巻き取りロール駆動機構１５により送られる。
【００２９】
次に、あらかじめ印刷ステージ２１１上に載置された基板Ｐが、真空吸着バルブ２１２が開くことによって印刷ステージ２１１に真空吸着される。その後に、印刷ステージ２１１が、基板Ｐが載置されている主面２１１ｓがマスキングシート１１に接する位置まで上昇し、基板Ｐがマスキングシート１１に形成されたくり抜き１１ｈにはめ込まれる。続いて、ｘ軸可動ステージ２０５およびｙ軸可動ステージ２０３により、貫通版２０１が基板Ｐ上の最初の単位印刷領域ＰＡ（図１）の鉛直上方に移動する。次に、ｚ軸可動ステージ２０４によって、貫通版２０１が基板Ｐに近接させられる。この状態で、窒素ガス供給バルブ２０１１が開かれることによって、粘性物質としてのハンダペーストが貫通版２０１の貫通孔２０１ｈから吐出され、貫通版２０１に近接している基板Ｐに粘性物質が印刷される。既述したように、この際には貫通版２０１の貫通孔２１１ｈの集合のうち基板Ｐの周囲に位置する貫通孔２１１ｅ（図２）は、マスキングシート１１によって塞がれるため、貫通孔２１１ｅから粘着物質が吐出することはない。また、マスキングシート１１の上面が貫通版２０１の下面よりも若干、上方に突出した状態で貫通版２０１が下降しており、マスキングシート１１として変形性（塑性）または弾性を有する樹脂シートなどを用いることにより、マスキングシート１１の上面が貫通孔２１１ｅを確実に塞ぐことができる。貫通版２０１が、ｚ軸可動ステージ２０４によって上昇し、基板Ｐから貫通版２０１が離間させられる。
【００３０】
次に図７のｘ軸可動ステージ２０５が単位印刷領域の一辺の長さに相当する距離だけ移動し、貫通版２０１が次の単位印刷領域ＰＢ（図１）に対向する位置まで貫通版２０１が水平移動する。そしてこの状態で上記の最初の単位印刷領域Ａど同様の動作が実行される。このような処理を、ｘ軸可動ステージ２０５およびｙ軸可動ステージ２０３を間欠的に駆動しつつ繰り返すことにより、すべての単位印刷領域Ａ〜Ｉについての粘着物質の印刷が完了する。
【００３１】
このうち中央印刷領域Ｒｃ（単位印刷領域ＰＥ）についてはその全域が貫通版２０１のパターンに従って印刷対象となるが、端部印刷領域Ｒｅ（単位印刷領域ＰＡ〜ＰＤ、ＰＦ〜ＰＩ）のそれぞれについては、それに対して貫通版２１により粘着物質の印刷を行うときに、基板Ｐからはみ出した貫通孔２０１ｅがマスキングシート１１によって塞がれることは、最初の単位印刷領域ＰＡと同様である。ただし、貫通孔２０１ｈの集合のうちどれが塞がれるかは、単位印刷領域ＰＡ〜ＰＤ、ＰＦ〜ＰＩごとに異なる。
【００３２】
このようにしてすべての単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩの印刷が終了した後、印刷ステージ昇降機構２１５によりステージ２１１が下降し、基板Ｐがマスキングシート上のくり抜き１１ｈからはずされる。その後に、送り出しロールの駆動機構１３と巻き取りロールの駆動機構１５により、送り出しロール１２と巻き取りロール１４が回転して、マスキングシート１１が、くり抜きステージ機構１９と印刷機構２０とのそれぞれの中心間距離（この距離は基板Ｐの直径よりも大きい）だけ進行し、マスキングシート１１のうち使用済の部分が巻き取りロールに巻き取られる。また、真空吸着バルブ２１２が閉じて真空リークバルブ２１３が開かれることによりステージ２２１により基板Ｐの真空吸着が解除される。基板Ｐはステージ２２１からマニュアルまたは自動機によって取り外され、所定の位置に載置される。この載置位置において、基板Ｐ上に印刷された粘性物質が乾燥される。
【００３３】
次以後の基板についても、以上の処理と同様の処理が行われる。このため、マスキングシート１１のうち新たな部分が各基板への印刷におけるマスクとして使用されることになり、貫通孔２１１ｅ内の粘着物質がマスキングシート１１の表面に触れることによって若干の粘着物質がマスキングシート１１の表面を汚染しても、その使用済の部分が次以後の基板の印刷に影響を及ぼすことがない。
【００３４】
＜２．１ 第２の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の構成＞
図１０は、第２の実施形態にかかる粘性物質印刷装置３０の要部構成を示す全体斜視図である。
【００３５】
粘性物質印刷装置３０は、第１の実施形態と同様に、端部にＶ字型のノッチを持つ円形の半導体基板上にＳｎ−Ａｇ系のハンダペーストを印刷してフリップチップ接合用のハンダバンプを形成する装置であるが、マスキングシートを使用せず、単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩのそれぞれの輪郭形状に合致したパターンで貫通孔が分布した複数の貫通版を使い分ける。
【００３６】
この粘性物質印刷装置３０は、基板Ｐを載置する印刷ステージ３１を備える。ここで、印刷ステージ３１は水平ｘｙ方向に平行な上面を持ち、印刷ステージ昇降機構３２によって支持されているため、鉛直ｚ軸方向に昇降可能である。印刷ステージ昇降機構３２はモータ内蔵の印刷ステージ回転機構３３によって支持されているため、印刷ステージ３１はｘｙ平面内で回転可能である。また、印刷ステージ回転機構３３はｘ軸方向駆動機構であるｘ軸可動ステージ３４上に支持されているため、印刷ステージ３１はｘ軸方向に可動であるとともに、ｘ軸可動ステージ３４はｙ軸方向駆動機構であるｙ軸可動ステージ３５上に支持されているため、印刷ステージ３１はｙ軸方向に可動である。
【００３７】
さらに、粘性物質印刷装置３０は、互いに異なる貫通孔分布パターンを持つ３種類の貫通版ブロック３６、３７および３８を備える。貫通版ブロック３６、３７および３８は、それぞれ腕３６ａ、３７ａおよび３８ａによって貫通版ブロック回転機構３９の旋回軸３９ａに連結され、ｘｙ平面内で旋回することができる。腕３６ａ、３７ａおよび３８ａは同一の長さを持っており、１２０度の角度で等角配置されている。また、これらの貫通版３６１、３７１および３８１は、その貫通孔３０１ｈの空間分布パターン以外については同一の外形を有しており、軸３９ａまわりに回転対称となる向きで腕３６ａ、３７ａおよび３８ａの先端付近に取り付けられている。
【００３８】
したがって、旋回軸３９ａまわりにこれらの腕３６ａ、３７ａおよび３８ａを一体的に旋回させることにより、印刷位置すなわち図１０の貫通版ブロック３６の位置に貫通版ブロック３６、３７および３８のうちの任意のひとつを選択的に移動可能である。ここで、図１３に示すように、印刷ステージ昇降機構３２、印刷ステージ回転機構３３、ｘ軸可動ステージ３４、ｙ軸可動ステージ３５および貫通版ブロック回転機構３９は、少なくともＣＰＵおよびメモリを備える制御部４２により制御可能である。
【００３９】
次に、貫通版ブロック３６、３７および３８の詳細について、図１１の断面図を参照しながら説明する。
【００４０】
第１の貫通版ブロック３６は、印刷ステージ３１と平行な第１の貫通版３６１を有しており、この第１の貫通版３６１は、図１２（ａ）に示すように、小円形とされた貫通孔３０１ｈが第１のパターン領域（扇形領域）内に開けられている。この扇形領域は、基板Ｐの主面のうち端部印刷領域Ｒｅの第１のグループつまり単位印刷領域ＰＡ、ＰＣ、ＰＧおよびＰＩ（図１）に対応した形状となっている。この第１の貫通版３６１は、無底函状の粘性物質バッファ容器３６２の下開放面に、着脱自在に取り付けられている。粘性物質バッファ容器３６２は、第１の実施形態の粘性物質バッファ容器２０２（図８）と同様に、窒素ガス供給バルブ３６３、窒素ガスリークバルブ３６４、粘性物質供給バルブ３６５、レギュレータ３０、窒素ガス供給源３９および粘性物質供給源４０に接続されている。
【００４１】
また、第２の貫通版ブロック３７は第２の貫通版３７１を有しており、この第２の貫通版３７１は、図１２（ｂ）に示すように、貫通孔３０１ｈが第２のパターン領域（円弧と矩形との結合領域）内に開けられている。この矩形領域は、基板Ｐの主面のうち端部印刷領域Ｒｅの第２のグループつまり単位印刷領域ＰＢ、ＰＤ、ＰＦおよびＰＨ（図１）に対応した形状となっている。この第２の貫通版３７１は、無底函状の粘性物質バッファ容器３７２の下開放面に、着脱自在に取り付けられており、粘性物質バッファ容器３７２は、窒素ガス供給バルブ３７３、窒素ガスリークバルブ３７４、粘性物質供給バルブ３７５、レギュレータ３０、窒素ガス供給源３９および粘性物質供給源４０に接続されている。
【００４２】
さらに、第３の貫通版ブロック３８は第３の貫通版３８１を有しており、この第３の貫通版３８１は、図１２（ｃ）に示すように、貫通孔３０１ｈが第３のパターン領域（矩形領域）内に空間分布している。この領域は、基板Ｐの主面のうち中央印刷領域Ｒｃつまり単位印刷領域ＰＥ（図１）に対応した形状となっている。この第３の貫通版３８１は、無底函状の粘性物質バッファ容器３８２の下開放面に、着脱自在に取り付けられており、粘性物質バッファ容器３８２は、窒素ガス供給バルブ３８３、窒素ガスリークバルブ３８４、レギュレータ３０、窒素ガス供給源３９、粘性物質供給バルブ３８５および粘性物質供給源４０に接続されている。
【００４３】
次に印刷ステージ３１の詳細について、図１１の断面図を参照しながら説明する。
【００４４】
印刷ステージ３１には、図１１の断面図に示すとおり、第１の実施形態の印刷ステージ２１１（図８）と同様に、基板Ｐをはめ込むことができる凹部３１ａが形成されており、凹部３１ａ内の領域には複数の吸引孔３１４が穿設されている。第１の実施形態の印刷ステージ２１１と同様に、吸引孔３１４には、真空吸着バルブ３１１、真空リークバルブ３１２および真空ポンプ３１３が接続されている。
【００４５】
図１３に示すように、真空吸着バルブ３１１、真空リークバルブ３１２、窒素ガス供給バルブ３６３、窒素ガスリークバルブ３６４、粘性物質供給バルブ３６５、窒素ガス供給バルブ３７３、窒素ガスリークバルブ３７４、粘性物質供給バルブ３７５、窒素ガス供給バルブ３８３、窒素ガスリークバルブ３８４、粘性物質供給バルブ３８５およびレギュレータ３０は、制御部４１により制御可能である。
【００４６】
＜２．２ 第２の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の動作＞
粘性物質印刷装置３０の動作について説明する。
【００４７】
まず、真空吸引バルブ３１１が開かれ、あらかじめ載置された基板Ｐが印刷ステージ３１に固定される。
【００４８】
次に、単位印刷領域ＰＡ、ＰＣ、ＰＧおよびＰＩの印刷が以下の（１）から（９）に示す手順で行われる。
【００４９】
（１）まず、貫通版ブロック回転機構３９により、基板Ｐの単位印刷領域ＰＡに対応した第１の貫通版ブロック３６が印刷位置（図１０における貫通版ブロック３６の位置）に移動する。
【００５０】
（２）印刷ステージ回転機構３３、ｘ軸可動ステージ３４およびｙ軸可動ステージ３５により、ステージ３１がｘｙ平面内で移動および回転し、単位印刷領域ＰＡが第１の貫通版３６１の鉛直下方へ移動する。
【００５１】
（３）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が上昇し、第１の貫通版３６１と基板Ｐの分割領域Ａとが近接させられる。
【００５２】
（４）窒素ガス供給バルブ３６３が開くことにより、第１の貫通版３６１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＡにバンプパターンが印刷される。
【００５３】
（５）窒素ガス供給バルブ３６３が閉じ窒素ガスリークバルブ３６４が開くことにより、第１の貫通版３６１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質の吐出が終了する。
【００５４】
（６）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が下降し、第１の貫通版３６１と基板Ｐとが離間させられる。
【００５５】
（７）印刷ステージ回転機構３３により、ステージ３１が上方から見て時計まわりに９０°回転し、（３）から（６）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＧへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００５６】
（８）さらに、印刷ステージ回転機構３３により、ステージ３１が時計まわりに９０°回転し、（３）から（６）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＩへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００５７】
（９）さらに、印刷ステージ回転機構３３により、ステージ３１が時計まわりに９０°回転し、（３）から（６）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＣへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００５８】
続いて、単位印刷領域ＰＤ、ＰＢ、ＰＦおよびＰＨの印刷が以下の（１０）から（１８）に示す手順で行われる。
【００５９】
（１０）まず、貫通版ブロック回転機構３９により、基板Ｐの単位印刷領域ＰＤに対応した第２の貫通版ブロック３７が印刷位置に移動する。
【００６０】
