JPH04342144A - 塗布機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布機構に関し、特に
ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）実装における半導体集積回路装置の樹脂封止工程に
おいて、樹脂塗布プロセスの作業効率の向上および半導
体集積回路装置の品質向上が可能とされる塗布機構に適
用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体集積回路装置の組立技
術の一つとして、近年、ＴＡＢ実装がワイヤボンディン
グに代わる技術として注目を集めており、そのアプリケ
ーション、パッケージングおよび自動化技術は大きく様
変わりして来ている。

【０００３】特に、インナーリードボンディング（ＩＬ
Ｂ：Ｉｎｎｅｒ　Ｌｅａｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）装置の開
発、転写はんだバンプなどの周辺技術の整備に伴い、Ｔ
ＡＢ実装技術はワイヤボンディングに比べて、■電気テ
スト、バーンインテストがテープ上で可能、■実装密度
が高く、多ピン化対応に最適、■一括したボンディング
が可能、■厚みの薄型化、■信頼性の高いボンディング
、■モジュラ化が可能、■ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍ
ｏｕｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）への対応、■良好な
高周波特性、などの利点を備えていることなどから近年
汎用技術と成りつつあり、さらに拡大の方向に進んでい
る。

【０００４】そして、このようなＴＡＢ技術を用いた組
立工程では、絶縁性の長尺なキャリアテープの長さ方向
に所定のピッチで実装用のリード群を被着・配置し、こ
の各リード群にはんだバンプなどを介して個々の半導体
チップをボンディングすることにより、大量の半導体集
積回路装置の組立工程の効率化を図ることが可能となっ
ている。

【０００５】この場合に、半導体チップを外部環境の湿
気および塵挨などから保護するために、たとえばエポキ
シ系樹脂などをＩＬＢ後の半導体チップのリード部など
を覆うように塗布した後に、加熱処理などにより乾燥・
硬化させることによって封止樹脂に所定の強度を持たせ
る樹脂封止を行うことが一般的である。

【０００６】たとえば、封止樹脂を塗布する塗布機構と
してのポッティング装置においては、樹脂塗布用のシュ
リンジをＸ軸およびＹ軸方向に駆動する駆動制御部と、
塗布位置の停止時間を制御する時間制御部などを備え、
駆動制御部によって塗布軌跡を決定し、時間制御部によ
る塗布時間の制御によって塗布位置における塗布量が制
御されている。

【０００７】この場合に、駆動制御部および時間制御部
の制御は、作業者間の作業性および品質ばらつきなどを
考慮して自動制御化されている。たとえば、複数の半導
体チップがボンディングされたキャリアテープに対する
樹脂の塗布位置、塗布量および塗布軌跡を決定する塗布
プログラムが予め作成され、この塗布プログラムに従っ
て樹脂封止工程における塗布処理が制御されるようにな
っている。

【０００８】なお、これに類似する技術としては、たと
えば株式会社工業調査会、平成元年７月１日発行、「電
子材料」Ｐ１００に記載されるＴＡＢ樹脂封止装置が挙
げられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、樹脂の塗布位置、塗布量および
塗布軌跡を決定する塗布プログラムが特定の被塗布対象
物に制約され、たとえばキャリアテープにボンディング
された半導体チップの大きさまたは種類などに対応して
塗布プログラムをその都度新規に作成しなければならな
いという問題がある。

【００１０】この場合に、塗布プログラムの作成者が異
なる場合には、それぞれの作成者間にプログラム作成上
の統一性が必要となったり、または作成者が限定される
というような問題も生じる。

【００１１】また、駆動制御部および時間制御部の制御
を塗布プログラムによらない場合には、作業者の作業性
が低下する上に、品質のばらつきなどが生じるという問
題がある。

【００１２】従って、従来の塗布機構においては、樹脂
封止工程における十分な作業効率が得られず、特に新し
い種類の被塗布対象物に対する塗布の自動制御化に良好
に適用できないという問題がある。

