KR20210122131A - 디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법 - Google Patents

디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법 Download PDF

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KR20210122131A
KR20210122131A KR1020210038472A KR20210038472A KR20210122131A KR 20210122131 A KR20210122131 A KR 20210122131A KR 1020210038472 A KR1020210038472 A KR 1020210038472A KR 20210038472 A KR20210038472 A KR 20210038472A KR 20210122131 A KR20210122131 A KR 20210122131A
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신야 아키즈키
마사유키 야마모토
유키토시 하세
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닛토덴코 가부시키가이샤
닛토 세이키 가부시키가이샤
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Abstract

정밀도 높게 디바이스를 밀봉함과 함께, 밀봉 과정에 있어서의 워크 및 밀봉 재료의 취급이 용이해지는 디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법을 제공한다.
LED(11)가 탑재된 기판(10)의 LED 탑재면에 밀봉 시트 S가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체 M에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 밀봉 시트 S로 LED(11)를 밀봉하는 밀봉 과정을 구비한다. 이 구성에 따르면, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있는 밀봉 시트 S를 이용하여 LED(11)를 밀봉한다. 따라서 LED(11)의 밀봉이 완료된 상태에 있어서, LED(11)를 밀봉한 밀봉 시트 S의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한 밀봉 시트 S에 대하여 충분히 큰 압박력 V1을 가할 수 있으므로, 확실히 밀봉 시트 S를 LED(11)끼리의 간극에 충전할 수 있다.

Description

디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법{DEVICE SEALING METHOD, DEVICE SEALING APPARATUS, AND MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR PRODUCTS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼(이하, 적절히 「웨이퍼」라 함) 또는 기판을 예로 드는 워크에 탑재되어 있는, 반도체 칩 또는 전자 부품을 예로 드는 디바이스를 밀봉하기 위한 디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
BGA(Ball grid array) 패키지를 예로 드는 전자 제품의 제조 공정에 있어서는, 웨이퍼 또는 기판을 예로 드는 워크의 표면에 탑재되어 있는, 반도체 칩을 예로 드는 디바이스를, 수지 조성물 등의 밀봉 재료에 의하여 밀봉하여 패키지화하는 공정이 행해진다. 종래의 밀봉 방법의 예로서는, 디바이스가 탑재되어 있는 워크를 배치시킨 금형의 내부에 액체 상태의 수지를 흘려넣은 후 수지를 열경화시켜 디바이스를 밀봉하는 방법 등을 들 수 있다(예를 들어 특허문헌 1을 참조).
일본 특허 공개 제2017-087551호 공보
그러나 상기 종래 장치에서는 다음과 같은 문제가 있다.
액체의 수지를 이용하는 종래의 밀봉 방법에서는, 밀봉이 완료된 상태에 있어서 디바이스의 주위를 밀봉하고 있는 수지의 평탄성이 낮다. 당해 평탄성이 낮음으로써 전자 제품의 정밀도를 저하시킨다는 문제가 발생한다. 전자 제품의 정밀도 저하를 피하기 위해서는, 패키지화된 전자 제품의 표면을 성형하는 공정 등이 필요해지므로 전자 제품의 제조 효율이 저하된다. 또한 고체 상태의 수지와 비교해서 액체 상태의 수지는, 각 공정에서의 취급이 곤란하다는 문제도 우려된다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 정밀도 높게 디바이스를 밀봉함과 함께, 밀봉 과정에 있어서의 워크 및 밀봉 재료의 취급이 용이해지는 디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 취한다.
즉, 본 발명에 관한 디바이스 밀봉 방법은, 디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 과정을
구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있는 시트 형상 밀봉재를 이용하여 디바이스를 밀봉한다. 따라서 디바이스의 밀봉이 완료된 상태에 있어서, 디바이스를 밀봉한 시트 형상 밀봉재의 평탄성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 관한 밀봉 과정에서는, 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 시트 형상 밀봉재로 디바이스를 밀봉한다. 이 경우, 시트 형상 밀봉재에 대하여 충분히 큰 압박력을 가할 수 있으므로, 확실히 시트 형상 밀봉재를 디바이스끼리의 간극에 충전할 수 있다. 따라서 디바이스를 더 정밀도 높게 밀봉할 수 있다.
또한 상술한 발명에 있어서, 상기 밀봉재 복합체를 챔버에 수용하는 수용 과정을 구비하고, 상기 밀봉 과정은, 상기 수용 과정 후 상기 챔버의 내부 공간의 압력을 높임으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 것이 바람직하다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 밀봉재 복합체를 챔버에 수용한 후 챔버의 내부 공간의 압력을 높임으로써 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가한다. 이 경우, 내부 공간의 가압에 의하여 시트 형상 밀봉재의 전체에 걸쳐 압박력을 균일하게 작용시킬 수 있다. 따라서 시트 형상 밀봉재에 작용하는 힘의 편중에 기인하여 시트 형상 밀봉재의 표면에 요철이 발생하는 것을 확실히 피할 수 있으므로, 디바이스를 밀봉한 상태에 있어서의 시트 형상 밀봉재의 평탄성을 더 확실히 향상시킬 수 있다.
또한 상술한 발명에 있어서, 상기 시트 형상 밀봉재는, 상기 워크의 디바이스 탑재면에 따른 소정 형상을 갖고 긴 반송용 시트에 보유 지지되어 있고, 상기 챔버는 상측 하우징과 하측 하우징을 구비하고, 상기 밀봉 과정은, 상기 상측 하우징과 상기 하측 하우징에 의하여 상기 반송용 시트를 사이에 끼워 넣음으로써 상기 챔버의 내부 공간을, 상기 디바이스 탑재면을 상향으로 한 상태의 상기 워크가 배치되는 하측 공간과, 상기 반송용 시트에 보유 지지된 상기 시트 형상 밀봉재를 개재시켜 상기 하측 공간과 대향하는 상측 공간으로 구획하는 상하측 공간 형성 과정과, 상기 상측 공간과 상기 하측 공간 중 적어도 상측 공간을 가압함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 공간 가압 과정을 갖는 것이 바람직하다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 시트 형상 밀봉재는 긴 반송용 시트에 보유 지지되어 있고, 상측 하우징과 하측 하우징에 의하여 반송용 시트를 사이에 끼워 넣음으로써 챔버를 형성시킨다. 이 경우, 디바이스를 더 확실히 밀봉하기 위하여 점착력이 높은 재료를 시트 형상 밀봉재로서 이용하는 경우에도, 양 하우징은 시트 형상 밀봉재에 접하는 일 없이 반송용 시트를 끼워 넣을 수 있다. 그 때문에, 챔버에 시트 형상 밀봉재가 점착되어 박리되지 않아 밀봉 과정에 지장이 생긴다는 사태를 피할 수 있다.
또한 시트 형상 밀봉재를 긴 반송용 시트에 보유 지지시킴으로써, 시트 형상 밀봉재가 미리 소정 형상으로 되어 있는 경우에도, 긴 형상의 반송용 시트를 소정의 경로를 따라 조출하여 공급함으로써 시트 형상 밀봉재를 당해 소정의 경로를 따라 정밀도 높게 반송할 수 있다. 즉, 시트 형상 밀봉재를 긴 형상으로 하여 쓸데없는 비용을 발생시키는 것을 피하면서 시트 형상 밀봉재의 반송 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한 상술한 발명에 있어서, 상기 상측 하우징의 내부에 배치되어 마련되어 있는 시트 형상의 탄성체를 구비하고, 상기 상하측 공간 형성 과정에 있어서 상기 상측 하우징과 상기 하측 하우징에 의하여 상기 반송용 시트를 사이에 끼워 넣음으로써, 상기 반송용 시트 중 상기 시트 형상 밀봉재를 보유 지지하고 있지 않은 면에 상기 시트 형상의 탄성체가 맞닿도록 상기 시트 형상의 탄성체는 배치되어 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 압박력에 의하여 시트 형상의 탄성체는 전체에 걸쳐 더 균일한 만곡율로 볼록 형상으로 변형된다. 그 때문에, 시트 형상 밀봉재는 워크의 디바이스 탑재면의 형상에 따라 변형되기 쉬워지므로, 디바이스끼리의 간극부에 대한 시트 형상 밀봉재의 충전성을 향상시킬 수 있다. 따라서 시트 형상 밀봉재에 의한 디바이스의 밀봉을 더 정밀도 높게 행할 수 있다.
또한 상술한 발명에 있어서, 상기 하측 공간 및 상기 상측 공간 중 적어도 한쪽을 가온함으로써 상기 시트 형상 밀봉재를 가온하는 가온 과정을 구비하고, 상기 밀봉 과정은, 상기 가온 과정에 의하여 가온된 상태의 상기 시트 형상 밀봉재에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 것이 바람직하다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 가온 과정에 의하여 시트 형상 밀봉재를 가온함으로써 시트 형상 밀봉재는 더 부드러워진다. 즉, 시트 형상 밀봉재는 워크의 디바이스 탑재면의 형상에 따라 변형되기 쉬워지므로, 디바이스끼리의 간극부에 대한 시트 형상 밀봉재의 충전성을 향상시킬 수 있다.
또한 상술한 발명에 있어서, 상기 워크는, 상기 디바이스 탑재면과는 반대측의 면에 하나 또는 2개 이상의 볼록 형상 부재를 구비하고 있고, 중앙부에 오목부를 갖는 보유 지지 부재를 이용하여, 상기 볼록 형상 부재를 상기 오목부의 내부에 배치시킨 상태에서 상기 워크를 보유 지지하는 보유 지지 과정을 더 구비하고, 상기 워크가 상기 보유 지지 부재에 의하여 보유 지지된 후 상기 밀봉 과정이 실행되는 것이 바람직하다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 보유 지지 부재는 중앙부에 오목부를 구비하고 있다. 그리고 워크의 디바이스 비탑재면에 구비하고 있는 볼록 형상 부재를 당해 오목부의 내부에 배치시킨 상태에서 보유 지지 부재는 워크를 보유 지지한다. 이 경우, 볼록 형상 부재가 보유 지지 부재의 표면에 간섭하여 볼록 형상 부재가 손상되는 것과 같은 사태를, 오목부가 존재함으로써 피할 수 있다. 즉, 볼록 형상 부재를 구비하는 워크이더라도, 워크가 손상되는 일 없이 디바이스를 적합하게 밀봉할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 취해도 된다.
