TWI537061B - A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program - Google Patents

A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program Download PDF

Info

Publication number
TWI537061B
TWI537061B TW101102131A TW101102131A TWI537061B TW I537061 B TWI537061 B TW I537061B TW 101102131 A TW101102131 A TW 101102131A TW 101102131 A TW101102131 A TW 101102131A TW I537061 B TWI537061 B TW I537061B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coating
discharge
liquid material
pulse
correction
Prior art date
Application number
TW101102131A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201240739A (en
Inventor
Kazumasa Ikushima
Original Assignee
Musashi Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Musashi Engineering Inc filed Critical Musashi Engineering Inc
Publication of TW201240739A publication Critical patent/TW201240739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI537061B publication Critical patent/TWI537061B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1034—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves specially designed for conducting intermittent application of small quantities, e.g. drops, of coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0208—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C5/0212—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/756—Means for supplying the connector to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/75611—Feeding means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/758—Means for moving parts
    • H01L2224/75801—Lower part of the bonding apparatus, e.g. XY table
    • H01L2224/75804—Translational mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H01L2224/75901—Means for monitoring the connection process using a computer, e.g. fully- or semi-automatic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9212—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
    • H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

液體材料之塗佈方法，塗佈裝置及記憶有程式之記憶媒體
本發明係關於一種利用毛細管現象將自吐出裝置吐出之液體材料的液體材料填充至基板與載置於其上之工件之間隙之塗佈方法、塗佈裝置及程式，特別係關於一種於半導體封裝之底膠填充(underfill)步驟中，可不改變吐出裝置之移動速度即可修正吐出量之變化，且使塗佈形狀穩定之方法、裝置及程式。
再者，本說明書中所謂「吐出量」係指於一次吐出中自噴嘴所排出液體材料之量，所謂「塗佈量」係指於進行複數次吐出之固定範圍(例如塗佈圖案或塗佈區域)內，所需要之液體材料之量。
作為半導體晶片之嵌裝技術之一，存在有稱為倒裝晶片(Flip chip)方式之技術。倒裝晶片方式係於半導體晶片30之表面形成突起狀電極(凸塊)31，並將此直接連接於基板29上之電極墊32。
在倒裝晶片封裝，為了防止因半導體晶片30與基板29之熱膨脹係數之差異所產生之應力集中於連接部33從而破壞連接部33，而於半導體晶片30與基板29之間隙填充樹脂以加強連接部33。此步驟稱為底膠填充(參照圖7)。
底膠填充步驟係藉由以下方式進行：沿著半導體晶片30 之外周塗佈液狀樹脂34，於利用毛細管現象將樹脂34填充至半導體晶片30與基板29之間隙後，利用烤箱等加熱使樹脂34硬化。
於底膠填充步驟中，必須考量隨著時間經過之樹脂材料之黏度變化。此原因在於存在有若黏度變高，則自材料吐出口之吐出量減少，而且，毛細管現象變得不充分，而使得適量之材料無法填充至間隙之問題。黏度變化較激烈者，例如在經過6小時後，亦存在吐出量減少10%以上之情況。因此，需要修正黏度隨時間的變化所導致吐出量之變化。
然而，對於底膠填充步驟所使用樹脂材料之填充，通常係使用分配器。作為該分配器之一種，有自噴嘴噴射並吐出液體材料之小滴之噴射式分配器。
使用噴射式分配器實施底膠填充步驟之方法，例如由日本專利特開2004-344883號(專利文獻1)所揭示。即，於專利文獻1中揭示有使用噴射式分配器將黏性材料吐出至基板上之方法，其包括有：準備應吐出之黏性材料之總體積及所吐出總體積之黏性材料之長度；以塗佈複數個黏性材料液滴於重量計上之方式動作；生成表示塗佈於重量計上之複數個黏性材料液滴之重量之反饋信號；以遍及長度吐出總體積之黏性材料之方式求出分配器與基板之間之最大相對速度。
又，於專利文獻1所揭示之方法更包括有：求出複數個液體材料液滴各自之體積；求出為了與總體積大致相等所需之 液滴之總數；求出為了遍及長度將黏性材料液滴大致均勻地分配所需之各液滴間之距離；及為了以最大相對速度遍及長度吐出總體積之黏性材料而求出自分配器吐出黏性材料液滴之比率(rate)值。
