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発明の名称 樹脂膜形成方法およびその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−189328(P2001−189328A)
公開日 平成13年7月10日(2001.7.10)
出願番号 特願平11−372193
出願日 平成11年12月28日(1999.12.28)
代理人 【識別番号】100073221
【弁理士】
【氏名又は名称】花輪 義男
【テーマコード(参考)】
4D075
4F041
5F044
5F061
【Fターム(参考)】
4D075 AC09 AC72 AC93 AC94 DA06 DC22 
4F041 AA06 AB01 BA13 BA38
5F044 MM03 MM07 RR19
5F061 AA01 BA05 CA05 CB13 DA16
発明者 荻田 克也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 長尺なフィルムをロールツウロールで搬送し、前記フィルムの長手方向に間隔をおいて配置された複数のノズルにより前記フィルムの一の面側に該フィルムの長手方向に間隔をおいて樹脂を塗布して複数の樹脂膜を形成し、乾燥部において前記樹脂膜を乾燥する樹脂膜形成方法において、前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に反比例して増減することを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記樹脂膜を形成する樹脂膜形成装置は複数のノズルを配置可能なノズルホルダを有し、前記ノズルの配置数の増減は、前記ノズルホルダへの前記ノズルの配置数を増減して行うことを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項3】 請求項1または2に記載の発明において、前記ノズルの配置数に応じて少なくとも前記ノズルの一部の配置位置を変更することを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記複数のノズルによる樹脂塗布後に搬送される前記フィルムの搬送距離が予め設定した基準搬送距離よりも長いとき、待ち時間を加味して、前記乾燥工程における乾燥時間をほぼ一定とすることを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記フィルムの各デバイス搭載領域に半導体チップが搭載され、当該半導体チップ搭載部分に前記樹脂膜を形成することを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項6】 請求項5に記載の発明において、前記フィルムの各デバイス搭載領域にデバイスホールが形成され、前記デバイスホール内に突出して形成された配線に接合された前記半導体チップに前記ノズルにより前記樹脂を塗布することを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項7】 請求項5に記載の発明において、前記複数のノズルの配置位置の前段において、前記フィルムの各デバイスホール内に半導体チップが搭載されているか否かを検出し、半導体チップが搭載されている部分に前記樹脂膜を形成することを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の発明において、前記樹脂膜形成間隔は前記フィルムに形成されたスプロケットホールのピッチの整数倍であることを特徴とする樹脂膜形成方法。
【請求項9】 長尺なフィルムを搬送する搬送手段と、前記フィルムの長手方向に間隔をおいて配置され前記フィルムに長手方向に間隔をおいて複数の樹脂膜を形成する複数のノズルを有する樹脂塗布手段と、前記樹脂膜を乾燥する乾燥手段とを具備し、前記樹脂塗布手段は前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に対応して変更可能なノズルホルダを含み、前記ノズルホルダに取り付ける前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に反比例して増減することにより、前記樹脂塗布後に搬送される前記フィルムの搬送距離をほぼ一定に設定することが可能であることを特徴とする樹脂膜形成装置。
【請求項10】 請求項9に記載の発明において、前記ノズルの配置数に応じて少なくとも前記ノズルの一部の配置位置を変更することを特徴とする樹脂膜形成装置。
【請求項11】 請求項9または10に記載の発明において、前記複数のノズルは前記ノズルホルダの前記フィルムの長手方向に沿う直線上に配置されていることを特徴とする樹脂膜形成装置。
【請求項12】 請求項9〜11のいずれかに記載の発明において、前記フィルムの各デバイス領域に形成されたデバイスホール内に半導体チップが搭載され、当該半導体チップ搭載部分に前記樹脂膜を形成することを特徴とする樹脂膜形成装置。