즉, 본 발명에 관한 디바이스 밀봉 장치는, 디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 기구를
구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있는 시트 형상 밀봉재를 이용하여 디바이스를 밀봉한다. 따라서 디바이스의 밀봉이 완료된 상태에 있어서, 디바이스를 밀봉한 시트 형상 밀봉재의 평탄성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 관한 밀봉 기구는, 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 시트 형상 밀봉재로 디바이스를 밀봉한다. 이 경우, 시트 형상 밀봉재에 대하여 충분히 큰 압박력을 가할 수 있으므로, 확실히 시트 형상 밀봉재를 디바이스끼리의 간극에 충전할 수 있다. 따라서 디바이스를 더 정밀도 높게 밀봉할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 취해도 된다.
즉, 본 발명에 관한 반도체 제품의 제조 방법은, 워크에 탑재되어 있는 디바이스가 시트 형상 밀봉재에 의하여 밀봉되어 있는 상태로 되어 있는 반도체 제품을 제조하는 반도체 제품의 제조 방법이며,
디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 과정을
구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
(작용·효과) 이 구성에 따르면, 워크에 탑재되어 있는 디바이스가 시트 형상 밀봉재에 의하여 밀봉되어 있는 상태로 되어 있는 반도체 제품을 적합하게 제조할 수 있다. 즉, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있는 시트 형상 밀봉재를 이용하여 디바이스를 밀봉하므로, 반도체 제품에 있어서 디바이스를 밀봉한 시트 형상 밀봉재의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 디바이스를 밀봉하므로, 확실히 시트 형상 밀봉재를 디바이스끼리의 간극에 충전할 수 있다. 따라서 디바이스가 더 정밀도 높게 밀봉된 반도체 제품을 제조할 수 있다.
본 발명에 관한 디바이스 밀봉 방법, 디바이스 밀봉 장치, 및 반도체 제품의 제조 방법에 따르면, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있는 시트 형상 밀봉재를 이용하여 디바이스를 밀봉한다. 따라서 디바이스의 밀봉이 완료된 상태에 있어서, 디바이스를 밀봉한 시트 형상 밀봉재의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 관한 밀봉 과정에서는, 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 시트 형상 밀봉재로 디바이스를 밀봉한다. 이 경우, 시트 형상 밀봉재에 대하여 충분히 큰 압박력을 가할 수 있으므로, 확실히 시트 형상 밀봉재를 디바이스끼리의 간극에 충전할 수 있다. 따라서 디바이스를 더 정밀도 높게 밀봉할 수 있다.
도 1은 실시예에 관한 밀봉 부재의 구성을 도시하는 도면이다.
(a)는 밀봉 부재의 이면측의 사시도이고, (b)는 밀봉 부재의 종단면도이다.
도 2는 실시예에 관한 기판 및 링 프레임의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치의 평면도이다.
도 4는 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치의 정면도이다.
도 5는 실시예에 관한 밀봉 유닛의 정면도이다.
도 6은 실시예에 관한 챔버의 종단면도이다.
도 7은 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 실시예에 관한 스텝 S1을 설명하는 도면이다.
도 9는 실시예에 관한 스텝 S2를 설명하는 도면이다.
도 10은 실시예에 관한 스텝 S3을 설명하는 도면이다.
도 11은 실시예에 관한 스텝 S3을 설명하는 도면이다.
도 12는 실시예에 관한 스텝 S4를 설명하는 도면이다.
도 13은 실시예에 관한 스텝 S4를 설명하는 도면이다.
도 14는 밀봉 부재를 가온하는 구성의 예를 설명하는 도면이다.
도 15는 실시예에 관한 스텝 S5를 설명하는 도면이다.
도 16은 실시예에 관한 스텝 S6을 설명하는 도면이다.
도 17은 실시예에 관한 스텝 S6을 설명하는 도면이다.
도 18은 실시예에 관한 스텝 S7을 설명하는 도면이다.
도 19는 실시예의 효과를 설명하는 도면이다.
(a)는 챔버 내를 감압하여 밀봉을 행할 때 간극부가 형성되는 경우의 구성을 설명하는 종단면도이고, (b)는 챔버 내를 가압하여 밀봉을 행함으로써 간극부가 충전되어 가는 상태를 설명하는 종단면도이다.
도 20은 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 기판의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 변형예에 관한 보유 지지 테이블의 구성을 설명하는 종단면도이다.
도 21은 변형예에 관한 스텝 S4의 공정을 설명하는 도면이다.
도 22는 변형예에 관한 스텝 S5의 공정을 설명하는 도면이다.
도 23은 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 밀봉 부재의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 변형예에 관한 스텝 S5의 상태를 도시하는 도면이다.
도 24는 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 프레임 복합체의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 변형예에 관한 스텝 S3의 상태를 도시하는 개략도이다.
도 25는 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 밀봉 부재의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 변형예가 구비하는 시트 절단 장치의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 26은 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 밀봉 부재의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 탄성체를 갖지 않는 비교예에 관한 밀봉 부재에 있어서 발생할 수 있는 문제점을 설명하는 도면이고, (c)는 탄성체를 갖는 비교예에 있어서의 이점을 설명하는 도면이다.
도 27은 변형예에 관한 구성을 설명하는 도면이다.
(a)는 변형예에 관한 밀봉재 복합체의 구성을 도시하는 종단면도이고, (b)는 변형예에 관한 디바이스 밀봉 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 28은 변형예에 관한 스텝 S1을 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1의 (a)는, 밀봉 부재 P의 이면측을 도시하는 사시도이고, 도 1의 (b)는, 밀봉 부재 P의 종단면도이다. 도 2는, 밀봉 부재 P에 의한 밀봉의 대상으로 되는 기판(10) 및 링 프레임 f의 구성을 도시하는 사시도이다.
본 실시예에 관한 밀봉 부재 P는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 밀봉 시트 S와 반송용 시트 T를 구비하고 있다. 밀봉 시트 S는, 기판(10)의 형상에 따른 소정의 형상으로 미리 절단되어 있다. 본 실시예에 있어서, 밀봉 시트 S는 미리 대략 직사각 형상으로 절단되어 있는 것으로 한다. 여기서 대략 직사각 형상이란, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 직사각형의 각 코너부가 라운딩되어 있는 형상을 의미한다. 또한 본 실시예에 있어서, 밀봉 시트 S의 크기는 기판(10)보다 크고, 또한 후술하는 하측 하우징(29A)의 내경보다 작아지도록 설정되어 있다.
반송용 시트 T는 긴 형상이며, 밀봉 시트 S는 소정의 피치로 반송용 시트 T에 첩부되어 보유 지지되어 있다. 밀봉 시트 S는, 본 발명에 있어서의 시트 형상 밀봉재에 상당한다.
반송용 시트 T는 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 비점착성의 기재 Ta와, 점착성을 갖는 점착재 Tb가 적층된 구조를 구비하고 있다. 기재 Ta를 구성하는 재료의 예로서 폴리올레핀, 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 점착재 Tb를 구성하는 재료의 예로서 아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.
밀봉 시트 S는 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 비점착성의 기재 Sa와, 점착성을 갖는 밀봉재 Sb가 적층된 구조를 구비하고 있다. 기재 Sa가 반송용 시트 T의 점착재 Tb에 첩부됨으로써 반송용 시트 T는 밀봉 시트 S를 보유 지지한다. 기재 Sa를 구성하는 재료의 예로서 폴리올레핀, 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 본 실시예에 있어서 밀봉 시트 S의 형상은 대략 직사각 형상이지만, 기판(10)의 형상에 따라 적절히 변경 가능하다.
밀봉재 Sb에는 도시되지 않은 세퍼레이터 S가 덧붙여서 마련되어 있으며, 세퍼레이터 S가 박리됨으로써 밀봉재 Sb의 점착면이 노출된다. 본 실시예에 있어서, 밀봉재 Sb를 구성하는 재료로서, 광학적으로 투명한 점착재인 OCA(Optical Clear Adhesive)를 이용하는 것으로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이 기판(10)의 표면 중앙부에는 복수의 LED(11) 및 TFT(도시 생략)가 2차원 매트릭스형으로 병렬 탑재되어 있다. 즉, LED(11)에 의하여 기판(10)의 표면은, 요철이 형성된 상태로 되어 있다. LED(11)는, TFT를 예로 드는 반도체 소자나 범프(도시 생략) 등을 통해 기판(10)과 접속되어 있다. 기판(10)의 예로서 유리 기판, 유기 기판, 회로 기판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다. 본 실시예에서는, 기판(10)은 대략 직사각 형상으로 되어 있지만, 기판(10)의 형상은, 직사각 형상, 원 형상, 다각 형상 등을 예로 드는 임의의 형상으로 적절히 변경해도 된다. 기판(10)은, 본 발명에 있어서의 워크에 상당한다. LED(11)는, 본 발명에 있어서의 디바이스에 상당한다.
링 프레임 f는, 기판(10)을 둘러싸는 크기 및 형상으로 되어 있다. 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)는, 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉함으로써 기판(10) 및 링 프레임 f가 밀봉 부재 P에 의하여 일체화되어 이루어지는 밀봉체 MF를 제작한다.
<전체 구성의 설명>
여기서, 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)의 전체 구성에 대하여 설명한다. 도 3은, 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)의 기본 구성을 도시하는 평면도이다. 디바이스 밀봉 장치(1)는, 횡으로 긴 직사각형부(1a)와, 돌출부(1b)를 구비한 구성으로 되어 있다. 돌출부(1b)는, 직사각형부(1a)의 중앙부에서 연접하여 상측으로 돌출하는 구성으로 되어 있다. 또한 이후의 설명에 있어서, 직사각형부(1a)의 긴 쪽 방향을 좌우 방향(x 방향), 이와 직교하는 수평 방향(y 방향)을 전후 방향이라 호칭한다.
직사각형부(1a)의 우측에는 기판 반송 기구(3)가 배치되어 갖추어져 있다. 직사각형부(1a)의 하측 우근방의 위치에는, 기판(10)을 수용한 2개의 용기(5)가 병렬로 적재되어 있다. 직사각형부(1a)의 좌단에는, 후술하는 밀봉체 MF를 회수하는 밀봉체 회수부(6)가 배치되어 갖추어져 있다.
