JP5742295B2 - Printing device - Google Patents
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Description
本発明は、印刷装置及び処理装置に関するものである。 The present invention relates to a printing apparatus and a processing apparatus.
近年、機能液を液滴にして吐出するインクジェット法を用いて記録媒体上に塗布し、塗布された機能液を固化することで該記録媒体上に所定情報を印刷する技術が採用されている。下記特許文献１には、記録媒体としてＩＣチップを用い、該ＩＣチップ上に製造番号や製造会社等の所定情報を印刷する印刷装置が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique of applying predetermined information on a recording medium by applying the liquid on a recording medium using an ink jet method that discharges the functional liquid as droplets and solidifying the applied functional liquid has been adopted.
ところで、上述したようなインクジェット法を用いた印刷装置においては、良好な印刷品位を得るために記録媒体の表面に対する液滴の密着性が重要である。そこで、上記印刷装置において、記録媒体の表面に対する液滴の密着性を向上させるための前処理工程を行うことが考えられる。このような前処理工程では、一般に記録媒体の表面に所定の光を照射することで記録媒体の表面を改質するようにしている。 By the way, in the printing apparatus using the ink jet method as described above, in order to obtain good print quality, the adhesion of the droplets to the surface of the recording medium is important. Therefore, in the printing apparatus, it is conceivable to perform a pretreatment process for improving the adhesion of the droplets to the surface of the recording medium. In such a pretreatment step, the surface of the recording medium is generally modified by irradiating the surface of the recording medium with predetermined light.
しかしながら、通常、上記前処理工程は記録媒体の表面に光を良好に照射するため、記録媒体毎に処理を行うようになっており、記録媒体の数が多くなるとタクトタイムが増加しまうおそれがあった。そこで、前処理を複数の記録媒体に対して効率的に行うことでタクトタイムを短縮可能な新たな構成の提供が望まれている。 However, since the pretreatment step normally irradiates light onto the surface of the recording medium, the processing is performed for each recording medium. If the number of recording media increases, the tact time may increase. It was. Therefore, it is desired to provide a new configuration that can shorten the tact time by efficiently performing preprocessing on a plurality of recording media.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、前処理を効率的に行うことでタクトタイムを短縮できる印刷装置及び処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a printing apparatus and a processing apparatus that can shorten the tact time by efficiently performing preprocessing.
上記の課題を解決するために、本発明の印刷装置は、基材上に液体の液滴を吐出する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドの液滴吐出動作に先立ち、前記基材の表面に紫外線を照射して該基材の表面を改質する表面改質処理を行う処理部と、を備え、前記処理部は、一方向に沿って配列されて前記紫外線を照射する複数の照射部と、前記照射部が紫外線を照射するタイミングで該照射部の配列方向と交差する方向において当該複数の照射部を挟持するように前記基材を保持する基材保持機構と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a printing apparatus according to the present invention includes an ejection head that ejects liquid droplets onto a substrate, and ultraviolet rays are applied to the surface of the substrate prior to the droplet ejection operation of the ejection head. A treatment unit that performs a surface modification treatment that irradiates and modifies the surface of the substrate, and wherein the treatment unit is arranged along one direction to irradiate the ultraviolet rays, and And a substrate holding mechanism that holds the substrate so as to sandwich the plurality of irradiation units in a direction intersecting with the arrangement direction of the irradiation units at the timing when the irradiation unit irradiates ultraviolet rays.
本発明の印刷装置によれば、基材保持機構により基材が複数の照射部を挟持するように保持されるので、少なくとも２つの基材に対して紫外線照射を同時に行うことができる。よって、複数の基材に対する表面改質処理を短時間で行うことができ、基材に液滴を吐出に先立って行う前処理工程のタクトタイムを短縮することができる。 According to the printing apparatus of the present invention, since the substrate is held by the substrate holding mechanism so as to sandwich the plurality of irradiation units, it is possible to simultaneously irradiate at least two substrates with ultraviolet rays. Therefore, the surface modification process for a plurality of base materials can be performed in a short time, and the tact time of the pretreatment process performed before discharging droplets on the base material can be shortened.
また、上記印刷装置においては、前記基材保持機構は、前記処理部への搬出入時における前記基板の保持姿勢と、前記照明部の紫外線照射時における前記基板の保持姿勢とを回動動作によって切り替え可能な回動機構を含むのが好ましい。
この構成によれば、回動機構による回動動作によって処理部への搬出入時における保持姿勢と、紫外線照射時における保持姿勢とを簡便に切り替えることができる。
Further, in the printing apparatus, the base material holding mechanism rotates the substrate holding posture when the substrate is carried in and out of the processing unit and the substrate holding posture when the illumination unit is irradiated with ultraviolet rays by a rotating operation. It is preferable to include a switchable turning mechanism.
According to this configuration, the holding posture at the time of carrying in / out of the processing unit and the holding posture at the time of ultraviolet irradiation can be easily switched by a turning operation by the turning mechanism.
また、上記印刷装置においては、前記複数の照射部は、前記紫外線照射時のタイミングで前記基板保持機構により保持される前記基材と平面視した状態にて重なるように配置されているのが好ましい。
この構成によれば、基板保持機構に保持された基材と複数の照射部が平面視した状態で重なるので、基材の全面に亘って均一に紫外線を照射することができ、表面改質処理を良好に行うことができる。
Further, in the printing apparatus, it is preferable that the plurality of irradiation units are arranged so as to overlap with the base material held by the substrate holding mechanism at the time of the ultraviolet irradiation in a plan view. .
According to this configuration, since the base material held by the substrate holding mechanism and the plurality of irradiation units overlap in a plan view, the entire surface of the base material can be uniformly irradiated with ultraviolet rays, and surface modification treatment is performed. Can be performed satisfactorily.
また、上記印刷装置においては、前記基板保持機構は、前記基材を加熱する加熱装置を含むのが好ましい。
この構成によれば、加熱装置により加熱した状態の基材に対して紫外線が照射されるので、基材に損傷を与える事無く、表面改質処理を良好に施すことができる。
In the printing apparatus, it is preferable that the substrate holding mechanism includes a heating device that heats the base material.
According to this configuration, since the base material heated by the heating device is irradiated with ultraviolet rays, the surface modification treatment can be satisfactorily performed without damaging the base material.
