JPS62110775A

JPS62110775A - 塗布装置

Info

Publication number: JPS62110775A
Application number: JP25076585A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Takashima; 高島　一寿; Takatoshi Hagiwara; 孝俊萩原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-11-11
Filing date: 1985-11-11
Publication date: 1987-05-21

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】〔技術分野〕本発明は半導体装置等の部品に対して樹脂等を塗布する
ための装置に関し、特に取り付けが完了された半導体素
子ペレット上にポリイミド等の樹脂を均一にしかも全自
動的に塗布することのできる塗布装置に関するものであ
る。

〔背景技術〕

半導体装置の製造工程、なかでもパッケージ上に取り付
けた半導体素子ペレット上にポリイミド樹脂を塗布して
半導体装置を完成させるための工程として、従来種々の
方式が用いられている。例えば、多連リードフレーム方
式の組付は工程では、多連に構成したリードフレームに
複数個の半導体素子を搭載し、これら複数の半導体装置
に対して順序的にかつ自動的にポリイミド樹脂を塗布し
ている。しかしながら、各パソケージカ月個１個独立し
て構成されているセラミック型のパッケージでは、各半
導体装置は一つ一つ独立した部品として製造に付される
ことになるため、半導体装置を各半導体製造装置の所定
の位置に一つずつセットした上で樹脂の塗布作業を行う
ように構成しなければならない。このため、多数個の半
導体装置に対して連続的に樹脂を塗布するには、搬送用
の治具上に載置されている複数個の半導体装置を、治具
から一つずつ取り出してこれを製造装置の所定位置にま
で移動させ、ここで塗布を行った後に再び半導体装置を
治具へ戻す必要がある。したがって、前の工程から次の
工程への半導体装置の搬送はいわゆる一括型の搬送とな
り、各工程間における搬送のタイムラグが原因して個々
の半導体装置を一貫して連続処理することが難しくなる
。

又、これまでの半導体製造装置では、塗布ノズルから所
定量の樹脂を滴下させる際に、塗布ノズルに加える圧力
や時間等を予め設定した所定値に基すいて制御している
のみであるため、外気の温度やノズル内での樹脂量及び
樹脂粘度等の変化によってノズルから吐出される樹脂量
が一定せず、均一な樹脂の塗布を行うことが難しいとい
う問題もある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、夫々独立したパンケージ構造の半導体
装置に対して連続した状態で樹脂塗布することかでき、
かつこの塗布を均一にしかも自動化することのできる塗
布装置を捉供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

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。

即ち、本発明の半導体装置の塗布装置は、塗布する樹脂
における温度、量、塗布圧力、塗布状態等の各種条件を
検出する検出手段と、前記樹脂の温度、量等を直接変化
させるヒータ、吐出圧力系、樹脂供給系等のアクチュエ
ータと、前記検出手段の出力に基すいて前記アクチュエ
ータを制御するコントローラとを備えることにより、常
に一定又は好適な量の樹脂の吐出を実現し、これにより
均一な塗布を達成することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の塗布装置を半導体製造装置に適用した
一実施例であり、第２図は本発明が適用されるセラミッ
クパッケージ型半導体装置を示す。

この半導体装置４はフレーム１、ベース２で構成した構
体上に半導体素子ベレット３を固着しており、キャリア
治具５上に平面Ｘ、Ｙ方向に配列された状態で搭載され
、この搭載された状態のままで半導体装置４上の半導体
素子ペレット３上にポリイミド樹脂が塗布されるように
構成している。

即ち、前記キャリア治具５は、第３図のように、長方形
の金属板を打ち抜き形成しており、複数本の溝３５を平
行に形成して全体を格子状に構成し、各格子３６には夫
々複数対の突起３８を対向方向に一体形成し、夫々２個
ずつの対をなすこれら突起３８間に、同図のように前記
半導体装置４のベース２を支承するように支持できる。

前記格子３６は本例では６本形成し、かつ突起３８は７
対形成しており、これにより半導体装Ｗ４をＸ方向（図
示横方向）に７個、Ｙ方向（図示縦方向）に７個の計４
９個（７Ｘ　７）搭載支持できる。また、このキャリア
冶具５の周辺部には、等間隔で小孔４０．４２を開設し
、キャリア治具５の位置決め用及び移動送り用に利用さ
れる。

