JP6950102B2 - 成膜装置 - Google Patents

Description

本開示は、導電性ペーストの薄膜を形成する成膜装置に関するものである。

従来、成膜装置に関する種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術は、クリーム半田のスクリーン印刷装置であって、パターン孔が開孔されたスクリーンマスクのマスクプレートの上方に配置される移動台と、この移動台をＸ方向に水平移動させるＸ方向移動手段と、この移動台を前記Ｘ方向と直交するＹ方向に水平移動させるＹ方向移動手段と、この移動台に一体的に設けられた回転手段と、内部にクリーム半田が貯溜されてこの回転手段に駆動されて前記マスクプレート上を水平方向に回転する筒状のスキージとを備えたことを特徴とする。

このような特徴は、下記特許文献１によれば、クリーム半田を十分に練り合わせながら、マスクプレートのパターン孔に密に充填できる。

特開平６−２３４２０４号公報

これにより、マスクプレートのパターン孔には、クリーム半田の薄膜が形成されているとも言えるが、上記特許文献１に記載の技術は、クリーム半田のスクリーン印刷装置であるため、ピン転写される導電性ペーストの薄膜を形成するには不向きであった。

そこで、本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、導電性ペーストの薄膜を形成するのに好適な成膜装置を提供することを課題とする。

本明細書は、導電性ペーストが載せられる供給面を有する成膜トレイと、成膜トレイの供給面に押し付けられる下面を有するスキージと、成膜トレイに設けられ、成膜トレイの供給面に形成された第１開口部を有し、スキージの下面で掻き出された導電性ペーストが第１開口部を通って入れられるように構成された第１凹部と、前記スキージに設けられ、前記スキージの前記下面に形成された第２開口部を有し、前記スキージの前記第２開口部は、前記成膜トレイの前記第１開口部よりも大きく、前記成膜トレイの前記供給面上の導電性ペーストが前記第２開口部を介して収められるように構成された第２凹部と、前記成膜トレイと前記スキージを相対的に動かす駆動部と、前記駆動部を制御し、前記成膜トレイの前記第１開口部の全域が前記スキージの前記第２開口部と重なるように、前記成膜トレイ又は前記スキージを停止させる制御部とを備える成膜装置を開示する。

本開示によれば、成膜装置は、導電性ペーストの薄膜を形成するのに好適である。

成膜装置を示す平面図である。 図１の成膜装置が図１の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 成膜装置が図１の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 成膜装置が図１の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 図６の成膜装置が図６の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 成膜装置を示す平面図である。 成膜装置を示す平面図である。 図７の成膜装置が図７の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 図７の成膜装置が図７の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 図１２の成膜装置が図１２の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 図１３の成膜装置が図１３の線Ｉ−Ｉで切断された断面を示す図である。 成膜装置を示す平面図である。 成膜装置を示す平面図である。

以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。但し、図面では、構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。

図１及び図２に示されるように、成膜装置１は、成膜トレイ１０、スキージ３０、スライド機構５０、及び制御装置５２を備えている。成膜トレイ１０は、供給面１２を有している。供給面１２は、スキージ３０が載せられるものであって、概して長方形状をなしている。尚、図面において、Ｘ軸方向は供給面１２の長手方向を示し、Ｙ軸方向は供給面１２の短手方向を示している。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向であり、上下方向を示している。

成膜トレイ１０において、供給面１２の略中央には、第１凹部１４及び第１開口部１６が設けられている。第１凹部１４及び第１開口部１６は、供給面１２と比べて、非常に小さい。第１凹部１４は、第１開口部１６と連なっており、下方向へ窪んだ状態にある。

スキージ３０は、成膜トレイ１０の供給面１２と同様にして、概して長方形状をなしている。但し、スキージ３０の短手方向の長さは、供給面１２の短手方向よりも短く、供給面１２の短手方向の長さの３分の１程度である。これにより、スキージ３０は、供給面１２のＹ軸方向の端縁側に位置する場合には、供給面１２の第１凹部１４及び第１開口部１６とは重ならない状態にある。

スキージ３０は、下面３２を有している。下面３２の略中央には、第２凹部３４及び第２開口部３６が設けられている。第２凹部３４は、第２開口部３６と連なっており、上方向へ窪んだ状態にある。スキージ３０の第２開口部３６は、平面視において、成膜トレイ１０の第１開口部１６よりも大きい。

スライド機構５０は、成膜トレイ１０の外方において、スキージ３０の長手方向側の端部に連結されており、成膜トレイ１０の供給面１２に載せられたスキージ３０をＹ軸方向でスライドさせるものである。これにより、成膜トレイ１０とスキージ３０が相対的に動かされる。更に、スライド機構５０は、スキージ３０の下面３２を成膜トレイ１０の供給面１２に押し付けるので、スキージ３０の第２凹部３４が密閉状態になる。尚、スキージ３０の下面３２は、不図示の高さ調節機構等によって、供給面１２に押し付けられてもよい。