직사각형부(1a)의 상측의 우측으로부터 얼라이너(7), 승강 테이블(8), 보유 지지 테이블(9) 및 프레임 공급부(12)의 순으로 배치되어 갖추어져 있다. 돌출부(1b)에는, 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)의 각각을 밀봉 시트 S에 의하여 밀봉시키는 밀봉 유닛(13)이 배치되어 갖추어져 있다.
기판 반송 기구(3)는, 도 4에 도시한 바와 같이 직사각형부(2a)의 상부에 좌우 수평으로 가설된 안내 레일(15)의 우측에 좌우 왕복 이동 가능하게 지지된 기판 반송 장치(16)가 구비되어 있다. 또한 안내 레일(15)의 좌측에는, 좌우 이동 가능하게 지지된 프레임 반송 장치(17)가 구비되어 있다.
기판 반송 장치(16)는, 용기(5)의 어느 한쪽으로부터 취출한 기판(10)을 좌우 및 전후로 반송할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 반송 장치(16)는, 좌우 이동 가동대(18)와 전후 이동 가동대(19)가 장비되어 있다.
좌우 이동 가동대(18)는, 안내 레일(15)을 따라 좌우 방향으로 왕복 이동 가능해지도록 구성되어 있다. 전후 이동 가동대(19)는, 좌우 이동 가동대(18)에 구비된 안내 레일(20)을 따라 전후 방향으로 왕복 이동 가능해지도록 구성되어 있다.
또한 전후 이동 가동대(19)의 하부에는, 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 유닛(21)이 장비되어 있다. 보유 지지 유닛(21)은, 종 방향으로 연신되는 승강 레일(22)을 따라 상하 방향(z 방향)으로 왕복 이동 가능해지도록 구성되어 있다. 또한 보유 지지 유닛(20)은, 도시되지 않은 회전축에 의하여 z 방향의 축 주위로 선회 가능하게 되어 있다.
보유 지지 유닛(21)의 하부에는 말굽형의 보유 지지 암(23)이 장비되어 있다. 보유 지지 암(23)의 보유 지지면에는, 약간 돌출한 복수 개의 흡착 패드가 마련되어 있으며, 당해 흡착 패드를 통해 기판(10)을 흡착 보유 지지한다. 또한 보유 지지 암(23)은, 그 내부에 형성된 유로와, 이 유로의 기단측에서 연접된 접속 유로를 통해 압축 공기 장치에 연통 접속되어 있다.
상기한 가동 구조를 이용함으로써, 흡착 보유 지지한 기판(10)을 보유 지지 암(23)에 의하여 전후 이동, 좌우 이동, 및 z 방향 축 주위의 선회 이동을 행할 수 있도록 되어 있다.
프레임 반송 장치(17)는, 좌우 이동 가동대(24)와, 전후 이동 가동대(25)와, 좌우 이동 가동대(24)의 하부에 연결된 굴신 링크 기구(26)와, 굴신 링크 기구(26)의 하단에 장비된 흡착 플레이트(27) 등을 구비하고 있다. 흡착 플레이트(27)는 기판(10)을 흡착 보유 지지한다. 흡착 플레이트(27)의 주위에는, 링 프레임 f를 흡착 보유 지지하는 복수 개의 흡착 패드(28)가 배치되어 갖추어져 있다. 따라서 프레임 반송 장치(21)는, 보유 지지 테이블(9)에 적재 보유 지지된 링 프레임 f 또는 밀봉체 MF를 흡착 보유 지지하여 승강 및 전후 좌우로 반송할 수 있다. 흡착 패드(28)는, 링 프레임 f의 사이즈에 대응하여 수평 방향으로 슬라이드 조절 가능하게 되어 있다.
승강 테이블(8)은, 기판(10)을 보유 지지하는 것이며, 일례로서 기판(10)과 동일 형상 이상의 크기를 갖는 금속제의 척 테이블이다. 승강 테이블(8)의 바람직한 구성으로서, 내부에 마련되어 있는 흡인 장치에 의하여 기판(10)을 흡착 보유 지지하도록 구성되어 있다. 승강 테이블(8)은, 도 5 등에 도시한 바와 같이 승강 테이블(8)을 지지하는 지지대(51)를 관통하는 로드(52)의 일단과 연결되어 있다. 로드(52)의 타단은, 모터 등을 구비하는 액추에이터(53)에 구동 연결되어 있다. 로드(52) 및 액추에이터(53)에 의하여 승강 테이블(8)은, 승강 이동이 가능하게 되어 있다.
승강 테이블(8)은, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이 전후 방향으로 부설되어 있는 레일(54)을 따라 초기 위치와 밀봉 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다. 초기 위치는 직사각형부(1a)의 내부에 있으며, 도 3에 있어서 승강 테이블(8)이 실선으로 나타나 있는 위치이다. 당해 초기 위치에 있어서 기판(10)이 승강 테이블(9)에 적재된다.
밀봉 위치는 돌출부(1b)의 내부에 있으며, 도 3에 있어서 승강 테이블(8)이 점선으로 나타나 있는 위치이다. 밀봉 위치로 승강 테이블(8)이 이동함으로써, 승강 테이블(8)에 적재되어 있는 기판(10)을 밀봉 부재 P에 접촉시키는 것이 가능해진다.
보유 지지 테이블(9)은, 도 5 및 도 6 등에 도시한 바와 같이 기판(10)과 동일 형상 이상의 크기를 갖는 금속제의 척 테이블이며, 외부에 배치되어 갖추어져 있는 가압 장치(32)와 연통 접속되어 있다. 가압 장치(32)의 동작은 제어부(33)에 의하여 제어된다. 또한 보유 지지 테이블(9)은, 흡인 장치가 내부에 마련되어 있어서 기판(10)을 흡착 보유 지지하도록 구성되어 있다.
또한 도 5에 도시한 바와 같이 보유 지지 테이블(9)은, 챔버(29)를 구성하는 하측 하우징(29A)에 수납되어 있으며, 하측 하우징(29A)을 관통하는 로드(35)의 일단과 연결되어 있다. 로드(35)의 타단은, 모터 등을 구비하는 액추에이터(37)에 구동 연결되어 있다. 그 때문에 보유 지지 테이블(9)은, 챔버(29)의 내부에서 승강 이동이 가능하게 되어 있다.
하측 하우징(29A)은, 당해 하측 하우징(29A)을 외측에서 에워싸는 프레임 보유 지지부(38)를 구비하고 있다. 프레임 보유 지지부(38)는, 링 프레임 f를 적재한 때, 링 프레임 f의 상면과 하측 하우징(29A)의 원통 정상부가 동일 평면 상에 있도록 구성되어 있다. 또한 하측 하우징(29A)의 원통 정상부는, 이형 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다.
또한 도 3에 도시한 바와 같이 보유 지지 테이블(9)은, 하측 하우징(29A)과 함께, 전후 방향으로 부설되어 있는 레일(40)을 따라 초기 위치와 밀봉 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다. 초기 위치는 직사각형부(1a)의 내부에 있으며, 도 3에 있어서 보유 지지 테이블(9)이 실선으로 나타나 있는 위치이다. 당해 초기 위치에 있어서 링 프레임 f가 프레임 보유 지지부(38)에 적재된다.
밀봉 위치는 돌출부(1b)의 내부에 있으며, 도 3에 있어서 보유 지지 테이블(9)이 점선으로 나타나 있는 위치이다. 밀봉 위치로 보유 지지 테이블(9)이 이동함으로써, 보유 지지 테이블(9)에 적재되어 있는 기판(10)에 대하여, 밀봉 부재 P를 이용한 밀봉 공정을 실행하는 것이 가능해진다.
프레임 공급부(12)는, 소정 매수의 링 프레임 f를 적층 수납한 인출식의 카세트를 수납한다.
밀봉 유닛(13)은, 도 5에 도시한 바와 같이 시트 공급부(71), 세퍼레이터 회수부(72), 디바이스 밀봉부(73) 및 시트 회수부(74) 등으로 구성되어 있다. 시트 공급부(71)는, 세퍼레이터를 갖는 밀봉 부재 PS(세퍼레이터 S가 덧붙여서 마련된 밀봉 부재 P)가 권회된 원단 롤이 장전된 공급 보빈으로부터 밀봉 부재 P를 밀봉 위치에 공급하는 과정에서 세퍼레이터 박리 롤러(75)에 의하여 세퍼레이터 S를 박리하도록 구성되어 있다.
세퍼레이터 회수부(72)는, 밀봉 부재 P로부터 박리된 세퍼레이터 S를 권취하는 회수 보빈이 구비되어 있다. 이 회수 보빈은, 모터에 의하여 정역으로 회전 구동 제어되도록 되어 있다.
디바이스 밀봉부(73)는 챔버(29), 디바이스 밀봉 기구(81) 및 시트 절단 기구(82) 등으로 구성되어 있다.
챔버(29)는 하측 하우징(29A)과 상측 하우징(29B)에 의하여 구성된다. 하측 하우징(29A)은 보유 지지 테이블(9)을 둘러싸도록 배치되어 마련되어 있으며, 보유 지지 테이블(9)과 함께 초기 위치와 밀봉 위치 사이를 전후 방향으로 왕복 이동한다. 상측 하우징(29B)은 돌출부(1b)에 배치되어 갖추어져 있으며, 승강 가능하게 구성된다.
하측 하우징(29A) 및 상측 하우징(29B)에는, 도 6에 도시한 바와 같이 유로(101)를 통해 가압 장치(32)와 연통 접속되어 있다. 또한 상측 하우징(11B)측의 유로(101)에는 전자 밸브(103)가 구비되어 있다. 또한 양 하우징(11A, 11B)에는, 대기 개방용의 전자 밸브(105, 107)를 구비한 유로(109)가 각각 연통 접속되어 있다.
또한 상측 하우징(29B)에는, 일단 감압한 내압을 누설에 의하여 조정하는 전자 밸브(110)를 구비한 유로(111)가 연통 접속되어 있다. 또한 이들 전자 밸브(103, 105, 107, 110)의 개폐 조작, 가압 장치(32)의 작동은 제어부(33)에 의하여 행해지고 있다.
즉, 가압 장치(32)는, 하측 하우징(29)측의 공간의 기압과 상측 하우징측의 공간의 기압을 독립적으로 가압 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
디바이스 밀봉 기구(81)는 가동대(84), 첩부 롤러(85), 닙 롤러(86) 등을 구비하고 있다. 가동대(84)는, 좌우 방향으로 가설된 안내 레일(88)을 따라 좌우 수평으로 이동한다. 첩부 롤러(85)는, 가동대(84)에 구비된 실린더의 선단에 연결된 브래킷에 축 지지되어 있다. 닙 롤러(86)는 시트 회수부(74)측에 배치되어 갖추어져 있으며, 모터에 의하여 구동되는 이송 롤러(89)와, 실린더에 의하여 승강하는 핀치 롤러(90)를 구비하고 있다.
