KR20180098581A - 유체 토출 장치 및 유체 토출 방법 - Google Patents

유체 토출 장치 및 유체 토출 방법 Download PDF

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Abstract

전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 방법으로서, 탱크 및 흡인구에 끼워진 토출 노즐을 가지는 토출 헤드를 구비하는 워크보다 작은 헤드부를 가지는 유체 토출 장치를 이용하여, 워크에 대하여 토출 헤드를 왕복함으로써 토출을 행하는, 유체의 토출 방법. 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서, 탱크 및 흡인구에 끼워져 있던 토출 노즐을 가지는(각도가 가변 가능한 복수의) 토출 헤드를 구비하는 워크보다 작은 헤드부를 가지는 유체 토출 장치. 전자 부품의 워크 상에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서, 워크를 지지하는 스테이지와, 스테이지의 상방을 수평 방향으로 직선적으로 이동하면서 유체를 토출하는 제 1 토출 헤드와, 스테이지의 상방을 수평 방향으로 이동하면서 유체를 토출하도록 구성된 제 2 토출 헤드를 구비하고, 제 1 토출 헤드 및 제 2 토출 헤드의 유체 토출 가능 범위가, 스테이지 상의 워크 배치 영역보다 작은 유체 토출 장치.

Description

유체 토출 장치 및 유체 토출 방법
본 발명은, 기판 및 반도체 등의 전자 부품의 워크 상에 용융 땜납이나 접착제 등의 유체를 토출하는 장치에 관한 것이다.
전자기기의 프린트 기판으로의 반도체 등의 전자 부품의 실장이나 반도체 등의 전자 부품의 조립에는, 땜납이나 접착제가 이용되고 있다. 특히, 세라믹 등으로 형성된 전자 부품은 그대로는 납땜할 수 없다. 따라서, 전자 부품의 워크의 표면에 도금 피막으로 이루어지는 패드를 마련하고, 당해 패드의 위에 땜납 범프(혹)를 형성한다. 그 후, 범프를 개재한 납땜이 행해진다.
땜납 범프 형성 방법으로서 종래 많이 이용되고 있는 것은, 땜납 페이스트를 이용하는 방법이다. 인쇄기나 디스펜서에 의해 땜납 페이스트를 워크의 도금 피막 상에 도포한 후, 땜납 페이스트를 리플로우 가열하여 용융시켜, 범프를 형성시킨다. 이 방법은, 비용이 저렴하다. 그러나, 인쇄에는 인쇄할 수 있는 한계가 있어, 미세한 회로 패턴에 대응한 범프는 형성할 수 없다.
땜납 볼을 이용한 범프 형성 방법도 있다. 전자 부품의 워크 상에 미세한 땜납 볼을 탑재하고, 이것을 리플로우 가열함으로써 범프를 형성시킨다. 이 방법은, 미세한 회로 패턴에 대응한 범프를 형성할 수 있다. 그러나, 땜납 볼 자체의 비용이 높기 때문에, 전체적으로 고비용이 된다.
저비용으로 미세 회로 패턴에 대응할 수 있는 범프를 형성하는 방법으로서, 용융 땜납을 토출하여 땜납 범프를 형성하는, 이른바, 용융 땜납법이 주목받고 있다. 용융 땜납법을 실현하는 장치로서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에 기재된 땜납 부착 장치가 알려져 있다. 이 땜납 부착 장치는, 용융 땜납을 수용하는 용기의 노즐 개구부를 수평 방향으로 주사시킴으로써, 복수 개소로 용융 땜납을 효율적으로 공급한다. 또한, 작업 종료 후에 노즐 헤드를 냉각한 후에 노즐 헤드를 마스크로부터 들어 올리는 기구를 가지는 범프 형성 장치도 알려져 있다.(예를 들면, 하기 특허 문헌 2)
일본 공개특허 특개평2-015698호 공보 국제공개 WO2013/058299A호 공보
용융 땜납을 이용한 땜납 범프 형성 장치나 접착제의 도포 장치 등의 유체 토출 장치에서는, 일반적으로, 도 1에 나타나는 바와 같이, 토출 헤드의 사이즈는, 실리콘 웨이퍼나 프린트 기판 등의 워크와 동일한 사이즈이며, 토출 헤드는, 일정한 방향으로 이동한다. 이에 따라, 적은 주사 횟수로, 스퀴지를 움직이는 것에 의한 마스크의 휨을 방지할 수 있다.
그러나, 실리콘 웨이퍼나 프린트 기판 등이 소형인 경우에는 이것이라도 문제가 없지만, 300㎜의 실리콘 웨이퍼 등의 큰 사이즈의 워크에 사용하는 경우, 그것에 대응하여 토출 헤드의 길이를 길게 할 필요가 있다. 토출 헤드를 길게 하면, 토출 헤드로부터 워크에 가해지는 압력이 반드시 균등하게 분산되지는 않아, 불균일해져버린다. 이 때문에, 스트로크에 의해 발생하는 휨에 의해, 마스크가 변형되어버려, 토출 헤드로부터 동일한 양의 유체를 토출할 수 없었다. 또한, 작은 헤드를 이용하여 복수회에 의해 유체를 토출하면, 미세한 토출 패턴에서는 인접하는 토출 개소가 가깝기 때문에, 중복하여 토출되어버려, 토출량이 안정되지 않았다.
이러한 점에서, 300㎜의 실리콘 웨이퍼 등의 큰 사이즈의 워크에 대하여 유체를 토출하는 경우라도, 안정된 토출량으로 유체를 도포할 수 있는 유체 도포 장치를 제공하는 것이 요구된다. 또한, 워크의 최대한 넓은 영역에 대하여 유체를 도포할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 서술한 문제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 예를 들면, 이하의 형태로서 실현 가능하다.
본 발명의 제 1 형태에 의하면, 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 방법이 제공된다. 이 방법에서는, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크의 길이보다 짧은 폭의 헤드부를 가지고, 상기 토출 헤드에는, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 흡인구와 그 근방에는 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되어 있으며, 또한 흡인구는, 토출 헤드의 진행 방향의 전방에 설치되어 있는 유체 토출 장치를 이용하여, 워크에 대하여 토출 헤드를 왕복함으로써 토출을 행한다.
제 1 형태에 의하면, 도 2와 같이 토출 헤드를 워크에 대하여 왕복시킴으로써, 마스크의 변형을 저감하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 토출 헤드가 제 1 방향으로 이동할 때에 발생하고 있던 마스크의 변형이, 제 1 방향과 역방향인 제 2 방향으로 다시 이동시킴으로써, 한번 변형한 마스크가 원래대로 되돌아가기 때문에, 마스크의 변형을 저감하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 2 형태에 의하면, 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치가 제공된다. 이 유체 토출 장치는, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크의 길이보다 짧은 폭의 헤드부로서, 상기 토출 헤드에는, 유체를 토출하기 위한 토출 노즐의 근방에, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 슬릿 형상의 개구부를 가지는 흡인구가, 토출 노즐을 사이에 두고 흡인구를 양측에 배치하고 있다.
