(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジに貯留された電子部品接合用のペーストを空圧によって前記シリンジに接続された塗布ノズルから吐出することにより、このペーストを基板に設定された塗布対象部に塗布するペースト塗布装置であって、
前記塗布対象部の塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応する標準圧力パラメータおよび前記空圧値の補正値に対応するオフセット圧力パラメータを記憶する圧力パラメータ記憶部と、
前記標準圧力パラメータおよび前記オフセット圧力パラメータに基づく空圧を前記シリンジに供給することにより、このシリンジ内のペーストを前記塗布ノズルから吐出して前記塗布対象部に塗布するペースト塗布機構と、
前記ペースト塗布機構によって塗布されたペーストを撮像することにより、このペーストの塗布状態の良否を検査する検査手段と、
前記ペースト塗布機構を制御するとともに、前記検査手段による検査結果に基づいて前記オフセット圧力パラメータを調整するフィードバック処理を行う塗布制御部と、
前記シリンジを新たに交換した旨をマシンオペレータが表示画面上で入力することにより、シリンジ交換に伴う所定の処理を実行するシリンジ交換処理部とを備え、
前記シリンジ交換処理部は、前記所定の処理において前記オフセット圧力パラメータをデフォルト値にリセットすることを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
前記シリンジ交換処理部は、前記塗布ノズルの基準位置を教示するティーチング処理およびまたは前記ペースト塗布機構によって試し塗布されたペーストを撮像することによりペーストの塗布状態の良否を検査する試し塗布・検査処理を含むシリンジ交換後処理をさらに実行することを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置。
【請求項３】
前記シリンジ交換処理部は、前記シリンジ交換後処理を実行するための操作手順を前記表示画面に表示させ、この操作手順に従ってマシンオペレータが操作入力することによって前記シリンジ交換後処理が実行されることを特徴とする請求項２に記載のペースト塗布装置。
【請求項４】
前記圧力パラメータ記憶部には、前記標準圧力パラメータおよびオフセット圧力パラメータが、複数の前記塗布パターン毎に設定され、
前記シリンジ交換処理部は、前記複数のオフセット圧力パラメータを一括してリセットすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のペースト塗布装置。
【請求項５】
前記ペースト塗布機構に前記シリンジを装着する複数のシリンジ装着部を備え、前記圧力パラメータ記憶部には、前記標準圧力パラメータおよびオフセット圧力パラメータに加えて、当該塗布パターンの塗布に使用するシリンジが装着されるシリンジ装着部を特定する装着部特定データが複数の前記塗布パターン毎に設定され、
前記データリセット処理において、交換に係るシリンジが装着されたシリンジ装着部の前記装着部特定データと同じ装着部特定データに対応する塗布パターンに係る前記複数のオフセット圧力パラメータを一括してリセットすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のペースト塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に半導体装置などの電子部品を接着するためのペーストを塗布するペースト塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造のダイボンディング工程では、樹脂製のパッケージ基板などの基板に半導体チップを接着するためのペーストが塗布される。このペーストの塗布は、ディスペンサから吐出されるペーストを塗布ノズルを介して基板の塗布対象部に対して吐出させることにより行われる（特許文献１参照）。電子部品の接着においては、ペーストを接着範囲内に極力均一に塗布する必要があるため、この塗布方法として、塗布ノズルを基板上で水平移動させながらペーストを吐出することにより塗布を行う描画塗布が多用される。
【０００３】
この描画塗布においては、ペーストの粘度が経時変化することなどに起因する塗布状態の変動を防止するため、塗布されたペーストをカメラによって撮像して、塗布形状や塗布量が正常であるか否かを判定するための塗布状態検査が行われる（特許文献２参照）。この結果、塗布状態が不良と判定された場合には、ペーストを吐出させるためにシリンジに供給する空圧値などの塗布条件パラメータを補正する。これにより、塗布ノズルから吐出されるペーストの塗布形状や塗布量が常に良好に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１８１３６号公報
【特許文献２】特開２００３−４６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述の従来技術のように、シリンジに貯留された状態で供給されるペーストを対象として、塗布状態検査の結果をフィードバックして塗布条件パラメータである空圧値を補正する従来技術においては、以下に説明するように、シリンジ交換時におけるフィードバック処理が煩雑となって余分な作業を余儀なくされるという難点がある。
【０００６】
