説明

セラミック基板の探傷液塗布装置

【課題】電子部品等が搭載された半導体装置のセラミック基板において、探傷液を塗布する機能を有する探傷液塗布装置を提供する。

【解決手段】本発明によるセラミック基板の探傷液塗布装置は、半導体装置のセラミック基板において、セラミック基板に探傷液を塗布する塗布部と、塗布面に洗浄水をあてて探傷液を洗い流す洗浄部と、吸水部材に押しあてて水分を吸収する拭取り部と、これらを順次連続的に移送する移送部とを備える。また、塗布部は、セラミック基板の側面である分割面及び部品搭載面と対向する面の端面から一部だけを塗布する機能を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミック基板のクラック検査のために探傷液を塗布し、洗浄する装置に関し、特に、電子部品等を搭載する半導体装置のセラミック基板の探傷液塗布装置に関する。
【背景技術】
【0002】
通常、セラミック基板のクラック検査においては、目視では判定しにくく、より精度を上げるため、探傷液を塗布して、クラックに染み込ませてから検査を行っている。
【0003】
基板の探傷液塗布装置では、搬送ローラで装置内に引き込み、セラミック基板に探傷液をスプレーノズルで吹付け、その後、ローラで押しあてて、擦り込む塗布部と水をスプレーノズルで吹き付け液を洗い流す洗浄部と多孔性の水分除去ローラで表面の水を搾りとり、エアブローノズルによる乾燥部を備えたシステムで塗布処理を効率的に行い、クラック検査の精度を向上させた装置が従来技術として知られている。(例えば、特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−221145号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
セラミック基板を用いた半導体装置の製造では、加工・搬送時にセラミック基板にクラックが発生する懸念があるため、製品状態でのクラック検査が必要である。しかしながら、従来技術は、セラミック基板自体を検査するには良いが、電子部品等が搭載された半導体装置での探傷液塗布、洗浄は考慮されていない、また、スプレー、ローラで塗布するので、不必要な部分まで塗布洗浄し、液量も多く効率が悪いという課題がある。
【0006】
従って、本発明は、電子部品等が搭載された半導体装置のセラミック基板において、探傷液を塗布する機能を有する探傷液塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に掲げる構成とした。 本発明のセラミック基板の探傷液塗布装置は、半導体装置のセラミック基板において、セラミック基板に探傷液を塗布する塗布部と、塗布面に洗浄水をあてて探傷液を洗い流す洗浄部と、吸水部材に押しあてて水分を吸収する拭取り部と、これらを順次連続的に移送する移送部と
を備えることを特徴とする。
【0008】

