(57)【要約】     【課題】  被塗布物の被塗布面の所望の塗布領域に粘性材料を均一に塗布できる塗布装置を提供する。    【解決手段】  この塗布装置では、塗布ニードル１が備える先端部３は、先端面１０を貫通する３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃと、先端面１０に形成された所定の深さの溝２１、２２を有する。この塗布装置では、先端面１０を基板１５の被塗布面１５ａに対面させて、３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃからダイボンドペースト１４を被塗布面に向けて吐出させる。この３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃから吐出されたダイボンドペースト１４が溝２１、２２を通って先端面１０の対向領域に行き渡ることで、先端面１０に対向する被塗布面１５ａにダイボンドペースト１４を均一に塗布できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性材料が充填されるシリンジとこのシリンジに取り付けられる塗布ニードルとを備え、
上記塗布ニードルは、
先端面を貫通する複数の貫通孔と、上記先端面に形成された所定の深さの凹部または上記先端面に形成された所定の高さの凸部とを有する先端部を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
上記塗布ニードルは、
上記シリンジに接続されると共に上記先端部に対して着脱可能になっているシリンジ接続部を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗布装置において、
上記先端部と上記シリンジ接続部とはネジの螺合によって接続されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
請求項１に記載の塗布装置において、
上記塗布ニードルの上記先端部の上記先端面に形成された上記凹部または上記凸部は、上記複数の貫通孔と上記先端面の外周とに連なっていることを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗布装置において、
上記凹部の深さ、または上記凸部の高さは、５乃至２０μｍであることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
請求項４に記載の塗布装置において、
上記凹部または上記凸部の断面形状は、Ｖ字形状、半円形状、四角形状のうちのいずれか一つであることを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項１に記載の塗布装置において、
上記凸部は、
上記先端面の外周縁のうちの少なくとも対向する２箇所に形成されたことを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
請求項７に記載の塗布装置において、
上記凸部の高さは、５乃至２０μｍであることを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
請求項７に記載の塗布装置において、
上記凸部の断面形状は、Ｖ字形状、半円形状、四角形状のうちのいずれか一つであることを特徴とする塗布装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の塗布装置において、
上記複数の貫通孔は、上記先端面上に延在する上記先端面の中心線に対して線対称に配置され、上記凹部または上記凸部は、上記中心線に対して線対称に配置されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の塗布装置を用い、