제 2 형태에 의하면, 왕복 토출을 행함으로써 마스크의 변형이 일방향으로 치우치지 않아, 마스크의 변형이 저감되므로, 토출량이 불균일해져버리지도 않아, 안정된 토출량의 유체를 토출하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 워크 중의 미세한 마스크 중으로의 유체 도포에서 발생하고 있던 방대한 수정은 사라져, 생산성이 비약적으로 향상된다.
본 발명의 제 3 형태에 의하면, 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치가 제공된다. 이 유체 토출 장치는, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크보다 작은 복수의 헤드부를 가지며, 상기 헤드부는 서로 동기하여 워크 상의 수평 방향으로 이동하고, 상기 토출 헤드에는, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 흡인구와 그 근방에는 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되어 있으며, 또한 흡인구는, 토출 헤드의 진행 방향의 전방에 설치되어 있으며, 유체 토출 전의 워크 상의 마스크 중의 공기를 탈기, 감압함으로써, 안정된 동일한 양의 유체를 토출할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태에 의하면, 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 방법이 제공된다. 이 유체 토출 방법은, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크보다 작고, 각도가 가변 가능한 복수의 헤드부를 가지며, 상기 헤드부는 서로 동기하여 워크 상의 수평 방향으로 이동하고, 상기 토출 헤드에는, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 흡인구와 그 근방에는 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되어 있으며, 또한 흡인구는, 토출 헤드의 진행 방향의 전방에 설치되어 있고, 유체 토출 전의 워크 상의 마스크 중의 공기를 탈기, 감압함으로써, 안정된 동일한 양의 유체를 토출한다.
복수의 분할된 헤드부는, 헤드부에 가해진 수직 방향으로부터의 압력이 균등하게 가해지는 사이즈이면 된다. 구체적으로는, 워크의 좌우의 길이의 1/2~1/4이 바람직하다. 또한, 본원에 이용되는 복수의 헤드부의 수는, 워크의 사이즈에 따라 결정하는 것이 가능하지만, 취급하기 쉬운 것은 2~4개가 적당하다. 워크가 실리콘 웨이퍼와 같이 원형의 것에 토출하는 경우에는, 3개의 헤드부를 이용하는 것이 최적이다. 도 6과 같이, 원형의 워크로의 토출에서는, 헤드부는 전후로 수평으로 이동시킬뿐만 아니라, 좌우에 배치된 헤드부를 원주를 따라 각도를 변경함으로써, 각형에 비해 토출이 어려운 원형의 워크라도, 균일한 토출량을 얻을 수 있다.
제 4 형태에 의하면, 헤드부가 워크보다 길이가 짧기 때문에, 토출 헤드로부터 워크에 가해지는 압력이 반드시 균등하게 분산되지는 않아, 토출량이 불균일해져버리지 않고, 균일한 압력이 워크에 가해지는 것이 가능하다. 또한, 헤드부는 서로 동기하여 워크 상의 수평 방향을 이동하기 때문에, 토출 누설도 없어, 안정된 토출량의 유체를 토출하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 워크 중의 미세한 마스크 중으로의 유체 도포에서 발생하고 있던 방대한 수정은 사라져, 생산성이 비약적으로 향상된다.
본 발명의 제 5 형태에 의하면, 전자 부품의 워크 상에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치가 제공된다. 이 유체 토출 장치는, 워크를 지지하기 위한 제 1 스테이지와, 워크의 상방을 수평 방향으로 직선적으로 이동하면서 유체를 토출하도록 구성된 제 1 토출 헤드로서, 제 1 스테이지의 외부의 초기 위치로부터, 제 1 스테이지의 상방을 경유하여, 제 1 스테이지의 외부의 최종 위치까지 이동하도록 구성된 제 1 토출 헤드와, 배치 각도를 변경하면서 제 1 스테이지의 상방을 수평 방향으로 이동시면서 유체를 토출하도록 구성된 제 2 토출 헤드와, 제 1 토출 헤드의 이동 경로상에 있어서, 초기 위치로부터 제 1 스테이지의 외연까지, 및, 제 1 스테이지의 외연으로부터 최종 위치까지 배치된 제 2 스테이지로서, 토출 헤드가 제 2 스테이지 상을 슬라이딩 가능하게 배치된 제 2 스테이지를 구비하고 있다. 제 1 토출 헤드 및 제 2 토출 헤드에 있어서의 유체를 토출 가능한 범위는, 제 1 스테이지 상의 워크를 배치하는 영역의 폭보다 작다.
이러한 유체 토출 장치에 의하면, 워크의 사이즈보다 작은 복수의 토출 헤드를 이용하여 유체를 토출하므로, 대형의 워크를 처리하는 경우라도, 토출 헤드로부터 워크에 가해지는 압력이 대략 균등하게 분산된다. 따라서, 토출 헤드의 토출량이 안정된다. 또한, 제 1 스테이지의 외부에 있어서, 제 1 토출 헤드의 이동 경로상에 제 2 이동 스테이지가 배치되어 있으므로, 제 1 토출 헤드는, 워크의 외연으로부터 외연까지 도포를 행할 수 있다. 또한, 제 2 토출 헤드는, 배치 각도를 변경하면서 이동하므로, 워크 상의 위치로부터 도포를 개시한 경우라도, 광범위로 유체를 토출할 수 있다.
본 발명의 제 6 형태에 의하면, 제 5 형태에 있어서, 제 2 토출 헤드는, 2개의 토출 헤드를 구비하고 있다. 2개의 토출 헤드는, 제 1 토출 헤드의 양측에 1개씩 배치되어 있다. 이러한 형태에 의하면, 원형의 워크의 대략 전체 영역에 대하여 유체를 효율적으로 도포할 수 있다.
본 발명의 제 7 형태에 의하면, 제 5 또는 제 6 형태에 있어서, 제 1 토출 헤드 및 제 2 토출 헤드는, 동기하여 동시에 이동하도록 구성된다. 이러한 형태에 의하면, 처리 시간을 단축화할 수 있다.
본 발명의 제 8 형태에 의하면, 제 5 내지 제 7 중 어느 형태에 있어서, 제 1 토출 헤드 및 제 2 토출 헤드는, 서로 협동하여, 워크 상의 피토출 영역을 실질적으로 중복하지 않고 커버하도록 구성된다. 이러한 형태에 의하면, 효율적으로 유체를 도포할 수 있다. 또한, 동일 개소에 복수회에 걸쳐 유체가 도포되는 경우가 없기 때문에, 도포량의 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 9 형태에 의하면, 제 5 내지 제 8 중 어느 형태에 있어서, 제 1 토출 헤드 및 제 2 토출 헤드에 있어서의 유체를 토출 가능한 범위는, 제 1 스테이지 상의 워크를 배치하는 영역의 폭의 1/4 이상, 1/2 이하이다. 이러한 형태에 의하면, 장치 구성을 과잉으로 복잡화하지 않고, 제 5 형태의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 유체 도포 장치의 토출 헤드를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 토출 헤드를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 토출 헤드를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 토출 헤드의 구성을 나타내는 상세도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 토출 헤드를 나타내는 개략도이다.
도 7은 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 8은 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 9는 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 10은 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 11은 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 토출 헤드 및 스테이지의 배치를 나타내는 상면도이다.
도 13은 스테이지의 배치를 나타내는 단면도이다.
