WO2000011710A1 - Application d'une couche etanche a bosse pour circuit integre et dispositif a cet effet - Google Patents

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Kouhei Enchi
Hiroyuki Yoshida
Yoshifumi Kitayama
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting a bumped IC and a circuit board pattern by a flip-flop method, and then applying a sealant to the bumped IC.
  • the present invention relates to a method for applying an IC sealant and an apparatus for applying an IC sealant with bumps.
  • FIG. 3 is a perspective view of a device for applying an IC sealant with a bump
  • FIG. 4 is an operation diagram of a dispensing nozzle.
  • Fig. 4 (a) is a flowchart showing the dispensing nozzle dispensing operation
  • Fig. 4 (b) is a timing chart showing the dispensing nozzle dispensing operation.
  • the vertical axis indicates the dispensing nozzle dispensing operation. Set the vertical movement and the dispenser on and off.
  • the horizontal axis is the time axis.
  • the IC sealant application device 30 has a dispenser 31 for applying a sealant, and a nozzle head robot 33 that moves the dispense nozzle 32 vertically and to the nozzle. Move the head in the horizontal X direction , And a Y-axis robot 35 for moving the substrate in the horizontal Y direction.
  • the dispense nozzle 32 When drawing the side and periphery of the IC, as shown in (a) and (b) of Fig. 4, first, the dispense nozzle 32 is set as the distance that the nozzle head does not hit the end face of the IC, and the X-axis robot is used. It is moved in the horizontal direction by the Y-axis robot 34 and the Y-axis robot 35 so as to face the coating position A of the substrate 36. Then, at that location, the dispensing nozzle 32 is moved downward by the nozzle head 33 until the gap H in the vertical direction between the IC and the substrate 36 becomes about 0.2 ⁇ 0.1 mm. Lower in the direction of arrow B with Vi 200mm / s).
  • the dispense After moving a certain distance in such a state of applying the sealant 37, that is, after the horizontal dispensing operation is completed, the dispense is turned off, and at the same time, the dispense nozzle 32 is fixed by the nozzle robot 33. The speed is increasing in the direction of arrow D.
  • the method of applying the IC sealant with a bump and the apparatus for applying the IC sealant with a bump that perform a one-step ascending operation in which the ascending is completed at a constant speed is, in the past, the method of applying the IC sealant with a bump and the apparatus for applying the IC sealant with a bump that perform a one-step ascending operation in which the ascending is completed at a constant speed.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and provides a method of applying an IC sealant with bumps and a bump that can solve the problems caused by stringing and improve productivity when the nozzle head is raised after coating.
  • An object of the present invention is to provide an IC sealant application device. Disclosure of the invention
  • the method of applying the IC encapsulant with bumps according to the present invention is such that the dispense nozzle is first turned off at the first speed, which is a low speed, after the dispensing is turned off and the application is completed. After performing this first step ascending to a certain distance, the second step is then ascended at a second speed higher than the first speed, and the ascending speed is sequentially repeated several times by this method. Is gradually increased.
  • the rising speed of the dispensing nozzle after applying the sealant increases stepwise, and the low speed rise in the initial stage solves the problems caused by stringing seen in the prior art, while the later stage increases the speed.
  • the high speed reduces the time required for the entire ascent process and improves productivity. Can be realized.
  • the rising speed at each stage of the dispensing nozzle is not constant, but can be varied according to the material (mainly viscosity) of the sealant and the coating diameter. It will be possible to select one.
  • the timing for starting the application of the sealant is the same as when the dispense nozzle starts moving, and the timing for raising the dispense nozzle is simultaneously with the end of the application of the sealant.
  • the time for applying the sealant, in which the sealant is reliably filled can be shortened efficiently.
  • this sealant applying apparatus has a dispenser for applying the sealant, moves the dispensing nozzle to a nozzle that moves vertically, and moves the head axis in the horizontal X direction.
  • the robot has an X-axis robot and a Y-axis robot that moves the substrate in the horizontal Y-direction.
  • the nozzle head lifts the dispensing nozzle after the sealant is completely applied, using multiple stages with different speeds. It is characterized in that it is configured to be performed in the following manner.