また、上記印刷装置においては、前記吐出ヘッドは、前記基材に設けられた半導体装置に前記液滴を吐出するのが好ましい。
これにより、本発明では、半導体装置の属性情報等を示す印刷パターンを所定の印刷品質をもって成膜・印刷することができる。なお、本明細書における、直交する方向や鉛直方向については、製造・組立による誤差等によってずれる範囲も含むものである。
In the printing apparatus, it is preferable that the ejection head ejects the droplets to a semiconductor device provided on the base material.
Accordingly, in the present invention, a print pattern indicating the attribute information of the semiconductor device can be formed and printed with a predetermined print quality. In addition, in the present specification, the orthogonal direction and the vertical direction include a range deviated by an error due to manufacturing and assembly.
本発明の処理装置は、基材の表面に紫外線を照射して該基材の表面を改質する表面改質処理を行う処理部であって、一方向に沿って配列されて前記紫外線を照射する複数の照射部と、前記照射部が紫外線を照射するタイミングで該照射部の配列方向と交差する方向において当該複数の照射部を挟持するように前記基材を保持する基材保持機構と、を備えることを特徴とする。 The processing apparatus of the present invention is a processing unit for performing a surface modification treatment for modifying the surface of the base material by irradiating the surface of the base material with ultraviolet light, which is arranged along one direction and irradiates the ultraviolet light. A plurality of irradiating units, and a substrate holding mechanism for holding the substrate so as to sandwich the plurality of irradiating units in a direction intersecting with the arrangement direction of the irradiating units at a timing when the irradiating unit irradiates ultraviolet rays. It is characterized by providing.
以下、本発明の印刷装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
Hereinafter, embodiments of a printing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The following embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each configuration easy to understand, the actual structure is different from the scale and number of each structure.
本実施形態では、本発明の特徴的な印刷装置と、この印刷装置を用いて液滴を吐出して印刷する印刷方法の例について、図１〜図９に従って説明する。 In the present embodiment, a characteristic printing apparatus of the present invention and an example of a printing method for printing by discharging droplets using the printing apparatus will be described with reference to FIGS.
（半導体基板）
まず、印刷装置を用いて描画（印刷）する対象の一例である半導体基板について説明する。
図１（ａ）は半導体基板を示す模式平面図である。図１（ａ）に示すように、基材としての半導体基板１は基板２を備えている。基板２は耐熱性があり半導体装置３を実装可能であれば良く、基板２にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。
(Semiconductor substrate)
First, a semiconductor substrate which is an example of an object to be drawn (printed) using a printing apparatus will be described.
FIG. 1A is a schematic plan view showing a semiconductor substrate. As shown in FIG. 1A, a
基板２上には半導体装置３が実装されている。そして、半導体装置３上には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマーク（印刷パターン、所定パターン）が描画されている。これらのマークが印刷装置によって描画される。
A semiconductor device 3 is mounted on the substrate 2. On the semiconductor device 3, marks (print pattern, predetermined pattern) such as a company name mark 4, a
（印刷装置）
図１（ｂ）は印刷装置を示す模式平面図である。
図１（ｂ）に示すように、印刷装置７は主に供給部８、前処理部９、塗布部（印刷部）１０、冷却部１１、収納部１２、搬送部１３及び制御部１４から構成されている。印刷装置７は搬送部１３を中心にして時計回りに供給部８、前処理部９、塗布部１０、冷却部１１、収納部１２、制御部１４の順に配置されている。そして、制御部１４の隣には供給部８が配置されている。供給部８、制御部１４、収納部１２が並ぶ方向をＸ方向とする。Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向には塗布部１０、搬送部１３、制御部１４が並んで配置されている。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
(Printer)
FIG. 1B is a schematic plan view showing the printing apparatus.
As shown in FIG. 1B, the printing apparatus 7 mainly includes a supply unit 8, a preprocessing
供給部８は、複数の半導体基板１が収納された収納容器を備えている。そして、供給部８は中継場所８ａを備え、収納容器から中継場所８ａへ半導体基板１を供給する。
The supply unit 8 includes a storage container in which a plurality of
前処理部９は、半導体装置３の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部９により半導体装置３は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部９は第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを備え、処理前の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部９は処理後の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂに移動して、半導体基板１を待機させる。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを合わせて中継場所９ｃとする。そして、前処理部９の内部で前処理が行われるに際し、半導体基板１が位置する場所を処理場所９ｄとする。
The
冷却部１１は、前処理部９で加熱及び表面改質が行われた半導体基板１を冷却する機能を有している。冷却部１１は、それぞれが半導体基板１を保持して冷却する処理場所１１ａ、１１ｂを有している。処理場所１１ａ、１１ｂは、適宜、処理場所１１ｃと総称するものとする。
The cooling
塗布部１０は、半導体装置３に液滴を吐出してマークを描画（印刷）するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部１０は中継場所１０ａを備え、描画前の半導体基板１を中継場所１０ａから移動して描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部１０は描画後の半導体基板１を中継場所１０ａに移動して、半導体基板１を待機させる。
The
収納部１２は、半導体基板１を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部１２は中継場所１２ａを備え、中継場所１２ａから収納容器へ半導体基板１を収納する。操作者は半導体基板１が収納された収納容器を印刷装置７から搬出する。
The
印刷装置７の中央の場所には、搬送部１３が配置されている。搬送部１３は２つの腕部を備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部の先端には半導体基板１を把持する把持部１３ａが設置されている。中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａは把持部１３ａの移動範囲１３ｂ内に位置している。従って、把持部１３ａは中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａ間で半導体基板１を移動することができる。制御部１４は印刷装置７の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置７の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部１３に半導体基板１を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板１は各部を順次通過して描画されるようになっている。
A
以下、各部の詳細について説明する。
（供給部）
図２（ａ）は供給部を示す模式正面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は供給部を示す模式側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、供給部８は基台１５を備えている。基台１５の内部には昇降装置１６が設置されている。昇降装置１６はＺ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台１５の上側には昇降板１７が昇降装置１６と接続して設置されている。そして、昇降板１７は昇降装置１６により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
Details of each part will be described below.