このキャリア治具５に半導体装置４を配列搭載させるた
めのハンドリング機構３４は、第４図のように前工程に
おける半導体装置の移送用シュートに続くベルトコンベ
ア４４と、更にこれに続く搭載シュート４６を有し、こ
れらベルトコンベア４４と搭載シュート４６に隣合って
ブツシャ４８を配設している。前記ブツシャ４８はモー
タ５０によって回動されるチェーン５２によって搭載シ
ュート４６に沿って移動され、この搭載シュート上の半
導体装置４を前進移動させる。一方、前記キャリア治具
５が積層貯蔵された位置からこの搭載シュート４６にま
で亘って直角方向にレール５４が敷設され、搬送機５６
が往復移動される。この搬送機５６に対して移載機構５
８が付設され・、この移載機構５８によってキャリア治
具５を搬送機５６に搭載させ、かつこの搬送機５６は搭
載したキャリア治具５を前記搭載シュート４６の近傍位
置に設けた搭載ステーション６０上にまで搬送する。こ
の搭載ステーション６０には、モータ６２及びチェーン
６４によって前記搭載シュート４６と直角方向に延設し
たレール６５に沿って往復移動されるフィンガ支持体６
７を有し、このフィンガ支持体６７には内蔵したシリン
ダ手段によって上下に往復移動されるフィンガ６６を対
向配置している。このフィンガ６６は７本の指６８を有
するとともに、各先端には真空吸着孔７０を形成し、前
記フィンガ支持体６７をレール６５に沿って左右に移動
させながらフィンガ６６によって搭載シュート４Ｇを移
動されてくる半導体装置４を各相６８に１個づつ、計７
個を指６８に真空吸着支持させた一部で、下動し、更に
キャリヤ治具を後に述べる方法によってＹ方向左にずら
すことにより各相６８の半導体装Ｎ４をキャリア治具５
上に搭載させる。これを７回繰り返すことにより、キャ
リア治具５」二に４９個の半導体装置４を搭載できる。

この間、搭載ステーション６０はモータ７２により軸転
されるねじ７４によって搭載シュート４６の方向、つま
りキャリア治具５をそのＹ方向に移動させ、フィンガ６
６に対するキャリア治具５泣置を変化させ、搭載を容易
にする。更に、この搭載ステーション６０の背後にはブ
ツシュロッド７６を配置し、キャリア治具５を背後のス
トッカ部に移動させる。

前記塗布装置は、第１図のように、Ｘ方向の搬送ライン
ベルトコンベア８４及びＸ方向シュート８６と、このＸ
　方向ヘルドコンベア８４に夫々直交するＹ方向の搬送
ラインベルトコンベア８８及び９０と、前記のＸ方向シ
ュート８６の略中間に位置する塗布ステーション９２に
対向位置した塗布機構９４とを有している。前記Ｘ方向
ベルトコンベア８４はモータ９６によって駆動され、か
つ長さ方向３箇所のスリットにおいて分離されている搬
送ベルト９８．９Ｂ、９８．９８は連結ベルト１００，
１００，１００によって一体的に回動される。又、ロー
ダ側のＹ方向ベルトコンベア８８及びアンローダ側のＹ
方向ベルトコンベア９０は夫々前記Ｘ方向ベルトコンベ
ア８４のスリット内に位置しており、モーター０６，１
０Ｂによって回動されるとともにエレベータ１０２，１
０４によって上下動できる。このとき、上動されたとき
には、Ｘ方向ベルトコンベア８４よりも上方に位置し、
下動されたときにはそれよりも下方に位置される。各搬
送路には適宜必要に応じて製品検査センサが取り付けら
れている。この検知センサは製品を搬送する状態を制御
する制御部につなかれている。

