膏劑塗敷裝置的製作方法

2023-05-15 23:53:11

專利名稱：膏劑塗敷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種膏劑塗敷裝置，用於排出存儲在注射器內的膏劑，以塗敷到塗敷 對象物。
背景技術：
在半導體器件製造中的管芯連結過程(die bonding process)中，用於連結半導 體晶片的膏劑塗敷到諸如引線框架的基板上。常規地，通過用分配器排出膏劑來完成該膏 劑塗敷，並且對於分配器，已知這樣一種分配器，該分配器構造成使得存儲在注射器中的膏 劑依靠空氣壓力被推擠出，從而通過膏劑排出螺釘從排出口排出(參照專利文獻1的圖9)。 在該專利文獻中描述的現有技術中，注射器與排出單元並排布置，該排出單元包括利用膏 劑排出螺釘的泵機構，並且膏劑設計成經由柔性管從注射器供應到排出單元。專利文獻1 JP-A-2003-11748
發明內容
本發明要解決的問題順便提及，根據塗敷對象晶片，在同一晶片上設定多個膏劑塗敷點，並且，對於這 樣的塗敷對象，不時地使用具有多個排出口的塗敷噴嘴，使得膏劑一次塗敷到所述多個塗 敷點。這樣，由於塗敷噴嘴的排出口沒有布置成點對稱，而是布置成具有方向性，因此需要 使該塗敷噴嘴旋轉，以與塗敷對象晶片在基板上布置的方向匹配。在這樣的情況下，在與該 專利文獻中描述的類似的現有技術中，供應膏劑的管與排出單元一起旋轉。為此，隨著塗敷 裝置操作時間的逝去，彎曲作用連同旋轉一起反覆地施加到管，而這使管的質量逐漸變差。 這種變差已經時常引起需要停止塗敷裝置的缺點，缺點包括在不期望的時刻發生的導致膏 劑洩露的管故障。以此方式，對於常規的膏劑塗敷裝置，除了前面所述的因與注射器相連的 管的變差導致的問題以外，還存在因注射器和排出單元的並列布置導致的膏劑塗敷裝置獨 佔的空間增加的布局帶來的問題。因此，本發明的目的是提供一種膏劑塗敷裝置，其能夠解決因注射器的布置和管 變差引起的膏劑塗敷裝置的獨佔空間增加的問題。解決問題的手段本發明的膏劑塗敷裝置是這樣一種用於將存儲在注射器中的膏劑塗敷到塗敷對 象物的膏劑塗敷裝置，其包括旋轉元件，設置成使得其軸線定位成與注射器的軸線共軸， 注射器具有基本上為圓柱形的形狀，設置在注射器的下端部的膏劑供給口可拆卸地連接到 旋轉元件；殼體部，保持能夠圍繞軸線旋轉的旋轉元件，在該殼體部中形成有供設置在旋轉 元件的下部的排出螺釘部嵌入的排出空間，該殼體部形成用於通過使排出螺釘部在排出空 間內圍繞軸線旋轉而在壓力下送出膏劑的泵機構，排出口設置在殼體部的端部以與排出空 間連通；膏劑供給路徑，在軸向方向上貫穿旋轉元件，並且形成為與設置成向膏劑供給口和 排出螺釘部開放的膏劑出口孔連通，用於將膏劑從注射器供給到泵機構；空氣壓力供應裝置，通過向注射器的內部供應空氣壓力以允許注射器圍繞其軸線旋轉，將注射器內的膏劑 經由膏劑供給路徑供給到泵機構；和排出旋轉驅動機構，通過使旋轉元件相對於殼體部在 預定方向上旋轉來致動泵機構，從而致動泵機構以從排出口排出供給的膏劑。本發明的優點根據本發明，在用於將存儲在注射器中的膏劑塗敷到塗敷對象物的膏劑塗敷裝置 中，通過採用如下構造，可以解決因注射器的布置和管變差引起的獨佔空間增加的問題， 即，在殼體部中設置泵機構，該泵機構通過使設置在旋轉元件的下部的排出螺釘部在排出 空間內圍繞軸線旋轉而在壓力下供應膏劑，與排出空間連通的排出口設置在殼體部的端 部，注射器設置成與旋轉元件共軸以可拆卸地連接。