【請求項13】 請求項12に記載の発明において、前記複数のノズルの配置位置の前段に、前記フィルムの各デバイスホール内に半導体チップが搭載されているか否かを検出する複数のセンサが配置され、半導体チップが搭載されている部分に前記樹脂膜を形成することを特徴とする樹脂膜形成装置。
【請求項14】 請求項9〜13のいずれかに記載の発明において、前記樹脂膜形成間隔は前記フィルムに形成されたスプロケットホールのピッチの整数倍であることを特徴とする樹脂膜形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は樹脂膜形成方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ICやLSI等の半導体チップの実装技術の1つであるTCP(tapecarrier package)技術では、長尺なベースフィルムをロールツウロールで搬送し、ベースフィルムの長手方向に一定の間隔をおいて搭載された半導体チップの部分に樹脂を塗布して封止樹脂膜を形成している。
【0003】図6は従来のこのようなTCP技術において用いられている樹脂膜形成装置の一例の概略構成図を示したものである。この樹脂膜形成装置は、図6において左側から右側に向かって順に、ベースフィルム供給部1、樹脂塗布部2、乾燥部3、テンション付与部4およびベースフィルム巻取部5を備えている。この場合、ベースフィルム供給部1には、図7に示すように、長尺なベースフィルム11と保護用のスペーサ12とを重ね合わせてリール13に巻き付けてロール状としてなるものが配置されている。
【0004】ベースフィルム11は、一例として、図8に示すようになっている。すなわち、ベースフィルム11の幅方向両側にはスプロケットホール21が形成されている。また、ベースフィルム11の各デバイス領域22にはデバイスホール23およびアウタリードホール24が形成されている。また、ベースフィルム11の下面の各デバイス領域22には入力配線25および出力配線26が形成されている。さらに。各デバイスホール23内には半導体チップ27が搭載されている。
【0005】さて、ベースフィルム供給部1においては、リール13からベースフィルム11およびスペーサ12が繰り出されると、スペーサ12は樹脂塗布の邪魔になるので、スペーサリール31に巻き取られて回収される。一方、リール13から繰り出されたベースフィルム11は、ガイドローラ32を経て樹脂塗布部2に送り込まれる。
【0006】樹脂塗布部2には2つのノズル33、34が備えられている。2つのノズル33、34はそれぞれXYZロボット(図示せず)によってXYZ方向に移動されるようになっている。そして、2つのノズル33、34によって図8に示すベースフィルム11の相隣接する2つの半導体チップ27の搭載部分に樹脂を塗布して樹脂膜(図示せず)を形成する。2つのノズル33、34を用いているのは樹脂塗布作業の効率を良くするためである。
【0007】次に、ベースフィルム11は乾燥部3に送り込まれる。乾燥部3においては、ベースフィルム11は第1および第2のガイドローラ35、36を順次通過し、樹脂塗布部2において塗布された樹脂膜が図示しないヒータによって乾燥される。次に、ベースフィルム11は、テンション付与部4の2つのテンション付与ローラ37、38を通過した後、ベースフィルム巻取部5に送り込まれる。ベースフィルム巻取部5においては、ベースフィルム11は、別のスペーサリール39から繰り出された別のスペーサ10と重ね合わされて別のリール41に巻き取られる。かくして、半導体チップ27が樹脂膜によって封止される。
【0008】ここで、ベースフィルム11のスプロケットホール21のピッチは4.75mmとJISに規定されており、このスプロケットホール21を基準にして設計や製造を行っている。図8に示す場合、1つのデバイス領域22が6個のスプロケットホール21に対応している。そこで、この場合のデバイス領域22に対応するベースフィルム11の長さ(以下、デバイス領域22の長さという。)を6ピッチという。また、ベースフィルム11を6個のスプロケットホール21に対応する距離搬送する場合、6ピッチ搬送するという。
【0009】ところで、樹脂塗布部2においては、ベースフィルム11を間歇的に搬送し、ベースフィルム11が停止している間にノズル33、34で樹脂を塗布している。この場合、1回の樹脂塗布工程に要する時間は、樹脂塗布時間とベースフィルム搬送時間との合計となるが、樹脂塗布時間に対してベースフィルム搬送時間は極めて短いので、ベースフィルム搬送時間を無視すると、樹脂塗布時間によって決まる。今、1回の樹脂塗布時間がm秒であるとする。すると、樹脂塗布部2においては、1回の樹脂塗布工程で2つの半導体チップ27の搭載部分に対して樹脂を塗布するので、ベースフィルム11はm秒間に12ピッチ搬送される。
【0010】一方、ベースフィルム11が乾燥部3を通過する時間は、塗布された樹脂膜を十分に乾燥する時間が必要である。今、塗布された樹脂膜を十分に乾燥する時間がM分であるとする。すると、ベースフィルム11は、乾燥塗布部3においてm秒間に12ピッチ搬送され、且つ、乾燥部3をM分かかって通過することとなる。