시트 절단 기구(82)는, 상측 하우징(29B)을 승강시키는 승강 구동대(91)에 배치되어 갖추어져 있으며, z 방향으로 연장되는 지지축(92)과, 지지축(92)의 주위로 회전하는 보스부(93)를 구비하고 있다. 보스부(93)는, 직경 방향으로 연신되는 복수의 지지 암(94)을 구비하고 있다. 적어도 하나의 지지 암(94)의 선단에는, 밀봉 부재 P의 반송용 시트 T를 링 프레임 f를 따라 절단하는 원판형의 커터(95)가 상하 이동 가능해지도록 배치되어 갖추어져 있다. 다른 지지 암(94)의 선단에는, 압박 롤러(96)가 상하 이동 가능해지도록 배치되어 갖추어져 있다
시트 회수부(74)는, 절단 후에 박리된 불요한 반송용 시트 T를 권취하는 회수 보빈을 구비하고 있다. 이 회수 보빈은, 도시되어 있지 않은 모터에 의하여 정역으로 회전 구동 제어되도록 되어 있다.
밀봉체 회수부(6)는, 도 4에 도시한 바와 같이 밀봉체 MF를 적재하여 회수하는 카세트(41)가 배치되어 갖추어져 있다. 이 카세트(41)는, 장치 프레임(43)에 연결 고정된 종 레일(45)과, 이 종 레일(45)을 따라 모터(47)로 나사 이송 승강되는 승강대(49)가 구비되어 있다. 따라서 밀봉체 회수부(6)는, 밀봉체 MF를 승강대(49)에 적재하여 피치 이송 하강하도록 구성되어 있다.
디바이스 밀봉 기구(81)는, 도 6 등에 도시한 바와 같이 상측 하우징(29B)의 내부에 가온 기구(120)를 갖고 있다. 가온 기구(120)는 실린더(121) 및 가온 부재(123)를 구비하고 있다. 실린더(121)는 가온 부재(123)의 상부에 연결되어 있으며, 실린더(121)의 동작에 의하여 가온 부재(123)는 챔버(29)의 내부에서 승강할 수 있다. 또한 가온 부재(123)는 밀봉 부재 P를 가온 가능하면, 승강 이동 가능한 구성이 아니어도 된다.
가온 부재(123)는 전체적으로 직사각 형상으로 되어 있으며, 밀봉 시트 S에 비해 약간 큰 형상으로 되어 있다. 가온 부재(123)의 내부에는, 반송용 시트 T 및 밀봉 시트 S를 가온하는 히터(125)가 매설되어 있다. 히터(125)에 의한 가온의 온도는, 반송용 시트 T 및 밀봉 시트 S가 부드러워지는 온도로 되도록 조정된다. 당해 가온의 온도의 일례로서 50℃ 내지 70℃ 정도를 들 수 있다.
<기본 동작의 개요>
여기서, 실시예에 관한 디바이스 밀봉 장치의 기본 동작을 설명한다. 도 7은, 디바이스 밀봉 장치(1)를 이용하여, 기판(10)에 탑재된 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉하는 일련의 공정을 설명하는 흐름도이다.
스텝 S1(워크의 공급)
밀봉 명령이 내려지면, 프레임 공급부(12)로부터 하측 하우징(29A)의 프레임 보유 지지부(38)로 링 프레임 f가 반송됨과 함께, 용기(5)로부터 승강 테이블(8)로 기판(10)이 반송된다.
즉, 프레임 반송 장치(17)는 프레임 공급부(12)로부터 링 프레임 f를 흡착하여 프레임 보유 지지부(38)에 이동 탑재한다. 프레임 반송 장치(17)가 링 프레임 f의 흡착을 해제하고 상승하면 링 프레임 f의 위치 정렬을 행한다. 당해 위치 정렬은, 일례로서 프레임 보유 지지부(38)를 둘러싸도록 기립 설치된 복수의 지지 핀을 중앙 방향으로 동기적으로 이동시킴으로써 행해진다. 프레임 보유 지지부(38)가 링 프레임 f를 보유 지지하면, 하측 하우징(29A)은 보유 지지 테이블(9)과 함께 레일(40)을 따라 초기 위치로부터 디바이스 밀봉 기구(81)측의 밀봉 위치로 이동한다.
프레임 반송 장치(17)가 링 프레임 f를 반송하는 한편, 기판 반송 장치(16)는, 다단으로 수납된 기판(10)끼리의 사이에 보유 지지 암(23)을 삽입한다. 보유 지지 암(23)은 기판(10)의 표면 중, LED(11)가 탑재되어 있지 않은 부분(주연측의 부분)을 흡착 보유 지지하여 반출하여 얼라이너(7)로 반송한다. 얼라이너(7)는, 그 중앙으로부터 돌출한 흡착 패드에 의하여 기판(10)의 이면 중앙을 흡착한다. 동시에 기판 반송 장치(16)는 기판(10)의 흡착을 해제하고 상방으로 퇴피한다. 얼라이너(7)는 흡착 패드로 기판(10)을 보유 지지하여 회전시키면서 노치 등에 기초하여 위치 정렬을 행한다.
위치 정렬이 완료되면, 기판(10)을 흡착한 흡착 패드를 얼라이너(7)의 면으로부터 돌출시킨다. 그 위치로 기판 반송 장치(16)가 이동하여 기판(10)을 표면측으로부터 흡착 보유 지지한다. 흡착 패드는 흡착을 해제하고 하강한다.
기판 반송 장치(16)는 승강 테이블(8)의 상방으로 이동하여, LED(11)가 탑재되어 있는 표면측을 상향으로 한 상태에서 승강 테이블(8)에 기판(10)을 적재시킨다. 승강 테이블(8)이 기판(10)을 흡착 보유 지지하면, 승강 테이블(8)은 레일(54)을 따라 초기 위치로부터 디바이스 밀봉 기구(81)측의 밀봉 위치로 이동한다. 승강 테이블(8) 및 보유 지지 테이블(9)의 각각이 밀봉 위치로 이동한 상태가 도 8에 도시되어 있다.
스텝 S2(밀봉 시트의 공급)
기판 반송 장치(16) 등에 의한 워크의 공급이 행해지면, 밀봉 유닛(13)에 있어서 밀봉 시트 S의 공급을 행한다. 즉, 시트 공급부(71)로부터 소정량의 밀봉 부재 P가 세퍼레이터 S를 박리하면서 조출된다. 전체적으로 긴 형상인 밀봉 부재 P는 소정의 반송 경로를 따라 밀봉 위치의 상방으로 안내된다. 이때, 도 9에 도시한 바와 같이, 반송용 시트 T에 보유 지지되어 있는 밀봉 시트 S는, 승강 테이블(8)에 적재되어 있는 기판(10)의 상방에 위치하도록 포지셔닝이 행해진다.
스텝 S3(제1 밀봉 과정)
워크 및 밀봉 시트 S가 공급되면 제1 밀봉 과정을 개시한다. 즉, 제어부(33)는 액추에이터(53)를 구동시켜 승강 테이블(8)을 상승시킨다. 승강 테이블(8)의 상승에 의하여, 도 10에 도시한 바와 같이 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)의 상면이 밀봉 시트 S에 접촉한다.
당해 접촉에 의하여, 점착력을 갖는 밀봉층 Sb에 LED(11)가 부착되고, LED(11)를 개재시켜 기판(10)이 밀봉 시트 S에 의하여 보유 지지된다. 밀봉 시트 S를 개재시켜 기판(10)과 밀봉 부재 P가 일체화된 것을 이하, 밀봉재 복합체 M이라 한다. 밀봉재 복합체 M이 형성된 후 밀봉 부재 P를 소정량 조출함으로써, 도 11에 도시한 바와 같이 밀봉재 복합체 M은 보유 지지 테이블(9)의 상방으로 반송된다. 밀봉재 복합체 M이 반송됨과 함께 승강 테이블(8)은 하강하여 초기 상태로 복귀한다. 밀봉재 복합체 M이 형성되어 보유 지지 테이블(9)로 반송됨으로써, 스텝 S3에 관한 제1 밀봉 과정은 완료된다.
스텝 S4(챔버의 형성)
밀봉재 복합체 M이 보유 지지 테이블(9)의 상방으로 반송되면 첩부 롤러(85)가 하강한다. 그리고 도 12에 도시한 바와 같이, 반송용 시트 T 상을 전동하면서 링 프레임 f와 하측 하우징(29A)의 정상부에 걸쳐 반송용 시트 T를 첩부한다.
링 프레임 f에 반송용 시트 T가 첩부되면, 첩부 롤러(85)를 초기 위치로 복귀시킴과 함께 상측 하우징(29B)을 하강시킨다. 상측 하우징(29B)의 하강에 수반하여, 도 13에 도시한 바와 같이 하측 하우징(29A)의 정상부에 첩부되어 있는 부분의 반송용 시트 T는 상측 하우징(29B)와 하측 하우징(29A)에 의하여 사이에 끼움 지지되어 챔버(29)가 구성된다.
이때, 밀봉 부재 P 중 반송용 시트 T가 시일재로서 기능함과 함께, 챔버(29)는 반송용 시트 T에 의하여 2개의 공간으로 분할된다. 즉, 반송용 시트 T를 사이에 두고 하측 하우징(29A)측의 하측 공간 H1과 상측 하우징(29B)측의 상측 공간 H2로 분할된다. 하측 하우징(29A) 내에 위치하는 기판(10) 및 LED(11)의 각각은 밀봉 시트 S와 소정의 클리어런스를 갖고 근접 대향하고 있다.
그리고 가온 기구(120)를 이용하여 상측 공간 H2를 가온시킨다. 즉, 제어부(33)는 히터(125)를 작동시켜 가온 장치(123)를 소정의 온도로 가온시킨다. 가온 장치(123)가 가온됨으로써 열전도 효과에 의하여 상측 공간 H2가 가온되고, 또한 반송용 시트 T 및 밀봉 시트 S가 가온된다.
