JPH09246411A - 半導体マーキング方法及び半導体マーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マークの潰れやムラを生じにくくし、マーク
の視認性を改善した半導体マーキング方法を提供するこ
とである。 【解決手段】 インクブレードの表面上に補充されたイ
ンクをリザーバローラの回転により所定の厚さで該リザ
ーバローラの表面に塗布し、そのリザーバローラの表面
上のインクを印板に転写して半導体製品の表面にマーキ
ングを行う半導体マーキング方法において、前記インク
ブレードの表面上に補充されたインクを、粘度が所定範
囲となるようにヒータまたはオーブンを用いて予熱した
上で、前記リザーバローラの表面に塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを使用して
半導体製品の表面にマーキングを行う半導体マーキング
方法、及び半導体マーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば熱硬化型やＵＶ硬化型のインクを
使用して、半導体製品の表面に商標、形名、製造ロット
コード及び製造国名等のマーキングを行う半導体マーキ
ング工程は、通常、半導体製造工程の最終段階のテスト
選別前またはテスト選別後に行われている。

【０００３】従来、この種の半導体マーキング工程で用
いられる半導体マーキング装置としては、例えば図４に
示すようなものがあった。

【０００４】図４は、従来の直写型方式の半導体マーキ
ング装置の要部側面図である。

【０００５】この半導体マーキング装置は、インクを撹
拌するインク撹拌部１１０と、印板に転写されたインク
で半導体製品の表面に捺印を行う捺印ヘッド部１５０と
を備えている。

【０００６】インク撹拌部１１０は、インクリザーバロ
ーラ１１１を有し、このインクリザーバローラ１１１の
近傍には、該インクリザーバローラ１１１に塗布される
インク厚を制御するインクブレード１１２が並設されて
いる。

【０００７】インクブレード１１２は、その上面に補充
されたインク１１３がインクリザーバローラ１１１側へ
流動するように先細り形状となっており、前記インクリ
ザーバローラ１１１との隙間（クリアランス）を調整す
ることによって前記インクリザーバローラ１１１に塗布
するインク厚を制御する。

【０００８】前記インクリザーバローラ１１１の下部に
は、該インクリザーバローラ１１１よりも小径のオシレ
ッテングローラ１１５とインクローラ１１６が配置され
ている。オシレッテングローラ１１５は、インクリザー
バローラ１１１の表面に塗布されたインク１１３を均一
に伸ばす働きをし、インクローラ１１６は、インクリザ
ーバローラ１１１に当接し、そのとき塗布されたインク
１１３を、水平移動することにより捺印ヘッド部１５０
へ運ぶ。

【０００９】捺印ヘッド部１５０は、垂直方向に移動可
能なマーク捺印ヘッド１５１を備え、そのマーク捺印ヘ
ッド１５１の先端部には印板１５２が取り付けられてい
る。そして、前記マーク捺印ヘッド１５１の下側には、
マーキング対象である半導体製品１５３が固定されてい
る。

【００１０】このように構成される半導体マーキング装
置によれば、インクブレード１１２上に補充したインク
１１３は、リザーバローラ１１１とインクブレード１１
２との隙間より、撹拌時のインクリザーバローラ１１１
の回転によって押し出され、該インクリザーバローラ１
１１の表面に塗布される。その後、オシレッティングロ
ーラ１１５によって、均一に伸ばされたリザーバローラ
１１１上のインクは、インクローラ１１６の表面に一旦
塗布された後、印板１５２へ転写される。そして、捺印
ヘッド１５１を下降させて印板１５２を半導体製品１５
３の表面に押し当てることにより、該半導体製品１５３
への捺印が完了する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体マーキング装置では、インク１１３を常温状
態で使用し、しかも温度調節や粘度計測等の機能を有し
ていないため、次のような問題点があった。

