TWI629109B - 黏液塗佈裝置與方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種黏液塗佈裝置與方法。黏液塗佈裝 置包括儲存部、霧劑產生單元、腔室、霧劑噴嘴、供給管、供給泵以及控制部。儲存部儲存黏性液體；霧劑產生單元將接收自儲存部的黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑；腔室接收並儲存在霧劑產生單元中生成的霧劑；霧劑噴嘴自腔室接收霧劑並進行噴射；供給管將腔室與霧劑噴嘴連接；供給泵通過供給管而自腔室向霧劑噴嘴傳遞的霧劑施加壓力；控制部控制霧劑產生單元與供給泵的作動。

Description

黏液塗佈裝置與方法
本發明是有關於一種黏液塗佈裝置與方法，更詳細而言，是有關於一種將黏性液體按照準確的容量塗佈至如半導體零件的材料的準確的區域的黏液塗佈裝置與方法。
塗佈如矽、環氧樹脂的黏性液體的裝置廣泛用於各種產業領域。尤其是在半導體領域中不僅有將合成樹脂塗佈至基板或半導體晶片的製程，而且還有將銀膏(silver paste)或焊料膏(solder paste)塗佈至基板或半導體的各種製程。
先前，於半導體製程中廣泛使用分配器，所述分配器使用螺旋泵、線性泵、壓電泵等泵來塗佈黏性液體。如上所述的先前的分配器使用以液流(stream)形態噴出黏性液體、或以較小的液滴(droplet)形態連續地噴出黏性液體而進行塗佈的方法。
如上所述的先前的塗佈方法或塗佈裝置於精細地調整所塗佈的黏性液體的容量方面存在限制。一般而言，廣泛使用的壓電泵的最小液滴的大小通常為數百μm以上。因此，存在於以數μm至數十μm的線寬塗佈黏性液體的製程、或於須非常精細地調整黏性液體的塗佈容量而進行塗佈的製程中難以使用先前的塗佈 裝置的問題點。
還存在為了精細地調整黏性液體的塗佈容量而使用噴霧噴射方法的情形。噴霧噴射方法具有易於精細地調整塗佈容量的優點，但該方法因於較廣的區域擴散並噴射的特徵而具有難以用於較窄的區域塗佈黏性液體、或以非常纖細的線的形態塗佈黏性液體的製程的問題點。
相較於之前，如今的如半導體晶片或半導體封裝體的半導體零件正逐漸開發更薄且更小的製品，故而如上所述，需要一種可精密地調整黏性液體的塗佈量而塗佈至較小的製品，並且亦可精細地調整塗佈區域的線的厚度或面積的塗佈黏性液體的裝置與方法。
本發明是為了解決如上所述的問題點而提出者，其目的在於提供一種可準確地調整黏性液體的塗佈容量，可精細地調整塗佈區域的線的厚度所覆蓋的面積的黏液塗佈裝置與方法。
用以解決如上所述的目的的本發明的黏液塗佈裝置，包括：儲存部，儲存黏性液體；霧劑產生單元，將接收自所述儲存部中的所述黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑；腔室，接收並儲存於所述霧劑產生單元中生成的所述霧劑；霧劑噴嘴，自所述腔室接收所述霧劑並進行噴射；供給管，將所述腔室與霧劑噴嘴 連接；供給泵，通過所述供給管而自所述腔室向所述霧劑噴嘴傳遞的所述霧劑施加壓力；及控制部，控制所述霧劑產生單元與所述供給泵的作動。
又，本發明的黏液塗佈方法，包括：a將黏性液體儲存於儲存部的步驟；b利用霧劑產生單元而將儲存於所述儲存部的黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑的步驟；c將於所述b步驟中產生的霧劑傳遞至腔室的步驟；及d藉由霧劑噴嘴而噴射儲存於所述腔室的霧劑的步驟。
本發明的提供一種具有如下效果的黏液塗佈裝置與方法：可準確地調整黏性液體的塗佈量，可精細地調整黏性液體的塗佈區域。
10‧‧‧儲存部
11‧‧‧傳遞泵
12‧‧‧傳遞閥
13‧‧‧傳遞管
21、22‧‧‧霧劑產生單元
30‧‧‧腔室
31‧‧‧供給泵
32‧‧‧供給閥
33‧‧‧供給管
40‧‧‧循環管
41‧‧‧循環閥
50‧‧‧霧劑噴嘴
61‧‧‧空壓噴嘴
62‧‧‧空壓泵
63‧‧‧空壓管
64‧‧‧空壓閥
70‧‧‧控制部
221‧‧‧噴霧泵
222‧‧‧噴霧噴嘴
223‧‧‧噴霧管
S‧‧‧材料
圖1是本發明的一實施例的黏液塗佈裝置的示意圖。
圖2是本發明的另一實施例的黏液塗佈裝置的示意圖。