  • the dispensing nozzle is moved in the X direction by the X-axis robot, and the substrate is moved in the Y direction by the Y-axis robot so that the nozzle head does not hit the end surface of the IC. Then, the dispense nozzle is lowered at a constant speed by the nozzle head to a height at which a predetermined gap distance in the vertical direction between the IC and the substrate is generated. While maintaining a certain distance, the dispensing nozzle is dispensed and moved, the dispense is turned “on”, the sealant is extruded from the dispensing nozzle, and the extruded sealant is applied on the substrate.
  • the dispense is turned off and the dispense nozzle is raised in several stages with different speeds by the nozzle head robot. It has the effect of raising the dispense nozzle at a high speed by increasing the speed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a device for applying an IC sealant with bumps according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are operation diagrams of the dispense nozzle according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is a flowchart showing a dispensing nozzle coating operation, and (b) is a timing chart showing a dispensing nozzle coating operation. Is shown.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a conventional IC sealant applying device with bumps.
  • FIGS. 4A and 4B are operation diagrams of a conventional dispensing nozzle.
  • FIG. 4A is a flowchart showing a dispensing nozzle coating operation
  • FIG. 4B is a timing chart showing a dispensing nozzle coating operation.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a device for applying an IC sealant with bumps
  • FIG. 2 shows an operation diagram of a dispense nozzle.
  • 2 (a) is a flowchart showing the dispensing nozzle coating operation
  • FIG. 2 (b) is a timing chart showing the dispensing nozzle coating operation.
  • the vertical axis represents the dispense nozzle.
  • the robot 13 and the head axis are set in the horizontal X direction. It has an X-axis robot 14 for moving the substrate 1 and a Y-axis port robot 15 for moving the substrate 1 in the horizontal Y direction. Further, the nozzle head 13 is configured to raise the dispense nozzle 12 after completion of the application of the sealant in a plurality of stages at different speeds.
  • reference numeral 1 denotes a substrate on which a bumped IC is flipped
  • 16 denotes a frame of an IC encapsulant applying device with bumps 10
  • 17 denotes a loader magazine elevating unit
  • 18 denotes a substrate drawing unit
  • 1 denotes a substrate loading unit.
  • Reference numeral 9 denotes a mouthpiece section
  • reference numeral 20 denotes a coating stage
  • reference numeral 21 denotes a camera for recognizing an IC and a substrate mark
  • reference numeral 22 denotes a TV monitor
  • reference numeral 23 denotes a coating nozzle cleaning unit
  • reference numeral 24 denotes a substrate extrusion unit. .
  • the dispense nozzle 12 and the nozzle to the nozzle are connected.
  • the horizontal distance between the X-axis robot 14 and the Y-axis robot 15 And apply it to the coating position A on the substrate 1.
  • V D 2 Omm / s
  • the dispensing nozzle 12 when the dispense nozzle 12 rises after the sealant 2 has been applied, the dispensing nozzle 12 is first raised at a low speed in the first step, whereby the sealant 2 generates stringing. Without breaking In addition to solving the problems caused by stringing, the rise of the dispensing nozzle 12 at the second stage at a high speed can be performed in a short time, and the productivity can be improved. You can do it.
  • the force s shown as is not limited to this constant speed, but can be varied according to the material and application diameter of the sealant.
  • the expression “dispense” “ON” is used, which means that the application of the sealant is started, and the expression “OFF” means that the application of the sealant is completed. I do.
  • the dispensing nozzle rises after the sealant is applied, by having a plurality of steps of rising operations having different speeds, it is possible to solve the problems caused by stringing, The advantageous effect that the improvement of the performance can be realized is obtained.