また、塗布部は、セラミック基板の側面である分割面及び部品搭載面と対向する面の端面から一部だけを塗布する機能を有することを特徴とする。
【0009】
また、洗浄部は、セラミック基板の大きさに合わせ噴流孔を設けた噴流式機能を有することを特徴とする。
【0010】
また、拭取り部は、拭取り台に取り付けられた吸水部材を、ローラにより絞る脱水機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、セラミック基板上に電子部品等が搭載された半導体装置において、探傷液を塗布、洗浄する探傷液塗布装置を提供することができる効果を奏する。また、探傷液はセラミック基板に必要最小限部のみに付けることができる。また、これにより探傷液材料の効率向上ができる。また、その他の効果として、洗浄は片面だけなので、他方の面に搭載された電子部品等に水分を付着させることがない。また、吸水部材を都度絞ることで、拭き残しを抑えることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る探傷液塗布装置の概略の平面図である。
【図2】本発明に係る探傷液塗布装置の概略の正面図である。
【図3】半導体装置の(a)平面図、(b)側面図である。
【図4】本発明に係る探傷液塗布装置の塗布部の側面図である。
【図5】半導体装置の裏面の探傷液塗布領域(1)図である。
【図6】半導体装置の裏面の探傷液塗布領域(2)図である。
【図7】本発明に係る探傷液塗布装置の洗浄部の側面図である。
【図8】本発明に係る探傷液塗布装置の洗浄ノズルの平面図である。
【図9】本発明に係る探傷液塗布装置の拭取り部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【実施例1】
【0014】
図1に示すように、本発明の探傷液塗布装置1は、平面上に供給部11、位置決め部A12、塗布部A13、塗布部B14、洗浄部15、拭取り部16、空き部17、位置決め部B18、排出部19、で構成され、各部が円周上に配置されている。
【0015】
また、図2に示すように、本発明の探傷液塗布装置1は、正面から見ると、架台2、平面上に配置された作業部3(ここでは図1の12から18)、装置の駆動部4、移送部8、ここでは、駆動部4から繋がる回転軸5、回転軸5から円周上に伸びる複数の回転アーム6(ここでは8本)、半導体装置21(基板)を保持する保持部7、で構成されている。
【0016】
また、作業部3の配置は回転アーム6の配置と相対しており、多位置停止間欠動作により移送されるインデックス方式である。例えば、16分割インデクス搬送機構が考えられる(ここでは略して8分割としている)。図1において、回転方向は左回転である。装置の外形寸法としては、幅100cm、奥行100cm、高さ178cmのものである。
【0017】
図3に示すように、半導体装置21は、平板状であるセラミック基板22とセラミック基板22の一方の面に回路配線を設け、電子部品等を搭載し、樹脂等のケース23で覆っている。例えば、電子部品は半導体素子、抵抗、コンデンサ等が有る。セラミック基板22のもう一方の面は白色のセラミック素地のままである。このもう一方の面が本発明装置で探傷液を塗布する面である。セラミック基板はセラミックス基板とも言う。
【0018】
半導体装置21の製造方法はセラミック基板22が複数格子状に配置された大きさで製造工程を流れる。製造過程で、電子部品等を搭載し(配線を含む)、ケース23にて覆う。その後、複数格子状のセラミック基板を個片に破断(分割)する。その時、製造過程での受けた熱履歴や、破断(分割)による衝撃で破断面からクラックが入り、不良品となる。このクラックは微小で、セラミック基板が白色で判別が難しいため、赤色の探傷液を塗り、クラックへ染み込ませ、クラック見やすくして、その有無で良否を判別する。本発明はその探傷液を塗布するための装置である。
【0019】
供給部11は、前工程から送られてくる半導体装置21を受け入れる。例えば、ベルトコンベアにより搬送され、停止板により半導体装置21を停止させる。その後、ピックアンドプレス装置により、半導体装置21を1個づつ、位置決め部A12へ移送する(製品の受け渡しを行う)。
【0020】
位置決め部A12は、供給部11から移送された半導体装置21の端面を基準に正確な位置決めをする。その後、回転アーム6に設置された保持部7により、半導体装置21を保持する。例えば、保持部7は、図2において、上部に待機し、半導体装置21が位置決め部A12において、位置決め後、下方向に可動し、半導体装置21に接触し、その上面を樹脂製のバキュームパッドと吸引力により吸着する。その後、吸着を維持し、上昇し停止する。位置決めA12において、半導体装置21と接触する部品は全て樹脂を使用し、クラック発生を抑えている。
【0021】
回転アーム6は駆動部4より繋がった回転軸5に接続され、回転軸5を中心に放射状に複数の回転アーム6が配置されている。図1においては、8本の回転アーム6が配置されており、回転運動を行う。また、架台2上に円周上に配置された作業部3に相対する位置になっている。16個所の作業部があれば、16本の回転アームが対応することになる。
【0022】
保持部7は回転アーム6の先端に設置し、例えば、吸着保持機構を具え、上昇下降動作を行う。また、駆動部4は例えば、間欠回転のできるインデックスモータ(回転位置決め装置)が採用できる。
【0023】
塗布部A13は、半導体装置21のセラミック基板22に探傷液を塗布する工程である。図4は塗布部の側面図である。動作は探傷液を染み込ませた液台24へ保持部7に吸着された半導体装置21を下降させ、セラミック基板22の端面を押し当てる。液台24は、例えば、探傷液を染み込ませた布、スポンジのような多孔質弾性体(スタンプ台)、多孔性樹脂などである。この時、クラックが入り始める基板の断面付近に必要最小限だけ塗布を行う。(図5、図6参照)また、液台24は外側から内側にかけて下がるように傾斜して取り付けられており、側面方向から見ると逆ハの字形状をしている。探傷液の滴下は上部の外側でおこない、染み込んだ液は傾斜を下がっていく。
【0024】