以下，參照本發明的黏液塗佈裝置的圖面而詳細地進行說明。
圖1是本發明的一實施例的黏液塗佈裝置的示意圖。
參照圖1，本實施例的黏液塗佈裝置包括儲存部10、霧劑產生單元21、腔室30、霧劑噴嘴50、供給管33、供給泵31及 控制部70。
於儲存部10儲存欲塗佈至材料S的黏性液體。於本實施例中所使用的黏性液體可為塗佈至半導體晶片的電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)塗佈用銀膏(Silver Paste)，或用以將半導體晶片焊接至基板的焊料膏(Solder paste)等。
霧劑產生單元21將於儲存部10中接收的黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑。於本實施例的情形中，如圖1所示，霧劑產生單元21設置於儲存部10的內部。於本實施例中，使用具備超音波振動板的霧劑產生單元21。藉由超音波振動板對儲存部10的內部的黏性液體施加振動而使黏性液體霧化，從而產生數μm左右或小於其大小的粒子狀態的霧劑。
藉由霧劑產生單元21而生成的霧劑向連接於儲存部10的腔室30傳遞。從儲存部10向腔室30傳遞的霧劑儲存於腔室30。儲存部10與腔室30藉由傳遞管13連接。於傳遞管13設置傳遞閥12而開閉傳遞管13或調整流量。於儲存部10設置傳遞泵11而調整儲存部10的壓力，藉此向腔室30傳遞霧劑。
藉由控制部70而分別調整霧劑產生單元21、傳遞泵11及傳遞閥12的作動。
於腔室30連接有供給管33，於供給管33設置有霧劑噴嘴50。即，供給管33將腔室30與霧劑噴嘴50連接。儲存於腔室30的霧劑藉由供給管33傳遞至霧劑噴嘴50而進行噴射。可藉由使霧劑噴嘴50相對於半導體晶片或封裝體而定位，從而實現將黏 性液體塗佈至所期望的位置。
於腔室30設置供給泵31而調整腔室30的壓力。於供給管33設置供給閥32而開閉供給管33。供給管33使供給泵31與供給閥32作動。控制部70可藉由利用供給泵31對腔室30施加壓力，並調整供給閥32的作動，從而調整藉由霧劑噴嘴50而噴射的霧劑的量。
於腔室30與儲存部10之間設置循環管40。儲存於腔室30的霧劑可藉由循環管40傳遞至霧劑產生單元21。於循環管40設置循環閥41。藉由控制部70調整循環閥41的作動。儲存於腔室30的霧劑可根據因供給泵31而增加的腔室30的壓力、及循環閥41與供給閥32的開閉操作而藉由循環管40傳遞至儲存部10，從而進行循環。於藉由霧劑產生單元21而生成並傳遞至腔室30的霧劑中的未藉由霧劑噴嘴50噴射的霧劑藉由循環管40傳遞至儲存部10，從而再次使用。
參照圖1，於霧劑噴嘴50設置空壓噴嘴61。於本實施例的情形，空壓噴嘴61以傾斜於霧劑噴嘴50的延長方向的方向而形成。亦可視情形而使用以包覆霧劑噴嘴50的外徑的方式形成的空壓噴嘴。於空壓噴嘴61連接有空壓管63。於空壓管63連接空壓泵62而對空壓噴嘴61供給壓縮空氣。於空壓管63設置開閉空壓管63的空壓閥64。藉由控制部70調整空壓泵62與空壓閥64的作動。於本實施例的黏液塗佈裝置中，兩組的空壓噴嘴61、空壓管63、空壓閥64於霧劑噴嘴50的兩側各具備一組。
由空壓噴嘴61噴射的壓縮空氣發揮誘導霧劑藉由霧劑噴嘴50而噴射，或導引所述霧劑的方向的作用。於兩個空壓閥64全部關閉的情形時，於霧劑噴嘴50中的霧劑沿垂直方向被噴射。於兩個空壓閥64中僅開放其中一個的情形時，於霧劑噴嘴50中的霧劑向沿側方向傾斜的方向被噴射。於兩個空壓閥64全部開放的情形時，於霧劑噴嘴50中的霧劑的噴射面積擴大而被噴射。
以上，列舉較佳的一實施例而對本發明的黏液塗佈裝置進行了說明，但本發明的範圍並不限定於上述所說明及圖示的形態。
例如，於上述中，列舉並說明了具備傳遞泵11、供給泵31、傳遞閥12、供給閥32及循環閥41的情形，但亦可視情形而僅具備該些部件中的一部分的架構，還可添加具備格外的閥與泵的構成。例如，於無傳遞泵11的情形時，亦可藉由於儲存部10中產生霧劑的壓力而自然地使霧劑向腔室30傳遞。
又，於上述中，列舉並說明了具備循環管40的情形，但亦可視情形為不具備循環管40的實施例的架構。於無循環管40的情形時，腔室30內部的霧劑全部用掉而不進行循環，或向外部排出。