前記Ｘ方向シュート８６は、Ｙ方向に延設した一対のレ
ール１１０，１１０上に搭載したＹテーブル１１２に固
定している。このＹテーブル１１２は図外のモータによ
って軸転されるねしく図示せず）に螺合され、このモー
タの回動によって前記レール１１０，１１０に沿ってＹ
方向に往復移動できる。又、Ｙテーブル１１２にはＸ方
向に延設したタイミングベルト１１８を設け、このタイ
ミングベルト１１８をモーター２０で回動させる。

このタイミングベルト１１８の一部には送りピン１２２
を一体に設け、かつこの送りピン１２２は上下動ソレノ
イド１２４によって上下に４１＞　置移動でき、上動し
た時にはＸシュート８６−ヒに載置したキャリア治具５
の送り用の孔に嵌入できる。このタイミングベルト１１
８と上下動ソレノイド１２４の協動によって、送りピン
１２２は矩形運動を行い、キャリア治具５を間欠送りす
る。

前記塗布ステージ３フ９２位置の」１方には、前記塗布
機構９４の塗布ノズル１５２を配置し、ノズルからポリ
イミド樹脂を滴下させる。第５図のように、この塗布ノ
ズル１５２には、チューブ１５４を通してポリイミド系
樹脂Ｒを入れた樹脂タンク１５６に連接し、このチュー
ブ１５４の途中に配設したバルブ１５８の開閉によって
ノズル１５２内に樹脂Ｒを供給できる。また、ノズル１
５２には温度センサ１５９を、その周囲にはヒータ１６
０を夫々配設し、ノズル内の樹脂温度を検出し、かつ樹
脂を加熱してその粘度を変化調整できる。更に、ノズル
１５２の上部には液面センサ１６２を配設し、ノズル内
の樹脂の上面位置を検出する。そして、前記ノズル１５
２の内部空間にはパイプ１６４を通して空気圧源１６６
に接続し、このパイプ１６４の途中に設けた電磁弁１６
日及び減圧弁１７０によって所望の圧力の空気をノズル
１５２内に導入できる。この電磁弁１６８にはタイマ１
７２及びＤ／Ａコンバータ１７４を接続し、又減圧弁１
７０には減圧弁コントローラ１７６を接続している。

しかる上で、前記バルブ】５８、温度センサ１５９、ヒ
ータ１６０、液面センサ１６２、Ｄ／Ａコンバータ１７
４、Ｍ圧弁コントローラ１７６等を制御部としてのマイ
コン１７８に接続し、このマイコン１７８によってこれ
らを夫々制御するように構成している。

また、前記塗布ノズル１５２の近傍にはＴＶカメラ１８
０を配設して樹脂の塗布状態をモニタできるようにして
いる。このＴＶカメラ１８０も前記マイコン１７８に接
続している。

また、リニアセンサ１８１が配設されノズル先端の滴下
される樹脂の形状又は量を計測できるようにしている。

このリニアセンサ１８１も前記７イコン１７８に接続し
ている。

なお、前記Ｘ方向シュート８６の下流側一部にはモータ
１３０によって回動されるヘルドコンヘア構造の移送部
１３２が一体に構成しである。また、図中１３４はＹテ
ーブル１１２の後端に立設してＹ方向ベルトコンヘア８
８を移動されてくるキャリア治具５に当接可能なストッ
パである。

この塗布装置では、」１流の工程装置から移動されてく
る半導体装置４を搭載したキャリア治具５は、Ｘ方向ベ
ルトコンヘア８４によってＸ方向に移動され、この半導
体装置４が樹脂塗布の対象となるものである場合には、
キャリア冶具５は図外のストッパによってＹ方向ヘル］
・コンベア８１ｑ置で停止される。すると、エレベータ
１（）２によってＹ方向ベルトコンベア８８が上動され
、−トヤリア治具５をこのコンベア８８によってＸ方向
シュート８６位置まで移動させる。この時、キャリア治
具５はストッパ１３４に当接することにより、Ｙ方向ベ
ルトコンヘア８８による送り位置が規制される。

なお、キャリア治具５に搭載されている半導体装置４が
この塗布装置での工程の対象に相当しない場合には、Ｙ
方向ベルトコンベア８８は上動せず、したがってキャリ
ア治具５はＸ方向ベルトコンベア８４によって更に下流
の塗布装置或いは他の装置に向かって搬送される。