반송용 시트 T 및 밀봉 시트 S는 가온됨으로써 부드러워지므로, 압박력 V1에 의한 변형성이 향상된다. 즉, 밀봉 시트 S로 LED(11)를 덮게 할 때, 기판(10) 및 LED(11)의 상면에 대한 밀봉 부재 P의 추종성을 더 높일 수 있다. 또한 도 14에 도시한 바와 같이, 반송용 시트 T에 맞닿도록 가온 부재(123)를 하강시켜 밀봉 부재 P를 가온 부재(123)로 직접 가온해도 된다.
스텝 S5(제2 밀봉 과정)
챔버(29)를 형성시킨 후 제2 밀봉 과정을 개시한다. 먼저, 제어부(33)는 액추에이터(37)를 제어하여 보유 지지 테이블(9)을 초기 위치로 하강시킨다. 다음으로, 제어부(33)는, 도 6에 도시하는 전자 밸브(105, 107, 110)를 닫은 상태에서 가압 장치(32)를 작동시켜 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2에 기체를 공급하여, 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2를 특정값으로까지 가압한다. 특정값의 예로서 0.3㎫ 내지 0.5㎫을 들 수 있다. 가압 장치(32)가 가압 조작을 행함으로써 하측 공간 H1의 기압 및 상측 공간 H2의 기압은 모두 대기압보다 높아진다.
상측 공간 H2의 가압에 의하여, 도 15에 도시한 바와 같이 상측 공간 H2로부터 밀봉 시트 S를 향하여 압박력 V1이 작용한다. 또한 상측 공간 H2의 전체가 가압되므로 압박력 V1은 밀봉 시트 S의 전체에 걸쳐 균일하게 작용한다. 또한 하측 공간 H1의 전체가 가압됨으로써 하측 공간 H1로부터 기판(10)의 이면을 향하여 압박력 V2가 균일하게 작용한다. 즉, 압박력 V1 및 압박력 V2의 작용에 의하여 LED(11)의 각각이 밀봉 시트 S의 밀봉재 Sb로 더 압입되어 가서, LED(11)끼리의 간극에 밀봉재 Sb가 더 충전되어 간다. 그 결과, 기판(10)과 밀봉 시트 S가 더 밀착됨과 함께 LED(11)는 밀봉 시트 S에 의하여 밀봉된다.
하측 공간 H1 및 상측 공간 H2를 대기압보다 높은 기압으로 가압한 상태에서 밀봉 시트 S와 LED(11) 사이에 압박력을 소정 시간 작용시킨 후, 제어부(33)는 가압 장치(32)를 정지시킨다. 그리고 제어부(33)는 전자 밸브(103, 105, 107, 110)를 완전 개방으로 하여 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2를 대기 개방시킨다. 제어부(33)는 상측 하우징(29B)을 상승시켜 챔버(29)를 개방함과 함께, 보유 지지 테이블(9)을 상승시켜 기판(10)의 이면을 보유 지지 테이블(9)의 기판 보유 지지면에 맞닿게 한다.
스텝 S6(시트의 절단)
또한 챔버(29) 내에 있어서 스텝 S5에 관한 공정을 행하고 있는 동안에 시트 절단 기구(82)를 작동시켜 밀봉 부재 P의 절단을 행한다. 이때, 도 16에 도시한 바와 같이 커터(95)가, 링 프레임 f에 첩부된 밀봉 부재 P(구체적으로는 반송용 시트 T)를 링 프레임 f의 형상으로 절단함과 함께, 압박 롤러(96)가 커터(95)에 추종하여 링 프레임 f 상의 시트 절단 부위를 전동하면서 압박해 간다.
상측 하우징(29B)을 상승시킨 시점에서 밀봉 시트 S에 의한 LED(11)의 밀봉 및 밀봉 부재 P의 절단은 완료되어 있으므로, 핀치 롤러(90)를 상승시켜 반송용 시트 T의 닙을 해제한다. 그 후, 도 17에 도시한 바와 같이, 닙 롤러(86)를 이동시켜 시트 회수부(74)를 향하여 절단 후의 불요한 반송용 시트 T를 권취하여 회수해 감과 함께, 시트 공급부(71)로부터 소정량의 밀봉 부재 P를 조출한다. 스텝 S6까지의 각 공정에 의하여 밀봉재 복합체 M은 반송용 시트 T를 개재시켜 링 프레임 f와 일체화된다. 링 프레임 f와 일체화된 밀봉재 복합체 M에 대해서는 이하, 밀봉체 MF라 한다.
불요한 반송용 시트 T가 권취되어 회수되면 닙 롤러(86) 및 첩부 롤러(85)는 초기 위치로 복귀한다. 그리고 밀봉체 MF를 보유 지지하고 있는 상태에서 보유 지지 테이블(9)은 밀봉 위치로부터 초기 위치로 이동한다.
스텝 S7(밀봉체의 회수)
보유 지지 테이블(9)이 초기 위치로 복귀하면, 도 18에 도시한 바와 같이, 프레임 반송 장치(17)에 마련되어 있는 흡착 패드(28)가 밀봉체 MF를 흡착 보유 지지하여, 하측 하우징(29A)으로부터 밀봉체 MF를 이탈시킨다. 밀봉체 MF를 흡착 보유 지지한 프레임 반송 장치(17)는 밀봉체 MF를 밀봉체 회수부(6)로 반송한다. 반송된 밀봉체 MF는 카세트(41)에 적재 수납된다.
이상으로, 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)를 밀봉 시트 S에 의하여 밀봉하는 일순의 동작이 종료된다. 이후, 밀봉체 MF가 소정 수에 도달하기까지 상기 처리가 반복된다. 이와 같이, 밀봉 시트 S가 LED(11)를 밀착 밀봉한 상태로 되어 있는 밀봉재 복합체 M이 디바이스 밀봉 장치(1)에 의하여 제조된다. 제2 밀봉 과정에 의하여 밀봉 시트 S가 LED(11)를 밀착 밀봉한 상태로 되어 있는 밀봉재 복합체 M은, 본 발명에 있어서의 반도체 장치에 상당한다.
<실시예의 구성에 의한 효과>
상기 실시예에 관한 장치에 따르면, 챔버(29)의 내부의 기압을 조절함으로써, 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉한다. 액상의 밀봉재를 디바이스 주변에 충전시킨 후에 당해 밀봉재를 경화시킨다는 종래의 밀봉 방법에서는, 미경화 상태의 수지에 기포가 혼입되는 등의 원인에 의하여 밀봉재의 표면에 있어서의 평탄성이 저하된다.
한편, 본 발명의 구성에 있어서, 밀봉 시트 S가 구비하는 기재 Sa 및 밀봉재 Sb의 각각은, 미리 평탄한 시트 형상으로 되어 있다. 따라서 밀봉 시트 S에 의한 밀봉이 완료된 상태에 있어서, 밀봉 시트 S의 표면에 있어서의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한 챔버(29)의 내부에 기판(10) 및 밀봉 시트 S를 배치하여 마련한 상태에서 챔버(29)의 내부의 기압을 조절함으로써 밀봉을 행하므로, 밀봉 시트 S의 전체에 걸쳐 압박력 V1 또는 압박력 V2가 균일하게 작용한다. 따라서 밀봉 시트 S에 작용하는 힘의 편중에 기인하여 밀봉 시트 S의 표면에 요철이 발생하는 것을 확실히 피할 수 있으므로, 밀봉 시트 S의 평탄성을 더 확실히 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 관한 제2 밀봉 과정에서는, 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2의 기압을 대기압보다 커지도록 가압시킴으로써 밀봉 시트 S의 밀봉재 Sb를 정밀도 높게 LED(11)의 간극에 충전시킨다.
제1 밀봉 과정에서는, 승강 테이블(8)을 상승시켜 LED(11)를 밀봉 시트 S에 접촉시킨다. 이때 밀봉 시트 S와 LED(11) 사이에 작용하는 힘은 비교적 작다. 따라서 밀봉 시트 S의 밀봉재 Sb가 LED(11)를 덮은 상태에 있어서, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이 LED(11)의 주기 공간을 밀봉재 Sb가 완전히 다 충전할 수 없어서 간극부 J가 발생하는 경우가 있다.
이에 대하여 본 발명에서는, 가압 장치(32)를 이용하여 챔버(29) 내의 상측 공간 H1 및 하측 공간 H2를, 대기압보다 큰 기압으로 되도록 가압한다. 즉, 제2 밀봉 과정에서는, 비교적 큰 압박력인 압박력 V1, V2를 밀봉 시트 S 및 LED(11)에 작용시킬 수 있다. 따라서 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이, 미경화 상태의 밀봉재 Sb가 압박력 V1 및 V2의 작용에 의하여 더 압박 변형되어 간극부 J를 확실히 충전해 간다. 그 때문에, 제2 밀봉 과정을 행함으로써 LED(11)를 더 정밀도 높게 밀봉할 수 있다.
또한 제2 밀봉 과정에서는, 가압 장치(32)를 적절히 제어함으로써 압박력 V1 및 V2의 크기를 임의의 값으로 조절할 수 있다. 따라서 밀봉재 Sb의 구성 재료, 또는 LED(11)의 사이즈 및 구조를 예로 드는 밀봉 조건이 변경되는 경우에도, 압박력 V1 및 V2의 크기를 적절히 조절함으로써 확실히 LED(11)를 밀봉할 수 있다. 또한 적절한 크기의 압박력 V1 및 V2가 밀봉 시트 S의 전체에 걸쳐 균일하게 작용하므로, 과잉의 압박력의 작용 또는 압박력의 편중에 기인하는, 기판(10) 또는 LED(11)의 파손을 피할 수 있다.
또한 금형과 액상 수지를 이용하는 종래의 디바이스 밀봉 방법에서는, 워크 및 디바이스의 사이즈 또는 재질 등에 따라 각각 다른 금형을 준비할 필요가 있으므로, 디바이스 밀봉 장치의 제조에 요하는 수고 및 비용이 크다.
한편, 본 발명에 관한 디바이스 밀봉 방법에서는, 금형을 이용하는 일 없이 디바이스를 밀봉할 수 있으므로, 디바이스 밀봉 장치(1)의 제조에 요하는 시간 및 비용을 크게 저감할 수 있다. 또한 워크나 디바이스의 여러 조건을 변경시킨 경우에도 밀봉 시트 S의 형상 등을 변경시킴으로써 워크 등의 변경에 대응할 수 있다. 그 때문에, 다양한 조건에 따른 디바이스 밀봉 장치를 신속하면서 용이하게 설정할 수 있다.