すなわちペースト供給用のシリンジは使用前には低温の保管庫に保存され、シリンジ交換のタイミングに合わせて常温の作業雰囲気内に取り出される。このため、保管庫から取り出された後は、シリンジ内のペーストは経時変化によって増粘するとともに、塗布作業の実行によってペーストが消費されて、シリンジ内における液面が次第に低下し、ペーストの水頭は次第に減少する。このようなペーストの粘度および水頭値の経時的な変動は、塗布ノズルからのペーストの吐出量を減少させるように作用することから、ペースト塗布を連続して実行する過程においては、ペーストの吐出量を一定に保つためにシリンジに供給される空圧値を上昇させる方向に補正することが行われる。
【０００７】
このためシリンジに供給される空圧値は前述のフィードバック処理を反復することにより逐次上昇し、使用中のシリンジ内におけるペーストの貯留量が消費され尽くした状態で最高値となる。そしてこのように空圧値が最高となった状態で、ペーストが消費されたシリンジに換えて、新たなシリンジを装着するシリンジ交換が行われるが、このタイミングにおいては新たなシリンジ内のペーストは経時変化による増粘がなく、またシリンジ内における液面は最も高い状態にある。
【０００８】
そしてこの状態のシリンジに対して上述の空圧値のまま空圧を供給すると、適正量を超えてペーストが吐出されることとなるため、上述のフィードバック処理を行って空圧値を適正値に戻すことが行われる。しかしながら、最高値まで上昇した空圧値を新しいシリンジに対応した適正値に戻す際のフィードバック処理は収斂性が低く、通常は試し塗布と塗布状態検査とを複数回反復する試行錯誤的な処理が必要となり、シリンジ交換時におけるフィードバック処理に手間と時間を要していた。
【０００９】
またこのような課題は、１つの基板に複数のパッケージ基板が形成された多面取り基板を対象として、複数の半導体装置をそれぞれのパッケージ基板にペーストによって接着して実装する、いわゆるマルチタイプのボンディング形態において一層顕著であった。すなわちこの場合には、半導体装置の種類に応じて塗布対象部の種類が異なることから、複数種類のシリンジを装着してそれぞれの塗布対象部に使い分ける必要があり、シリンジ交換時におけるフィードバック処理をさらに煩雑なものとしていた。
【００１０】
そこで本発明は、シリンジ交換時における塗布条件パラメータのフィードバック処理を簡便に行うことができるペースト塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のペースト塗布装置は、シリンジに貯留された電子部品接合用のペーストを空圧によって前記シリンジに接続された塗布ノズルから吐出することにより、このペーストを基板に設定された塗布対象部に塗布するペースト塗布装置であって、前記塗布対象部の塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応する標準圧力パラメータおよび前記空圧値の補正値に対応するオフセット圧力パラメータを記憶する圧力パラメータ記憶部と、前記標準圧力パラメータおよび前記オフセット圧力パラメータに基づく空圧を前記シリンジに供給することにより、このシリンジ内のペーストを前記塗布ノズルから吐出して前記塗布対象部に塗布するペースト塗布機構と、前記ペースト塗布機構によって塗布されたペーストを撮像することにより、このペーストの塗布状態の良否を検査する検査手段と、前記ペースト塗布機構を制御するとともに、前記検査手段による検査結果に基づいて前記オフセット圧力パラメータを調整するフィードバック処理を行う塗布制御部と、前記シリンジを新たに交換した旨をマシンオペレータが表示画面上で入力することにより、シリンジ交換に伴う所定の処理を実行するシリンジ交換処理部とを備え、前記シリンジ交換処理部は、前記所定の処理において前記オフセット圧力パラメータをデフォルト値にリセットする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ペーストを吐出するためにシリンジに供給される空圧を、塗布対象部の塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応する標準圧力パラメータおよびこの空圧値の補正値に対応するオフセット圧力パラメータで構成し、シリンジの交換に際してオフセット圧力パラメータをデフォルト値にリセットすることにより、シリンジ交換時における塗布条件パラメータのフィードバック処理を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置における作業対象となる基板の構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置における塗布ヘッドの構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置における試し塗布および塗布状態検査処理の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置におけるノズル高さ検出部の機能説明図
【図６】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図
【図７】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置によるペースト塗布動作に用いられる塗布データおよび基板データの構成を示す図
