JP2578018B2 - 合成樹脂液の塗布方法、および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体チップがボンディングされているボ
ンディング箇所を封止する為の合成樹脂液を塗布する方
法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、TABテープのリード或いはガラス基板の電極等
に半導体チップをボンディングすることは広く実用に供
されていると共に、このボンディング箇所にエポキシ樹
脂やシリコーン樹脂等を塗布して封止することも広く実
用に供されている。

すなわち、第４図において、かかる塗布装置の一例が
示されているが、この装置は、機台１に固定されている
XYテーブル２に装着されたブラケット３と、このブラケ
ット３の右側部に装着されている縦ガイド４で案内され
てブラケット３の上端に装着されているシリンダー５を
介して上下動し得るように装着されたホルダー６と、ホ
ルダー６に装着されたシリンジ７及びシリンジ７に装着
されたニードルノズル８とを備えている。なお、下方の
把持機構15により、TABテープ９の幅方向両端が把持さ
れていると共に、TABテープ９にボンディングされてい
る半導体チップ10が、支持機構16により支持されてい
る。

その為、管路5bより圧空を供給してシリンダー５のピ
ストンロッド5aを突出させてニードルノズル８を上方か
ら下方のボンディング箇所（TABテープ９に半導体チッ
プ10がボンディングされている箇所）に接近させること
ができると共に所定に接近させた状態において、封止用
の合成樹脂液が収容されているシリンジ７中に管路11よ
り圧空を供給してニードルノズル８から、かかる合成樹
脂液を吐出させて塗布することができるが、その際、XY
テーブル２の駆動制御によりニードルノズル８を、ボン
ディング箇所の外方位置から次第にその内方位置に向う
渦巻き状の軌跡を描くように前後左右方向に所定に移動
させながら合成樹脂液を吐出させて塗布していた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このように、ニードルノズル８を介して渦
巻き状に塗布すると、合成樹脂液の高粘度性（例えば、
20〜50ポイズ）に因して、迅速塗布が困難であって塗布
時間が長くなると共に塗布された合成樹脂液が拡散され
ない、すなわち、平面状に拡がらないので、渦巻き状に
盛り上がったままの状態で固化され、従って、樹脂封止
表面が凹凸面になって商品価値が著しく低下してしまう
という欠点を有していた。

本発明は、かかる欠点に鑑み、それらを解消すべく鋭
意検討の結果、ニードルノズルによる線状塗布と、同ノ
ズルから吐出される合成樹脂液を均す面塗布治具による
面状塗布との組み合わせにより、高粘度性の封止用合成
樹脂液を迅速に塗布し得ると共に商品価値の高い平坦な
樹脂封止表面が得られることを見い出したものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明に係る合成樹脂液の塗布方法は、半
導体チップがボンディングされているボンディング箇所
を封止する為の合成樹脂液を吐出するニードルノズルを
備えたシリンジを移動制御して前記ボンディング箇所を
囲むように前記合成樹脂液をループ状に線状塗布した
後、前記線状塗布により画された領域内を、前記ニード
ルノズルから吐出されて前記領域内に塗布される前記合
成樹脂液を均す面塗布治具により面状塗布することを特
徴とするものである。

また、本発明に係る合成樹脂液の塗布装置は、半導体
チップがボンディングされているボンディング箇所を封
止する為の合成樹脂液を吐出するニードルノズルを備え
たシリンジを、前後左右及び上下方向に移動し得るよう
に装着した合成樹脂液の塗布装置において、前記ニード
ルノズルから吐出されて前記ボンディング箇所に塗布さ
れる前記合成樹脂液を均す面塗布治具を装着したことを
特徴とするものである。なお、面塗布治具は、シリンジ
の上下動と一緒に移動させ得ると共に単独に上下動させ
得るようにニードルノズルに嵌着するのが好ましい。

