(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、
該シリンジに圧縮空気を供給し、前記吐出ノズルから前記接合材を吐出させる圧縮空気供給機構と
を備える接合材塗布装置において、
前記圧縮空気供給機構は、前記接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、前記接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも前記接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給することを特徴とする接合材塗布装置。
【請求項２】
前記圧縮空気供給機構は、空気源から供給される圧縮空気の圧力を調整するレギュレータと、該レギュレータにより圧力調整された圧縮空気を、前記シリンジへ供給する供給時間を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の接合材塗布装置。
【請求項３】
前記接合材の吐出に要する前記吐出時間よりも短い時間であって、しかも前記接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、前記吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接合材塗布装置。
【請求項４】
接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、
該シリンジに圧縮空気を供給し、前記吐出ノズルから前記接合材を吐出させる圧縮空気供給機構と
を備える接合材塗布装置で実行することが可能な接合材塗布方法において、
前記圧縮空気供給機構は、前記接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、前記接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも前記接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給することを特徴とする接合材塗布方法。
【請求項５】
空気源から供給され、レギュレータにより圧力調整された圧縮空気は、前記圧縮空気供給機構により前記シリンジへ供給する供給時間が制御されることを特徴とする請求項４に記載の接合材塗布方法。
【請求項６】
前記接合材の吐出に要する前記吐出時間よりも短い時間であって、しかも前記接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、前記吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の接合材塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合材を押し出して塗布する接合材塗布装置及び接合材塗布方法に関する。捨て打ちすることなく、確実に一定量の接合材を塗布することができる接合材塗布装置及び接合材塗布方法。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程において、粘度の高い流体である接合材を基板等に一定量ずつ塗布する必要があった。接合材は、接合材塗布装置（ディスペンサ）等により塗布ヘッドまで押し出され、一定量ずつ吐出することにより塗布される。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧縮空気を供給することにより、タンク内の粘性流体を吐出ノズルから一定量吐出して、板材などに塗布する粘性流体塗布装置が開示されている。特許文献１の粘性流体塗布装置では、吐出量が安定するまで捨て打ちステーションに粘性流体を捨て打ちし、粘性流体の吐出量を安定させてから塗布を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−３０７４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の粘性流体塗布装置では、吐出量が安定するまで捨て打ちする必要がある。そのため、粘性流体（接合材）を無駄にするだけでなく、捨て打ちステーションを別途設けておき、一定時間塗布しなかった場合には、吐出ノズルを捨て打ちステーションまで移動させて捨て打ちし、その後塗布する位置まで戻して塗布する等、塗布作業が煩雑になるという問題点があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、捨て打ちすることなく、コンパクトな装置で確実に一定量の接合材を塗布することができる接合材塗布装置及び接合材塗布方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係る接合材塗布装置は、接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、該シリンジに圧縮空気を供給し、前記吐出ノズルから前記接合材を吐出させる圧縮空気供給機構とを備える接合材塗布装置において、前記圧縮空気供給機構は、前記接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、前記接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも前記接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給することを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、該シリンジに圧縮空気を供給し、吐出ノズルから接合材を吐出させる圧縮空気供給機構とを備える。圧縮空気供給機構は、接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給する。これにより、圧縮空気供給機構から圧縮空気を供給するシリンジ内の空気圧が、吐出間隔が一定時間以上空くことにより低下した場合であっても再度上昇させることができ、シリンジ先端の吐出ノズルの先端部における接合材の充填状態が、間欠塗布時における塗布直後と同様の状態に調整することができ、確実に一定量の接合材を塗布することが可能となる。また、捨て打ちする必要がないので接合材を無駄にすることがなく、捨て打ちステーションを設ける必要もないので、装置全体として小型化することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る接合材塗布装置は、前記圧縮空気供給機構は、空気源から供給される圧縮空気の圧力を調整するレギュレータと、該レギュレータにより圧力調整された圧縮空気を、前記シリンジへ供給する供給時間を制御する制御装置とを有することが好ましい。
【００１０】
上記構成では、圧縮空気供給機構は、空気源から供給される圧縮空気の圧力を調整するレギュレータと、該レギュレータにより圧力調整された圧縮空気を、シリンジへ供給する供給時間を制御する制御装置とを有するので、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間、圧縮空気を供給するよう容易に制御することができる。