Ｘ方向シュート８６に移動されたキャリア治具５は、そ
の送り用の小孔４０．４２に送りピン１２２が嵌合し、
モータ１２０及びタイミングベルト１１８によってＸ方
向に移動される。この場合、モータ１２０の電流を制御
することにより、任意の送す量に設定できる。そして、
キャリア治具５の先端が塗布ステーション９２の所定位
置に達すると、キャリヤ治具５上の先端の一つの半導体
装置４に対して塗布機構９４によって塗布ノズル１５２
から樹脂が滴下され塗布が実行される。

この塗布に際し、この塗布装置ではノズル１５２内での
樹脂Ｒの温度、液面高さ、内部空気圧力等を検出すると
ともに、リニアセンサ１８１で滴下される樹脂の量又は
形状を測定し、ＴＶカメラ１８０で樹脂の塗布状態を観
察し、これらの情報に基づいてマイコン１７８がバルブ
１５８を開閉制御して樹脂源１５６から供給される樹脂
量を制御して樹脂液面が常に所定の高さ範囲に入るよう
ニジ、又、ヒータ１６０の通電量を制御してノズル１５
２内の樹脂温度、即ちその粘度を制御し、更に電磁弁１
６８や減圧弁１７０を制御してノズル内空気圧を変化さ
せて樹脂のポツティング量を制御すること等によって、
樹脂が常に安定した状態で半導体装置４上に塗布できる
ように制御する。

最初の半導体装置４への所定の塗布が完了されると、モ
ータにより回動されるねじによってＹテーブル１１２が
Ｙ方向に微少量移動され、キャリア治具５もこれととも
に移動される。このため、今度はキャリア治具上におけ
る隣りの半導体装置４が塗布ノズル１５２の直下に位置
され、前述と同様にしてこの半導体装置４が樹脂塗布さ
れる。

そして、Ｙ方向の１列の半導体装置４の樹脂塗布が完了
すれば、モータ１２０及びタイミングベルト１１８によ
ってキャリア治具５はＸ方向に更に少し移動され、次の
列の半導体装置が樹脂塗布されることになる。以下、こ
れを繰り返すことにより、キャリア治具５−トの全部の
半導体装置４の樹脂塗布が完了できる。

全部の半導体装Ｍ４の処理が完了すると、Ｘ方向シュー
ト８６に沿ってキャリア治具５は移動され、Ｙ方向ベル
トコンバフ９０位置で停止される。

そして、ここでＹ方向ベルトコンベア９０がエレベータ
１０４によって上動されると、キャリア治具５はＹ方向
ヘルドコンベア９０に移載される。

このコンヘア９０によってキャリア冶具５はＸ方向ベル
トコンベア８４位置にまで移動され、この位置でＹ方向
ヘルドコンベア８４が下動されることによりキャリア治
具はＸ方向へルトコンヘア８４に移ｉｉ１され、このコ
ンベア８４によって下流装置に向けて搬送される。

樹脂の塗布が完了した後は、キャリア治具５上に半導体
装Ｗ４を搭載した状態のままで、隣接したアンローダ部
に移動され、ここでラック６に夫々収納され、以後ラン
ク単位で移送されることになる。そして、更ｔこ樹脂ベ
ーク部にキャリア冶具を移動させ、ここで所定のベータ
を実行する。

Ｅ効果〕（１）塗布する樹脂における温度、量、塗布圧力、塗布
状態等の各種条件を検出する検出手段と、前記樹脂の温
度、量等を直接変化させるヒータ、吐出圧力系、樹脂供
給系等のアクチュエータと、前記検出手段の出力に基ず
いて前記アクチュエータを制御するコントローラとを備
えることにより、樹脂の状態や環境等の条件の相違に関
わらず常に好適な量の塗布を行うことができ、均一な品
質の塗布を行うことができる。