［作用］ 第１図において、下方のTABテープ９に半導体チップ1
0がボンディングされている箇所（ボンディング箇所）
の上方に、ニードルノズル８を備えたシリンジ７が移動
されて来た姿が示されているが、続いて、シリンダー５
を介してホルダー６が下方に移動され、ニードルノズル
８がボンディング箇所に接近されると（第２図参照）、
管路11からシリンジ７に圧空が供給されてシリンジ７中
の封止用合成樹脂液がニードルノズル８から吐出され
る。すると、XYテーブル２が駆動制御され、従って、ニ
ードルノズル８が、前後左右方向に所定に移動されてボ
ンディング箇所を囲むように合成樹脂液をループ状に線
状塗布する。

そして、この線状塗布を終えると、ホルダー６に装着
されているシリンダー12を介して、ニードルノズル８に
嵌着されている面塗布治具13が下方へ移動されると共に
管路11から再びシリンジ７に圧空が供給されてシリンジ
７中の合成樹脂液がニードルノズル８から吐出される
（第３図参照）。すると、XYテーブル２が再び駆動制御
され、従って、前記線状塗布により画された領域内を、
ニードルノズル８から吐出されて前記領域内に塗布され
る合成樹脂液を面塗布治具13で均し（平坦化し）て面状
塗布する。

このように、線状塗布に続いて面状塗布するので、高
粘度性の封止用合成樹脂液を迅速に塗布することができ
ると共に商品価値の高い平坦な樹脂封止表面が得られ
る。

［実施例］ 以下、本発明に係る実施例について述べると、第１図
において、機台１上に固定されているXYテーブル２にブ
ラケット３が装着されていると共に、このブラケット３
の上端にシリンダー５が装着されている。なお、シリン
ダー５のピストンロッド5aの下端は、ホルダー６に螺結
されている。その為、シリンダー５のピストンロッド5a
を出没させることによりホルダー６を水平に上下動させ
得るが、その際、ホルダー６はブラケット３の右側部に
装着されている縦ガイド４で案内されて移動する。

加えて、シリンジ７及びシリンダー12が、ホルダー６
に装着されていると共にシリンジ７の底にニードルノズ
ル８が螺着されている。その為、シリンジ７の上端に装
着の蓋に開口されている管路11から圧空を供給すること
により、シリンジ７に収容されている封止用の合成樹脂
液（例えば、エポキシ樹脂液等）をニードルノズル８か
ら吐出することができる。

ニードルノズル８は、その外周面を弗素樹脂やセラミ
ック等の樹脂付着防止材で被覆するのが好ましいが、こ
のノズル８に、円形、矩形又は正方形等の面塗布治具13
が摺動し得るように嵌着されている。なお、面塗布治具
13は、一端がシリンダー12のピストンロッド12aと螺結
されているアーム14の他端に固着されている。

従って、シリンダー12のピストンロッド12aを出没さ
せることにより、面塗布治具13を単独に上下動させるこ
とができる。なお、面塗布治具13が円形の場合には、そ
の外径をＤ、ニードルノズル８の外径をｄとすると、Ｄ
≧（1.5〜10）ｄの関係に設けるのが好ましい。

而して、この塗布装置によると、次のような工程を経
て、下方のボンディング箇所に合成樹脂液を塗布して樹
脂封止することができる。すなわち、最初に、第１シリ
ンダー５を介してホルダー６が上方に移動されたままの
姿で左側又は右側の退避位置から、下方のTABテープ９
に半導体チップ10がボンディングされている箇所（ボン
ディング箇所）の上方に、ニードルノズル８を備えたシ
リンジ７が移動されて来る。この状態が第１図において
示されているが、かかる移動は、XYテーブル２の駆動制
御により行われる。

続いて、このような姿で待機中に、シリンダー５の管
都5bから圧空が供給されると、ピストンロッド5aが突出
されてホルダー６が下方に移動され、従って、これと一
緒にシリンジ７及びシリンダー12が下方に移動される。
そして、第２図において示されているように、ニードル
ノズル８の下端がボンディング箇所に所定に接近される
と、図示されていない圧空供給源側に接続されている管
路11からシリンジ７中に圧空が供給される。