(Supply section)
FIG. 2A is a schematic front view showing the supply unit, and FIGS. 2B and 2C are schematic side views showing the supply unit. As shown in FIGS. 2A and 2B, the supply unit 8 includes a
昇降板１７の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には複数の半導体基板１が収納されている。収納容器１８はＹ方向の両面に開口部１８ａが形成され、開口部１８ａから半導体基板１が出し入れ可能となっている。収納容器１８のＸ方向の両側に位置する側面１８ｂの内側には凸状のレール１８ｃが形成され、レール１８ｃはＹ方向に延在して配置されている。レール１８ｃはＺ方向に複数等間隔に配列されている。このレール１８ｃに沿って半導体基板１をＹ方向からまたは−Ｙ方向から挿入することにより、半導体基板１がＺ方向に配列して収納される。
A rectangular
基台１５のＹ方向側には支持部材２１を介して、基板引出部２２と中継台２３とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板引出部２２の上に中継台２３が重ねて配置されている。基板引出部２２はＹ方向に伸縮する腕部２２ａと腕部２２ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。腕部２２ａの一端には略矩形に折り曲げられた爪部２２ｂが設置され、この爪部２２ｂの先端は腕部２２ａと平行に形成されている。
On the Y direction side of the
基板引出部２２が腕部２２ａを伸ばすことにより、腕部２２ａが収納容器１８内を貫通する。そして、爪部２２ｂが収納容器１８の−Ｙ方向側に移動する。次に昇降装置１６が半導体基板１を下降した後、基板引出部２２が腕部２２ａを収縮させる。このとき、爪部２２ｂが半導体基板１の一端を押しながら移動する。
The substrate pull-out
その結果、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８から中継台２３上に移動させられる。中継台２３は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。爪部２２ｂによって押されて半導体基板１が停止する場所により、半導体基板１のＹ方向の位置が決められる。中継台２３上は中継場所８ａであり、半導体基板１は中継場所８ａの所定の場所にて待機する。供給部８の中継場所８ａに半導体基板１が待機しているとき、搬送部１３は把持部１３ａを半導体基板１と対向する場所に移動して半導体基板１を把持して移動する。
As a result, as shown in FIG. 2C, the
この半導体基板１が搬送部１３により中継台２３上から移動した後、基板引出部２２が腕部２２ａを伸長させる。次に、昇降装置１６が収納容器１８を降下させて、基板引出部２２が半導体基板１を収納容器１８内から中継台２３上に移動させる。このようにして供給部８は順次半導体基板１を収納容器１８から中継台２３上に移動する。収納容器１８内の半導体基板１を総て中継台２３上に移動した後、操作者は空になった収納容器１８と半導体基板１が収納されている収納容器１８とを置き換える。これにより、供給部８に半導体基板１を供給することができる。
After the
（前処理部）
図３は前処理部の構成を示す概略斜視図である。図３に示すように、前処理部９は基台２４を備え、基台２４上にはＸ方向に延在するそれぞれ一対の第１案内レール２５及び第２案内レール２６が並んで設置されている。第１案内レール２５上には第１案内レール２５に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第１ステージ２７が設置され、第２案内レール２６上には第２案内レール２６に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第２ステージ２８が設置されている。第１ステージ２７及び第２ステージ２８は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
(Pre-processing section)
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of the preprocessing unit. As shown in FIG. 3, the
第１ステージ２７は、本体部２７ａと該本体部２７ａ上に設けられた基板保持部２７ｂと、を有している。基板保持部２７ｂの上面には載置面２７ｃが設置され、載置面２７ｃには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２７ｃに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２７ｃに固定することができる。
The
同様に、第２ステージ２８は、本体部２８ａと該本体部２８ａ上に設けられた基板保持部２８ｂと、を有している。基板保持部２８ｂの上面には載置面２８ｃが設置され、載置面２８ｃには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２８ｃに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２８ｃに固定することができる。
Similarly, the
第１ステージ２７の基板保持部２７ｂには、加熱装置２７Ｈが内蔵されており、載置面２７ｃに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。同様に、第２ステージ２８の基板保持部２８ｂには、加熱装置２８Ｈが内蔵されており、載置面２８ｃに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。
The
第１ステージ２７がＸ方向側に位置するときの載置面２７ｃの場所が第１中継場所９ａとなっており、第２ステージ２８がＸ方向に位置するときの載置面２８ｃの場所が第２中継場所９ｂとなっている。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂである中継場所９ｃは把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、中継場所９ｃにおいて載置面２７ｃ及び載置面２８ｃは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面２７ｃ及び載置面２８ｃに載置することができる。半導体基板１に前処理が行われた後、半導体基板１は第１中継場所９ａに位置する載置面２７ｃまたは第２中継場所９ｂに位置する載置面２８ｃ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
The place of the
基台２４の−Ｘ方向には平板状の支持部２９が立設されている。支持部２９のＸ方向側の面において上側には前処理ユニット３２が設置されている。前処理ユニット３２は支持部２９の略中央部に設置されており、＋Ｘ方向に延出している。前処理ユニット３２としては、例えば、活性光線を発光する低圧水銀ランプ、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等を例示できる。低圧水銀ランプを用いる場合、半導体基板１に紫外線を照射することにより、半導体基板１の表面の撥液性を改質することができる。水素バーナーを用いる場合、半導体基板１の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができ、エキシマレーザーを用いる場合、半導体基板１の表面を一部溶融固化することで粗面化することができ、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合、半導体基板１の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。本実施形態では、例えば、低圧水銀ランプを採用している。
A flat plate-
具体的に、本実施形態に係る前処理ユニット３２は鉛直方向（Ｚ方向）に沿って配列された複数の水銀ランプ３２ａを備えている。各水銀ランプ３２ａは棒状体からなり、Ｘ方向に長手方向を一致させるように設置されている。各水銀ランプ３２ａにおけるＸ方向の長さは半導体基板１のＸ方向の長さに対応しており、少なくとも半導体基板１よりも長く設定されている。なお、前処理ユニット３２は制御部１４に電気的に接続されており、その動作が制御されるようになっている。また、前処理部９は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより半導体基板１を加熱した状態で、前処理ユニット３２から紫外線を照射する。
Specifically, the
図４は前処理部９の要部構成を示す図である。図４（ａ）はＸ方向から視た図であり、図４（ｂ）はＹ方向から視た図である。図４（ａ）に示すように、第１ステージ２７及び第２ステージ２８は、基板保持部２７ｂ、２８ｂの各々が回動機構９０を含んでいる。回動機構９０は、半導体基板１の保持姿勢を、前処理部９への搬出入時と、照射部３２の紫外線照射時とにおいて切り替え可能にするものである。なお、回動機構９０は制御部１４に電気的に接続されており、その動作が制御されるようになっている。