【0011】ところで、デバイス領域22の長さは、6ピッチに限らず、例えば3ピッチとすることもある。デバイス領域22の長さが3ピッチである場合には、樹脂塗布部2における1回の樹脂塗布工程でベースフィルム11はm秒間に6ピッチ搬送されることになる。すなわち、1回の樹脂塗布工程で搬送されるベースフィルム11の搬送距離は、デバイス領域22の長さが6ピッチである場合の半分となる。この結果、ベースフィルム11は、乾燥部3を2M分かかって通過することになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の樹脂膜形成装置では、デバイス領域22の長さが異なると、ベースフィルム11の乾燥部3を通過する時間が大きく異なってしまう。上記の例では、ベースフィルム11の乾燥部通過時間は、デバイス領域22の長さが6ピッチである場合M分であるが、デバイス領域22の長さがその半分の3ピッチである場合2M分となる。しかるに、塗布された樹脂膜を十分に乾燥する時間はM分であればよいので、デバイス領域22の長さが3ピッチである場合、ベースフィルム11の乾燥部通過時間がかなり長くなり、生産性が悪くなってしまう。また、この場合、樹脂塗布装置であるXYZロボットの設置数を増大することも考えられるが、XYZロボットは1台当たりのコストが高価であること、各XYZロボットに取り付けるノズルの位置を高精度に設定しなければならないが、それぞれに、異なる位置に異なる条件で設置された各XYZロボットにノズルを取り付ける方式では、実質的に設定不能であるか、あるいは設定に大変な時間を要し極めて非効率的である。この発明の課題は、デバイス領域の長さが異なっても、ベースフィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とすることであり、また、デバイス領域の長さの変化に対応してベースフィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とするために効率的にノズルの配置数の変更を行うことである。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に係る樹脂膜形成方法は、長尺なフィルムをロールツウロールで搬送し、前記フィルムの長手方向に間隔をおいて配置された複数のノズルにより前記フィルムの一の面側に該フィルムの長手方向に間隔をおいて樹脂を塗布して複数の樹脂膜を形成し、乾燥部において前記樹脂膜を乾燥する樹脂膜形成方法において、前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に反比例して増減するようにしたものである。請求項9に記載の発明に係る樹脂膜形成装置は、長尺なフィルムを搬送する搬送手段と、前記フィルムの長手方向に間隔をおいて配置され前記フィルムに長手方向に間隔をおいて複数の樹脂膜を形成する複数のノズルを有する樹脂塗布手段と、前記樹脂膜を乾燥する乾燥手段とを具備し、前記樹脂塗布手段は前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に対応して変更可能なノズルホルダを含み、前記ノズルホルダに取り付ける前記ノズルの配置数を前記樹脂膜形成間隔に反比例して増減することにより、前記樹脂塗布後に搬送される前記フィルムの搬送距離をほぼ一定に設定することが可能であるようにしたものである。この発明によれば、ノズルの配置数を樹脂膜形成間隔に反比例して増減するので、複数のノズルによる樹脂塗布後に搬送されるフィルムの搬送距離をほぼ一定とすることが可能となり、換言すれば、フィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とすることができ、したがって樹脂膜形成間隔の長さが異なっても、フィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とすることができる。また、ノズルの配置数は、樹脂膜を形成する装置に備えられた複数のノズルが取り付け可能なノズルホルダを用いて変更するので、すべてのノズルの位置および方向、長さ等を簡単に揃えることが可能であり、効率的にノズルの配置数の変更を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態における樹脂膜形成装置の概略構成図を示したものである。この図において、図6と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜諸略する。この樹脂膜形成装置において、図6に示す場合と大きく異なる点は、樹脂塗布部2において、1つのノズルホルダ51に複数のノズル61を取り付けた点である。この場合、ノズルホルダ51は複数のノズル61と共にXYZロボット(図示せず)によってXYZ方向に移動されるようになっている。
【0015】次に、図2(A)はノズルホルダ51の一例の要部の平面図を示し、図2(B)はそのホルダ本体52の前面図を示したものである。ホルダ本体52は帯板状であって、その前面の両側を除く部分には14個のV溝53が上下方向に延びて設けられ、同前面の両側にはねじ孔54が設けられている。14個のV溝53については後で説明する。ホルダ本体52の前面には支持板55が、ねじ孔54にねじ込まれたねじ56によって取り付けられている。支持板55の各V溝53に対応する部分にはねじ孔57(図4参照)が設けられ、これらのねじ孔57には押えねじ58が挿通されている。