【００１３】そこで、本発明の目的は、被塗布対象物に
対応した塗布プログラムの作成を自動的に行い、樹脂封
止工程における塗布プロセスの作業効率の向上を図るこ
とができる塗布機構を提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、作業者間の作
業性および品質ばらつきなどの作業者による影響を低減
し、樹脂塗布処理における品質の向上を図ることができ
る塗布機構を提供することにある。

【００１５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１７】すなわち、本発明の塗布機構は、被塗布対
象物の所定の箇所に塗布材料を塗布する塗布機構であっ
て、被塗布対象物の特定形状パラメータを入力し、この
特定形状パラメータに対応して、被塗布対象物に対する
塗布材料の塗布位置、塗布量および塗布軌跡を制御する
処理手順の塗布プログラムを自動生成するプログラム生
成手段を備えるものである。

【００１８】また、前記被塗布対象物に対する塗布材料
の塗布位置、塗布量および塗布軌跡の塗布パターンモー
ドを予め作成し、この塗布パターンモードが選択可能と
される塗布プログラムを自動生成するようにしたもので
ある。

【００１９】特に、前記被塗布対象物が、複数の半導体
チップがボンディングされたキャリアテープとし、かつ
前記塗布材料が液状の樹脂とされるＴＡＢ実装方式の樹
脂塗布工程のポッティング装置に用いるようにしたもの
である。

【００２０】

【作用】前記した塗布機構によれば、被塗布対象物に対
する塗布処理手順を制御する塗布プログラムを自動生成
するプログラム生成手段を備えることにより、プログラ
ム生成手段に被塗布対象物の特定形状パラメータを入力
して塗布プログラムを自動生成することができる。これ
により、被塗布対象物の特定形状パラメータのみを入力
することによって被塗布対象物への塗布を自動的に行う
ことができる。

【００２１】また、塗布プログラムの生成時に、被塗布
対象物に対する塗布材料の塗布位置、塗布量および塗布
軌跡の塗布パターンモードが選択可能とされることによ
り、塗布プログラムを自動生成に汎用性を持たせること
ができる。これにより、被塗布対象物に対する塗布処理
の一層の広範囲な自動化が可能となる。

【００２２】特に、ＴＡＢ実装方式の樹脂塗布工程のポ
ッティング装置に用いられることにより、大量の半導体
集積回路装置の組立、特に複数の半導体チップがボンデ
ィングされたキャリアテープに対する液状樹脂の塗布処
理を効率良く行うことができる。

【００２３】

【実施例】図１は本発明の塗布機構の一実施例であるポ
ッティング装置の要部を示す概略構成図、図２は本実施
例のポッティング装置における塗布パターンモードの一
例を示す説明図、図３は本実施例における塗布パターン
モードの選択から塗布プログラムの生成を示すフロー図
、図４は本実施例のポッティング装置などから構成され
る樹脂封止システムを示す構成図、図５は本実施例のポ
ッティング装置を用いて樹脂封止されたキャリアテープ
を示す断面図である。

【００２４】まず、図１により本実施例のポッティング
装置の構成を説明する。

【００２５】本実施例のポッティング装置は、たとえば
ＴＡＢ実装方式による樹脂封止におけるポッティング装
置（塗布機構）１とされ、図５に示すようにリード２が
形成され、半導体チップ３がボンディングされたキャリ
アテープ（被塗布対象物）４に適用され、このキャリア
テープ４上の所定の箇所に樹脂（塗布材料）５を塗布す
るシュリンジ６と、このシュリンジ６のＺ軸、Ｙ軸およ
びＸ軸方向駆動用のＺテーブル７、Ｙテーブル８および
Ｘテーブル９とから構成され、シュリンジ６が前後、左
右および上下方向に３次元的に位置決めされている。