本發明實施例的膏劑塗敷裝置的側視圖。 [圖3]本發明實施例的膏劑塗敷裝置的局部截面圖。 [圖4]本發明實施例的膏劑塗敷裝置的泵機構的解釋圖。 [圖5]本發明實施例的膏劑塗敷裝置的膏劑塗敷操作的解釋圖( [圖6]本發明實施例的膏劑塗敷裝置的膏劑塗敷操作的解釋圖( 附圖標記說明3半導體晶片
6引線框架
6a塗敷區域
7膏劑
9膏劑塗敷部
10移動工作檯
15膏劑塗敷單元
16注射器
17塗敷噴嘴
17a排出口
18泵機構
19管
23A,23B 電機
26A,26B驅動齒輪
21k,27B從動齒輪
31殼體部
31b排出空間
32旋轉元件
32a內部孔
32b排出螺釘部
32c膏劑出口孔
39 旋轉聯接器
具體實施例方式接下來，參照附圖，描述本發明的實施例。圖1是本發明實施例的管芯連結系統 (die bonding system)的透視圖，圖2是本發明實施例的膏劑塗敷裝置的側視圖，圖3是本 發明實施例的膏劑塗敷裝置的局部截面圖，圖4是本發明實施例的膏劑塗敷裝置的泵機構 的解釋圖，圖5、6是本發明實施例的膏劑塗敷裝置的膏劑塗敷操作的解釋圖。首先，參照圖1，描述管芯連結系統的構造。在圖1中，在晶片供應部1中，晶片板 2由保持工作檯(圖示省略)保持。多個半導體晶片3以類似格子的陣列貼附到晶片板2。 運送路徑5設置在晶片供應部1的側方。運送路徑5運送引線框架6，並將引線框架6定位 在膏劑塗敷位置和連結位置。連結頭4設置在晶片供應部1的上方。連結頭4在頭移動機 構(圖示省略)的作用下水平和垂直地移動。膏劑塗敷部9設置在運送路徑5的側方。膏劑塗敷部9構造成包括膏劑塗敷單 元15，膏劑塗敷單元15具有排出注射器16內的膏劑7以進行塗敷的功能，注射器16是基 本上為圓柱形的容器，膏劑塗敷單元15安裝在行進工作檯10上。行進工作檯10這樣來構 造將X軸工作檯12放置在Y軸工作檯11上，並經由L型託架14在垂直方向上將Z軸工 作臺14聯結到Y軸工作檯11上。Y軸工作檯11、X軸工作檯12和Z軸工作檯14分別具 有Y軸電機1 la、X軸電機12a和Z軸電機。通過驅動X軸電機12a、Y軸電機12a和Z軸電 機14a，使膏劑塗敷單元15在引線框架6上水平和垂直地移動。半導體3藉助膏劑7連結到引線框架6，膏劑7存儲於安裝在膏劑塗敷單元15上 的注射器16的內部。依靠從管19供應的空氣壓力來供給存儲在注射器16內的膏劑7，並 且，膏劑7通過裝備在膏劑塗敷單元15中的泵機構18 (參照圖2)從設置在下端部的塗敷 噴嘴17排出。連結有半導體晶片3的引線框架6的上面上的晶片連結位置6a是塗敷有膏 劑的塗敷區域6a。使塗敷噴嘴17位於塗敷區域6a內，在膏劑7從塗敷噴嘴17排出的同 時，使膏劑塗敷單元15移動，由此以預定的塗敷圖案將膏劑7塗敷在設定於引線框架6的 表面上的晶片安裝位置中的塗敷區域6a內。在塗敷膏劑之後，引線框架6被送到運送路徑 5上的連結位置8，並定位在該連結位置8。然後，將由連結頭4的噴嘴4a從晶片供應部1 拾取的晶片3連結到塗敷於塗敷區域6a內的膏劑7上。接下來，參照圖2、3、4，描述膏劑塗敷單元115的構造。圖3 (a)、(b)、(c)分別示 出沿著圖2中的A-A線剖開的截面、沿著圖2中的B-B線剖開的截面和沿著圖2中的C-C 線剖開的截面。膏劑塗敷單元15構成用於將存儲在注射器16中的膏劑塗敷到構成膏劑塗 敷對象物的引線框架6上的膏劑塗敷裝置。在圖2中，升降元件20安裝在垂直設置的Z軸 工作檯14的側面。電機託架22和保持塊21分別設置在升降元件20的上部和下部，從而 在Y方向上延伸。電機23A和電機23B以垂直姿態設置在電機託架22上，電機23A、23B由 控制單元41控制以進行旋轉。