(57)【要約】【課題】良否判定に必要な適度なインク量で基板にマーキングが行なえるマーキング装置を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド６は、基板搬送部４により保持された基板５が記録位置を往復動する際に異なる解像度でマーキングを行う動作を繰り返す。【選択図】図９
2008010654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の不良箇所にマーキングするマーク形状及びマーク座標を含む入力データを入力する入力部と、
前記入力部から入力される入力データから画像データを作成し、該画像データから記録データを生成する制御部と、
基板を保持したまま記録位置へ往復動する基板搬送部と、
基板搬送部により往復動する基板へ記録データに基づいて対応する不良箇所へインクジェットヘッドからインク滴を吐出して所定のマーキングを行うマーキング部と、
前記マーキング部の基板搬送方向下流側でマーキングされた基板を乾燥する乾燥器を備え、
前記マーキング部は、基板搬送部により保持された基板が記録位置を往復動する際に異なる解像度でマーキングを行う動作を繰り返すことを特徴とするマーキング装置。
【請求項２】
前記制御部は入力データから往動時の解像度より復動時の解像度が高精細になるように記録データを生成してマーキング部によりマーキングを行なうことを特徴とする請求項１記載のマーキング装置。
【請求項３】
マーキング部は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出するたびにインクジェットヘッドのノズル位置を変えてマーキング動作を繰り返すことを特徴とする請求項１記載のマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば検査後のサブストレート基板へのマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップが搭載されるサブストレート基板は、自動検査機で良不良の判定が行われた後、不良品に識別マークが付与される。この検査により不良品と判定されたサブストレート基板であっても、製品の歩留まりを向上させるため、作業者が目視により再度確認して良不良の判定を行ってからマーキングする作業が行われている。マーキングは、作業者が不良部分を罫書いたり、シールを貼ったり、サインペンで塗ったり、或いは不良位置をデジタイザで入力し直すことなどが行われている。
【０００３】
上記作業者によるマーキング作業の煩わしさやマーキングミスをなくすため、マーキング装置が提案されている。このマーキング装置は、不良情報に基づいて特定した不良ピースにインクジェットマーカーやレーザーマーカーによってマーキングを行うようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３２２６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記マーキング部としてインクジェットマーカーを用いる場合、インクの塗布量が少ない場合には、マーキング箇所から基板端子部が透けて見えるため、画像処理による良否判定を行なう場合、不良判定とみなされないという選別漏れが生ずるおそれがある。
また、インクの塗布量を増やすと、ソルダレジスト層に定着し難く、インク流れや乾燥し難いため、他の基板と接触してインクが剥がれ易くインク汚れが発生し易くなるという課題があった。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、良否判定に必要な適度なインク量で基板にマーキングが行なえるマーキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
基板の不良箇所にマーキングするマーク形状及びマーク座標を含む入力データを入力する入力部と、前記入力部から入力される入力データから画像データを作成し、該画像データから記録データを生成する制御部と、基板を保持したまま記録位置へ往復動する基板搬送部と、基板搬送部により往復動する基板へ記録データに基づいて対応する不良箇所へインクジェットヘッドからインク滴を吐出して所定のマーキングを行うマーキング部と、前記マーキング部の基板搬送方向下流側でマーキングされた基板を乾燥する乾燥器を備え、前記マーキング部は、基板搬送部により保持された基板が記録位置を往復動する際に異なる解像度でマーキングを行う動作を繰り返すことを特徴とする。