또한 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 나타나며, 또한 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경(변형예)이 포함된다. 예로서, 본 발명은 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1) 실시예에 관한 워크로서, 표면측에 LED(11)가 탑재되어 있고 이면측이 평탄한 기판(10)을 이용하여 설명하였지만, 워크의 이면측은 평탄한 구성에 한정되지는 않는다. 즉, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이 이면측에 볼록 형상 부재(130)를 구비하는 기판(131)을 워크로서 이용해도 된다. 볼록 형상 부재(130)는, LED를 예로 드는 전자 부품 외에, 기판(131)의 구성 재료인 경우 등을 들 수 있다. 즉, 이면측에 요철이 존재하는 기판(131)으로서, 기판(131) 자체의 이면에 요철이 형성되어 있는 구성도 포함하는 것으로 한다.
이면측에 볼록 형상 부재(130)를 구비하는 기판(131)에 대하여, 표면측에 탑재되어 있는 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉하는 경우, 디바이스 밀봉 장치(1)는 승강 테이블(8) 및 보유 지지 테이블(9) 대신, 도 20의 (b)에 도시한 보유 지지 테이블(135)을 구비한다.
보유 지지 테이블(135)은 외주부에 환형의 돌기부(137)를 구비하고 있고 중앙부에 오목부(139)를 구비하고 있다. 즉, 보유 지지 테이블(135)은 전체적으로 중공으로 되어 있다. 오목부(139)는, 평면으로 보아 기판(131)에 있어서 볼록 형상 부재(130)가 배치되어 있는 영역을 포함하는 위치에 구성되어 있다. 기판(131)의 이면 중 볼록 형상 부재(130)가 배치되어 마련되어 있지 않은 부분을 돌기부(137)가 지지함으로써, 보유 지지 테이블(135)은 볼록 형상 부재(130)에 접촉하는 일 없이 기판(131)을 보유 지지할 수 있다.
도 21은, 하측 하우징(29A)이 보유 지지 테이블(135)을 구비하는 구성에 있어서, 보유 지지 테이블(135)이 기판(131)을 지지하고 있는 상태를 도시하고 있다. 당해 상태는, 스텝 S3에 있어서 챔버(29)를 형성시키는 공정에 상당한다. 보유 지지 테이블(135)을 구비하는 구성에 있어서 기판(10) 상의 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉하는 각 공정은, 이미 설명한 실시예와 마찬가지이므로 상세한 기술을 생략한다.
(2) 실시예에 관한 스텝 S5에 있어서, 가압 장치(32)는 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2의 양쪽의 내부를 가압하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 가압 장치(32)는 상측 공간 H2만을, 대기압보다 높은 기압으로 되기까지 가압하여, 압박력 V1에 의하여 LED(11)를 더 정밀도 높게 밀봉해도 된다.
상술한 구성의 추가적인 변형예로서, 챔버(29)는 가압 장치(32)에 더해, 챔버(29)의 내부 공간을 감압시키는 진공 장치(도시 생략)를 구비해도 된다. 즉, 진공 장치를 이용하여 하측 공간 H1의 내부를, 대기압보다 낮은 기압으로 되도록 감압된 상태를 유지하면서, 가압 장치(32)를 이용하여 상측 공간 H2의 내부를, 대기압보다 높은 기압으로 되도록 가압함으로써, LED(11)를 밀봉하는 구성이어도 된다.
당해 추가적인 변형예에서는, 스텝 S5에 있어서, 보유 지지 테이블(9)을 상승시켜 기판(10)의 이면에 보유 지지 테이블(9)을 맞닿게 한 상태에서 상측 공간 H2의 내부를 가압한다. 보유 지지 테이블(9)에 의하여 기판(10)을 보유 지지한 상태에서 상측 공간 H2를 가압하여 압박력 V1을 발생시킴으로써, 하측 공간 H1이 대기압보다 낮게 감압되어 있는 상태이더라도 압박력 V1을 밀봉 시트 S 및 기판(10)의 전체면에 걸쳐 균등하게 작용시킬 수 있다.
(3) 실시예에 관한 스텝 S5에 있어서, 가압 장치(32)를 이용하여 챔버(29)의 내부의 기압을 대기압보다 높게 함으로써, LED(11)를 밀봉 시트 P의 밀봉재 Sb에 압입시키는 압박력 V1을 발생시키고 있다. 그러나 스텝 S5에 관한 공정은, 밀봉 시트 P와 LED(11) 사이에 대기압보다 큰 압박력을 발생시키는 구성이면, 챔버(29)를 이용하는 구성에 한정되지는 않는다.
챔버(29)를 생략하는 구성의 일례로서, 도 22에 도시한 바와 같이, 보유 지지 테이블(9)의 상방에 압박 플레이트(141)를 배치하여 마련하고 압박 플레이트(141)를 하강시켜 밀봉 시트 S를 압박함으로써 압박력 V1을 가하는 구성을 들 수 있다.
압박 플레이트(141)는 일례로서, 저면이 평탄하게 되어 있고 밀봉 시트 S의 상방에 위치하도록 배치되어 마련된다. 그 때문에, 압박 플레이트(141)를 하강시킴으로써 밀봉 시트 S의 전체에 대하여 하향의 압박력 V1이 균등하게 작용하여, 밀봉 시트 S는 LED(11)에 접촉하여 더 압입되어 간다. 그 때문에, 밀봉 시트 S의 평탄성을 유지하면서 LED(11)를 정밀도 높게 밀봉할 수 있다.
이때, 보유 지지 테이블(9)을 상승시켜 기판(10)의 이면에 상향의 압박력 V2를 가함으로써, LED(11)를 밀봉 시트 S에 압입하는 힘을 더 향상시킬 수 있다. 또한 챔버(29)를 생략하면서 밀봉 시트 P에 압박력을 가하는 다른 구성으로서, 롤러 등을 이용하여 밀봉 시트 P를 상방으로부터 압박시키는 구성 등도 들 수 있다.
(4) 실시예에 있어서, 가온 기구(120)는, 챔버(29)에 있어서의 상측 공간 H2측에 배치되어 마련되어 상측 공간 H2를 가온하는 구성이었지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 가온 기구(120)는 하측 공간 H1을 가온하는 구성이어도 된다. 일례로서, 히터(125)를 보유 지지 테이블(9)의 내부에 배치하여 마련하여 히터(125)가 하측 공간 H1을 가온함으로써 반송용 시트 T 및 밀봉 시트 S를 가온하는 구성을 들 수 있다. 또한 가온 기구(120)는 상측 공간 H1 및 하측 공간 H2의 양쪽을 가온하는 구성이어도 된다.
(5) 실시예에 있어서, 밀봉 시트 S에 의한 밀봉의 대상으로 되는 디바이스로서 LED(11)를 예로 들어 설명하였지만, 이에 제한되는 일은 없다. 디바이스의 다른 예로서는, LED(11)를 예로 드는 광학 소자 외에 반도체 소자, 전자 부품 등을 들 수 있다.
(6) 실시예에 있어서, 밀봉 시트 S에 의하여 LED(11)를 밀봉한 후 밀봉 시트 S의 밀봉재 Sb를 경화시키는 공정을 행해도 된다. 밀봉재 Sb를 경화시키는 공정은 밀봉재 Sb의 재료에 따라 적절히 변경할 수 있지만, 일례로서 열처리에 의한 경화, 자외선 처리에 의한 경화 등을 들 수 있다.
(7) 실시예에 있어서, 밀봉재 Sb로서 OCA를 이용하고 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 밀봉재 Sb는 광학적으로 투명한 재료 외에 광학적으로 불투명한 재료를 이용해도 되고, 무색 또는 유색의 재료를 이용해도 된다.
(8) 실시예에 있어서, 밀봉 부재 P는 긴 형상의 반송용 시트 T와 소정 형상의 밀봉 시트 S를 구비하는 구성을 예로 들어 설명하였지만, 밀봉 부재 P는 반송용 시트 T를 구비하는 구성에 한정되지는 않는다. 일례로서 밀봉 부재 P는, 도 23의 (a)에 도시한 바와 같이 긴 형상의 밀봉 시트 S에 의하여 구성되어 있어도 된다. 긴 형상의 밀봉 시트 S를 이용하여 LED(11)를 밀봉하는 경우에 있어서의 스텝 S4의 구성을 도 23의 (b)에 도시하고 있다. 즉, 하측 하우징(29A) 및 상측 하우징(29B)은, 밀봉 시트 S를 끼워 넣음으로써 챔버(29)를 형성시킨다.
(9) 실시예에 있어서, 보유 지지 테이블(9)을 소정의 타이밍에 승강 이동시켜 LED(11)를 밀봉하고 있지만, 보유 지지 테이블(9)의 승강 이동은 적절히 변경해도 된다. 일례로서, 스텝 S5에 관한 가압 처리는, 보유 지지 테이블(9)을 하강시킨 후에 행하는 구성에 한정되지는 않으며, 상승 상태를 유지하면서 가압 처리를 행해도 된다.
(10) 실시예에 있어서, 먼저, 스텝 S3에 있어서 밀봉재 Sb와 LED(11) 사이에 비교적 작은 압박력을 가하여 1회째의 밀봉(제1 밀봉 과정)을 행함으로써 밀봉 부재 P에 기판(10)을 부착시켜 밀봉재 복합체 M을 형성한다. 그리고 나중에, 스텝 S4 및 S5에 있어서 밀봉재 Sb에 비교적 큰 압박력을 가하여 2회째의 밀봉(제2 밀봉 과정)을 행함과 함께 밀봉재 복합체 M과 링 프레임 f를 일체화시킴으로써 밀봉체 MF를 형성시키고 있다. 그러나 밀봉체 MF를 형성시키는 공정은 이에 한정되지는 않는다.
일례로서, 도 24의 (a)에 도시한 바와 같이, 반송용 시트 T를 개재시켜 밀봉 시트 S와 링 프레임 f가 일체화되어 있는 프레임 복합체 FP를 공급하고, 당해 프레임 복합체 FP에 대하여 제1 밀봉 과정 및 제2 밀봉 과정을 행하는 구성을 들 수 있다.
