電子部品の製造方法、マーキング方法、およびマーキング装置
【課題】過酷な環境下に置かれる電子部品にも適用することが可能なマーキングを提供する。
【解決手段】電子部品の製造方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有するインク４５を、電子部品である半導体チップ１２へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップ（ステップＳ４、Ｓ９）と、塗布されたインク４５へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップ（Ｓ３〜Ｓ６、Ｓ８〜Ｓ１１）と、照射ステップの後、インク４５を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱する加熱ステップ（ステップＳ１５）と、を有する。
【解決手段】電子部品の製造方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有するインク４５を、電子部品である半導体チップ１２へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップ（ステップＳ４、Ｓ９）と、塗布されたインク４５へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップ（Ｓ３〜Ｓ６、Ｓ８〜Ｓ１１）と、照射ステップの後、インク４５を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱する加熱ステップ（ステップＳ１５）と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品へマーキングをするための電子部品の製造方法、電子部品等の被加工体へのマーキング方法、および、これら電子部品の製造方法とマーキング方法とに用いられるマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路（ＩＣ）等をパッケージ化してなる電子部品は、様々な機器に使用されており、そのような電子部品には、文字、記号、ロゴマーク等を印刷したマーキングが施されている。このようなマーキングをする方法として、例えば、インクジェット方式が知られていて、このインクジェット方式は、電子部品のマーキングをする箇所にのみインクを吐出する形態であり、インクを効率良く使用できる特徴を有している。
【０００３】
このインクジェット方式によるマーキング例として、特許文献１には、二酸化チタンを含むインクが最大インク膜厚１０〜３０μｍで硬化するように、照射する紫外光の積算光量および照度を特定範囲に設定したことを特徴とする、プリント配線板製造におけるインクジェット記録方法が開示されている。また、特許文献２には、インクジェットプリンターから、着色剤、光重合開始剤、およびエポキシ試薬を含有する紫外線硬化性インクを、プリント回路基板上に噴射してマーキングを提供する工程と、当該マーキングを少なくとも２秒間後に紫外光に暴露する工程と、を含むことを特徴とする、インクジェット印刷方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１４７９号公報
【特許文献２】特表２００７−３２７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１および２に開示された記録（印刷）方法では、マーキングにおける耐擦性、密着性、およびアルコール耐性のうち少なくともいずれか一つが劣っているか、または品質安定等の面で改善が望まれる、という課題を有していた。即ち、温度等の面で過酷な環境下に置かれる電子部品には、適用することが難しい場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電子部品の製造方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、電子部品へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
この電子部品の製造方法によれば、電子部品へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いている。この液状体は、塗布ステップにおいて、電子部品へのマーキングに供され、マーキング後、照射ステップでの光の照射および加熱ステップでの加熱によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射ステップにおいて、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射によって、好ましい硬化状態となる。さらに、加熱ステップにおいて、すでに硬化状態を呈している液状体に加熱を行なうことにより、液状体は、より均一で安定した硬化状態となる。このように、電子部品へのマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、塗布ステップおよび照射ステップに加え、さらに加熱ステップを経ることにより、電子部品に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性にも優れた特性を有することが可能である。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記加熱ステップでは、前記液状体を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱すること、が好ましい。
【００１０】
この方法によれば、加熱ステップにおける加熱温度を１５０℃以上２００℃以下に設定する。この温度範囲に設定することにより、硬化状態を呈している液状体をより均一で安定した硬化状態にすると共に、電子部品への熱影響を回避して、電子部品の性能維持を確実に図ることが可能である。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有すること、が好ましい。
【００１２】
この方法によれば、液状体が含有するＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下に設定し、照射ステップおよび加熱ステップにおける硬化状態のばらつき等を抑制する。つまり、液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有すれば、好ましい硬化状態となるが、一方、２０質量％を超えると、保存時における品質の安定性低下や、粘性の増加する傾向があり、２０質量％以下に含有する場合に比べて、塗布ステップにおける作業性等の面で、若干劣る傾向である。従って、液状体は、これら若干でも劣っている特性となる範囲を避けて、Ｎ−ビニルカプロラクタムを含有、即ち５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有、する設定により、ばらつきのない安定した硬化状態を呈することが可能である。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記塗布ステップの前に、前記電子部品の表面を活性化する表面処理ステップをさらに有すること、が好ましい。
【００１４】
この方法によれば、表面処理ステップをさらに有することにより、電子部品の表面は、活性化されており、液状体との密着性が改善された状態となっている。この状態の電子部品を塗布ステップへ送ることにより、液状体の電子部品への密着性をより良好にすることが可能である。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係るマーキング方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
このマーキング方法によれば、被加工体へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いている。この液状体は、塗布ステップにおいて、望ましくは表面処理等で液状体との密着性が改善された、被加工体へのマーキングに供され、照射ステップでの光の照射および加熱ステップでの加熱によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射ステップにおいて、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射によって、好ましい硬化状態となる。さらに、加熱ステップにおいて、すでに硬化状態を呈している液状体に加熱を行なうことにより、液状体は、より均一で安定した硬化状態となる。このように、被加工体へのマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、塗布ステップおよび照射ステップに加え、さらに加熱ステップを経ることにより、被加工体に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性にも優れた特性を有することが可能である。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係るマーキング装置は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ吐出する吐出部と、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射部と、を備えていること、を特徴とする。
【００１８】
このマーキング装置によれば、被加工体へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、この液状体を吐出部によって被加工体へ吐出してマーキングしている。マーキングされた液状体は、照射部による光の照射によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射部による積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射で、好ましい硬化状態となる。このように、マーキング装置によるマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いることにより、被加工体に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性を有することが可能である。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係るマーキング装置は、前記照射がなされた前記液状体を加熱する加熱部を、さらに備えていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、マーキング装置は、照射部による光の照射後に、加熱を付与する加熱部をさらに備えている。これにより、液状体は、照射部による光の照射による硬化に加え、加熱部により加熱されることにより、さらに均一で安定した硬化状態となる。このマーキングを用いれば、加熱の工程も連続して行なうことができ、作業効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子部品のマーキングを示す平面図。
【図２】マーキング装置の概略の構成を示す斜視図。
【図３】（ａ）キャリッジおよびワークを示す正面図、（ｂ）ノズルユニットのノズル配置を示す平面図。
【図４】マーキングの手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の電子部品の製造方法、マーキング方法、およびマーキング装置について、添付図面を参照して説明する。ここでは、電子部品である半導体チップへ、インクジェット方式のマーキング装置によって、マーキングを施す方法を例にして説明する。
（実施形態）
【００２３】