【図８】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置におけるペーストの塗布条件パラメータの説明図
【図９】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の表示画面を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、図１，図２，図３を参照して、ダイボンディング装置１の構成および機能を説明する。図１において、ダイボンディング装置１は、基板位置決め機構２に位置決め保持された基板３に電子部品接合用のボンディングペースト（以下、単に「ペースト」と略記する。）を塗布する機能を有するペースト塗布機構部１Ａと、ペーストが塗布された基板３に、部品供給部４から取り出した半導体装置などの電子部品をボンディングするボンディング機構部１Ｂより構成される。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、ダイボンディング装置１の作業対象となる基板３は、単位基板３ａが規則配列で複数作り込まれた多面取り基板であり、これらの単位基板３ａに対してペースト塗布および電子部品のボンディングが行われる。図２（ｂ）に示すように、単位基板３ａには複数の塗布対象部（ここでは種類が異なる３つの第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３）が設けられている。第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３には、それぞれ塗布形状および塗布量が異なる第１塗布パターン３１ａ、第２塗布パターン３２ａ、第３塗布パターン３３ａが設定されている。第１塗布パターン３１ａ、第２塗布パターン３２ａ、第３塗布パターン３３ａは、それぞれ大型、中型および小型の電子部品の接合に適した塗布形状・塗布量の塗布パターンであり、第１塗布パターン３１ａはスターマーク形状、第２塗布パターン３２ａはＸ字形状、第３塗布パターン３３ａはドット形状となっている。
【００１６】
基板位置決め機構２は基板搬送装置（図示省略）によって搬入された基板３を保持する基板保持テーブル２ｂを移動テーブル２ａの上面に結合した構成となっており、移動テーブル２ａを駆動することにより、基板３は水平方向に移動して位置決めされる。基板位置決め機構２の上方には、第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂが装着された塗布ヘッド１０が塗布ヘッド駆動機構１１によってＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在に配設されている。
【００１７】
図３に示すように、塗布ヘッド１０にはそれぞれシリンジホルダ２０を備えた第１シリンジ装着部２１Ａ、第２シリンジ装着部２１Ｂが設けられており、第１シリンジ装着部２１Ａ、第２シリンジ装着部２１Ｂには、ペースト１８を貯留した第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂが交換自在に装着される。ここで、第１シリンジ装着部２１Ａ、第２シリンジ装着部２１Ｂは、装着されるシリンジを特定できるよう、番号（＃１，＃２）によって区分されている。また、塗布ヘッド１０には第１シリンジ装着部２１Ａおよび第２シリンジ装着部２１Ｂの高さを選択的に変更する機構を内蔵しており、ペーストを塗布する際にペーストを塗布するシリンジの塗布ノズル１９の下端部の高さをそれ以外のシリンジの塗布ノズルの下端部の高さよりも低い位置に位置させる。
【００１８】
第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂは、エア配管（図示省略）を介してそれぞれ第１空圧ユニット１３Ａ、第２空圧ユニット１３Ｂに接続されている。第１空圧ユニット１３Ａ、第２空圧ユニット１３Ｂは、制御部３０（図６参照）から指令される圧力パラメータ（塗布条件パラメータ）に基づいて、第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂに空圧を供給する。これにより第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂは、下端部に接続された塗布ノズル１９から、指令された圧力パラメータに応じた吐出量のペースト１８を吐出する。なお第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂとしては、シリンジ自体の型式・ノズルサイズおよび貯留されるペーストの組成が同一のものを２つ用いる形態であっても、またはこれらの一方または双方ともが異なる２つのシリンジを組み合わせて用いる形態であってもよく、同一基板内における塗布対象部の塗布特性に応じてこれらの組み合わせが選定される。
【００１９】
第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂ、第１空圧ユニット１３Ａ、第２空圧ユニット１３Ｂは、圧力パラメータに基づきペースト１８を塗布ノズル１９から吐出して、基板３に設定された塗布対象部に塗布するペースト塗布機構を構成する。ここで、第１シリンジ装着部２１Ａに装着された第１シリンジ１２Ａおよび第１空圧ユニット１３Ａはディスペンスユニット＃１を構成し、第２シリンジ装着部２１Ｂに装着された第２シリンジ１２Ｂおよび第２空圧ユニット１３Ｂはディスペンスユニット＃２を構成する（図６参照）。そして塗布ヘッド１０を移動させる塗布ヘッド駆動機構１１は、塗布ノズル１９を基板３に対して相対移動させるノズル移動機構となっている。