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Description

明 細 書 バンプ付き I C封止剤塗布方法及びバンプ付き I C封止剤塗布装置 技術分野
本発明は、 バンプ付き I Cと回路基板のパターンとをフリ ップェ 法により接続した後、 封止剤を塗布するのに利用されるバンプ付き
I C封止剤塗布方法およびバンプ付き I C封止剤塗布装置に関する ものである。 背景技術
以下、 従来のバンプ付き I C封止剤塗布方法およびバンプ付き I C封止剤塗布装置を、 図 3、 図 4を用いて説明する。 ここで、 図 3 はバンプ付き I C封止剤塗布装置の斜視図、 図 4はデイスペンスノ ズルの動作図を示す。 そして図 4の （a ) はデイスペンスノズルの 塗布動作を示すフロー図、 図 4の （ b ) はデイスペンスノズルの塗 布動作を示すタイ ミングチャート図で、 縦軸に、 デイスペンスノズ ルの垂直方向の移動とデイスペンザの 「オン」 、 「オフ」 とをおき
、 横軸に時間軸をおいている。
従来のバンプ付き I Cチップの封止剤塗布方法として、 バンプ付 き I Cと回路基板のパターンとをフ リ ップ工法により接続した後、 封止する工程において、 図 3に示すように、 バンプ付き I C封止剤 塗布装置 3 0は、 封止剤を塗布するためのディスペンザ 3 1を有し 、 そして、 そのディスペンスノズル 3 2を垂直方向に移動するノズ ルへッ ドロボッ ト 3 3と、 そのへッ ドを水平の X方向に移動させる ための X軸ロボッ ト 34及び基板を水平の Y方向に移動させる Y軸 ロボッ ト 35を有している。
I Cの側辺および周辺を線引きする際に、 図 4の （a) 、 (b) に示すように、 まずディスペンスノズル 32を、 そのノズルヘッ ド が I Cの端面に当たらない距離として、 X軸ロボッ ト 34及び Y軸 ロボッ ト 35により水平方向に移動させ、 基板 36の塗布位置 Aに 対向させる。 次いでその場所で、 I Cと基板 36との垂直方向での 隙間距離 Hが 0. 2 ± 0. 1 mm程度になる高さまで、 デイスペン スノズル 32を、 ノズルへッ ドロボッ ト 33により一定の下降速度 (Vi二 200mm/s) で矢印 Bの方向に下降させる。
そして下降完了後に、 I Cの側面と一定の距離 （水平方向） を保 持しながら、 デイスペンスノズル 32を矢印 Cの方向に塗布移動 （ VD= 20 mm/s ) し始めると同時に、 デイスペンスを 「オン」 し （夕イ ミングは土の変動有り） 、 これによりデイスペンスノズル 32に封止剤 37を押し出す力 Pを作用させて、 押し出される封止 剤 37を基板 36上に塗布させる。 このような封止剤 37の塗布状 態で一定距離を移動した後に、 すなわち水平塗布動作完了後にディ スペンスを 「オフ」 し、 これと同時にデイスペンスノズル 32を、 ノズルへッ ドロボッ ト 33により一定速度で矢印 Dの方向に上昇さ せている。
すなわち従来では、 一定速度で上昇完了する 1段上昇動作を行う バンプ付き I C封止剤塗布方法及びバンプ付き I C封止剤塗布装置 であった。
しかしながら、 このような従来利用されている 1段上昇動作では 、 30ポアズ以上の粘度 （中〜高粘度） の封止剤 37を塗布した後 、 デイスペンス 「オフ」 （タイ ミングは土の変動有り） と同時に、 一定速度 （通常 2 0 0 m m/ S程度の高速度で） でデイスペンスノ ズル 3 2が上昇するため、 封止剤 3 7の糸引き 3 7 aが発生し、 本 来の機能では、 その場所に封止剤 3 7が存在してはならない箇所 （ たとえば I Cの上面を汚したり、 基板 3 6上の汚れてはならないパ 夕一ン上を汚したりする。 ） に封止剤 3 7が落ち込み、 その I C基 板の機能および外観を損なうことが、 発生する。 また、 上昇速度を 5〜 1 0 m m/ S程度の低速度にすると、 上昇時間が 3秒以上もか かり、 生産性に欠ける欠点が有る。