【００１１】
また、本発明に係る接合材塗布装置は、前記接合材の吐出に要する前記吐出時間よりも短い時間であって、しかも前記接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、前記吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下であることが好ましい。
【００１２】
上記構成では、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間であって、しかも接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下である。接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間であって、しかも接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間が、接合材の吐出に要する吐出時間の０．１５倍より小さい場合には、シリンジ先端の吐出ノズルに接合材を十分に充填することができず、０．７５倍より大きい場合には、一定量の接合材の一部が吐出されてしまうおそれがあるからである。
【００１３】
次に、上記目的を達成するために本発明に係る接合材塗布方法は、接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、該シリンジに圧縮空気を供給し、前記吐出ノズルから前記接合材を吐出させる圧縮空気供給機構とを備える接合材塗布装置で実行することが可能な接合材塗布方法において、前記圧縮空気供給機構は、前記接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、前記接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも前記接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給することを特徴とする。
【００１４】
上記構成では、接合材が充填され、充填された接合材を吐出する吐出ノズルを先端に有するシリンジと、該シリンジに圧縮空気を供給し、吐出ノズルから接合材を吐出させる圧縮空気供給機構とを備える。圧縮空気供給機構は、接合材の吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときに、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔内において、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも接合剤の充填状態が、塗布直後の充填状態と同様になるように圧縮空気を供給する。これにより、圧縮空気供給機構から圧縮空気を供給するシリンジ内の空気圧が、吐出間隔が一定時間以上空くことにより低下した場合であっても再度上昇させることができ、シリンジ先端の吐出ノズルの先端部における接合材の充填状態が、間欠塗布時における塗布直後と同様の状態に調整することができ、確実に一定量の接合材を塗布することが可能となる。また、捨て打ちする必要がないので接合材を無駄にすることがなく、捨て打ちステーションを設ける必要もないので、装置全体として小型化することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る接合材塗布方法は、空気源から供給され、レギュレータにより圧力調整された圧縮空気は、前記圧縮空気供給機構により前記シリンジへ供給する供給時間が制御されることが好ましい。
【００１６】
上記構成では、空気源から供給され、レギュレータにより圧力調整された圧縮空気は、圧縮空気供給機構によりシリンジへ供給する供給時間を制御するので、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間、圧縮空気を供給するよう容易に制御することができる。
【００１７】
また、本発明に係る接合材塗布方法は、前記接合材の吐出に要する前記吐出時間よりも短い時間であって、しかも前記接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、前記吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下であることが好ましい。
【００１８】
上記構成では、接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間であって、しかも接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間は、接合材の吐出に要する吐出時間の０．１５倍以上０．７５倍以下である。接合材の吐出に要する吐出時間よりも短い時間であって、しかも接合材が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間が、接合材の吐出に要する吐出時間の０．１５倍より小さい場合には、シリンジ先端の吐出ノズルに接合材を十分に充填することができず、０．７５倍より大きい場合には、一定量の接合材の一部が吐出されてしまうおそれがあるからである。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成によれば、圧縮空気供給機構から圧縮空気を供給するシリンジ内の空気圧が、吐出間隔が一定時間以上空くことにより低下した場合であっても再度上昇させることができ、シリンジ先端の吐出ノズルの先端部における接合材の充填状態が、間欠塗布時における塗布直後と同様の状態に調整することができ、確実に一定量の接合材を塗布することが可能となる。また、捨て打ちする必要がないので接合材を無駄にすることがなく、捨て打ちステーションを設ける必要もないので、装置全体として小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置で接合材を塗布する場合の模式説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置の吐出ノズル内の接合材の充填状態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置のシリンジ内の空気圧と経過時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態では、接合材塗布装置として圧縮空気を用いて粘性の高い接合材の吐出量を制御する方式を例に説明しているが、接合材塗布装置の方式は、特にこれに限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る接合材塗布装置１は、接合材が充填されたシリンジ２０と、シリンジ２０に圧縮空気を供給する圧縮空気供給機構１０とを備えている。圧縮空気供給機構１０は、空気源１１から供給される空気の圧力を調整し、場合によってはフィルタリングすることで濾過するレギュレータ１２と、レギュレータにより圧力調整された圧縮空気を、シリンジ２０へ供給する供給時間を制御する制御装置１３とで構成されている。
