JPH04100558A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動物塗布装置に関するもので、特に箱型形
状封止部品の製造に当り箱型形状封止部品のウェットエ
ツチングを行なうためのレジストを箱型形状封止部品の
所定場所へ高精度に塗布する塗布装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

箱型形状封止部品の製造においては、箱型形状封止部品
の母材に他の半導体基板または実装すべき素子とはんだ
若しくはろう材による接合を行なうため、母材の底面と
なる一面を除きその他の面全面に金属層を形成し、所定
の部分にレジストを塗布し、ウェットエツチングを行な
い所定の場所以外の金属層を除去する必要がある。

従来このレジストを塗布する方法としては次に示すもの
があった。

１）　人手により筆等を用いて塗布する方法。

２）　バッド印刷機による塗布方法。

３）　ディスペンサを用いた塗布装置による塗布方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

箱型形状封止部品１０の形状は第１６図に示すように一
面が開放された箱型形状をしており、金属層を形成する
部分即ちレジストを塗布する部分は第１６図でハンチン
グを行なっている箱型の内側底面１１０とヘリの立上り
部分の内側面上部部分１１１、外側面上部部分１１２お
よび端面１１３である。また第１７図は理想的にレジス
トを塗布した状態の箱型形状封止部品１０の断面を表わ
しており粗くハツチングしである部分が母材であり、細
か（パッチングしである部分が塗布されたレジスト１１
４である。

前記ｌ）の方法であると、ＩＣキャップは一辺が１０数
ｍｍの大きさであり、所定の場所にレジストを塗布する
ためには、顕微鏡を用い、塗布場所を観察しながら塗布
を行なうため非常に能率が悪い。

前記２）の方法を第１８図、第１９図、第２０図、第２
１図に示す。この方法ではまず版にレジストをのせブレ
ードにて凹部以外のレジストを掻き取り、そこヘパノド
を押し当てパッド上でレジストの塗布パターンを作り、
その後第１８図に示すようにパッド１００を箱型形状封
止部品１０を押し当て、パッド上のレジストパターン１
０１を箱型形状封止部品１０に転写する。この方法では
第１９図〜第２１図に示すようにヘリの立上り部分のエ
ツジの部分１０ａにレジストを塗布することができず、
立上り部分の外側面のレジスト塗布面のレジストエツジ
１０１ａの直線精度が悪く、塗布したレジストに穴１０
１ｂが明き、箱型内側底面でも塗布したレジストに穴１
０１ｃが明きこれらの修正乙こ筆塗りによる人手を要し
、非常に能率が悪かった。

前記３）の方法では、実際に箱型形状封止部品にレジス
トを塗布した公知例は無いが、従来技術及びその問題点
を次に述べる。

実開昭６０−９５９７５公報では、キャップ内面への接
着剤塗布装置が提案されているが、この接着剤塗布装置
ではキャップを回転させることによりキャップ内面に接
着剤を塗布する装置であり、箱型形状封止部品は一辺が
１０数ｍｍの箱型形状であり円筒形ではないので塗布は
不可能である。

特開昭６０−２５１６２３公報では、半導体装置用液体
材料吐出装置が提案されている。この半導体装置用液体
材料吐出装置は液体を吐出するニードルを液体塗布面に
対して垂直及び平行な二方向に移動させる制御機構を備
えたことを特徴としているが、ニードルを移動させるた
め、ニードル先端が振動し、箱型形状封止部品のレジス
ト塗布のようにレジストエツジの直線性が必要なものに
は、前記振動のために必要な直線性が得られず適用でき
ない。

また、箱型形状封止部品のヘリの立上り部分の外側面上
部部分特にコーナ部の曲面部分の塗布もニードルを塗布
面に対して一定の距離で対向して移動させることができ
ないため不可能である。

特開昭６１−７４６７０公報では、塗布装置が提案され
ている。この塗布装置はディスペンサと、ディスペンサ
を移動させる移動部と、把持部と、制御部とから成る塗
布装置であるが、ディスペンサを移動させるためニード
ル先端が振動し、箱型形状封止部品のレジスト塗布のよ
うにレジストエツジの直線性が必要なものには前記振動
のため必要な直線性が得られず適用できない。また、箱
型形状封止部品のヘリの立上り部分の外側面上部部分特
にコーナ部の曲面部分の塗布もニードルを塗布面に対し
て一定の距離で対向して移動させることができないため
不可能である。