上記塗布ニードルの先端部を所定の塗布面に押し当てて、ディスペンサから上記シリンジに空気圧を供給して上記シリンジに充填された粘性材料を上記塗布ニードルに押し出し、上記先端部の上記貫通孔から上記塗布面に上記粘性材料を塗布することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、塗布装置および塗布方法に関し、たとえば、粘性材料を被塗布物に塗布する塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップを、基板,リードフレーム,またはステムなどにボンディングする方法として、基板などにダイボンドペーストを塗布し、そこに半導体チップを接着する方法が広く用いられている。
【０００３】
このような用途に用いられる従来の塗布装置１００を、図７に概略的に示す。この塗布装置１００は、シリンジ１０１と、ディスペンサ(図示せず)に繋がるアタッチメント１０２と、塗布ニードル１０３とを備える。シリンジ１０１にはダイボンドペーストが充填される。
【０００４】
上記塗布ニードル１０３は、図６(Ａ)に断面を示すように、基部１０３ｂに比べて先端部１０３ａが絞られている。この先端部１０３ａは、例えば、０.３ｍｍ角で厚さが０.１ｍｍ程度の微小な半導体チップをダイボンドするために、外径０.３ｍｍ、内径０.１５ｍｍ程度に絞られている。また、図６(Ｂ)に、先端部１０３ａを軸方向に見た様子を示す。この先端部１０３ａの外周面１０４および内周面１０５は、通常、加工し易さの観点から、円形状になっている。
【０００５】
図７に示す塗布装置１００は、図６に示す塗布ニードル１０３を備え、上記ディスペンサからアタッチメント１０２を介してシリンジ１０１に空気圧が加えられ、この空気圧が時間制御される。これにより、ダイボンドペーストが充填されたシリンジ１０１から塗布ニードル１０３に所定量のダイボンドペーストが押し出され、図８に示すように、塗布ニードル１０３の先端部１０３ａ〜所定量のダイボンドペースト１７１が押し出されて、基板１６１上の所定位置に塗布される。
【０００６】
図９に示すように、この基板１６１上の所定位置に塗布されたダイボンドペースト１７１上に、半導体チップ１８１が搭載される。この半導体チップ１８１は、例えば、側面の高さ中央付近にジャンクションライン１８１ａが露出しているＬＥＤ(発光ダイオード)または半導体レーザチップである。図９に示す一例では、半導体チップ１８１の側面のジャンクションライン１８１ａにまでダイボンドペースト１７１が達していない。したがって、ダイボンドペースト１７１をジャンクションライン１８１ａに付着させることなく、半導体チップ１８１を基板１６１にダイボンドできている。
【０００７】
しかし、上記半導体チップ１８１が半導体レーザチップである場合には、上記従来の塗布装置１００では、次に説明するような課題が発生してきた。
【０００８】
すなわち、半導体レーザチップは近年益々高出力化しているため、共振器長(チップ長さ)が長くなってきている。例えば、図１３に示すように、共振器長０.６ｍｍの長方形チップ２１２に対応するためには、図１０(Ａ),(Ｂ)に示すように、先端部１１９ａを楕円形状にし、開口１２０の形状も楕円形状にした塗布ニードル１１９を採用する。この塗布ニードル１１９によれば、図１２に示すように、基板２０１上面へのダイボンドペースト２１０の塗布領域は、上記長方形チップ２１２のサイズに対応できる。
【０００９】
しかし、図１１に示すように、このダイボンドペースト２１０は、基板２０１上で中央が盛り上がった形状になる。このため、このダイボンドペースト２１０の上から上記基板２０１に半導体レーザチップ２１２を搭載すると、図１３に示すように、チップ側面中央の高さ５０μｍ程度のジャンクションライン２１２ａまでダイボンドペーストが付着してしまい、リーク不具合が起きる結果となってしまう。
【特許文献１】実開昭５８−０１９７７８号公報
【特許文献２】実開昭５９−１４５０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、被塗布物の被塗布面の所望の塗布領域に粘性材料を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の塗布装置は、粘性材料が充填されるシリンジとこのシリンジに取り付けられる塗布ニードルとを備え、
上記塗布ニードルは、
先端面を貫通する複数の貫通孔と、上記先端面に形成された所定の深さの凹部または上記先端面に形成された所定の高さの凸部とを有する先端部を備えることを特徴としている。