接著，若進行底膠填充，則於半導體晶片30之側面與基板29所形成之角落部將會產生由液狀樹脂34所填滿角間隆部分35。此角間隆部分35稱為圓角(參照圖8)。若圓角35未均勻地形成，就會存在有圓角35使空氣自較小之部位進入而成為捲入氣泡之原因、或使樹脂34超出至塗佈對象晶片30周邊之禁止塗佈區域、或成為加熱硬化時半導體晶片34破損之原因等的不良。因此，圓角35必須均勻地形成為固定之寬度36與高度37。
作為未均勻地形成圓角35之原因，可列舉因凸塊31之配置之疏密所導致浸透程度之不同。通常，凸塊31之配置較密之部位液狀樹脂34之浸透較快，凸塊31之配置較疏之部位液狀樹脂34之浸透較慢。因此，若進行固定量之塗佈，就會因上述浸透程度之不同形成不均勻之寬度36或高度37之圓角35，而使圓角35之形狀雜亂不均。
作為未均勻地形成圓角35之另一原因，可列舉塗佈動作中之速度變化。於以L字或U字等移動方向會變化之軌跡進行塗佈之情形時，為了在角落部(方向轉換部)轉換方向而必須減速。又，於動作開始或動作結束時同樣地必須減速。 此係作為機械所無法避免之情況。因此，若進行固定量之塗佈，則在角落部或起終點部之塗佈量會增加，而使圓角35之形狀雜亂不均。
此外，於底膠填充步驟中作為塗佈液體材料之技術存在有例如以下所列舉之技術。
於專利文獻2中揭示有作成所期望之塗佈圖案，並一面使噴嘴與工件相對移動一面自噴嘴吐出液體材料，從而對工件塗佈所規定塗佈量之液體材料之方法，該塗佈方法包括以下步驟：將吐出脈衝或休止脈衝之送信次數規定為總脈衝數，其中為了達成塗佈量而規定所需之吐出脈衝數，並將剩下的塗佈量規定為休止脈衝數；以預先所設定之修正週期，計測在修正週期之時間點來自噴嘴之吐出量，並算出吐出量之修正量；及根據所算出之修正量調整吐出脈衝數與休止脈衝數。
於專利文獻3中揭示有一種液體材料之填充方法：其係利用毛細管現象將自吐出裝置所吐出之液體材料填充至基板與載置於其上之工件之間隙之方法，其包括有以下步驟：作成由連續之複數個塗佈區域所構成之塗佈圖案；將複數個以既定比率組合吐出脈衝數與休止脈衝數而成之吐出循環分配至各塗佈區域；及以預先所設定之修正週期，計測在修正週期之時間點來自吐出裝置之吐出量，並算出吐出量之修正量；更進一步包括由根據所算出之修正量，調整塗佈圖案所 包含吐出脈衝與休止脈衝之數量之步驟、及/或不改變在各塗佈區域中每單位時間之吐出量而調整至少一個塗佈區域及與該塗佈區域連續之另一個或兩個塗佈區域之長度之步驟所構成之步驟。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2004-344883號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-190012號公報
專利文獻3：國際公開第2010/147052號小冊子
於專利文獻1中，為了遍及長度地均勻地吐出需要求出液滴之數量或各液滴之間隔之步驟，而在此步驟中由於藉由計算而求出各種參數，因此存在有於該計算時會發生較多誤差之課題。又，為謀求均勻化，則必須使每一個液滴之大小一致，因此存在有需要特別之手段之課題。
又，於專利文獻1中係以使噴嘴與工件之相對速度為可變作為前提求出用以遍及長度均勻地吐出之最大相對速度。然而，若相對速度發生變化，就會產生處理時間發生變化，使每一小時所處理之數量不固定之課題。而且，對於求出最大相對速度，從而在一個塗佈圖案中將液滴均勻地分配之方法而言，進行對應於凸塊之配置或晶片之角落部之塗佈很困 難，且有圓角形狀雜亂不均之虞。
雖然專利文獻2係藉由吐出脈衝與休止脈衝之組合控制塗佈量之發明，但於執行修正而改變吐出脈衝數與休止脈衝數之比例之情形時，存在有於塗佈圖案之終點會發生所期望之脈衝類別與修正後所分配之脈衝類別無法順利相符之問題之情況。例如，在塗佈圖案之終點應設定為吐出脈衝之情形時，若藉由修正而設定為休止脈衝則吐出量就會產生些許之偏差。
於專利文獻3中，除了因調整脈衝數所導致與專利文獻2相同之課題以外，還有因調整塗佈區域之長度所導致之課題。即，若改變塗佈區域之長度，則塗佈形狀會發生變化之條件變化，藉此使液體材料變得過多或不足，而存在有無法均勻地形成圓角之情況。
因此，本發明之目的在於提供一種可解決上述課題，並高精度地修正吐出量之變化，而使塗佈形狀或圓角形狀穩定之塗佈方法、塗佈裝置及程式。
發明者於設法解決上述課題時，於使用吐出脈衝與休止脈衝之塗佈方法中，發現休止脈衝之長度與修正吐出量之精度相關，從而完成本發明。
即，第1發明係一種液體材料之塗佈方法，其利用毛細管現象將自吐出裝置吐出之液體材料填充至基板與載置於其 上之工件之間隙；其特徵在於包括：塗佈圖案作成步驟，該塗佈圖案由連續之複數個塗佈區域所構成；循環分配步驟，其係將作成複數個以既定比率將一個吐出脈衝與複數個休止脈衝組合而成之循環，分配至各塗佈區域；塗佈步驟，其係以所分配之循環對各塗佈區域實施塗佈；修正量算出步驟，其係以預先設定之修正週期，計測在修正週期之時間點來自吐出裝置之吐出量，並算出吐出量之修正量；及吐出量調整步驟，其係根據在上述修正量算出步驟所算出之修正量，對於1個以上之循環，調整相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之比率；且將休止脈衝之長度設定為與吐出脈衝之長度相比充分夠短。
第2發明之特徵在於：第1發明之休止脈衝之長度為吐出脈衝之長度的20分之1以下。
第3發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述循環分配步驟中，對各循環分配相同長度之吐出脈衝及相同長度之休止脈衝。
第4發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述吐出量調整步驟中，不改變吐出脈衝及休止脈衝之長度。
第5發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述吐出量調整步驟中，不改變塗佈圖案之全長及各塗佈區域之長度。
第6發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述吐出量調整步驟中，不改變吐出裝置與工件之相對移動速度而進行吐 出量之修正。
第7發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述修正量算出步驟之前之步驟中，設定用以判斷是否進行修正之容許範圍，於超過容許範圍之情形時執行修正。
第8發明之特徵在於：第1或第2發明之上述修正週期係使用者根據作為修正週期所輸入之時間資訊、工件之片數、或基板之片數而設定。
第9發明之特徵在於：於第1或第2發明之上述吐出量調整步驟中，對於複數個循環，調整相對於一個吐出脈衝之休止脈衝比率。
第10發明係一種塗佈裝置，其具備：液材供給部，用以供給液體材料；吐出裝置，其具有吐出液體材料之吐出口；計量部，用以對自吐出口吐出之液體材料之量進行計量；驅動機構，其使吐出口與工件相對移動；及控制部，用以控制此等之作動；該塗佈裝置之特徵在於，使控制部實施第1或第2發明所記載之塗佈方法。