図１は、電子部品のマーキングを示す平面図である。図１に示すように、被加工体としてのワーク１０は、載置台１１と、載置台１１に載置されている電子部品である半導体チップ１２と、を有している。そして、半導体チップ１２の表面には、ロゴマーク１２ａ、製品コード１２ｂ、製造番号１２ｃ等のマーキングがなされている。この場合、半導体チップ１２は、エポキシ樹脂で集積回路（ＩＣ）等をパッケージしていて、エポキシ樹脂の表面部に、インク（液状体）によって、マーキングが描画されている。
【００２４】
なお、パッケージの材料としては、半導体チップ１２の内部へのインクの浸透を防ぐため、非吸収性材が好ましく、エポキシ樹脂のほかに、シリコン、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリメチルメタアクリレート、窒化珪素等の窒化物、ホウ化物等が挙げられる。この中でも、インクとの密着性に優れるため、エポキシ樹脂やシリコンが好適である。
【００２５】
次に、半導体チップ１２へインクでマーキングするためのマーキング装置について説明する。図２は、マーキング装置の概略の構成を示す斜視図である。また、図３（ａ）は、キャリッジおよびワークを示す正面図であり、図３（ｂ）は、ノズルユニットのノズル配置を示す平面図である。
【００２６】
まず、図２に示すように、マーキング装置１は、インクジェット方式の装置であって、ワーク１０を搬送するためのワーク搬送装置２と、キャリッジ３と、キャリッジ搬送装置４と、メンテナンス装置５と、を有している。キャリッジ３には、ヘッドユニット（吐出部）１３と、２個の照射装置（照射部）１５と、が設けられている。マーキング装置１では、ヘッドユニット１３とワーク１０との平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３からインクを液滴として吐出する。これにより、ワーク１０には、インクで所望パターンのマーキングを描画することができる。図中において、Ｙ方向はワーク１０の移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向およびＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
【００２７】
マーキング装置１において、ワーク搬送装置２は、定盤２１と、ガイドレール２３ａ，２３ｂと、ワークテーブル２５と、テーブル位置検出装置２７と、を有している。定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、ガイドレール２３ａ，２３ｂと共にＹ方向に沿って延びるように据えられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ，２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられていて、ワーク１０が載置される面２５ａを有している。また、テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、ワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出する。そして、ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などがあり、マーキング装置１では、リニアガイド機構を用いている。
【００２８】
キャリッジ搬送装置４は、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有し、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置２およびメンテナンス装置５をＸ方向に跨いでいる。ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられ、キャリッジ３をＸ方向に往復動可能な状態で支持している。このキャリッジ３は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されていて、移動機構としては、ワークテーブル２５と同様リニアガイド機構が用いられている。また、キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ３との間に、Ｘ方向に延在して設けられており、キャリッジ３のＸ方向における位置を検出する。そして、キャリッジ搬送装置４は、往路開始位置３ａおよび復路開始位置３ｂを有し、往路開始位置３ａは、キャリッジ３を往復移動させるときの往路の開始位置であり、復路開始位置３ｂは、キャリッジ３の復路の開始位置である。なお、ワーク搬送装置２では、キャリッジ搬送装置４に対してＹ方向の一方の側が、図４を参照して後述する、載置位置であり、他方の側が加熱位置である。図２では、ワークテーブル２５が加熱位置にある状態を示している。
【００２９】
メンテナンス装置５は、定盤７１と、ガイドレール７３ａ，７３ｂと、保守テーブル７５と、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を有している。定盤７１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｘ方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ，７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられ、保守テーブル７５には、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットが載置されている。また、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ，７３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００３０】
キャッピングユニット７６は、ヘッドユニット１３に蓋をする装置である。ヘッドユニット１３から吐出されるインクは、液体成分が蒸発するため粘度が高くなり、液滴として吐出する性能が低下することがある。これを防止するために、ヘッドユニット１３に蓋をする動作をキャッピングという。
【００３１】
フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、ヘッドユニット１３から吐出されるインクを受ける装置である。ここで、フラッシング動作とは、ワーク１０へのマーキングの描画とは無関係に、ヘッドユニット１３からインクを吐出させる動作のことで、ヘッドユニット１３内に滞留するインクが固化して吐出が困難になってしまうことを予防する等の効果がある。
【００３２】
ワイピングユニット７９は、ヘッドユニット１３を拭く装置である。ヘッドユニット１３には、インクが付着して、液滴として吐出する性能が低下することがある。ワイピングユニット７９は、ヘッドユニット１３を拭くことによって、該性能を低下させているインクを払拭し、吐出性能を維持することができる。このワイピングユニット７９でヘッドユニット１３を拭く動作を、ワイピングという。
【００３３】
また、保守テーブル７５は、図示しないリニアガイド機構によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。これにより、メンテナンス装置５は、キャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７、およびワイピングユニット７９を、Ｙ方向に沿って往復移動させることができ、平面視でヘッドユニット１３がメンテナンス装置５に重なっている状態において、ヘッドユニット１３をキャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７およびワイピングユニット７９のそれぞれに対向させることができる。
【００３４】
キャリッジ３は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ヘッドプレート３１と、ヘッドプレート３１に設けられた２個の吐出ヘッド３３ａ，３３ｂと、を有している。これら２個の吐出ヘッド３３は、Ｘ方向に並んで配置されている。そして、吐出ヘッド３３は、複数のノズル３７が形成されたノズル面３５を有し、このノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５の側、即ちワーク１０の側に向いている。各吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する２本のノズル列３９を構成している。２本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成され、２本のノズル列３９は、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ヘッドユニット１３では、２個の吐出ヘッド３３のうちの一方におけるノズル列３９と、他方の吐出ヘッド３３におけるノズル列３９とが、互いにＹ方向にＰ／４の距離だけずれているため、Ｙ方向におけるノズル３７の密度が高められている。
【００３５】
また、２個の照射装置１５ａ，１５ｂは、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。照射装置１５ａは、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３ａの吐出ヘッド３３ｂ側とは反対側に位置している。そして、照射装置１５ｂは、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３ｂの吐出ヘッド３３ａ側とは反対側に位置している。マーキング装置１においては、照射装置１５ａ，１５ｂは、それぞれ紫外光４１を発する光源４３を有している。光源４３からの紫外光４１は、吐出ヘッド３３から吐出された液状体であるインク４５の硬化を促進させることができる。つまり、インク４５は、光硬化性を有するが、この場合の光は、その一例としての紫外光４１である。紫外光４１を用いれば、インク４５をほぼ瞬間的に硬化させることができ、さらに、半導体チップ１２への熱影響を抑制することもできる。照射装置１５の光源４３としては、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）を用いているが、紫外線レーザーダイオード（ＵＶ−ＬＤ）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等を用いても良い。なお、インク４５の硬化については、図４を参照して詳細に後述する。
【００３６】
そして、マーキング装置１は、上記の各構成の動作を制御するための制御部６を有している。制御部６は、図示していない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、駆動制御部、メモリー部等を有している。ＣＰＵは、プロセッサーとして各種の演算処理を行い、駆動制御部は、各構成の駆動を制御する。また、メモリー部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいて、マーキング装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開するデータ展開領域等が設定されている。データ展開領域のデータとしては、例えば、半導体チップ１２へ描画するマーキングのパターンが示されるマーキングデータや、描画処理等のプログラムデータ等がある。
【００３７】
ここで、マーキング装置１で用いられるインク４５について説明する。本実施形態におけるインク４５は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体である。インク４５において、Ｎ−ビニルカプロラクタムは、インク組成物として加えることにより、インク４５の半導体チップ１２との密着性、耐擦性、およびアルコール耐性をより良好にするために、最適な重合性化合物として選択されたものである。このＮ−ビニルカプロラクタムは、インク４５に５重量％以上含有されていれば、照射装置１５により照射されることにより重合され、インク４５を好ましい硬化状態とするが、一方、２０質量％を超えて含有されると、インク４５の保存時における品質の安定性低下や粘性の増加等の傾向があり、２０質量％以下の含有時に比べて、マーキング等における作業性等の面で、若干ではあるが劣ることになる。従って、インク４５では、Ｎ−ビニルカプロラクタムを、５質量％以上含有すれば効果的であり、さらには、５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有することが好ましい。