その際、図示されていないが、管路11に装着されてい
る圧力調節弁や電磁切替弁等が所定に制御される。これ
により、シリンジ７中に所定量が収容されている合成樹
脂液が加圧されてニードルノズル８から吐出される。す
ると、XYテーブル２が駆動制御され、ニードルノズル８
が前後左右方向に所定に移動されてボンディング箇所を
囲むように合成樹脂液をループ状に線状塗布する。

続いて、この線状塗布を終えると、XYテーブル２の駆
動及び管路11からの圧空供給が停止されると共に、シリ
ンダー12の管路12bから圧空が供給される。よって、ピ
ストンロッド12aが突出されて面塗布治具13がアーム14
と一緒に下方に移動される。なお、この移動制御は、面
塗布治具13の下端が、ニードルノズル８の先端と同一レ
ベルに位置されるか若しくはニードルノズル８の先端よ
り下方に0.1〜0.2mm突出せしめる状態に行われる。

そして、面塗布治具13が、第３図において示されてい
るように下方へ移動されると、管路11からシリンジ７中
に圧空が供給されてニードルノズル８から合成樹脂液が
吐出される。すると、XYテーブル２が駆動制御され、ニ
ードルノズル８と一緒に面塗布治具13が前後左右方向に
移動される。その為、ニードルノズル８から吐出されて
ボンディング箇所に塗布される合成樹脂液が面塗布治具
13により均され（平坦化され）、前記線状塗布により画
された領域内が、線状塗布と連なった平面を形成するよ
うに面状塗布される。

このように、線状塗布に続いて面状塗布するので、高
粘度の封止用合成樹脂液を迅速に塗布することができる
と共に商品価値の高い平坦な樹脂封止表面を形成するこ
とができる。

なお、これにより、ボンディング箇所の封止を終える
が、引き続いて、XYテーブル２の駆動及び管路11からの
圧空供給が停止されると共にシリンダー12の管路12cか
ら圧空が供給される。その為、ピストンロッド12aが没
されて面塗布治具13がアーム14と一緒に上方に移動され
て元の位置にリターンされる。また、これと並行してシ
リンダー５の管路5cから圧空が供給され、従って、ピス
トンロッド5aが没されてホルダー６と一緒にシリンジ７
及び第２シリンダー12が上方の元の位置にリターンさ
れ、第１図において示されている姿で待機される。

また、図示されていない圧空供給源側に接続されてい
る管路5b,5c,12b,12cにも、管路11と同様に、圧力調節
弁や電磁切替弁等が所定に装着されていると共に管路12
b,12cは、シリンダー12の上下動を許容するように可撓
性のホースで構成されている。

一方、ボンディング箇所に合成樹脂液が塗布されて封
止されたTABテープ９は、このテープ９の幅方向両端を
把持している把持機構15が、かかる把持を解除すると共
に半導体チップ10を支持している支持機構16が下方へ移
動して、その支持を解除すると、次のボンディング箇所
を、待機中のニードルノズル８の下方に位置させるよう
に移送される。

なお、この移送は、図示されていないテープ供給側の
リールからTABテープ９を送出すると共にテープ巻取側
のリールで巻き取ることにより行われ、封止しようとす
るボンディング箇所が待機中のニードルノズル８の下方
に移送されると、把持機構15がTABテープ９を把持する
と共に支持機構16が上方へ移動して半導体チップ10を支
持する。

このようにして、次々とボンディング箇所を、第１図
において示されている姿で待機中のニードルノズル８の
下方に位置せしめ、把持機構15でTABテープ９を把持、
すなわち、ロックし、かつ、支持機構16で半導体チップ
10を支持し、この状態で合成樹脂液を塗布して封止する
ことができる。