また、前記制御部は入力データから往動時の解像度より復動時の解像度が高精細になるように記録データを生成してマーキング部によりマーキングを行なうことを特徴とする。
また、マーキング部は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出するたびにインクジェットヘッドのノズル位置を変えてマーキング動作を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述したマーキング装置を用いれば、基板搬送部により保持された基板が記録位置を往復動してマーキング部によりマーキングを行なう際に、マーキング部の基板搬送方向下流側に設けられた乾燥器でマーキングされた基板を乾燥しつつ、基板搬送部により保持された基板が記録位置を往復動するたびに異なる解像度でマーキングを行うようになっているため、良否判定に必要な適度なインク量で、マーキングが行なえる。
例えば、往動時に基板の不良箇所に粗い解像度でマークして乾燥し復動時に往動時のマークの隙間を埋めるように高精細な解像度でマーキングすることで、復動時のインクが往動時のインク間に流れ込んでマーキング面が平滑になり、基板が透けない程度のインク量を吐出してもインク流れが生ずることなくしかも未乾燥によるインク汚れを生ずることもなく、マーキングが行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係るマーキング装置の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。本実施形態のマーキング装置は、半導体装置製造用のサブストレート基板の不良箇所へのマーキングする装置について説明する。
【０００９】
先ずマーキング装置を含むシステムの概略構成について図１を参照して説明する。
図１において、基板の不良箇所にマーキングするマーク形状及びマーク座標を含む入力データを入力する入力部１と、入力データから画像データを作成し、該画像データから記録データを生成する制御部２と、記録データに基づいて基板の対応する不良箇所へノズルからインク滴を吐出してマーキングを行うマーキング装置３を具備している。
【００１０】
入力部１の一例として液晶タブレットを用いた場合、作業者は、シート（サブストレート基板）を画面表示された基板画像に重ね合わせ、不良箇所に対応するピースを目視により良不良を確認しながら、マークペンによりシート上を押圧するとマークが画面表示されるようになっている。液晶タブレットを用いると、サブストレート基板の不良箇所をマークペンでなぞるだけで位置入力が行える。また液晶タブレットに重ね合わせた基板を外すと、入力した位置情報を画面にて確認できる。
【００１１】
図１において、制御部２の一例としてパーソナルコンピュータが用いられており、キーボードやマウスなどの入力部、コンピュータによる演算処理や制御命令を出力するＣＰＵ、制御プログラムを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアやデータの一時記憶を行うＲＡＭ等のメモリ、モニター等が設けられている。
【００１２】
図２Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、基板搬送部４は基板５を保持したまま記録位置へ往復動する。記録位置にはマーキング部としてインクジェットヘッド６が設けられている。インクジェットヘッド６は、記録データに基づいて対応する基板５の不良箇所へインク滴を吐出してマーキングを行う。インクジェットヘッド６の基板搬送方向下流側には乾燥器７が設けられている。乾燥器７は基板搬送部４に保持されてマーキングされた基板５を乾燥する。インクジェットヘッド６は基板搬送部４の搬送方向と長手方向が交差するように配置され、入力データに基づいてシートの対応する不良ピースにインクを吐出するフルライン型のインクジェットヘッドが用いられる。乾燥器７は、インクを吐出された基板５にＵＶ光を照射して乾燥させるＵＶ乾燥機が用いられる。インクジェットヘッド６は、後述するように基板搬送部４により保持された基板５が記録位置を往復動する際に異なる解像度でマーキングを行う動作を繰り返す。
【００１３】