FIG. 4 is a diagram showing a main configuration of the
基板保持部２７ｂ、２８ｂは、前処理部９への搬出入時においては載置面２７ｃ、２８ｃをＸＹ平面と平行とし、紫外線照射時のタイミングでは載置面２７ｃ、２８ｃをＸＺ平面と平行とする。すなわち、回動機構９０は、基板保持部２７ｂ、２８ｂの載置面２７ｃ，２８ｃを略９０°回動することができる。
The
載置面２７ｃ、２８ｃがＸＺ平面と平行に配置されたとき、該載置面２７ｃ、２８ｃ上に保持されている半導体基板１が水銀ランプ３２ａの配列方向（Ｚ方向）と交差する方向において前処理ユニット３２の各水銀ランプ３２ａを挟持するようになっている。制御部１４は、半導体基板１が水銀ランプ３２ａを挟持した状態において前処理ユニット３２を駆動し、水銀ランプ３２ａから紫外線を照射させる。すなわち、第１ステージ２７及び第２ステージ２８の基板保持部２７ｂ、２８ｂは、紫外線を照射するタイミングで水銀ランプ３２ａを挟持するように半導体基板１を保持する本発明の基板保持機構を構成している。
When the mounting
なお、水銀ランプ３２ａから照射された紫外線は放射状に拡がる。よって、第１ステージ２７及び第２ステージ２８は半導体基板１の上面を水銀ランプ３２ａに対向させた状態で紫外線照射を行うため、水銀ランプ３２ａを挟持する半導体基板１の各々に対し、紫外線を同時に照射することができる。
The ultraviolet rays irradiated from the
図４（ｂ）は紫外線照射時における水銀ランプ３２ａと半導体基板１との位置関係を示す図である。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、前処理ユニット３２の複数の水銀ランプ３２ａが半導体基板１と平面的に重なるように配列されている。そのため、前処理ユニット３２は半導体基板１の全面に対して紫外線を均一に照射することが可能となっている。
FIG. 4B is a diagram showing the positional relationship between the
このように本実施形態では、水銀ランプ３２ａを挟持する２つの半導体基板１に対して同時に紫外線照射を行うことができるようになっている。また、半導体基板１自体を回動させることで前処理ユニット３２に対向させる構成を採用しているため、前処理ユニット３２をステージ２７，２８上の半導体基板１に対して相対移動させる必要が無い。以上のように、半導体基板１の表面の撥液性を改質する前処理に要するタクトタイムを短縮している。
As described above, in this embodiment, the two
また、前処理部９は、外装部３３により全体が覆われている。外装部３３の内部には上下に移動可能な戸部３４が設置されている。そして、図３に示したように、第１ステージ２７及び第２ステージ２８が外装部３３内に移動したあと、戸部３４が下降する。これにより、前処理ユニット３２が照射する紫外線が前処理部９の外に漏れないようになっている。
The
搬送部１３は，中継場所９ｃに位置する載置面２７ｃ及び載置面２８ｃに半導体基板１を給材する。そして、前処理部９は半導体基板１が載置された第１ステージ２７及び第２ステージ２８を処理場所９ｄに移動して上述したようにして前処理を行う。
The
前処理が終了した後、前処理部９は第１ステージ２７及び第２ステージ２８を中継場所９ｃに移動する。続いて、搬送部１３は載置面２７ｃもしくは載置面２８ｃから半導体基板１を除材する。
After the preprocessing is completed, the
（冷却部）
冷却部１１は、各処理場所１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板１の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板１１０ａ、１１０ｂを有している。
処理場所１１ａ、１１ｂ（冷却板１１０ａ、１１０ｂ）は、把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、処理場所１１ａ、１１ｂにおいて冷却板１１０ａ、１１０ｂは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を冷却板１１０ａ、１１０ｂに載置することができる。半導体基板１に冷却処理が行われた後、半導体基板１は、処理場所１１ａに位置する冷却板１１０ａ上または処理場所１１ｂに位置する冷却板１１０ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動させることができる。
(Cooling section)
The cooling
The
（塗布部）
次に、半導体基板１に液滴を吐出してマークを形成する塗布部１０について図５及び図６に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
(Applying part)
Next, the
図５（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図である。塗布部１０により半導体基板１に液滴が吐出される。図５（ａ）に示すように、塗布部１０には、直方体形状に形成された基台３７を備えている。液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＸ方向を主走査方向とし、Ｙ方向を副走査方向とする。
FIG. 5A is a schematic perspective view showing the configuration of the application unit. Liquid droplets are ejected onto the
基台３７の上面３７ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール３８がＹ方向全幅にわたり凸設されている。その基台３７の上側には、一対の案内レール３８に対応する図示しない直動機構を備えたステージ３９が取付けられている。そのステージ３９の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。そして、Ｙ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台３７の上面３７ａには、案内レール３８と平行に副走査位置検出装置４０が配置され、副走査位置検出装置４０によりステージ３９の位置が検出される。
On the
そのステージ３９の上面には載置面４１が形成され、その載置面４１には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。載置面４１上に半導体基板１が載置された後、半導体基板１は基板チャック機構により載置面４１に固定される。
A
ステージ３９が−Ｙ方向に位置するときの載置面４１の場所が中継場所１０ａとなっている。この載置面４１は把持部１３ａの動作範囲内に露出するように設置されている。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面４１に載置することができる。半導体基板１に塗布が行われた後、半導体基板１は中継場所１０ａである載置面４１上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
The place of the
基台３７のＸ方向両側には一対の支持台４２が立設され、その一対の支持台４２にはＸ方向に延びる案内部材４３が架設されている。案内部材４３の下側にはＸ方向に延びる案内レール４４がＸ方向全幅にわたり凸設されている。案内レール４４に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ（移動手段）４５は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ４５は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ３９が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、キャリッジ４５がＸ方向に沿って走査移動する。案内部材４３とキャリッジ４５との間には主走査位置検出装置４６が配置され、キャリッジ４５の位置が計測される。キャリッジ４５の下側にはヘッドユニット４７が設置され、ヘッドユニット４７のステージ３９側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
A pair of
図５（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図である。図５（ｂ）に示すようにキャリッジ４５の半導体基板１側にはヘッドユニット４７と一対の照射部としての硬化ユニット４８が配置されている。ヘッドユニット４７の半導体基板１側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）４９が凸設されている。
FIG. 5B is a schematic side view showing the carriage. As shown in FIG. 5B, a
硬化ユニット４８の内部には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。硬化ユニット４８は主走査方向（相対移動方向）においてヘッドユニット４７を挟んだ両側の位置に配置されている。照射装置は発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が配列して設置されている。このＬＥＤ素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。