도 14는 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 15는 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 16은 토출 헤드의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
A. 제 1 실시 형태:
우선, 유체 도포 장치의 헤드부(1)의 구성을 설명한다. 도 3이 본 발명에 의한 헤드부(1)의 상세를 나타내는 도면이다. 헤드부(1)는, 용융 땜납 등을 수용 가능한 유체 탱크(2)와, 하단에 마련한 토출 헤드(3)를 구비한다. 용융 땜납 등 온도 컨트롤이 필요한 유체에 이용할 때에는, 유체 탱크(2)의 복부에 히터(4)를 감는 등, 가열 수단을 장착할 수도 있다. 토출 헤드(3)에는, 헤드 하단에 마련된 유체 토출 노즐(5)과 흡인구(6)를 가지고, 흡인구(6)는 유체 토출 노즐(5)보다 진행 방향을 향해 먼저 흡인 공정을 실시할 수 있도록 장착되어 있다. 유체 토출 노즐(5) 및 흡인구(6)에도 온도 컨트롤이 필요한 유체에 이용할 때에는, 토출 헤드(3) 하단에도 히터(4)를 장착하는 것이 가능해진다.
토출 헤드(3)의 노즐 개구의 형상으로서는, 둥근 형상, 슬릿 형상 및 그 밖의 공지의 것을 채용할 수 있다. 특히, 노즐 개구의 형상으로서 슬릿 형상을 이용하면, 복수의 워크(7) 상의 토출 대상으로 동시에 유체를 토출하는 것이 가능해진다. 또한, 토출 헤드(3)에 장착된 흡인구(6)의 형상도 둥근 형상, 슬릿 형상 및 그 밖의 공지의 것을 채용할 수 있지만, 개구의 형상으로서 슬릿 형상을 이용함으로써, 실리콘 웨이퍼나 프린트 기판 등의 워크(7)에 대하여 복수의 개소를 동시에 마스크(8) 내의 공기나 이미 토출된 유체를 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 본원에서는 도 4와 같이, 흡인구(6)를 토출 헤드(3)의 전후에 장착함으로써, 마스크의 변형을 균일화하는 것이 가능해져, 안정된 왕복에서의 토출이 가능해진다.
이어서, 전체의 구성을 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이 본 발명의 유체 도포 장치는, 전체적으로 유체를 도포시켜야 하는 전자 부품의 워크(7)에 대하여 접근 및 이반하도록 상하 방향(Y)으로 이동 가능함과 함께, 수평 방향(X)으로도 이동 가능하다. 워크(7)의 상부에는, 폴리이미드나 레지스트에 의해 형성된 마스크(8)가 놓여져 있다. 토출 헤드(3)는, 유체 토출 시에는, 유체 토출 노즐(5)이 워크(7)에 접촉하는 위치까지 하강한다. 유체 토출 노즐(5)과 워크(7)의 접촉 상태가 유지된 채 액체 토출 헤드(3)는 수평으로 이동한다. 토출 헤드(3)가 수평으로 이동하면, 우선 진행 방향을 향해 먼저 흡인 공정을 실시할 수 있도록 장착된 흡인구(6)로부터, 워크(7) 상에 설치된 마스크(8) 내의 공기를 흡인시킨다. 복수회째의 토출에 의해, 마스크(8) 내에 토출된 유체도 이 단계에서 흡인하는 것이 가능해진다. 가열 수단이 필요한 유체는, 토출 헤드(3) 하부에 설치된 히터(4)로 가열됨으로써, 흡인 가능해진다. 그 후, 액체 토출 헤드(3)가 수평 이동하면, 유체 토출 노즐(5)의 개구로부터 유체가 토출되어, 워크(7) 상의 마스크(8) 중에는 유체가 도포된다. 유체의 도포가 종료되면, 액체 토출 헤드(3)는 워크(7)로부터 멀어지도록 들어 올려진다. 마스크(8)를 사용하지 않는 경우에도, 동일한 공정이 가능하다.
유체 토출 장치(1)는, 탱크(2) 내의 유체를 원하는 온도로 유지하기 위한 히터(4)를 구비한다. 히터(4)는, 탱크(2)의 벽부에 내장된 것으로 할 수 있다. 히터(4)는, 탱크(2) 내의 용융 땜납 등의 유체(9)의 도포 조건에 최적인 점도를 유지하는데 적절한 온도로 가열되도록, 관리 제어되고 있다.
도면에 나타내지는 않지만, 유체 토출 장치(1)는, 탱크(2)로부터 연장 관로(10)를 통하여, 유체 연통 가능한 압력 공급 수단(11)과 연결되어 있으며, 흡인구(6)로부터 이어지는 흡인관 연장 관로(12)를 통하여, 유체 연통 가능한 감압 공급 수단(13)과 연결된다. 압력 공급 수단(11)은, 예를 들면 0.06 내지 0.1MPa(이에 한정되지 않음)의 압력의 질소 가스를 발생시키는 압력 발생원(14)을 가지고 있다. 압력 발생원(14)은, 게이트 밸브(15) 및 3방 밸브(16)를 통하여 탱크(2) 내로 압력을 공급한다. 탱크(2) 내에 유지되고 있던 용융 땜납은, 압력 발생원(14)으로부터의 압력을 받아 유체 토출 노즐(5)의 개구로부터 사출된다.
감압 공급 수단(13)은, 감압 발생 장치인 마이크로 이젝터(16)를 가지고 있다. 감압 발생 장치(16)는, 예를 들면 레귤레이터(17) 및 스로틀 밸브(18)를 개재하여, 0.4MPa(이에 한정되지 않음)의 압력의 질소 가스를 발생시키는 압력 발생원(19)과 연결되어, 흡인관 연장 관로(12)를 통하여 흡인구(6)로 부압을 공급한다.
유체 토출 장치는, 압력 센서(20)와 제어 장치(21)를 가진다. 압력 센서(20)는, 탱크(2) 내와 유체 연통하는 연장 관로(17)에 마련된 3방 밸브(18)에 연결하여, 탱크(2) 내의 압력을 감시한다. 탱크(2) 내의 압력을 나타내는 신호는, 압력 센서(20)로부터 제어 장치(21)로 보내진다. 제어 장치(21)는, 작업 공정의 진척에 맞춰 압력 발생원(14), 감압 발생 장치(16), 레귤레이터(17), 압력 발생원(19) 및 각 밸브를 조작하여, 탱크(2) 내에 압력을 공급한다. 공급해야 할 적절한 압력값은, 압력 센서(20)로부터의 신호에 의거하여 결정된다. 탱크(2) 내의 용융 땜납을 유체 토출 노즐(5)의 개구로부터 사출하는 경우, 탱크(2) 내와 압력 센서(20)가 유체 연통하도록 조작된다. 탱크(2) 내에 공급되는 정압의 크기는, 예를 들면 압력 발생원(14)에 의해 발생되는 압력값을 제어 장치(21)에 의해 조정함으로써 변화시킬 수 있다. 혹은, 압력 공급 수단(11)에 마련한 조정 밸브(도시 생략)를 제어 장치(21)가 조정함으로써 압력값을 변화시켜도 된다.