如圖3(a)所示，電機23A、23B相對於注射器16的中心線(由箭頭b所示)設置 在對稱位置。驅動齒輪26A、26B分別連接到驅動軸25A、25B的下端部，驅動軸25A、25B分 別經由聯接器24連接到電機23A、23B。驅動齒輪26A、26B分別與從動齒輪27A、27B嚙合。基本上為圓柱形的殼體部31經由軸承30以垂直的姿態樞轉地支撐在保持塊21上。嵌合孔31a沿著垂直軸線AZ形成在殼體部31的內部，用於排出膏劑的排出口 17a(參 見圖4(b))形成在塗敷噴嘴17中，該塗敷噴嘴17設置在殼體部31的下端部以由此突出。 內部孔32a沿著旋轉元件32的中心軸形成在旋轉元件32中，旋轉元件32嵌合在嵌合孔 31a中，並且旋轉元件32經由固定地安裝在殼體部31中的軸承35以垂直的姿態被樞轉地 支撐，從而相對於殼體部31自由地旋轉。盤形注射器安裝板33聯結到旋轉元件32的上端部，並且，設置在注射器的下端部 的安裝部16b可拆卸地安裝在注射器安裝板33上。安裝外螺紋部33a設置在注射器安裝板 的上面上以由此向上突出，圍繞該安裝外螺紋部33a的外周形成外螺紋部，而安裝內螺紋 部16d設置在安裝部16b上以旋擰到安裝外螺紋部中，在該安裝內螺紋部16d上形成內螺 紋部。在安裝內螺紋部16d旋擰到安裝外螺紋部33a中以緊固在一起的注射器安裝完畢狀 態下，注射器16位於注射器16的垂直軸線AZ與旋轉元件32的軸線AZ重合的共軸位置。在該注射器安裝完畢狀態下，設置在安裝內螺紋部16d內以向下突出的膏劑供給 突出部16c嵌合在嵌合孔33b中，嵌合孔33b設置成貫穿注射器安裝板33。與注射器16的 內部連通的膏劑供給口 16e設置在膏劑供給突出部16c中，注射器16的內部經由膏劑供給 口 16e與內部孔32a連通。在上述構造中，旋轉元件32設置在其軸線與基本上為圓柱形的 注射器16的軸線AZ對準的共軸位置，使得設置在注射器16的下端部的膏劑供給口 16e設 計成可拆卸地連接到旋轉元件32。殼體部31經由軸承35保持旋轉元件32，以圍繞軸線AZ 自由地旋轉。凸緣部16a設置在注射器16的上端部從而側向延伸，蓋元件37安裝在凸緣部16a 上以閉合注射器16的上面中的開口。管19(還參照圖1)經由旋轉聯接器39連接到設置 在蓋元件37中的空氣供應孔37a，並且，管19連接到氣源38。通過致動氣源38，經由管19 和空氣供應孔37a向注射器16的內部供應空氣壓力。通過空氣壓力控制單元(圖示省略) 來控制空氣壓力的供應，以使其接通/關斷以及強/弱，該空氣壓力控制單元採取通過控制 單元41控制空氣壓力控制閥的形式。活塞40安裝在注射器16的內部，供應來的空氣壓力產生力(由箭頭a所示)的 作用，其向下推動活塞40。存儲在注射器16中的膏劑7在向下作用的力的作用下被向下推 動，從而經由膏劑供給口 16e供給到旋轉元件32中的內部孔32a中。氣源38和管19構成 用於通過在允許注射器16圍繞軸線AZ旋轉的條件下將空氣壓力供應到注射器16的內部 中而將注射器16內的膏劑7經由作為膏劑供給路徑的內部孔32a供給到泵機構18的空氣 壓力供應裝置。注射器安裝板33經由聯結元件34聯結到從動齒輪27B。從動齒輪27B經由軸承 36固定地安裝在殼體部31的外周上，從而被樞轉地支撐，以相對於殼體部31自由地旋轉。 如圖3(b)所示，從動齒輪27B與驅動齒輪26B嚙合，由此，通過驅動電機23B而使驅動齒輪 26經由驅動軸25B旋轉(由箭頭c所示)，進而使從動齒輪27B旋轉，然後從動齒輪27B的 旋轉經由聯結元件34和注射器安裝板33傳遞到旋轉元件32。通過使旋轉元件32旋轉， 膏劑7通過泵機構18排出，這將在下面描述。