【００２０】
塗布ヘッド駆動機構１１によって塗布ヘッド１０を所定の塗布パターンに応じた軌跡で移動させながら、第１シリンジ１２Ａまたは第２シリンジ１２Ｂのいずれかの塗布ノズル１９からペースト１８を吐出させることにより、基板位置決め機構２に保持された基板３の単位基板３ａにおいて、第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３には、それぞれ第１塗布パターン３１ａ、第２塗布パターン３２ａ、第３塗布パターン３３ａに従ってペースト１８が描画塗布される。すなわち、ペースト塗布機構部１Ａ（ペースト塗布装置）は、第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂに貯留されたペースト１８を空圧によって塗布ノズル１９から吐出することにより、このペースト１８を基板３に設定された塗布対象部に塗布する機能を有しており、塗布パターンが異なる複数種類（ここでは３種類）の塗布対象部（第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３）を有する単位基板３ａが複数作り込まれた基板３を対象としてペースト１８を塗布する例を示している。
【００２１】
塗布ヘッド１０には、塗布ヘッド駆動機構１１によって塗布ヘッド１０と一体的に移動する基板認識用のカメラ１４が装着されている。カメラ１４を基板位置決め機構２上に移動させて基板３を撮像することにより、基板３における単位基板３ａの位置が認識される。またカメラ１４を以下に説明する試し打ちステージ８の上方に移動させることにより、試し打ちされたペースト１８の塗布状態を検査することができる。
【００２２】
基板位置決め機構２には、捨て打ち捕集部７、試し打ちステージ８、ノズル高さ検出部９が付設されている。捨て打ち捕集部７は、第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂによって実際のペースト塗布以外の目的によって吐出されるペースト１８、例えば塗布ノズル１９内の目詰まり状態を解消するために強制的に吐出されるペースト１８などを捕集する。
【００２３】
試し打ちステージ８は、前述のペースト塗布機構によって塗布ノズル１９から吐出されたペースト１８の、塗布状態の良否を検査するために使用される。すなわち基板３へのペースト１８の塗布に先立って、塗布ヘッド１０を試し打ちステージ８の上方に移動させ、図４（ａ）に示すように、塗布ノズル１９を試し打ちステージ８に対して下降させて、所定の塗布条件でペースト１８を塗布面８ａに塗布する。
【００２４】
次いで図４（ｂ）に示すように、カメラ１４を試し打ちステージ８の上方に位置させ、ペースト１８を撮像することにより、図４（ｃ）に示すように、塗布された状態のペースト１８の平面画像が取得される。この画像を認識処理することにより、塗布されたペースト１８の輪郭形状および平面投影面積Ａが求められる。そしてこれらを予め記憶された判定基準データと比較することにより、ペースト１８の塗布状態の良否が判定されるとともに、判定基準データとの偏差を検出してこの偏差を減少させるように圧力パラメータを補正するためのフィードバックデータが取得される。
【００２５】
ノズル高さ検出部９は、塗布ヘッド１０に第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂが装着された状態における塗布ノズル１９の下端部の高さ位置を検出する機能を有している。図５に示すように、ノズル高さ検出部９は凹字形状のブラケット９ａに、投光部２３ａ、受光部２３ｂより成る光学センサを取り付けた構成となっており、投光部２３ａから受光部２３ｂに至る光軸ａの高さ位置ｈは、予め基板保持テーブル２ｂの高さ基準と関連づけられている。したがって、光軸ａの高さ位置に塗布ノズル１９の下端部が一致したタイミングにおける塗布ヘッド駆動機構１１のＺ軸駆動高さを求めることにより、基板保持テーブル２ｂに保持された基板３の上面の塗布対象面と塗布ノズル１９の高さ位置との相対位置を検出することができる。
【００２６】
ペースト塗布を正常に行うためには、ノズル高さ、すなわち塗布ノズル１９の吐出口と塗布対象面との隙間を適正に設定する必要があるが、塗布動作の途中でペースト切れが発生してシリンジ交換を行った場合には、塗布ノズル１９の装着高さが変化するため、この隙間は一定とはならず変動する。このため、シリンジ交換を実行する度に、塗布ヘッド１０をノズル高さ検出部９に対してアクセスさせて、装着状態における塗布ノズル１９の下端部の高さを検出する。すなわち図５に示すように、塗布ノズル１９をノズル高さ検出部９に対して下降させる過程において、塗布ノズル１９の下端部が光軸ａに一致するタイミングを検出処理部２４によって検出する。これにより、ノズル高さを調整するための基準高さ位置を求めることができる。
【００２７】
次にボンディング機構部１Ｂの構成を説明する。基板位置決め機構２のＹ方向の側方には部品供給部４が配設されている。部品供給部４は、それぞれ個片に分割された複数の第１部品６Ａ，第２部品６Ｂ，第３部品６Ｃを貼着保持した複数の保持テーブル５を、インデックス機構４ａによって垂直軸廻りにインデックス回転させる構成となっている。第１部品６Ａ，第２部品６Ｂ，第３部品６Ｃは、それぞれ単位基板３ａの第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３に実装される電子部品に対応している。