第11發明係一種記憶有程式之記憶媒體，其於塗佈裝置中，使控制部實施第1或第2發明所記載之塗佈方法；該塗佈裝置具備：液材供給部，用以供給液體材料；吐出裝置，其具有吐出液體材料之吐出口；計量部，用以對自吐出口吐出之液體材料之量進行計量；驅動機構，其使吐出口與工件相對移動；及控制部，用以控制此等之作動。
根據本發明，由於不改變吐出裝置與工件之間的相對移動速度(以下，有時僅稱為「相對速度」)，故處理時間不變，可穩定且固定地進行生產。另外，對液體材料之間隙之浸透與自吐出裝置之供給之平衡不變，可形成固定之圓角形狀。
又，因為於一個塗佈圖案中可設定複數個循環，且於修正時並非改變相對速度或圖案長度，而是調整循環所包含之脈衝數，故即便為不均勻之塗佈圖案亦可將吐出量保持為固定。換言之，關於塗佈圖案之作成，自由度很高，且可進行對應於凸塊之配置或晶片之角落部之塗佈。
而且，因為不改變相對速度，且不改變切換循環之位置，故塗佈形狀不變，即便在附近存在有禁止塗佈區域或非塗佈對象之零件亦可進行塗佈。
而且，因為可優先自休止脈衝進行調整，故對吐出脈衝所造成之影響較少，可進行穩定之吐出。
以下，一面參照圖1及圖2一面對用以實施本發明之形態之一例進行說明。圖1係本實施形態之塗佈圖案之範例，圖2係本實施形態之吐出量之調整步驟之流程圖。再者，圖1之晶片30與液體材料34之間係為使說明易於理解而隔開少許間隔地進行描繪。實際上於進行塗佈之情形時，幾乎不隔開上述間隔而是在晶片邊之極近處進行塗佈。
於本實施形態中所使用之吐出裝置係接收脈衝信號而驅動閥體，並使閥體碰撞閥座，藉此將液體材料自噴嘴飛翔吐出之噴射式吐出裝置(具體之構成將使用實施例於後進行敍述)。此吐出裝置之一次吐出係藉由接收一個脈衝信號而進行。
再者，本發明只要為飛翔吐出或液滴狀吐出之類型的吐出裝置即可應用，並不限定於對噴射式之應用。
[1]每單位時間吐出量之設定(STEP201)
求出自吐出裝置所吐出之液體材料每單位時間之吐出量。該吐出量可預先利用實驗求出，亦可當場計測。總之，較佳為利用實際使用之液體材料進行吐出而計測。其原因在於根據各種液體材料之特性(黏度、密度等)，會使每單位時間之吐出量不同。又，於準備複數個吐出裝置輪流替換使用之情形時，因為吐出裝置存在所謂的個體差異，故較佳為分別針對各個吐出裝置事先求出每單位時間之吐出量。並於改變液體材料之種類或噴嘴直徑等時亦同。
而且，求出在同一吐出裝置中吐出量之變異性(偏差)。此變異性有時於設定下述STEP204時會予以考量。
[2]所需塗佈量之設定(STEP202)
求出用以填充基板與工件(半導體晶片)之間隙，且形成圓角所需液體材料之量。所需塗佈量既可根據設計圖式等求出理論值，亦可實際進行塗佈而求出。然而，因為理論值只不 過是理想之值，故為求結果之正確較佳為實際進行塗佈而求出。又，所需塗佈量既可作為體積而求出，亦可作為質量而求出。此時，必須用到所使用液體材料之密度值。
[3]塗佈圖案之作成(STEP203)
考量連接工件與基板之凸塊之配置、工件周邊其他零件之狀況等而設定進行塗佈之邊。例如，於矩形狀之工件，設定為沿著一邊直線狀地進行塗佈、或沿著相鄰之兩邊L字狀地進行塗佈等。當決定塗佈圖案後，就可求出塗佈總長度。此處，所謂「塗佈長度」，係指對一個工件進行塗佈時噴嘴與工件之相對移動量之總長。
然後，考量凸塊之配置或有無經由晶片角落部等，而於一個塗佈圖案中，設定每單位時間之吐出量不同之複數個塗佈區域，並分別設定各塗佈區域之長度。例如於圖1中，在沿著工件30之一邊，朝元件符號38之方向直線狀地進行塗佈之情形時，設定X1~X3之塗佈區域，使工件邊中央附近(X2之區域)之塗佈量增多，並使其兩側(X1、X3之區域)之塗佈量減少。再者，於圖1中，為方便說明，而將塗佈量較多之區域以寬度較粗之線描繪，將塗佈量較少之區域以寬度較細之線描繪。此一塗佈量之多寡係藉由改變下述STEP204之吐出率而設定。
[4]吐出率之設定(STEP204)
為了實現於上述[3]所設定之每個塗佈區域不同之塗佈 量，而對各塗佈區域(X1~X3)設定組合吐出脈衝與休止脈衝之比例(比率)。具體而言，以在一個塗佈區域之所有脈衝中使吐出脈衝所佔之比例(以下有時稱為「吐出率」)在每個塗佈區域不同之方式，對所有塗佈區域進行吐出率之設定。於本實施形態中，吐出率係於整個塗佈區域僅由吐出脈衝構成時設為100%，於整個塗佈區域僅由休止脈衝構成時設為0%。在一個塗佈區域內之吐出率為固定。
吐出率雖可設定為自100%至0%為止，但於一個塗佈圖案中即便為吐出量最多之區域(例如圖1所示之X2之區域)亦不設為100%，考量到於STEP201中所求出之變異性或其後調整之寬度，較佳為例如設定為如80%般上下有餘裕。如此一來，無論朝增加吐出量之方向還是減少之方向均可應對。
[5]脈衝長度(ON時間/OFF時間)之設定(STEP205)
因為在本實施形態中所使用之吐出裝置為噴射式，故藉由接收一個吐出脈衝信號，使閥體進行一次往復動作，而完成一次吐出。於脈衝信號中存在有吐出脈衝，其由閥體離開閥座之時間即ON時間及閥體與閥座接觸之時間即OFF時間所構成；及休止脈衝，其未設定ON時間而僅由OFF時間所構成且不進行吐出動作。吐出脈衝、休止脈衝分別以固定之頻率發送信號(吐出脈衝與休止脈衝之頻率不同)。
將此等吐出脈衝與休止脈衝之ON時間與OFF時間分別 針對每一塗佈區域進行設定。然而，吐出脈衝之ON時間與OFF時間有適當之範圍，若偏離此範圍就會發生不良(液體材料過量地附著於噴嘴前端、或作為塗佈結果之液滴分成複數個而飛散、或液體材料不噴射等)。雖然適當範圍會根據液體材料之特性或吐出量等而不同，但較佳為例如將ON時間設定為2~10[msec]、將OFF時間設定為2~10[msec]之範圍。再者，最常使用的ON時間為3[msec]、OFF時間為3[msec]。ON時間與OFF時間在原則上設為相同之值。另一方面，當然休止脈衝並無如上述時間之範圍。
塗佈圖案係由複數個循環之組合所構成。此處，所謂「循環」，係指一個吐出脈衝與休止脈衝之組合。如上述，因為於各塗佈區域設為不同之塗佈量，故於各塗佈區域所執行之循環不同。即，於各塗佈區域使吐出脈衝與休止脈衝組合之比例不同。另一方面，於各塗佈區域不使各個脈衝長度(脈衝週期，將脈衝之ON時間與OFF時間相加而成之時間)不同。換言之，於一個塗佈圖案中脈衝長度不變。此脈衝長度，只要不改變液體材料之種類，或不改變塗佈對象工件之種類，則於同一吐出裝置中，只要設定一次便不需要改變。
於本發明中，休止脈衝長度設定為較吐出脈衝長度短，較佳為20分之1以下，更佳為100分之1以下，特佳為1000分之1以下。此原因在於如下述，可藉由使優先進行增減之休止脈衝長度變短而進行更精細之調整。若將休止脈衝長度 設為吐出脈衝長度的100分之1則可將吐出率控制在1%之等級(order)，若設為1000分之1則可將吐出率控制在0.1%之等級。
[6]移動速度之設定(STEP206)