從動齒輪27A聯結到殼體部31的外周。從 動齒輪27與驅動齒輪26A嚙合，由此，通過驅動電機23A而使驅動齒輪26A旋轉(由箭頭 e所示)，進而使從動齒輪27A旋轉，這樣使殼體部31旋轉(由箭頭f 所示)。參照圖4，描述泵機構18。如圖4(a)所示，排出螺釘部32b中形成有螺紋凹槽，用於使膏劑7軸向向下移動，該排出螺釘部32b設置在旋轉元件32的下部，並且該排出螺釘 部32a嵌合在位於排出螺釘部32b的嵌合孔31a的下部的排出空間31b中。在排出螺釘部 32b中開出與內部孔32a的下端部連通的膏劑出口孔32c。結果，經由內部孔32a從注射器 16送出的膏劑7被供給到排出空間31b中。通過驅動電機23B以使旋轉元件32旋轉，進而使排出螺紋部32b在排出空間31b 中沿膏劑供給方向(圖4中箭頭指示的方向)旋轉，現從膏劑出口孔32c供給到排出空間 31b中的膏劑7在排出螺紋部32b的旋轉作用下在壓力下被軸向向下送出。設置有排出空 間31b的殼體部31和設置有排出螺紋部32b的旋轉元件32構成通過使排出螺紋部32b圍 繞軸線AZ在排出空間31b內旋轉而在壓力下送出膏劑7的泵機構18。由泵機構18在壓力下送出的膏劑7從排出口 17a排出。排出口 17a設置在殼體 部31的端部，以與排出空間31b連通。在上述構造中，內部孔32a形成為在軸向方向上貫 穿旋轉元件32，以與設置成向膏劑供給口 16e和排出螺紋部32b開放的膏劑出口孔32c連 通，從而構成用於從注射器16向泵機構18供給膏劑的膏劑供給路徑。此外，電機23B、驅動 齒輪26B和從動齒輪27B構成用於通過使旋轉元件32相對於殼體部31沿預定方向旋轉以 致動泵機構18而從排出口 17排出供給的膏劑7的排出旋轉驅動機構。如圖4(b)所示，該圖4(b)是在箭頭D所示的方向上觀察，多個(這裡是兩個)排 出口 17a設置在塗敷噴嘴17中，由此在膏劑7從塗敷噴嘴17排出以塗敷到引線框架6的塗 敷區域6a的膏劑塗敷操作中，膏劑7可以同時塗敷到多個塗敷點。在布置多個排出口 17a 時設定方向基準線(由箭頭g表示)，這裡，兩個排出口 17a相連的方向與方向基準線重合。 在膏劑塗敷操作中，執行使該方向基準線與引線框架6的塗敷區域6a中的預定方向對準的 操作。S卩，通過由控制單元41控制電機23A以驅動殼體部31如圖5(a)所示旋轉，使排 出口 17a的方向基準線與塗敷對象的塗敷區域6a中的塗敷方向對準。圖5 (b)、(c)示出這 樣的示例，在示例中，通過使圖4(b)中所示的方向基準線(由箭頭g所示)與塗敷區域6a 的塗敷方向對準，膏劑7從排出口 17a排出以塗敷到塗敷區域6a。在上述的構造中，電機 23A、驅動齒輪26A和從動齒輪27A構成用於使設置成圍繞軸線AZ自由旋轉的殼體部31旋 轉從而使多個排出口 17a的布置中的方向基準線定位在期望的旋轉位置的殼體部旋轉驅 動機構。此外，當驅動電機23A以使殼體部31旋轉時，通過用控制單元41控制電機23A、 23B，同時驅動電機23A、23B，並且使旋轉元件32與殼體部31同步地旋轉，使得旋轉元件32 不相對於殼體部31旋轉。通過這樣做，可以防止殼體部31旋轉時不必要地排出膏劑7。當致動泵機構18以在前述的膏劑塗敷操作中或者在用於對準排出口 17a的方向 的殼體部旋轉操作中操作時，注射器16也一起旋轉(參見圖6中的箭頭)。這樣，如圖6所 示，由於向注射器16中供應空氣壓力的管19經由旋轉聯接器39連接到注射器16，因此，即 使在注射器16正在旋轉時管19也保持固定狀態。結果，不會引起與在注射器設置成與排 出單元平行的現有技術中出現的管彎曲問題類似的問題。即，與注射器16的旋轉相關的彎 曲不會作用在管19上，因此管19的材料無論如何也不會變差。因此，不會出現需要使塗敷 裝置停止的缺點，包括管在不期望的時刻發生故障，導致膏劑洩露。此外，由於泵機構18和 注射器16共軸地設置，因此可以減小由膏劑塗敷裝置獨佔的空間。