【００２６】シュリンジ６は、たとえば吐出ノズル１０
が下向きにした姿勢で配設され、その内部に所定量の液
状の樹脂５が貯留されている。そして、一定量の樹脂５
を供給するディスペンサ１１に接続され、シュリンジ６
内の圧力が調整されることによって樹脂５の塗布量が制
御されている。

【００２７】また、シュリンジ６の真下には、半導体チ
ップ３がボンディングされたキャリアテープ４が搬送さ
れ、キャリアテープ４の移動によって逐次搬送される複
数の半導体チップ３の各々とリード２とのボンディング
箇所に対して所定量の樹脂５が塗布されるようになって
いる。

【００２８】Ｚテーブル７は、たとえばエンコーダ１２
が連結されたＤＣモータ１３と、このＤＣモータ１３に
ベルト１４を介して連動されるボールねじ１５とから構
成され、ＤＣモータ１３の回転角がエンコーダ１２によ
って検出されている。

【００２９】また、ボールねじ１５には、シュリンジ６
を保持するシュリンジホルダ１６が回動可能に螺合され
、ボールねじ１５の回動によってシュリンジホルダ１６
がリニアガイド１７に案内されて上下方向に移動される
ようになっている。

【００３０】さらに、Ｚテーブル７はＺ軸駆動制御部１
８に接続され、エンコーダ１２によるＤＣモータ１３の
回転角の検出によってボールねじ１５の回動が制御され
、これによってシュリンジ６の吐出ノズル１０の高さ方
向が制御されるようになっている。

【００３１】Ｙテーブル８は、Ｚテーブル７と同様の構
成とされ、Ｙ軸駆動制御部１９による制御によってシュ
リンジ６のＹ軸方向の駆動が制御されている。

【００３２】Ｘテーブル９は、Ｚテーブル７と同様の構
成とされ、Ｘ軸駆動制御部２０によってシュリンジ６の
Ｘ軸方向の駆動が制御され、Ｙテーブル８の駆動と連動
して塗布軌跡が決定されるようになっている。

【００３３】以上の構成において、ディスペンサ１１、
Ｚ軸、Ｙ軸およびＸ軸駆動制御部１８〜２０は、たとえ
ばマイクロコンピュータなどによる主制御部（プログラ
ム生成手段）２１に接続され、主制御部２１によって総
轄的な制御が可能となっている。

【００３４】また、主制御部２１には、キャリアテープ
４にボンディングされた半導体チップ３の特定形状パラ
メータ、すなわち半導体チップ３の大きさ、縦横比また
はキャリアテープ４上の配線パターンなどに対応して、
図２に示すような樹脂５の塗布軌跡を決定するＸ座標お
よびＹ座標、樹脂の吐出時間などのパラメータによる塗
布パターンモードが予め作成されている。

【００３５】たとえば、図２に示す塗布パターンモード
の一例においては、番号順に沿って矢印方向に塗布軌跡
が移動することを示し、番号が記載された丸内の吐出位
置は中心点を基準にＸ座標（Ｘ）およびＹ座標（Ｙ）で
決定されている。同時に、各吐出位置における樹脂５の
吐出時間（Ｔ）も制御されるようになっている。

【００３６】そして、特定形状パラメータの入力によっ
て塗布パターンモードに対応した塗布プログラム、すな
わちＸ座標、Ｙ座標および吐出時間のパラメータに基づ
いた樹脂の各塗布位置までのＸ軸およびＹ軸方向への移
動距離、各塗布位置における停止時間などの処理手順で
ある塗布プログラムが自動生成されるようになっている
。

【００３７】さらに、この塗布プログラムに従ってディ
スペンサ１１、Ｚ軸、Ｙ軸およびＸ軸駆動制御部１８〜
２０が自動制御され、このように半導体チップ３の特定
形状パラメータのみの入力によってポッティング装置１
が自動制御されている。

