膏狀物的塗敷方法
2023-05-16 13:18:36 1
專利名稱：膏狀物的塗敷方法
技術領域：
本發明涉及將膏狀物等的液體材料均勻地塗敷在金屬片等表面上的方法。
在本發明中，所說的「膏狀物」是指具有可線狀地塗敷被覆面程度的粘度的粘結劑、塗料等的液體材料。例如熱固化性的導電性樹脂。
在本發明中，所說的「被覆體」是指具有放置上述的膏狀物的被覆面的物體。例如引線框架。
背景技術：
半導體的製造工藝等使用的導通膏狀物是以點狀塗敷在被稱為引線框架的金屬制的短柵片的所規定位置上的。
隨著半導體元件大型化，可採用使用多點噴嘴一次塗敷大量膏狀物的方法，但在此方法中，將半導體晶片裝在所定位置時，在半導體晶片裡面和引線框架間容易捲入氣泡，儘管在噴嘴外徑和配置上想出各種方法，還沒有作出徹底地解決。
發明的公開在以往的方法中，若捲入氣泡，採用膏狀物經過乾燥工序，使氣泡膨脹的方法，但是破壞了半導體元件。或者，使多點噴嘴與半導體元件的尺寸和引線框架的形狀相配合的方法，但是，必需及時地進行設計、製作。
本發明在於與用這些多個噴嘴按照所希望的描繪形狀並列點狀塗敷的方法的以往方法相比，可提供全部液量均勻，且在液體材料上貼合半導體晶片等的粘結物的操作中，不引起氣泡的捲入的膏狀物的塗敷方法。
本發明是為了解決上述以往方法的問題的膏狀物的塗敷方法，其特徵是在被覆體上用線狀的膏狀物的描繪線形成描繪形狀。在上述的本發明的方法中，使用噴嘴、膏狀物、貯存膏狀物的容器及膏狀物供給機構，用膏狀物線狀地描繪在被覆體上，因此本發明是使用噴嘴、膏狀物、貯存膏狀物的容器及膏狀物供給機構，用線狀的膏狀物的描繪線在被覆體上形成描繪形狀的膏狀物的塗敷方法。
從噴嘴連續地噴出膏狀物，因此本發明是用從噴嘴連續地噴出的線狀的膏狀物的描繪線形成描繪形狀的膏狀物的塗敷方法。
更詳細地說，本發明是使用噴嘴、膏狀物、貯存膏狀物的容器及膏狀物供給機構，用從噴嘴連續噴出的線狀的膏狀物的描繪線在被覆體上形成描繪形狀的膏狀物的塗敷方法。在此方法中，是對於被覆體、噴嘴或膏狀物任何一個給予移動作用進行描繪，使用噴嘴、膏狀物、貯存膏狀物的容器及膏狀物供給機構，對於被覆體、噴嘴或膏狀物任何一個給予移動作用，用從噴嘴連續噴出的線狀的膏狀物的描繪線在被覆體上形成描繪形狀的膏狀物的塗敷方法。
在上述的方法中，被覆體是引線框架，膏狀物是晶片焊接用粘結劑。
本發明的晶片焊接用粘結劑的塗敷方法，其特徵是在引線框架上用線狀的晶片焊接用粘結劑的描繪線形成描繪形狀。本發明是使用噴嘴、晶片焊接用粘結劑、貯存晶片焊接用粘結劑的容器及晶片焊接用粘結劑供給機構，用線狀的晶片焊接用粘結劑的描繪線在引線框架上形成描繪形狀的晶片焊接用粘結劑的塗敷方法。
本發明是用從噴嘴連續噴出的線狀的晶片焊接用粘結劑的描繪線在引線框架上形成描繪形狀的晶片焊接用粘結劑的塗敷方法。
本發明是使用噴嘴、晶片焊接用粘結劑、貯存晶片焊接用粘結劑的容器及晶片焊接用粘結劑供給機構，用從噴嘴連續噴出的線狀的晶片焊接用粘結劑的描繪線在引線框架上形成描繪形狀的晶片焊接用粘結劑的塗敷方法。是使用噴嘴、晶片焊接用粘結劑、貯存晶片焊接用粘結劑的容器及晶片焊接用粘結劑供給機構，對於引線框架、噴嘴或晶片焊接用粘結劑任何一個給予移動作用，用從噴嘴連續噴出的線狀的晶片焊接用粘結劑的描繪線在引線框架上形成描繪形狀的晶片焊接用粘結劑的形成方法。
對於用本發明方法描述的描繪形狀的方案加以說明。
代表的描繪形狀是用多條線段構成的圖形。在此，所說的「線段」是指用描繪線構成的描繪形狀的線狀體的部分。描繪形狀例如在十字時，是用4個線段構成的圖形。優選的描繪形狀的方案是放射狀的圖形。這是由於在適用本發明的方法的、例如半導體晶片的製造中的、對於半導體元件的陶瓷封裝(PKG)的晶片焊接中，若塗敷的粘結劑的形狀是放射狀的圖形，在置於其上的半導體元件施加均等的力密貼在陶瓷封裝上時，即使半導體晶片、尺寸大，對於被覆面的粘結劑的周圍良好，半導體晶片和陶瓷封裝的焊接良好的緣故。