【００２８】
部品供給部４の上方には、下部に吸着ノズル１５ａを備えたボンディングヘッド１５  が、ボンディングヘッド駆動機構１６  によってＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在に配設されている。複数の保持テーブル５のいずれかをボンディングヘッド１５  による部品ピックアップ位置に移動させた状態で、ボンディングヘッド駆動機構１６  によってボンディングヘッド１５  に部品取り出し動作を行わせることにより、第１部品６Ａ，第２部品６Ｂ，第３部品６Ｃは、部品供給部４から吸着ノズル１５ａによって吸着保持されて取り出される。次いで塗布ヘッド１０を基板位置決め機構２上に移動させて、ボンディングヘッド１５  にボンディング動作を行わせることにより、第１部品６Ａ，第２部品６Ｂ，第３部品６Ｃは、ペースト塗布後の単位基板３ａに順次ボンディングされる。
【００２９】
次に図６を参照して、制御系の構成を説明する。制御部３０は、第１シリンジ１２Ａ、第１空圧ユニット１３Ａより成るディスペンスユニット＃１、第２シリンジ１２Ｂ、第２空圧ユニット１３Ｂより成るディスペンスユニット＃２、塗布ヘッド駆動機構１１、基板位置決め機構２、ボンディング機構部１Ｂを制御する。また制御部３０には、カメラ１４による撮像結果、ノズル高さ検出部９による検出結果、タッチパネル入力機能を備えた表示・入力部２５からの操作指令が伝達される。
【００３０】
制御部３０は、内部制御機能としての塗布動作実行部３０ａ、試し塗布実行部３０ｂ、塗布状態検査部３０ｃ、データ設定部３０ｄ、ボンディング動作実行部３０ｅ、シリンジ交換処理部３０ｆを備えている。塗布動作実行部３０ａ（塗布制御部）は、基板位置決め機構２、塗布ヘッド駆動機構１１および第１シリンジ１２Ａ、第１空圧ユニット１３Ａより成るディスペンスユニット＃１、第２シリンジ１２Ｂ、第２空圧ユニット１３Ｂより成るディスペンスユニット＃２を制御することにより、基板位置決め機構２に保持された基板３の各単位基板３ａの第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３に、所定の塗布パターンにしたがってペースト１８を塗布する塗布動作を実行させる。この塗布動作においては、記憶部４０に記憶された塗布データ４１、基板データ４２を参照するとともに、ノズル高さ検出部９による塗布ノズル１９の高さ検出結果に基づいて塗布ヘッド１０の下降高さを制御することにより、塗布ノズル１９の高さ位置を適正なノズル高さ位置に調整する。
【００３１】
試し塗布実行部３０ｂは、試し打ちステージ８に塗布ヘッド１０を移動させて行われるペースト１８の試し塗布動作を、基板位置決め機構２、塗布ヘッド駆動機構１１、ディスペンスユニット＃１、＃２に実行させるための処理を行う。塗布状態検査部３０ｃは、試し打ちステージ８に試し塗布されたペースト１８の塗布状態の良否を検査するための処理を実行する。すなわち試し塗布されたペースト１８をカメラ１４によって撮像し、この撮像データを認識処理した結果を判定基準データと比較することにより、塗布状態の良否を判定する。カメラ１４および塗布状態検査部３０ｃは、ペースト塗布機構によって基板３に塗布されたペースト１８または試し打ちステージ８に試し塗布されたペースト１８を撮像することにより、塗布されたペースト１８の塗布状態の良否を検査する検査手段を構成する。
【００３２】
塗布動作実行部３０ａによる塗布動作の制御においては、検査手段による検査結果に基づいて前述のペースト塗布機構およびノズル移動機構を制御することにより、複数の単位基板３ａの塗布対象部にペースト１８を塗布するペースト塗布動作が実行される。さらに、塗布制御部としての塗布動作実行部３０ａは、ペースト塗布機構を制御するとともに、上述の検査手段による検査結果に基づいてオフセット圧力パラメータを調整するフィードバック処理を行う。
【００３３】
データ設定部３０ｄは、表示・入力部２５によって入力され記憶部４０に記憶された各種のデータの設定処理を行う。ボンディング動作実行部３０ｅは、部品供給部４、ボンディングヘッド１５  、ボンディングヘッド駆動機構１６より成るボンディング機構部１Ｂを制御して、ペースト塗布後の複数の単位基板３ａに対して第１部品６Ａ，第２部品６Ｂ，第３部品６Ｃをボンディングするための作業動作を実行させる。シリンジ交換処理部３０ｆは、塗布ヘッド１０に装着された第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂの交換に伴って必要となる処理を実行する。
【００３４】
次に記憶部４０に記憶されるデータの内容について、図７を参照して説明する。塗布データ４１は、単位基板３ａにおいて塗布パターンが異なる複数種類の塗布対象部にペースト１８をそれぞれの描画パターンで描画塗布するためのデータであり、塗布対象部の種類毎（換言すればボンディングされる電子部品の種類毎）に設定される。すなわち、図７（ａ）に示すように、塗布データ４１は、データ番号４１ａに、描画データ４１ｂ、標準圧力パラメータ４１ｃ、オフセット圧力パラメータ４１ｄ、ディスペンスユニット区分４１ｅを対応させたデータ構成となっている。データ番号４１ａは、単位基板３ａにおける塗布対象部の種類毎に付与され、図７（ａ）に示す例では、データ番号１，２，３が、それぞれ図２（ｂ）に示す第１塗布対象部３１、第２塗布対象部３２、第３塗布対象部３３に対応している。