（１１）ｘ軸可動ステージ３４およびｙ軸可動ステージ３５により、ステージ３１がｘｙ平面内で移動し、単位印刷領域ＰＤが第２の貫通版３７１の鉛直下方へ移動する。
【００６１】
（１２）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が上昇し、第２の貫通版３７１と基板Ｐの分割領域Ｄとが近接させられる。
【００６２】
（１３）窒素ガス供給バルブ３７３が開くことにより、第２の貫通版３７１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＤにバンプパターンが印刷される。
【００６３】
（１４）窒素ガス供給バルブ３７３が閉じ窒素ガスリークバルブ３７４が開くことにより、第２の貫通版３７１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質の吐出が終了する。
【００６４】
（１５）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が下降し、第２の貫通版３７１と基板Ｐとが離間させられる。
【００６５】
（１６）印刷ステージ回転機構３３により、ステージが上方から見て時計まわりに９０°回転し、（１２）から（１５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＨへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００６６】
（１７）さらに、印刷ステージ回転機構３３により、ステージが上方から見て時計まわりに９０°回転し、（１２）から（１５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＦへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００６７】
（１８）さらに、印刷ステージ回転機構３３により、ステージが上方から見て時計まわりに９０°回転し、（１２）から（１５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＢへのバンプパターンの印刷が行われる。
【００６８】
次に、単位印刷領域ＰＥの印刷が以下の（１９）から（２４）に示す手順で行われる。
【００６９】
（１９）貫通版ブロック回転機構３９により、基板Ｐの単位印刷領域ＰＥに対応した第３の貫通版ブロック３８が印刷位置に移動する。
【００７０】
（２０）ｘ軸可動ステージ３４およびｙ軸可動ステージ３５により、ステージ３１がｘｙ平面内で移動し、単位印刷領域ＰＥが第３の貫通版３８１の鉛直下方へ移動する。
【００７１】
（２１）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が上昇し、第３の貫通版３８１と基板Ｐとが近接させられる。
【００７２】
（２２）窒素ガス供給バルブ３８３が開くことにより、第３の貫通版３８１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＥにバンプパターンが印刷される。
【００７３】
（２３）窒素ガス供給バルブ３８３が閉じ窒素ガスリークバルブ３８４が開くことにより、第３の貫通版３８１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質の吐出が終了する。
【００７４】
（２４）印刷ステージ昇降機構３２により、ステージ３１が下降し、第３の貫通版３８１と基板Ｐが離間させられる。
【００７５】
最後に、真空吸着バルブ３１１を閉じ真空リークバルブ３１２を開くことにより、印刷ステージ３１の真空吸着を解除して基板Ｐへの粘性物質印刷は終了する。
【００７６】
本実施形態では、単位印刷領域の外形のバリエーションにあわせた複数の貫通版を準備し、その中から単位印刷領域の印刷に使用する貫通版を選択するため、基板Ｐ外の領域への粘性物質吐出量が減少し、粘性物質の無駄が減少する。これにより、粘性物質による貫通版の汚染が減少し、印刷均一性が向上する。
【００７７】
なお、この第２実施形態では基板Ｐの端部に設けられたＶ字型のノッチ部分には粘性物質の吐出が行われるが、ノッチ部分の面積は基板全体の面積より極めて小さいため、従来技術と比較すれば粘性物質の使用量を大幅に削減することが可能である。
【００７８】
また、Ｖ字型のノッチ部分を含む単位印刷領域ＰＤに対応した、ノッチ部分に貫通孔を有しない第４の貫通版を別途準備しておけば、粘性物質の無駄をさらに削減することも可能である。
【００７９】
＜３．１ 第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の構成＞
図１４は、第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置５０の要部構成を示す全体斜視図である。
【００８０】
粘性物質印刷装置５０は、第２の実施形態と同様に、端部にＶ字型のノッチを持つ円形の半導体基板Ｐ上にＳｎ−Ａｇ系のハンダペーストを印刷してフリップチップ接合用のハンダバンプを形成する装置である。
【００８１】
粘性物質印刷装置５０は、基板Ｐを載置する印刷ステージ５１を備える。ここで、印刷ステージ５１は水平ｘｙ方向に平行な上面を持ち、印刷ステージ昇降機構５２によって支持されているため、鉛直ｚ軸方向に昇降可能である。
【００８２】
印刷ステージ昇降機構５２は、印刷ステージ回転機構５３によって支持されているため、印刷ステージ５１はｘｙ平面内で回転可能である。そして、印刷ステージ回転機構５３は、ｘ軸方向駆動機構であるｘ軸可動ステージ５４上に支持されているため、印刷ステージ５１はｘ軸方向に可動である。
【００８３】
さらに、粘性物質印刷装置５０は、お互いに異なる貫通孔分布パターンを持つ３種類の貫通版ブロック５５、５６および５７を備える。貫通版ブロック５５、５６および５７は、それぞれ支持腕５５ａ、５６ａおよび５７ａによって固定されている。貫通版ブロック５５、５６および５７は、ステージ５１がｘ軸方向に移動することによって、基板Ｐの単位印刷領域ＰＡ，ＰＤおよびＰＥの鉛直上方に相対させることができるｙ軸位置に設置してある。また、貫通版ブロック５５、５６および５７は、ｘ軸方向には、ステージ５１の鉛直上方に複数の貫通版ブロックが同時に対向することがないような距離を隔てて設置してある。
【００８４】
次に貫通版ブロック５５、５６および５７の詳細について図１５の断面図を参照しながら説明する。
【００８５】
第１の貫通版ブロック５５は、印刷ステージ５１と平行な第１の貫通版３６１を有しており、この第１の貫通版３６１は、図１２（ａ）に示すように、小円形とされた貫通孔３０１ｈが第１のパターン領域（扇形領域）内に空間分布している。この扇形領域は、基板Ｐの主面のうち端部印刷領域Ｒｅの第１のグループつまり単位印刷領域ＰＡ、ＰＣ、ＰＧおよびＰＩ（図１）に対応した形状となっている。この第１の貫通版３６１は、無底函状の粘性物質バッファ容器５５２の下開放面に、着脱自在に取り付けられている。粘性物質バッファ容器５５２は、第１の実施形態の粘性物質バッファ容器２０２（図８）と同様に、窒素ガス供給バルブ５５３と、窒素ガスリークバルブ５５４、粘性物質供給バルブ５５５、ギュレータ５８、窒素ガス供給源５９およ粘性物質供給源６０に接続されている。
【００８６】
第２の貫通版ブロック５６は第２の貫通版３７１を有しており、この第２の貫通版３７１は、図１２（ｂ）に示すように、貫通孔３０１ｈが第２のパターン領域（円弧と矩形との結合領域）内に空間分布している。この矩形領域は、基板Ｐの主面のうち端部印刷領域Ｒｅの第２のグループつまり単位印刷領域ＰＢ、ＰＤ、ＰＦおよびＰＨ（図１）に対応した形状となっている。この第２の貫通版３７２は、無底函状の粘性物質バッファ容器５６２の下開放面に、着脱自在に取り付けられている。また、第１の実施形態の粘性物質バッファ容器２０２（図８）と同様に、窒素ガス供給バルブ５６３と、窒素ガスリークバルブ５６４、粘性物質供給バルブ５６５、レギュレータ５８、窒素ガス供給源５９およ粘性物質供給源６０に接続されている。
【００８７】
第３の貫通版ブロックは第３の貫通版３８１を有しており、この第３の貫通版３８１は、図１２（ｃ）に示すように、貫通孔３０１ｈが第３のパターン領域（矩形領域）内に空間分布している。この領域は、基板Ｐの主面のうち中央印刷領域Ｒｃつまり単位印刷領域ＰＥ（図１）に対応した形状となっている。この第３の貫通版３８２は、無底函状の粘性物質バッファ容器５７２の下開放面に、着脱自在に取り付けられている。また、第１の実施形態の粘性物質バッファ容器２０２（図８）と同様に、窒素ガス供給バルブ５７３と、窒素ガスリークバルブ５７４、粘性物質供給バルブ５７５、レギュレータ５８、窒素ガス供給源５９およ粘性物質供給源６０に接続されている。
【００８８】
次に、印刷ステージ５１の詳細について、図１５の断面図を参照しながら説明する。
【００８９】
印刷ステージ５１には、図１５の断面図に示すとおり、第１の実施形態の印刷ステージ２１１（図８）と同様に、基板Ｐをはめ込むことができる凹部５１ａが形成されており、凹部５１ａ内の領域には複数の吸引孔５１４が穿設されている。第１の実施形態の印刷ステージ２１１と同様に、吸引孔５１４には、真空吸着バルブ５１１、真空リークバルブ５１２および真空ポンプ５１３が接続されている。
【００９０】
図１６に示すように、真空吸着バルブ５１１、真空リークバルブ５１２、窒素ガス供給バルブ５５３、窒素ガスリークバルブ５５４、粘性物質供給バルブ５５５、窒素ガス供給バルブ５６３、窒素ガスリークバルブ５６４、粘性物質供給バルブ５６５、窒素ガス供給バルブ５７３、窒素ガスリークバルブ５７４、粘性物質供給バルブ５７５およびレギュレータ５８は、制御部６１により制御可能である。
【００９１】
＜３．２ 第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の動作＞
粘性物質印刷装置５０の動作について説明する。
【００９２】
まず、真空吸引バルブ５１１が開かれ、あらかじめ載置された基板Ｐが印刷ステージ５１に固定される。
【００９３】
次に、単位印刷領域ＰＡ、ＰＧ、ＰＩおよびＰＣの印刷が以下の（１）から（８）に示す手順で行われる。
【００９４】
（１）印刷ステージ回転機構５３およびｘ軸可動ステージ５４により、ステージ５１がｘｙ平面内で移動および回転し、単位印刷領域ＰＡが第１の貫通版３６１の鉛直下方へ移動する。
【００９５】
（２）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が上昇し第１の貫通版３６１と基板Ｐの分割領域Ａとが近接させられる。
【００９６】
（３）窒素ガス供給バルブ５５３が開くことにより、第１の貫通版３６１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＡにバンプパターンが印刷される。
【００９７】
（４）窒素ガス供給バルブ５５３が閉じ窒素ガスリークバルブ５５４が開くことにより、第１の貫通版３６１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質吐出が終了する。
【００９８】
（５）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が下降し、基板Ｐと貫通版５５１とが離間させられる。
【００９９】
（６）ステージ５１が上方から見て時計まわりに９０°回転し、（２）から（５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＧへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１００】
（７）さらに、ステージ５１が時計まわりに９０°回転し、（２）から（５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＩへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１０１】
（８）さらに、ステージが時計まわりに９０°回転し、（２）から（５）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＣへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１０２】
続いて、単位印刷領域ＰＢ、ＰＤ、ＰＨおよびＰＦの印刷が以下の（９）から（１６）に示す手順で行われる。
【０１０３】
（９）ｘ軸可動ステージ５４により、ステージ５１がｘ軸方向に移動し、単位印刷領域ＰＢが第２の貫通版３７１の鉛直下方へ移動する。
【０１０４】
（１０）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が上昇し、第２の貫通版３７１と基板Ｐの分割領域Ｂとが近接させられる。
【０１０５】
（１１）窒素ガス供給バルブ５６３が開くことにより、第２の貫通版３７１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＢにバンプのパターンが印刷される。
【０１０６】
（１２）窒素ガス供給バルブ５６３が閉じ窒素ガスリークバルブ５６４が開くことにより、第２の貫通版３７１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質吐出が終了する。