【００３８】
なお、一般的なインクに組成物として含まれる重合性化合物としては、分子中にビニル基および（メタ）アクリル基を共に有する化合物が挙げられ、具体例として、（メタ）アクリル酸２−ビニロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ビニロキシプロピル、（メタ）アクリル酸１−メチル−２−ビニロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ビニロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシブチル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸５−ビニロキシペンチル、（メタ）アクリル酸６−ビニロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、（メタ）アクリル酸ｐ−ビニロキシメチルフェニルメチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシエトキシエトキシ）エチル等がある。これを踏まえ、インク４５は、低粘度で、引火点が高く、反応性および密着性に優れる、アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル（ＶＥＥＡ）を２０質量％含有し、さらに密着性、耐擦性、およびアルコール耐性等をより一層良好なものとするために、必須の重合性化合物としてＮ−ビニルカプロラクタムを１５質量％含有する組成である。
【００３９】
また、インク４５は、組成物として、色材を含んでおり、ホワイト、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの色でマーキングが可能である。色材は、顔料および染料の少なくとも一方を用いることができ、顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック類、酸化鉄、酸化チタンが挙げられる。そして、有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。インク４５の場合には、半導体チップ１２の濃色の表面にマーキングをするため、色材としてホワイトの顔料を用いている。
【００４０】
次に、マーキング装置１におけるマーキングの処理方法について説明する。図４は、マーキングの手順を示すフローチャートである。マーキング装置１では、制御部６の指示により、マーキングデータに基づいて描画が開始されるため、フローチャートは、制御部６が実行する手順を示している。
【００４１】
ここでは、マーキング装置１によるフローチャートに準拠した描画の前に、表面処理ステップが行なわれる。表面処理ステップでは、ワーク１０の半導体チップ１２に対して、低圧水銀ランプによる照射が行なわれる。この場合、表面処理ステップにおける処理条件は、酸素を含む雰囲気、即ち酸素濃度２０〜１００体積％で温度１６０〜１９０℃の処理雰囲気中で、１８５ｎｍと２５４ｎｍに強い線スペクトルがある低圧水銀ランプの光を、０．０１〜６０ｍＷ／ｃｍ2の強度で５秒以上１０分以内の時間、ワーク１０へ照射する。この条件であれば、エポキシ樹脂でパッケージされた半導体チップ１２であっても、半導体チップ１２の表面から内部深くまでの酸化や破損等が回避できる。このような表面処理がなされた半導体チップ１２は、その表面が活性化されインク４５との密着性が良好となるように改善されている。なお、表面処理ステップは、この場合、マーキング装置１では行なわないが、当該表面処理を行なうための雰囲気下での加熱等が可能な活性化部を、マーキング装置１が備えることにより、制御部６の制御によって行なわれる構成であっても良い。そして、半導体チップ１２への表面処理が行なわれたワーク１０は、載置位置にて、ワークテーブル２５に載置される。
【００４２】
マーキング装置１によるマーキングは、まず、フローチャートにおけるステップＳ１において、キャリッジ３を往路開始位置３ａへ移動させる。往路開始位置３ａは、キャリッジ３を往復移動させるときの往路の開始位置であって、Ｘ方向において、メンテナンス装置５とワークテーブル２５との間に位置し、平面視で、ワークテーブル２５の外側にある。この時、表面処理ステップによる処理がなされたワーク１０は、ワークテーブル２５にセットされている。キャリッジ３の移動後、ステップＳ２へ進む。
【００４３】
ステップＳ２において、ワークテーブル２５をマーキングエリアへ移動させる。ここで、マーキングエリアとは、吐出ヘッド３３が往路開始位置３ａと復路開始位置３ｂとの間をＸ方向に沿って移動する軌跡と、ワークテーブル２５がＹ方向に沿って移動する軌跡と、の重なり合う領域であって、半導体チップ１２へのマーキングが行なわれるエリアである。ワークテーブル２５の移動後、ステップＳ３、そしてステップＳ４へ進む。
【００４４】
ステップＳ３において、照射装置１５ａを点灯させ、ステップＳ４において、往路における描画を行なう。往路における描画は、照射装置１５ａを点灯させた状態で、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、マーキングデータに基づき各ノズル３７からインク４５を吐出させておこなわれる。半導体チップ１２の表面への描画は、ロゴマーク１２ａ、製品コード１２ｂ、製造番号１２ｃ等のマーキング（図１）である。この時、照射装置１５ａは、半導体チップ１２の表面に吐出されたインク４５を、紫外光４１によって硬化させる。照射装置１５ａの光源４３は、既述した紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）であって、この場合、３６５ｎｍのピーク波長を有していて、半導体チップ１２に吐出されたインク４５へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射する構成となっている。これにより、インク４５は、半導体チップ１２の表面に、密着性の良好な状態で硬化する。このステップＳ４は、塗布ステップに該当する。往路での描画が行われると、ステップＳ５へ進む。
【００４５】
ステップＳ５において、往路の描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画が終了していれば、ステップＳ６へ進み、一方、描画が終了していなければ、ステップＳ５において描画の終了までループする。
【００４６】
そして、描画が終了していれば、ステップＳ６において、照射装置１５ａを消灯させる。これらステップＳ３からステップＳ６までは、照射ステップに該当する。照射装置１５ａの消灯後、ステップＳ７へ進む。
【００４７】
ステップＳ７において、ワークテーブル２５を移動させる。ステップＳ７では、制御部６が指示してワークテーブル２５を移動させることによって、半導体チップ１２へ新たなマーキングをするためのいわゆる改行を行なう。改行後、ステップＳ８、そしてステップＳ９へ進む。
【００４８】
ステップＳ８において、照射装置１５ｂを点灯させ、ステップＳ９において、復路における描画を行なう。復路における描画は、照射装置１５ｂを点灯させた状態で、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、マーキングデータに基づき各ノズル３７からインク４５を吐出させておこなわれる。この時、照射装置１５ｂは、照射装置１５ａと同様に、半導体チップ１２の表面に吐出されたインク４５を、紫外光４１によって硬化させる。このステップＳ９は、塗布ステップに該当する。復路での描画が行われると、ステップＳ１０へ進む。
【００４９】
ステップＳ１０において、復路の描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画が終了していれば、ステップＳ１１へ進み、一方、描画が終了していなければ、ステップＳ１０において描画の終了までループする。
【００５０】
そして、描画が終了していれば、ステップＳ１１において、照射装置１５ｂを消灯させる。これらステップＳ８からステップＳ１１までは、照射ステップに該当する。照射装置１５ｂの消灯後、ステップＳ１２へ進む。
【００５１】
ステップＳ１２において、全描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画の一部がまだ終了していなければ、ステップＳ１３へ進み、一方、全描画が終了していれば、ステップＳ１４へ進む。
【００５２】
そして、描画がまだ終了していなければ、ステップＳ１３において、ワークテーブル２５を移動させる。ステップＳ１３では、制御部６が指示してワークテーブル２５を移動させることによって、半導体チップ１２へ新たなマーキングをするためのいわゆる改行を行なう。改行後、ステップＳ３へ進んで描画を続行する。
【００５３】
一方、全描画が終了していれば、ステップＳ１４において、ワークテーブル２５を加熱位置へ移動させる。ここで、加熱位置とは、マーキングがなされた半導体チップ１２を、不図示のホットプレート（加熱部）によって加熱することが可能な位置のことである。このステップでは、マーキング装置１において、ワークテーブル２５が、マーキングエリアから加熱位置へ、Ｙ方向に沿って移動した状態となっている。ワークテーブル２５の移動後、ステップＳ１５へ進む。
【００５４】
ステップＳ１５において、ワーク１０を加熱処理する。つまり、半導体チップ１２を加熱することにより、半導体チップ１２にインク４５で描画され照射装置１５で硬化されたマーキングを、さらに良好な硬化状態にする。この加熱は、マーキングが描画された半導体チップ１２をホットプレート上に並べて、温度を１５０℃以上２００℃以下である１８０℃で加熱をする形態である。１８０℃の加熱温度であれば、半導体チップ１２への熱影響等を回避して、その性能を損なうことなく維持することができる。ステップＳ１５は、加熱ステップに該当する。加熱処理の終了により、フローが終了する。
【００５５】
次に、インク４５を含む各種インクを用いたマーキングにおいて、それらの組成および紫外光照射条件が異なる場合の評価結果について説明する。表１は、図４に示す照射ステップ（ステップＳ３〜Ｓ６およびＳ８〜Ｓ１１）において、それぞれ異なった５種の割合で組成物を有するインクへ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合（ＵＶのみ）と、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１の照射および１８０℃での加熱をした場合（ＵＶ＋加熱）と、の比較評価をした結果である。比較評価は、インクの密着性、耐擦性およびアルコール耐性について示されている。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示すように、実験インクは、実験例１〜実験例４および比較例１の５種を用意して評価した。本実施形態において必須の重合性化合物であるＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）は、実験例１のインクでは５質量％含有し、実験例２のインクでは１０質量％、実験例３のインクでは１５質量％、実験例４のインクでは２０質量％、比較例１のインクでは３質量％それぞれ含有している。また、アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル（ＶＥＥＡ）等の他の組成物の一部も参考に示してある。これらのインクに対しての硬化方法としては、ＵＶのみの方法と、ＵＶ＋加熱の方法と、に分けて行い、それぞれについて比較評価した。