特開昭６２−６５７６６公報では、流動物塗布法が提案
されている。この流動物塗布法は流動物塗布へノドを案
内して予め定められた位置に予め定められた手順で流動
物を塗布するものであり、塗布ヘッドが移動する際塗布
ヘッドに付属している二ドル先端が振動し、箱型形状封
止部品のレジスト塗布のようにレジストエツジの直線性
が必要なものには前記振動のため必要な直線性が得られ
ず通用できない。

また、箱型形状封止部品のヘリの立上り部分の外側面上
部部分特にコーナ部の曲面部分の塗布もニードルを塗布
面に対して一定の距離で対向して移動させることができ
ないため不可能である。

特開平１−１６８３７４公報では、塗布装置が提案され
ている。この塗布装置では、ワークに対してニードルを
三次元に移動させるため、ニードル先端が移動し、箱型
形状封止部品のレジスト塗布のようにレジストエツジの
直線性が必要なものには前記振動のため必要な直線性が
得られず適用できない。

また、箱型形状封止部品のヘリの立上り部分の外側面上
部部分特にコーナ部の曲面部分の塗布もニードルを塗布
面に対して一定の距離で対向して移動させることができ
ないため不可能である。

本発明：ま上記問題点に着目巳てなされたものであり、
その目的はレジストエツジの直線精度を満たし、箱型形
状封止部品の内側底面とヘリの立上り部分の内側面上部
部分、外側面上部部分、特に四隅の曲面部、および端面
にレジストを塗布することができる塗布装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明では、被塗布物を固定
可能な同定部と、この固定部を水平方向及び垂直方向に
移動可能な移動部と、塗布流動物を吐出するニードルお
よびシリンジと、このシリンジを水平方向に回転可能に
保持する保持部と、前記シリンジ内と連通ずるチューブ
を介して加圧可能なディスペンサと、前記固定部の固定
指命と前記移動部の移動動作と前記保持部の回転動作と
前記ディスペンサの吐出指定を制御する制御部とで構成
した。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例の塗布装置について、第１図〜第
１５図を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すノステム構成図、第２
図は固定部を示す平面図、第３図：よ第２図のＡ−Ａ矢
視断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５図
は第２図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６１は第２図のＩ）−
Ｄ矢視断面図である。第７図は本発明の一実施例の塗布
装置の全体側面図、第８図は保持部の詳細図、第９図は
保持部のなかの特にシリンジ５０とボールプランジャ６
３の取付関係について示したものである。

第１０図は被塗布物の箱型内側底面とヘリの立上り部分
の端部を塗布する場合の被塗布物とシリンジ・ニードル
の位置関係を示す図面、第１１図は被塗布物のへりの立
上り部分の内側面上部部分及び外側面上部部分を塗布す
る場合の被塗布物とシリンジ・ニードルの位置関係を示
す図面、第１２図は被塗布物のヘリの立上り部分の端部
および内側面上部部分を塗布する場合の塗布径路を示す
図面、第１３図は被塗布物の箱型内側底面の縁取り塗布
を行なう場合の塗布径路を示す図面、第１４図は被塗布
物の箱型外側面上部部分を塗布する場合の塗布径路を示
す図面、第１５図は被塗布物の箱型内側底面の塗りつぶ
し塗布を行なう場合の塗布径路を示す図面である。

第１図〜第９図において、被塗布物１０は固定部２０上
に載置される。固定部２０は突き当て部２１と載置部２
２を密着した状態でボルト２３により締結され、被塗布
物１０を載置する載置部２２直下には真空吸着用の穴２
４が設けられており、この穴２４はチューブ９４を介し
、負圧力検出センサ、電磁弁９１、バルブ９３、真空ポ
ンプ９２に連結されている。突き当て部２１は載置部２
２とボルト２３により締結された状態で上側表面がわず
かに載置部より上方へでている。

固定部２０は垂直方向に移動する移動テーブル（以下“
Ｚテーブル”という）３３に載置され、２テーブル３３
は前後方向乙こ移動する移動チーフル３２　（以下“Ｘ
テーブル”という）に載置され、Ｘテーブル３２は左右
方向に移動する移動チーフル３１　（以下“Ｘテーブル
”という）に載置され、Ｘテーブル３１・Ｘテーブル３
２・Ｘテーブル３３で移動部を構成している。Ｘテーブ
ル３１はボールネジ（図示せず）を介しサーボモータ３
１ａにて駆動され、直線軸受（図示せず）に支承されて
いる。Ｘテーブルはボールネジ（図示せず）を介しサー
ボモータ３２ａにて駆動され、直線軸受（図示せず）に
支承されている。Ｚテーブルはサーボモータ３３ａにて
駆動されている。