【００１２】
この発明の塗布装置では、上記塗布ニードルが備える先端部は、先端面を貫通する複数の貫通孔と、上記先端面に形成された所定の深さの凹部または上記先端面に形成された所定の高さの凸部を有する。
【００１３】
この発明では、上記先端面を被塗布物の被塗布面に対面させて上記シリンジに空気圧等を供給することで、シリンジに充填された粘性材料を塗布ニードルに押し出す。これにより、上記先端面を貫通する複数の貫通孔から粘性材料を被塗布面に向けて吐出させることで、１つの貫通孔から粘性材料を吐出させる場合に比べて、粘性材料を被塗布面に均一に塗布できる。また、上記塗布ニードルの先端面に上記凹部が形成された場合には、複数の貫通孔から吐出された粘性材料が上記凹部を通って上記先端面の対向領域に行き渡ることで、上記先端面に対向する上記被塗布面に上記粘性材料をより一層均一に塗布できる。
【００１４】
また、上記塗布ニードルの先端面に上記凸部が形成された場合には、上記先端面と上記被塗布面との間に上記凸部の高さ分の隙間が形成される。したがって、上記塗布ニードルの先端面の複数の貫通孔から吐出された粘性材料は、上記隙間を通って上記先端面の対向領域に行き渡るので、上記先端面に対向する上記被塗布面に上記粘性材料をより一層均一に塗布できる。
【００１５】
したがって、この発明の塗布装置によれば、被塗布物の被塗布面の所望の塗布領域に粘性材料を均一に塗布できる。
【００１６】
また、一実施形態の塗布装置は、上記塗布ニードルは、上記シリンジに接続されると共に上記先端部に対して着脱可能になっているシリンジ接続部を有する。
【００１７】
この実施形態では、塗布ニードルが先端部とこの先端部に着脱可能なシリンジ接続部とで構成されているから、塗布ニードルを先端部とシリンジ接続部とに分解して洗浄でき、洗浄が容易になる。したがって、塗布ニードルを洗浄して繰り返し使用することができ、ランニングコストを低減できる。
【００１８】
また、一実施形態の塗布装置は、上記先端部と上記シリンジ接続部とはネジの螺合によって接続されている。
【００１９】
この実施形態では、上記先端部と上記シリンジ接続部とはネジの螺合によって接続されているので、構造が簡潔で取り扱い作業性がよい。
【００２０】
また、一実施形態の塗布装置は、上記塗布ニードルの上記先端部の上記先端面に形成された上記凹部または上記凸部は、上記複数の貫通孔と上記先端面の外周とに連なっている。
【００２１】
この実施形態では、上記凹部または上記凸部は、上記複数の貫通孔と上記先端面の外周とに連なっているので、上記複数の貫通孔から吐出された粘性材料が上記凹部または凸部を通って上記先端面の全体に一層行き渡り易くなり、上記先端面に対向する上記被塗布面に上記粘性材料をより一層均一に塗布できる。
【００２２】
また、一実施形態の塗布装置は、上記凹部の深さ、または上記凸部の高さは、５乃至２０μｍである。
【００２３】
この実施形態では、上記凹部の深さ、または上記凸部の高さは、５乃至２０μｍであるので、粘性材料を基板等の被塗布物に、たとえば、共振器長が１.０ｍｍの半導体レーザチップに適した５〜２０μｍの厚さで塗布可能となる。つまり、上記凹部の深さまたは上記凸部の高さが５μｍを下回ると粘性材料の塗布量が不足して接着力が不足する一方、上記凹部の深さまたは上記凸部の高さが２０μｍを上回ると粘性材料の塗布量が過剰となって粘性材料がジャンクションラインに達する恐れがありリーク不具合が発生する恐れがある。
【００２４】
また、一実施形態の塗布装置は、上記凹部または上記凸部の断面形状は、Ｖ字形状、半円形状、四角形状のうちのいずれか一つである。
【００２５】
この実施形態では、上記凹部または上記凸部の断面形状は、Ｖ字形状、半円形状、四角形状のうちのいずれか一つであるので、上記凹部または上記凸部の加工が容易になる。
【００２６】
また、一実施形態の塗布装置は、上記凸部は、上記先端面の外周縁のうちの少なくとも対向する２箇所に形成されている。
【００２７】
この実施形態では、上記凸部は上記先端面の外周縁のうちの少なくとも対向する２箇所に形成されているので、上記塗布ニードルの先端部の先端面を被塗布物の被塗布面に近づけたときに上記２箇所の凸部が上記被塗布面に当接し上記凸部間の先端面と被塗布面との間に上記凸部の高さだけの隙間が生じる。したがって、上記先端面の貫通孔から上記被塗布面に向かって吐出された粘性材料は上記隙間に行き渡ることができ、被塗布面に粘性材料を均一に塗布することが可能となる。