용융 땜납 등의 유체를 유체 토출 노즐(5)의 개구로부터 사출시키거나 탱크(2) 내에 보지(保持)하거나 하기 위해 탱크(2) 내에 공급되어야 하는 적절한 압력값은, 탱크(2) 내에 수용되어 있는 용융 땜납의 양(중량)에 의해서도 좌우된다. 따라서, 제어 장치(21)는, 탱크(2) 내의 유체량에 관한 데이터가 입력되도록 해도 된다. 이 경우, 제어 장치(21)는, 탱크(2) 내의 유체량의 데이터로부터, 유체의 사출 또는 탱크 내 보지를 위해 적절한 탱크 내 압력값을 계산할 수 있다. 또한, 제어 장치(21)는, 당해 적절한 탱크 내 압력값과 압력 센서(20)로부터의 신호가 나타내는 실제의 탱크 내 압력값을 비교하여, 적절한 탱크 내 압력이 얻어지도록, 압력 발생원(14) 및 각 밸브를 조정할 수 있다.
또한, 탱크(2) 내의 유체량의 변동에 의한, 상기 적절한 탱크 내 압력값의 변동을 가능한 한 적게 하기 위해, 유체 공급 장치(22)를 탱크(2)에 연결시켜 마련해도 된다. 유체 공급 장치(22)는, 유체 토출 장치의 가동 중에 탱크(2) 내의 용융 땜납이 소비되었을 때, 탱크(2) 내의 유체량이 항상 대략 일정해지도록 추가의 유체를 자동 공급할 수 있다. 탱크(2) 내의 유체의 양을 알기 위해서는, 공지의 어떠한 방법을 이용하는 것도 가능하다. 처리한 제품수 등으로부터, 탱크(2) 내의 용융 땜납의 양을 추측할 수 있고, 당해 탱크 내의 유체량에 대응하는 상기 적절한 탱크 내 압력값을 경험에 의해 알 수 있는 경우에는, 제어 장치(21)는 압력 센서(20)로부터의 신호에만 의거하여 탱크(2) 내에 공급되어야 할 압력을 제어할 수 있다.
마지막으로, 제 1 실시 형태의 유체 토출 장치의 동작을 설명한다. 제 1 실시 형태의 토출 헤드(3)는, 워크(7)로부터 멀어진 정위치에 고정되어 있지만, 유체 토출 시에는, 토출 헤드(3)가 상하 방향, 수평 방향으로도 이동하여, 토출 헤드(3)는 워크(7) 상의 마스크(8)의 토출 부분에 접촉하는 위치까지 하강한다. 압력 발생원(14)으로부터 공급된 압력은, 게이트 밸브(15)를 통하여 탱크(2) 내로 압력을 공급한다. 탱크(2) 내에 보지되고 있던 유체(9)는, 압력 발생원(14)으로부터의 압력을 받아 토출 노즐(5)의 개구로부터 사출된다. 반드시 유체(9)를 토출 중의 토출 헤드(3)가, 흡인 노즐(5)이 설치되어 있는 쪽으로부터 먼저 수평으로 이동하여, 워크(7) 상의 마스크(8)의 개구부의 공기를 감압한 후, 토출 노즐(5)에 의해 유체를 토출하도록, 토출 헤드(3)는 이동한다. 일방향으로의 워크(7) 상의 마스크(8)의 개구부로의 유체의 토출이 종료되면, 이번은 되돌아감의 토출 헤드(3)의 이동을 행하여, 토출 헤드(3)는 왕복의 이동이 완료된다. 이러한 동작에 의하면, 토출 헤드(3)가 워크(7)에 대하여 왕복 동작을 행하면서, 유체를 토출함으로써, 마스크의 변형이 일방향에 치우치지 않아, 마스크의 변형이 저감된다.
B. 제 2 실시 형태:
이하, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해, 제 1 실시 형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 제 2 실시 형태의 구성 중, 특별히 언급하지 않는 점에 대해서는, 제 1 실시 형태와 동일하다.
제 2 실시 형태의 유체 토출 장치의 동작을 설명한다. 제 2 실시 형태의 헤드부(1)는, 워크(7)로부터 멀어진 정위치에 고정되어 있지만, 유체 토출 시에는, 헤드부(1)가 상하 방향, 수평 방향으로도 이동하여, 토출 헤드(3)는 워크(7) 상의 마스크(8)의 토출 부분에 접촉하는 위치까지 하강한다. 도 7의 A는, 실리콘 웨이퍼에 유체를 토출할 때의 복수의 헤드부(1)가 하강한 상태를 나타내는 일례이다. 3개의 헤드부(1)를 가지고 있으며, 중앙의 헤드부는 진행 방향에 대하여 평행하며, 좌우의 헤드부는, 원형의 워크를 따라 배치되어 있으며, 진행 방향에 대하여 비평행이다. 초기 포지션으로부터 하강한 상태에서는, 왼쪽의 헤드부가 시계 방향으로 10~60도 회전하고 있으며, 중앙의 헤드부가 워크에 대하여 평행, 오른쪽의 헤드부가 반시계 방향으로 10~60도 회전한 상태로 유지되고 있다. 좌우의 헤드부의 워크의 중앙측의 선단은, 중앙에 배치된 헤드부(1)보다 진행 방향을 향해, 전방에 배치되어 있으며, 헤드가 진행 보고를 향해 수평 이동할 때에, 왼쪽의 헤드부는, 반시계 방향으로 선회하고, 오른쪽의 헤드부는, 시계 방향으로 선회하여, 진행 방향에 대하여 평행하게 근접하고 있다.
도 7의 B는, 3개의 헤드부(1)가 실리콘 웨이퍼의 중앙부 부근의 상태를 나타낸 일례이다. 중앙 및 좌우의 헤드부(1)는, 모두 진행 방향을 향해 평행하게 되어 있다. 실리콘 웨이퍼의 중앙부를 지나 3개의 헤드부(1)가 이동하면, 왼쪽의 헤드부는 반시계 방향으로 선회하고, 오른쪽의 헤드부는 시계 방향으로 선회한다. 그리고 최종 포지션에 도달한 상태를 나타내는 것이 도 8의 C이다. 최종 포지션에서는, 왼쪽의 헤드부가 반시계 방향으로 10~60도 회전하고 있으며, 중앙의 헤드부가 워크에 대하여 평행, 오른쪽의 헤드부가 시계 방향으로 10~60도 회전한 상태로 보지되어 있다. 이 상태에서는, 초기 포지션과는 대칭적으로, 중앙의 헤드부(1)는 진행 방향에 대하여 평행이며, 좌우의 헤드부는, 원형의 워크를 따라 배치되어 있으며, 진행 방향에 대하여 비평행이다. 좌우의 헤드부의 워크의 중앙측의 선단은, 중앙에 배치된 헤드부보다 진행 방향을 향해, 전방에 배치되어 있다. 또한, 도 8의 D는 마스크를 제거하기 위해 3개의 헤드부가, 실리콘 웨이퍼의 외측으로 이동하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 포지션에서는, 도 8의 C와 마찬가지로 중앙의 헤드부는 진행 방향에 대하여 평행이며, 좌우의 헤드부는, 원형의 워크를 따라 배치되어 있으며, 진행 방향에 대하여 비평행이다. 좌우의 헤드부의 워크의 중앙측의 선단은, 중앙에 배치된 헤드부보다 진행 방향을 향해, 전방에 배치되어 있다. 본원의 유체 토출 장치의 좌우의 헤드부는 초기 포지션으로부터 최종 포지션으로의 이동에서, 10~60도 워크 상에서 외주를 향해 선회하는 것이 가능하게 되어 있다.