描繪形狀可以是包括閉合的形狀。在用多條線段構成的描繪形狀中，最好是用2根描繪線形成至少一個線段。此2根描繪線，優選的是使描繪線往復地形成。即，通過噴嘴、被覆體或膏狀物進行往復動作形成至少一個線段。用上述形成的多個線段可作成一個描繪形狀，即形成一個圖形。此時，可用一個始點及終點描繪一條線段或用一個始點及終點描繪多條線段。即描繪線的始點及終點的總數在線段數以下地形成一個描繪形狀。描繪形狀而形成時，最好是在不是在其端點部分形成描繪的始點及終點。若在不是塗敷的粘結劑的圖形端點部分形成描繪線的始點及終點時，即，膏狀物描繪的始點及終點配置在中央附近，載置半導體晶片施加均等力時，粘結劑向外周極其均勻擴散不會捲入氣泡。另外，描繪形狀最好以最少的曲折數形成。
用膏狀物的描繪線形成描繪形狀的機構，是由噴嘴、膏狀物、貯存膏狀物的容器及膏狀物供給機構構成，將來自貯存膏狀物的容器的膏狀物從噴嘴定量噴出的裝置，只要可實現本發明的方法就沒有特別限制，但必須在引線框架等上高速度、高精度地描繪微小的線段，可以使用本發明者發明的另外專利申請的液體定量噴出裝置。
液體定量噴出裝置，是具有液體貯存容器、對液體貯存容器內的液體直接或間接的加壓機構、與液體貯存容器連通機械地開閉噴出口的噴出閥、在噴出口的附近檢測液體壓力的壓力傳感器及根據從壓力傳感器的信號控制加壓機構動作的控制機構的裝置。在此裝置中，根據對於加壓機構的壓力信號及加壓時間信號，將液體貯存容器內的液體按照壓力信號的壓力、加壓時間信號的時間加壓的同時，與加壓機構的動作同步配合地打開噴出閥，從其噴出口噴出液體，可無時滯地開始噴出。在此，通過加壓機構的液體的加壓時間達到規定的時間，由此液體的噴出量達到所規定量時，將噴出閥的機械關閉與加壓機構的停止動作同步地配合進行。由於通過關閉噴出閥可物理地關閉噴出口，得到優良的液流阻斷性的同時，可完全防止其後的液體不足的洩出。
這樣結束一次噴出後，通過壓力傳感器檢測噴出附近部分的液體壓力的同時，向控制機構輸入此時的壓力信號。控制機構按照此信號應該將噴出口附近部分的殘壓作成預先規定的特定值，通過加壓機構造成液壓的增加或減少。另外在此，檢測壓力與上述特定值一致時，當然不需要加壓機構的再啟動。
噴出終了後的噴出口附近部分，進而，將液體流路的內壓經常保持一定值，除去流路條件的變動時，在下次定量噴出時，不考慮不確定因素就可以決定液體的加壓力、加壓時間等，另外，可進行高精度的定量噴出。液體的一次噴出經過比較長時間以進行液體的線狀塗敷等時，最好在其噴出的途中用壓力傳感器進行壓力檢測，基於此檢測結果，控制由於加壓機構的液體加壓力。
在這樣的裝置中，優選的是將噴出閥作成針形閥。針形本身可非常小型化，所以例如即使在100～200kgf/cm2左右的高壓下，通過比較小的驅動力也可以圓滑且迅速進行開關變位，因此可提高噴出終了時的液流阻斷性，另外可更有效地除去噴出開始時的時滯。
而且，用小的驅動力就可完成的系統中，也可使整個噴出閥小型化。更優選的是，在上述的針形閥上設置液體壓力補償活塞。
用此方法，用液體壓力補償活塞的進退變位對液體流路、特別是噴出及其附近部分的壓力變動，可更簡單且迅速準確地處理。例如，在進行針形閥的開放動作時，針形閥佔據噴出口附近部分的的體積減少，相反在進行針形閥的關閉動作時，針形閥的佔有體積增加，所以在前者時，使液體壓力補償活塞進出變位，可防止噴出附近部分的液壓降低，另外在後者時，使其活塞後退變位，可防止液壓的增加。
因此，此液體壓力補償活塞，由於將噴出終了後的液體殘壓作成預先規定的特性值，所以也可與上述加壓裝置一起使用或代替它使用。
進而，在此裝置中，對於作業必須使噴出噴嘴移動時，最好是將直角坐標型，即三維方向的操縱器控制與加壓裝置的控制及噴出閥的控制進行同步控制。