【００１２】（１）マーキング用のインクの粘度は温度
と負の相関があり（図５参照）、温度の高い方より低い
方が粘度が高くインクの伸びは悪く、マーキング文字の
潰れやムラが発生しやすい。

【００１３】（２）粘度は温度変化に左右され易く、粘
度のばらつきを抑制することができない従来装置では、
室内温度が常に一定でなければ粘度はばらつきやすい。
その結果、マーキングされたマークの視認性が変動す
る。

【００１４】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、マークの潰れ
やムラを生じにくくし、マークの視認性を改善した半導
体マーキング方法を提供することである。またその他の
目的は、この半導体マーキング方法を簡素な構成で実現
する半導体マーキング装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明である半導体マーキング方法の特徴は、
インクブレードの表面上に補充されたインクをリザーバ
ローラの回転により所定の厚さで該リザーバローラの表
面に塗布し、そのリザーバローラ上のインクを印板に転
写して半導体製品の表面にマーキングを行う半導体マー
キング方法において、前記インクブレードの表面上に補
充されたインクを、粘度が所定範囲となるようにヒータ
またはオーブンを用いて予熱した後、前記リザーバロー
ラの表面に塗布することにある。

【００１６】この第１の発明によれば、インクは、予熱
により低粘度化してリザーバローラの表面に塗布され
る。その結果、インクの伸びが良くなり、マークの潰れ
やムラが生じにくくなる。これと同時に、インクの低粘
度化は、所定の範囲内に安定するように行われるため、
粘度のばらつきがなくなり、マークの視認性が改善され
る。

【００１７】第２の発明である半導体マーキング装置の
特徴は、マーキング用のインクが塗布されるリザーバロ
ーラと、表面上に前記インクが補充され前記リザーバロ
ーラに塗布するインクの厚さを制御するインクブレード
とを有し、前記リザーバローラの表面上のインクを印板
に転写して半導体製品の表面にマーキングを行う半導体
マーキング装置において、前記インクブレードに内蔵さ
れ該インクブレードの表面上に補充されたインクを予熱
するヒータと、前記インクブレード上のインクの温度を
検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度が所
定範囲となるように前記ヒータの入／切動作を制御する
温度調節手段とを備えたことにある。

【００１８】この第２の発明によれば、ヒータの予熱に
より、インクは低粘度化してリザーバローラの表面に塗
布される。その結果、インクの伸びがよくなり、マーク
の潰れやムラが生じにくくなる。これと同時に、温度調
節手段及び温度センサにより、インクの粘度が所定範囲
内で安定化するように温度管理が行われるため、粘度の
ばらつきがなくなり、マークの視認性が改善される。

【００１９】第３の発明である半導体マーキング装置の
特徴は、マーキング用のインクが塗布されるリザーバロ
ーラと、表面上に前記インクが補充され前記リザーバロ
ーラに塗布するインクの厚さを制御するインクブレード
とを有し、前記リザーバローラの表面上のインクを印板
に転写して半導体製品の表面にマーキングを行う半導体
マーキング装置において、先端出口が前記インクブレー
ド上のインクに向けられたダクトと、前記ダクトに熱風
を送るオーブンと、前記インクブレード上のインクの温
度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度
が所定範囲となるように前記オーブンの動作を制御する
温度調節手段とを備えたことにある。

【００２０】この第３の発明によれば、ダクトからの熱
風により、インクは予熱され低粘度化してリザーバロー
ラの表面に塗布される。その結果、インクの伸びがよく
なり、マークの潰れやムラが生じにくくなる。これと同
時に、温度調節手段及び温度センサにより、インクの粘
度が所定範囲内で安定化するように温度管理が行われる
ため、粘度のばらつきがなくなり、マークの視認性が改
善される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係
る直写型方式の半導体マーキング装置の要部側面図であ
る。

【００２２】この半導体マーキング装置は、インク（例
えば熱硬化型インクまたはＵＶ硬化型インク）を撹拌す
るインク撹拌部１０と、印板に転写されたインクで半導
体製品（以下、パッケージという）の表面に捺印を行う
捺印ヘッド部５０とを備えている。