【００５８】
まず、密着性についての比較評価の結果を説明する。密着性は、ＪＩＳ Ｋ−５６００−５−６（ＩＳＯ２４０９）（塗料一般試験法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法））に準じて行い、半導体チップ１２の表面と、該表面に描画されたマーキングと、の密着性を評価した。上記クロスカット法では、まず、切込み工具として単一刃切り込み工具（一般に市販されているカッター）と、単一刃切り込み工具を用いて等間隔に切り込むためのガイドと、を用意し、マーキングの塗膜に対して垂直になるように切込み工具の刃を当てて、６本の切り込みを入れる。この６本の切込みを入れた後、９０°方向を変え、既に入れた切り込みと直行するよう、さらに６本の切り込みを入れる。次に、約７５ｍｍの長さになるよう透明付着テープ（幅２５±１ｍｍ）を取り出し、塗膜の格子状にカットされた部分にテープを貼り、塗膜が透けて見えるよう十分に指でテープを擦る。次に、テープを貼ってから５分以内に、塗膜に対し６０°に近い角度で、０．５〜１．０秒で確実に引き離す。
【００５９】
このようにして行なった密着性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：どの格子の目にも剥がれがない。
○：格子の一部に剥がれが認められる。
△：格子の５０％以上に剥がれが認められる。
×：全面に剥がれが認められる。
【００６０】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、密着性は、ＵＶのみのインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱のインク硬化方法では○評価に向上している。同様に、実験例２において△評価から○評価に向上、実験例３において○評価から◎評価に向上、実験例４において○評価から○評価、比較例１において×評価から△評価に向上している。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法であっても、実用上許容できないという結果である。
【００６１】
次に、耐擦性についての比較評価の結果を説明する。耐擦性は、荷重変動型摩擦磨耗試験システム（例えばトライボギアＴＹＰＥ−ＨＨＳ２０００〔商品名〕、新東科学社製）を用いてマーキングの塗膜の剥がれ度合いを確認した。条件は、荷重を一定としつつΦ０．２ｍｍのサファイア針でマーキングの塗膜を引掻き、該塗膜の剥がれた程度を確認した。
【００６２】
このようにして行なった耐擦性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：塗膜にキズ、剥離がない。
○：塗膜の一部に傷があるが、剥離は見られない。
△：塗膜の一部に傷がつき、塗膜が剥離する。
×：塗膜の全面に傷がつき、塗膜が剥離する。
【００６３】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、耐擦性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では○評価に向上している。同様に、実験例２において○評価から◎評価に向上、実験例３において△評価から◎評価に著しく向上、実験例４において○評価から◎評価に向上、比較例１において△評価から△評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が耐擦性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、密着性と同様、実用上許容できないという結果である。
【００６４】
次に、アルコール耐性についての比較評価の結果を説明する。アルコール耐性は、半導体チップ１２のマーキングを、イソプロピルアルコール溶液に１分間浸漬させた後、該溶液から取り出し、既述した耐擦性評価と同様の条件で、マーキングの塗膜の剥がれた程度を確認する。
【００６５】
このようにして行なったアルコール耐性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：塗膜にキズ、剥離がない。
○：塗膜の一部に傷があるが、剥離は見られない。
△：塗膜の一部に傷がつき、塗膜が剥離する。
×：塗膜の全面に傷がつき、塗膜が剥離する。
【００６６】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、アルコール耐性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では○評価に向上している。そして、実験例２において○評価から○評価、実験例３において○評価から◎評価に向上、実験例４において△評価から○評価に向上、比較例１において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、密着性および耐擦性と同様、実用上許容できないという結果である。
【００６７】
比較例１の結果は、密着性、耐擦性およびアルコール耐性ともに実用上許容できないという結果であって、これは、インクのＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）含有が３質量％であることに起因していると判断できる。即ち、インクのＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）の含有は、５質量％以上が好ましい。といえる。なお、マーキング装置１で用いているインク４５は、実験例３で評価したインクである。この結果により、半導体チップ１２のマーキングに用いられるインク４５は、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法で処理されると、密着性、耐擦性およびアルコール耐性とも◎評価であり、優れた特性を有するものである。
【００６８】
次に、インク４５を用いたマーキングにおいて、表１に示す組成と同様の５種のインクに対し、紫外光照射条件が異なる硬化方法を施した場合の評価結果について説明する。異なる硬化方法とは、図４に示す照射ステップ（ステップＳ３〜Ｓ６およびＳ８〜Ｓ１１）において、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１を照射していることである。これにより、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合との相違を明らかにする。表２は、５種のインクへそれぞれ積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１を照射した場合（ＵＶのみ）と、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１の照射および１８０℃での加熱をした場合（ＵＶ＋加熱）と、の比較評価をした結果である。比較評価は、インクの密着性、耐擦性およびアルコール耐性について示されている。なお、表２における実験例５，６，７，８および比較例２の各インクは、表１における実験例１，２，３，４および比較例１の各インクとそれぞれ同じものである。
【００６９】
【表２】
【００７０】
まず、密着性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、実験例５において、密着性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では△評価に向上している。同様に、実験例６において×評価から△評価に向上、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から△評価、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７１】
次に、耐擦性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、実験例５において、耐擦性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では△評価に向上している。そして、実験例６において△評価から△評価、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から○評価に向上、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７および実験例８におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７２】
次に、アルコール耐性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、アルコール耐性は、実験例５において、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であり、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法でも×評価である。そして、実験例６において×評価から△評価に向上、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から△評価、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７３】
つまり、各インクにおいて、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を５質量％以上含有する効果と、ＵＶに加え加熱をする硬化方法による効果とは、共に認められるが、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以下の紫外光４１を照射しただけでは、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合に比べ、十分な効果が得られない、という知見が得られた。そのなかで、実験例７に示すインクが、半導体チップ１２のマーキングに供されているインク４５であって、表２に示す条件化で、唯一、密着性、耐擦性およびアルコール耐性とも○評価、という結果である。
【００７４】
このように、表１および表２において、実験例１、実験例２、実験例３、実験例４および実験例７のＵＶ＋加熱によるインク硬化方法で処理されたマーキングが、実用上十分な品質（○評価）を有し、特に実験例３の場合では、すべての評価で◎評価である。これは、インク４５がＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を含有し、紫外光４１の照射、および加熱によって硬化する処理が効果的であることを示している。繰り返すが、インク４５は、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を５質量％以上である１５質量％含有しており、照射装置１５による積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１の照射と、ホットプレートによる１５０℃以上２００℃以下である１８０℃での加熱と、で硬化するように設定されている。そのため、インク４５の硬化において、エポキシ樹脂等のパッケージを含め半導体チップ１２への熱影響等を回避することができ、半導体チップ１２の性能を損なうことなく維持することができる。さらに、インク４５は、密着性、耐擦性およびアルコール耐性のいずれの観点においても優れた特性を有しており、半導体チップ１２へのマーキングに最適なものである。
【００７５】
また、電子部品の製造方法、マーキング方法、およびマーキング装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００７６】