【０１０７】
（１３）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が下降し、貫通版５６１と基板Ｐとが離間させられる。
【０１０８】
（１４）印刷ステージ回転機構５３により、ステージが上方から見て時計まわりに９０°回転し、（１０）から（１３）までの工程が繰り返され、それによって単位印刷領域ＰＤへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１０９】
（１５）さらに、ステージが時計まわりに９０°回転し、（１０）から（１３）までの工程が繰り返されれ、それによって単位印刷領域ＰＨへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１１０】
（１６）さらに、ステージが時計まわりに９０°回転し、（１０）から（１３）までの工程が繰り返されれ、それによって単位印刷領域ＰＦへのバンプパターンの印刷が行われる。
【０１１１】
次に、単位印刷領域ＰＥの印刷が以下の（１７）から（２１）に示す手順で行われる。
【０１１２】
（１７）ｘ軸可動ステージ５４により、ステージ５１がｘ軸方向に移動し、単位印刷領域ＰＥが第３の貫通版３８１の鉛直下方へ移動する。
【０１１３】
（１８）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が上昇し第３の貫通版３８１と基板Ｐの分割領域Ｅとが近接させられる。
【０１１４】
（１９）窒素ガス供給バルブ５７３が開くことにより、第３の貫通版３８１の貫通穴３０１ｈから粘性物質が基板Ｐに吐出され、単位印刷領域ＰＥにバンプパターンが印刷される。
【０１１５】
（２０）窒素ガス供給バルブ５７３が閉じ窒素ガスリークバルブ５７４が開くことにより、第３の貫通版３８１の貫通穴３０１ｈからの粘性物質吐出が終了する。
【０１１６】
（２１）印刷ステージ昇降機構５２により、ステージ５１が下降し、貫通版３８１と基板Ｐとが離間させられる。
【０１１７】
最後に、真空吸引バルブ５１２を閉じ真空リークバルブ５１１を開くことにより、印刷ステージ５１の真空吸着を解除して、基板Ｐへの粘性物質印刷は終了する。
【０１１８】
本実施形態では、単位印刷領域の外形にあわせた複数の貫通版を準備し、その中から単位印刷領域の印刷に使用する貫通版を選択するため、基板Ｐ外の領域への粘性物質吐出量が減少し、粘性物質の無駄が減少する。これにより、粘性物質による貫通版の汚染が減少し、印刷均一性が向上する。
【０１１９】
なお、この第３実施形態でも、基板Ｐの端部に設けられたＶ字型のノッチ部分には粘性物質の吐出が行われるが、ノッチ部分の面積は基板全体の面積より極めて小さいため、従来技術と比較すれば粘性物質の使用量を大幅に削減することが可能である。
【０１２０】
また、第２実施形態において指摘したと同様に、Ｖ字型のノッチ部分を含む単位印刷領域ＰＤに対応した、ノッチ部分に貫通孔を有しない第４の貫通版を準備しておけば、粘性物質の無駄をさらに削減することも可能である。
【０１２１】
＜４ 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されることなく、さまざまに変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、半導体基板にＳｎ−Ａｇ系のハンダペーストを印刷する例を開示したが、基板は、プリント基板、液晶表示用ガラス基板ありはプラズマディスプレイ用ガラス基板でもよく、その形状は円形、矩形（角型）を含む種々の形状であってもよい。また、粘性物質はＳｎ−Ｐｂ系のハンダペースト、プラズマディスプレイ用蛍光体、レジストあるいは接着剤等であってもよい。
【０１２２】
また、上記実施の形態においては、貫通版から粘性物質を吐出させる方法として、窒素ガスによる加圧を開示したが、吐出方法はこれに限定されるものではなく、他のガスによる加圧やスキージによってでもよい。
【０１２３】
また、上記実施の形態においては、基板の形状がＶ字型のノッチを持つ円形であったが、他の形状、例えばオリフラを持つ円形の場合にも本発明は適用可能である。
【０１２４】
また、上記実施の形態においては、マスキングシートのくり抜きに可動のカット刃を用いたが、金型による打ち抜き等の手段でくり抜きを行ってもよい。
【０１２５】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１ないし請求項５の発明によれば、複数の単位印刷領域のうち基板の外縁部付近に存在する端部印刷領域については、貫通版において、端部印刷領域からはみ出した部分からの粘性物質の吐出がマスクによって阻止される。このため、粘性物質吐出量が減少するので、粘性物質の無駄を減少させることができるとともに、粘性物質による版の汚染を減少させ、印刷均一性を向上させることができる。
【０１２６】
特に、請求項２の発明によれば、基板よりもマスクの方が貫通版に近接しているので、印刷を行なうべき領域の外側に存在する貫通孔の開口部を確実に塞ぐことができ、効果的に粘性物質吐出量を減少させることができる。
【０１２７】
また、請求項３の発明によれば、マスクがシートであるので、供給および回収が容易である。
【０１２８】
また、請求項６の発明によれば、単位印刷領域の輪郭形状に合わせて準備された複数の貫通版の中から、それぞれの単位印刷領域の印刷に使用する貫通版を選択して使用するため、基板外の領域への粘性物質吐出量が減少し、粘性物質の無駄が減少するので、粘性物質による版の汚染を減少させ、印刷均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】端部にＶ字型のノッチを有する基板の印刷対象領域を単位印刷領域ＰＡ〜ＰＩへ分割する方法を示す図である。
【図２】マスキングシートにより、基板外の領域への粘性物質吐出量が減少したことを示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の要部構成を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態にかかるマスキングシートの打ち抜き機構の概略を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態にかかるマスキングシートの打ち抜き機構およびステージの概略を示す平面図である。
【図６】第１の実施形態にかかる印刷機構の概略を示す斜視図である。
【図７】第１の実施形態にかかる貫通版の貫通孔の空間分布を示す図である。
【図８】第１の実施形態にかかる印刷装置およびステージの概略を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態にかかる制御系を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の概略を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の概略を示す断面図である。
【図１２】第２および第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置に使われる貫通版の貫通孔の空間分布を示す図である。
【図１３】第２の実施形態にかかる制御系を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の概略を示す斜視図である。
【図１５】第３の実施形態にかかる粘性物質印刷装置の概略を示す断面図である。
【図１６】第３の実施形態にかかる制御系を示すブロック図である。
【図１７】従来技術において、端部にＶ字型のノッチを有する基板の印刷対象領域を印刷領域Ａ〜Ｉへ分割する方法を示す図である。
【図１８】従来技術において、基板外の領域へ粘性物質が吐出された状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｐ 基板
ＰＡ〜ＰＩ 単位印刷領域
Ｒｃ 中央印刷領域
Ｒｅ 端部印刷領域
１１ マスキングシート
１８ くり抜き機構
１９ くり抜きステージ機構
２０ 印刷機構
２１ 印刷ステージ機構
３１ 印刷ステージ
３２ 印刷ステージ昇降機構
３３ 印刷ステージ回転機構
３４ ｘ軸可動ステージ
３５ ｙ軸可動ステージ
３６、３７、３８ 貫通版ブロック
５１ 印刷ステージ
５２ 印刷ステージ昇降機構
５３ 印刷ステージ回転機構
５４ ｘ軸可動ステージ
５５、５６、５７ 貫通版ブロック
２０１ 貫通版
２０１ｈ 貫通孔
３０１ｈ 貫通孔
３６１ 貫通版
３７１ 貫通版
３８１ 貫通版[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a viscous material printing apparatus that prints a viscous material such as solder paste on a substrate such as a semiconductor substrate or a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, printing using a penetrating plate has been used as a method for printing a viscous substance such as solder paste on a substrate such as a semiconductor substrate or a printed substrate. In this method, after supplying a viscous material on a through plate having a through hole having a predetermined shape, the viscous material is pressurized to discharge the viscous material from the through hole, so that the substrate close to the through plate is applied. This is a method for printing a viscous substance. When a viscous material is applied to a large area substrate by this method, a stepper method may be used in which a viscous material is printed on the substrate divided into multiple times using a small area penetrating plate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the substrate for viscous material printing is circular and the plate shape of the penetrating plate is rectangular, in stepper printing, the printing of the penetrating plate is also applied to the region that does not require printing outside the substrate. A viscous substance is discharged from the through hole. For example, as shown in FIG. 17, when a circular substrate P having a V-shaped notch at the end is divided into 9 regions A to I and printed by the stepper method, printing is unnecessary in regions other than E. The viscous material is also discharged from the through hole of the through plate to the hatched portion. in this case,
(1) As shown in FIG. 18, more viscous material 5 is discharged from the through hole 4 of the through plate 2 in the outer region of the substrate 1 than the through hole 3 of the through plate 2 in the inner region of the substrate P. And waste of viscous material occurs
(2) Viscous substances discharged to areas that do not require printing contaminate the penetrating plate and adversely affect next printing.