【００２３】インク撹拌部１０は、インクリザーバロー
ラ１１を有している。このインクリザーバローラ１１
は、支軸１１ａに所定幅のゴム層が巻着された構造であ
り、図示しないモータの駆動力により例えば右回りに回
転する。さらに、インクリザーバローラ１１の近傍に
は、該インクリザーバローラ１１に塗布するインク厚を
制御するインクブレード１２が並設されている。

【００２４】インクブレード１２は、ＳＫＨ（高速度工
具鋼）等の金属で構成され、前記インクリザーバローラ
１１に向けて所定の角度で傾斜した先細り形状を成し、
その上面に補充されたマークインク１３がインクリザー
バローラ１１側へ流動するようになっている。また、イ
ンクブレード１２は水平方向にスライドするような機構
になっており、このスライド度合いによって、インクリ
ザーバローラ１１とのクリアランス（隙間）が決定さ
れ、インク厚が一定に保たれるようになっている。ここ
で、インクブレード１２のクリアランスは、ローレット
タイプのネジ等を用いて適性値に固定される。

【００２５】さらに、インクブレード１２の内部にはイ
ンク１３を予熱するためのヒータ１２ａと、温度センサ
１２ｂとが取り付けられている。温度センサ１２ｂは、
前記インクブレード１２上のインク１３の温度を常時検
出する。温度センサ１２ｂで検出された温度信号は、ケ
ーブル１４ａを介して温度調整器１４へ送られ、温度調
整器１４は、この温度センサ１２ｂで検出されるインク
１３の温度が所定範囲（例えば４０±５℃）に一定化す
るようにヒータ１２ａの電源の入／切動作を制御する。

【００２６】前記インクリザーバローラ１１の下部に
は、該インクリザーバローラ１１よりも小径のオシレッ
テングローラ１５とインクローラ１６が配置されてい
る。オシレッテングローラ１５は、インクブレード１２
側のインクリザーバローラ１１下部に当接した状態で設
けられ、インクリザーバローラ１１の表面に塗布された
インク１３を均一に伸ばす働きをする。インクローラ１
６は、捺印ヘッド部５０へ水平に移動可能に設けられ、
インクリザーバローラ１１に当接してインクリザーバロ
ーラ１１のインク１３を表面に移し、水平移動してその
インクを捺印ヘッド部５０へ運ぶ。

【００２７】捺印ヘッド部５０は、垂直方向に移動可能
なマーク捺印ヘッド５１を備え、そのマーク捺印ヘッド
５１の先端部には印板５２が着脱自在に取り付けられて
いる。そして、前記マーク捺印ヘッド５１の下側には、
マーキング対象であるパッケージ５３が固定されてい
る。

【００２８】次に、以上のように構成される半導体マー
キング装置のマーキング動作（半導体マーキング方法）
について説明する。

【００２９】まず、インクブレード１２のクリアランス
を適性値に設定した後、ヒータ１２ａを通電してインク
ブレード１２表面を熱伝導により高温化する。これによ
って、このインクブレード１２の表面上に補充されたイ
ンク１３の温度を例えば４０±５℃に予熱し、最適な粘
度状態にする（プレヒート）。

【００３０】そして、インクリザーバローラ１１の回転
により、インクブレード１２表面上のインク１３は、イ
ンクリザーバローラ１１とインクブレード１２との間隙
から押し出され、設定されたインク厚でインクリザーバ
ローラ１１の表面に塗布される。

【００３１】その後、インクリザーバローラ１１のイン
ク１３は、オシレッテングローラ１５によって均一に伸
ばされた後、一旦インクローラ１６の表面に塗布され
る。インクローラ１６の表面に十分インク１３が塗布さ
れると、インクローラ１６は、捺印ヘッド部５０側に水
平移動し、マーク捺印ヘッド５１の印板５２の表面に当
接して回転しながらインク１３を転写する。