본 실시 형태에서는, 유체(9)를 토출 중의 토출 헤드(3)가, 흡인 노즐(5)이 설치되어 있는 쪽으로부터 먼저 수평으로 이동하고, 워크(7) 상의 마스크(8)의 개구부의 공기를 감압한 후, 토출 노즐(5)로 유체를 토출하도록, 토출 헤드(3)는 이동한다. 압력 발생원(14)으로부터 공급된 압력은, 게이트 밸브(15)를 통하여 탱크(2) 내로 압력을 공급한다. 탱크(2) 내에 유지되고 있던 유체(9)는, 압력 발생원(14)으로부터의 압력을 받아 토출 노즐(5)의 개구로부터 사출된다. 토출 헤드(3)는, 워크(7)의 마스크(8)의 위를 따라, 수평으로 이동하여, 정해진 범위의 유체의 도포를 완료한다. 이러한 동작에 의하면, 워크(7)의 사이즈보다 작은 복수의 토출 헤드(3)를 이용하여 유체의 토출을 행함으로써, 토출량의 편차를 억제하여, 토출량을 안정화시킬 수 있다.
도 9~11은, 토출 헤드(3a~3c)의 이동 경로의 구체예를 나타내고 있다. 도 9는, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 전의 초기 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 워크(7)의 외부에 배치되어 있다. 제 1 토출 헤드(3a)의 길이 방향은, 제 1 토출 헤드(3a)의 진행 방향(지면(紙面)의 상방을 향하는 방향)에 대하여 수직이다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 원형의 워크(7)의 내주에 접하도록 배치되어 있다. 환언하면, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 제 1 토출 헤드(3a)보다 진행 방향의 전방에 배치되어 있다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 길이 방향은, 토출 헤드(3a~3c)의 진행 방향(지면의 상방을 향하는 방향)에 대하여 기울어져 있다. 이 기울기는, 예를 들면, 진행 방향에 대하여 10~60도의 각도여도 된다. 제 2 토출 헤드(3b)는, 진행 방향으로 진행됨에 따라, 반시계 방향으로 선회하고, 제 2 토출 헤드(3c)는, 진행 방향으로 진행됨에 따라, 시계 방향으로 선회한다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 이 선회하면서 진행 방향으로 진행되는 동작은, 예를 들면, 로봇 아암에 의해 실현할 수 있다.
도 10은, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 중의 중간 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 도 9에 나타낸 초기 위치로부터, 워크(7)의 중앙까지 직선적으로 이동하고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)의 기준점(RPa)은, 직선(L1)을 따라 이동한다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 도 9에 나타낸 초기 위치로부터, 선회하면서 진행 방향으로 진행됨으로써, 제 1 토출 헤드(3a)와 동일한 배치 각도로 배치되어 있다. 즉, 제 1 토출 헤드(3a)의 길이 방향은, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 길이 방향과 평행하다. 이 선회 이동에 있어서, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 기준점(RPb, RPc)은, 각각, 직선(L1, L2)을 따라 이동한다. 또한, 기준점(RPb, RPc)은, 토출 노즐(5)의 제 1 토출 헤드(3a)측의 단부(端部)에 설정되어 있다.
도 11은, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 종료 후의 최종 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 도 10에 나타낸 중간 위치로부터, 워크(7)의 외부(초기 위치와는 반대측의 외부)의 위치까지 이동하고 있다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 도 10에 나타낸 중간 위치로부터, 선회하면서 진행 방향으로 진행됨으로써, 토출 헤드(3a~3c)의 진행 방향(지면의 상방을 향하는 방향)에 대하여 기울어져 있다. 이 기울기는, 초기 위치에 있어서의 기울기와 반대의 기울기이다. 이 기울기는, 예를 들면, 진행 방향에 대하여 10~60도의 각도여도 된다.
이와 같이 토출 헤드(3a~3c)가 이동함으로써, 워크(7)의 대략 전체 영역에 대하여 유체(9)를 도포할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 토출 헤드(3a)에 의해 중앙의 영역(A1)에 있어서의 도포가 커버되고, 좌측의 제 2 토출 헤드(3b)에 의해 좌측의 영역(A2)에 있어서의 도포가 커버되며, 우측의 제 2 토출 헤드(3c)에 의해 우측의 영역(A3)에 있어서의 도포가 커버된다. 토출 헤드(3a~3c)의 토출 노즐(5a~5c)의 형성 영역과, 기준 위치(RP1~RP3)를 조절함으로써, 워크(7) 상의 피토출 영역을 실질적으로 중복하지 않고 커버하는 것도 가능하다.
C. 제 3 실시 형태:
이하, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 3은, 제 3 실시 형태에 의한 유체 도포 장치의 일례로서의 땜납 범프 형성 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 땜납 범프 형성 장치는, 전자 부품의 워크(7)(예를 들면, 실리콘 웨이퍼나 프린트 기판 등) 상에 유체(9)(여기서는, 용융 땜납)를 도포하여, 땜납 범프를 형성하는 장치이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 땜납 범프 형성 장치는, 토출 헤드부(1)와, 압력 공급 수단(11)과, 압력 발생원(14)과, 마이크로 이젝터(16)와, 압력 발생원(19)과, 유체 공급 장치(22)를 구비하고 있다. 또한, 땜납 범프 형성 장치는, 스테이지(30~32)를 구비하고 있다(도 12 참조). 이들의 상세에 대해서는 후술한다.
도 5는, 땜납 범프 형성 장치의 토출 헤드부(1)를 도시한 개략도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드부(1)는, 유체(9)를 수용 가능한 유체 탱크(2)와, 그 하단에 마련된 토출 헤드(3)를 구비하고 있다. 이 토출 헤드부(1)는, 임의의 액추에이터(도시 생략)에 의해, 워크(7)의 상방을 수평 방향으로 이동 가능하게 구성 되어 있다. 본 실시예에서는, 토출 헤드부(1)는, 워크(7) 상에 배치된 마스크(8) 상을 슬라이딩적으로 이동한다. 마스크(8)는, 땜납 범프를 형성해야 하는 개소에 형성된 복수의 구멍부를 가지고 있다. 이들 구멍부는, 마스크(8)를, 그 두께 방향(연직 방향)으로 관통하고 있다. 마스크(8)는, 예를 들면, 폴리이미드나 레지스트에 의해 형성되어도 된다. 또한, 토출 헤드부(1)는, 연직 방향으로, 즉, 워크(7)에 대하여 접근 및 이반하도록 이동 가능하게 구성되어 있다.
유체 탱크(2)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유체 공급 장치(22)에 접속되어 있어도 된다. 유체 공급 장치(22)는, 유체 탱크(2) 내의 유체(9)가 소비되었을 때에, 유체 탱크(2) 내에 수용된 유체량이 항상 대략 일정해지도록, 유체(9)를 자동 보급할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 유체 탱크(2) 내에 수용된 유체량의 변동에 의한 탱크 내의 압력의 변동을 억제할 수 있다.