シリンジ５０はチューブ７６を介し、ディスペンサ７５
、レギュレータ７７、フィルタ７８、バルブ７９ｂ、コ
ンプレッサ７９ａと連通している。

シリンジ５０は、中空軸６１に内設されており、一部に
窪み５Ｑａが設けられている。中空軸は軸受６２・６４
を介し軸受箱６５に回転可能に固定されている。

中空軸６１の下側にはタイミングプーリ６７が固定され
ており、タイミングヘルド６８・タイミングプーリ７１
を介し、サーボモータ７２により回転可能に駆動できる
ように、軸受箱６５およびサーボモータ７２は支柱１０
１に固定されており、この支柱１０１はフレーム１００
に固定されている。

ボールプランジャ６３はボール５０ａが後退可能でかつ
先端部より外れないようスプリング６３Ｃネジ６３ｄで
前方に付勢された状態で中空軸に取付けられている。

制御部８０は制′４Ｂ盤８８、ＮＣ８１およびノぐソコ
ン８９で構成されている。制御盤８８はシーケンサ８２
と操作盤８３で構成されており、ＮＣ８１との相互通信
、電磁弁９１およびディスペンサ７５に信号出力が行な
えるよう結線されている。ＮＣ８１はサーボモータ３１
ａ・３２ａ−３３ａ−１２およびパソコン８９と相互通
信ができるよう結線されている。キーボード８５の出力
信号はパソコン本体８４へ、パソコン本体８４の出力信
号はＣＲＴ８６およびプリンタ８７へ出力され、かつノ
マソコン本体８４はＮＣ８１と相互に通信できるよう結
線され、パソコン本体８４・キーボード８５・ＣＲＴ８
６・プリンタ８７でパソコン８９を構成している。

次に作用について説明する。

第８図・第９図においてレノストの充てんされたシリン
ジを＄備し、シリンジの窪み５ｏａの位置がボールプラ
ンジャ６３の位置と合うよう中空軸６１に挿入する。ミ
ニボールプランジャ６３はボール６３ｂが後退可能でか
つ先端より外れないようスプリング６３ｃ・ネジ６３ｄ
で前方に付勢された状態で中空軸に取付けられているの
で、シリンジの窪み５０ａがボール６３ｈと合致した時
点でボール６３ｂがシリンジ５０を中空軸６１のボール
プランジャ６３の反対側の内壁へ押し付けることにより
固定される。こうすることにより中空軸６１とシリンジ
５０の取付状態が一定となり、シリンジの取付誤差バラ
ツキを一定の範囲内とすることができる。

被塗布物１０を例えば７字形の押え工具等を用いて突き
当て部２１に、斜め左奥へ向って押え付けながら、操作
盤８３の電磁弁９１を通電するスイ、７チを操作するこ
とにより、電磁弁９１が開状態となり、真空ポンプ９２
の負圧力により、被塗布物１０は固定部２０に固定され
る。被塗布物１０は、突き当て部２１のカギ形の二辺に
密着した状態で前記負圧力により固定されるので、位置
の誤差が少ない状態で固定される。この状態で例えば被
塗布物１０または固定部２０にゴミが付着して、被塗布
物１０と固定部２０が密着しなかった場合は、位置の精
度が充分でない状態であるが、そのような場合は、穴２
４より空気が入りチューブ９４内の圧力が充分下らない
ので、これを負圧力検出センサー９０で検知し、シーケ
ンサ８２に取込み警報出力およびディスペンサ７５へ吐
出信号を出さないようにする。そうすることにより、位
置精度の悪い被塗布物１０に対し、塗布を行なわなくて
済むことにより塗布不良を防止できる。

被塗布物のヘリの立上部分の端部の幅は狭いため、例え
ば内径０．１７ｍｍ・外径０．３５ｍｍ程度の細いニー
ドルを用い第１０図・４０Ａに示す位置関係となるよう
セ−／　トし、ヘリの立上り部分の内側面上部部分塗布
は塗布幅が狭いため、例えば内径０．１７ｍｍ・外径０
．３５＋ａｍ程度の細いニードル４０Ｃを用い第１１図
・４０ｃに示す位置関係となるよラセフトし、第１２図
においてニードル４０の先端位置が被塗布物に対して相
対的にＡｓ０点よりスタートしＡ−Ｂ−Ｃの径路を辿り
Ｃｅの点でストップするように第１図の移動部３１・３
２・３３を制御部８０で制御し、第１２図で示しである
径路を辿っている間は制御部８０でディスペンサ７５を
制御し吐出を行なえば、被塗布物のヘリの端面部分とヘ
リの内側面上部部分の塗布を行なうことができる。