(3) Problems have arisen such that the amount of viscous material to be printed is uneven depending on the location.
[0004]
The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a viscous material printing apparatus with less waste of viscous material, less contamination of the plate with the viscous material, and excellent printing uniformity. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a viscous material printing apparatus for printing a pattern of a viscous material on each of a plurality of unit printing regions defined on a substrate, A through plate in which through holes are arranged in a predetermined pattern And a viscous material printing means capable of printing the pattern on each unit printing area of the substrate by discharging the viscous material onto the substrate through the through hole, and a mask having a window corresponding to the outer shape of the substrate Holding and positioning the substrate around the substrate, advancing and retreating driving means for relatively advancing and retreating the substrate and the viscous material printing means, and the advancing / retreating drive with the window positioned on the substrate Control means for causing the penetrating plate to sequentially approach each unit printing area of the substrate by means and discharging the viscous substance from the penetrating plate.
[0006]
The invention of claim 2 is the viscous substance printing apparatus according to the invention of claim 1, wherein the mask holding means is configured such that the surface of the mask is higher than the surface of the substrate in the direction toward the through plate. Hold in position and print Urine It is characterized by.
[0007]
The invention according to claim 3 is the viscous material printing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the mask is a sheet, and each time a substrate to be printed is replaced, a different part of the sheet The windows formed in the above are used sequentially.
[0008]
The invention of claim 4 is the viscous substance printing apparatus according to claim 3, wherein the sheet supply means for supplying the sheet before the window is formed in a predetermined direction, and the predetermined direction. A window forming unit that is disposed upstream of the viscous material printing unit and that sequentially forms the windows in the sheet supplied from the sheet supply unit; With A portion of the sheet in which the window is formed is sequentially given to and held by the mask holding unit, and each time the printing on the substrate is completed by the viscous material printing unit, the sheet is Predetermined It is characterized by advancing in the direction.
[0009]
The invention of claim 5 is the viscous material printing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the substrate is a circular substrate having a notch formed therein, while the pattern is rectangular. And the entire print target range of the substrate is divided into a matrix, so that the region on the center side of the substrate among the plurality of unit print regions is rectangular, while the end region is non-rectangular. The window is a circular window having a notch corresponding to the notch.
[0010]
The invention of claim 6 is a viscous material printing apparatus that prints a viscous material pattern on each of a plurality of unit printing regions defined on a substrate, Multiple through plates with through holes distributed in multiple different patterns For each of the plurality of unit print areas, A through plate having a distribution pattern that matches the contour shape of the unit print area is selected from the plurality of through plates. Through plate selection means, advance / retreat driving means for relatively moving the selected through plate and the substrate relative to each other, and a through plate selected for each of the plurality of unit print areas sequentially. And a control means for causing the viscous material to be discharged to the unit printing area through the selected through plate and the substrate is a circular substrate on which a notch is formed. The entire print target range of the substrate is divided into a matrix, so that the region on the center side of the substrate among the plurality of unit print regions is rectangular, and the plurality of patterns are: It includes at least a rectangular pattern and an incomplete rectangular pattern obtained by cutting a part of the rectangle with an arc.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<1.1 Configuration of Viscous Material Printing Apparatus According to First Embodiment>
FIG. 3 is an overall perspective view showing the main configuration of the viscous material printing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. The viscous substance printing apparatus 10 has a plurality of units obtained by dividing the main surface of a circular semiconductor substrate P having a V-shaped notch at the end portion shown in FIG. This is an apparatus for forming a pattern PT of solder bumps BP for flip-chip bonding by pattern-printing Sn-Ag solder paste on each of the printing areas PA to PI. Among these unit print areas PA to PI divided into a matrix (a grid pattern), the unit print area PE in the center of the substrate P is rectangular, and other unit prints near the end of the substrate P The areas PA to PD and PF to PI have an incomplete rectangular pattern in which a rectangle is cut out by an arc. Hereinafter, the former will be referred to as “central printing region Rc” and the latter will be referred to as “edge printing region Re”. Further, the rectangular areas A to I that individually cover the unit printing areas PA to PI are rectangular areas corresponding to the planar shape of a penetrating plate 201 (FIG. 7) described later, and are hereinafter referred to as “divided areas”. .
[0015]
A V-shaped recess corresponding to the notch of the substrate P exists in the unit print area PF in the end print area Re. For each of these unit printing areas PA to PI, solder bumps are sequentially printed using the penetrating plate 201. However, since the planar shape of the penetrating plate 201 is rectangular, in the end printing region Re, The divided area E corresponding to the through plate 201 protrudes from the edge print area Re. Therefore, in this viscous material printing apparatus 10, the masking sheet 11 having the window W corresponding to the outer shape of the substrate P is used, and the penetrating plate 201 is brought close to the substrate P in a state where the periphery of the substrate P is covered with the masking sheet. As a result, in the region where the through plate 201 protrudes from the end printing region Re, the through hole of the through plate 201 is blocked by the masking sheet 11, thereby preventing the discharge of the viscous material from the through plate 201. It has become.
[0016]
Corresponding to such a function, the viscous material printing apparatus 10 includes a masking mechanism 18 that forms a window W having the same shape as the outer shape of the substrate P on a masking sheet 11 stretched flat substantially along a horizontal plane, and a masking mechanism 18. A cut-out stage mechanism 19 having a function of removing the cut-out masking sheet, which is installed on the opposite side of the cut-out mechanism 18 with respect to the sheet 11, and a downstream side of the cut-out mechanism 18 in the feeding direction of the masking sheet 11, The printing mechanism 20 that prints the viscous material on the substrate P, and the substrate P and the portion of the masking sheet 11 that is used at that time, which are installed on the opposite side of the printing mechanism 20 with respect to the masking sheet 11, are placed. And a printing stage mechanism 21 for holding. In order to prevent the masking sheet 11 from being bent, guide rolls 16 and 17 may be provided as necessary.
[0017]
The viscous material printing apparatus 10 includes a delivery roll 12 that is a supply source of the masking sheet 11 before forming the window W, a winding roll 14 that is installed at the downstream end of the masking sheet 11 and serves as a collection destination of the masking sheet 11, Is provided. The delivery roll 12 and the take-up roll 14 are connected to a delivery roll drive mechanism 13 and a take-up roll drive mechanism 15 each having a motor, and can rotate in synchronization. As shown in FIG. 9, the feed roll drive mechanism 13 and the take-up roll drive mechanism 15 can be controlled by the control unit 23 of FIG. 9 including at least a CPU and a memory together with other drive system elements.
[0018]
Here, the length direction of the masking sheet 11 is defined as the x axis, the width direction of the masking sheet 11 is defined as the y axis, and the direction perpendicular to the masking sheet 11 is defined as the z axis. In effect, the xy plane is a horizontal plane and the z-axis is a vertical axis. The feeding direction of the masking sheet 11 is the −x axis direction.
[0019]
Next, the hollowing mechanism 18 will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
[0020]
The hollowing device 18 is a concentric bottomless short cylindrical cylindrical masking sheet presser 181 and 182 having a function of pressing the masking sheet 11 onto a hollowing stage 191 to be described later, and swivels in the xy plane around the vertical axis A1. A possible cutting blade 183. The masking sheet holders 181 and 182 have a function of holding the masking sheet so that it does not bend when being cut by the cutting blade 183. The masking sheet pressers 181 and 182 and the cutting blade 183 are connected to the cutting blade lifting mechanism 186 and can be lifted and lowered in the z-axis direction. Furthermore, the turning arm 183a of the cutting blade 183 is connected to the turning shaft 183b, and an extending / contracting mechanism 184 for changing the horizontal turning radius of the cutting blade 183 is inserted in the turning arm 183a. Then, by applying the rotational force of the motor 185 to the turning shaft 183b through the transmission mechanism 185a, the cutting blade 183 can be turned horizontally, and the telescopic mechanism 184 is driven in the middle of the turning, whereby FIG. As shown in the plan view, it is possible to cut out the masking sheet 11 into a circle having a V-shaped notch at the end. Here, the telescopic mechanism 184, the motor 185, and the cutting blade lifting mechanism 186 can be controlled by the control unit 23 of FIG.
[0021]
Next, the cut-out stage mechanism 19 will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
[0022]
The cutout stage mechanism 19 includes a cutout stage 191. The cut-out stage 191 is arranged along the traveling path of the masking sheet 11, and the upper main surface 191s thereof is a flat horizontal surface except for a portion such as a groove 191a to be described later. It can be placed and held on it. The groove 191a is a substantially annular horizontal groove, but has a V-shaped refracting portion in a part thereof (FIG. 5). The groove 191a is recessed in the upper main surface 191s of the cutout stage 191, and a plurality of suction holes 199 are formed in an inner region surrounded by the groove 191a. The cut-out stage 191 can be moved up and down by a cut-out stage lifting mechanism 192 between a holding position α where the upper main surface 191 s is in contact with the lower surface of the masking sheet 11 and a retracted position β separated downward from the masking sheet 11. is there. The suction hole 199 is connected to the outside air through a vacuum suction valve 193 and a vacuum pump 195 that are connected to each other. Further, it is connected to the outside air through a vacuum leak valve 194. Here, by opening the vacuum suction valve 193 while the vacuum pump 195 is driven, the masking sheet 11 can be vacuum-sucked on the upper main surface 191 s of the cut-out stage 191. Further, the vacuum suction can be released by opening the vacuum leak valve 194. Further, the compressed air ejection port 196 is installed so as to be positioned in the vicinity of the end of the upper main surface 191s of the cutout stage 191 in a state where the cutout stage 191 is lowered to the retracted position β. A compressed air valve 197 and a compressed air source 198 are connected to the compressed air outlet 196. By opening the compressed air valve 197, an air flow 196 a is ejected from the compressed air outlet 196 in the substantially horizontal direction along the upper main surface 191 s of the stage 191, and has a substantially circular shape having a V-shaped notch on the cutout stage 191. The masking sheet cutting portion can be blown away. Here, as shown in FIG. 9, the cut-out stage lifting mechanism 192, the vacuum suction valve 193, the vacuum leak valve 194, and the compressed air valve 197 can be controlled by the control unit 23 of FIG. 9.