【００２８】
また、一実施形態の塗布装置では、上記凸部の高さは、５乃至２０μｍである。したがって、粘性材料を、たとえば、共振器長が１.０ｍｍの半導体レーザチップに適した５〜２０μｍの厚さで、基板等の被塗布物に塗布可能となる。
【００２９】
また、一実施形態の塗布装置では、上記凸部の断面形状は、Ｖ字形状、半円形状、四角形状のうちのいずれか一つである。したがって、上記凸部の加工が容易になる。
【００３０】
また、一実施形態の塗布装置では、上記複数の貫通孔は、上記先端面上に延在する上記先端面の中心線に対して線対称に配置され、上記凹部または上記凸部は、上記中心線に対して線対称に配置されている。
【００３１】
この実施形態では、上記複数の貫通孔と、上記凹部または上記凸部は、上記先端面の中心線に対して線対称に配置されている。したがって、上記先端面と被塗布物の被塗布面との間に吐出される粘性材料を上記先端面と上記被塗布面との間で均一に行き渡らせることができ、被塗布面に粘性材料を均一に塗布できる。
【００３２】
また、一実施形態の塗布方法では、上記塗布装置を用い、上記塗布ニードルの先端部を所定の塗布面に押し当てて、ディスペンサから上記シリンジに空気圧を供給して上記シリンジに充填された粘性材料を上記塗布ニードルに押し出し、上記先端部の上記貫通孔から上記塗布面に上記粘性材料を塗布する。
【００３３】
したがって、この実施形態によれば、上記塗布装置を用いて、塗布ニードルの先端面に形成された凹部、もしくは凸部によって先端面と塗布面との間に生じた間隙に粘性材料を行き渡らせて、粘性材料を塗布面に均一に塗布できる。また、上記凹部の深さ、もしくは上記凸部の高さの設定でもって、上記塗布面への粘性材料の塗布量を設定でき、適切な量の粘性材料を塗布面に塗布できる。
【発明の効果】
【００３４】
この発明の塗布装置によれば、塗布ニードルが備える先端部は、先端面を貫通する複数の貫通孔と、上記先端面に形成された所定の深さの凹部または上記先端面に形成された所定の高さの凸部を有する。
【００３５】
この発明では、上記先端面を被塗布物の被塗布面に対面させて上記先端面を貫通する複数の貫通孔から粘性材料を被塗布面に向けて吐出させることで、１つの貫通孔から粘性材料を吐出させる場合に比べて、粘性材料を被塗布面に均一に塗布できる。また、上記塗布ニードルの先端面に上記凹部が形成された場合には、複数の貫通孔から吐出された粘性材料が上記凹部を通って上記先端面の対向領域に行き渡ることで、上記先端面に対向する上記被塗布面に上記粘性材料をより一層均一に塗布できる。また、上記塗布ニードルの先端面に上記凸部が形成された場合には、上記凸部と上記被塗布面との間に上記凸部の高さ分の隙間が形成される。したがって、上記塗布ニードルの先端面の複数の貫通孔から吐出された粘性材料は、上記隙間を通って上記先端面の対向領域に行き渡るので、上記先端面に対向する上記被塗布面に上記粘性材料をより一層均一に塗布できる。
【００３６】
したがって、この発明の塗布装置によれば、被塗布物の被塗布面の所望の塗布領域に粘性材料を均一に塗布できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の塗布装置の第１の実施形態が備える塗布ニードル１を示す。この塗布ニードル１は、シリンジ接続部４と先端部３を有する。
【００３９】
なお、この第１実施形態の塗布装置は、図７に示すシリンジ１０１とアタッチメント１０２を備える点は従来例と同様であり、このシリンジ１０１の先端管１０１ａに塗布ニードル１のシリンジ接続部４が嵌合される。このシリンジ１０１には粘性材料としてのダイボンドペーストが充填される。また、このシリンジ１０１には、ディスペンサ(図示せず)からアタッチメント１０２を経由して空気圧が供給され、シリンジ１０１からシリンジ接続部４に上記粘性材料としてのダイボンドペーストが供給される。
【００４０】