An irradiating device for irradiating ultraviolet rays that cure the discharged droplets is disposed inside the curing
キャリッジ４５の図中上側には収容タンク５０が配置され、収容タンク５０には機能液が収容されている。液滴吐出ヘッド４９と収容タンク５０とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク５０内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッド４９に供給される。
A
機能液は樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。本実施形態では、例えば、白色の顔料を添加している。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。 The functional liquid is mainly composed of a resin material, a photopolymerization initiator as a curing agent, a solvent or a dispersion medium. A functional liquid having an inherent function can be formed by adding a coloring material such as a pigment or a dye or a functional material such as a lyophilic or liquid repellent surface modifying material to the main material. In this embodiment, for example, a white pigment is added. The functional liquid resin material is a material for forming a resin film. The resin material is not particularly limited as long as the material is liquid at normal temperature and becomes a polymer by polymerization. Furthermore, a resin material having a low viscosity is preferable, and it is preferably in the form of an oligomer. A monomer form is more preferable. The photopolymerization initiator is an additive that acts on a crosslinkable group of the polymer to advance the crosslinking reaction. For example, benzyldimethyl ketal or the like can be used as the photopolymerization initiator. The solvent or the dispersion medium adjusts the viscosity of the resin material. By setting the viscosity at which the functional liquid can be easily discharged from the droplet discharge head, the droplet discharge head can stably discharge the functional liquid.
図６（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図６（ａ）に示すように、ヘッドユニット４７には第１、第２の吐出ヘッドを構成する２つの液滴吐出ヘッド４９が副走査方向に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド４９の表面にはノズルプレート５１がそれぞれ配置されている。各ノズルプレート５１には複数のノズル５２が配列して形成されている。本実施形態においては、各ノズルプレート５１に、１５個のノズル５２が副走査方向に沿って配置されたノズル列６０が一列設けられている。また、２つのノズル列６０は、Ｙ方向に沿った直線状に、且つＸ方向については両側の硬化ユニット４８と等間隔となる位置に配置されている。
FIG. 6A is a schematic plan view showing the head unit. As shown in FIG. 6A, in the
各液滴吐出ヘッド４９においては、ノズル列６０の両端に位置するノズル５２については液滴の吐出特性が不安定になる傾向があるため、液滴吐出処理には用いない。すなわち、本実施形態では、両端のノズル５２を除く１３個のノズル５２によって、実際に半導体基板１に対して液滴を吐出する実ノズル列６０Ａが形成される。
In each
ここで、各実ノズル列６０Ａの副走査方向の長さをＬＮとし、隣り合う液滴吐出ヘッド４９同士の実ノズル列６０Ａ間の副走査方向の距離をＬＨとすると、隣り合う液滴吐出ヘッド４９は、以下の式を満足する位置関係で配置される。
ＬＨ＝ｎ×ＬＮ（ｎは正の整数） …（１）
本実施形態では、ｎ＝１、すなわち、ＬＨ＝ＬＮとなる位置関係で二つの液滴吐出ヘッド４９がＹ方向に沿って配置されている。
Here, when the length of each
LH = n × LN (n is a positive integer) (1)
In the present embodiment, two droplet discharge heads 49 are arranged along the Y direction with a positional relationship of n = 1, that is, LH = LN.
硬化ユニット４８の下面には、照射口４８ａが形成されている。照射口４８ａは、Ｙ方向における吐出ヘッド４９、４９の長さ、これら吐出ヘッド４９、４９間の距離の和以上の長さの照射範囲を有して設けられている。そして、照射装置が発光する紫外光が照射口４８ａから半導体基板１に向けて照射される。
An
図６（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図６（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド４９はノズルプレート５１を備え、ノズルプレート５１にはノズル５２が形成されている。ノズルプレート５１の上側であってノズル５２と相対する位置にはノズル５２と連通するキャビティ５３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド４９のキャビティ５３には機能液（液体）５４が供給される。
FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining the structure of the droplet discharge head. As shown in FIG. 6B, the
キャビティ５３の上側には上下方向に振動してキャビティ５３内の容積を拡大縮小する振動板５５が設置されている。振動板５５の上側でキャビティ５３と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板５５を振動させる圧電素子５６が配設されている。圧電素子５６が上下方向に伸縮して振動板５５を加圧して振動し、振動板５５がキャビティ５３内の容積を拡大縮小してキャビティ５３を加圧する。それにより、キャビティ５３内の圧力が変動し、キャビティ５３内に供給された機能液５４はノズル５２を通って吐出される。
A
液滴吐出ヘッド４９が圧電素子５６を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子５６が伸張して、振動板５５がキャビティ５３内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド４９のノズル５２から縮小した容積分の機能液５４が液滴５７となって吐出される。機能液５４が塗布された半導体基板１に対しては、照射口４８ａから紫外光が照射され、硬化剤を含んだ機能液５４を固化または硬化させるようになっている。
When the
（収納部）
図７（ａ）は収納部を示す模式正面図であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は収納部を示す模式側面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、収納部１２は基台７４を備えている。基台７４の内部には昇降装置７５が設置されている。昇降装置７５は供給部８に設置された昇降装置１６と同様の装置を用いることができる。基台７４の上側には昇降板７６が昇降装置７５と接続して設置されている。そして、昇降板７６は昇降装置７５により昇降させられる。昇降板７６の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には半導体基板１が収納されている。収納容器１８は供給部８に設置された収納容器１８と同じ容器が用いられている。