7
此外，在上述構造中，通過用控制單元41控制電機23A、23B，注射器16能夠以任意 的旋轉操作模式旋轉。即，僅允許注射器16旋轉，而泵機構18不工作，並允許存儲在注射 器16的內部的膏劑7依靠膏劑7的粘度隨著注射器16的旋轉而在注射器16的旋轉方向 上流動。在膏劑7的該夾帶中，通過組合注射器16的旋轉操作模式，即，通過將旋轉方向的 反轉以及加速或減速組合在一起，在排出膏劑7以進行塗敷之前，能夠以各種模式執行攪 拌和揉捏操作，以調節注射器16中的膏劑7的粘度。雖然已經結合具體實施例詳細描述了本發明，但是本領域技術人員顯然知道，在 不偏離本發明的精神和範圍的條件下可以對本發明做出各種變形和改變。本專利申請基於2007年12月10日提交的日本專利申請No. 2007-3181321，其公 開內容在此引入作為參考。工業實用性本發明的膏劑塗敷裝置的有利之處在於可以消除因排出單元和注射器的布置帶 來的問題，並且可以減小獨佔的空間，本發明的膏劑塗敷裝置對於在電子設備製造領域中 連結膏劑的應用場合是有用的。
權利要求
一種用於將存儲在注射器中的膏劑塗敷到塗敷對象物的膏劑塗敷裝置，包括旋轉元件，設置成使得該旋轉元件的軸線定位成與注射器的軸線共軸，注射器具有基本上為圓柱形的形狀，設置在注射器的下端部的膏劑供給口可拆卸地連接到旋轉元件；殼體部，保持能夠圍繞軸線旋轉的旋轉元件，在該殼體部中形成有供設置在旋轉元件的下部的排出螺釘部嵌入的排出空間，並且該殼體部形成用於通過使排出螺釘部在排出空間內圍繞軸線旋轉而在壓力下送出膏劑的泵機構，排出口設置在殼體部的端部以與排出空間連通；膏劑供給路徑，在軸向方向上貫穿旋轉元件，並且形成為與設置成向膏劑供給口和排出螺釘部開放的膏劑出口孔連通，用於將膏劑從注射器供給到泵機構；空氣壓力供應裝置，通過向注射器的內部供應空氣壓力並允許注射器圍繞其軸線旋轉，將注射器內的膏劑經由膏劑供給路徑供給到泵機構；和排出旋轉驅動機構，用於通過使旋轉元件相對於殼體部在預定方向上旋轉來致動泵機構，從而致動泵機構以從排出口排出供給來的膏劑。
2.如權利要求1的膏劑塗敷裝置，其中與所述排出口類似的多個排出口設置在殼體部中，並且包括殼體部旋轉驅動機構，該 殼體部旋轉驅動機構用於使設置成圍繞軸線自由旋轉的殼體部旋轉，從而使所述多個排出 口的布置的方向基準線定位在期望的位置。
全文摘要
膏劑塗敷裝置不具有因注射器的布置而引起的管變差和裝置佔用空間增加的問題。用於將容納在注射器(16)中的膏劑(7)塗敷到物體的膏劑塗敷單元(15)(膏劑塗敷裝置)具有泵機構(18)，該泵機構(18)通過使設置到旋轉元件(32)下部的排出螺釘(32b)在設置在殼體(31)中的排出空間(31b)內圍繞軸線AZ旋轉而使膏劑(7)被送出。連接到排出空間(31b)的排出開口(17a)形成在殼體(31)的端部。注射器(16)以可拆開的方式與旋轉元件(32)共軸布置。該構造解決了注射器(16)與泵機構(18)並列布置時出現的管變差和裝置佔用空間增加的問題。
文檔編號B05C5/00GK101896284SQ20088012006
公開日2010年11月24日 申請日期2008年11月17日 優先權日2007年12月10日
發明者奧田修, 稻葉讓 申請人:松下電器產業株式會社