図１(Ａ)に示すように、この塗布ニードル１が有するシリンジ接続部４は、外周面４ｄおよび内周面４ｃが全体として円筒形状であり、根元側に形成されたフランジ４ｂと内周面４ｃの先端側に形成された雌ネジ部４ａとを備える。このシリンジ接続部４の内周面４ｃにシリンジ１０１からのペーストが充填される。
【００４１】
一方、上記塗布ニードル１が有する先端部３は、図１(Ａ)に示す断面において、軸方向の根元側の略半分の基部３ｄが、上記シリンジ接続部４と略同じ形状の外周面と内周面３ｃを有する略円筒形状である。この基部３ｄは雄ネジ部３ａを有し、この雄ネジ部３ａは上記雌ネジ部４ａに螺合するようになっている。
【００４２】
また、上記先端部３は、図１(Ａ)に示す断面において、軸方向の先端側の略半分の先部３ｂは、図１(Ｂ)の端面図に軸方向先端側から見た先端面１０を示すように、外周面が略長方形状の筒形状になっている。したがって、この先部３ｂの内周面も略長方形の筒形状になっている。この先部３ｂは、外周面の長辺６に沿って一列に配列した３つの貫通孔１２ａ,１２ｂ,１２ｃを有する。この３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃは、この先部３ｂの先端面１０の上記短辺７に沿った中心軸Ｊに対して線対称に配置されている。この実施形態では、上記貫通孔１２ａ〜１２ｃの内径を０.１５ｍｍ程度とした。
【００４３】
次に、この塗布ニードル１の先端部３の先部３ｂの構造を、図２(Ａ)を参照して説明する。この先部３ｂの先端面１０には、凹部として上記短辺７に平行に延在する３本の溝２１が形成され、この３本の溝２１は、それぞれ、貫通孔１２ａ,１２ｂ,１２ｃの略中心を通って先端面１０の外周縁１０ａに達している。また、上記先端面１０には、上記長辺６に平行に延在する１本の溝２２が形成され、この溝２２は上記貫通孔１２ａ〜１２ｃの略中心を通って先端面１０の外周縁１０ａに達している。上記溝２１および溝２２の深さは、一例として、５〜２０μｍに設定される。また、貫通孔１２ａから先端面１０の２つの角に達する２つの溝２３が先端面１０に形成されている。また、貫通孔１２ｃから先端面１０の２つの角に達する２つの溝２３が先端面１０に形成されている。
【００４４】
この凹部としての溝２１、溝２２、溝２３は、図２(Ｂ)に示すように、断面略Ｖ字形状の溝２５としてもよく、図２(Ｃ)に示すように、断面略半円形状の溝２６であってもよい。また、上記溝２１および２２は、図２(Ｄ)に示すように、断面略四角形状の溝２７であってもよい。なお、上記溝２１,２２は、これら図２(Ｂ)〜図２(Ｄ)に示した形状以外の形状であってもよく、要は、溝部分にダイボンドペーストを保持して転写する機能を確保できるものであれば構わない。
【００４５】
次に、上記構成の塗布装置によって、図５(Ａ)に上面１３ａを示す共振器長が１.０ｍｍの半導体レーザチップ１３を基板１５にダイボンドする工程を説明する。
【００４６】
まず、基板１５の塗布面１５ａに、上記塗布装置の塗布ニードル１の先端部３の先端面１０を略平行に対向させ、この先端面１０を上記塗布面１５ａに略平行に押し当てる直前、もしくは、上記先端面１０を上記塗布面１５ａに略平行に押し当てたときに、上記ディスペンサをオンして、このディスペンサによってシリンジ１０１に所定の空気圧が所定の時間だけ与えられる。この空気圧と加圧時間の制御により、シリンジ１０１から塗布ニードル１のシリンジ接続部４に所定量のペーストが吐出され、上記先端部３の貫通孔１２ａ〜１２ｃから上記先端面１０と上記塗布面１５ａとの間に所定量のダイボンドペースト１４が吐出される。このダイボンドペースト１４の所定量とは、溝２１,２２による５〜２０μｍの隙間を丁度埋める量である。この量が多過ぎると塗布領域が大きく塗布厚みが厚くなりすぎる。一方、上記量が少な過ぎると塗布できない領域が発生するし塗布厚みを確保できない。
【００４７】
この吐出されたペーストは、上記先端面１０に形成された溝２１,２２を通って、先端面１０と塗布面１５ａとの間に行き渡り、図５(Ｂ)に示す基板１５の塗布面１５ａの所定の領域にダイボンドペースト１４が塗布される。また、図５(Ｃ)に示すように、上記ダイボンドペースト１４は、基板１５の塗布面１５ａ上に、溝２１,２２の深さの一例としての５μｍ〜２０μｍに対応して、厚さ５〜２０μｍ程度に塗布される。
【００４８】