【0016】次に、図3はノズル61の一例の要部の断面図を示したものである。ノズル61は、所期の外径の先端ノズル部62の上部に所定の大径のノズル本体63が設けられた構造となっている。そして、ノズル本体63の上部にはチューブ64の一端部が接続されている。チューブ64の他端部は、図示しないディスペンサに接続されている。なお、ノズル61としては、ノズル本体63の外径が同じで先端ノズル部62の外径が異なるものを例えば3種類用意する。これは、塗布する樹脂の粘度や形成すべき樹脂膜のサイズ等により、適当な外径の先端ノズル部62を有するノズル61を選択して使用するためである。
【0017】次に、ノズル61をノズルホルダ51に取り付けた状態について、図4を参照して説明する。ノズル61のノズル本体63は、ホルダ本体52のV溝53内に配置され、支持板55のねじ孔57に挿通された押えねじ58がねじ込まれることにより、押えねじ58の先端部によってV溝53の両壁面に押え付けられている。この場合、ノズル61のノズル本体63をホルダ本体52のV溝53内に配置しているので、ノズル61を、先端ノズル部62の外径に関係なく、V溝53内の一定の位置に容易に配置することができる。
【0018】この結果、ノズル61の先端ノズル部62の中心は、先端ノズル部62の外径に関係なく、図4において一点鎖線で示す直線上に常に配置されることになる。したがって、図2に示す14個のV溝53のうちいくつかのV溝53内に同じ種類の複数のノズル61を配置しても、これらのノズル61の先端ノズル部62の中心は、図4において一点鎖線で示す直線上に常に配置されることになる。ちなみに、複数のノズル61の先端ノズル部62の中心を設計上の配置中心位置から半径30〜70μm以内に配置することが要求されても、十分に答えることができるばかりでなく、半径10μm以内に配置することも可能である。
【0019】次に、ノズルホルダ51の14個のV溝53について説明する。14個のV溝53の配列ピッチは、基本的には、図8に示すベースフィルム11のスプロケットホール21のピッチ(4.75mm)と同じとなっている。ただし、この場合、図2に示すように、左側から、第1番目と第2番目のV溝53間、第10番目と第11番目のV溝53間および第11番目と第12番目のV溝53間はベースフィルム11のスプロケットホール21のピッチの2倍となっている。
【0020】次に、ノズルホルダ51へのノズル61の配置数および配置位置について、図5を参照して説明する。図5において、「ノズルの配置位置」の欄における数字1〜14は、図2に示す14個のV溝53の左側から数えた場合の位置である。また、図5において、「デバイス領域の長さ」の欄における数字2〜10は、図8に示すデバイス領域22の長さをスプロケットホール21のピッチ数で表したものである。
【0021】次に、代表として、デバイス領域22の長さが3ピッチの場合および6ピッチの場合について説明する。デバイス領域22の長さが3ピッチの場合には、ノズル61の配置位置は、図2において左側から、第1番目、第3番目、第6番目、第9番目、第11番目、第13番目のV溝53であり、全部で6本である。この場合のノズル61の配列ピッチはスプロケットホール21のピッチの3倍である。デバイス領域22の長さが6ピッチの場合には、ノズル61の配置位置は、図2において左側から、第1番目、第6番目、第11番目のV溝53であり、全部で3本である。この場合のノズル61の配列ピッチはスプロケットホール21のピッチの6倍である。
【0022】次に、デバイス領域22の長さが6ピッチの場合における樹脂膜の形成について説明する。この場合、図5に示すように、ノズル61の配置数は3本であり、配列ピッチはスプロケットホール21のピッチの6倍であるので、1回の樹脂塗布工程において、図8に示す3つのデバイス領域22の半導体チップ27に対して樹脂が塗布され、ベースフィルム11が6×3=18ピッチ搬送される。この場合、1回の樹脂塗布時間はm秒であるとする。また、ベースフィルム11の乾燥部通過時間はM分であるとする。
【0023】次に、デバイス領域22の長さが3ピッチの場合における樹脂膜の形成について説明する。この場合、図5に示すように、ノズル61の配置数は6本であり、配列ピッチはスプロケットホール21のピッチの3倍であるので、1回の樹脂塗布工程において、図8に示すような6つのデバイス領域22の半導体チップ27に対して樹脂が塗布され、ベースフィルム11が3×6=18ピッチ搬送される。したがって、1回の樹脂塗布時間をm秒とする1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離は、デバイス領域22の長さが6ピッチの場合と同じで18ピッチであるので、ベースフィルム11の乾燥部通過時間も同じでM分となる。