吐出裝置與工件之相對移動速度V之設定有兩個解決方法。一個係根據作為目標之生產量等決定作為目標之移動速度V而進行設定之方法。由於只要開始塗佈作業或產品之量產等則在其間基本上不會變更速度，故可自由地決定移動速度V。當然，即便可自由設定但由於機械本身亦存在有可達成移動速度之界限，故將於此範圍內決定。
另一個係根據上述各設定值算出移動速度V之方法。若以圖1為例，將每單位時間之吐出量設為A[g/sec]，將所需塗佈量設為G0[g]，將塗佈區域之長度設為X[mm]，則移動速度V[mm/sec]將成為如下所示。
若改變上述算式1右邊之各設定值之情形時，移動速度V將在每次變更後重新算出。
[7]脈衝數算出(STEP207)
根據於上述STEP204中所設定在各塗佈區域之吐出率，設定在各塗佈區域之吐出脈衝與休止脈衝之數量。於本實施 形態中，算出相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量並設為基本之循環。
首先，將一個吐出脈衝之長度(ON時間與OFF時間相加而成之時間)設為D，將一個休止脈衝之長度(ON時間與OFF時間相加而成之時間)設為S，將各塗佈區域之吐出脈衝之數量設為ni，將各塗佈區域之休止脈衝之數量設為mi。如上述，由於所謂吐出率，係指於一個塗佈區域之所有脈衝數中，吐出脈衝所佔之比例，故吐出率Ci如下式所示。
此處，下標i表示塗佈區域之編號，例如於圖1中，i為1、2、3中之任一者。
根據上式，各塗佈區域之休止脈衝之數量mi如下式所示。
藉此，將吐出脈衝之數量設為1(即ni=1)時各塗佈區域之休止脈衝之數mi如下式所示。
[算式4]
若列舉具體之範例，於將吐出脈衝之ON時間設為3[msec]，將OFF時間設為3[msec]，並將休止脈衝之ON時間設為0.005[msec]，將OFF時間設為0.005[msec]，將吐出率設為80%之情形時，根據算式4，相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量m將成為150個。於以相同之吐出脈衝長度與休止脈衝長度，將吐出率設為40%之情形時，相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量m將成為900個。於此具體例之情形時，雖然所算出結果為能整除之數值(自然數)，但於不能整除之情形時例如可採四捨五入使其成為自然數。
對於各塗佈區域，算出相對於一個吐出脈衝之休止脈衝，並將其與一個吐出脈衝之組合設為基本循環。於實際之塗佈作業中，一面使此基本循環於塗佈區域內相對移動，一面重複至時間或距離達到設定值為止。若以圖1為例，就會使吐出裝置自塗佈區域X1之左端開始移動，至塗佈區域X1與塗佈區域X2之連接點為止，重複第1基本循環並進行吐出。若到達塗佈區域X1與塗佈區域X2之連接點，吐出裝置就會不停止地切換為第2基本循環。然後，至塗佈區域X2與塗佈區域X3之連接點為止，重複第2基本循環並進行吐出。同樣地，若到達塗佈區域2與塗佈區域3之連接點，就會切 換為第3基本循環並繼續吐出。然後，於吐出裝置到達塗佈區域X3之右端時停止，並結束塗佈作業。當塗佈圖案內塗佈區域之數量增減、或在塗佈圖案中包含角落部等情形時亦可以相同之步驟實施。
[8]修正週期之設定(STEP208)
設定修正吐出量之週期即修正週期。作為修正週期，例如設定使用者所輸入之時間資訊、晶片或基板之片數等。於設定既定時間之情形時，若液體材料之吐出量之變化自作業開始就超過容許範圍時則設定所預測之時間。於設定片數之情形時，根據處理一片晶片之時間或處理一片基板之時間(搬入→塗佈→搬出之時間)、及上述既定時間求出處理片數並進行設定。
於設定修正週期時，對於塗佈所使用之液體材料，較佳為藉由預先之試驗算出塗佈圖案與所需塗佈量等之關係，並將此等之值反映於修正週期。藉由設定此等參數，即便在因溫度之變化而產生液體材料之黏度變化或因吐出部之堵塞及水位差而產生影響之情形時，仍可應付吐出量之變化。
又，作為液體材料之使用時間之界限值，亦可預先記憶根據製造商所規定之使用期限(pot life)而算出之值，再反應進修正週期中。
於設定修正週期時雖然必須考量因時間經過或溫度之變化所產生液體材料之黏度變化，以下，以隨著時間之經過僅 黏度產生變化之情況為前提進行說明。
再者，當然可將藉由吐出部之溫度調整而控制液體材料之黏度的公知之技術應用於本發明。
[9]修正之執行
於所設定之修正週期內，算出用以應付因液體材料之黏度變化所引起吐出量之變化之修正量。
作為修正量之算出方法，包含有：(A)測量以固定時間吐出時之重量，並根據與所需重量之差算出修正量之方法；(B)測量成為所需重量為止所需之吐出時間，並根據與之前之吐出時間之差算出修正量之方法。於本發明中，雖可應用任一之方法，但以下根據(A)之方法，說明具體之修正量之算出步驟。
(i)吐出量計測(STEP209)
使噴嘴(即吐出裝置)朝秤量器之上方移動，於固定位置吐出液體材料。對秤量器之吐出係於固定時間之期間連續地進行。此固定時間較佳為例如可設為為了吐出上述所設定之塗佈圖案所需之時間、或於上述STEP201所進行實驗或計測所需之時間等。
接著，讀取對秤量器所吐出液體材料之重量G1。根據此計測重量G1與所需重量G0算出變化率R。變化率R如下式所示。
[算式5]
於變化率R為負數之情形時，由於在固定吐出時間中吐出量較所需重量少，故於下述STEP210進行修正量之算出以增加吐出量。相反地，於變化率R為正數之情形時，由於在固定吐出時間中吐出量較所需重量多，故於下述STEP210進行修正量之算出以減少吐出量。
再者，重量之計測亦可進行複數次計測而求出平均值。藉此，可更加精確地求出計測值。
(ii)修正量(新脈衝數)算出(STEP210)
為了算出修正量，根據上述STEP209之變化率計算新的吐出率，並根據STEP207之計算式算出新的脈衝數。
首先，根據新的吐出率求出。如上述於變化率R為負數之情形時，必須進行修正量之算出以增加吐出量。即，若將各區域之新的吐出率設為Ci'，則如下式所示。
此處，下標i係表示塗佈區域之編號，例如於圖1中，i為1、2、3中之任一者(於下式亦相同)。另一方面，於變化率R為正數之情形時，由於必須進行修正量之算出以減少吐出量，故各區域之新的吐出率如下式所示。
接著，根據利用上述算式6或算式7所求出各區域之新的吐出率、及上述STEP207所示之算式4而於各塗佈區域中算出新的脈衝數。
具體地舉例進行說明。此處係以與上述STEP207相同之數值來思考。初始設定吐出率為80%之區域之新的吐出率Ci'係於經過某一修正週期後計測吐出量之結果，若較必要吐出量少10%(若將變化率R設為負10%)，則根據算式6可知為88%。因此，相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量根據算式4可知為82個。又，初始設定吐出率為40%之區域之新的吐出率Ci'根據算式6可知為44%。因此，相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量根據算式4可知為764個。組合以此一方式所求出之新的脈衝數並設為新的循環，並設定至塗佈圖案。
如此一來，於各塗佈區域中，可藉由增減相對於一個吐出脈衝之休止脈衝數量而進行更精細之調整。