（変形例１）加熱ステップ（ステップＳ１５）は、マーキング装置１の加熱位置において、マーキングが描画された半導体チップ１２をホットプレート上に並べて加熱をする形態であるが、この形態に限定されるものではない。例えば、図２に示すように、水銀ランプやメタルハライドランプ等の加熱ランプ（加熱部）８０を用いて、加熱温度を１５０℃以上２００℃以下、好ましくは１８０℃、に設定して行なっても良い。また、加熱ステップは、表面処理ステップのように、マーキング装置１以外の装置で行なうことも可能である。
【００７７】
（変形例２）表面処理ステップは、半導体チップ１２をマーキング装置１以外の装置で行なう設定であるが、マーキング装置１が、当該表面処理を行なうための雰囲気下での加熱をするための活性化部を備え、制御部６の制御によって行なわれる構成であっても良い。
【００７８】
（変形例３）被加工体としてのワーク１０は、載置台１１と、載置台１１に載置されている電子部品である半導体チップ１２と、を有しているが、載置台１１を省き電子部品のみを被加工体としてワークテーブル２５にセットしても良い。
【００７９】
（変形例４）インク４５でマーキングが施される電子部品としては、半導体チップ１２だけではなく、例えば、ＵＳＢメモリー、メモリーカード、ＳＤメモリーカード、メモリースティック、スマートメディア、ｘＤピクチャーカード等のフラッシュメモリーカードや、パッケージされた振動子等々に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…マーキング装置、２…ワーク搬送装置、３…キャリッジ、４…キャリッジ搬送装置、５…メンテナンス装置、６…制御部、１０…被加工体としてのワーク、１１…載置台、１２…電子部品としての半導体チップ、１２ａ…ロゴマーク、１２ｂ…製品コード、１２ｃ…製造番号、１３…吐出部としてのヘッドユニット、１５…照射部としての照射装置、２５…ワークテーブル、３３…吐出ヘッド、３７…ノズル、４１…紫外光、４３…光源、４５…液状体としてのインク、８０…加熱部としての加熱ランプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品へマーキングをするための電子部品の製造方法、電子部品等の被加工体へのマーキング方法、および、これら電子部品の製造方法とマーキング方法とに用いられるマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路（ＩＣ）等をパッケージ化してなる電子部品は、様々な機器に使用されており、そのような電子部品には、文字、記号、ロゴマーク等を印刷したマーキングが施されている。このようなマーキングをする方法として、例えば、インクジェット方式が知られていて、このインクジェット方式は、電子部品のマーキングをする箇所にのみインクを吐出する形態であり、インクを効率良く使用できる特徴を有している。
【０００３】
このインクジェット方式によるマーキング例として、特許文献１には、二酸化チタンを含むインクが最大インク膜厚１０〜３０μｍで硬化するように、照射する紫外光の積算光量および照度を特定範囲に設定したことを特徴とする、プリント配線板製造におけるインクジェット記録方法が開示されている。また、特許文献２には、インクジェットプリンターから、着色剤、光重合開始剤、およびエポキシ試薬を含有する紫外線硬化性インクを、プリント回路基板上に噴射してマーキングを提供する工程と、当該マーキングを少なくとも２秒間後に紫外光に暴露する工程と、を含むことを特徴とする、インクジェット印刷方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１４７９号公報
【特許文献２】特表２００７−３２７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１および２に開示された記録（印刷）方法では、マーキングにおける耐擦性、密着性、およびアルコール耐性のうち少なくともいずれか一つが劣っているか、または品質安定等の面で改善が望まれる、という課題を有していた。即ち、温度等の面で過酷な環境下に置かれる電子部品には、適用することが難しい場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電子部品の製造方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、電子部品へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
この電子部品の製造方法によれば、電子部品へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いている。この液状体は、塗布ステップにおいて、電子部品へのマーキングに供され、マーキング後、照射ステップでの光の照射および加熱ステップでの加熱によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射ステップにおいて、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射によって、好ましい硬化状態となる。さらに、加熱ステップにおいて、すでに硬化状態を呈している液状体に加熱を行なうことにより、液状体は、より均一で安定した硬化状態となる。このように、電子部品へのマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、塗布ステップおよび照射ステップに加え、さらに加熱ステップを経ることにより、電子部品に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性にも優れた特性を有することが可能である。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記加熱ステップでは、前記液状体を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱すること、が好ましい。
【００１０】
この方法によれば、加熱ステップにおける加熱温度を１５０℃以上２００℃以下に設定する。この温度範囲に設定することにより、硬化状態を呈している液状体をより均一で安定した硬化状態にすると共に、電子部品への熱影響を回避して、電子部品の性能維持を確実に図ることが可能である。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有すること、が好ましい。
【００１２】
この方法によれば、液状体が含有するＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下に設定し、照射ステップおよび加熱ステップにおける硬化状態のばらつき等を抑制する。つまり、液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有すれば、好ましい硬化状態となるが、一方、２０質量％を超えると、保存時における品質の安定性低下や、粘性の増加する傾向があり、２０質量％以下に含有する場合に比べて、塗布ステップにおける作業性等の面で、若干劣る傾向である。従って、液状体は、これら若干でも劣っている特性となる範囲を避けて、Ｎ−ビニルカプロラクタムを含有、即ち５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有、する設定により、ばらつきのない安定した硬化状態を呈することが可能である。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る電子部品の製造方法において、前記塗布ステップの前に、前記電子部品の表面を活性化する表面処理ステップをさらに有すること、が好ましい。
【００１４】
この方法によれば、表面処理ステップをさらに有することにより、電子部品の表面は、活性化されており、液状体との密着性が改善された状態となっている。この状態の電子部品を塗布ステップへ送ることにより、液状体の電子部品への密着性をより良好にすることが可能である。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係るマーキング方法は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
このマーキング方法によれば、被加工体へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いている。この液状体は、塗布ステップにおいて、望ましくは表面処理等で液状体との密着性が改善された、被加工体へのマーキングに供され、照射ステップでの光の照射および加熱ステップでの加熱によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射ステップにおいて、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射によって、好ましい硬化状態となる。さらに、加熱ステップにおいて、すでに硬化状態を呈している液状体に加熱を行なうことにより、液状体は、より均一で安定した硬化状態となる。このように、被加工体へのマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、塗布ステップおよび照射ステップに加え、さらに加熱ステップを経ることにより、被加工体に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性にも優れた特性を有することが可能である。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係るマーキング装置は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ吐出する吐出部と、塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射部と、を備えていること、を特徴とする。
【００１８】
このマーキング装置によれば、被加工体へのマーキングには、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用い、この液状体を吐出部によって被加工体へ吐出してマーキングしている。マーキングされた液状体は、照射部による光の照射によって固体状に硬化する。この場合、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体は、照射部による積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光の照射で、好ましい硬化状態となる。このように、マーキング装置によるマーキングは、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５重量％以上含有する液状体を用いることにより、被加工体に対する密着性や、マーキングとしての耐擦性およびアルコール耐性を有することが可能である。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係るマーキング装置は、前記照射がなされた前記液状体を加熱する加熱部を、さらに備えていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、マーキング装置は、照射部による光の照射後に、加熱を付与する加熱部をさらに備えている。これにより、液状体は、照射部による光の照射による硬化に加え、加熱部により加熱されることにより、さらに均一で安定した硬化状態となる。このマーキングを用いれば、加熱の工程も連続して行なうことができ、作業効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子部品のマーキングを示す平面図。
【図２】マーキング装置の概略の構成を示す斜視図。
【図３】（ａ）キャリッジおよびワークを示す正面図、（ｂ）ノズルユニットのノズル配置を示す平面図。
【図４】マーキングの手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の電子部品の製造方法、マーキング方法、およびマーキング装置について、添付図面を参照して説明する。ここでは、電子部品である半導体チップへ、インクジェット方式のマーキング装置によって、マーキングを施す方法を例にして説明する。