(Storage section)
FIG. 7A is a schematic front view showing the storage portion, and FIG. 7B and FIG. 7C are schematic side views showing the storage portion. As shown in FIGS. 7A and 7B, the
基台７４のＹ方向側には支持部材７７を介して、基板押出部７８と中継台７９とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板押出部７８の上に中継台７９が重ねて配置されている。基板押出部７８はＹ方向に移動する腕部７８ａと腕部７８ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。中継台７９上には半導体基板１が載置され、この半導体基板１のＹ方向側の一端の中央に腕部７８ａが接触可能となっている。
A
基板押出部７８が腕部７８ａを−Ｙ方向に移動させることにより、腕部７８ａが半導体基板１を−Ｙ方向に移動させる。中継台７９は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。その結果、図７（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８の中に移動させられる。収納容器１８にはレール１８ｃが形成されており、レール１８ｃは中継台７９に形成された凹部の延長線上に位置するようになっている。そして、基板押出部７８によって半導体基板１はレール１８ｃに沿って移動させられる。これにより、半導体基板１は収納容器１８に品質良く収納される。
The
搬送部１３が中継台７９上に半導体基板１を移動した後、昇降装置７５が収納容器１８を上昇させる。そして、基板押出部７８が腕部７８ａを駆動して半導体基板１を収納容器１８内に移動させる。このようにして収納部１２は半導体基板１を収納容器１８内に収納する。収納容器１８内に所定の枚数の半導体基板１が収納された後、操作者は半導体基板１が収納された収納容器１８と空の収納容器１８とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板１をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。
After the
収納部１２は収納する半導体基板１を載置する中継場所１２ａを有している。搬送部１３は半導体基板１を中継場所１２ａに載置するだけで、収納部１２と連携して半導体基板１を収納容器１８に収納することができる。
The
（搬送部）
次に、半導体基板１を搬送する搬送部１３について図８に従って説明する。図８は、搬送部の構成を示す概略斜視図である。図８に示すように、搬送部１３は平板状に形成された基台８２を備えている。基台８２上には支持台８３が配置されている。支持台８３の内部には空洞が形成され、この空洞にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構８３ａが設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持台８３の上側に配置された第１腕部８４と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構８３ａは第１腕部８４の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
(Transport section)
Next, the
第１腕部８４上において支持台８３と反対側の端には回転機構８５が設置されている。回転機構８５はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持台８３の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構８５の出力軸は第２腕部８６と接続されている。これにより、回転機構８５は第２腕部８６の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
A
第２腕部８６上において回転機構８５と反対側の端には昇降装置８７が配置されている。昇降装置８７は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。この直動機構は、例えば、供給部８の昇降装置１６と同様の機構を用いることができる。昇降装置８７の下側には回転装置８８が配置されている。
On the
回転装置８８は回転角度を制御可能であれば良く、各種モーターと回転角度センサーとを組み合わせて構成することができる。他にも、回転角度を所定の角度にて回転できるステップモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、ステップモーターを採用している。さらに減速装置を配置しても良い。さらに細かな角度で回転させることができる。
The
回転装置８８の図中下側には把持部１３ａが配置されている。そして、把持部１３ａは回転装置８８の回転軸と接続されている。従って、搬送部１３は回転装置８８を駆動することにより把持部１３ａを回転させることができる。さらに、搬送部１３は昇降装置８７を駆動することにより把持部１３ａを昇降させることができる。
A gripping
把持部１３ａは４本の直線状の指部１３ｃを有し、指部１３ｃの先端には半導体基板１を吸引して吸着させる吸着機構が形成されている。そして、把持部１３ａはこの吸着機構を作動させて、半導体基板１を把持することができる。
The gripping
基台８２の−Ｙ方向側には制御装置８９が設置されている。制御装置８９には中央演算装置、記憶部、インターフェース、アクチュエーター駆動回路、入力装置、表示装置等を備えている。アクチュエーター駆動回路は回転機構８３ａ、回転機構８５、昇降装置８７、回転装置８８、把持部１３ａの吸着機構を駆動する回路である。そして、これらの装置及び回路はインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。他にも角度検出器がインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。記憶部には搬送部１３を制御する動作手順を示したプログラムソフトや制御に用いるデータが記憶されている。中央演算装置はプログラムソフトに従って搬送部１３を制御する装置である。制御装置８９は搬送部１３に配置された検出器の出力を入力して把持部１３ａの位置と姿勢とを検出する。そして、制御装置８９は回転機構８３ａ及び回転機構８５を駆動して把持部１３ａを所定の位置に移動させる制御を行う。
A
（印刷方法）
次に上述した印刷装置７を用いた印刷方法について図８にて説明する。図９は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図９のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板１を収納容器１８から搬入する搬入工程Ｓ１、搬入された半導体基板１の表面に対して前処理を施す前処理工程（第１工程）Ｓ２、前処理工程Ｓ２で温度上昇した半導体基板１を冷却する冷却工程（第２工程）Ｓ３、冷却された半導体基板１に対して各種マークを描画印刷する印刷工程（第３工程）Ｓ４、各種マークが印刷された半導体基板１を収納容器１８に収納する収納工程Ｓ５を主体に構成される。
(Printing method)
Next, a printing method using the above-described printing apparatus 7 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart for illustrating a printing method.
As shown in the flowchart of FIG. 9, the printing method includes a carry-in process S <b> 1 for carrying in the
上記の工程の中、前処理工程Ｓ２から印刷工程Ｓ４に至る工程が本発明の特徴部分であるため、以下の説明においては、この特徴部分について説明する。
前処理工程Ｓ２においては、前処理部９では第１ステージ２７及び第２ステージ２８（以下、これらを総称してステージ２７，２８と呼ぶこともある）が中継場所９ｃに位置している。搬送部１３は中継場所９ｃに位置するステージ２７，２８と対向する場所に把持部１３ａを移動させる。続いて、搬送部１３は把持部１３ａを下降させた後、半導体基板１の吸着を解除することにより、半導体基板１を中継場所９ｃに位置するステージ２７，２８上に載置する。これにより、中継場所９ｃに位置するステージ２７，２８上に半導体基板１が載置される。
Among the steps described above, the steps from the pretreatment step S2 to the printing step S4 are the characteristic portions of the present invention. Therefore, the characteristic portions will be described in the following description.