(iii)修正之執行(STEP211)
於判定為在上述STEP209需要對吐出量進行修正之情形時，於上述STEP210根據新的吐出率Ci'算出新的脈衝數，並藉由對塗佈圖案之所有塗佈區域進行重新設定而進行修 正。
此處，是否需要對吐出量修正之判定，較佳為並非於重量差或變化率不為零之情形時隨時進行修正，而是僅於所計測之吐出量(計測值)之差分或變化率R超過容許範圍(例如±5%)之情形時進行修正。設定容許範圍之修正之較佳態樣，例如，詳細記載於本申請人之專利第3877038號。即，設定用以判斷是否進行修正之容許範圍，並僅於差分值或變化率超過上述容許範圍之情形時進行修正。
自上述STEP209至STEP211之步驟係在上述STEP208所設定之修正週期中、或藉由在變更基板之種類(大小或形狀)時等執行，而無關液體材料隨時間經過之黏度變化，可隨時實現最佳之塗佈量。
根據以上所說明之本發明，由於不改變相對速度，故處理時間不變，可穩定且固定地進行生產。另外，對液體材料之間隙之浸透與來自吐出裝置之供給之平衡不變，可形成固定之圓角形狀。
又，因為於一個塗佈圖案中可設定複數個循環，且於修正時並不改變相對速度或圖案長度，而是調整循環所包含之脈衝數，故即便塗佈量不均勻之塗佈圖案亦可保持固定之吐出量。換言之，關於塗佈圖案之作成，自由度較高，且可進行對應於凸塊之配置或晶片角落部之塗佈。
而且，因為不改變相對速度，且不改變切換循環之位置(即 各塗佈區域之長度)，故塗佈形狀不變，而且即便在附近存在有禁止塗佈區域或並非為塗佈對象之零件亦可進行塗佈。
然後，於本發明中，雖然修正導致休止脈衝之數量大幅地變動，但因為吐出脈衝數量之變動較小，故可進行穩定之吐出。
以下，雖然藉由實施例說明本發明之詳細情況，但本發明絲毫不受實施例所限定。
(實施例) [吐出裝置]
如圖3所示，本實施例之吐出裝置1係一種噴射式吐出裝置，其具備有：活塞2，即上下移動自如地設置在內部之閥體；儲存容器3，其係藉由透過控制部11進行調壓之壓縮空氣而被加壓；及噴嘴4，其與儲存容器3相連通。又，其具備有：換向閥6，其透過控制部11將用以使活塞2朝上方移動之工作氣體通過控制部11進行供排氣；及彈簧7，其使活塞2朝下方施力。而且，於彈簧7之上部，具備有用以調整活塞2之移動量之衝程調整構件8。於噴嘴4附近具備有用以加熱噴嘴4與位於其內部之液體材料34之加熱器9。而且，於噴嘴4附近，與加熱器9對向地設置有溫度感測器10，其係於進行用以將噴嘴4與位於其內部之液體材料34保持為既定溫度之控制時所使用。
填充於儲存容器3之液體材料34，係根據自控制部11所 發出之脈衝信號使換向閥6動作，且使活塞2上下移動，藉此自噴嘴4吐出成液滴狀。自噴嘴4所吐出之液體材料34係藉由使吐出裝置1與基板29進行相對移動，而對定位於噴嘴4下方之基板29塗佈成點狀。
更詳細而言，吐出裝置1係如下述般動作。提供給吐出裝置1之脈衝信號例如如圖4所示。如元件符號14，於脈衝信號成為ON時，藉由換向閥6之作動進行供氣，並使活塞2上升而開放噴嘴入口5。接著，於脈衝信號成為OFF時，藉由換向閥6之作動而將氣體排放，且使活塞2藉由彈簧7之斥力下降而閉鎖噴嘴入口5。即，一個吐出脈衝14係將使活塞2上升(噴嘴入口5之開放)之ON與使活塞2下降(噴嘴入口5之閉鎖)之OFF設為一個單位，藉由此一個單位之動作吐出一滴液體材料34。圖4中元件符號D為吐出脈衝14之長度。另一方面，如元件符號15，於脈衝信號之OFF狀態持續時，不使活塞2作動，相對於一個休止脈衝15，噴嘴入口5閉鎖一個單位(即元件符號S之時間單位)之時間。圖4中元件符號S為休止脈衝15之長度。
於沿著工件30之邊進行塗佈時，控制部11係與塗佈開始同時一面使噴嘴4移動一面對吐出裝置1發出預先設定之脈衝信號(符號14、15)，而連續地進行液體材料34之吐出。沿著工件30之一邊所吐出之液體材料34係藉由毛細管現象填充至工件30與基板29之間隙。
[塗佈裝置]
如圖5所示，本實施例之塗佈裝置16具備有吐出裝置1、XYZ驅動機構17、搬送機構18、塗佈平台19、調整用基板20及載置此調整用基板20之調整用平台21、秤量器22、檢測裝置(觸控式感測器23、雷射位移計24及攝影機25)、及控制部11。
吐出裝置1係上述噴射式吐出裝置，其接收來自控制部11之脈衝信號(符號14、15)而吐出液體材料34。
於XYZ驅動機構17中，設置有吐出裝置1與作為下述檢測裝置之一部分的雷射位移計24及攝影機25，且可使吐出裝置1及雷射位移計24及攝影機25朝以元件符號26所表示之XYZ方向移動。即，根據對控制部11所設定之塗佈圖案，使吐出裝置1於基板之上方移動，或使吐出裝置1及雷射位移計24及攝影機25移動至固定於秤量器22或其他位置之作為下述檢測裝置之一部分的觸控式感測器23等機器、或載置有下述調整用基板20之調整用平台21為止。
搬送機構18係將載置有進行塗佈作業前之工件30之基板29自裝置外之以元件符號27所表示之方向搬入，且搬送至進行塗佈作業之吐出裝置1之附近為止。然後，將結束塗佈作業之基板29朝裝置外之以元件符號28所表示之方向搬出。
塗佈平台19設置於搬送機構18大致中央之搬送機構18 之間。於進行塗佈作業時，上升並發揮固定基板29之作用。於基板29之搬送時，下降以避免成為搬送之妨礙。
調整用平台21設置於搬送機構18之附近。將裸(bare)基板、即未安裝零件等之基板或安裝有模擬件(dummy)之工件之基板(將此等統稱為調整用基板20)載置於其上，用以進行伴隨液體材料34之吐出量之調整作業的作業。
秤量器22係用以計測自吐出裝置1所吐出液體材料34之重量者，其設置於搬送機構18之附近。秤量器22之計測結果係傳達至控制部11。
檢測裝置具備有檢測噴嘴4之高度位置之感測器即觸控式感測器23、檢測基板29之高度位置之感測器即雷射位移計24、及檢測工件30之位置之攝影機25。雷射位移計24及攝影機25係與吐出裝置1一併設置於XYZ驅動機構17，可朝XYZ方向(元件符號26)移動。觸控式感測器23係固設於調整用平台21。
控制部11由以下所構成：整體控制部，其控制塗佈裝置16整體之動作；及吐出控制部，其控制吐出裝置1之動作。
[塗佈作業]
針對使用上述塗佈裝置16之一連串之塗佈作業之流程於以下進行說明。其流程圖係表示於圖6。
除了與上述脈衝相關之參數(ON/OFF時間或組合之比例)以外，調整吐出裝置1之吐出量變更因子(噴嘴直徑、衝程 量、施加壓力等)，尋找並設定可穩定地進行吐出之條件(STEP601)。此作業可一面計測作為實際塗佈液體材料34之結果的重量或直徑等一面進行。又，此時，較佳為一併確認液體材料34是否過量地附著於噴嘴4之前端、及作為塗佈之結果的液滴是否分成複數個地飛散等。
接著，實施在上述實施形態中所說明之吐出量調整步驟(參照STEP209~211)(STEP602)。吐出量調整步驟不僅可於達到修正週期時發揮效果，而且於準備階段時實施亦可發揮效果。於修正步驟結束後開始進行正式塗佈之前，使用裸基板或模擬件之基板進行試驗塗佈，並進行最終確認(STEP603)。此試驗塗佈較佳為使用安裝有實際之零件等之基板。進行最終確認，若發生不良則重新考量STEP601之條件，若未發生不良則開始正式塗佈作業(STEP604)。