【００３５】
描画データ４１ｂは、塗布対象部に描画塗布されるペースト１８の形状をコード（Ｗ００１，Ｗ００２，・・・）によって示すものである。図７（ａ）において別枠＊で示すように、描画データ４１ｂは、コード４１ｂ１にその描画データによって実現される塗布形状４１ｂ２を対応させたものとなっている。すなわちここに示す例では、Ｗ００１，Ｗ００２には、それぞれサイズの異なるドット形状の塗布パターンが対応しており、Ｗ００３，Ｗ００４にはそれサイズの異なるＸ字形状の塗布パターンが、さらにＷ００５には塗布量の多い塗布パターンであるスターマーク型の塗布パターンが対応している。
【００３６】
標準圧力パラメータ４１ｃおよびオフセット圧力パラメータ４１ｄは、ペーストを吐出させるためにシリンジ内に供給される空圧の圧力を規定する圧力パラメータである。したがって記憶部４０は、圧力パラメータを記憶する圧力パラメータ記憶部となっている。ここで標準圧力パラメータ４１ｃ（Ｐ０ｉ）は、塗布対象部の塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応して設定される固定パラメータである。ここでは、交換によって新たに装着されるシリンジに対して適正な塗布結果を与える空圧値を試行などによって求め、この空圧値を標準的な空圧値として採用する。なおＰ０ｉにおける（ｉ）は、データ番号ｉに対応したパラメータであることを示す。
【００３７】
オフセット圧力パラメータ４１ｄ（Ｐ１ｉ）は、このようにして設定された標準的な空圧値の補正値、すなわち後述するフィードバック処理によって標準的な空圧値に対して自動的に逐次設定される補正値に対応しており、塗布動作実行の各タイミングに応じて変動する変動パラメータである。なおＰ１ｉにおける（ｉ）は、データ番号ｉに対応したパラメータであることを示す。
【００３８】
ディスペンスユニット区分４１ｅは、ペースト塗布動作に際して用いられるディスペンスユニットを特定するデータであり、各データ番号４１ａに対応して、すなわちボンディング対象となる電子部品の部品種に適用される塗布パターンに対応して予め設定される。塗布動作実行に際しては、対象となるデータ番号に対応したディスペンスユニット区分４１ｅを読み出すことにより、塗布ヘッド１０において＃１，＃２のマークよって特定されるシリンジ装着部（図３参照）のいずれに装着されたシリンジを用いるかが特定される。
【００３９】
すなわち、本実施の形態においては、ペースト塗布機構にシリンジを装着する複数（ここでは２つ）のシリンジ装着部２１Ａ，２１Ｂを備え、圧力パラメータ記憶部である記憶部４０には、標準圧力パラメータ４１ｃおよびオフセット圧力パラメータ４１ｄに加えて、当該塗布パターンの塗布に使用するシリンジが装着されるシリンジ装着部を特定するディスペンスユニット区分４１ｅ（装着部特定データ）が、複数の塗布パターン毎に設定されている。
【００４０】
上述の圧力パラメータについて、図８を参照して説明する。シリンジを用いたペースト塗布において、シリンジの下端部に装着された塗布ノズル１９からのペースト１８の吐出量は、ペースト１８の粘度が一定であると仮定した場合には、ノズル位置におけるペースト１８の静圧によって規定される。そしてペースト１８の粘度が増大するにつれて、同一静圧値における吐出量は減少方向に変動する。したがって、ペースト１８の吐出量を常に一定に保つためには、ノズル位置におけるペースト１８の静圧を粘度との関係で規定される適正値に設定する必要がある。
【００４１】
ここでノズル位置における静圧は、図８（ａ）に示すように、第１空圧ユニット１３Ａ、第２空圧ユニット１３Ｂから供給されてペースト１８の液面に作用する空圧の圧力値Ｐに、シリンジ内におけるペースト１８の液面高さＨに相当する圧力水頭Ｐｈを加えたものと考えることができる。ここで、液面高さＨは塗布動作を反復実行することによって、当該シリンジ内のペースト１８が消費されるのに伴い次第に減少することから、ノズル位置における静圧を一定にするためには、この圧力水頭Ｐｈが逐次減少した分だけ圧力Ｐを増大させなければならない。さらに加えて、シリンジ内のペースト１８は使用開始時に保管庫から取り出されて外部雰囲気に置かれる時間が経過するに伴って増粘することから、この粘度増大による吐出量の低下を補償するために圧力Ｐを増大させる必要がある。
【００４２】
このようなペーストの吐出量の経時的な変動は、試し打ちステージ８を用いて行われる試し塗布の検査結果に基づくフィードバックによって、第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂに供給される空圧の圧力値Ｐを変更することにより補正される。図８（ｂ）は、このようにしてペーストの吐出量が一定となるように、ペースト吐出パラメータをフィードバック補正しながらペースト塗布作業を継続して実行する際の圧力値Ｐｉの時間的な変動を示している。すなわち、圧力値Ｐｉは、上述のように液面高さＨの低下および粘度の増大に伴い、新たにシリンジ交換を行った状態における圧力値Ｐ０ｉから徐々に補正分だけ漸増してシリンジ交換の直前において最大圧力値ＰＭｉとなり、シリンジ交換によって圧力値Ｐｉは再び圧力値Ｐ０ｉにリセットされる。
【００４３】