프레임 복합체 FP에 대하여 제1 밀봉 과정을 행하는 경우, 도 24의 (b)에 도시한 바와 같이, 승강 테이블(8)의 상방에 배치되어 있는 프레임 복합체 FP에 대하여, 승강 테이블(8)에 적재되어 있는 기판(10)을 상승시켜 접촉시킨다. 프레임 복합체 FP의 밀봉 시트 S에 기판(10)의 LED(11)가 압입됨으로써 기판(10)은 밀봉 시트 S에 부착되어 보유 지지된다. 기판(10)을 보유 지지한 프레임 복합체 FP를 하측 하우징(29A)으로 반송하여 보유 지지 테이블(9)에 적재시킴으로써 제2 밀봉 과정을 행한다.
(11) 실시예에 있어서, 프레임 보유 지지부(38)는 하측 하우징(29A)의 외부에 배치되어 마련되어 있지만, 하측 하우징(29A)의 내부에 프레임 보유 지지부(38)를 마련해도 된다. 이 경우, 스텝 S4 이후의 과정은, 링 프레임 f 및 기판(10)의 각각을 챔버(29)의 내부에 수납한 상태에서 행해진다.
(12) 실시예에 있어서, 밀봉 부재 P가 구비하는 밀봉 시트 S는, 기판(10)의 LED(11) 탑재면의 형상에 따른 소정의 형상으로 되도록 미리 성형되어 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 시트 공급부(71)는, 긴 형상의 반송용 시트 T에 긴 형상의 밀봉 시트 S가 장전되어 있는 밀봉 부재 P를 장전해도 된다. 긴 형상의 반송용 시트 T에 긴 형상의 밀봉 시트 S가 덧붙여서 마련되어 있는 밀봉 부재 P의 구성은, 도 25의 (a)에 도시한 바와 같다. 이 경우, 디바이스 밀봉 장치(1)는 챔버(29)의 상류에 시트 절단 장치(201)을 구비하고 있으며, 시트 절단 장치(201)가 긴 형상의 밀봉 시트 S를 소정의 형상으로 성형한다.
시트 절단 장치(201)의 구성은, 도 25의 (b)에 도시한 바와 같다. 시트 절단 장치(201)는 지지 테이블(203)과 커터(205)와 밀봉 시트 회수부(207)를 구비하고 있다. 지지 테이블(203)은, 시트 공급부(71)로부터 방향 L을 따라 조출하여 공급된 긴 형상의 밀봉 부재 P를 수평으로 받아내도록 배치하여 마련되어 있다. 커터(205)는 지지 테이블(203)의 상방에 배치되어 마련되어 있으며, 도시되지 않은 가동대에 의하여 승강 이동 가능하게 되어 있다. 커터(205)의 일례로서 대략 직사각 형상의 톰슨 날이 이용된다.
커터(205)가 하강함으로써 밀봉 부재 P 중 밀봉 시트 S의 층이 대략 직사각 형상으로 잘라내진다. 커터(205)가 밀봉 시트 S를 절단하는 구성은 이에 한정되지는 않으며, 다른 예로서, 나이프형의 커터(205)를 대략 직사각 형상의 궤도를 따라 이동시켜 밀봉 시트 S를 대략 직사각 형상으로 잘라내는 구성 등을 들 수 있다.
밀봉 시트 회수부(207)는, 대략 직사각 형상으로 절단된 밀봉 시트 S의 주위에 남겨지는 불요한 밀봉 시트 Sn을 회수한다. 불요한 부분인 밀봉 시트 Sn은, 이송 롤러(208) 바로 뒤에 반송용 시트 T로부터 박리된다. 박리된 밀봉 시트 Sn은 안내 롤러(209)에 의하여 회수 보빈(210)으로 안내된다. 회수 보빈(201)은, 반송용 시트 T로부터 박리된 밀봉 시트 Sn을 권취하여 회수한다. 따라서 시트 절단 장치(201)에 의하여 밀봉 부재 P는, 커터(205)에 의하여 대략 직사각형으로 성형된 밀봉 시트 S가 반송용 시트 T에 남겨진 상태로 된다. 대략 직사각형으로 절단된 밀봉 시트 S는 반송 시트 T와 함께 챔버(29)로 안내된다.
(13) 실시예에 있어서, 도 26의 (a)에 도시한 바와 같이 챔버(29)는 시트 형상의 탄성체 Ds를 구비하고 있어도 된다. 탄성체 Ds는, 상측 하우징(29B)의 내부에 배치되어 마련되어 있으며 상측 하우징(29B)의 내경에 접하도록 구성되어 있다. 또한 탄성체 Ds의 하면과 상측 하우징(29B)의 원통 저부가 동일 평면 상에 있도록 구성된다. 따라서 하측 하우징(29A)과 상측 하우징(29B)이 반송용 시트 T를 끼워 넣고 챔버(29)를 형성하면, 탄성체 Ds는 반송용 시트 T와 맞닿는다. 구체적으로는, 반송용 시트 T에 있어서, 밀봉 시트 S를 보유 지지하는 면과는 반대측(도면에서는 상면측)에 탄성체 Ds가 맞닿는다. 탄성체 Ds를 하측 하우징(29A)의 내경에 접하도록 배치되어 마련함으로써, 챔버(29)를 형성할 때 탄성체 Ds가 끼워 넣어지는 일이 없으므로, 챔버(29)의 밀폐성이 탄성체 Ds에 의하여 저하되는 것을 방지할 수 있다. 탄성체 Ds를 구성하는 재료의 예로서 고무, 엘라스토머, 또는 겔상의 고분자 재료 등을 들 수 있다.
밀봉 부재 P가 탄성체 Ds를 구비함으로써, 스텝 S5에 있어서 밀봉 부재 P를 볼록 형상으로 변형시킬 때 밀봉 부재 P의 굴곡률을 더 균일하게 할 수 있다. 일례로서, 밀봉 시트 S가 비교적 단단한 재료로 구성되어 있는 경우, 도 26의 (b)에 도시한 바와 같이 밀봉 부재 P의 굴곡률이 불균일해진다.
즉, 밀봉 부재 P 중 밀봉 시트 S가 반송용 시트 T에 보유 지지되어 있는 영역 P1에 있어서는, 단단한 밀봉 시트 S가 존재하고 있으므로 압박력 V1에 의한 밀봉 부재 P의 굴곡률이 작다. 한편, 밀봉 부재 P 중 밀봉 시트 S가 반송용 시트 T에 보유 지지되어 있지 않은 영역 P2에 있어서는, 압박력 V1에 의한 밀봉 부재 P의 굴곡률이 비교적 크다. 즉, 압박력 V1에 의하여 영역 P2 쪽이 용이하게 변형됨으로써 영역 P1에 있어서의 밀봉 부재 P의 굴곡률이 더 저하된다. 그 결과, 밀봉 시트 S가 변형되기 어려워지므로, 기판(10)의 요철 부분(LED(11)의 탑재 영역)에 대한 밀봉재 Sb의 충전성이 저하된다.
한편, 탄성체 Ds를 구비하는 경우, 도 26의 (c)에 도시한 바와 같이 압박력 V1에 의하여 탄성체 Ds의 전체가 균일하게 볼록 형상으로 변형된다. 그 때문에, 영역 P1에 있어서의 밀봉 부재 P의 굴곡률이 향상된다. 즉, 밀봉 시트 S는, 기판(10)의 LED(11) 탑재 영역에 있어서의 상면의 형상에 따라 변형되기 쉬워진다. 또한 밀봉 시트 S는 소정의 부분(일례로서 중앙 부분)에 있어서 처음에 LED(11)와 접촉하고, 또한 당해 소정의 부분으로부터 방사상으로 퍼지듯이 LED(11)와 접촉해 간다. 따라서 기판(10)의 요철 부분에 대한 밀봉재 Sb의 충전성을 향상시킬 수 있음과 함께, 밀봉 시트 S와 LED(11) 사이에 기포가 말려드는 것을 피할 수 있다. 따라서 밀봉 시트 S에 의한 LED(11)의 밀봉을 더 정밀도 높게 행할 수 있다.
그리고 밀봉 시트 S에 의한 LED(11)의 밀봉이 완료된 후, 가압 장치(32)에 의한 가압을 정지하여 압박력 V1을 해소시키면, 탄성체 Ds는 탄성력에 의하여 본래의 평탄한 형상으로 되돌아간다. 탄성체 Ds가 평탄한 형상으로 됨으로써 밀봉 시트 S의 표면도 탄성체 Ds와 함께 평탄한 형상으로 된다. 따라서 밀봉 시트 S에 의한 밀봉이 완료된 상태에 있어서, 밀봉 시트 S의 표면에 있어서의 평탄성을 향상시킬 수 있다.
(14) 실시예에 있어서, 디바이스 밀봉 장치(1)에 있어서 스텝 S3에 관한 제1 밀봉 과정을 행하여 밀봉재 복합체 M을 제작하는 구성을 예로 들어서 설명하였지만, 밀봉재 복합체 M은 디바이스 밀봉 장치(1)의 내부에 있어서 제작되는 구성에 한정되지는 않는다. 즉, LED(11)가 탑재된 기판(10)의 LED 탑재면에 밀봉 시트 S가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체 M을 미리 제작해 두고, 디바이스 밀봉 장치(1)를 이용하여, 당해 밀봉재 복합체 M에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉하는 구성이어도 된다.
이와 같은 변형예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)의 동작의 흐름도는, 도 27의 (a)에 도시한 바와 같다. 즉, 실시예에 관한 제1 밀봉 과정 등이 당해 변형예에서는 생략된다. 또한 변형예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)에서는, 프레임 공급부(12)에 있어서, 도 27의 (b)에 도시한, 링 프레임 f와 일체로 되어 있는 밀봉재 복합체 M이 다단으로 수납되어 있다. 밀봉재 복합체 M은 반송용 시트 T를 개재시켜 링 프레임 f와 일체로 되어 있다. 이하, 변형예에 관한 디바이스 밀봉 장치(1)를 이용하여 LED(11)를 밀봉 시트 S로 밀봉하는 일련의 동작을 설명한다.
스텝 S1(밀봉재 복합체의 공급)
먼저 밀봉 개시의 지시가 내려지면, 링 프레임 f와 일체로 되어 있는 밀봉재 복합체 M이 하측 하우징(29A)에 공급된다. 즉, 프레임 반송 장치(17)는, 프레임 공급부(12)에 수납되어 있는, 링 프레임 f를 갖는 밀봉재 복합체 M을 흡착하여 하측 하우징(29A)의 상방으로 이동한다.