In the preprocessing step S2, in the
ステージ２７，２８は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより予め加熱されており、ステージ２７，２８に載置された半導体基板１は直ちに所定温度に加熱される。半導体基板１を加熱する温度としては、後述するように、半導体基板１の表面を効果的に改質を効率的に行え、且つ半導体基板１の耐熱温度以下であることが好ましく、本実施形態では、半導体基板１を１５０℃〜２００℃の範囲の温度となるように、例えば１８０℃の温度に加熱している。
The
前処理部９はステージ２７，２８を駆動することにより、第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂに載置された半導体基板１を前処理ユニット３２の下方に位置する処理場所９ｄに移動させる。
The
続いて、制御部１４はステージ２７，２８の回動機構９０を駆動し、載置面２７ｃ、２８ｃをＸＺ平面と平行に配置する。これにより、半導体基板１が水銀ランプ３２ａを挟持した状態となる。続いて、制御部１４は前処理ユニット３２を駆動し、各水銀ランプ３２ａから紫外線を照射する。水銀ランプ３２ａから照射された紫外線は放射状に拡がることで対向する半導体基板１の上面に均一に照射される。
Subsequently, the
本実施形態においては、上述したように複数の水銀ランプ３２ａが半導体基板１と平面的に重なるように配列されているため、紫外線を半導体基板１の全面に対して均一に照射することができる。
In the present embodiment, as described above, since the plurality of
また、本実施形態によれば、前処理ユニット３２を移動させることなく、２つの半導体基板１に対して紫外線を同時に照射できるので、前処理に要するタクトタイムを短縮することができる。
Further, according to the present embodiment, since the two
前処理部９では、半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射する。これにより、半導体装置３の表面層における有機系被照射物の化学結合を切断するとともに、紫外線で発生したオゾンから分離した活性酸素がその切断された表面層の分子に結合し、親水性の高い官能基（例えば-OH、-CHO、-COOH）に変換され、基板１の表面を改質するとともに、表面の有機物除去が行われる。ここで、半導体装置３（半導体基板１）は、上述したように、予め１８０℃に加熱された状態で紫外線が照射されるため、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、表面層の分子の衝突速度を大きくして、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９はステージ２７，２８を駆動することにより、半導体基板１を第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂに移動させる。
In the
前処理工程Ｓ２で半導体基板１の前処理が完了し、冷却工程Ｓ３に移行すると、搬送部１３は中継場所９ｃにある半導体基板１を処理場所１１ａ、１１ｂに設けられた冷却板１１０ａまたは１１０ｂに載置する。これにより、前処理工程Ｓ２で加熱された半導体基板１は、印刷工程Ｓ４が行われる際の適切な温度（例えば室温）に所定時間冷却（温度調整）される。
When the pretreatment of the
冷却工程Ｓ３で冷却された半導体基板１は、搬送部１３により塗布部１０の中継場所１０ａに位置するステージ３９上に搬送される。印刷工程Ｓ４において、塗布部１０はチャック機構を作動させてステージ３９上に載置された半導体基板１をステージ３９に保持する。そして、塗布部１０は、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、例えば＋Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出する。
The
これにより、半導体装置３の表面には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマークが描画される。そして、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の−Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。これにより、マークを形成する機能液５４には紫外線により重合が開始する光重合開始剤が含まれているため、マークの表面が直ちに固化または硬化される。
Thereby, marks such as the company name mark 4, the
このとき、二つの液滴吐出ヘッド４９は、副走査方向であるＹ方向に沿って配置され、ノズル列６０についてもＹ方向に直線状に配置されているため、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。
At this time, the two droplet discharge heads 49 are arranged along the Y direction which is the sub-scanning direction, and the
キャリッジ４５の＋Ｘ方向への走査移動が完了すると、ステージ３９を例えば＋Ｙ方向に距離ＬＮ（＝ＬＨ）フィードする。そして、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、−Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出しつつ、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の＋Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。
When the scanning movement of the
これにより、一回目の走査移動で液滴が吐出されなかった二つの液滴吐出ヘッド４９間のエリアに対しても液滴が吐出される。また、二回目の走査移動による液滴吐出においても、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。さらに、ノズル列６０（実ノズル列６０Ａ）と両側の硬化ユニット４８とのＸ方向の距離が同一であるため、一回目の走査移動による液滴吐出と二回目の走査移動による液滴吐出とでピニング時間が同一となる。
As a result, droplets are also ejected to the area between the two droplet ejection heads 49 where the droplets were not ejected by the first scanning movement. Also, in the droplet discharge by the second scanning movement, the pinning time from when the
半導体基板１に対する印刷を行った後に塗布部１０は半導体基板１が載置されたステージ３９を中継場所１０ａに移動させる。これにより、搬送部１３が半導体基板１を把持し易くすることができる。そして、塗布部１０はチャック機構の動作を停止して半導体基板１の保持を解除する。
After printing on the
この後、半導体基板１は、収納工程Ｓ５において、搬送部１３により収納部１２に搬送され、収納容器１８に収納される。
Thereafter, the
以上説明したように、本実施形態では、回動機構９０により半導体基板１が水銀ランプ３２ａを挟持した状態で紫外線を２つの半導体基板１に対して同時且つ均一に照射できるので、前処理に要するタクトタイムを短縮することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、隣り合う液滴吐出ヘッド４９同士の実ノズル列６０Ａ間のＹ方向の距離ＬＨが、実ノズル列６０ＡのＹ方向の距離ＬＮの正の整数倍となるように、二つの液滴吐出ヘッド４９を配置しているため、複数回の走査移動で半導体基板１に液滴を吐出する場合でも、最小回数の走査移動で液滴吐出処理を完了させることができ、生産性の向上に寄与できる。
In the present embodiment, the distance LH in the Y direction between the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
For example, in the above embodiment, an ultraviolet curable ink is used as the UV ink, but the present invention is not limited to this, and various actinic ray curable inks that can use visible light and infrared light as curable light are used. be able to.
Similarly, various active light sources that emit active light such as visible light can be used as the light source, that is, an active light irradiation unit can be used.