本発明は上記課題を解決するもので、 塗布後のノズルヘッ ド上昇 時において、 糸引きによる不具合を解決するとともに、 生産性向上 を実現することができるバンプ付き I C封止剤塗布方法およびバン ブ付き I C封止剤塗布装置を提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するために本発明のバンプ付き I C封止剤塗布方 法は、 デイスペンスを 「オフ」 とし塗布終了後、 デイスペンスノズ ルを低速度である第 1の速度でまず第 1段上昇させ、 この第 1段上 昇を或る距離まで行った後、 次に第 1の速度よりも高速度である第 2の速度で第 2段上昇させ、 順次この方法で複数回にわたり上昇速 度を段階的に増加させる構成としている。
この構成によって、 封止剤を塗布した後のディスペンスノズルの 上昇速度は段階的に増加し、 初期段階の低速度上昇により従来技術 にみられる糸引きによる不具合が解決されるとともに、 後の段階の 高速度により上昇工程全体の所要時間が短縮でき生産性の向上も実 現できることになる。
またディスペンスノズルの各段階での上昇速度は一定ではなく、 封止剤の材質 （主として粘度） や塗布径によって可変させることも でき、 封止剤の粘度や塗布量に応じて最適の上昇速度を選定するこ とが可能となる。
また封止剤の塗布開始のタイ ミングはディスペンスノズルが移動 開始した時と同時とし、 デイスペンスノズルを上昇させるタイ ミン グは封止剤の塗布終了の時と同時であることを特徴とすることによ つて、 封止剤の充填が確実に行われまた封止剤塗布時間も効率的に 短縮できる。
さらに本発明は上記のバンプ付き I C封止剤塗布方法を実施でき る I C封止剤塗布装置につても開示するものである。 すなわちこの 封止剤塗布装置は、 封止剤を塗布するためのディスペンザを有し、 そのディスペンスノズルを垂直方向に移動させるノズルへヅ ドロボ ッ トと、 そのヘッ ド軸を水平の X方向に移動させる X軸ロボッ ト及 び基板を水平の Y方向に移動させる Y軸ロボッ トを有し、 ノズルへ ッ ドロボッ トは、 封止剤を塗布完了後のディスペンスノズルの上昇 を、 速度の異なる複数段で行うように構成したことを特徴とするも のである。
そのノズルヘッ ドが I Cの端面に当たらない距離として、 デイス ペンスノズルを X軸ロボッ トにより X方向に移動させ、 基板を Y軸 ロボッ トにより Y方向に移動させて、 ノズルへヅ ドを基板の塗布位 置に対向させ、 次いで、 I Cと基板との垂直方向での所定の隙間距 離が生じる高さまで、 デイスペンスノズルを、 ノズルヘッ ドロボッ トにより一定速度で下降させ、 そして下降完了後に、 I Cの側面と 一定の距離を保持しながら、 ディスペンスノズルを塗布移動させ、 デイスペンスを 「オン」 してディスペンスノズルから封止剤を押し 出し、 この押し出される封止剤を基板上に塗布させ、 この封止剤塗 布が作完了後にデイスペンスを 「オフ」 し、 デイスペンスノズルを 、 ノズルヘッ ドロボッ トにより速度の異なる複数段に分けて上昇さ せ、 その前段の低速度上昇によって封止剤を破断し、 後段の高速度 上昇によってディスペンスノズルを高速度で上昇させるという作用 を有する。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施形態 1におけるバンプ付き I C封止剤塗布装 置を示す斜視図を示す。
図 2は本発明の実施形態 1によるディスペンスノズルの動作図で あって、 （ a ) はデイスペンスノズルの塗布動作を示すフロー図、 ( b ) はデイスペンスノズルの塗布動作を示すタイ ミングチャート 図を示す。
図 3は従来例におけるバンプ付き I C封止剤塗布装置を示す斜視 図を示す。