若開始正式塗佈作業，首先搬入基板29，且於搬送至吐出裝置1附近後，固定於塗佈平台19(STEP605)。然後，對塗佈平台19上之基板29利用攝影機25進行影像識別，並執行校準並進行對位(STEP606)。再者，成為校準用之基準影像係預先記憶於控制部11。在結束對位後，進行塗佈(STEP607)。結束塗佈之基板29係朝塗佈裝置16外搬出(STEP608)。
於將結束塗佈之基板29朝裝置16外搬出時，判斷是否達到預先設定之修正週期(工件之片數或基板之片 數)(STEP609)。於達到修正週期之情形時，前進至下一個步驟即修正步驟，於未達到修正週期之情形時，則前進至STEP611。
於修正步驟中，使吐出裝置1朝秤量器22上移動，進行吐出，並計測重量。於計測之結果超過容許範圍之情形時，實施於上述實施形態中所說明之吐出量調整步驟(STEP209~211)(STEP610)。相反地，於未超過容許範圍之情形時，前進至STEP611。
於結束修正步驟後，或於搬出基板29後立即判斷是否有應繼續塗佈之未塗佈基板29(STEP611)。於有未塗佈基板29之情形時，就返回STEP605，再次搬入基板29並進行塗佈作業。於無未塗佈基板29之情形時，結束正式塗佈作業。
以上為自準備階段至正式塗佈作業為止之基本的一連串流程。再者，此處所表示者為一例且不限定於該步驟，可於本發明之技術思想之範圍內進行各種變更。
[與脈衝數算出相關之計算式]
於上述實施形態中，在算出相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之數量後，將此等之組合作為基本循環並針對每一塗佈區域進行設定。然而，於本實施例中，算出吐出脈衝數及休止脈衝數並進行塗佈，以遍及塗佈區域之長度地實現所期望之吐出率。具體而言設定為如下所示。
首先，將一個吐出脈衝之長度(ON時間與OFF時間相加 而成之時間)設為D，將一個休止脈衝之長度(ON時間與OFF時間相加而成之時間)設為S，將各區域吐出脈衝之數量設為ni，將各區域休止脈衝之數量設為mi。又，將吐出裝置與工件之相對移動速度設為V，將各塗佈區域之吐出率設為Ci，將各塗佈區域之長度設為Xi。再者，下標i係表示塗佈區域之編號，於圖1中，i為1、2、3中之任一者。
若以時間為基準，則於吐出裝置為了通過某一塗佈區域所需之時間中，由於吐出脈衝所佔之比例為吐出率，故如下之算式成立。
根據此算式可知，各塗佈區域吐出脈衝之數量ni可如以下方式算出。
另一方面，於吐出裝置為了通過某一塗佈區域所需之時間中，由於吐出脈衝未佔之部分為休止脈衝所佔之比例，故如下之算式成立。
根據此算式可知，各塗佈區域休止脈衝之數量mi可如以下方式算出。
使用上述算式9及算式11，算出各塗佈區域吐出脈衝與休止脈衝之數量。然後將其設定至塗佈圖案。
舉出具體之例進行說明。將塗佈圖案認定為與圖1相同，將一個吐出脈衝之長度D設為6[msec]，將一個休止脈衝之長度S設為0.01[msec]，將移動速度V設為50[mm/s]，將塗佈區域X1及X3之長度設為5[mm]，將吐出率設為40%，並將塗佈區域X2之長度設為10[mm]，將吐出率設為80%。
塗佈區域X1及X3之吐出脈衝之數量根據算式9可知為7個，塗佈區域X1及X3之休止脈衝之數量根據算式11可知為6000個。另一方面，塗佈區域X2之吐出脈衝之數量根據算式9可知為27個，塗佈區域X2之休止脈衝之數量根據算式11可知為4000個。
將以此一方式所求出之各脈衝數遍及各塗佈區域之長度進行分配，並設定至塗佈圖案。
(產業上之可利用性)
本發明可應用於使用使所吐出之液體材料於接觸塗佈對象物之前與噴嘴隔開之類型之吐出裝置的塗佈。作為該吐出 裝置，例如存在有：使閥體碰撞於閥座而使液體材料自噴嘴前端飛翔吐出之噴射式；使柱塞式之柱塞移動，接著急劇地停止，同樣地自噴嘴前端飛翔吐出之柱塞噴射式；及連續噴射方式或應需(on-demanl)方式之噴墨式等。再者，當然亦可將本發明利用於半導體封裝之底膠填充步驟。
1‧‧‧吐出裝置
2‧‧‧活塞
3‧‧‧儲存容器
4‧‧‧噴嘴
5‧‧‧噴嘴入口
6‧‧‧換向閥
7‧‧‧彈簧
8‧‧‧衝程調整手段
9‧‧‧加熱器
10‧‧‧溫度感測器
11‧‧‧控制部
12‧‧‧氣體配管
13‧‧‧電氣配線
14‧‧‧吐出脈衝
15‧‧‧休止脈衝
16‧‧‧塗佈裝置
17‧‧‧XYZ驅動機構
18‧‧‧搬送機構
19‧‧‧塗佈平台
20‧‧‧調整用基板
21‧‧‧調整用平台
22‧‧‧秤量器
23‧‧‧觸控式感測器
24‧‧‧雷射位移計
25‧‧‧攝影機
26‧‧‧移動方向
27‧‧‧搬入方向
28‧‧‧搬出方向
29‧‧‧基板
30‧‧‧工件(半導體晶片)
31‧‧‧突起狀電極(凸塊)
32‧‧‧電極墊
33‧‧‧連接部
34‧‧‧樹脂、液體材料
35‧‧‧圓角(角間隆部分)
36‧‧‧圓角寬度
37‧‧‧圓角高度
38‧‧‧塗佈方向
D‧‧‧吐出脈衝之長度
S‧‧‧休止脈衝之長度
X‧‧‧塗佈區域之長度
X1、X2、X3‧‧‧塗佈區域
圖1係表示本發明塗佈圖案之範例之說明圖。
圖2係表示本發明液體材料之吐出量調整步驟之流程圖。
圖3係實施例之噴射式吐出裝置之主要部分剖面圖。
圖4係說明對實施例之吐出裝置所發出之脈衝信號之說明圖。
圖5係實施例之塗佈裝置之概略立體圖。
圖6係表示利用實施例之塗佈裝置所進行塗佈作業步驟之流程圖。
圖7係用以說明底膠填充步驟之側面剖面圖。
圖8係用以說明圓角之側面剖面圖。
30‧‧‧工件(半導體晶片)
34‧‧‧樹脂、液體材料
38‧‧‧塗佈方向
X‧‧‧塗佈區域之長度
X1‧‧‧塗佈區域
X2‧‧‧塗佈區域
X3‧‧‧塗佈區域

Claims (11)

  1. 一種液體材料之塗佈方法，係利用毛細管現象將自吐出裝置所吐出之液體材料填充至基板與載置於其上之工件之間隙；該塗佈方法包括：塗佈圖案作成步驟，該塗佈圖案由連續之複數個塗佈區域所構成；循環分配步驟，其係作成複數個以既定比率將複數個休止脈衝與一個吐出脈衝組合而成之循環，並分配至各塗佈區域；塗佈步驟，其係以所分配之循環對各塗佈區域實施塗佈；修正量算出步驟，其係以預先所設定之修正週期，計測在修正週期之時間點來自吐出裝置之吐出量，並算出吐出量之修正量；及吐出量調整步驟，其係根據在上述修正量算出步驟所算出之修正量，對於1個以上之循環，調整相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之比率；並且將休止脈衝之長度設定為吐出脈衝之長度的20分之1以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述塗佈步驟中，一邊使吐出裝置與工件相對移動一邊實施塗佈，上述吐出裝置係藉由脈衝信號所驅動之吐出裝置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述循環分配步驟中，對各循環分配相同長度之吐出脈衝及相同長度之休止脈衝。