内径が0.5mm、外径が0.8mmのニードルノズル８と、3m
mの正方形の面塗布治具13とを用い、TABテープに4mm×7
mmの矩形の半導体チップ10がボンディングされているボ
ンディング箇所を囲むように、50ポイズのエポキシ樹脂
液をループ状に線状塗布し、続いて前記線状塗布により
画された領域内を面状塗布したところ、３〜４秒で塗布
することができ、かつ、その封止樹脂表面は平坦であっ
た。これに対し、従来の装置、すなわち、１本のニード
ルノズル８だけで塗布した場合においては、10〜15秒を
要し、かつ、その封止樹脂表面は渦巻状の凹凸面であっ
た。

このことからして明らかのように、本発明によると、
高粘度性の封止用合成樹脂液を迅速に塗布することがで
きると共に商品価値の高い平坦な樹脂封止表面を形成す
ることができる。なお、シリンジ７に供給される圧空
は、合成樹脂液の粘度の大小、面塗布治具13の大きさ等
を考慮して適当な圧に制御される。

以上、一実施例について述べたが、本発明に係る合成
樹脂液の塗布装置は、ニードルノズル８及び面塗布治具
13を装着しているから、必要に応じて、線状塗布及び面
状塗布のどちらか一方だけを行うこともでき、従って、
樹脂封止の汎用化を図ることもでき、また、ニードルノ
ズル８に面塗布治具13を嵌着しているから、装置構成の
コンパクト化を図ることができる。なお、被塗布物は、
TABテープ以外のものであってもよい。

［発明の効果］ 上述の如く、請求項１に記載の発明によると、高粘度
の封止用合成樹脂液を迅速に塗布することができると共
に商品価値の高い平坦な樹脂封止表面を形成することが
できる合成樹脂液の塗布方法が得られる。

また、請求項２に記載の発明によると、線状塗布及び
面状塗布の組み合わせによる樹脂封止に加えて、線状塗
布及び面状塗布のどちらか一方の塗布による樹脂封止も
行うことができて、樹脂封止の汎用化が図れる合成樹脂
液の塗布装置が得られる。

また、請求項３に記載の発明によると、線状塗布及び
面状塗布の組み合わせによる樹脂封止に加えて、線状塗
布又は面状塗布のどちらか一方の塗布による樹脂封止も
行うことができて樹脂封止の汎用化が図れる合成樹脂液
の塗布装置に関し、その装置構成のコンパクト化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本願発明に係る塗布装置による塗布態様を
示し、第１図は待機中の状態を示す正面図、第２図は線
状塗布の状態を示す正面図、第３図は面状塗布の状態を
示す正面図、第４図は従来の塗布装置による塗布態様を
示す正面図である。 ２……XYテーブル ３……ブラケット ５……シリンダー ６……ホルダー ７……シリンジ ８……ニードルノズル ９……TABテープ 10……半導体チップ 12……シリンダー 13……面塗布治具

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体チップがボンディングされているボ
   ンディング箇所を封止する為の合成樹脂液を吐出するニ
   ードルノズルを備えたシリンジを移動制御して前記ボン
   ディング箇所を囲むように前記合成樹脂液をループ状に
   線状塗布した後、前記線状塗布により画された領域内
   を、前記ニードルノズルから吐出されて前記領域内に塗
   布される前記合成樹脂液を均す面塗布治具により面状塗
   布することを特徴とする合成樹脂液の塗布方法。
2. 【請求項２】半導体チップがボンディングされているボ
   ンディング箇所を封止する為の合成樹脂液を吐出するニ
   ードルノズルを備えたシリンジを、前後左右及び上下方
   向に移動し得るように装着した合成樹脂液の塗布装置に
   おいて、前記ニードルノズルから吐出されて前記ボンデ
   ィング箇所に塗布される前記合成樹脂液を均す面塗布治
   具を装着したことを特徴とする合成樹脂液の塗布装置。
3. 【請求項３】面塗布治具を、シリンジの上下動と一緒に
   移動させ得ると共に単独に上下動させ得るようにニード
   ルノズルに嵌着したことを特徴とする請求項２に記載の
   合成樹脂液の塗布装置。