본 실시예에서는, 토출 헤드부(1)는, 탱크(2) 내의 유체(9)를 원하는 온도로 유지하기 위한 히터(4)를 구비하고 있다. 히터(4)는, 탱크(2)의 벽부에 내장되어 있어도 된다. 히터(4)는, 탱크(2) 내의 유체(9)의 도포 조건에 최적인 점도를 유지하는데 적절한 온도로 유체(9)를 가열하도록 제어된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드(3)는, 토출 노즐(5)과, 흡인구(6)를 가지고 있다. 토출 노즐(5)은, 토출 헤드(3)를 연직 방향으로 관통하여, 유체 탱크(2)에 연통하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 유체 탱크(2)는, 연장 관로(10)를 개재하여, 압력 공급 수단(11)에 접속되어 있다. 압력 공급 수단(11)은, 예를 들면 0.06 내지 0.1MPa(이에 한정되지 않음)의 압력의 질소 가스를 발생시키는 압력 발생원(14)을 구비하고 있다. 압력 발생원(14)은, 게이트 밸브 및 3방 밸브를 통하여 토출 헤드부(1)로 압력을 공급한다. 이 압력에 의해, 유체 탱크(2) 내의 유체(9)가 토출 노즐(5)로부터 토출된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 흡인구(6)는, 토출 헤드(3)를 연직 방향으로 관통하여, 흡인관 연장 관로(12)에 연통하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡인관 연장 관로(12)는, 감압 공급 수단(13)에 접속되어 있다. 감압 공급 수단(13)은, 감압 발생 장치인 마이크로 이젝터(16)를 구비하고 있다. 마이크로 이젝터(16)는, 예를 들면 레귤레이터 및 스로틀 밸브(18)를 개재하여, 0.4MPa(이에 한정되지 않음)의 압력의 질소 가스를 발생시키는 압력 발생원(19)에 접속되어 있다. 이 감압 공급 수단(13)에 의해, 흡인관 연장 관로(12)를 통하여 흡인구(6)로 부압이 공급된다.
이 흡인구(6)는, 토출 헤드부(1)의 진행 방향에 있어서, 토출 노즐(5)보다 전방에 배치되어 있다. 이 때문에, 토출 노즐(5)로부터 유체를 토출하기 전에, 마스크(8)의 구멍부 내를 흡인구(6)로부터 탈기·감압할 수 있다. 이에 따라, 안정적으로 동일한 양의 유체를 토출할 수 있다.
토출 노즐(5)의 개구 형상으로서는, 둥근 형상, 슬릿 형상 및 그 밖의 공지의 형상을 채용할 수 있다. 특히, 토출 노즐(5)의 개구 형상으로서 슬릿 형상을 채용하면, 마스크(8)의 복수의 구멍부 내에 동시에 유체를 토출하는 것이 가능해진다. 또한, 흡인구(6)의 개구 형상도, 둥근 형상, 슬릿 형상 및 그 밖의 공지의 형상을 채용할 수 있다. 흡인구(6)의 개구 형상으로서 슬릿 형상을 채용한 경우, 복수의 개소에 있어서 동시에 공기나 이미 토출된 유체를 흡인하는 것이 가능해진다.
상기 서술한 땜납 범프 형성 장치의 동작의 개략에 대해 이하에 설명한다. 토출 헤드부(1)는, 유체 토출 시에는, 토출 헤드(3)(즉, 토출 노즐(5)의 하단에 위치하는 개구부)가 마스크(8)에 접촉하는 위치까지 하강한다. 그리고, 토출 헤드(3)는, 토출 노즐(5)과 마스크(8)와의 접촉 상태가 유지된 상태에서, 수평 방향으로 이동한다. 토출 헤드(3)가 수평으로 이동하면, 우선, 토출 헤드(3)의 진행 방향 전방에 배치된 흡인구(6)로부터, 워크(7) 상에 배치된 마스크(8)의 구멍부 내의 공기가 흡인된다. 또한, 토출 헤드(3)가 동일한 구멍부 상을 복수회 주사하는 경우에는, 이전에 구멍부에 토출된 유체(9)도 이 단계에서 흡인된다. 토출 헤드(3)의 하부에는, 히터가 배치되어도 된다. 이와 같이 하면, 이전에 구멍부에 토출된 유체(9)가 고화되지 않기 때문에, 당해 유체를 확실하게 흡인할 수 있다. 그 후, 토출 헤드(3)를 더 수평 이동하면, 흡인구(6)에 의해 흡인이 실시된 후의 마스크(8)의 구멍부 내에, 토출 노즐(5)의 개구로부터 유체(9)가 토출된다. 이에 다라, 워크(7) 상의 마스크(8)의 구멍부 내에 유체(9)가 도포된다. 유체(9)의 도포가 종료되면, 토출 헤드(3)는, 마스크(8)로부터 멀어지도록 들어 올려진다. 마스크(8)를 사용하지 않는 경우에도, 동일한 공정이 가능하다.
도 12는, 토출 헤드부(1) 및 제 1 스테이지 스테이지(30) 및 제 2 스테이지(31, 32)의 배치를 나타내는 상면도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 땜납 범프 형성 장치는, 3개의 토출 헤드(3a~3c)를 구비하고 있다. 실제로는, 토출 헤드부(1)도 3개 마련되어 있지만, 도 12에서는, 그들의 도면에 나타내는 것을 생략하고 있다. 또한, 마스크(8)에 대해서도 도면에 나타내는 것을 생략하고 있다. 본 실시예에서는, 토출 헤드(3a~3c)의 이동 형태의 차이에 주목하여, 토출 헤드(3a)를 제 1 토출 헤드(3a)라고도 부르고, 토출 헤드(3b, 3c)를 제 2 토출 헤드(3b, 3c)라고도 부른다. 또한, 땜납 범프 형성 장치는, 워크(7)를 지지하기 위한 제 1 스테이지 스테이지(30)와, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외부에 배치된 제 2 스테이지(31, 32)를 구비하고 있다.
본 실시예에서는, 제 1 스테이지 스테이지(30)는, 원형의 워크(7)보다 약간 큰 원형의 형상을 가지고 있다. 다만, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 형상은, 워크(7)의 형상에 따라, 임의의 형상을 가지고 있어도 된다. 제 2 스테이지(31, 32)는, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외연과 접촉하도록, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 직경 방향의 양단에 대향하여 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 제 2 스테이지(31, 32)는, 직사각형 형상을 가지고 있다. 다만, 제 2 스테이지(31, 32)는, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외연까지 연장되는 임의의 형상이어도 된다. 예를 들면, 제 2 스테이지(31, 32)는, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외연의 원호 형상과 일치하는 원호를 가지는 오목형 형상을 가지고 있어도 된다.