【００３８】また、主制御部２１には、たとえばキーボ
ードなどの入力部２２が接続され、塗布プログラム生成
のための特定形状パラメータが入力できるようになって
おり、異なる種類の半導体チップ３に対しても、入力部
２２から新しい半導体チップ３の特定形状パラメータの
みを入力することによって異なる種類に対応した塗布プ
ログラムが自動生成されるようになっている。

【００３９】以上のように構成されるポッティング装置
１は、たとえば図４に示すような樹脂封止システムの一
部として構成され、樹脂塗布処理の後工程である樹脂乾
燥・硬化処理のためのベーキング装置２３が右側に連結
され、さらにその右側にリール方式によってキャリアテ
ープ４を巻き取るアンローダ機構２４が連結されている
。

【００４０】一方、ポッティング装置１の左側には、樹
脂塗布処理の前工程のキャリアテープ４を供給するリー
ル方式のローダ機構２５が連結されている。

【００４１】次に、本実施例の作用について説明する。

【００４２】始めに、キャリアテープ４の製造および半
導体チップ３へのバンプ形成の各別工程において、キャ
リアテープ４とバンプが形成された半導体チップ３とが
製造される。そして、パッケージ工程において、最初に
キャリアテープ４上のリード２と半導体チップ３の電極
とがバンプを介して接続されるＩＬＢ工程が行われた後
、本発明の樹脂封止工程が行われる。

【００４３】まず、ＩＬＢ工程が終了したキャリアテー
プ４がリールに巻かれた状態においてローダ機構２５に
セットされ、一方アンローダ機構２４には空のリールが
セットされて樹脂封止が完了したキャリアテープ４が巻
き取られる。

【００４４】始めに、ポッティング装置１において、図
３に示すようにキャリアテープ４にボンディングされた
半導体チップ３の特定形状パラメータ、たとえば半導体
チップ３のサイズ（縦寸法Ｘ、横寸法Ｙ）を入力部２２
から入力して主制御部２１に転送する（ステップ３０１
）。

【００４５】そして、主制御部２１において、入力され
た半導体チップ３のサイズに対応した所定の塗布箇所、
たとえばデバイスホール封止のようにインナーリードを
含めた全領域に樹脂５を塗布する塗布パターンモード、
たとえばＡモードが縦寸法Ｘ＞ａ、横寸法Ｙ＞ａ’の比
較判定によって選択される（ステップ３０２〜３０４）
。

【００４６】さらに、この塗布パターンモードのＸ座標
、Ｙ座標および吐出時間のパラメータに基づいた樹脂の
各塗布位置までのＸ軸およびＹ軸方向への移動距離、各
塗布位置における停止時間などの処理手順である塗布プ
ログラムが自動生成される（ステップ３０５）。

【００４７】続いて、この塗布プログラムに従ってディ
スペンサ１１が制御され、シュリンジ６の吐出ノズル１
０から一定量の樹脂５が供給される。同時に、Ｚ軸、Ｙ
軸およびＸ軸駆動制御部１８〜２０が制御され、シュリ
ンジ６が前後、左右および上下方向に３次元的に位置決
めされる。

【００４８】そして、ローダ機構２５から搬送されてき
たキャリアテープ４上の複数の半導体チップ３の各々に
対して、塗布量および位置決め制御されて所定量の樹脂
５が塗布される。そして、樹脂５が塗布されたキャリア
テープ４がベーキング装置２３に搬送される。

【００４９】さらに、ベーキング装置２３において、キ
ャリアテープ４を所定の雰囲気条件に保持されたベーキ
ング室内を搬送させ、塗布された樹脂５を所定の硬度、
たとえば鉛筆の２Ｈ以上の硬度まで硬化させる。

【００５０】そして、樹脂５を所定の硬度に硬化された
後、アンローダ機構２４のリールに樹脂封止が完了した
キャリアテープ４を巻き取り、１リール分の樹脂封止工
程が完了する。このように、以上の工程を各リール毎に
繰り返し、大量の半導体集積回路装置の組立を効率良く
行うことができる。