（実施形態）
【００２３】
図１は、電子部品のマーキングを示す平面図である。図１に示すように、被加工体としてのワーク１０は、載置台１１と、載置台１１に載置されている電子部品である半導体チップ１２と、を有している。そして、半導体チップ１２の表面には、ロゴマーク１２ａ、製品コード１２ｂ、製造番号１２ｃ等のマーキングがなされている。この場合、半導体チップ１２は、エポキシ樹脂で集積回路（ＩＣ）等をパッケージしていて、エポキシ樹脂の表面部に、インク（液状体）によって、マーキングが描画されている。
【００２４】
なお、パッケージの材料としては、半導体チップ１２の内部へのインクの浸透を防ぐため、非吸収性材が好ましく、エポキシ樹脂のほかに、シリコン、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリメチルメタアクリレート、窒化珪素等の窒化物、ホウ化物等が挙げられる。この中でも、インクとの密着性に優れるため、エポキシ樹脂やシリコンが好適である。
【００２５】
次に、半導体チップ１２へインクでマーキングするためのマーキング装置について説明する。図２は、マーキング装置の概略の構成を示す斜視図である。また、図３（ａ）は、キャリッジおよびワークを示す正面図であり、図３（ｂ）は、ノズルユニットのノズル配置を示す平面図である。
【００２６】
まず、図２に示すように、マーキング装置１は、インクジェット方式の装置であって、ワーク１０を搬送するためのワーク搬送装置２と、キャリッジ３と、キャリッジ搬送装置４と、メンテナンス装置５と、を有している。キャリッジ３には、ヘッドユニット（吐出部）１３と、２個の照射装置（照射部）１５と、が設けられている。マーキング装置１では、ヘッドユニット１３とワーク１０との平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３からインクを液滴として吐出する。これにより、ワーク１０には、インクで所望パターンのマーキングを描画することができる。図中において、Ｙ方向はワーク１０の移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向およびＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
【００２７】
マーキング装置１において、ワーク搬送装置２は、定盤２１と、ガイドレール２３ａ，２３ｂと、ワークテーブル２５と、テーブル位置検出装置２７と、を有している。定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、ガイドレール２３ａ，２３ｂと共にＹ方向に沿って延びるように据えられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ，２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられていて、ワーク１０が載置される面２５ａを有している。また、テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、ワークテーブル２５のＹ方向における位置を検出する。そして、ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などがあり、マーキング装置１では、リニアガイド機構を用いている。
【００２８】
キャリッジ搬送装置４は、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有し、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置２およびメンテナンス装置５をＸ方向に跨いでいる。ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられ、キャリッジ３をＸ方向に往復動可能な状態で支持している。このキャリッジ３は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されていて、移動機構としては、ワークテーブル２５と同様リニアガイド機構が用いられている。また、キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ３との間に、Ｘ方向に延在して設けられており、キャリッジ３のＸ方向における位置を検出する。そして、キャリッジ搬送装置４は、往路開始位置３ａおよび復路開始位置３ｂを有し、往路開始位置３ａは、キャリッジ３を往復移動させるときの往路の開始位置であり、復路開始位置３ｂは、キャリッジ３の復路の開始位置である。なお、ワーク搬送装置２では、キャリッジ搬送装置４に対してＹ方向の一方の側が、図４を参照して後述する、載置位置であり、他方の側が加熱位置である。図２では、ワークテーブル２５が加熱位置にある状態を示している。
【００２９】
メンテナンス装置５は、定盤７１と、ガイドレール７３ａ，７３ｂと、保守テーブル７５と、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を有している。定盤７１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｘ方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ，７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられ、保守テーブル７５には、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットが載置されている。また、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ，７３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００３０】
キャッピングユニット７６は、ヘッドユニット１３に蓋をする装置である。ヘッドユニット１３から吐出されるインクは、液体成分が蒸発するため粘度が高くなり、液滴として吐出する性能が低下することがある。これを防止するために、ヘッドユニット１３に蓋をする動作をキャッピングという。
【００３１】
フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、ヘッドユニット１３から吐出されるインクを受ける装置である。ここで、フラッシング動作とは、ワーク１０へのマーキングの描画とは無関係に、ヘッドユニット１３からインクを吐出させる動作のことで、ヘッドユニット１３内に滞留するインクが固化して吐出が困難になってしまうことを予防する等の効果がある。
【００３２】
ワイピングユニット７９は、ヘッドユニット１３を拭く装置である。ヘッドユニット１３には、インクが付着して、液滴として吐出する性能が低下することがある。ワイピングユニット７９は、ヘッドユニット１３を拭くことによって、該性能を低下させているインクを払拭し、吐出性能を維持することができる。このワイピングユニット７９でヘッドユニット１３を拭く動作を、ワイピングという。
【００３３】
また、保守テーブル７５は、図示しないリニアガイド機構によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。これにより、メンテナンス装置５は、キャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７、およびワイピングユニット７９を、Ｙ方向に沿って往復移動させることができ、平面視でヘッドユニット１３がメンテナンス装置５に重なっている状態において、ヘッドユニット１３をキャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７およびワイピングユニット７９のそれぞれに対向させることができる。
【００３４】
キャリッジ３は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ヘッドプレート３１と、ヘッドプレート３１に設けられた２個の吐出ヘッド３３ａ，３３ｂと、を有している。これら２個の吐出ヘッド３３は、Ｘ方向に並んで配置されている。そして、吐出ヘッド３３は、複数のノズル３７が形成されたノズル面３５を有し、このノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５の側、即ちワーク１０の側に向いている。各吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する２本のノズル列３９を構成している。２本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成され、２本のノズル列３９は、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ヘッドユニット１３では、２個の吐出ヘッド３３のうちの一方におけるノズル列３９と、他方の吐出ヘッド３３におけるノズル列３９とが、互いにＹ方向にＰ／４の距離だけずれているため、Ｙ方向におけるノズル３７の密度が高められている。
【００３５】
また、２個の照射装置１５ａ，１５ｂは、それぞれ、Ｘ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。照射装置１５ａは、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３ａの吐出ヘッド３３ｂ側とは反対側に位置している。そして、照射装置１５ｂは、Ｘ方向において、吐出ヘッド３３ｂの吐出ヘッド３３ａ側とは反対側に位置している。マーキング装置１においては、照射装置１５ａ，１５ｂは、それぞれ紫外光４１を発する光源４３を有している。光源４３からの紫外光４１は、吐出ヘッド３３から吐出された液状体であるインク４５の硬化を促進させることができる。つまり、インク４５は、光硬化性を有するが、この場合の光は、その一例としての紫外光４１である。紫外光４１を用いれば、インク４５をほぼ瞬間的に硬化させることができ、さらに、半導体チップ１２への熱影響を抑制することもできる。照射装置１５の光源４３としては、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）を用いているが、紫外線レーザーダイオード（ＵＶ−ＬＤ）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等を用いても良い。なお、インク４５の硬化については、図４を参照して詳細に後述する。
【００３６】
そして、マーキング装置１は、上記の各構成の動作を制御するための制御部６を有している。制御部６は、図示していない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、駆動制御部、メモリー部等を有している。ＣＰＵは、プロセッサーとして各種の演算処理を行い、駆動制御部は、各構成の駆動を制御する。また、メモリー部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいて、マーキング装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開するデータ展開領域等が設定されている。データ展開領域のデータとしては、例えば、半導体チップ１２へ描画するマーキングのパターンが示されるマーキングデータや、描画処理等のプログラムデータ等がある。
【００３７】