基板搬送部４は基板５を吸着保持したまま記録位置へ搬送してインクジェットヘッド６よりインクが吐出され、ＵＶ乾燥器７へ搬送してインクを乾燥させる動作を繰り返す。この記録動作を行うたびにインクジェットヘッド６を長手方向へ所定ピッチだけ移動させて必要なドット数のインク滴をシートに記録することでマーキングが行われる。インクジェットヘッド６には、インク供給部８よりインクチューブ９を通じてインクが供給される。インク供給部８にはＵＶ硬化性のインクを貯留するインクボトルやインクをインクジェットヘッド６へ送り出すポンプなどが設けられている。
【００１４】
インクジェットヘッド６の制御系の一例について図３のブロック構成図及び図４のフローチャートを参照して説明する。ヘッド制御系にはＣＰＵ１０が設けられており記録動作を制御する。また、ヘッド制御系には記録動作の制御プログラムが格納されたＲＯＭ１１が設けられている。ＣＰＵ１０は入力データから往動時の解像度より復動時の解像度が高精細になるように記録データを生成してインクジェットヘッド６によりマーキングを行なう。外部インターフェース１２にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２から記録データ（画像データ；例えば解像度６００ｄｐｉ）が送信される。送信された記録データ（解像度６００ｄｐｉ）は第１の画像バッファ１３にて一時記憶する（図４、ステップＳ１）。また、第２の画像バッファ１４では、第１の画像バッファ１３の解像度６００ｄｐｉの記録データから１２００ｄｐｉの記録データへ変換し、その中の往動時のデータのみ６００ｄｐｉの記録データにするため半分を白（記録なし）とした記録データを一時記憶する（図４、ステップＳ２）。そして、ＣＰＵ１０の動作指令により解像度１２００ｄｐｉでマーキングが開始される（図４、ステップＳ３）。このとき、第２の画像バッファ１４に保持された記録データ（１２００ｄｐｉの半分を白抜きした６００ｄｐｉの記録データ）は往動時に制御ＩＣ１５を経て各ノズルのインク吐出制御素子への通電信号を生成してインクジェットヘッド６へ送信される。また、第２の画像バッファ１４に保持された記録データ（１２００ｄｐｉの記録データ）は復動時に制御ＩＣ１５を経て各ノズルのインク吐出制御素子への通電信号を生成してインクジェットヘッド６へ送信される。尚、インクジェットヘッド６のインク吐出方式は、圧電素子タイプでも熱抵抗素子タイプの何れであっても良い。
【００１５】
インクジェットヘッド６はインク滴を吐出するたびにノズル位置を変えてマーキング動作を繰り返す。このインクジェットヘッド６の長手方向への移動機構について図５Ａ、Ｂ、Ｃを参照して説明する。インクジェットヘッド６は移動プレート１６に支持固定されている。移動プレート１６は板ばね１７により移動可能に支持されている。（図５Ｂ参照）。起立部１８にはスケールが刻印されたマイクロメータヘッド１９が固定されている。このマイクロメータヘッド１９にはねじ軸２０が嵌め込まれており、これらでマイクロメータを構成している。ねじ軸２０の一端にはプーリ２１が嵌め込まれており、他端は板ばね１７を介して移動プレート１６の側面側に突き当てられている（図５Ａ、Ｂ参照）。プーリ２１とモータプーリ２２との間には無端状のタイミングベルト２３が掛け渡されている（図５Ｃ参照）。移動プレート１６の両端側には移動原点を規定する原点センサ２４、移動終端を規定するリミットセンサ２５が各々装置フレームに支持されている（図５Ｂ参照）。
【００１６】
ステップモータ２６を所定方向へ回転駆動すると、タイミングベルト２３を介してねじ軸２０が回転し、マイクロメータヘッド１９とのねじ嵌合により長手方向に進退する。このとき、ねじ軸２０が移動プレート１６を板ばね１７の弾性力に抗して図５Ｂ左右方向へ移動させて、インクジェットヘッド６をヘッド長手方向に所定量だけ移動させることができる。マイクロメータを原点位置に戻すと、板ばね１７が自らの復元力で元の起立位置へ復帰し、インクジェットヘッド６を原点位置に戻すことができる。
尚、板ばね１７を設けることなく、マイクロメータのねじ軸２０の端部を移動プレート１６と連繋して、該移動プレート１６をスライド可能に支持するようにしても良い。
【００１７】
次に、基板搬送部４の構成について図６を参照して説明する。
スライドプレート２７は、基板５を吸着保持して往復動する。スライドプレート２７の表面には、基板５を吸着するための吸引孔が設けられている。スライドプレート２７は移動ベース部２８に起立して設けられた支持部２９に一体に支持されている。移動ベース部２８はスライド軸３０に沿って移動可能に連繋している。スライド軸３０には移動ベース部２８の原点を規定する原点センサ３１、移動終端を規定するリミットセンサ３２が設けられている。移動ベース部２８は、原点センサ３１及びリミットセンサ３２に検出される範囲で往復移動するようになっている。