하측 하우징(29A)의 상방으로 이동하면, 도 28에 도시한 바와 같이 프레임 반송 장치(17)는 하강하여 하측 하우징(29A)에, 링 프레임 f를 갖는 밀봉재 복합체 M을 적재시킨다. 이때, 하측 하우징(29A)을 둘러싸는 프레임 보유 지지부(38)에 링 프레임 f가 이동 탑재됨과 함께, 링 프레임 f와 밀봉 시트 S 사이에 있어서의 반송용 시트 T가 하측 하우징(29A)의 원통 정상부에 접한다.
프레임 반송 장치(17)가 밀봉재 복합체 M의 흡착을 해제하고 상승하면, 프레임 보유 지지부(38)를 둘러싸도록 기립 설치된 복수의 지지 핀 등에 의하여 링 프레임 f의 위치 정렬을 행한다. 링 프레임 f의 위치 정렬이 행해지면, 하측 하우징(29A)은 보유 지지 테이블(9)과 함께 레일(40)을 따라 초기 위치로부터 디바이스 밀봉 기구(81)측의 밀봉 위치로 이동한다.
스텝 S2(챔버의 형성)
밀봉재 복합체 M이 하측 하우징(29A)으로 반송되면 챔버(29)를 형성시킨다. 당해 변형예에서는, 이미 반송용 시트 T는 링 프레임 f와 하측 하우징(29A)의 정상부에 걸쳐 첩부되어 있으므로 첩부 롤러(85)의 동작은 불요하다. 즉, 밀봉재 복합체 M이 하측 하우징(29A)으로 반송되면 상측 하우징(29B)을 하강시킨다. 상측 하우징(29B)의 하강에 수반하여, 도 13에 도시한 바와 같이, 하측 하우징(29A)의 정상부에 첩부되어 있는 부분인 반송용 시트 T는 상측 하우징(29B)와 하측 하우징(29A)에 의하여 사이에 끼움 지지되어 챔버(29)가 구성된다.
스텝 S3(밀봉 과정)
챔버(29)를 형성시킨 후 밀봉 과정을 개시한다. 변형예에 있어서의 당해 밀봉 과정은, 실시예의 스텝 S5에 관한 제2 밀봉 과정과 공통되므로 상세한 설명은 생략한다. 즉, 가압 장치(32)를 작동시켜 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2에 기체를 공급하여, 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2를, 대기압보다 큰 특정값으로까지 가압한다. 특정값의 예로서 0.3㎫ 내지 0.5㎫을 들 수 있다.
상측 공간 H2의 가압에 의하여, 도 15에 도시한 바와 같이 상측 공간 H2로부터 밀봉 시트 S를 향하여 압박력 V1이 작용한다. 또한 하측 공간 H1의 전체가 가압됨으로써 하측 공간 H1로부터 기판(10)의 이면을 향하여 압박력 V2가 균일하게 작용한다. 압박력 V1 및 압박력 V2의 작용에 의하여 LED(11)의 각각이 밀봉 시트 S의 밀봉재 Sb로 더 압입되어 가서, LED(11)끼리의 간극에 밀봉재 Sb가 더 충전되어 간다. 그 결과, 기판(10)과 밀봉 시트 S가 더 밀착됨과 함께 LED(11)는 밀봉 시트 S에 의하여 밀봉되어 밀봉체 MF가 제작된다.
밀봉 시트 S와 LED(11) 사이에 압박력을 소정 시간 작용시킨 후 제어부(33)는 가압 장치(32)를 정지시킨다. 그리고 제어부(33)는 하측 공간 H1 및 상측 공간 H2를 대기 개방시킨다. 제어부(33)는 상측 하우징(29B)을 상승시켜 챔버(29)를 개방함과 함께, 보유 지지 테이블(9)을 상승시켜 기판(10)의 이면을 보유 지지 테이블(9)의 기판 보유 지지면에 맞닿게 한다.
스텝 S4(시트의 절단)
챔버(29) 내에 있어서 스텝 S3에 관한 공정을 행하고 있는 동안에 시트 절단 기구(82)를 작동시켜 밀봉 부재 P의 절단을 행한다. 변형예에 관한 스텝 S4의 동작은, 실시예에 관한 스텝 S6의 동작과 마찬가지이다. 즉, 도 16에 도시한 바와 같이 커터(95)가, 링 프레임 f에 첩부된 밀봉 부재 P(구체적으로는 반송용 시트 T)를 링 프레임 f의 형상으로 절단함과 함께, 압박 롤러(96)가 커터(95)에 추종하여 링 프레임 f 상의 시트 절단 부위를 전동하면서 압박해 간다.
반송용 시트 T가 절단되면 핀치 롤러(90)를 상승시켜 반송용 시트 T의 닙을 해제한다. 그 후, 도 17에 도시한 바와 같이, 닙 롤러(86)를 이동시켜 시트 회수부(74)를 향하여 절단 후의 불요한 반송용 시트 T를 권취하여 회수해 감과 함께, 시트 공급부(71)로부터 소정량의 밀봉 부재 P를 조출한다. 불요한 반송용 시트 T가 권취되어 회수되면 닙 롤러(86)는 초기 위치로 복귀한다. 그리고 밀봉체 MF를 보유 지지하고 있는 상태에서 보유 지지 테이블(9)은 밀봉 위치로부터 초기 위치로 이동한다.
스텝 S5(밀봉체의 회수)
보유 지지 테이블(9)이 초기 위치로 복귀하면 밀봉체 MF를 회수한다. 변형예에 있어서 밀봉체 MF를 회수하는 스텝 S5의 동작은, 실시예에 관한 스텝 S7의 동작과 마찬가지이다. 즉, 도 18에 도시한 바와 같이, 프레임 반송 장치(17)에 마련되어 있는 흡착 패드(28)가 밀봉체 MF를 흡착 보유 지지하여 하측 하우징(29A)으로부터 밀봉체 MF를 이탈시킨다. 밀봉체 MF를 흡착 보유 지지한 프레임 반송 장치(17)는 밀봉체 MF를 밀봉체 회수부(6)로 반송한다. 반송된 밀봉체 MF는 카세트(41)에 적재 수납된다. 이상으로, (14)에 관한 변형예에 있어서, 기판(10)에 탑재되어 있는 LED(11)를 밀봉 시트 S에 의하여 밀봉하는 일순의 동작이 종료된다.
1: 디바이스 밀봉 장치
3: 기판 반송 기구
5: 용기
6: 복합체 회수부
7: 얼라이너
8: 승강 테이블
9: 보유 지지 테이블
10: 기판(워크)
11: LED(디바이스)
12: 프레임 공급부
13: 밀봉 유닛
16: 기판 반송 장치
17: 프레임 반송 장치
23: 보유 지지 암
27: 흡착 플레이트
28: 흡착 패드
32: 가압 장치
33: 제어부
38: 프레임 보유 지지부
71: 시트 공급부
72: 세퍼레이터 회수부
73: 디바이스 밀봉부
74: 시트 회수부
81: 디바이스 첩부 기구
82: 시트 절단 기구
85: 첩부 롤러
86: 닙 롤러
95: 커터
f: 링 프레임
T: 반송용 시트
S: 밀봉 시트
P: 밀봉 부재
MF: 밀봉체
Ta: 기재
Tb: 점착재
Sa: 기재
Sb: 밀봉재

Claims (8)

  1. 디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 과정을
    구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉재 복합체를 챔버에 수용하는 수용 과정을 구비하고,
    상기 밀봉 과정은,
    상기 수용 과정 후 상기 챔버의 내부 공간의 압력을 높임으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는
    것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시트 형상 밀봉재는, 상기 워크의 디바이스 탑재면에 따른 소정 형상을 갖고 긴 반송용 시트에 보유 지지되어 있고,
    상기 챔버는 상측 하우징과 하측 하우징을 구비하고,
    상기 밀봉 과정은,
    상기 상측 하우징과 상기 하측 하우징에 의하여 상기 반송용 시트를 사이에 끼워 넣음으로써 상기 챔버의 내부 공간을, 상기 디바이스 탑재면을 상향으로 한 상태의 상기 워크가 배치되는 하측 공간과, 상기 반송용 시트에 보유 지지된 상기 시트 형상 밀봉재를 개재시켜 상기 하측 공간과 대향하는 상측 공간으로 구획하는 상하측 공간 형성 과정과,
    상기 상측 공간과 상기 하측 공간 중 적어도 상기 상측 공간을 가압함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 공간 가압 과정을 갖는
    것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상측 하우징의 내부에 배치되어 마련되어 있는 시트 형상의 탄성체를 구비하고,
    상기 상하측 공간 형성 과정에 있어서 상기 상측 하우징과 상기 하측 하우징에 의하여 상기 반송용 시트를 사이에 끼워 넣음으로써, 상기 반송용 시트 중 상기 시트 형상 밀봉재를 보유 지지하고 있지 않은 면에 상기 시트 형상의 탄성체가 맞닿도록 상기 시트 형상의 탄성체는 배치되어 마련되는
    것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 하측 공간 및 상기 상측 공간 중 적어도 한쪽을 가온함으로써 상기 시트 형상 밀봉재를 가온하는 가온 과정을 구비하고,
    상기 밀봉 과정은, 상기 가온 과정에 의하여 가온된 상태의 상기 시트 형상 밀봉재에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크는, 상기 디바이스 탑재면과는 반대측의 면에 하나 또는 2개 이상의 볼록 형상 부재를 구비하고 있고,
    중앙부에 오목부를 갖는 보유 지지 부재를 이용하여, 상기 볼록 형상 부재를 상기 오목부의 내부에 배치시킨 상태에서 상기 워크를 보유 지지하는 보유 지지 과정을 더 구비하고,
    상기 워크가 상기 보유 지지 부재에 의하여 보유 지지된 후 상기 밀봉 과정이 실행되는
    것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 방법.
  7. 디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 기구를
    구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스 밀봉 장치.
  8. 워크에 탑재되어 있는 디바이스가 시트 형상 밀봉재에 의하여 밀봉되어 있는 상태로 되어 있는 반도체 제품을 제조하는 반도체 제품의 제조 방법이며,
    디바이스가 탑재된 워크의 디바이스 탑재면에 시트 형상 밀봉재가 부착되어 구성되는 밀봉재 복합체에 대하여 대기압보다도 높은 압력을 가함으로써 상기 시트 형상 밀봉재로 상기 디바이스를 밀봉하는 밀봉 과정을
    구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제품의 제조 방법.
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