ここで、マーキング装置１で用いられるインク４５について説明する。本実施形態におけるインク４５は、光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体である。インク４５において、Ｎ−ビニルカプロラクタムは、インク組成物として加えることにより、インク４５の半導体チップ１２との密着性、耐擦性、およびアルコール耐性をより良好にするために、最適な重合性化合物として選択されたものである。このＮ−ビニルカプロラクタムは、インク４５に５重量％以上含有されていれば、照射装置１５により照射されることにより重合され、インク４５を好ましい硬化状態とするが、一方、２０質量％を超えて含有されると、インク４５の保存時における品質の安定性低下や粘性の増加等の傾向があり、２０質量％以下の含有時に比べて、マーキング等における作業性等の面で、若干ではあるが劣ることになる。従って、インク４５では、Ｎ−ビニルカプロラクタムを、５質量％以上含有すれば効果的であり、さらには、５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有することが好ましい。
【００３８】
なお、一般的なインクに組成物として含まれる重合性化合物としては、分子中にビニル基および（メタ）アクリル基を共に有する化合物が挙げられ、具体例として、（メタ）アクリル酸２−ビニロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ビニロキシプロピル、（メタ）アクリル酸１−メチル−２−ビニロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ビニロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシブチル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸５−ビニロキシペンチル、（メタ）アクリル酸６−ビニロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸４−ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、（メタ）アクリル酸ｐ−ビニロキシメチルフェニルメチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシエトキシエトキシ）エチル等がある。これを踏まえ、インク４５は、低粘度で、引火点が高く、反応性および密着性に優れる、アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル（ＶＥＥＡ）を２０質量％含有し、さらに密着性、耐擦性、およびアルコール耐性等をより一層良好なものとするために、必須の重合性化合物としてＮ−ビニルカプロラクタムを１５質量％含有する組成である。
【００３９】
また、インク４５は、組成物として、色材を含んでおり、ホワイト、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの色でマーキングが可能である。色材は、顔料および染料の少なくとも一方を用いることができ、顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック類、酸化鉄、酸化チタンが挙げられる。そして、有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。インク４５の場合には、半導体チップ１２の濃色の表面にマーキングをするため、色材としてホワイトの顔料を用いている。
【００４０】
次に、マーキング装置１におけるマーキングの処理方法について説明する。図４は、マーキングの手順を示すフローチャートである。マーキング装置１では、制御部６の指示により、マーキングデータに基づいて描画が開始されるため、フローチャートは、制御部６が実行する手順を示している。
【００４１】
ここでは、マーキング装置１によるフローチャートに準拠した描画の前に、表面処理ステップが行なわれる。表面処理ステップでは、ワーク１０の半導体チップ１２に対して、低圧水銀ランプによる照射が行なわれる。この場合、表面処理ステップにおける処理条件は、酸素を含む雰囲気、即ち酸素濃度２０〜１００体積％で温度１６０〜１９０℃の処理雰囲気中で、１８５ｎｍと２５４ｎｍに強い線スペクトルがある低圧水銀ランプの光を、０．０１〜６０ｍＷ／ｃｍ2の強度で５秒以上１０分以内の時間、ワーク１０へ照射する。この条件であれば、エポキシ樹脂でパッケージされた半導体チップ１２であっても、半導体チップ１２の表面から内部深くまでの酸化や破損等が回避できる。このような表面処理がなされた半導体チップ１２は、その表面が活性化されインク４５との密着性が良好となるように改善されている。なお、表面処理ステップは、この場合、マーキング装置１では行なわないが、当該表面処理を行なうための雰囲気下での加熱等が可能な活性化部を、マーキング装置１が備えることにより、制御部６の制御によって行なわれる構成であっても良い。そして、半導体チップ１２への表面処理が行なわれたワーク１０は、載置位置にて、ワークテーブル２５に載置される。
【００４２】
マーキング装置１によるマーキングは、まず、フローチャートにおけるステップＳ１において、キャリッジ３を往路開始位置３ａへ移動させる。往路開始位置３ａは、キャリッジ３を往復移動させるときの往路の開始位置であって、Ｘ方向において、メンテナンス装置５とワークテーブル２５との間に位置し、平面視で、ワークテーブル２５の外側にある。この時、表面処理ステップによる処理がなされたワーク１０は、ワークテーブル２５にセットされている。キャリッジ３の移動後、ステップＳ２へ進む。
【００４３】
ステップＳ２において、ワークテーブル２５をマーキングエリアへ移動させる。ここで、マーキングエリアとは、吐出ヘッド３３が往路開始位置３ａと復路開始位置３ｂとの間をＸ方向に沿って移動する軌跡と、ワークテーブル２５がＹ方向に沿って移動する軌跡と、の重なり合う領域であって、半導体チップ１２へのマーキングが行なわれるエリアである。ワークテーブル２５の移動後、ステップＳ３、そしてステップＳ４へ進む。
【００４４】
ステップＳ３において、照射装置１５ａを点灯させ、ステップＳ４において、往路における描画を行なう。往路における描画は、照射装置１５ａを点灯させた状態で、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、マーキングデータに基づき各ノズル３７からインク４５を吐出させておこなわれる。半導体チップ１２の表面への描画は、ロゴマーク１２ａ、製品コード１２ｂ、製造番号１２ｃ等のマーキング（図１）である。この時、照射装置１５ａは、半導体チップ１２の表面に吐出されたインク４５を、紫外光４１によって硬化させる。照射装置１５ａの光源４３は、既述した紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）であって、この場合、３６５ｎｍのピーク波長を有していて、半導体チップ１２に吐出されたインク４５へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射する構成となっている。これにより、インク４５は、半導体チップ１２の表面に、密着性の良好な状態で硬化する。このステップＳ４は、塗布ステップに該当する。往路での描画が行われると、ステップＳ５へ進む。
【００４５】
ステップＳ５において、往路の描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画が終了していれば、ステップＳ６へ進み、一方、描画が終了していなければ、ステップＳ５において描画の終了までループする。
【００４６】
そして、描画が終了していれば、ステップＳ６において、照射装置１５ａを消灯させる。これらステップＳ３からステップＳ６までは、照射ステップに該当する。照射装置１５ａの消灯後、ステップＳ７へ進む。
【００４７】
ステップＳ７において、ワークテーブル２５を移動させる。ステップＳ７では、制御部６が指示してワークテーブル２５を移動させることによって、半導体チップ１２へ新たなマーキングをするためのいわゆる改行を行なう。改行後、ステップＳ８、そしてステップＳ９へ進む。
【００４８】
ステップＳ８において、照射装置１５ｂを点灯させ、ステップＳ９において、復路における描画を行なう。復路における描画は、照射装置１５ｂを点灯させた状態で、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、マーキングデータに基づき各ノズル３７からインク４５を吐出させておこなわれる。この時、照射装置１５ｂは、照射装置１５ａと同様に、半導体チップ１２の表面に吐出されたインク４５を、紫外光４１によって硬化させる。このステップＳ９は、塗布ステップに該当する。復路での描画が行われると、ステップＳ１０へ進む。
【００４９】
ステップＳ１０において、復路の描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画が終了していれば、ステップＳ１１へ進み、一方、描画が終了していなければ、ステップＳ１０において描画の終了までループする。
【００５０】
そして、描画が終了していれば、ステップＳ１１において、照射装置１５ｂを消灯させる。これらステップＳ８からステップＳ１１までは、照射ステップに該当する。照射装置１５ｂの消灯後、ステップＳ１２へ進む。
【００５１】
ステップＳ１２において、全描画が終了したか否かを判断する。この判断は、制御部６のＣＰＵが行う。描画の一部がまだ終了していなければ、ステップＳ１３へ進み、一方、全描画が終了していれば、ステップＳ１４へ進む。
【００５２】
そして、描画がまだ終了していなければ、ステップＳ１３において、ワークテーブル２５を移動させる。ステップＳ１３では、制御部６が指示してワークテーブル２５を移動させることによって、半導体チップ１２へ新たなマーキングをするためのいわゆる改行を行なう。改行後、ステップＳ３へ進んで描画を続行する。
【００５３】
一方、全描画が終了していれば、ステップＳ１４において、ワークテーブル２５を加熱位置へ移動させる。ここで、加熱位置とは、マーキングがなされた半導体チップ１２を、不図示のホットプレート（加熱部）によって加熱することが可能な位置のことである。このステップでは、マーキング装置１において、ワークテーブル２５が、マーキングエリアから加熱位置へ、Ｙ方向に沿って移動した状態となっている。ワークテーブル２５の移動後、ステップＳ１５へ進む。
【００５４】
ステップＳ１５において、ワーク１０を加熱処理する。つまり、半導体チップ１２を加熱することにより、半導体チップ１２にインク４５で描画され照射装置１５で硬化されたマーキングを、さらに良好な硬化状態にする。この加熱は、マーキングが描画された半導体チップ１２をホットプレート上に並べて、温度を１５０℃以上２００℃以下である１８０℃で加熱をする形態である。１８０℃の加熱温度であれば、半導体チップ１２への熱影響等を回避して、その性能を損なうことなく維持することができる。ステップＳ１５は、加熱ステップに該当する。加熱処理の終了により、フローが終了する。
【００５５】
次に、インク４５を含む各種インクを用いたマーキングにおいて、それらの組成および紫外光照射条件が異なる場合の評価結果について説明する。表１は、図４に示す照射ステップ（ステップＳ３〜Ｓ６およびＳ８〜Ｓ１１）において、それぞれ異なった５種の割合で組成物を有するインクへ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合（ＵＶのみ）と、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１の照射および１８０℃での加熱をした場合（ＵＶ＋加熱）と、の比較評価をした結果である。比較評価は、インクの密着性、耐擦性およびアルコール耐性について示されている。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示すように、実験インクは、実験例１〜実験例４および比較例１の５種を用意して評価した。本実施形態において必須の重合性化合物であるＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）は、実験例１のインクでは５質量％含有し、実験例２のインクでは１０質量％、実験例３のインクでは１５質量％、実験例４のインクでは２０質量％、比較例１のインクでは３質量％それぞれ含有している。また、アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル（ＶＥＥＡ）等の他の組成物の一部も参考に示してある。これらのインクに対しての硬化方法としては、ＵＶのみの方法と、ＵＶ＋加熱の方法と、に分けて行い、それぞれについて比較評価した。