【0024】以上のように、ノズル61の配置数および配置位置をデバイス領域22の長さに応じて変えることにより、複数のノズル61による1回の樹脂塗布工程で搬送されるベースフィルム11の搬送距離を一定とし、これによりベースフィルム11の乾燥部通過時間を一定とすることができる。したがって、デバイス領域22の長さが異なっても、ベースフィルム11の乾燥部通過時間を同じとすることができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。
【0025】ところで、図5に示すように、デバイス領域22の長さが2ピッチの場合には、ノズル61の配置数は8本であり、配列ピッチはスプロケッホール21の2倍であるので、1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離は8×2=16ピッチとなる。したがって、この場合には、ベースフィルム11の乾燥部通過時間はM×18/16分となり、上記の場合とほぼ同じとすることができる。なお、ノズル61の配置数を9本とすると、1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離を9×2=18ピッチとすることができる。
【0026】また、図5に示すように、デバイス領域22の長さが7ピッチの場合には、ノズル61の配置数は3本であり、配列ピッチはスプロケッホール21の7倍であるので、1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離は3×7=21ピッチとなる。したがって、この場合には、ベースフィルム11の乾燥部通過時間はM×18/21分となり、上記の場合とほぼ同じとすることができる。なお、この場合、乾燥時間が少なくともM分以上必要であれば、1回の樹脂塗布工程において適当な待ち時間を加味し、ベースフィルム11の乾燥部通過時間をM分以上としてもよいし、ノズルの配置数を2本としてもよい。
【0027】さらに、図5に示すように、デバイス領域22の長さが8ピッチの場合には、ノズル61の配置数は2本であり、配列ピッチはスプロケッホール21の8倍であるので、1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離は2×8=16ピッチとなり、デバイス領域22の長さが2ピッチの場合と同じとなる。ただし、この場合、ノズル61の配置数を3本とすると、1回の樹脂塗布工程におけるベースフィルム11の搬送距離は3×8=24ピッチとなるが、1回の樹脂塗布工程において適当な待ち時間を加味すると、ベースフィルム11の乾燥部通過時間をM分とすることができる。
【0028】ところで、図8を参照して説明すると、何らかの理由により、いずれかのデバイスホール23内に半導体チップ27が搭載されていない場合がある。このような場合、当該デバイスホール23は文字通り開口部となっているので、当該デバイスホール23の部分に樹脂を塗布すると、樹脂が無駄となるばかりでなく、周囲等が汚れたりしてしまう。
【0029】そこで、次に、いずれかのデバイスホール23内に半導体チップ27が搭載されていない場合について説明する。まず、図示していないが、複数のノズル61の配置位置の前段には、ベースフィルム11の各デバイスホール23内に半導体チップ27が搭載されているか否かを検出する複数のセンサがベースフィルム11の長手方向に配列されている。センサの配置数は、図5に示すように、デバイス領域22の長さが2〜10ピッチである場合、14個である。この14個のセンサの配置位置は、図5において数字1〜14で示すノズル61の配置位置と同じとなっている。
【0030】そして、一例として、デバイス領域22の長さが6ピッチの場合には、図5においてデバイス領域22の長さが6ピッチの場合におけるノズル61の配置位置に対応するセンサにより、ベースフィルム11の各デバイスホール23内に半導体チップ27が搭載されているか否かを検出する。そして、この検出結果に基づいて、3本のノズル61により、半導体チップ27が搭載されている部分のみに樹脂膜を形成し、半導体チップ27が搭載されていない部分には樹脂膜を形成しない。これにより、樹脂を節約することができ、また周囲等が汚れないようにすることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、ズルの配置数を樹脂膜形成間隔に反比例して増減するので、複数のノズルによる樹脂塗布後に搬送されるフィルムの搬送距離をほぼ一定とすることが可能となり、換言すれば、フィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とすることができ、したがって樹脂膜形成間隔の長さが異なっても、フィルムの乾燥部通過時間をほぼ一定とすることができる。また、ノズルの配置数は、樹脂膜を形成する装置に備えられた複数のノズルが取り付け可能なノズルホルダを用いて変更するので、すべてのノズルの位置および方向、長さ等を簡単に揃えることが可能であり、効率的にノズルの配置数の変更を行うことができる。




 

 


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