[0023]
Next, the printing mechanism 20 will be described with reference to the perspective view of FIG. 7 and the cross-sectional view of FIG.
[0024]
A through plate 201 in which a through hole 201 h having a predetermined shape, for example, a small circle as shown in FIG. 7 is formed on the substrate P in accordance with a circuit pattern to be created, is installed in parallel with the masking sheet 11. The through plate 201 is a flat plate in which a through hole 201h as described above is opened. The penetrating plate 201 is detachably attached to the lower open surface of the bottomless box-like viscous substance buffer container 202. As shown in FIG. 6, the viscous material buffer container 202 is supported by a y-axis movable stage 203 that is a y-axis direction drive mechanism, and is movable in the y-axis direction. The y-axis movable stage 203 is supported by a z-axis movable stage that is a z-axis direction drive mechanism, and is movable in the z-axis direction. Furthermore, the z-axis movable stage 204 is supported by an x-axis movable stage 205 that is an x-axis direction drive mechanism, and is movable in the x-axis direction. Through the y-axis movable stage 203, the z-axis movable stage 204, and the x-axis movable stage 205, the through plate 201 can be moved in any of the x-axis, y-axis, and z-axis directions. As shown in FIG. 8, the viscous substance buffer container 202 is connected to a nitrogen gas supply source 2015 through a nitrogen gas supply valve 2011 and a regulator 2014 that are connected to each other. The viscous material buffer container 202 is connected to the outside air through a nitrogen gas leak valve 2012. Further, the viscous substance buffer container 202 is connected to the viscous substance supply source 2016 through the viscous substance supply valve 2013. By opening the nitrogen gas supply valve 2011, nitrogen gas is introduced into the viscous material buffer container 202, and the viscous material is discharged from each of the through holes 201h of the through plate 201. By opening the nitrogen gas leak valve 2012, the pressure inside the viscous material buffer container 202 is reduced to atmospheric pressure, and the discharge of the viscous material is stopped. The viscous material supply valve 2013 is used to replenish the viscous material when the amount of the viscous material in the viscous material buffer container 202 is reduced. Here, as shown in FIG. 9, the y-axis movable stage 203, the z-axis movable stage 204, the x-axis movable stage 205, the nitrogen gas supply valve 2011, the nitrogen gas leak valve 2012, the viscous substance supply valve 2013, and the regulator 2014 are shown in FIG. 9 control units 23.
[0025]
Next, the printing stage mechanism 21 will be described with reference to the sectional view of FIG. The printing stage 211 has an upper main surface 211 s arranged substantially horizontally in parallel with the traveling path of the masking sheet 11, and a circular recess 211 a into which the substrate P is fitted is formed on the upper main surface 211 s. Yes. A plurality of suction holes 216 are formed in the region in the recess. The suction hole 216 is connected to the outside air through a vacuum suction valve 212 and a vacuum pump 214 that are connected to each other. The suction hole 216 is connected to the outside air through the vacuum leak valve 213. Here, the substrate P on the printing stage 211 can be vacuum-sucked by opening the vacuum suction valve 212. Further, the vacuum suction can be released by opening the vacuum leak valve 213. Further, the printing stage 211 is supported by the printing stage lifting mechanism 215 and can be lifted and lowered in the z-axis direction. Here, the depth of the concave portion 211 a is determined so that the sum of the depth of the concave portion 211 a of the printing stage 211 and the thickness of the masking sheet 11 is larger than the thickness of the substrate P. For this reason, as shown in FIG. 2, since the through hole 201h (201e) in the region outside the substrate P is blocked by the masking sheet 11, the discharge amount of the viscous substance AD from the entire set of the through holes 201h is reduced. . Here, as shown in FIG. 9, the vacuum suction valve 212, the leak valve 213, and the printing stage elevating mechanism 215 can be controlled by the control unit 23.
[0026]
<1.2 Operation of Viscous Material Printing Apparatus According to First Embodiment>
The operation of the viscous material printing apparatus 10 according to the first embodiment will be described.
[0027]
First, the delivery roll drive mechanism 13 and the take-up roll drive mechanism 15 of the masking sheet 11 are stopped, and the masking sheet 11 is stationary on the cut-out stage 191 on the holding position α, and the cut-out mechanism 18 of the masking sheet 11 is removed. Masking sheet pressers 181 and 182 are pushed down by the cutting blade lifting mechanism 186 together with the cutting blade 193. At the same time, when the vacuum suction valve 193 is opened, the masking sheet 11 is vacuum-sucked to the cut-out stage 191. Next, the rotation of the motor 185 controlled by the control unit 23 is applied to the cutting blade 183 via the transmission mechanism 185a, and the cutting blade 183 turns in the horizontal plane in a state of being cut into the masking sheet 11. At this time, when the turning angle corresponding to the notch of the substrate P is reached, the expansion / contraction mechanism 184 is activated, and the turning blade 183 is turned while the turning arm 183a is contracted and extended by one shot, whereby the cutting blade 183 A V-shaped notch is formed in the masking sheet 11. When the cutting blade 183 stops turning at an angle slightly exceeding 360 degrees from the initial angle and returns to the initial angle, the masking sheet 11 has a substantially circular cut-out 11h having a V-shaped notch having the same shape as the substrate P. Is formed. After that, the masking sheet pressers 181 and 182 and the cutting blade 183 are pulled up by the cutting blade lifting mechanism 186 and then vacuum-sucked on the hollowing stage 191 so as to have a substantially circular masking with a hollowed V-shaped notch. The sheet cut portion is lowered to the retracted position β together with the cutout stage 191. Next, after the vacuum suction valve 193 is closed, the vacuum leak valve 194 is opened to release the vacuum suction of the cut portion. Subsequently, the compressed air valve 197 is opened, compressed air is discharged from the compressed air discharge hole 196, and the cut portion on the cut-out stage 191 is blown off to a predetermined recovery unit. After the cut-off portion is blown off, the stage 191 returns to the original holding position α again, and one cut-out process of the masking sheet 11 is completed.
[0028]
The masking sheet 11 on which the circular cut is formed is fed by the feed roll drive mechanism 13 and the take-up roll drive mechanism 15 to a position where the substrate P placed on the printing stage 211 and the cut 11h on the masking sheet 11 coincide. It is done.
[0029]
Next, the substrate P previously placed on the printing stage 211 is vacuum-sucked to the printing stage 211 when the vacuum suction valve 212 is opened. Thereafter, the printing stage 211 rises to a position where the main surface 211 s on which the substrate P is placed is in contact with the masking sheet 11, and the substrate P is fitted into the cutout 11 h formed on the masking sheet 11. Subsequently, the penetrating plate 201 is moved vertically above the first unit printing area PA (FIG. 1) on the substrate P by the x-axis movable stage 205 and the y-axis movable stage 203. Next, the penetrating plate 201 is brought close to the substrate P by the z-axis movable stage 204. In this state, when the nitrogen gas supply valve 2011 is opened, solder paste as a viscous material is discharged from the through hole 201h of the through plate 201, and the viscous material is printed on the substrate P close to the through plate 201. . As described above, in this case, the through hole 211e (FIG. 2) located around the substrate P in the set of the through holes 211h of the through plate 201 is blocked by the masking sheet 11, so The adhesive substance is not discharged. Further, the through plate 201 is lowered with the upper surface of the masking sheet 11 protruding slightly upward from the lower surface of the through plate 201, and a resin sheet having deformability (plasticity) or elasticity is used as the masking sheet 11. Thus, the upper surface of the masking sheet 11 can reliably block the through hole 211e. The through plate 201 is raised by the z-axis movable stage 204, and the through plate 201 is separated from the substrate P.
[0030]
Next, the x-axis movable stage 205 in FIG. 7 moves by a distance corresponding to the length of one side of the unit printing area, and the penetrating plate 201 reaches the position where the penetrating plate 201 faces the next unit printing area PB (FIG. 1). Move horizontally. In this state, the same operation as the first unit printing area A is executed. By repeating such processing while intermittently driving the x-axis movable stage 205 and the y-axis movable stage 203, the printing of the adhesive substance for all the unit print areas A to I is completed.
[0031]
Of these, the central print region Rc (unit print region PE) is the object to be printed according to the pattern of the penetrating plate 201, but each of the end print regions Re (unit print regions PA to PD, PF to PI). On the other hand, when the adhesive material is printed by the through plate 21, the through hole 201e protruding from the substrate P is blocked by the masking sheet 11 as in the first unit printing area PA. However, which of the sets of through holes 201h is blocked is different for each of the unit print areas PA to PD and PF to PI.
[0032]
After the printing of all the unit printing areas PA to PI is completed in this way, the stage 211 is lowered by the printing stage lifting mechanism 215, and the substrate P is removed from the cutout 11h on the masking sheet. Thereafter, the feed roll 12 and the take-up roll 14 are rotated by the feed roll drive mechanism 13 and the take-up roll drive mechanism 15, and the masking sheet 11 is moved to the center of each of the cut-out stage mechanism 19 and the printing mechanism 20. The distance advances (the distance is larger than the diameter of the substrate P), and the used portion of the masking sheet 11 is wound on the winding roll. Further, the vacuum suction valve 212 is closed and the vacuum leak valve 213 is opened, so that the vacuum suction of the substrate P is released by the stage 221. The substrate P is removed from the stage 221 by a manual or an automatic machine and placed at a predetermined position. At this placement position, the viscous material printed on the substrate P is dried.
[0033]
The same processing as the above processing is performed on the subsequent substrates. For this reason, a new portion of the masking sheet 11 is used as a mask for printing on each substrate, and the adhesive substance in the through hole 211e touches the surface of the masking sheet 11 so that some of the adhesive substance is masked. Even if the surface of the sheet 11 is contaminated, the used portion does not affect the subsequent printing of the substrate.
[0034]
<2.1 Configuration of Viscous Material Printing Apparatus According to Second Embodiment>
FIG. 10 is an overall perspective view showing the main configuration of the viscous material printing apparatus 30 according to the second embodiment.