被塗布物の箱形の内側底面のレジストエツジは直線精度
が要求されるため、例えば内径０．１７ｍｍ・外径０．
３５ｍｍ程度の細いニードルを用い第１０図の４０Ｂに
示す位置関係となるようセントし、第１３図においてニ
ードル４０の先端位置が被塗布物に対して相対的にＤの
点よりスタートしＥ・Ｆ−Ｇ−Ｅの径路を辿りＤの点で
ストップするように第１図の移動部３１・３２・３３を
制御部８０で制御し、第１３図で示しである径路を辿っ
ている間は制御部８０でディスペンサ７５を制御し吐出
を行なえば、被塗布物の箱形の内側底面の縁取り塗布を
行なうことができる。

被塗布物のヘリの立上り部分の外側面上部部分塗布のレ
ジストエツジの直線精度が要求されるため、例えば内径
０．１７ｍｍ・外径０．３５ｍｍ程度の細いくの字形に
曲ったニードルを用い第１１図の４０Ｄに示す位置関係
となるようセットし、第１４図においてニードル４０の
先端位置が被塗布物に対して相対的にＨの点よりスター
トしＪ−に−Ｌの径路を辿りＭの点でストップするよう
に第１図の移動部３１・３２・３３及び保持部６０を制
御部８０で制御し、第１４図で示しである径路を辿って
いる間は制御部８０でディスペンサ７５を制御し吐出を
行なえば、被塗布物のヘリの泣上り部分の外側面上部部
分の塗布を行なうことができる。

被塗布物の箱型内側底面の塗りつぶし塗布はそノ前の工
程で縁取り塗布を行なっているので、縁取り塗布の塗布
線の太さに見合ったレジストエツジの凹凸のある直線精
度を満せばよく、塗布能率の面からは太いニードル程よ
く、例えば内径０．３０１・外径０．５５＋ａｌｌ程度
のニードルを用い第１０図の４０Ｂに示す位置関係とな
るようセットし、第１５図においてニードル４０Ｂの先
端位置が被塗布物に対して相互的にＮの点よりスタート
′−Ｐ・Ｑ・Ｒ−３−Ｔの径路を辿りＮの点でストップ
するように第１Ｍの移動部３１・３２・３３を制御部８
０で制御し、第１５図で示しである径路を辿っている間
は制御部８０でディスペンサ７５を制御し吐出を行なえ
ば、被塗布物の箱型内側底面の塗りつぶし塗布を行なう
ことができる。

被塗布物のへりの立上り部分の端面と内側面で形成され
る稜部および前記端面と外側面で形成される稜部はレジ
ストの表面張力により塗布されるレジストの厚さが薄（
なりやすい。そのような場合は第１１図の４０ｃおよび
第１Ｏ図の４０Ａの位置にセットし第１２図Ａｓ−Ａ−
Ｂ−Ｃ−Ｃｃ径路で塗布を再度行なうと、前の工程で稜
部は少なくとも薄くは塗布されているので、薄＜塗布さ
れてい′るレジストと２回目に塗布するレジストの濡れ
性は母材上の金属層に対する水濡れ性よりも向上してい
るので、充分な塗布厚さが得られる重ね塗布を行なうこ
とができる。

以上説明した工程は５工程であるが、ヘリの立上り部分
の端面・内側面上部部分と箱型内側底面の縁取り塗布は
同一のニードル径・同一のニードル形状を使用すること
ができるので、同一の工程とすることができ、箱型内側
底面の塗りつぶし塗布と重ね塗布は両方とも塗布後のレ
ジストエツジの直線性はあまり高精度の必要はなくニー
ドル形状も同一でよく例えば中径０．１９ｎｕａ・外径
０．４１Ｗ１ｍのニードルを使用し同一の工程とするこ
とができ、全部で３工程とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による塗布装置を用いること
により次に示す効果がある。

（１）　　被塗布物とニードルの相互的な動きを作りだ
すのにニードルではなく被塗布物を左右・前後・上下に
動かしているので、ニードルに振動が発生せず、充分な
レジストエツジの直線精度を持つレジストの塗布を行な
うことができる。

（２）くの字形のニードルを使用し、シリンジを水平方
向に回転可能に保持する保持部をＸＹＺテーブルと共に
制御部により制御することにより、従来塗布不可能であ
った被塗布物のヘリの立上り部分の外側面上部部分の特
に四隅の曲面部の塗布を行なうことができる。