セラミック基板22は一方の面である上面には分割のためのスリットが入っており、回路パターンが形成されている。スリットは破断しやすくするためのものであり、パターンが形成され強固な面になっているので、クラックの発生はない。さらに4辺を破断したものであるため、クラックは破断面及び、破断面からパターンが形成されていないもう一方の面である下面に発生する。よって、探傷液を塗布する部位は4辺の破断面、とその近傍の下面とすればよい。以上より、液台24に押し当てることにより、破断面(側面)とその近傍の下面を同時に塗布することができる。
【0025】
また、塗布作業としては1辺と対向する辺(例えば長辺部)を同時に行いう。例えば図5に示す塗布領域A25である。次に塗布部B14で残りの2辺(例えば短辺部)を同時に行う。例えば図6に示す塗布領域B26である。4辺を同時に行っても構わない。これにより、破断面(側面)とその近傍の下面を必要最小限部分としに探傷液塗布が完了する。塗布部A13と塗布部B14の機構は同一で、液台24の位置が90度変わっている。
【0026】
洗浄部15は、探傷液が塗布された部分(図5、図6の塗布領域A、塗布領域B)を洗浄し、余分な液を洗い落す。図7は洗浄部15の側面図である。セラミック基板22の4辺には液が付いているので、この部分に洗浄水を当るように略基板外形線上に噴流孔28(図8)を設け局部的に洗浄する。洗浄ノズル27は下部からの流水により(噴流式構造)、基板下面および基板側面(断面)に付いた探傷液を流水洗浄する。例えば、噴流式は発泡が無い整流噴流で、付着した不要探傷液のみを洗い流すため、水の噴流は真上または少し外側に向けることで探傷液の再付着を防ぐ。洗浄水は回収し、フィルタろ過(活性炭)により、循環使用する(図示せず)。洗浄水は噴霧状にすることは無いので、環境にやさしい。
【0027】
拭取り部16は、吸水部材29Aによりセラミック基板22に付いた水分を拭き取る。図9は拭取り部16の側面図である。吸水部材29Aは吸水性のある材質を使用する。例えば、高吸収スポンジ。さらに吸水された水はローラ圧力で絞られる。図9では吸水部材29A、29Bが2か所配置(2面有る)され、また、ローラ30A、30Bが固定され、拭取り台31(ベース板)が稼動(スライド)し、ローラ30A、30Bに押しつけられ水を絞る。吸水性のある材質を使うので、セラミック基板22は押しつけるだけでよい。拭取り部16は拭取り後、都度水分を絞り、同一条件で拭取りさせる。また、探傷液塗布後5秒以上、30秒以内の洗浄することにより、探傷液の浸透を進め、表面の不要液のみを除去する。洗浄から拭き取りを2度繰り返してもよい。
【0028】
空き部17は、予備部である。特に図示はないが、静電気防止によるイオンブローやクラック検査のためによる画像処理装置を設置することが可能である。画像処理装置は一般的な二値化画像処理装置でよい。
【0029】
位置決め部B18は、探傷液塗布後の半導体装置21を排出部19へ戻す。位置決め部A12とは逆の動作をピックアンドプレスによりおこなう。この時、空き部17でクラック検査をおこなう場合は、不良品の区分け動作も追加する。
【0030】
排出部19は、半導体装置21を次工程へ搬送する。例えば、供給部11と同様にベルトコンベアにより搬送される。
【0031】
以上の工程により、図6に示した半導体装置21の探傷液塗布が完成する。
【0032】
本装置を用いることによって、セラミック基板に電子部品搭載状態になった半導体装置への探傷液塗布が自動で可能となった。搭載部品に探傷液、洗浄水を付けないことが可能である。
【0033】
また、クラックの入りやすいセラミック基板の端面近傍に必要最小限の探傷液を塗布するので、探傷液の使用量も最小限で済む。これにより次工程の探傷液の洗浄も容易になる。
【0034】
また、必要最小限の探傷液塗布であるので、探傷液を洗い流すことも探傷液の付いた最小限部分で済む。これにより次工程の水分の拭取りも容易になる。
【0035】
また、拭取り部にローラを用いることによって、自動で吸水した洗浄水の処理を行うことができる。
【0036】
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【0037】
例えば、供給部11は前工程と接続せずに供給機構(ローダ装置)としてもよい。排出部19は後工程と接続せずに排出機構(アンローダ装置)としてもよい。
【0038】
また、塗布部の液供給には自動で液自動供給装置を加えることもできる。
【0039】
また、洗浄ノズルの噴流部の孔を変えることで、多種の基板サイズに対応可能である。
【0040】
また、拭取り部は確実におこなうように、2回繰り返してもよい。
【0041】
また、乾燥をより確実にするために温風ブローを付け加えてもよい。
【0042】
また、部品の実装されていない、基板単品でも塗布することができる。
【0043】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【0044】
1、探傷液塗布装置
2、架台
3、作業部
4、駆動部
5、回転軸
6、回転アーム
7、保持部
8、移送部
11、供給部
12、位置決め部A
13、塗布部A
14、塗布部B
15、洗浄部
16、拭取り部
17、空き部
18、位置決めB
19、排出部
21、半導体装置
22、セラミック基板
23、ケース
24、液台
25、塗布領域A
26、塗布領域B
27、洗浄ノズル
28、噴流孔
29、拭取り布
30、ローラ
31、拭取り台

【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体装置のセラミック基板において、前記セラミック基板に探傷液を塗布する塗布部と、塗布面に洗浄水をあてて探傷液を洗い流す洗浄部と、吸水部材に押しあてて水分を吸収する拭取り部と、これらを順次連続的に移送する移送部とを備えることを特徴とする探傷液塗布装置。
【請求項2】
前記塗布部は、セラミック基板の側面である分割面及び部品搭載面と対向する面の端面から一部だけを塗布する機能を有することを特徴とする請求項1に記載の探傷液塗布装置。
【請求項3】
前記洗浄部は、セラミック基板の大きさに合わせ噴流孔を設けた噴流式機能を有することを特徴とする請求項1に記載の探傷液塗布装置。
【請求項4】
前記拭取り部は、拭取り台に取り付けられた吸水部材を、ローラにより絞る脱水機能を有することを特徴とする請求項1記載の探傷液塗布装置。

【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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