[0035]
As in the first embodiment, the viscous material printing apparatus 30 prints a Sn-Ag solder paste on a circular semiconductor substrate having a V-shaped notch at the end to form solder bumps for flip chip bonding. Although it is an apparatus to be formed, a plurality of through plates in which through holes are distributed in a pattern that matches each contour shape of the unit printing areas PA to PI are used without using a masking sheet.
[0036]
The viscous material printing apparatus 30 includes a printing stage 31 on which the substrate P is placed. Here, since the printing stage 31 has an upper surface parallel to the horizontal xy direction and is supported by the printing stage lifting mechanism 32, the printing stage 31 can be moved up and down in the vertical z-axis direction. Since the printing stage elevating mechanism 32 is supported by a printing stage rotating mechanism 33 with a built-in motor, the printing stage 31 can rotate in the xy plane. Further, since the printing stage rotating mechanism 33 is supported on an x-axis movable stage 34 that is an x-axis direction driving mechanism, the printing stage 31 is movable in the x-axis direction, and the x-axis movable stage 34 is in the y-axis direction. Since it is supported on the y-axis movable stage 35 which is a driving mechanism, the printing stage 31 is movable in the y-axis direction.
[0037]
Furthermore, the viscous material printing apparatus 30 includes three types of through plate blocks 36, 37, and 38 having different through hole distribution patterns. The penetrating plate blocks 36, 37 and 38 are connected to the pivot shaft 39a of the penetrating plate block rotating mechanism 39 by arms 36a, 37a and 38a, respectively, and can swivel in the xy plane. The arms 36a, 37a and 38a have the same length and are equiangularly arranged at an angle of 120 degrees. Further, these through plates 361, 371 and 381 have the same outer shape except for the spatial distribution pattern of the through holes 301h, and the arms 36a, 37a and 38a are oriented in a rotationally symmetric manner around the axis 39a. It is attached near the tip.
[0038]
Therefore, by rotating these arms 36a, 37a and 38a integrally around the pivot axis 39a, any of the through plate blocks 36, 37 and 38 is brought into the printing position, that is, the position of the through plate block 36 in FIG. One can be selectively moved. Here, as shown in FIG. 13, the printing stage elevating mechanism 32, the printing stage rotating mechanism 33, the x-axis movable stage 34, the y-axis movable stage 35, and the through block block rotating mechanism 39 include at least a control unit including a CPU and a memory. 42 can be controlled.
[0039]
Next, details of the through plate blocks 36, 37, and 38 will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
[0040]
The first through plate block 36 has a first through plate 361 parallel to the printing stage 31, and the first through plate 361 has a small circular shape as shown in FIG. A through-hole 301h is opened in the first pattern area (fan-shaped area). The fan-shaped area has a shape corresponding to the first group of the end printing area Re, that is, the unit printing areas PA, PC, PG, and PI (FIG. 1) in the main surface of the substrate P. The first penetrating plate 361 is detachably attached to the lower open surface of the bottomless box-like viscous substance buffer container 362. The viscous material buffer container 362 is similar to the viscous material buffer container 202 of the first embodiment (FIG. 8), such as a nitrogen gas supply valve 363, a nitrogen gas leak valve 364, a viscous material supply valve 365, a regulator 30, and a nitrogen gas supply source. 39 and a viscous substance supply source 40.
[0041]
Further, the second through plate block 37 has a second through plate 371. As shown in FIG. 12B, the second through plate 371 has a through hole 301h in the second pattern region. It is opened in (joining area of arc and rectangle). This rectangular area has a shape corresponding to the second group of the end printing area Re, that is, the unit printing areas PB, PD, PF, and PH (FIG. 1) of the main surface of the substrate P. The second penetrating plate 371 is detachably attached to the bottom open surface of the bottomless box-shaped viscous substance buffer container 372. The viscous substance buffer container 372 includes a nitrogen gas supply valve 373 and a nitrogen gas leak valve 374. , The viscous substance supply valve 375, the regulator 30, the nitrogen gas supply source 39, and the viscous substance supply source 40.
[0042]
Further, the third through plate block 38 has a third through plate 381, and the third through plate 381 has a through hole 301 h in the third pattern region as shown in FIG. Spatial distribution in (rectangular area). This region has a shape corresponding to the central print region Rc, that is, the unit print region PE (FIG. 1) in the main surface of the substrate P. The third penetrating plate 381 is detachably attached to the bottom open surface of the bottomless box-like viscous substance buffer container 382. The viscous substance buffer container 382 includes a nitrogen gas supply valve 383 and a nitrogen gas leak valve 384. , Regulator 30, nitrogen gas supply source 39, viscous substance supply valve 385, and viscous substance supply source 40.
[0043]
Next, details of the printing stage 31 will be described with reference to a cross-sectional view of FIG.
[0044]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 11, the printing stage 31 is provided with a recess 31a into which the substrate P can be fitted, as in the printing stage 211 (FIG. 8) of the first embodiment. A plurality of suction holes 314 are formed in this area. Similarly to the printing stage 211 of the first embodiment, a vacuum suction valve 311, a vacuum leak valve 312, and a vacuum pump 313 are connected to the suction hole 314.
[0045]
As shown in FIG. 13, a vacuum adsorption valve 311, a vacuum leak valve 312, a nitrogen gas supply valve 363, a nitrogen gas leak valve 364, a viscous substance supply valve 365, a nitrogen gas supply valve 373, a nitrogen gas leak valve 374, a viscous substance supply valve 375 The nitrogen gas supply valve 383, the nitrogen gas leak valve 384, the viscous substance supply valve 385, and the regulator 30 can be controlled by the control unit 41.
[0046]
<2.2 Operation of the viscous material printing apparatus according to the second embodiment>
The operation of the viscous material printing apparatus 30 will be described.
[0047]
First, the vacuum suction valve 311 is opened, and the substrate P placed in advance is fixed to the printing stage 31.
[0048]
Next, printing of the unit print areas PA, PC, PG, and PI is performed according to the following procedures (1) to (9).
[0049]
(1) First, the through plate block rotating mechanism 39 moves the first through plate block 36 corresponding to the unit print area PA of the substrate P to the printing position (the position of the through plate block 36 in FIG. 10).
[0050]
(2) The printing stage rotating mechanism 33, the x-axis movable stage 34, and the y-axis movable stage 35 move and rotate the stage 31 in the xy plane, and the unit printing area PA moves vertically below the first through plate 361. To do.
[0051]
(3) The stage 31 is raised by the printing stage elevating mechanism 32, and the first penetrating plate 361 and the divided area A of the substrate P are brought close to each other.
[0052]
(4) When the nitrogen gas supply valve 363 is opened, a viscous substance is discharged from the through hole 301h of the first through plate 361 to the substrate P, and a bump pattern is printed in the unit print area PA.
[0053]
(5) When the nitrogen gas supply valve 363 is closed and the nitrogen gas leak valve 364 is opened, the discharge of the viscous material from the through hole 301h of the first through plate 361 is completed.
[0054]
(6) The stage 31 is lowered by the printing stage elevating mechanism 32, and the first through plate 361 and the substrate P are separated.
[0055]
(7) The stage 31 is rotated 90 ° clockwise as viewed from above by the printing stage rotating mechanism 33, and the processes from (3) to (6) are repeated, whereby the bump pattern on the unit printing area PG is Printing is performed.
[0056]
(8) Further, the stage 31 is rotated 90 ° clockwise by the printing stage rotating mechanism 33, and the steps (3) to (6) are repeated, thereby printing the bump pattern on the unit printing area PI. Done.
[0057]
(9) Further, the stage 31 is rotated 90 ° clockwise by the printing stage rotating mechanism 33, and the steps (3) to (6) are repeated, thereby printing the bump pattern on the unit printing area PC. Done.
[0058]
Subsequently, printing of the unit print areas PD, PB, PF, and PH is performed according to the following procedures (10) to (18).
[0059]
(10) First, the through plate block rotating mechanism 39 moves the second through plate block 37 corresponding to the unit print area PD of the substrate P to the printing position.
[0060]
(11) The stage 31 moves in the xy plane by the x-axis movable stage 34 and the y-axis movable stage 35, and the unit printing area PD moves vertically below the second penetrating plate 371.
[0061]
(12) The printing stage elevating mechanism 32 raises the stage 31 so that the second penetrating plate 371 and the divided region D of the substrate P are brought close to each other.
[0062]
(13) When the nitrogen gas supply valve 373 is opened, the viscous substance is discharged from the through hole 301h of the second through plate 371 to the substrate P, and the bump pattern is printed in the unit print region PD.
[0063]
(14) When the nitrogen gas supply valve 373 is closed and the nitrogen gas leak valve 374 is opened, the discharge of the viscous substance from the through hole 301h of the second through plate 371 is completed.
[0064]
(15) The stage 31 is lowered by the printing stage elevating mechanism 32 and the second penetrating plate 371 and the substrate P are separated.
[0065]
(16) The printing stage rotating mechanism 33 rotates the stage 90 ° clockwise as viewed from above, and the processes from (12) to (15) are repeated, thereby printing the bump pattern on the unit printing area PH. Is done.
[0066]
(17) Further, the stage is rotated 90 ° clockwise as viewed from above by the printing stage rotating mechanism 33, and the steps (12) to (15) are repeated, whereby the bump pattern on the unit printing area PF is repeated. Is printed.
[0067]
(18) Further, the stage is rotated 90 ° clockwise as viewed from above by the printing stage rotating mechanism 33, and the processes from (12) to (15) are repeated, whereby the bump pattern on the unit printing area PB is repeated. Is printed.
[0068]
Next, printing of the unit print area PE is performed according to the following procedures (19) to (24).
[0069]
(19) The third through plate block 38 corresponding to the unit print area PE of the substrate P is moved to the printing position by the through plate block rotating mechanism 39.
[0070]
(20) The stage 31 moves in the xy plane by the x-axis movable stage 34 and the y-axis movable stage 35, and the unit printing area PE moves vertically below the third penetrating plate 381.
[0071]
(21) The stage 31 is raised by the printing stage lifting mechanism 32, and the third penetrating plate 381 and the substrate P are brought close to each other.
[0072]
(22) When the nitrogen gas supply valve 383 is opened, the viscous substance is discharged from the through hole 301h of the third through plate 381 to the substrate P, and the bump pattern is printed on the unit print region PE.
[0073]
(23) When the nitrogen gas supply valve 383 is closed and the nitrogen gas leak valve 384 is opened, the discharge of the viscous substance from the through hole 301h of the third through plate 381 is completed.
[0074]
(24) The stage 31 is lowered by the printing stage elevating mechanism 32, and the third penetrating plate 381 and the substrate P are separated.
[0075]
Finally, the vacuum suction valve 311 is closed and the vacuum leak valve 312 is opened to release the vacuum suction of the printing stage 31 and the printing of the viscous material on the substrate P is completed.