【００２３】
制御装置１３は、接合材を吐出する吐出ノズル２１を先端に有するシリンジ２０へ、圧縮空気を供給する時間を制御する。例えば接合材がはんだペーストであり、はんだペーストをスポット塗布する場合、圧縮空気の供給時間は２０〜６０ｍｓ程度に制御する。
【００２４】
圧縮空気供給機構１０で圧力調整された圧縮空気は、供給時間を制御してシリンジ２０へ供給される。図２は、本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置１で接合材を塗布する場合の模式説明図である。
【００２５】
図２に示すように、シリンジ２０には、先端の吐出ノズル２１を含めて接合材２２が充填されている。圧縮空気供給機構１０から供給チューブ２４を介して圧縮空気が供給され、シリンジ２０に充填された接合材２２が吐出ノズル２１の先端部から吐出される。吐出された接合材２２は、ステージ３０に載置された基板等の塗布対象物３１に塗布される。
【００２６】
圧縮空気で接合材２２を吐出するためには、一定時間以上圧縮空気を供給し続けて、吐出ノズル２１の先端部における接合材２２の表面張力よりも強い力で押し出す必要がある。逆に言えば、圧縮空気の供給時間が、接合材２２の吐出に要する吐出時間ｔ１よりも短い場合には、接合材２２は吐出ノズル２１から吐出されない。
【００２７】
本発明では、吐出時間ｔ１よりも短い時間で、しかも接合材２２が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給することにより、吐出ノズル２１内の接合材２２の充填状態を調整している。これにより、吐出終了から吐出開始までの吐出間隔が一定時間以上空いたときでも、確実に一定量の接合材２２を塗布することができるようにしている。以下において、吐出時間ｔ１よりも短い時間で、しかも接合材２２が実質的に吐出されないように圧縮空気を供給する時間を空吐出時間ｔｂという。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置１の吐出ノズル２１内の接合材２２の充填状態を示す模式断面図である。図３（ａ）は、接合材２２を塗布した直後の状態を示している。吐出ノズル２１の先端部において、接合材２２は表面張力が働いて保持されている。この保持された状態で圧縮空気を供給する場合、塗布量不足等が発生せず、確実に一定量の接合材２２を塗布することができる。間欠的に継続して接合材２２を塗布する場合には、塗布する直前の接合材２２の充填状態も同様となる。
【００２９】
一方、図３（ｂ）は、接合材２２を塗布してから一定時間以上経過した場合の状態を示している。塗布直後は圧縮空気供給機構１０から圧縮空気を供給するシリンジ２０内の空気圧は所定範囲に収まるが、吐出間隔が一定時間以上空くことにより低下する。吐出ノズル２１の先端部において、シリンジ２０内の空気圧が低下することにより、充填されている接合材２２は先端部から内側へ引き込まれて後退した状態となる。この後退した状態で、接合材２２を吐出するべく圧縮空気を供給する場合、内側へ引き込まれている分だけ接合材２２を押し出すための仕事量が必要となり、圧縮空気の供給時間が短いと接合材２２が吐出されないおそれもある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、接合材２２を塗布してから一定時間以上経過した場合、すなわち吐出間隔が一定時間以上となる場合、圧縮空気供給機構１０が、接合材２２が吐出ノズル２１から吐出されない程度の時間（空吐出時間ｔｂ）、圧縮空気を供給する。空吐出時間ｔｂだけ圧縮空気を供給することにより、接合材２２を図３（ｃ）に示すように、図３（ａ）と同様の元の充填状態にまで戻すことができる。したがって、前回塗布してから吐出間隔が一定時間以上、例えば３０分空いた場合であっても、空吐出時間ｔｂの間、圧縮空気を供給することにより、吐出ノズル２１内の接合材２２の充填状態を調整し、捨て打ちすることなく、確実に一定量の接合材２２を塗布することが可能となる。
【００３１】
なお、空吐出時間ｔｂは、接合材２２の吐出に要する吐出時間ｔ１の０．１５倍以上０．７５倍以下であることが好ましい。空吐出時間ｔｂが吐出時間ｔ１の０．１５倍より小さい場合には、吐出ノズル２１に接合材２２を十分に充填することができず、０．７５倍より大きい場合には、一定量の接合材２２の一部が吐出されてしまうおそれがあるからである。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に係る接合材塗布装置１のシリンジ２０内の空気圧と経過時間との関係を示すグラフである。図４では、圧縮空気供給機構１０から圧縮空気の供給が開始された時点をｔ＝０としている。
【００３３】
圧縮空気供給機構１０から圧縮空気の供給が開始されると、シリンジ２０内の空気圧が上昇し、接合材２２の吐出が開始される。図４では、ｔ＝ｔ１において接合材２２の吐出が開始されている。つまり、接合材２２の吐出に要する吐出時間はｔ１となる。
【００３４】
そして、好ましい空吐出時間ｔｂが、ｔ２（吐出時間ｔ１の０．１５倍）〜ｔ３（吐出時間ｔ１の０．７５倍）の間であることを示している。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、吐出間隔が一定時間以上となる場合、圧縮空気供給機構１０は、接合材２２の吐出に要する吐出時間よりも短い時間で、しかも接合材２２が実質的に吐出されない空吐出時間ｔｂ、圧縮空気を供給するので、吐出間隔が一定時間以上空くことにより低下した場合であってもシリンジ２０の吐出ノズル２１の先端部において、接合材２２の充填状態を、間欠塗布時における塗布直後と同様の状態に調整することができ、確実に一定量の接合材２２を塗布することが可能となる。また、捨て打ちする必要がないので接合材２２を無駄にすることがない。また、捨て打ちステーションを設ける必要もないので、装置全体として小型化することが可能となる。
【００３６】
その他、上述した実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができることは言うまでもない。上述した実施の形態では、一般的な接合材２２である、粘度が５０〜５５Ｐａ・ｓのはんだペーストに対して効果を確認しているが、同程度の粘度を有する他の接合材、あるいはスポット印刷用インク等についても同等の効果が期待できる。
【００３７】
また、シリンジ２０内の空気圧を調整するので、本実施の形態のように吐出ノズル２１を下向きに取り付ける場合に限定されるものではなく、例えば水平方向に取り付けてあっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  接合材塗布装置
１０  圧縮空気供給機構
１１  空気源
１２  レギュレータ
１３  制御装置
２０  シリンジ
２１  吐出ノズル
２２  接合材
【図１】
0005907138.tif 000002
【図２】
0005907138.tif 000003
【図３】
0005907138.tif 000004
【図４】
0005907138.tif 000005