又，於上述中，列舉了具備空壓噴嘴61、空壓泵62、空壓管63及空壓閥64的情形，但亦可視情形為不具備其等的實施例的構成。
又，於上述中，以霧劑產生單元21設置於儲存部10進 行了說明，但可視情形將霧劑產生單元21設置於儲存部10與腔室30之間。即，能夠以如下方式構成：將儲存於儲存部10的黏性液體傳遞並接收於霧劑產生單元21而產生霧劑，從而將該霧劑傳遞至腔室30。
接著，參照圖2而對本發明的另一實施例的黏液塗佈裝置進行說明。於圖2所示的實施例的黏液塗佈裝置除霧劑產生單元22的構成以外的剩餘構成均與參照圖1而進行說明的實施例相同。為了便於說明，對於除霧劑產生單元22以外的剩餘構成賦予與圖1相同的構件符號。
本實施例的黏液塗佈裝置具備噴霧形態的霧劑產生單元22。霧劑產生單元22具備噴霧管223與噴霧噴嘴222。噴霧管223設置於儲存部10而供給儲存於儲存部10的黏性液體。噴霧噴嘴222連接於噴霧管223。噴霧噴嘴222連接於噴霧泵221而供給空壓。若供給因噴霧泵221而產生的高壓的空氣，則藉由噴霧管223供給的黏性液體與空氣混合而以霧劑形態噴霧噴射黏性液體。藉由控制部70調整噴霧泵221的作動。
如上所述生成的霧劑狀態的黏性液體與參照上述圖1而進行說明的黏液塗佈裝置相同地經由腔室30而藉由霧劑噴嘴50噴射。儲存於腔室30的霧劑中的一部分藉由循環管40循環至儲存部10。
以下，利用如上所述般構成的黏液塗佈裝置而對本發明的黏液塗佈方法的實施過程進行說明。
首先，利用參照圖1而進行說明的黏液塗佈裝置對黏液塗佈方法的實施過程進行說明。
使將要以霧劑的形態噴射的黏性液體儲存於儲存部10，如(a)步驟。如上所述，可根據銀膏、焊料膏等各種黏性液體的用途而儲存於儲存部10。
接著，利用霧劑產生單元21而將儲存於儲存部10的黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑，如(b)步驟。於本實施例中，如上所述，藉由利用設置於儲存部10的超音波振動板而對黏性液體施加振動的方法產生霧劑。可藉由根據黏性液體的種類而調整振動板的振動頻率的方法而生成各種霧劑。根據生成霧劑的方法，霧劑的粒子大小可小於數μm，故而可精細地調整黏性液體的塗佈容量，還能以極其纖細的線的形態塗佈黏性液體。
將藉由霧劑產生單元21而生成的霧劑傳遞至腔室30，如(c)步驟。利用霧劑噴嘴50噴射儲存於腔室30的霧劑，如(d)步驟。儲存於腔室30的霧劑中的一部分藉由循環管40而向儲存部10的霧劑產生單元21傳遞，從而進行循環，如(e)步驟。
控制部70操作霧劑產生單元21、供給泵31、供給閥32、循環閥41而調整藉由霧劑噴嘴50噴射的霧劑的量、與藉由循環管40而傳遞至儲存部10的霧劑的量。還可使外部空氣藉由供給泵31而流入至腔室30，藉此調整將要藉由霧劑噴嘴50而噴射的霧劑的濃度。
另一方面，如上所述，可藉由設置於霧劑噴嘴50的空 壓噴嘴61噴射壓縮空氣而誘導霧劑的噴射，或導引方向，如(f)步驟。如上所述，藉由空壓噴嘴61而使壓縮空氣向霧劑噴嘴50的周圍噴射，藉此能以不使霧劑擴散而僅噴射至所期望的區域的方式進行調整，從而具有易於調整霧劑的噴射方向的優點。如上所述，可藉由將由空壓噴嘴61噴射的壓縮空氣的方向調整為與霧劑噴嘴的方向不同，從而調整由霧劑噴嘴50噴射的霧劑的噴射方向。如上所述，霧劑的噴射方向可向側方向傾斜，藉此具有於材料S的側面有效地噴射霧劑的優點。又，如上所述，於在霧劑噴嘴50設置多組空壓噴嘴61、空壓管63、空壓閥64的狀態下，可藉由開閉各自的空壓閥64，從而將由霧劑噴嘴50噴射的霧劑的方向或噴射面積調整為各種方向或噴射面積。
又，可藉由將霧劑噴嘴50的內徑調整為較小，從而具有非常精密地調整將要噴射霧劑的區域的黏性液體的塗佈量優點。又，還具有可實現作為先前的塗佈黏性液體的方法而無法以數μm程度的線寬塗佈黏性液體的優點。作為先前的噴霧噴射方法，塗佈量的精細調整及塗佈區域的精細調整較難，但於本發明的情形，不僅於生成霧劑的同時進行噴射，而且霧劑的生成與噴射於各自不同的位置執行而分離開來，藉此能以於先前無法實現的準確度來塗佈溶液。