制御装置５２は、スライド機構５０に接続されている。これにより、制御装置５２は、スライド機構５０を制御することによって、成膜トレイ１０の供給面１２上でスキージ３０をＹ軸方向の任意の位置に移動させることができる。尚、スライド機構５０及び制御装置５２は、公知技術で構成されるため、その詳細な説明は省略する。

図２乃至図４に示されるように、スキージ３０の上部には、供給路３８及び供給口部４０が設けられている。供給路３８の上方は、供給口部４０と連なっている。これに対して、供給路３８の下方は、スキージ３０の第２凹部３４に連通している。供給口部４０には、栓部４２が着脱自在に設けられている。

作業者は、栓部４２を供給口部４０から外すと、スキージ３０の第２凹部３４に導電性ペースト５４を供給することが可能である。そのために、作業者は、シリンジ７０を用意する。シリンジ７０は、針管７２、バレル７４、及びプランジャー７６を備えている。バレル７４には、導電性ペースト５４が詰められる。

尚、導電性ペースト５４は、例えば、３次元積層電子デバイスの製造において、電極パットの作成や導電回路間の接合等にピン転写の方法で使用されるものである。

作業者は、シリンジ７０の針管７２を、供給口部４０及び供給路３８に差し入れることによって、スキージ３０の第２凹部３４にまで通す。更に、作業者は、シリンジ７０のプランジャー７６をバレル７４に押し込む。これにより、導電性ペースト５４は、シリンジ７０のバレル７４から針管７２を通って、スキージ３０の第２凹部３４に移される。このようにして、スキージ３０の第２凹部３４には、導電性ペースト５４が供給される。

スキージ３０の第２凹部３４では、導電性ペースト５４が盛り上がった状態で成膜トレイ１０の供給面１２に載せられている。これにより、成膜トレイ１０の供給面１２に載せられた導電性ペースト５４（以下、成膜トレイ１０の供給面１２上の導電性ペースト５４という）は、スキージ３０の第２開口部３６の開口縁に囲まれた状態で、スキージ３０の第２凹部３４に収められる。

その後、作業者は、栓部４２を供給口部４０に付ける。これにより、スキージ３０の第２凹部３４は、成膜トレイ１０の供給面１２上の導電性ペースト５４を収めた状態で密閉される。つまり、成膜トレイ１０の供給面１２上の導電性ペースト５４は、スキージ３０の第２凹部３４でキャッピングされた状態になる。

スキージ３０が、制御装置５２及びスライド機構５０によって、成膜トレイ１０の第１開口部１６側へ向けてスライドさせられると、スキージ３０の第２凹部３４では、導電性ペースト５４が、スキージ３０の下面３２のエッジで掻き出されながらスキージ３０の第２凹部３４の内壁面で押されることによって、成膜トレイ１０の供給面１２上を移動する。

そして、図５及び図６に示されるように、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６まで移動すると、スキージ３０の第２凹部３４では、導電性ペースト５４の一部が成膜トレイ１０の第１開口部１６を通って第１凹部１４に入り込む。

更に、図７及び図８に示されるように、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６を通り越すと、成膜トレイ１０の供給面１２よりも非常に小さい第１凹部１４において、第１凹部１４の深さを膜厚とする、導電性ペースト５４の薄膜が形成される。従って、導電性ペースト５４の膜厚は、成膜トレイ１０の第１凹部１４の深さでコントロールされる。

これに対して、スキージ３０の第２凹部３４では、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６側へ向けてスライドさせられる場合と同様にして、導電性ペースト５４が、スキージ３０の下面３２のエッジで掻き出されながらスキージ３０の第２凹部３４の内壁面に押されることによって、成膜トレイ１０の供給面１２上を移動する。

そして、スキージ３０が、制御装置５２及びスライド機構５０によって、成膜トレイ１０の第１開口部１６を通り越した状態で停止させられる。これにより、本実施形態の成膜装置１では、図９に示されるようにして、３次元積層電子デバイスの製造等で使用される転写ピン７８が、成膜トレイ１０の第１凹部１４に形成された導電性ペースト５４の薄膜に対して、ディップすることが可能となる。

その後、成膜トレイ１０の第１凹部１４内の導電性ペースト５４が少なくなった場合には、スキージ３０が、制御装置５２及びスライド機構５０によって、上述したスライドとは反対方向へスライドさせられる。これにより、上述したスライドのときと同様にして、成膜トレイ１０の第１凹部１４には、導電性ペースト５４の薄膜が形成される。その際には、図１０及び図１２に示されるようにして、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６まで移動し、更に、図１１及び図１３に示されるようにして、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６を通り越した状態で停止させられる。