次に、図５(Ｄ)に示すように、半導体レーザチップ１３を上記ダイボンドペースト１４の上方から基板１５の塗布面１５ａに載置して、ダイボンドペースト１４で半導体レーザチップ１３を基板１５に取り付ける。これにより、半導体レーザチップ１３が基板１５に固定されると共に、電気的に接続される。
【００４９】
したがって、この実施形態の塗布ニードル１を使用すれば、高出力化のための長い共振器長(１.０ｍｍ程度)を有する半導体レーザチップ１３の側面中央の高さ５０μｍ程度のジャンクションラインにダイボンドペースト１４を付着させる心配はない。
【００５０】
このように、上記実施形態の塗布装置によれば、上記先端面１０を基板１５の塗布面１５ａに対面させて上記先端面１０を貫通する３つ貫通孔１２ａ〜１２ｃからダイボンドペースト１４を塗布面１５ａに向けて吐出させることで、１つの貫通孔からペーストを吐出させる場合に比べて、ダイボンドペースト１４を塗布面１５ａに均一に塗布できる。また、上記塗布ニードル１の先端面１０に上記溝２１,２２が形成されたので、複数の貫通孔１２ａ〜１２ｃから吐出されたダイボンドペースト１４が上記溝２１,２２を通って上記先端面１０の対向領域に行き渡ることで、上記先端面１０に対向する上記塗布面１５ａにダイボンドペースト１４を一層均一に塗布できる。したがって、この実施形態によれば、被塗布物である基板１５の塗布面１５ａの所望の塗布領域に均一なペースト塗布が可能となる。
【００５１】
また、この実施形態では、塗布ニードル１が先端部３とこの先端部３に着脱可能なシリンジ接続部４とで構成されているから、塗布ニードル１を先端部３とシリンジ接続部４とに分解して洗浄でき、特に、先端部３の洗浄が容易になる。したがって、塗布ニードル１を洗浄して繰り返し使用することができ、ランニングコストを低減できる。また、シリンジ接続部４と先端部３とは、雌ネジ部４ａと雄ネジ部３ａとの螺合によって接続されているので、構造が簡潔で取り扱い作業性がよい。
【００５２】
また、この実施形態では、上記凹部としての溝２１,２２が、３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃと先端面１０の外周縁１０ａとに連なっているので、上記３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃから吐出されたダイボンドペースト１４が上記溝２１,２２を通って上記先端面１０の全体に一層行き渡り易くなり、上記先端面１０に対向する上記塗布面１５ａに上記ダイボンドペースト１４をより一層均一に塗布できる。
【００５３】
(第２の実施の形態)
上記第１の実施の形態では、図２(Ａ)に示すように、先端部３の先端面１０に形成された溝２１,２２を備えたが、この第２実施形態では、図３(Ａ)に示すように、先端部３の先端面１０に、短辺７に略平行な凸部としての突起３１と長辺６に略平行な凸部としての突起３２とを備えた。
【００５４】
この突起３１は、貫通孔１２ｂの略中心を短辺７に平行に延在する中心線に沿って延在していて、貫通孔１２ｂから先端面１０の外周縁１０ａに連なっている。また、突起３２は３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃの略中心を通る中心線に沿って延在しており、各貫通孔１２ａ〜１２ｃから外周縁１０ａに連なっている。また、この突起３１,突起３２は、図３(Ｂ)に示すように、断面略Ｖ字形状の突起３５で構成されていてもよく、図３(Ｃ)に示すように、断面略半円形状の突起３６で構成されていてもよい。さらには、図３(Ｄ)に示すように、断面略四角形状の突起３７で構成されていてもよい。
【００５５】
次に、上記構成の塗布装置によって、図５(Ａ)に上面１３ａを示す共振器長が１.０ｍｍの半導体レーザチップ１３を基板１５にダイボンドする工程を説明する。
【００５６】