另一方面，可不使用振動板而如參照圖2所進行說明的黏液塗佈裝置般，藉由噴霧噴嘴222而將利用噴霧管223而供給的黏性液體與壓縮空氣混合，藉此可利用產生霧劑的霧劑產生單 元22而執行如上所述的(b)步驟。
另一方面，本發明的黏液塗佈方法可根據情況而不實施(f)步驟，亦可不執行使腔室30的霧劑循環的(e)步驟。
即，可根據如上所述的本發明的黏液塗佈裝置的構成而利用各種方法執行本發明的黏液塗佈方法。

Claims (11)

  1. 一種黏液塗佈裝置，包括：儲存部，儲存黏性液體；霧劑產生單元，將接收自所述儲存部的所述黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑；腔室，接收並儲存在所述霧劑產生單元中生成的所述霧劑；霧劑噴嘴，自所述腔室接收所述霧劑並進行噴射；供給管，將所述腔室與所述霧劑噴嘴連接；供給泵，通過所述供給管而自所述腔室向所述霧劑噴嘴傳遞的所述霧劑施加壓力；控制部，控制所述霧劑產生單元與所述供給泵的作動；循環管，將儲存於所述腔室的所述霧劑傳遞至所述霧劑產生單元；以及循環閥，調整所述循環管的流量，且所述控制部控制所述循環閥的作動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的黏液塗佈裝置，其中所述霧劑產生單元具備超音波振動板，所述超音波振動板對儲存於所述儲存部中的所述黏性液體施加振動而產生霧劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的黏液塗佈裝置，其中所述霧劑產生單元具備：噴霧管，供給所述儲存部中的所述黏性液體；以及噴霧噴嘴，向所述噴霧管噴射空壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的黏液塗佈裝置，其更包 括：空壓噴嘴，設置於所述霧劑噴嘴而噴射壓縮空氣；空壓管，連接於所述空壓噴嘴而供給壓縮空氣；空壓泵，向所述空壓管供給所述壓縮空氣；以及空壓閥，開閉所述空壓管，且所述控制部控制所述空壓泵與空壓閥。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的黏液塗佈裝置，其中所述空壓噴嘴以能相對於所述霧劑噴嘴中的所述霧氣噴射的方向而傾斜的方向噴射所述壓縮空氣，以相對於所述霧劑噴嘴的延長方向而傾斜的方向形成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的黏液塗佈裝置，其中所述空壓噴嘴具備多個，所述空壓管具備多個，每個所述空壓噴嘴各連接一個所述空壓管，所述空壓閥具備多個，於多個所述空壓管各設置一個所述空壓閥。
  7. 一種黏液塗佈方法，包括：(a)將黏性液體儲存於儲存部的步驟；(b)利用霧劑產生單元而將儲存於所述儲存部的所述黏性液體轉換成微細粒子狀態的霧劑的步驟；(c)將於所述(b)步驟中產生的所述霧劑傳遞至腔室的步驟； (d)藉由霧劑噴嘴而噴射儲存於所述腔室的所述霧劑的步驟；及(e)將儲存於所述腔室的所述霧劑傳遞至所述霧劑產生單元而使其循環的步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的黏液塗佈方法，其中所述(b)步驟為藉由利用超音波振動板而對儲存於所述儲存部的所述黏性液體施加振動的方法而產生所述霧劑。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的黏液塗佈方法，其中所述(b)步驟為藉由噴霧管而供給所述儲存部的黏性液體，向所述噴霧管噴射空壓而藉由噴霧噴嘴產生所述霧劑。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的黏液塗佈方法，更包括：(f)藉由設置於與所述霧劑噴嘴鄰接的位置的空壓噴嘴而對由所述霧劑噴嘴噴射的所述霧劑噴射壓縮空氣的步驟。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的黏液塗佈方法，其中所述(f)步驟為以相對於所述霧劑噴嘴中噴射所述霧劑的方向而傾斜的方向噴射所述壓縮空氣。
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