本実施の形態においては、この圧力値Ｐｉを、対象となる塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応する標準圧力パラメータＰ０ｉおよびフィードバックに際して補正される空圧値の補正値に対応するオフセット圧力パラメータＰ１ｉの和、すなわちＰｉ＝Ｐ０ｉ＋Ｐ１ｉとして定義している。そして記憶部４０に記憶される塗布データ４１においては、Ｐ０ｉ、Ｐ１ｉは、標準圧力パラメータ４１ｃ、オフセット圧力パラメータ４１ｄの個別データの形で、各データ番号４１ａごとに、すなわち各塗布対象部の塗布パターン毎に格納されている。
【００４４】
塗布動作実行に際しては、塗布動作実行部３０ａは記憶部４０の塗布データ４１から読み出した標準圧力パラメータ４１ｃ、オフセット圧力パラメータ４１ｄに基づいて演算された圧力値Ｐｉにしたがって、第１空圧ユニット１３Ａ、第２空圧ユニット１３Ｂを作動させる。すなわち、前述のペースト塗布機構は、標準圧力パラメータ４１ｃ（Ｐ０ｉ）およびオフセット圧力パラメータ４１ｄ（Ｐ１ｉ）に基づく空圧Ｐｉを第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂに供給することにより、これらのシリンジ内のペースト１８を塗布ノズル１９から吐出して、第１塗布対象部３１，第２塗布対象部３２，第３塗布対象部３３に塗布する。
【００４５】
基板データ４２は、基板３においてペースト塗布動作を実行すべき塗布作業の位置および適用される塗布パターンを規定する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、基板３における複数の塗布対象部のそれぞれに対応する塗布位置番号４２ａ毎に、各塗布対象部の基準位置（例えば塗布パターンの中心位置）を示す位置座標４２ｂおよび塗布データ番号４２ｃを対応させた基板データ４２が作成される。ここで塗布データ番号４２ｃは、当該塗布対象部と塗布データ４１のデータ番号４１ａとの対応関係を示すものである。ボンディングデータ４３は、部品種データやボンディング位置座表データなど、ボンディング機構部１Ｂによる基板３へのダイボンディング動作の実行に用いられるデータである。
【００４６】
次に、塗布ヘッド１０に装着された第１シリンジ１２Ａ、第２シリンジ１２Ｂの交換に伴って実行されるシリンジ交換処理について、図９を参照して説明する。この処理はシリンジ交換処理部３０ｆによって実行されるものであり、図９に示す表示画面５０上に表示される操作手順に従ってマシンオペレータが操作入力することにより、予め定められた処理が実行される。表示画面５０には、交換対象となるディスペンスユニットを選択する操作を行うシリンジ選択部５１が設定されており、選択操作枠５１ａ、５１ｂのいずれかにチェックマークを入れることにより、ディスペンスユニット＃１，＃２のうち交換の対象となったシリンジを特定することができる。
【００４７】
また表示画面５０には、操作内容を示す表示枠５２、５３、５４、５５およびこれらの各処理の実行有無を選択するチェック枠５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａが、操作手順に従った配列で設けられている。表示枠５２（シリンジ交換）は、シリンジ交換が実行される際にその旨を入力するため操作入力手段であり、チェック枠５２ａにチェックマークを入れて実行操作ボタン５７を操作することにより、シリンジを交換した旨の指示入力が制御部３０に対してなされる。
【００４８】
そしてこの指示入力により、シリンジ交換処理部３０ｆによってシリンジ交換処理が実行され、記憶部４０に記憶された塗布データ４１の圧力パラメータのうち、オフセット圧力パラメータ４１ｄのみがデフォルト値にリセットされる。すなわち、図８（ｂ）に示すように、シリンジに供給される空圧値Ｐｉは、オフセット圧力パラメータ４１ｄがデフォルト値（ここでは０）にリセットされることから、標準圧力パラメータ４１ｃのみによって規定される空圧値Ｐ０ｉとなる。
【００４９】
塗布条件パラメータとしての圧力パラメータをこのような構成とすることにより、シリンジ交換に際して必要とされる空圧値Ｐｉの更新処理を、正確且つ容易に行うことができる。すなわち、新たに保管庫から取り出された未使用のシリンジに貯留されたペースト１８は経時劣化による増粘がなく、またペースト消費による液面高さ低下も生じていないことから、シリンジ交換の直前の空圧値Ｐｉ、すなわち試し塗布の結果による補正分が逐次フィードバックされて漸増した空圧値Ｐｉ（図８（ｂ）に示す空圧値ＰＭｉ）をそのまま用いると吐出量が過大となる。
【００５０】
このためシリンジ交換後の最初の塗布動作に際しては、空圧値ＰＭｉをそのまま用いずに新たなシリンジの状態に適合した空圧値Ｐｉに再設定することが必要となる。このとき空圧値ＰＭｉをフィードバックの対象とすることなく、オフセット圧力パラメータ４１ｄをデフォルト値にリセットした後の空圧値Ｐｉ、すなわち予め設定された標準的な空圧値Ｐ０ｉをフィードバック処理の対象とする。この標準的な空圧値Ｐ０ｉは、シリンジ交換直後の状態に対して適正値となるように設定されることから、フィードバック処理において適正値に収斂させるために必要とされる試行回数は少なく、適正な圧力値に速やかに再設定することができる。
【００５１】