【００３２】その後は、インクローラ１６が元のインク
リザーバローラ１１側へ移動すると同時に、マーク捺印
ヘッド５１が下降してパッケージ５３の表面に所定のマ
ーキングが施される。マーキングされたパッケージ５３
は、高温槽（オーブンなど）またはＵＶ装置（ＵＶ炉な
ど）に入れられ、インクの硬化が行われる。

【００３３】本実施形態では、インク１３の粘度が最も
適切な状態になるように、温度調整器１４、ヒータ１２
ａ及び温度センサ１２ｂからなる温度調整機能によっ
て、マーキング動作中において常時、インク１３の温度
が例えば４０±５℃となるように管理される。

【００３４】すなわち、温度調整器１４は、温度センサ
１２ｂによって検出したインク１３の温度が上限４５℃
に達するとヒータ１２ａの電源をオフし、またインク１
３の温度が下限３５℃に達するとヒータ１２ａの電源を
オンする。これによって、図２に示すように、インク１
３の粘度は、２２５PS（３５℃に対応）から１００PS
（４５℃に対応）までの範囲に収まり、良好な視認性領
域Ｚを保つことができる。なお、図２は、インクの温度
（粘度）と加工点（マーキングされた文字等）の高さと
の関係を示すグラフであり、前記の領域Ｚは、カスレ
や、潰れ、中抜けがない視認性良品レベルの範囲にある
ことを示している。

【００３５】このような温度調節機能によって、インク
ブレード１２上のインク１３は、最も適切な粘度でイン
クリザーバローラ１１へ押し出されていくので、このイ
ンクによってパッケージ５３にマーキングされた文字等
は、潰れやムラがなく、常に良好な視認性をもつことが
できる。

【００３６】図３は、本発明の第２実施形態に係る半導
体マーキング装置の要部側面図であり、図１と共通する
要素には同一の符号が付されている。

【００３７】本実施形態が図１の装置と異なる点は、プ
レヒート方式でインクの予熱を行う上記第１実施形態の
インク撹拌部１０に代えて、高温ダクト方式でインクを
予熱するインク撹拌部６０を設けた点である。

【００３８】具体的には、ヒータ１２ａと温度センサ１
２ｂが内蔵されたインクブレード１２に代えて、温度セ
ンサ１２ｂのみが内蔵されたインクブレード１２Ａを設
け、さらにインク１３が補充される付近の雰囲気を高温
化するためにオーブン６１に接続された高温ダクト６２
を設ける。ここで、オーブン６１には、温度センサ１２
ｂの信号を受け取りオーブン６１の加熱動作を制御する
コントロール部６１ａと、外気を取り入れるファン６１
ｂとが設けられている。

【００３９】オーブン６１のコントロール部６１ａは、
前記温度センサ１２ｂの信号に基づいて温度調整指令を
発し、オーブン本体は、この指令に従い、ファン６１ｂ
から取り込まれた外気を加熱してダクト６２へ送り出
す。ダクト６２から排出された熱風により、インクブレ
ード１２Ａ上のインク１３が予熱される。そして、その
インクの温度は、コントロール部６１ａへフィードバッ
クされ、上述の温度範囲（例えば４０±５℃）で一定化
するように管理される。

【００４０】本実施形態のように構成しても、上記第１
実施形態と同様の効果を得ることができるほか、例えば
インクブレードにヒータを内蔵できないような場合に特
に有効となる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
である半導体マーキング方法によれば、インクブレード
の表面上に補充されたインクを、粘度が所定範囲となる
ようにヒータまたはオーブンを用いて予熱した上で、リ
ザーバローラの表面に塗布するようにしたので、従来の
常温マーキング方式と比較して、インクの伸びがよくな
り、マークの潰れやムラが生じにくくなる。さらに、粘
度のばらつきがなくなり、マークの視認性（捺印性）が
改善され、品位及び歩留まりが向上する。