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述吐出量調整步驟中，不改變吐出脈衝及休止脈衝之長度。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述吐出量調整步驟中，不改變塗佈圖案之全長及各塗佈區域之長度。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述吐出量調整步驟中，不改變吐出裝置與工件之相對移動速度而進行吐出量之修正。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述修正量算出步驟之前之步驟中，設定用以判斷是否進行修正之容許範圍，於超過容許範圍之情形時執行修正。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，上述修正週期係使用者根據作為修正週期所輸入之時間資訊、工件之片數、或基板之片數而設定。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之塗佈方法，其中，於上述吐出量調整步驟中，對於複數個循環，調整相對於一個吐出脈衝之休止脈衝之比率。
  10. 一種塗佈裝置，其具備：液材供給部，用以供給液體材料；吐出裝置，其具有吐出液體材料之吐出口；計量部，用以對自吐出口吐出之液體材料之量進行計量；驅動機構，其使吐出口與工件相對移動；及控制部，用以控制此等之作動；其中，使控制部實施申請專利範圍第1或2項所記載之塗佈方法。
  11. 一種記憶有程式之記憶媒體，該程式係於塗佈裝置中使控制部實施申請專利範圍第1或2項所記載之塗佈方法；該塗佈裝置具備：液材供給部，用以供給液體材料；吐出裝置，其具有吐出液體材料之吐出口；計量部，用以對自吐出口吐出之液體材料之量進行計量；驅動機構，其使吐出口與工件相對移動；及控制部，用以控制此等之作動。
TW101102131A 2011-01-19 2012-01-19 A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program TWI537061B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011008648A JP5779353B2 (ja) 2011-01-19 2011-01-19 液体材料の塗布方法、塗布装置およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201240739A TW201240739A (en) 2012-10-16
TWI537061B true TWI537061B (zh) 2016-06-11

Family

ID=46515770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101102131A TWI537061B (zh) 2011-01-19 2012-01-19 A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10086573B2 (zh)
EP (1) EP2666545B1 (zh)
JP (1) JP5779353B2 (zh)
KR (1) KR101901217B1 (zh)
CN (1) CN103391820B (zh)
HK (1) HK1189193A1 (zh)
TW (1) TWI537061B (zh)
WO (1) WO2012099147A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6078298B2 (ja) * 2012-11-01 2017-02-08 武蔵エンジニアリング株式会社 位置補正機能を有する作業装置および作業方法
US9057642B2 (en) * 2012-12-03 2015-06-16 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for calibrating a dispenser
JP6183597B2 (ja) * 2013-08-05 2017-08-23 Tdk株式会社 液滴塗布装置
US10559864B2 (en) 2014-02-13 2020-02-11 Birmingham Technologies, Inc. Nanofluid contact potential difference battery
KR102314565B1 (ko) * 2014-03-10 2021-10-18 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 도포 장치 및 도포 방법
JP6541489B2 (ja) * 2015-07-24 2019-07-10 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置
JP6538465B2 (ja) * 2015-07-24 2019-07-03 武蔵エンジニアリング株式会社 固体粒子を含有する液体材料の吐出装置および塗布装置並びに塗布方法
JP6778426B2 (ja) * 2016-09-20 2020-11-04 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置
KR20210045625A (ko) 2019-10-17 2021-04-27 주식회사 엘지화학 활물질 이중층을 형성하는 전극 슬러리 코팅 장치 및 방법
CN108906508B (zh) * 2018-08-06 2020-11-27 Oppo（重庆）智能科技有限公司 胶量控制方法及胶量控制装置
US11244816B2 (en) 2019-02-25 2022-02-08 Birmingham Technologies, Inc. Method of manufacturing and operating nano-scale energy conversion device
US10950706B2 (en) 2019-02-25 2021-03-16 Birmingham Technologies, Inc. Nano-scale energy conversion device
US11101421B2 (en) 2019-02-25 2021-08-24 Birmingham Technologies, Inc. Nano-scale energy conversion device
CN109847971A (zh) * 2019-03-02 2019-06-07 西华大学 一种具有低流速和高精度的自动化涂料装置及方法
US11124864B2 (en) 2019-05-20 2021-09-21 Birmingham Technologies, Inc. Method of fabricating nano-structures with engineered nano-scale electrospray depositions