由於移動噴嘴、被覆體或膏狀物本身進行連續描繪，與將多個噴出並列成所希望的描繪現狀進行點狀塗敷時相比，液量完全是均勻的。
由於在被覆體上用線狀的膏狀物的描繪線形成描繪形狀，即將一個圖形用一筆書寫的方法進行描繪，所以可高速度地加工成高精度的圖形。
只要將描繪的形狀設定成程序，不進行交換操作就可容易地切換成所希望的膏狀物描繪。
在可描繪任意形狀，即任意形狀的圖形，貼合半導體晶片的粘結體操作中，被覆面上的膏狀物的周圍狀態良好，粘結體和被覆體結合成良好的圖形，即不捲入氣泡，對於粘結後的粘結體向側面的膏狀物溢出量可以描繪出均勻的圖形。
特別是，對於每一個描繪形狀，可用一個始點及終點描繪成任意形狀，另外在不是圖形的端點部分形成描繪線的始點及終點，由於可控制膏狀物增高點的位置及數，所以在貼合半導體元件等的粘結體的操作中，構成該圖形的膏狀物可在整個被覆面且外周面擠出地擴散。
附圖的簡單說明
圖1是表示按照噴嘴的軌跡在引線框架上依次描繪線狀的膏狀物的本發明的一個實施例的模式圖；圖2是用本發明方法表示描繪十字狀圖形的引線框架圖；圖3(A)是說明十字狀圖形的描繪步驟圖；圖3(B)是說明使用比描繪線寬度小的細徑噴嘴，在描繪的端點部邊噴出邊折返描繪十字狀圖形的步驟圖；圖4(A)是表示在用本發明方法形成的膏狀物上載置半導體元件的工序；圖4(B)是表示施加均等力密著半導體元件的工序圖；圖5(A)是表示在以往例中使用多個噴嘴進行的點狀塗敷；圖5(B)是表示在以往例中對於粘結後半導體晶片側面膏狀物溢出；圖5(C)是表示在以往例中表示捲入到粘結的中央附近的氣泡圖；圖6(A)是表示通過本發明方法使用噴嘴進行的線狀塗敷；圖6(B)是表示通過本發明方法對於粘結後半導體元件側面膏狀物均勻溢出；圖6(C)是表示通過本發明方法表示沒有捲入到粘結的中央附近的氣泡圖；圖7是表示通過本發明方法可容易製作的膏狀物形狀圖。
實施發明的最佳方案用實施例詳細地說明本發明，但是本發明不受這些實施例的任何限制。
實施例1在本實施例中，將噴嘴作成向XYZ方向移動的方式，在噴嘴下方配置被覆膏狀物的材料(以下稱引線框架)。作為另一方式，也可以是使引線框架XYZ地移動的方法、只是噴嘴在Z方向移動，引線框架在XYZ方向移動的方法、只是噴嘴在Z方向移動，引線框架在XY方向移動的方法或從噴嘴噴出的膏狀物自身從外部施加應力，在引線框架上在XY方向描繪的方式中的任何一種方法。
在貯存膏狀物的容器的頂端連接著噴嘴。通過未圖示的供給機構，從噴嘴噴出膏狀物。
如圖1所示，引線框架配置、固定在噴嘴下方。
噴嘴降低，噴出膏狀物的同時噴嘴向XY方向移動。如圖2所示，按照噴嘴的軌跡在引線框架上順次地描繪出線狀的膏狀物。
通過圖中沒有表示的移動控制部上預先設定的順序程序，來確定使噴嘴移動的順序。
用圖來說明實際的描繪順序。
圖3(A)及圖3(B)表示了描繪十字型的情況。在描繪的端點即頂端部分配置始點或終點時，在該位置上成為膏狀物吐出或終了的點。此時，在頂端上剩餘的膏狀物集合不能維持同一的線寬。
圖3(A)及圖3(B)中是使用比實際描繪線寬要細的噴嘴，在描繪端點部，邊吐出邊返回的例子，通過這樣的動作，可以消除頂點部的剩餘的膏狀物。
這樣，從引線框架的側面看塗敷了的膏狀物時則成為圖4(A)的情況。實際上，由於剩餘的膏狀物的作用，中央部要比膏狀物的周圍要高一些。
圖4(A)及圖4(B)表示了粘結半導體元件的工序，通過這樣的將膏狀物描繪的始點和終點配置在中央附近，在頂端部成為問題的剩餘的膏狀物，在粘結工序中，膏狀物首先附著在半導體元件內面的中央附近，接著逐漸向周圍擴展，所以粘結後的膏狀物形狀可以極其均勻。
在圖5(A)中表示了使用多個噴嘴進行點狀塗敷的例子。進行與上述相同的粘結操作時，如圖5(B)所示，在向半導體元件的外周擴展時產生不均勻。而且成為致命的問題，在中央部，膏狀物形成不能跨越的空間，即氣泡。