【００５１】この場合に、たとえばキャリアテープ４に
ボンディングされた半導体チップ３が異なる時は、入力
部２２から新しい半導体チップ３の大きさのみを入力す
ることによって異なる種類に対応した塗布プログラムが
自動生成され、上記と同様の工程によって塗布処理を自
動的に行うことができる。

【００５２】従って、本実施例のポッティング装置１に
よれば、入力部２２に半導体チップ３の特定形状パラメ
ータを入力し、さらに主制御部２１において、塗布パタ
ーンモードを選択した後に塗布処理手順の塗布プログラ
ムが自動生成されることにより、特定形状パラメータの
みの入力によって半導体チップ３がボンディングされた
キャリアテープ４の所定の塗布箇所に樹脂５の塗布を自
動的に行うことができる。

【００５３】また、異なる種類の半導体チップ３に対し
ても、主制御部２１内で半導体チップ３に対応した塗布
プログラムが自動生成されるので、従来問題となってい
た塗布プログラムの新規作成がなくなり、塗布プロセス
の作業効率の向上が可能となる。

【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５５】たとえば、本実施例のポッティング装置１
においては、半導体チップ３のサイズを入力して塗布パ
ターンモードを選択する場合について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、たとえば半
導体チップ３の縦横比、キャリアテープ４上の配線パタ
ーン、またはこれらの組み合せ条件などを入力して塗布
パターンモードを選択し、塗布プログラムを自動生成す
る場合についても広く適用可能である。

【００５６】また、本実施例では、塗布パターンモード
を予め作成する場合について説明したが、たとえば半導
体チップ３の特定形状パラメータを入力し、この特定形
状パラメータの条件を選択判定処理し、この結果に基づ
いて直接塗布プログラムを生成することも可能である。

【００５７】さらに、塗布パターンモードについては、
図２に示すようなインナーリードを含めた全領域に樹脂
５を塗布する塗布パターンモードに限られるものではな
く、たとえば半導体チップ３の表面のみに樹脂５を塗布
する塗布パターンモードなど、種々のパターンモードの
変形が考えられる。

【００５８】また、本実施例のポッティング装置１にお
いては、ローダ機構２５、ベーキング装置２３およびア
ンローダ機構２４と連結して用いられる場合について説
明したが、たとえばポッティング装置１を単体で用いた
り、さらに他の組み合せによって使用することも可能で
ある。たとえば、ローダ機構２５とポッティング装置１
との間にＩＬＢ用のボンディング装置を挿入したり、ま
たベーキング装置２３の後にマーキング装置、さらに樹
脂厚測定機構を連結する場合などについても適用可能で
ある。

【００５９】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるＴＡＢ実装に用い
られるポッティング装置１に適用した場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、たとえばペレ
ットボンダなどの他の半導体集積回路装置の製造工程に
用いられる塗布機構、さらに塗布材料として接着材を用
いた接着材の塗布機構などについても広く適用可能であ
る。

【００６０】たとえば、ペレットボンダに適用した場合
には、マルチノズルの切換作業などが不要となり、ボン
ディング工程の作業効率の向上が可能となると同時に、
塗布量を高精度に制御できるので、ペレットクラックな
どの発生が抑制され、半導体集積回路装置の製造不良の
低減が可能となる。

【００６１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００６２】（１）．被塗布対象物の特定形状パラメー
タを入力し、この特定形状パラメータに対応して、被塗
布対象物に対する塗布材料の塗布位置、塗布量および塗
布軌跡を制御する処理手順の塗布プログラムを自動生成
するプログラム生成手段を備えることにより、このプロ
グラム生成手段に被塗布対象物の特定形状パラメータを
入力して塗布プログラムを自動生成することができるの
で、被塗布対象物の特定形状パラメータのみの入力によ
って被塗布対象物への塗布を自動的に行うことが可能と
なる。