[0076]
In this embodiment, a plurality of penetrating plates are prepared in accordance with variations in the outer shape of the unit printing region, and a penetrating plate to be used for printing the unit printing region is selected from the plurality of penetrating plates. The discharge amount is reduced and the waste of viscous material is reduced. Thereby, the contamination of the penetrating plate due to the viscous substance is reduced, and the printing uniformity is improved.
[0077]
In the second embodiment, the viscous material is discharged to the V-shaped notch portion provided at the end of the substrate P. However, the area of the notch portion is extremely smaller than the area of the entire substrate. Compared with, it is possible to greatly reduce the amount of viscous material used.
[0078]
Moreover, if a fourth penetrating plate corresponding to the unit printing region PD including the V-shaped notch portion and having no through hole in the notch portion is prepared separately, it is possible to further reduce the waste of viscous substances. It is.
[0079]
<3.1 Configuration of Viscous Material Printing Apparatus According to Third Embodiment>
FIG. 14 is an overall perspective view showing the main configuration of the viscous material printing apparatus 50 according to the third embodiment.
[0080]
Similar to the second embodiment, the viscous material printing apparatus 50 prints a Sn-Ag solder paste on a circular semiconductor substrate P having a V-shaped notch at the end, and solder bumps for flip-chip bonding. Is a device for forming
[0081]
The viscous material printing apparatus 50 includes a printing stage 51 on which the substrate P is placed. Here, since the printing stage 51 has an upper surface parallel to the horizontal xy direction and is supported by the printing stage lifting mechanism 52, it can be moved up and down in the vertical z-axis direction.
[0082]
Since the printing stage elevating mechanism 52 is supported by the printing stage rotating mechanism 53, the printing stage 51 can rotate in the xy plane. Since the printing stage rotating mechanism 53 is supported on an x-axis movable stage 54 that is an x-axis direction driving mechanism, the printing stage 51 is movable in the x-axis direction.
[0083]
Further, the viscous material printing apparatus 50 includes three types of through plate blocks 55, 56 and 57 having different through hole distribution patterns. The through plate blocks 55, 56 and 57 are fixed by support arms 55a, 56a and 57a, respectively. The through plate blocks 55, 56 and 57 are installed at the y-axis position where the stage 51 moves in the x-axis direction and can be opposed vertically above the unit print areas PA, PD and PE of the substrate P. . Further, the through plate blocks 55, 56, and 57 are installed at a distance in the x-axis direction so that a plurality of through plate blocks do not face each other vertically above the stage 51.
[0084]
Next, details of the penetrating plate blocks 55, 56 and 57 will be described with reference to the sectional view of FIG.
[0085]
The first through plate block 55 has a first through plate 361 parallel to the printing stage 51, and the first through plate 361 has a small circle shape as shown in FIG. The through holes 301h are spatially distributed in the first pattern region (fan-shaped region). The fan-shaped area has a shape corresponding to the first group of the end printing area Re, that is, the unit printing areas PA, PC, PG, and PI (FIG. 1) in the main surface of the substrate P. The first penetrating plate 361 is detachably attached to the lower open surface of the bottomless box-like viscous material buffer container 552. Similar to the viscous material buffer container 202 (FIG. 8) of the first embodiment, the viscous material buffer container 552 includes a nitrogen gas supply valve 553, a nitrogen gas leak valve 554, a viscous material supply valve 555, a gulator 58, and a nitrogen gas supply. A source 59 and a viscous material supply source 60 are connected.
[0086]
The second through plate block 56 has a second through plate 371. As shown in FIG. 12B, the second through plate 371 has a through hole 301h in the second pattern region (arc). And a rectangular area). This rectangular area has a shape corresponding to the second group of the end printing area Re, that is, the unit printing areas PB, PD, PF, and PH (FIG. 1) of the main surface of the substrate P. The second penetrating plate 372 is detachably attached to the lower open surface of the bottomless box-like viscous substance buffer container 562. Similarly to the viscous substance buffer container 202 (FIG. 8) of the first embodiment, the nitrogen gas supply valve 563, the nitrogen gas leak valve 564, the viscous substance supply valve 565, the regulator 58, the nitrogen gas supply source 59, and the viscosity It is connected to the substance supply source 60.
[0087]
The third through plate block has a third through plate 381. As shown in FIG. 12C, the third through plate 381 has a through hole 301h in the third pattern region (rectangular region). ) Is spatially distributed. This region has a shape corresponding to the central print region Rc, that is, the unit print region PE (FIG. 1) in the main surface of the substrate P. The third penetrating plate 382 is detachably attached to the lower open surface of the bottomless box-like viscous material buffer container 572. Similarly to the viscous substance buffer container 202 (FIG. 8) of the first embodiment, the nitrogen gas supply valve 573, the nitrogen gas leak valve 574, the viscous substance supply valve 575, the regulator 58, the nitrogen gas supply source 59, and the viscosity It is connected to the substance supply source 60.
[0088]
Next, details of the printing stage 51 will be described with reference to a cross-sectional view of FIG.
[0089]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 15, the printing stage 51 is formed with a recess 51a into which the substrate P can be fitted, as in the printing stage 211 (FIG. 8) of the first embodiment. A plurality of suction holes 514 are formed in this area. Similarly to the printing stage 211 of the first embodiment, a vacuum suction valve 511, a vacuum leak valve 512, and a vacuum pump 513 are connected to the suction hole 514.
[0090]
As shown in FIG. 16, a vacuum adsorption valve 511, a vacuum leak valve 512, a nitrogen gas supply valve 553, a nitrogen gas leak valve 554, a viscous substance supply valve 555, a nitrogen gas supply valve 563, a nitrogen gas leak valve 564, and a viscous substance supply valve 565 The nitrogen gas supply valve 573, the nitrogen gas leak valve 574, the viscous substance supply valve 575, and the regulator 58 can be controlled by the control unit 61.
[0091]
<3.2 Operation of viscous material printing apparatus according to third embodiment>
The operation of the viscous material printing apparatus 50 will be described.
[0092]
First, the vacuum suction valve 511 is opened, and the substrate P placed in advance is fixed to the printing stage 51.
[0093]
Next, the unit print areas PA, PG, PI, and PC are printed according to the following procedures (1) to (8).
[0094]
(1) The printing stage rotating mechanism 53 and the x-axis movable stage 54 move and rotate the stage 51 in the xy plane, and the unit printing area PA moves vertically below the first penetrating plate 361.
[0095]
(2) The printing stage elevating mechanism 52 raises the stage 51 and brings the first penetrating plate 361 and the divided area A of the substrate P close to each other.
[0096]
(3) When the nitrogen gas supply valve 553 is opened, a viscous substance is discharged from the through hole 301h of the first through plate 361 to the substrate P, and a bump pattern is printed in the unit print area PA.
[0097]
(4) When the nitrogen gas supply valve 553 is closed and the nitrogen gas leak valve 554 is opened, viscous material discharge from the through hole 301h of the first through plate 361 is completed.
[0098]
(5) The stage 51 is lowered by the printing stage elevating mechanism 52, and the substrate P and the through plate 551 are separated.
[0099]
(6) The stage 51 is rotated 90 ° clockwise as viewed from above, and the steps (2) to (5) are repeated, whereby the bump pattern is printed on the unit print region PG.
[0100]
(7) Further, the stage 51 is rotated 90 ° clockwise, and the steps (2) to (5) are repeated, whereby the bump pattern is printed on the unit print area PI.
[0101]
(8) Further, the stage is rotated 90 ° clockwise, and the steps (2) to (5) are repeated, whereby the bump pattern is printed on the unit print region PC.
[0102]
Subsequently, the unit print areas PB, PD, PH, and PF are printed according to the following procedures (9) to (16).
[0103]
(9) The x-axis movable stage 54 moves the stage 51 in the x-axis direction, and the unit printing area PB moves vertically below the second through plate 371.
[0104]
(10) The stage 51 is raised by the printing stage elevating mechanism 52, and the second penetrating plate 371 and the divided region B of the substrate P are brought close to each other.
[0105]
(11) When the nitrogen gas supply valve 563 is opened, a viscous substance is discharged from the through hole 301h of the second through plate 371 to the substrate P, and a bump pattern is printed on the unit print region PB.
[0106]
(12) When the nitrogen gas supply valve 563 is closed and the nitrogen gas leak valve 564 is opened, the discharge of the viscous substance from the through hole 301h of the second through plate 371 is completed.
[0107]
(13) The printing stage elevating mechanism 52 lowers the stage 51 and separates the through plate 561 and the substrate P.
[0108]
(14) The printing stage rotating mechanism 53 rotates the stage 90 ° clockwise as viewed from above, and the processes from (10) to (13) are repeated, thereby printing the bump pattern on the unit printing area PD. Is done.
[0109]
(15) Further, the stage is rotated 90 ° clockwise, and the steps (10) to (13) are repeated, whereby the bump pattern is printed on the unit print area PH.
[0110]
(16) Further, the stage is rotated 90 ° clockwise, and the steps (10) to (13) are repeated, whereby the bump pattern is printed on the unit print region PF.
[0111]
Next, printing of the unit print area PE is performed according to the following procedures (17) to (21).
[0112]
(17) The stage 51 is moved in the x-axis direction by the x-axis movable stage 54, and the unit printing area PE is moved vertically below the third through plate 381.
[0113]
(18) The printing stage elevating mechanism 52 raises the stage 51 and brings the third penetrating plate 381 and the divided area E of the substrate P close to each other.
[0114]
(19) When the nitrogen gas supply valve 573 is opened, the viscous material is discharged from the through hole 301h of the third through plate 381 to the substrate P, and the bump pattern is printed on the unit print region PE.
[0115]
(20) When the nitrogen gas supply valve 573 is closed and the nitrogen gas leak valve 574 is opened, the discharge of the viscous substance from the through hole 301h of the third through plate 381 is completed.
[0116]
(21) The stage 51 is lowered by the printing stage elevating mechanism 52, and the through plate 381 and the substrate P are separated.
[0117]
Finally, the vacuum suction valve 512 is closed and the vacuum leak valve 511 is opened to release the vacuum suction of the printing stage 51, and the viscous material printing on the substrate P is completed.
[0118]
In the present embodiment, a plurality of penetrating plates are prepared in accordance with the outer shape of the unit printing area, and a viscous material discharge amount to an area outside the substrate P is selected in order to select a penetrating plate to be used for printing in the unit printing area. And the waste of viscous material is reduced. Thereby, the contamination of the penetrating plate due to the viscous substance is reduced, and the printing uniformity is improved.
[0119]
In the third embodiment, the viscous material is discharged to the V-shaped notch portion provided at the end of the substrate P. However, the area of the notch portion is extremely smaller than the area of the entire substrate. Compared with technology, the amount of viscous substances used can be greatly reduced.