【００１８】
支持部２９の一部は無端状のタイミングベルト３３に連繋している。タイミングベルト３３は、移動原点側に設けられたステップモータ３４のモータプーリと移動終端側に設けられたプーリ間に掛け渡されている。タイミングベルト３３にはテンションローラ３５が２箇所で当接して一定のテンションを保つようになっている。また、移動終端側に設けられるプーリにはスライドプレート２７の移動量を検出するエンコーダ３６が同軸に設けられている。ステップモータ３４を正逆回転駆動することにより、基板５の吸着保持位置から記録位置を経て乾燥位置との間を往復して移動する。
【００１９】
次に、マーキング装置３によるマーキング動作及びインク滴の吐出乾燥動作について図６乃至図８を参照して説明する。図６はスライドプレート２７が原点位置にある状態を示す。移動ベース部２８は原点センサ３１に検出されてステップモータ３４は停止している。この状態で、スライドプレート２７に基板５を吸着保持させる。
【００２０】
次に図７においてステップモータ３４を起動すると、移動ベース部２８がスライド軸３０に沿って移動し、スライドプレート２７がインクジェットヘッド６に対向する記録位置へ搬送される。このとき、ＣＰＵ１０から送信された記録データに基づいてインクジェットヘッド６より基板５の不良ピースへインク滴が例えば解像度１２００ｄｐｉで吐出されマーキングが開始される。図９Ａ−１及び図９Ａ−２はマーキングされた基板５の上視図及び正面図である。図９Ａ−１及び図９Ａ−２において、解像度１２００ｄｐｉの記録データの半分を白抜きして生成された解像度６００ｄｐｉのインク滴３７ａは基板５において他のインク滴３７ａと所定間隔を開けてマーキングされる。インク滴３７ａが吐出されるとステップモータ３４を起動してねじ軸２０をマイクロメータヘッド１９より押し出すことでインクジェットヘッド６を長手方向へ１ピッチ移動させる（図５Ｂ参照）。
【００２１】
次に、図８においてステップモータ３４をさらに回転駆動し、スライドプレート２８はＵＶ乾燥器７の乾燥位置を通過する際にＵＶ光が照射されてインク滴３７ａの乾燥が行われる。移動ベース部２８がリミットセンサ３２に検出されるとステップモータ３４の回転駆動を停止する。次いで、ステップモータ３４を逆転駆動して移動ベース部２８が移動終端位置からスライド軸３０に沿って移動し、スライドプレート２７がインクジェットヘッド６に対向する記録位置へ搬送される。このとき、ＣＰＵ１０から送信された記録データに基づいてインクジェットヘッド６より基板５の不良ピースへインク滴３７ｂが例えば解像度１２００ｄｐｉで１ドット分吐出される。図９Ｂ−１及び図９Ｂ−２はマーキングされた基板５の上視図及び正面図である。図９Ｂ−１及び図９Ｂ−２において、インク滴３７ｂはインク滴３７ａに隣接して（一部重なり合って）基板５上にマーキングされる。インク滴３７ｂが吐出されるとステップモータ２６を起動してねじ軸２０をマイクロメータヘッドより所定量押し出すことでインクジェットヘッド６を長手方向へ更に１ピッチ移動させる（図５Ｂ参照）。
【００２２】
移動ベース部２８が原点センサ３１に検出される原点位置（図６の位置）までスライドプレート２７が戻ると、再度ステップモータ３４を正転駆動してスライドプレート２７がインクジェットヘッド６に対向する記録位置へ搬送される。このとき、往動時の記録データに基づいてインクジェットヘッド６より基板５の不良ピースへ更にインク滴３７ｃが例えば解像度６００ｄｐｉで１ドット分吐出される。図９Ｂ−１及び図９Ｂ−２において、インク滴３７ｃは基板５においてインク滴３７ｂに隣接して（一部重なり合って）他のインク滴３７ｂと所定間隔を開けてマーキングされる。インク滴３７ｃが吐出されるとステップモータ２０を起動してねじ軸２０をマイクロメータヘッド１９より押し出すことでインクジェットヘッド６を長手方向へ更に１ピッチ移動させる（図５Ｂ参照）。
【００２３】
スライドプレート２７はＵＶ乾燥器７の乾燥位置を通過する際に往復２ドット分のインク滴３７ｂ、３７ｃにＵＶ光が照射されてインクの乾燥が行われる。移動ベース部２８がリミットセンサ３２に検出されるとステップモータ３４の回転駆動を停止する。
【００２４】