加熱乾燥膏狀物後，在固定引線框架和半導體元件工序中，此氣泡會引起熱膨脹，由於此膨脹時的應力會破壞半導體元件，而產生不良現象。
按照本發明的順序，描繪圖6(A)樣的膏狀物時，粘結了半導體元件後的膏狀物形狀成為圖4(B)的狀態，進而，半導體側面的膏狀物擴展，如圖6(B)沿著外周，可以得到極其均勻的形狀。
而且，將膏狀物描繪的始點和終點配置在中央附近，由於不捲入氣泡，所以不會引起上述的不良問題。
另外，半導體元件不一定是正方形。
在使用多個噴嘴進行點狀塗敷時，過去都是配置適合半導體形狀的噴嘴，根據當時使用的工具更換噴嘴，但是按照本發明，只要按照程序描繪形狀就可以，無需更換操作，就可以切換成所需的膏狀物描繪。而且是極其容易的。
圖7是表示通過上述的切換可以容易製作的膏狀物的形狀。
產業上的可利用性可以描繪出高精度的圖形，通過將半導體晶片擠壓在被復面上，構成該圖形的膏狀物在被復面全體，而且向外周面擠壓出地擴散，不會在粘結面上捲入氣泡，膏狀物在被復面全體上均勻地塗敷，所以可高速度地得到均勻的製品，極力地防止了由於氣泡而引起的次品的產生。
權利要求
1．膏狀物的塗敷方法，其是在被覆體上以線狀膏狀物的描繪線形成描繪形狀。
2．如權利要求1所述的膏狀物的塗敷方法，其是使用噴嘴、膏狀物、儲存膏狀物的容器及膏狀物供給機構，在被覆體上用膏狀物描繪出線狀。
3．如權利要求1或2所述的膏狀物的塗敷方法，其是從噴嘴連續地噴出膏狀物。
4．如權利要求2或3所述的膏狀物的塗敷方法，其是對被覆體、噴嘴、或膏狀物中的任何一個給與移動作用來進行描繪。
5．如權利要求1～4中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中被覆體是引線框架，膏狀物是晶片焊接用粘結劑。
6．如權利要求1～5中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中描繪的形狀是由多個線段構成圖形的。
7．如權利要求6所述的膏狀物的塗敷方法，其中描繪的形狀是放射狀的圖形。
8．如權利要求1～6中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中描繪的形狀是含有封閉形狀的圖形。
9．如權利要求6～8中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中至少一個線段是由2根描繪線形成的。
10．如權利要求9所述的膏狀物的塗敷方法，其中至少一個線段是通過噴嘴、被覆體或膏狀物的往復動作而形成的。
11．如權利要求1～10中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中描繪線的始點及終點的總數是在線段數以下地形成描繪形狀。
12．如權利要求1～11中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中描繪線的始點及終點不在描繪端點的部分地形成描繪形狀。
13．如權利要求1～12中任一項所述的膏狀物的塗敷方法，其中曲折數最少地形成描繪形狀。
全文摘要
膏狀物的塗敷方法,其是在被覆體貼合的操作中,不會捲起氣泡地,液量均勻地進行塗敷,是使用噴嘴、膏狀物、儲存膏狀物的容器及膏狀物供給機構,在被覆體上用膏狀物描繪出線狀。從噴嘴連續地噴出膏狀物。對被覆體、噴嘴、或膏狀物中的任何一個給予移動作用來進行描繪。其中被覆體是引線框架,膏狀物是晶片焊接用粘結劑。描繪的形狀是由多個線段構成的。其中描繪的形狀最好是放射狀的圖形。
文檔編號B05D7/00GK1325326SQ99813156
公開日2001年12月5日 申請日期1999年8月11日 優先權日1998年11月13日
發明者生島和正 申請人:武藏工業株式會社