図 4は従来例によるデイスペンスノズルの動作図であって、 （ a ) はデイスペンスノズルの塗布動作を示すフロー図、 （b ) はディ スペンスノズルの塗布動作を示すタイ ミングチャート図を示す。
(実施の形態 1 )
以下、 本発明の実施の形態 1であるバンプ付き I C封止剤塗布方 法及びバンプ付き I C封止剤塗布装置を、 図 1、 図 2を用いて説明 する。 ここで、 図 1はバンプ付き I C封止剤塗布装置の斜視図を示 し、 図 2はデイスペンスノズルの動作図を示す。 そして図 2の （ a ) はデイスペンスノズルの塗布動作を示すフロ一図、 図 2の （ b ) はディスぺンスノズルの塗布動作を示すタイ ミングチヤ一ト図で、 縦軸に、 デイスペンスノズルの垂直方向移動ス トロークとディスぺ ンサの 「オン」 、 「オフ」 状態とをおき、 横軸に時間軸をおいてい 図 1に示すように、 バンプ付き I C封止剤塗布装置 1 0は、 封止 剤を塗布するためのディスペンザ 1 1を有し、 そして、 そのディス ペンスノズル （供給ノズル） 1 2を垂直方向に移動するノズルへヅ ドロボッ ト 1 3と、 そのへッ ド軸を水平の X方向に移動させるため の X軸ロボッ ト 1 4及び基板 1を水平の Y方向に移動させる Y軸口 ボッ ト 1 5を有している。 さらに前記ノズルへッ ドロボヅ ト 1 3は 、 封止剤を塗布完了後のデイスペンスノズル 1 2の上昇を、 速度の 異なる複数段で行うように構成している。
なお図 1において、 1はバンプ付き I Cをフリ ヅプした基板、 1 6はバンプ付き I C封止剤塗布装置 1 0のフレーム、 1 7はローダ マガジン昇降部、 1 8は基板引き込みユニッ ト、 1 9は口一ダレー ル部、 2 0は塗布ステージ、 2 1は I Cおよび基板マーク認識カメ ラ、 2 2は T Vモニタ、 2 3は塗布ノズルクリーニングユニッ ト、 2 4は基板押し出しュニッ トをそれぞれ示す。
上記の実施の形態 1において、 I Cの側辺および周辺を線引きす る際に、 図 2の （ a ) 、 ( b ) に示すように、 まずディスペンスノ ズル 1 2を、 そのノズルへヅ ドが I Cの端面に当たらない距離とし て、 X軸ロボッ ト 1 4及び Y軸ロボッ ト 1 5により水平方向に相対 的に移動させ、 基板 1の塗布位置 Aに対向させる。 次いでその場所 で、 I Cと基板 1 との垂直方向での隙間距離 Hが 0. 2 ± 0. l m m程度になる高さまで、 デイスペンスノズル 1 2を、 ノズルへヅ ド ロボッ ト 1 3により一定の下降速度 （ V i = 2 0 0 mm/ s ) で矢 印 Bの方向に下降させる。
そして下降完了後に、 I Cの側面と一定の水平距離を保持しなが ら、 デイスペンスノズル 1 2を矢印 Cの方向に塗布移動 （VD= 2 Omm/s ) し始めると同時に、 デイスペンスを 「オン」 し （タイ ミングは土の変動有り） 、 これによりデイスペンスノズル 1 2に封 止剤 2を押し出す力 Pを作用させて、 押し出される封止剤 2を基板 1上に塗布させる。 このような封止剤 2の塗布状態で一定距離を移 動した後に、 すなわち水平塗布動作完了後にデイスペンスを 「オフ 」 し、 これと同時にデイスペンスノズル 1 2を、 ノズルヘッ ドロボ ヅ ト 1 3により上昇させる。
その際に上昇は、 速度の異なる複数段で行われる。 すなわち、 水 平塗布動作完了後でデイスペンス 「オフ」 と同時に、 デイスペンス ノズル 1 2を一定の低速度 （ 2ニ 5111111/ 3程度） で第 1段上昇 E (タイ ミングは、 土の変動有り） させ、 この第 1段上昇 Eを或る 距離 （隙間距離 Hが 3 mm程度） まで行った後 （第 1段上昇完了後 ) 、 一定の高速度 （V3= 2 0 O mm/s ) で第 2段上昇 Fさせる 。 これにより、 糸引きが生じることなく、 基板 1上に封止剤 3を塗 布できる。