도 13은, 제 1 스테이지 스테이지(30) 및 제 2 스테이지(31, 32)의 배치를 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1 스테이지 스테이지(30)는, 그 중앙에 워크(7)를 배치하기 위한 오목부를 가지고 있다. 이 오목부는, 당해 오목부 내에 워크(7) 및 마스크(8)가 배치되었을 때에 오목부의 상단과 마스크(8)의 상단이 일치하는 크기로 형성되어 있다. 또한, 제 2 스테이지(31 및 32)의 상단은, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 오목부의 상단 및 마스크(8)의 상단과 동일한 높이에 있다. 이에 따라, 후술하는 제 1 토출 헤드(3a)는, 스테이지(30~32)의 상면 및 마스크(8)와 접촉하면서, 수평 방향으로 슬라이딩적으로 이동할 수 있다.
제 1 토출 헤드(3a)는, 워크(7)의 상방을 수평 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 제 1 토출 헤드(3a)는, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외부의 초기 위치(제 2 스테이지(31) 상의 위치)로부터 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외부의 최종 위치(제 2 스테이지(32) 상의 위치)까지, 워크(7)의 중앙을 통과하여 직선적으로 이동한다.
제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 제 1 토출 헤드(3a)의 양측에 각각 배치되어 있다. 이 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 배치 각도를 변경하면서, 제 1 토출 헤드(3a)와 동일한 진행 방향으로 워크(7)의 상방을 이동한다.
토출 헤드(3a~3c)의 길이 방향의 폭(환언하면, 토출 헤드(3a~3c)에 있어서의 유체(9)를 토출 가능한 범위)은, 모두, 워크(7)의 폭(환언하면, 워크(7)를 배치하는 영역)보다 작다. 이 때문에, 토출 헤드(3a~3c)는, 서로 협동하여, 워크(7)의 전체 영역에 유체(9)를 도포한다. 환언하면, 토출 헤드(3a~3c)가 각각 상이한 영역에 유체(9)를 도포함으로써, 워크(7)의 전체 영역에 유체(9)가 도포된다. 토출 헤드(3a~3c)의 폭은, 워크(7)를 배치하는 영역의 폭의 1/4 이상, 1/2 이하여도 된다. 이와 같이 하면, 장치 구성을 과잉으로 복잡화하지 않고, 유체(9)를 균일하게 도포할 수 있다.
도 14~16은, 토출 헤드(3a~3c)의 이동 경로의 구체예를 나타내고 있다. 도 14는, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 전의 초기 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 제 2 스테이지(31)(도 14에서는 도시 생략) 상에 배치되어 있다. 제 1 토출 헤드(3a)의 길이 방향은, 제 1 토출 헤드(3a)의 진행 방향(지면의 상방을 향하는 방향)에 대하여 수직이다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 원형의 워크(7)의 내주에 접하도록 배치되어 있다. 환언하면, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 제 1 토출 헤드(3a)보다 진행 방향의 전방에 배치되어 있다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 길이 방향은, 토출 헤드(3a~3c)의 진행 방향(지면의 상방을 향하는 방향)에 대하여 기울어져 있다. 이 기울기는, 예를 들면, 진행 방향에 대하여 10~60도의 각도여도 된다. 제 2 토출 헤드(3b)는, 진행 방향으로 진행됨에 따라, 반시계 방향으로 선회하고, 제 2 토출 헤드(3c)는, 진행 방향으로 진행됨에 따라, 시계 방향으로 선회한다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 이 선회하면서 진행 방향으로 진행되는 동작은, 예를 들면, 로봇 아암에 의해 실현된다.
도 15는, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 중의 중간 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 도 14에 나타낸 초기 위치로부터, 워크(7)의 중앙까지 직선적으로 이동하고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)의 기준점(RPa)은, 직선(L1)을 따라 이동한다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 도 14에 나타낸 초기 위치로부터, 선회하면서 진행 방향으로 진행됨으로써, 제 1 토출 헤드(3a)와 동일한 배치 각도로 배치되어 있다. 즉, 제 1 토출 헤드(3a)의 길이 방향은, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 길이 방향과 평행하다. 이 선회 이동에 있어서, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)의 기준점(RPb, RPc)은, 각각, 직선(L1, L2)을 따라 이동한다. 또한, 기준점(RPb, RPc)은, 토출 노즐(5)의 제 1 토출 헤드(3a)측의 단부에 설정되어 있다.
도 16은, 토출 헤드(3a~3c)의 주사 종료 후의 최종 위치를 나타내고 있다. 제 1 토출 헤드(3a)는, 도 15에 나타낸 중간 위치로부터, 제 2 스테이지(32)(도 16에서는 도시 생략) 상의 위치까지 이동하고 있다. 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 도 15에 나타낸 중간 위치로부터, 선회하면서 진행 방향으로 진행됨으로써, 토출 헤드(3a~3c)의 진행 방향(지면의 상방을 향하는 방향)에 대하여 기울어져 있다. 이 기울기는, 초기 위치에 있어서의 기울기와 반대의 기울기이다. 이 기울기는, 예를 들면 진행 방향에 대하여 10~60도의 각도여도 된다.
이와 같이 토출 헤드(3a~3c)가 이동함으로써, 워크(7)의 대략 전체 영역에 대하여 유체(9)를 도포할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 토출 헤드(3a)에 의해 중앙의 영역(A1)에 있어서의 도포가 커버되고, 좌측의 제 2 토출 헤드(3b)에 의해 좌측의 영역(A2)에 있어서의 도포가 커버되며, 우측의 제 2 토출 헤드(3c)에 의해 우측의 영역(A3)에 있어서의가 도포가 커버된다. 토출 헤드(3a~3c)의 토출 노즐(5a~5c)의 형성 영역과, 기준 위치(RP1~RP3)를 조절함으로써, 워크(7) 상의 피토출 영역을 실질적으로 중복하지 않고 커버하는 것도 가능하다.
상기 서술한 토출 헤드(3a~3c)의 이동은, 서로 동기하여 동시에 실시되어도 된다. 이렇게 하면, 워크(7)의 처리 시간을 단축화할 수 있다. 다만, 토출 헤드(3a~3c) 중 적어도 1개의 이동이 종료한 후에, 토출 헤드(3a~3c)의 나머지가 이동을 개시해도 된다.
상기 서술한 땜납 범프 형성 장치에 의하면, 워크(7)의 사이즈보다 작은 복수의 토출 헤드(3a~3c)를 이용하여 유체(9)를 토출하므로, 워크(7)가 대형인 경우라도, 토출 헤드(3a~3c)의 각각으로부터 워크(7)에 가해지는 압력이 대략 균등하게 분산된다. 따라서, 유체(9)의 토출량을 균일화할 수 있다. 또한, 제 1 스테이지 스테이지(30)의 외부에 있어서, 제 1 토출 헤드(3a)의 이동 경로 상에 제 2 스테이지(31, 32)가 배치되어 있으므로, 제 1 토출 헤드(3a)는, 워크(7)의 외연으로부터 외연까지 도포를 행할 수 있다. 또한, 제 2 토출 헤드(3b, 3c)는, 배치 각도를 변경하면서 이동하므로, 워크(7) 상의 위치로부터 도포를 개시한 경우라도, 광범위로 유체(9)를 토출할 수 있다. 따라서, 워크(7)의 광범위한 영역에 걸쳐, 유체(9)를 토출할 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이, 1개의 제 1 토출 헤드(3a)와, 2개의 제 2 토출 헤드(3b, 3c)를 이용함으로써, 원형의 워크(7)의 대략 전체 영역에 대하여 유체를 효율적으로 도포할 수 있다. 다만, 토출 헤드(3)의 수는, 워크(7)의 사이즈나 형상에 따라 2 이상의 임의의 수로 할 수 있다.