すなわち本実施の形態において、シリンジ交換処理部３０ｆは、シリンジを新たに交換した旨をマシンオペレータが表示画面５０上で入力することにより、シリンジ交換に伴う所定の処理を実行し、この所定の処理においてオフセット圧力パラメータ４１ｄをデフォルト値にリセットする。そしてこのオフセット圧力パラメータ４１ｄのデータリセット処理においては、交換に係るシリンジが装着された第１シリンジ装着部２１Ａ，第２シリンジ装着部２１Ｂのディスペンスユニット区分４１ｅ（装着部特定データ）と同じディスペンスユニット区分４１ｅに対応する塗布パターンに係る複数のオフセット圧力パラメータ４１ｄを、一括してリセットするようにしている。これにより、シリンジ交換によってデータのリセットが必要とされる複数のオフセット圧力パラメータ４１ｄを、単一の操作によって同時にリセットすることができ、操作を簡略化することが可能となっている。
【００５２】
表示枠５３、５４、５５には、シリンジ交換の後に必要とされるシリンジ交換後処理の処理内容が表示され、それぞれに対応するチェック枠５３ａ、５４ａ、５５ａにチェックマークを付する操作を行った後に、実行操作ボタン５７を操作することにより以下の処理が実行され、また終了操作ボタン５８を操作することによりシリンジ交換に伴う処理が終了する。まず表示枠５３（ノズル高さティーチ）を選択することにより、新たに交換したシリンジの塗布ノズル１９の高さ位置を教示する処理が自動的に実行される。この処理においては、塗布ヘッド１０をノズル高さ検出部９にアクセスさせて、塗布ノズル１９の下端部の高さ位置を図５に示す方法によって検出することにより、塗布ノズル１９の高さ方向の基準位置が設定される。
【００５３】
次に表示枠５４（ノズルセンタティーチ）を選択することにより、水平面内における塗布ノズル１９の基準位置を教示する処理が自動的に実行される。この処理においては、塗布ヘッド１０を試し打ちステージ８にアクセスさせて塗布ノズル１９からペースト１８を点状に塗布し、この塗布点をカメラ１４によって撮像して位置を認識することにより、塗布ノズル１９の中心位置が検出される。さらに、表示枠５５（試し塗布／検査）を選択することにより、試し塗布実行部３０ｂ、塗布状態検査部３０ｃによる試し塗布動作および塗布状態検査処理が自動的に連続して実行される。
【００５４】
すなわち、シリンジ交換処理部３０ｆは、塗布ノズル１９の高さ方向および水平面内における基準位置を教示するティーチング処理およびまたはペースト塗布機構によって試し塗布されたペースト１８をカメラ１４によって撮像することにより、ペースト１８の塗布状態の良否を検査する試し塗布・検査処理を含むシリンジ交換後処理を実行する。さらに本実施の形態においては、シリンジ交換処理部３０ｆによって上述のシリンジ交換後処理を実行するための操作手順を表示画面５０に表示させるようにしており、この操作手順に従ってマシンオペレータが操作入力することによってシリンジ交換後処理が実行される。
【００５５】
なお、上述例では、表示画面５０上で表示枠５３、５４、５５を選択することによって、これらのシリンジ交換後処理を個別に実行するようにしているが、表示枠５２（シリンジ交換）が入力操作されることをトリガー信号として、表示枠５３、５４、５５への入力操作を行うことなく、これらのシリンジ交換後処理を自動的に実行させるようにしてもよい。
【００５６】
上記説明したように、本実施の形態に示すペースト塗布装置においては、ペースト１８を吐出するためにシリンジに供給される空圧を、塗布対象部の塗布パターンに適した標準的な空圧値に対応する標準圧力パラメータＰ０ｉおよびこの標準的な空圧値の補正値に対応するオフセット圧力パラメータＰ１ｉの２つの個別パラメータで構成し、シリンジ交換に際して必要となる圧力パラメータの再設定において、オフセット圧力パラメータＰ１ｉをデフォルト値にリセットするようにしている。
【００５７】
これにより、圧力パラメータの再設定に際して実行されるフィードバック処理において対象となる空圧値は新たなシリンジの状態の適正値に近いものとなる。したがって、従来装置において必要とされたシリンジ交換に伴うフィードバック処理と比較して、必要とされる試行回数を大幅に削減することができ、シリンジ交換時における圧力パラメータのフィードバック処理を簡便に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のペースト塗布装置は、シリンジ交換時における塗布条件パラメータのフィードバック処理を簡便に行うことができるという効果を有し、パッケージ基板に半導体装置をボンディングする分野において有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ダイボンディング装置
１Ａ  ペースト塗布機構部
１Ｂ  ボンディング機構部
２  基板位置決め機構
３  基板
３ａ  単位基板
４  部品供給部
６Ａ  第１部品
６Ｂ  第２部品
６Ｃ  第３部品
８  試し打ちステージ
９  ノズル高さ検出部
１０  塗布ヘッド
１２Ａ  第１シリンジ
１２Ｂ  第２シリンジ
１３Ａ  第１空圧ユニット
１３Ｂ  第２空圧ユニット
１４  カメラ
１５  ボンディングヘッド
１８  ペースト
１９  塗布ノズル
２１Ａ  第１シリンジ装着部
２１Ｂ  第２シリンジ装着部
３１  第１塗布対象部
３１ａ  第１塗布パターン
３２  第２塗布対象部
３２ａ  第２塗布パターン
３３  第３塗布対象部
３３ａ  第３塗布パターン
５０  表示画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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