このように、 封止剤 2を塗布した後のディスペンスノズル 1 2の 上昇時において、 まずディスペンスノズル 1 2を低速度で第 1段上 昇させることによって、 封止剤 2は糸引きが発生すことなく破断で きて、 糸引きによる不具合を解決するとともに、 その後にディスぺ ンスノズル 1 2を高速度で第 2段上昇させることによって、 上昇は 短時間で行うことができて、 生産性向上を実現することができるも のである。
なお、 以上の実施の形態 1ではディスペンスノズル 1 2の上昇速 度は低速度においても高速度においてもそれぞれ一定の速度 （ V 2 二 5 m m / s程度、 V 3 = 2 0 0 m m / s ) として示した力 s、 この 一定速度に限定されるものではなく、 封止剤の材質や塗布径に応じ て可変することも可能である。
なお、 以上の説明でデイスペンス 「オン」 という表現を使用した が、 これは封止剤の塗布開始ということを意味し、 またディスペン ス 「オフ」 という表現は封止剤の塗布終了ということを意味する。 以上のように本発明によれば、 封止剤を塗布した後のディスペン スノズルの上昇時において、 速度の異なる複数段の上昇動作を有す ることで、 糸引きによる不具合を解決できるとともに、 生産性向上 を実現することができるという有利な効果が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. デイスペンザ （ 1 1 ) のデイスペンスノズル （ 1 2 ) を、 I Cと基板 （ 1 ) との隙間距離を所定高さ Hとするまで下降し、 次い でデイスペンスノズル （ 1 2 ) を、 I Cの側面と一定の水平距離を 保持し、 デイスペンスノズル （ 1 2 ) から封止剤 （ 2 ) を出して I Cの側辺および周辺に線引きして塗布しながら所定距離を移動し、 塗布終了後、 デイスペンスノズル （ 1 2 ) を第 1の速度で第 1段上 昇させ、 この第 1段上昇を或る距離まで行った後、 第 1の速度より も大きい第 2の速度で第 2段上昇させ、 順次この方法で複数回にわ たり上昇速度を段階的に増加させることを特徴とするバンプ付き I C封止剤塗布方法。
2. デイスペンスノズル （ 1 2 ) を低速度で第 1段上昇させ、 こ の第 1段上昇をある距離まで行った後、 高速度で第 2段上昇させる ことを特徴とする請求項 1に記載のバンプ付封止剤塗布方法。
3. デイスペンスノズル （ 1 2 ) 上昇時の各速度は封止剤 （ 2 ) の材質や塗布径に応じて可変することを特徴とする請求項 1に記載 のバンプ付封止剤塗布方法。
4. 封止剤の塗布開始のタイ ミングは、 デイスペンスノズル （ 1 2 ) を、 I Cの側面と一定の水平距離を保持しながら移動開始する 時と同時であることを特徴とする請求項 1に記載のバンプ付封止剤 塗布方法。
5. ディスペンスノズル （ 1 2 ) 上昇のタイ ミングは、 封止剤の 塗布終了の時と同時であることを特徴とする請求項 1に記載のバン ブ付封止剤塗布方法。
6. バンプ付き I Cと回路基板 （ 1 ) のパターンとを接続した後 、 封止剤 （ 2 ) を塗布するバンプ付き I C封止剤塗布装置 （ 1 0 ) であって、 封止剤 （ 2 ) を塗布するためのディスペンザ （ 1 1 ) を 有し、 そのディスペンスノズル （ 1 2 ) を垂直方向に移動するノズ ルヘッ ドロボッ ト （ 1 3 ) と、 そのヘッ ド軸を水平の X方向に移動 させる X軸ロボッ ト （ 1 4) 、 及び基板を水平の Y方向に移動させ る Y軸ロボッ ト （ 1 5 ) を有し、 前記ノズルへッ ドロボッ ト （ 1 3 ) は、 封止剤 （ 2 ) を塗布完了後のディスペンスノズル （ 1 2 ) の 上昇を、 速度の異なる複数段で行うように構成したことを特徴とす るバンプ付き I C封止剤塗布装置。
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