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。 Here, in the present invention, the “actinic ray” is not particularly limited as long as it can impart energy capable of generating a starting species in the ink by the irradiation, and is broadly divided into α rays, γ rays, X-rays, ultraviolet rays, visible rays, electron beams and the like are included. Among these, from the viewpoints of curing sensitivity and device availability, ultraviolet rays and electron beams are preferable, and ultraviolet rays are particularly preferable. Therefore, as the actinic ray curable ink, it is preferable to use an ultraviolet curable ink that can be cured by irradiating ultraviolet rays as in the present embodiment.
上記実施形態では、ノズル列が副走査方向（Ｙ方向）に延在する構成を例示したが、これに限られるものではなく、副走査方向と交差する方向（Ｙ方向に対して所定角度傾く方向）に延在する構成であってもよい。
この場合、ノズル列を構成するノズルと硬化ユニット４８との距離が一定ではなくなるため、例えばノズルと硬化ユニット４８との距離の平均値を用いて、上記の調整すべき走査移動速度を求める構成としてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the nozzle row extends in the sub-scanning direction (Y direction) is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the direction intersecting the sub-scanning direction (the direction inclined at a predetermined angle with respect to the Y direction). ) May be extended.
In this case, since the distance between the nozzles constituting the nozzle row and the curing
また、一つのノズルプレートが複数のノズル列を有する構成を採ることが好ましい。
これによれば、隣り合うノズル列を高密度で配置できるため、キャリッジ自体を小さくできる。また、ノズル列間距離と光源・複数のノズル列間距離との比を小さくできる。これにより、全ノズル列における平均的な、着弾から硬化までの時間をより短くできる。よって、着弾から硬化までの時間を一定に制御することが容易である。
In addition, it is preferable to adopt a configuration in which one nozzle plate has a plurality of nozzle rows.
According to this, since the adjacent nozzle rows can be arranged with high density, the carriage itself can be made small. Further, the ratio between the distance between the nozzle rows and the distance between the light source and the plurality of nozzle rows can be reduced. Thereby, the average time from landing to curing in all nozzle rows can be further shortened. Therefore, it is easy to control the time from landing to curing to be constant.
また、上記実施形態では、前処理工程Ｓ２において、前処理部９がステージ２７，２８上の半導体基板１に対して同時に前処理を行う場合について説明したが、第１ステージ２７及び第２ステージ２８を前処理部９内に搬入するタイミングをずらす、具体的に各ステージ２７，２８上の半導体基板１に対して前処理を行うタイミングをずらすようにしても構わない。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
これによれば、第１ステージ２７及び第２ステージ２８上の半導体基板１を前処理部９内に順次搬送するとともに前処理を行うことができるので、前処理に要するタクトタイムを大幅に短縮することができる。
ここで、紫外線を照射するタイミングは、ステージ２７，２８上の半導体基板１に対して少なくとも一部が重なる、即ち、ステージ２７上の半導体基板１への紫外線照射と、ステージ２８上の半導体基板１への紫外線照射とを、少なくとも一部の時間において同時におこなってもよい。これにより、前処理に要するタクトタイムを短縮することができる。
また、前処理部のステージの数が搬送部の数より多い場合には、前処理部９内に搬入するタイミングをずらすほうが好ましい。これにより、搬送された半導体基板１を待機させずに前処理部９内に搬入し、前処理を開始することができる。したがって、タクトタイムを短縮することができる。上記実施形態では、前処理部のステージは２つであり、搬送部１３は１つで構成されていた。これに限られず、前処理部のステージを３以上としてもよいし、搬送部を２以上としてもよい。
According to this, since the
Here, the timing of irradiation with ultraviolet rays is at least partially overlapped with the
In addition, when the number of stages of the preprocessing unit is larger than the number of transport units, it is preferable to shift the timing of carrying into the
なお、この場合、前処理部９の外装部３３に対し、第１ステージ２７及び第２ステージ２８のそれぞれに対応した戸部３４を設置するのが好ましい。このようにすれば、例えば第１ステージ２７の半導体基板１に対して前処理ユニット３２が紫外線照射を行っている途中に、第２ステージ２８を前処理部９内に搬入或いは搬出する場合であっても、第１ステージ２７側の戸部３４を下降させて第２ステージ２８側の戸部３４のみを上昇させておくことができる。よって、前処理部９が一方の半導体基板１に対して前処理を行っている途中に、他方の半導体基板１を前処理部９内に搬出入する場合における紫外線の外側への漏れを抑制することができる。
In this case, it is preferable to install
１…半導体基板（基材）、 ３…半導体装置、 ７…印刷装置、 ９…前処理部、 １０…塗布部（印刷部）、 １４…制御部、 ２７…第１ステージ、 ２７ｂ…基板保持部、 ２７Ｈ…加熱装置、 ２８…第２ステージ、 ２８ｂ…基板保持部、 ２８Ｈ…加熱装置、 ４９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、 ５２…ノズル、 ５４…機能液（液体）、 ５７…液滴、 ９０…回動機構
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該吐出ヘッドの液滴吐出動作に先立ち、前記基材の表面に紫外線を照射して該基材の表面を改質する表面改質処理を行う処理部と、を備え、
前記処理部は、一方向に沿って配列されて前記紫外線を照射する複数の照射部と、前記照射部が紫外線を照射するタイミングで該照射部の配列方向と交差する方向において当該複数の照射部を挟持するように前記基材を保持する基材保持機構と、を備え、
前記基材保持機構は、前記処理部への搬出入時における前記基板の保持姿勢と、前記照明部の紫外線照射時における前記基板の保持姿勢とを回動動作によって切り替え可能な回動機構を含むことを特徴とする印刷装置。 An ejection head for ejecting liquid droplets on a substrate;
Prior to the droplet discharge operation of the discharge head, a processing unit that performs a surface modification process for modifying the surface of the substrate by irradiating the surface of the substrate with ultraviolet rays,
The processing unit includes a plurality of irradiation units arranged along one direction to irradiate the ultraviolet rays, and the plurality of irradiation units in a direction intersecting the arrangement direction of the irradiation units at a timing when the irradiation unit irradiates the ultraviolet rays. and a substrate holding mechanism for holding the substrate so as to sandwich the,
The base material holding mechanism includes a rotation mechanism capable of switching between a holding posture of the substrate at the time of carrying in and out of the processing unit and a holding posture of the substrate at the time of ultraviolet irradiation of the illumination unit by a rotating operation. A printing apparatus characterized by that.
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