【００４２】第２の発明である半導体マーキング装置に
よれば、インクブレードに内蔵され該インクブレードの
表面上に補充されたインクを予熱するヒータと、前記イ
ンクブレード上のインクの温度を検出する温度センサ
と、前記温度センサの検出温度が所定範囲となるように
前記ヒータの入／切動作を制御する温度調節手段とを備
えたので、上記第１の発明と同様の効果の他に、簡素な
構造でインクの予熱を行うことができるという効果があ
る。

【００４３】第３の発明である半導体マーキング装置に
よれば、先端出口がインクブレード上のインクに向けら
れたダクトと、前記ダクトに熱風を送るオーブンと、前
記インクブレード上のインクの温度を検出する温度セン
サと、前記温度センサの検出温度が所定範囲となるよう
に前記オーブンの動作を制御する温度調節手段とを備え
たので、上記第１の発明と同様の効果を奏すると共に、
インクブレードにヒータを内蔵できないような場合には
特に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る直写型方式の半導
体マーキング装置の要部側面図である。

【図２】インクの温度（粘度）と加工点の高さとの関係
を示すグラフである。

【図３】本発明の第２実施形態に係る半導体マーキング
装置の要部側面図である。

【図４】従来の直写型方式の半導体マーキング装置の要
部側面図である。

【図５】マークインクの温度と粘度の相関性を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０，６０ インク撹拌部 １１ インクリザーバローラ １２，１２Ａ インクブレード １２ａ ヒータ １２ｂ 温度センサ １３ マークインク １４ 温度調整器 １５ オシレッテングローラ １６ インクローラ ５０ 捺印ヘッド部 ５１ マーク捺印ヘッド ５２ 印板 ５３ パッケージ ６１ オーブン ６１ａ コントロール部 ６１ｂ ファン ６２ 高温ダクト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクブレードの表面上に補充されたイ
   ンクをリザーバローラの回転により所定の厚さで該リザ
   ーバローラの表面に塗布し、そのリザーバローラ上のイ
   ンクを印板に転写して半導体製品の表面にマーキングを
   行う半導体マーキング方法において、 前記インクブレードの表面上に補充されたインクを、粘
   度が所定範囲となるようにヒータまたはオーブンを用い
   て予熱した後、前記リザーバローラの表面に塗布するこ
   とを特徴とする半導体マーキング方法。
2. 【請求項２】 マーキング用のインクが塗布されるリザ
   ーバローラと、表面上に前記インクが補充され前記リザ
   ーバローラに塗布するインクの厚さを制御するインクブ
   レードとを有し、前記リザーバローラの表面上のインク
   を印板に転写して半導体製品の表面にマーキングを行う
   半導体マーキング装置において、 前記インクブレードに内蔵され該インクブレードの表面
   上に補充されたインクを予熱するヒータと、 前記インクブレード上のインクの温度を検出する温度セ
   ンサと、 前記温度センサの検出温度が所定範囲となるように前記
   ヒータの入／切動作を制御する温度調節手段とを備えた
   ことを特徴とする半導体マーキング装置。
3. 【請求項３】 マーキング用のインクが塗布されるリザ
   ーバローラと、表面上に前記インクが補充され前記リザ
   ーバローラに塗布するインクの厚さを制御するインクブ
   レードとを有し、前記リザーバローラの表面上のインク
   を印板に転写して半導体製品の表面にマーキングを行う
   半導体マーキング装置において、 先端出口が前記インクブレード上のインクに向けられた
   ダクトと、 前記ダクトに熱風を送るオーブンと、 前記インクブレード上のインクの温度を検出する温度セ
   ンサと、 前記温度センサの検出温度が所定範囲となるように前記
   オーブンの動作を制御する温度調節手段とを備えたこと
   を特徴とする半導体マーキング装置。