以下同様にして図９Ｃ−１及び図９Ｃ−２において、インク滴３７ｄが復動する際に解像度１２００ｄｐｉでマーキングされ、往動時にインク滴３７ｅが解像度６００ｄｐｉでマーキングされてＵＶ乾燥器７により乾燥される。また、図９Ｄ−１及び図９Ｄ−２において、インク滴３７ｆが復動する際に解像度１２００ｄｐｉでマーキングされ、往動時にインク滴３７ｇが解像度６００ｄｐｉでマーキングされてＵＶ乾燥器７により乾燥される。この動作を所定回数（本実施例は４回）繰り返すことにより当初マーキング乾燥した解像度６００ｄｐｉのインク滴３７ａどうしの隙間が埋められて必要なドット分のインク像が不良ピースにマーキングされる。
【００２５】
図９Ｄ−１及び図９Ｄ−２において、復動時にインクジェットヘッド６から吐出された高精細なインク滴３７ｂ、３７ｄ、３７ｆは、往動時に吐出された比較的粗いインク滴３７ａ、３７ｃ、３７ｅ、３７ｇ間の隙間を埋めるべく流動するのでマーキング面が平滑になり、かつ最終的にはＵＶ乾燥器７により乾燥するのでインクが転写することもない。
【００２６】
インクジェットヘッド６はノズルの目詰まりを防ぐために、マーキングを開始する前にエアブローが行われるが、記録位置の下方にインク滴を吸収可能なインク用パッド部が設けられ、マーキング動作を開始前にノズルよりインク滴をインク用パッド部へ吐出して回復処理を行うようにしても良い。インクジェットヘッド６は単数でもよいが、複数個並設するようにしても良い。インクジェットヘッド６は基板搬送方向と直交配置する場合に限らず、斜めに傾けて配置されていても良い。
【００２７】
また、入力部１は液晶タブレットに代えてマウス等を用いても良いし、基板の不良箇所を示す入力データが検査装置を通じて入力されるようにしても良い。また、インクジェットヘッド６によりマーキングする解像度は往動時に６００ｄｐｉ、復動時に１２００ｄｐｉに限らず、往動時３００ｄｐｉ、復動時に２４００ｄｐｉなど任意の解像度を採用できる。また、インク滴の間隔も任意であり、記録位置及び乾燥位置へ往復動する回数も任意である。尚、基板は半導体装置（ＩＣチップ）製造用のサブストレート基板に限らず、他の電子部品製造用の樹脂基板、フィルム基板、ガラス基板などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】マーキング装置を含むシステム全体のブロック構成図である。
【図２】マーキング装置の上視図、正面図及び右側面図である。
【図３】インクジェットヘッドの制御系を示すブロック図である。
【図４】制御系のデータの流れを示すフローチャートである。
【図５】インクジェットヘッド移動機構のマーキング装置の上視図、正面図及び右側面図である。
【図６】マーキング装置のマーキング動作を示す状態図である。
【図７】マーキング装置のマーキング動作を示す状態図である。
【図８】マーキング装置のマーキング動作を示す状態図である。
【図９】基板へのマーキングパターンの形成順を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  入力部
２  パーソナルコンピュータ
３  マーキング装置  
４  基板搬送部  
５  基板  
６  インクジェットヘッド  
７  乾燥器  
８  インク供給部  
９  インクチューブ  
１０  ＣＰＵ  
１１  ＲＯＭ  
１２  外部インターフェース  
１３  第１の画像バッファ  
１４  第２の画像バッファ  
１５  制御ＩＣ  
１６  移動プレート
１７  板ばね  
１８  起立部  
１９  マイクロメータヘッド  
２０  ねじ軸  
２１  プーリ  
２２  モータプーリ  
２３  タイミングベルト  
２４  原点センサ  
２５  リミットセンサ  
２６  ステップモータ  
２７  スライドプレート  
２８  移動ベース部  
２９  支持部  
３０  スライド軸  
３１  原点センサ  
３２  リミットセンサ  
３３  タイミングベルト  
３４  ステップモータ  
３５  テンションローラ  
３６  エンコーダ  
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３６ｄ、３７ｅ、３７ｆ、３７ｇ  インク滴
【図１】
2008010654.tif 000003
【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】
2008010654.tif 000008
【図７】
2008010654.tif 000009
【図８】
2008010654.tif 000010
【図９】
2008010654.tif 000011