US11046578B2 (en) * 2019-05-20 2021-06-29 Birmingham Technologies, Inc. Single-nozzle apparatus for engineered nano-scale electrospray depositions
JP7467176B2 (ja) * 2020-03-16 2024-04-15 日本発條株式会社 接着剤の塗布方法および塗布装置
EP4129683B1 (en) * 2020-03-31 2024-04-24 Fuji Corporation Printing control device and printing control method
US11649525B2 (en) 2020-05-01 2023-05-16 Birmingham Technologies, Inc. Single electron transistor (SET), circuit containing set and energy harvesting device, and fabrication method
US11417506B1 (en) 2020-10-15 2022-08-16 Birmingham Technologies, Inc. Apparatus including thermal energy harvesting thermionic device integrated with electronics, and related systems and methods
US11616186B1 (en) 2021-06-28 2023-03-28 Birmingham Technologies, Inc. Thermal-transfer apparatus including thermionic devices, and related methods

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3877038B2 (ja) 1999-11-10 2007-02-07 武蔵エンジニアリング株式会社 液体の塗布方法および装置
JP2002303275A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Iwashita Engineering Inc 定量吐出器の吐出量補正方法
JP4032729B2 (ja) 2001-12-19 2008-01-16 松下電器産業株式会社 流体塗布方法
SE0202247D0 (sv) 2002-07-18 2002-07-18 Mydata Automation Ab Jetting device and method at a jetting device
US20050001869A1 (en) * 2003-05-23 2005-01-06 Nordson Corporation Viscous material noncontact jetting system
WO2005097359A1 (ja) 2004-04-09 2005-10-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 粘性流体塗布装置
JP4382595B2 (ja) * 2004-07-09 2009-12-16 パナソニック株式会社 粘性流体供給装置及びその固化防止方法
JP4889967B2 (ja) * 2005-07-01 2012-03-07 芝浦メカトロニクス株式会社 液状物質滴下装置及び液状物質滴下方法
JP4995488B2 (ja) * 2006-05-26 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 塗布方法及び塗布装置
JP4871093B2 (ja) * 2006-11-01 2012-02-08 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料の充填方法、装置およびプログラム
JP5280702B2 (ja) * 2008-02-18 2013-09-04 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料の塗布方法、その装置およびそのプログラム
US8809075B2 (en) * 2009-06-15 2014-08-19 Musashi Engineering, Inc. Method for applying liquid material utilizing capillary phenomenon

Also Published As

Publication number Publication date
HK1189193A1 (zh) 2014-05-30
EP2666545B1 (en) 2019-05-15
KR101901217B1 (ko) 2018-09-21
EP2666545A4 (en) 2016-03-02
TW201240739A (en) 2012-10-16
JP5779353B2 (ja) 2015-09-16
WO2012099147A1 (ja) 2012-07-26
CN103391820B (zh) 2016-04-13
JP2012148235A (ja) 2012-08-09
CN103391820A (zh) 2013-11-13
US10086573B2 (en) 2018-10-02
KR20140003542A (ko) 2014-01-09
EP2666545A1 (en) 2013-11-27
US20130313745A1 (en) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI537061B (zh) A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program
TWI497613B (zh) A coating method for a liquid material, a coating apparatus, and a memory medium having a memory program
JP5280702B2 (ja) 液体材料の塗布方法、その装置およびそのプログラム
KR101677487B1 (ko) 액체 재료의 도포 방법, 그 장치 및 그 프로그램이 기억된 기억 매체
TWI433242B (zh) 液體材料之填充方法、裝置及程式之媒體
JP4871093B2 (ja) 液体材料の充填方法、装置およびプログラム
JP4868515B2 (ja) 液体材料の充填方法、装置およびプログラム