まず、基板１５の塗布面１５ａに、上記塗布装置の塗布ニードル１の先端部３の先端面１０を略平行に対向させ、この先端面１０の突起３１,３２を上記塗布面１５ａに略平行に押し当てる直前、もしくは、上記先端面１０の突起３１,３２を上記塗布面１５ａに略平行に押し当てたときに、上記ディスペンサをオンして、このディスペンサによってシリンジ１０１に所定の空気圧が所定の時間だけ与えられる。この空気圧と加圧時間の制御により、シリンジ１０１から塗布ニードル１のシリンジ接続部４に所定量のペーストが吐出され、上記先端部３の貫通孔１２ａ〜１２ｃから上記先端面１０と上記塗布面１５ａとの間に所定量のダイボンドペーストが吐出される。このダイボンドペーストの所定量とは、突起３１,３２により先端面１０と塗布面１５ａとの間に形成される隙間(一例として５〜２０μｍ程度)を丁度埋める量である。この量が多過ぎると塗布領域が大きく塗布厚みが厚くなりすぎる。一方、上記量が少な過ぎると塗布できない領域が発生するし塗布厚みを確保できない。
【００５７】
この第２実施形態では、上記塗布ニードル１の先端面１０に上記凸部としての突起３１,３２が形成されたので、塗布ニードル１の先部３ｂを基板１５の塗布面１５ａに押し当てたときに、上記先端面１０と上記基板１５の塗布面１５ａとの間に上記突起３１,３２の高さ分の隙間が形成される。したがって、上記塗布ニードル１の先端面１０の複数の貫通孔１２ａ〜１２ｃから吐出されたダイボンドペースト１４は、上記隙間を通って上記先端面１０の対向領域に行き渡るので、上記先端面１０に対向する上記塗布面１５ａに上記ダイボンドペースト１４をより一層均一に塗布できる。したがって、この第２実施形態の塗布装置によれば、被塗布物としての基板１５の被塗布面１５ａの所望の塗布領域に均一なペースト塗布が可能となる。
【００５８】
また、この第２実施形態では、この突起３１,３２の高さを一例として５〜２０μｍとしている。これにより、図５(Ｂ)に示すように、ダイボンドペースト１４を基板１５の塗布面１５ａに半導体レーザチップ１３のサイズに応じた領域に塗布可能となる。また、図５(Ｃ)に示すように、ダイボンドペースト１４を基板１５の塗布面１５ａに厚さ５〜２０μｍ程度に塗布することができる。
【００５９】
(第３の実施の形態)
次に、図４(Ａ)を参照して、この発明の塗布装置の第３実施形態を説明する。この第３実施形態は、塗布ニードル１の先端部３の先端面１０に、先端面１０の外周縁１０ａの全周に沿って突起４１を形成した点だけが、前述の第１,第２実施形態と異なる。
【００６０】
この第３実施形態では、塗布ニードル１の先端面１０に凸部としての突起４１が形成されたので、塗布ニードル１の先部３ｂを基板１５の塗布面１５ａに押し当てたときに、突起４１で囲まれた先端面１０と塗布面１５ａとの間に突起４１の高さ分(例えば５〜２０μｍ)だけの隙間が生じる。したがって、上記先端面１０の貫通孔１２ａ〜１２ｃから上記塗布面１５ａに向かって吐出されたダイボンドペースト１４は上記隙間に行き渡ることができ、塗布面１５ａにダイボンドペースト１４を均一に塗布することが可能となる。したがって、この第３実施形態の塗布装置によれば、被塗布物としての基板１５の被塗布面１５ａの所望の塗布領域に均一なペースト塗布が可能となる。
【００６１】
また、上記突起４１の高さが、５〜２０μｍである場合には、ダイボンドペースト１４を、たとえば、共振器長が１.０ｍｍの半導体レーザチップ１３に適した５〜２０μｍの厚さで、被塗布物である基板１５の塗布面１５ａに塗布可能となる。
【００６２】
なお、この第３実施形態では、図４(Ａ)に示すように、先端面１０の外周縁１０ａの全周に渡って突起４１を形成したが、図４(Ｂ)に示すように、先端面１０の外周縁１０ａのうちの対向する２つの長辺６，６に沿って、３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃを挟むような２つの突起４２,４２を形成してもよい。さらには、図４(Ｃ)に示すように、先端面１０の外周縁１０ａのうちの対向する２つの短辺７,７に沿って、３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃを挟むような２つの突起４３,４３を形成してもよい。また、上記突起４１、４２、４３は、それぞれ、図４(Ｄ)に示すように、断面略Ｖ字形状の突起４５で構成してもよく、図４(Ｅ)に示すように、断面略半円形状の突起４６で構成してもよい。さらには、上記突起４１〜４３は、図４(Ｆ)に示すように断面略四角形状の突起４７で構成してもよい。図４(Ａ),(Ｂ),(Ｃ)に示す突起４１,４２,４３は、貫通孔１２ａ〜１２ｃの略中心を通る先端面１０の中心線に対して線対称であるので、先端面１０と基板１５の塗布面１５ａとの間に吐出されるダイボンドペースト１４を上記先端面１０と上記塗布面１５ａとの間で均一に行き渡らせることができ、塗布面１５ａにダイボンドペースト１４を均一に塗布できる。