【００６３】（２）．被塗布対象物に対する塗布材料の
塗布位置、塗布量および塗布軌跡の塗布パターンモード
を予め作成し、この塗布パターンモードが選択可能とさ
れる塗布プログラムを自動生成することにより、塗布プ
ログラムの生成に汎用性を持たせることができるので、
被塗布対象物に対する塗布処理の一層の広範囲な自動化
が可能となる。

【００６４】（３）．前記（１）　および（２）　によ
り、異なる種類の被塗布対象物に対しても塗布プログラ
ムが自動生成されるので、塗布プロセスの作業効率の向
上が可能となる。

【００６５】（４）．前記（１）　および（２）　によ
り、塗布プログラムが自動生成されるので、作業者によ
る作業性および品質ばらつきなどの影響が低減され、樹
脂塗布処理における品質の向上が可能となる。

【００６６】（５）．特に、被塗布対象物が複数の半導
体チップの実装されたキャリアテープとされ、かつ塗布
材料が液状の樹脂とされるＴＡＢ実装方式の樹脂塗布工
程のポッティング装置に用いられることにより、大量の
半導体集積回路装置の組立、特に所定の塗布箇所に対す
る樹脂塗布プロセスの作業効率および品質の向上が可能
とされる塗布機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布機構の一実施例であるポッティン
グ装置の要部を示す概略構成図である。

【図２】本実施例のポッティング装置における塗布パタ
ーンモードの一例を示す説明図である。

【図３】本実施例における塗布パターンモードの選択か
ら塗布プログラムの生成を示すフロー図である。

【図４】本実施例のポッティング装置などから構成され
る樹脂封止システムを示す構成図である。

【図５】本実施例のポッティング装置を用いて樹脂封止
されたキャリアテープを示す断面図である。

【符号の説明】

１　　ポッティング装置（塗布機構） ２　　リード ３　　半導体チップ ４　　キャリアテープ（被塗布対象物）５　　樹脂（塗
布材料） ６　　シュリンジ ７　　Ｚテーブル ８　　Ｙテーブル ９　　Ｘテーブル １０　　吐出ノズル １１　　ディスペンサ １２　　エンコーダ １３　　ＤＣモータ １４　　ベルト １５　　ボールねじ １６　　シュリンジホルダ １７　　リニアガイド １８　　Ｚ軸駆動制御部 １９　　Ｙ軸駆動制御部 ２０　　Ｘ軸駆動制御部 ２１　　主制御部（プログラム生成手段）２２　　入力
部 ２３　　ベーキング装置 ２４　　アンローダ機構 ２５　　ローダ機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被塗布対象物の所定の箇所に塗布材料
   を塗布する塗布機構であって、前記被塗布対象物の特定
   形状パラメータを入力し、該特定形状パラメータに対応
   して、前記被塗布対象物に対する前記塗布材料の塗布位
   置、塗布量および塗布軌跡を制御する処理手順の塗布プ
   ログラムを自動生成するプログラム生成手段を備え、該
   プログラム生成手段に前記被塗布対象物の特定形状パラ
   メータのみを入力して前記被塗布対象物への塗布を自動
   的に行うことを特徴とする塗布機構。
2. 【請求項２】　　前記被塗布対象物に対する前記塗布材
   料の塗布位置、塗布量および塗布軌跡の塗布パターンモ
   ードを予め作成し、該塗布パターンモードが選択可能と
   される塗布プログラムを自動生成することを特徴とする
   請求項１記載の塗布機構。
3. 【請求項３】　　前記被塗布対象物が、複数の半導体チ
   ップがボンディングされたキャリアテープとされ、かつ
   前記塗布材料が液状の樹脂とされるＴＡＢ実装方式の樹
   脂塗布工程のポッティング装置に用いられることを特徴
   とする請求項１または２記載の塗布機構。