（３）実施例にて説明した工程にて塗布を行なうことに
より、箱型形状封止部品の内側底面とヘリの立上り部分
の内側面上部部分、外側面上部部分および端面を充分な
レジストエツジの直線精度を持つレジストの塗布を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は固定部を示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視
断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ矢視断面図、第５図は
第２図のＣ−Ｃ矢視断面図、第６図は第２図のＤ−Ｄ矢
視断面図である。第７図は本発明の一実施例の塗布装置
の全体側面図、第８図は保持部の詳細図、第９図は保持
部のなかの特にシリンジ５０とボールプランジャ６３の
取付関係二こついて示したものである。 第１０図は被塗布物の箱型内側底面とヘリの立上り部分
の端部を塗布する場合の被塗布物とシリンジ・ニードル
の位置関係を示す図面、第１１図は被塗布物のヘリの立
上り部分の内側面上部部分及び外側面上部部分の塗布す
る場合の被塗布物とシリンジ・ニードルの位置関係を示
す図面、第１２図は被塗布物のヘリの立上り部分の端部
および内側面上部部分を塗布する場合の塗布径路を示す
図面、第１３図は被塗布物の箱型内側底面の縁取り塗布
を行なう場合の塗布径路を示す図面、第１４図は被塗布
物の箱型外側面上部部分を塗布する場合の塗布径路を示
す図面、第１５図は被塗布物の箱型内側底面の塗りつぶ
し塗布を行なう場合の塗布径路を示す図面である。 第１６図は箱型形状封止部品の形状を示す図面、第１７
図は理想的にレジストを塗布した状態の箱型形状封止部
品の断面を示す図面、第１８図は従来方法であるバンド
印刷法による方法を示す図面、第１９図は従来方法であ
るパッド印刷法によるレジスト塗布後の被塗布物の塗布
状態の断面を示す図面、第２０図は従来方法であるバッ
ト印別法によるレジスト塗布後の被塗布物の箱型内側底
面の塗布状態を示す図面、第２１図は従来方法であるパ
ッド印刷法によるレジスト塗布後の被塗布物σへりの立
上り部分の外側面上部部分の塗布状態を示す図面である
。 １０・・・被塗布物、２０・・・固定部、３１．３２３
３・・・移動部、４０・・・ニードル、５０・・・シリ
ンジ、６０・・・保持部、７５・・・ディスペンサ、８
０・・・Ｍ　’＋Ｂ部。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第９ 図

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗布物を固定可能な固定部と、この固定部を水
   平方向及び垂直方向に移動可能な移動部と、塗布流動物
   を吐出するニードルおよびシリンジと、このシリンジを
   水平方向に回転可能に保持する保持部と、前記シリンジ
   内と連通するチューブを介して加圧可能なディスペンサ
   と、前記固定部の固定指命と前記移動部の移動動作と前
   記保持部の回転動作と前記ディスペンサの吐出指命を制
   御する制御部とから成ることを特徴とする塗布装置。
2. （２）固定部は被塗布物の端部を突き当てて位置決めす
   る突き当て部及び被塗布物の下方の位置にチューブと電
   磁弁と真空ポンプに連通した穴を有し、被塗布物の端部
   を固定部の突き当て部に突き当てた後電磁弁を開状態に
   し真空ポンプの負圧力により被塗布物を固定する請求項
   １記載の塗布装置。
3. （３）固定部は被塗布物端部の隣接する２面を突き当て
   る突き当て部と、この突き当て部と密着対向し、被塗布
   物を載置する載置部とで成り、前記突き当て部と前記載
   置部とをネジ締結した請求項２記載の塗布装置。
4. （４）固定部はチューブに負圧力検出センサを取付けた
   請求項２記載の塗布装置。
5. （５）移動部は左右方向に移動する移動テーブルと、前
   後方向に移動する移動テーブルと、垂直方向に移動する
   移動テーブルとで成る請求項１記載の塗布装置。
6. （６）保持部はシリンジを内挿保持する中空軸と、この
   中空軸を支承する軸受と、この軸受を保持する軸受箱と
   を有する請求項１記載の塗布装置。
7. （７）中空軸はボールプランジャとこのボールプランジ
   ャを取付けるメネジとを有する請求項６記載の塗布装置
   。
8. （８）ニードルはくの字形の形状を有する請求項１記載
   の塗布装置。
9. （９）シリンジはボールプランジャのボール受け窪み穴
   を有し、金属にて成る請求項１記載の塗布装置。
10. （１０）制御部はＮＣと、コンピュータと、シーケンサ
    とを有する請求項１記載の塗布装置。
11. （１１）制御部は前記負圧力検出センサの信号を受け一
    定範囲の負圧力の場合、前記ディスペンサの吐出指命を
    出力せず警報出力出す請求項１０記載の塗布装置。