【００６３】
また、上記第１〜第３実施形態では、塗布ニードル１の先端部３を略円筒形状の基部３ｄと略長方形の筒形状の先部３ｂとで構成したが、基部３ｄと先部３ｂの両方が略円筒形状であってもよい。また、この基部３ｄと先部３ｂの形状は長方形の筒形状や円筒形状に限らないのはもちろんである。また、上記基部３ｂに３つの貫通孔１２ａ〜１２ｃを形成したが、２つの貫通孔を形成してもよく、４つ以上の貫通孔を形成してもよい。この先部３ｂの形状および上記貫通孔の個数と配列の態様は、被塗布物および被塗布物の被塗布面の形状に応じて設定すればよい。また、上記第１〜第３実施形態では、粘性材料がダイボンドペーストである場合を説明したが、他の粘性材料であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１(Ａ)はこの発明の塗布装置の第１実施形態が有する塗布ニードルの断面図であり、図１(Ｂ)は上記塗布ニードルの先端面を示す端面図である。
【図２】図２(Ａ)は上記第１実施形態が有する塗布ニードルの先部の先端面の構造を示す端面図であり、図２(Ｂ)〜(Ｄ)はそれぞれ先端面に形成する溝の形状を示す部分断面図である。
【図３】図３(Ａ)は本発明の第２実施形態が有する塗布ニードルの先部の先端面の構造を示す端面図であり、図３(Ｂ)〜(Ｄ)はそれぞれ先端面に形成する突起の形状の一例を示す部分断面図である。
【図４】図４(Ａ)は本発明の第３実施形態が有する塗布ニードルの先部の先端面の構造を示す端面図であり、図４(Ｂ),(Ｃ)は第３実施形態における先端面の構造の変形例を示す端面図であり、図４(Ｄ)〜(Ｆ)はそれぞれ先端面に形成する突起の形状の一例を示す部分断面図である。
【図５】図５(Ａ)は、半導体レーザチップの上面を示す平面図であり、図５(Ｂ)は、上記第１〜第３実施形態の塗布装置を用いて基板の塗布面にダイボンドペーストを上記半導体レーザチップのための所定の領域に塗布した様子を示す平面図であり、図５(Ｃ)は図５(Ｂ)に対応する断面図であり、図５(Ｄ)は基板に塗布したダイボンドペーストで半導体レーザチップを基板に取り付けた様子を示す断面図である。
【図６】図６(Ａ)は従来の塗布ニードルを示す断面図であり、図６(Ｂ)は上記塗布ニードルの先端の形状を示す図である。
【図７】従来の塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】従来の塗布装置を用いて基板にダイボンドペーストを塗布した状態を示す断面図である。
【図９】図８に示すようにダイボンドペーストを塗布した基板に０.３ｍｍ角チップの半導体チップを搭載してダイボンドした状態を示す断面図である。
【図１０】図１０(Ａ)は従来のもう１つの塗布装置の塗布ニードルの断面図であり、図１０(Ｂ)は上記塗布ニードルの開口形状を示す図である。
【図１１】図１０に示す塗布ニードルを使用して基板へダイボンドペーストを塗布した様子を示す断面図である。
【図１２】図１０に示す塗布ニードルを使用して基板へダイボンドペーストを塗布した様子を示す平面図である。
【図１３】図１０に示す塗布ニードルを使用して長方形チップを基板へダイボンドした状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  塗布ニードル
３  先端部
３ａ  雄ネジ部
３ｂ  先部
３ｃ  内周面
３ｄ  基部
４  シリンジ接続部
４ａ  雌ネジ部
６  長辺
７  短辺
１０  先端面
１２ａ〜１２ｃ  貫通孔
１３  半導体レーザチップ
１３ａ  上面
１５  基板
１５ａ  塗布面
２１、２２、２３、２５〜２７  溝
３１、３２、３５〜３７、４１〜４３、４５〜４７  突起
Ｊ  中心軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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