従って、本実施形態の成膜装置１は、成膜トレイ１０の第１凹部１４内の導電性ペースト５４が少なくなる度に、制御装置５２及びスライド機構５０によって、スキージ３０を成膜トレイ１０の供給面１２上でスライドさせると、導電性ペースト５４の薄膜を成膜トレイ１０の第１凹部１４に形成させることができる。尚、成膜トレイ１０の供給面１２上の導電性ペースト５４（つまり、スキージ３０の第２凹部３４内の導電性ペースト５４）が少なくなった場合には、上述したシリンジ７０によって、導電性ペースト５４がスキージ３０の第２凹部３４に補充される。

また、本実施形態の成膜装置１は、成膜トレイ１０の第１凹部１４内の導電性ペースト５４が使用されなくなった場合にも、制御装置５２及びスライド機構５０によって、スキージ３０を成膜トレイ１０の供給面１２上でスライドさせる。但し、本実施形態の成膜装置１は、制御装置５２及びスライド機構５０によって、スキージ３０を、図６又は図１２に示される状態、つまり、スキージ３０の第２開口部３６が成膜トレイ１０の第１開口部１６の全域と重なる状態で停止させる。

これにより、本実施形態の成膜装置１では、スキージ３０の第２凹部３４が成膜トレイ１０の第１凹部１４を覆う状態になるので、成膜トレイ１０の第１凹部１４内の導電性ペースト５４が、スキージ３０（の第２凹部３４）でキャッピングされる。

そのようなスキージ３０のキャッピングは、制御装置５２及びスライド機構５０によって、スキージ３０を成膜トレイ１０の供給面１２上でスライドさせることによって解除される。その際、スキージ３０が成膜トレイ１０の第１開口部１６から離間すると、成膜トレイ１０の第１凹部１４には、導電性ペースト５４の薄膜が形成される。つまり、本実施形態の成膜装置１では、導電性ペースト５４の薄膜形成と、スキージ３０のキャッピング解除とが、同時に行われる。

以上詳細に説明したように、本実施形態の成膜装置１は、導電性ペースト５４の薄膜を形成するのに好適である。

ちなみに、本実施形態において、スライド機構５０は、「駆動部」の一例である。制御装置５２は、「制御部」の一例である。

尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、成膜トレイ１０をスライドさせることによって、成膜トレイ１０とスキージ３０を相対的に動かしてもよい。また、成膜トレイ１０及びスキージ３０の双方をスライドさせることによって、成膜トレイ１０とスキージ３０を相対的に動かしてもよい。

また、スキージ３０の下面３２が成膜トレイ１０の第１開口部１６の全域と重なることが可能な場合には、成膜装置１は、制御装置５２及びスライド機構５０によって、スキージ３０を、その下面３２が成膜トレイ１０の第１開口部１６の全域と重なる状態で停止させる。これにより、成膜トレイ１０の第１凹部１４内の導電性ペースト５４が、スキージ３０の下面３２でキャッピングされる。

１ 成膜装置
１０ 成膜トレイ
１２ 供給面
１４ 第１凹部
１６ 第１開口部
３０ スキージ
３２ 下面
３４ 第２凹部
３６ 第２開口部
４０ 供給口部
４２ 栓部
５０ スライド機構
５２ 制御装置
５４ 導電性ペースト

Claims (2)

1. 導電性ペーストが載せられる供給面を有する成膜トレイと、
   前記成膜トレイの前記供給面に押し付けられる下面を有するスキージと、
   前記成膜トレイに設けられ、前記成膜トレイの前記供給面に形成された第１開口部を有し、前記スキージの前記下面で掻き出された導電性ペーストが前記第１開口部を通って入れられるように構成された第１凹部と、
   前記スキージに設けられ、前記スキージの前記下面に形成された第２開口部を有し、前記スキージの前記第２開口部は、前記成膜トレイの前記第１開口部よりも大きく、前記成膜トレイの前記供給面上の導電性ペーストが前記第２開口部を介して収められるように構成された第２凹部と、
   前記成膜トレイと前記スキージを相対的に動かす駆動部と、
   前記駆動部を制御し、前記成膜トレイの前記第１開口部の全域が前記スキージの前記第２開口部と重なるように、前記成膜トレイ又は前記スキージを停止させる制御部と
   を備える成膜装置。
2. 前記スキージに形成され、前記第２凹部に連通する供給口部と、
   前記供給口部に着脱自在な栓部とを備える請求項１に記載の成膜装置。
   

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