1 토출 헤드부
2 유체 탱크
3, 3a, 3b, 3c 토출 헤드
4 히터
5 토출 노즐
6 흡인구
7 워크
8 마스크
9 유체
10 연장 관로
11 압력 공급 수단
12 흡인관 연장 관로
13 감압 공급 수단
14 압력 발생원
16 마이크로 이젝터
18 스로틀 밸브
19 압력 발생원
22 유체 공급 장치
30 제 1 스테이지 스테이지
31, 32 제 2 스테이지

Claims (18)

  1. 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 방법으로서, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크의 길이보다 짧은 폭의 헤드부를 가지고, 상기 토출 헤드에는, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 흡인구와 그 근방에는 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되어 있으며, 또한 흡인구는, 토출 헤드의 진행 방향의 전방에 설치되어 있는 유체 토출 장치를 이용하여, 워크에 대하여 토출 헤드를 왕복함으로써 토출을 행하는, 유체의 토출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출 헤드에는, 토출 노즐 및 흡인구의 형상으로서 슬릿 형상의 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 토출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출 헤드에는, 토출 노즐을 사이에 두고 흡인구가 양측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출 헤드에는, 토출 노즐 및 흡인구의 근방에 히터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 방법.
  5. 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크의 길이보다 짧은 폭의 헤드부로서, 상기 토출 헤드에는, 유체를 토출하기 위한 토출 노즐의 근방에, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 슬릿 형상의 개구부를 가지는 흡인구가 토출 노즐을 사이에 두고 흡인구가 양측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 장치.
  6. 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 방법으로서,
    상기 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되고, 상기 워크의 길이보다 짧은 폭을 가지는 토출 헤드를 상기 워크에 대하여 왕복 이동시키면서, 상기 토출 노즐로부터 상기 유체를 토출함으로써, 상기 마스크 중에 상기 유체를 도포하는 공정을 구비하는 유체 토출 방법.
  7. 전자 부품의 워크 상의 마스크 중에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서, 유체를 수용 가능한 탱크와 토출 헤드로 이루어지는, 워크보다 작고, 각도가 가변 가능한 복수의 헤드부를 가지며, 상기 헤드부는 서로 동기하여 워크 상의 수평 방향으로 이동하고, 상기 토출 헤드에는, 워크 상의 마스크의 내용물을 흡인하기 위한 흡인구와 그 근방에는 유체를 토출하기 위한 토출 노즐이 형성되어 있으며, 또한 흡인구는, 토출 헤드의 진행 방향의 전방에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    워크보다 작은 복수의 헤드부의 수가 2~4개인 것을 특징으로 하는 유체 토출 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 토출 헤드에는, 토출 노즐을 사이에 두고 흡인구가 양측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 토출 헤드에는, 토출 노즐 및 흡인구의 근방에 히터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 토출 장치.
  11. 제 7 항에 기재된 유체 토출 장치를 이용하여, 토출 헤드가 복수회 워크를 이동함으로써, 우선 흡인구에 의해 마스크 중의 공기 혹은 이미 토출된 유체를 흡입하고, 그 후 워크에 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 토출 방법.
  12. 전자 부품의 워크 상에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서,
    상기 워크를 지지하기 위한 스테이지와,
    상기 스테이지의 상방을 수평 방향으로 직선적으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 1 토출 헤드로서, 상기 제 1 스테이지의 외부의 초기 위치로부터, 상기 스테이지의 상방을 경유하여, 상기 스테이지의 외부의 최종 위치까지 이동하도록 구성된 제 1 토출 헤드와,
    배치 각도를 변경하면서 상기 스테이지의 상방을 수평 방향으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 2 토출 헤드를 구비하고,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드에 있어서의 상기 유체를 토출 가능한 범위는, 스테이지 상의 워크를 배치하는 영역의 폭보다 작으며,
    상기 제 2 토출 헤드에는, 당해 제 2 토출 헤드에 형성된 토출 노즐의 상기 제 1 토출 헤드측의 단부에 기준점이 설정되고,
    상기 기준점은, 상기 제 2 토출 헤드가 이동할 때에, 상기 제 2 토출 헤드의 이동 방향을 따른 직선적인 경로를 그리는 유체 토출 장치.
  13. 전자 부품의 워크 상에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서,
    상기 워크를 지지하기 위한 스테이지와,
    상기 스테이지의 상방을 수평 방향으로 직선적으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 1 토출 헤드로서, 상기 제 1 스테이지의 외부의 초기 위치로부터, 상기 스테이지의 상방을 경유하여, 상기 스테이지의 외부의 최종 위치까지 이동하도록 구성된 제 1 토출 헤드와,
    배치 각도를 변경하면서 상기 스테이지의 상방을 수평 방향으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 2 토출 헤드를 구비하고,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드에 있어서의 상기 유체를 토출 가능한 범위는, 스테이지 상의 상기 워크를 배치하는 영역의 폭보다 작은 유체 토출 장치.
  14. 전자 부품의 워크 상에 유체를 도포하기 위한 유체 토출 장치로서,
    상기 워크를 지지하기 위한 제 1 스테이지와,
    상기 워크의 상방을 수평 방향으로 직선적으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 1 토출 헤드로서, 상기 제 1 스테이지의 외부의 초기 위치로부터, 상기 제 1 스테이지의 상방을 경유하여, 상기 제 1 스테이지의 외부의 최종 위치까지 이동하도록 구성된 제 1 토출 헤드와,
    배치 각도를 변경하면서 상기 제 1 스테이지의 상방을 수평 방향으로 이동하면서 상기 유체를 토출하도록 구성된 제 2 토출 헤드와,
    상기 제 1 토출 헤드의 이동 경로 상에 있어서, 상기 초기 위치로부터 상기 제 1 스테이지의 외연까지, 및, 상기 제 1 스테이지의 외연으로부터 상기 최종 위치까지 배치된 제 2 스테이지로서, 상기 토출 헤드가 상기 제 2 스테이지 상을 슬라이딩 가능하게 배치된 제 2 스테이지를 구비하고,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드에 있어서의 상기 유체를 토출 가능한 범위는, 제 1 스테이지 상의 상기 워크를 배치하는 영역의 폭보다 작은 유체 토출 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 토출 헤드는, 2개의 토출 헤드를 구비하고,
    상기 2개의 토출 헤드는, 상기 제 1 토출 헤드의 양측에 1개씩 배치된 유체 토출 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드는, 동기하여 동시에 이동하도록 구성된 유체 토출 장치.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드는, 서로 협동하여, 상기 워크의 피토출 영역을 실질적으로 중복하지 않고 커버하도록 구성된 유체 토출 장치.
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 토출 헤드 및 상기 제 2 토출 헤드에 있어서의 상기 유체를 토출 가능한 범위는, 제 1 스테이지 상의 상기 워크를 배치하는 영역의 폭의 1/4 이상, 1/2 이하인 유체 토출 장치.
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