[0120]
Further, as pointed out in the second embodiment, if a fourth penetrating plate corresponding to the unit printing region PD including the V-shaped notch portion and having no through hole in the notch portion is prepared, the viscosity is increased. It is also possible to further reduce material waste.
[0121]
<4 Modification>
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above example and can be variously modified. For example, in the above embodiment, an example of printing a Sn-Ag solder paste on a semiconductor substrate has been disclosed. However, the substrate may be a printed substrate, a liquid crystal display glass substrate, or a plasma display glass substrate. The shape may be various shapes including a circle and a rectangle (square). The viscous material may be Sn-Pb solder paste, a phosphor for plasma display, a resist or an adhesive.
[0122]
Further, in the above embodiment, the pressurization with nitrogen gas is disclosed as a method for discharging the viscous substance from the through plate, but the discharge method is not limited to this, and pressurization with other gas or squeegee is possible. It may be.
[0123]
Moreover, in the said embodiment, although the shape of the board | substrate was a circle with a V-shaped notch, this invention is applicable also to other shapes, for example, a circle with an orientation flat.
[0124]
Moreover, in the said embodiment, although the movable cut blade was used for the punching of a masking sheet, you may cut out by means, such as punching with a metal mold | die.
[0125]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the end print area existing in the vicinity of the outer edge of the substrate among the plurality of unit print areas is the end print area in the through plate. The mask prevents the viscous material from being ejected from the protruding portion. For this reason, since the amount of viscous material discharged is reduced, waste of the viscous material can be reduced, contamination of the plate by the viscous material can be reduced, and printing uniformity can be improved.
[0126]
In particular, according to the invention of claim 2, since the mask is closer to the through plate than the substrate, it is possible to reliably close the opening of the through hole existing outside the region to be printed, The amount of viscous material discharged can be effectively reduced.
[0127]
According to the invention of claim 3, since the mask is a sheet, supply and recovery are easy.
[0128]
According to the invention of claim 6, the unit print area Outline shape Since a through plate used for printing in each unit printing area is selected from a plurality of through plates prepared for each, the amount of viscous material discharged to the area outside the substrate is reduced, and the viscous substance is reduced. Therefore, it is possible to reduce the contamination of the plate by the viscous material and improve the printing uniformity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a method of dividing a print target area of a substrate having a V-shaped notch at an end portion into unit print areas PA to PI.
FIG. 2 is a diagram showing that the amount of viscous substance discharged to an area outside the substrate is reduced by the masking sheet.
FIG. 3 is a perspective view showing a main configuration of the viscous material printing apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a masking sheet punching mechanism according to the first embodiment.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a masking sheet punching mechanism and a stage according to the first embodiment;
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a printing mechanism according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a spatial distribution of through holes of the through plate according to the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating the printing apparatus and the stage according to the first embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a control system according to the first embodiment.
FIG. 10 is a perspective view schematically showing a viscous material printing apparatus according to a second embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a viscous material printing apparatus according to a second embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a spatial distribution of through holes of a through plate used in the viscous material printing apparatus according to the second and third embodiments.
FIG. 13 is a block diagram showing a control system according to a second embodiment.
FIG. 14 is a perspective view schematically showing a viscous material printing apparatus according to a third embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically illustrating a viscous material printing apparatus according to a third embodiment.
FIG. 16 is a block diagram showing a control system according to a third embodiment.
FIG. 17 is a diagram illustrating a method of dividing a print target area of a substrate having a V-shaped notch at an end into print areas A to I in the prior art.
FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which a viscous substance is discharged to a region outside a substrate in the related art.
[Explanation of symbols]
P substrate
PA to PI unit printing area
Rc central printing area
Re edge printing area
11 Masking sheet
18 Drilling mechanism
19 Hollow-out stage mechanism
20 Printing mechanism
21 Printing stage mechanism
31 Printing stage
32 Printing stage lifting mechanism
33 Printing stage rotation mechanism
34 x-axis movable stage
35 y-axis movable stage
36, 37, 38 Penetration block
51 Printing stage
52 Printing stage lifting mechanism
53 Printing stage rotation mechanism
54 x-axis movable stage
55, 56, 57 Penetration block
201 penetration version
201h Through hole
301h Through hole
361 penetration version
371 penetration version
381 penetration version

Claims (6)

基板上に規定された複数の単位印刷領域のそれぞれに粘性物質のパターンを印刷する粘性物質印刷装置であって、
所定のパターンとなるように貫通孔が配置されている貫通版を保持し、前記貫通孔を介して粘性物質を基板上に吐出して前記基板の各単位印刷領域に前記パターンを印刷可能な粘性物質印刷手段と、
前記基板の外形に応じた窓を有するマスクを保持して前記基板の周囲に位置決めするマスク保持手段と、
前記基板と前記粘性物質印刷手段とを相対的に進退させる進退駆動手段と、
前記窓を前記基板に位置決めした状態で、前記進退駆動手段によって前記貫通版を前記基板の各単位印刷領域に順次に近接させ、前記粘性物質を貫通版から吐出させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする粘性物質印刷装置。A viscous material printing apparatus for printing a viscous material pattern on each of a plurality of unit printing regions defined on a substrate,
Viscosity capable of holding a through plate in which through holes are arranged so as to have a predetermined pattern, and printing the pattern on each unit printing area of the substrate by discharging a viscous material onto the substrate through the through hole. Substance printing means;
A mask holding means for holding a mask having a window according to the outer shape of the substrate and positioning the mask around the substrate;
Advance / retreat driving means for relatively advancing / retreating the substrate and the viscous material printing means;
In a state where the window is positioned on the substrate, control means for causing the penetrating plate to sequentially approach each unit printing area of the substrate by the advance / retreat driving unit and discharging the viscous substance from the penetrating plate;
A viscous material printing apparatus comprising: 請求項１記載の粘性物質印刷装置であって、
前記マスク保持手段は、
前記貫通版に向かう方向に関して、前記マスクの表面を前記基板の表面よりも高い位置に保持して印刷を行うことを特徴とする粘性物質印刷装置。The viscous material printing apparatus according to claim 1,
The mask holding means is
A viscous material printing apparatus that performs printing while holding the surface of the mask at a position higher than the surface of the substrate in the direction toward the penetrating plate. 請求項１または請求項２記載の粘性物質印刷装置であって、
前記マスクがシートであり、
印刷対象となる基板が交換されるごとに、前記シートの異なる部分に形成した窓が順次に使用されることを特徴とする粘性物質印刷装置。The viscous material printing apparatus according to claim 1 or 2,
The mask is a sheet;
Each time a substrate to be printed is replaced, windows formed in different parts of the sheet are sequentially used. 請求項３記載の粘性物質印刷装置であって、
前記窓が形成される前の前記シートを所定の方向に供給するシート供給手段と、
前記所定の方向に関して前記粘性物質印刷手段よりも上流側に配置され、前記シート供給手段から供給される前記シートに前記窓を順次に形成する窓形成手段と、
を備え、
前記シートのうち前記窓が形成された部分が順次に前記マスク保持手段に与えられて保持され、前記粘性物質印刷手段によって基板への印刷が完了した都度、前記シートを前記所定の方向に進行させることを特徴とする粘性物質印刷装置。The viscous material printing apparatus according to claim 3,
Sheet supply means for supplying the sheet before the window is formed in a predetermined direction;
A window forming unit that is disposed upstream of the viscous material printing unit with respect to the predetermined direction, and that sequentially forms the windows in the sheet supplied from the sheet supply unit;
With
A portion of the sheet in which the window is formed is sequentially given to and held by the mask holding unit, and the sheet is advanced in the predetermined direction every time printing on the substrate is completed by the viscous material printing unit. Viscous substance printing apparatus characterized by the above. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の粘性物質印刷装置であって、
前記基板はノッチが形成された円形基板である一方で、前記パターンは矩形であり、
前記基板の印刷対象範囲の全体がマトリクス状に分割されることにより、前記複数の単位印刷領域のうち前記基板の中央側の領域は矩形とされる一方、前記端部領域は非矩形となっており、
前記窓は、前記ノッチに応じた切欠部を持つ円形窓であることを特徴とする粘性物質印刷装置。A viscous material printing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
While the substrate is a circular substrate with a notch, the pattern is rectangular,
By dividing the entire print target range of the substrate into a matrix, the region on the center side of the substrate among the plurality of unit print regions is rectangular, while the end region is non-rectangular. And
The viscous material printing apparatus according to claim 1, wherein the window is a circular window having a notch corresponding to the notch. 基板上に規定された複数の単位印刷領域のそれぞれに粘性物質のパターンを印刷する粘性物質印刷装置であって、
互いに異なる複数のパターンで貫通孔が分布する複数の貫通版を保持し、前記複数の単位印刷領域のそれぞれについて、当該単位印刷領域の輪郭形状に合致した分布のパターンを持つ貫通版を前記複数の貫通版から選択する貫通版選択手段と、
選択された貫通版と前記基板とを相対的に進退させる進退駆動手段と、
前記複数の単位印刷領域のそれぞれについて順次に、当該単位印刷領域に対して選択された貫通版を前記進退駆動手段によって当該単位印刷領域に近接させ、当該選択された貫通版を介して粘性物質を当該単位印刷領域に吐出させる制御手段と、
を備え、
前記基板はノッチが形成された円形基板であって、
前記基板の印刷対象範囲の全体がマトリクス状に分割されることにより、前記複数の単位印刷領域のうち前記基板の中央側の領域は矩形とされており、
前記複数のパターンは、少なくとも、
矩形パターンと、
矩形の一部を円弧で切取った不完全矩形パターンと、
を含むことを特徴とする粘性物質印刷装置。A viscous material printing apparatus for printing a viscous material pattern on each of a plurality of unit printing regions defined on a substrate,
A plurality of through plates in which through holes are distributed in a plurality of different patterns are held, and for each of the plurality of unit print regions, a plurality of through plates having a distribution pattern that matches the contour shape of the unit print region A through plate selecting means for selecting from the through plate, and
Advancing and retracting drive means for relatively advancing and retracting the selected through plate and the substrate;
For each of the plurality of unit printing regions, a through plate selected with respect to the unit printing region is brought close to the unit printing region by the advance / retreat driving means, and the viscous material is passed through the selected through plate. Control means for discharging the unit printing area;
With
The substrate is a circular substrate with a notch formed therein;
By dividing the entire print target range of the substrate into a matrix, the region on the center side of the substrate among the plurality of unit print regions is rectangular,
The plurality of patterns are at least:
A rectangular pattern;
An incomplete rectangular pattern in which a part of the rectangle is cut off by an arc,
A viscous material printing apparatus comprising:
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