（２）平面ｘ、ｙ方向に半導体装置を配列して搭載した
なキャリア治具を平面Ｘ、　Ｙ方向に移動させてこのキ
ャリア冶具に搭載した複数個の半導体装置を順序的に一
つずつ塗布位置に設定させ、この位置設定された半導体
装置に対して樹脂の塗布工程を行うようにしているので
、半導体装置が夫々個別に構成されている場合でも、半
導体装置をキャリア治具に搭載したままの状態で樹脂塗
布を　Ｇ行うことができ、これにより高い効率で半導体装置の塗
布を行うことができる。

（３）複数個の半導体装置を搭載した状態のままで、キ
ャリア治具を樹脂塗布装置の前後の工程間で移動させて
半導体装置を順序的に塗布位置に位置設定しているので
、半導体装置をキャリア治具に搭載したままで塗布工程
およびその前後の工程を行うことができ、製造工程を全
自動的に実行できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上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。

例えば、検出手段やアクチュエータには前記し以外の他
の構成のものを利用することもできる。

また、塗装置の調整は加圧をパルス状に行いそのパルス
数によって調整してもよい。また、樹脂を塗布するため
の構成は、樹脂を塗布ノズルから滴下する構成に限られ
るものではない。また、ボリア１　θ イミド樹脂以外の樹脂にも適用できる。

〔利用分野〕

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
をその背景となった利用分野である半導体装置のポリイ
ミド樹脂の塗布装置に適用した場合について説明したが
、それに限定されるものではなく、半導体素子ペレット
上以外への樹脂塗布装置としても適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した塗布装置の要部の構成を示す
斜視図、第２図は半導体装置の斜視図、第３図はキャリア治具の平面図、第４図はハンドリング機構の斜視図、第５図は塗布装置の要部の構成図である。１・・・フレーム、２・・・ベース、３・・・半導体素
子ペレット、４・・・半導体装置、５・・・キャリア冶
具、６・・・ラック、３４・・・ハンドリング機構、３
６・・・格子、４０．４２・・・小７Ｌ、４４・・・ベ
ルトコンベア、４６・・・搭載シュート、４８・・・ブ
ツシャ、５６・・・搬送機、５８・・・移載機構、６０
・・・搭載ステーション、６７・・・フィンガ支持体、
６８・・・指、７０・・・真空吸着孔、７４・・・ねじ
、７６・・・ブツシュロッド、８０・・・棚部、８２・
・・駆’ｌ１ＪＪ部、８４・・・Ｘ方向ベルトコンベア
、８６・・・Ｘ方向シュート、８８．９０・・・Ｙ方向
ベルトコンベア、９２・・・塗布ステーション、９４・
・・塗布機構、９８・・・搬送ベルト、１００・・・連
結ベルト、１０２．１０４・・・エレベータ、１１０・
・・レール、１１２・・・Ｙテーブル、１１８・・・タ
イミングベルト、１２２・・・送りピン、１２４・・・
上下動ソレノイド、１３２・・・移送部、１３４・・・
ストッパ、１５２・・・塗布ノズル、１５４・・・チュ
ーブ、１５６・・・樹脂タンク、１５８・・・バルブ、
１５９・・・温度センサ、１６０・・・ヒータ、１６２
・・・液面センサ、１６６・・・空気圧源、１６８・・
・電磁弁、１７０・・・減圧弁、１７６・・・減圧弁コ
ントローラ、１７８・・・マイコン（制御部）、１８０
・・・ＴＶカメラ。

Claims

【特許請求の範囲】１、塗布する樹脂における温度、量、塗布圧力、塗布状
態等の少なくともいずれか１つの条件を検出する検出手
段と、前記樹脂の温度、量等を直接変化させるヒータ、
吐出圧力系、樹脂供給系等の少なくともいずれか１つの
アクチュエータと、前記検出手段の出力に基ずいて前記
アクチュエータを制御する制御部とを備えることを特徴
とする塗布装置。２、吐出圧力系は、空気源と塗布ノズルとの通路に減圧
弁を介挿し、この減圧弁をコントローラで制御して吐出
圧力を変化制御してなる特許請求の範囲第１項記載の塗
布装置。３、制御部をマイコンで構成してなる特許請求の範囲第
１項記載の塗布装置。