【００５８】
まず、密着性についての比較評価の結果を説明する。密着性は、ＪＩＳ Ｋ−５６００−５−６（ＩＳＯ２４０９）（塗料一般試験法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法））に準じて行い、半導体チップ１２の表面と、該表面に描画されたマーキングと、の密着性を評価した。上記クロスカット法では、まず、切込み工具として単一刃切り込み工具（一般に市販されているカッター）と、単一刃切り込み工具を用いて等間隔に切り込むためのガイドと、を用意し、マーキングの塗膜に対して垂直になるように切込み工具の刃を当てて、６本の切り込みを入れる。この６本の切込みを入れた後、９０°方向を変え、既に入れた切り込みと直行するよう、さらに６本の切り込みを入れる。次に、約７５ｍｍの長さになるよう透明付着テープ（幅２５±１ｍｍ）を取り出し、塗膜の格子状にカットされた部分にテープを貼り、塗膜が透けて見えるよう十分に指でテープを擦る。次に、テープを貼ってから５分以内に、塗膜に対し６０°に近い角度で、０．５〜１．０秒で確実に引き離す。
【００５９】
このようにして行なった密着性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：どの格子の目にも剥がれがない。
○：格子の一部に剥がれが認められる。
△：格子の５０％以上に剥がれが認められる。
×：全面に剥がれが認められる。
【００６０】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、密着性は、ＵＶのみのインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱のインク硬化方法では○評価に向上している。同様に、実験例２において△評価から○評価に向上、実験例３において○評価から◎評価に向上、実験例４において○評価から○評価、比較例１において×評価から△評価に向上している。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法であっても、実用上許容できないという結果である。
【００６１】
次に、耐擦性についての比較評価の結果を説明する。耐擦性は、荷重変動型摩擦磨耗試験システム（例えばトライボギアＴＹＰＥ−ＨＨＳ２０００〔商品名〕、新東科学社製）を用いてマーキングの塗膜の剥がれ度合いを確認した。条件は、荷重を一定としつつΦ０．２ｍｍのサファイア針でマーキングの塗膜を引掻き、該塗膜の剥がれた程度を確認した。
【００６２】
このようにして行なった耐擦性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：塗膜にキズ、剥離がない。
○：塗膜の一部に傷があるが、剥離は見られない。
△：塗膜の一部に傷がつき、塗膜が剥離する。
×：塗膜の全面に傷がつき、塗膜が剥離する。
【００６３】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、耐擦性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では○評価に向上している。同様に、実験例２において○評価から◎評価に向上、実験例３において△評価から◎評価に著しく向上、実験例４において○評価から◎評価に向上、比較例１において△評価から△評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が耐擦性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、密着性と同様、実用上許容できないという結果である。
【００６４】
次に、アルコール耐性についての比較評価の結果を説明する。アルコール耐性は、半導体チップ１２のマーキングを、イソプロピルアルコール溶液に１分間浸漬させた後、該溶液から取り出し、既述した耐擦性評価と同様の条件で、マーキングの塗膜の剥がれた程度を確認する。
【００６５】
このようにして行なったアルコール耐性の評価基準は以下のとおりである。◎及び○が実用上許容できる評価基準である。
◎：塗膜にキズ、剥離がない。
○：塗膜の一部に傷があるが、剥離は見られない。
△：塗膜の一部に傷がつき、塗膜が剥離する。
×：塗膜の全面に傷がつき、塗膜が剥離する。
【００６６】
表１に示す評価結果から分かるように、実験例１において、アルコール耐性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では△評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では○評価に向上している。そして、実験例２において○評価から○評価、実験例３において○評価から◎評価に向上、実験例４において△評価から○評価に向上、比較例１において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が認められる。しかしながら、比較例１では、密着性および耐擦性と同様、実用上許容できないという結果である。
【００６７】
比較例１の結果は、密着性、耐擦性およびアルコール耐性ともに実用上許容できないという結果であって、これは、インクのＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）含有が３質量％であることに起因していると判断できる。即ち、インクのＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）の含有は、５質量％以上が好ましい。といえる。なお、マーキング装置１で用いているインク４５は、実験例３で評価したインクである。この結果により、半導体チップ１２のマーキングに用いられるインク４５は、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法で処理されると、密着性、耐擦性およびアルコール耐性とも◎評価であり、優れた特性を有するものである。
【００６８】
次に、インク４５を用いたマーキングにおいて、表１に示す組成と同様の５種のインクに対し、紫外光照射条件が異なる硬化方法を施した場合の評価結果について説明する。異なる硬化方法とは、図４に示す照射ステップ（ステップＳ３〜Ｓ６およびＳ８〜Ｓ１１）において、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１を照射していることである。これにより、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合との相違を明らかにする。表２は、５種のインクへそれぞれ積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１を照射した場合（ＵＶのみ）と、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2未満の紫外光４１の照射および１８０℃での加熱をした場合（ＵＶ＋加熱）と、の比較評価をした結果である。比較評価は、インクの密着性、耐擦性およびアルコール耐性について示されている。なお、表２における実験例５，６，７，８および比較例２の各インクは、表１における実験例１，２，３，４および比較例１の各インクとそれぞれ同じものである。
【００６９】
【表２】
【００７０】
まず、密着性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、実験例５において、密着性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では△評価に向上している。同様に、実験例６において×評価から△評価に向上、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から△評価、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７１】
次に、耐擦性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、実験例５において、耐擦性は、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であるが、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法では△評価に向上している。そして、実験例６において△評価から△評価、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から○評価に向上、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７および実験例８におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７２】
次に、アルコール耐性についての比較評価の結果を説明する。評価方法および評価基準は、表１を参照して述べた場合と同一であるため、説明を省略し、結果のみを説明する。表２に示す評価結果から分かるように、アルコール耐性は、実験例５において、ＵＶのみによるインク硬化方法では×評価であり、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法でも×評価である。そして、実験例６において×評価から△評価に向上、実験例７において△評価から○評価に向上、実験例８において△評価から△評価、比較例２において×評価から×評価となっている。つまり、各実験例および比較例において、ＵＶのみによるインク硬化方法よりも、ＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の方が密着性の向上が若干認められる。しかしながら、実験例７におけるＵＶ＋加熱によるインク硬化方法の場合以外、いずれも実用上許容できないという結果である。
【００７３】
つまり、各インクにおいて、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を５質量％以上含有する効果と、ＵＶに加え加熱をする硬化方法による効果とは、共に認められるが、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以下の紫外光４１を照射しただけでは、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１を照射した場合に比べ、十分な効果が得られない、という知見が得られた。そのなかで、実験例７に示すインクが、半導体チップ１２のマーキングに供されているインク４５であって、表２に示す条件化で、唯一、密着性、耐擦性およびアルコール耐性とも○評価、という結果である。
【００７４】
このように、表１および表２において、実験例１、実験例２、実験例３、実験例４および実験例７のＵＶ＋加熱によるインク硬化方法で処理されたマーキングが、実用上十分な品質（○評価）を有し、特に実験例３の場合では、すべての評価で◎評価である。これは、インク４５がＮ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を含有し、紫外光４１の照射、および加熱によって硬化する処理が効果的であることを示している。繰り返すが、インク４５は、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣ）を５質量％以上である１５質量％含有しており、照射装置１５による積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外光４１の照射と、ホットプレートによる１５０℃以上２００℃以下である１８０℃での加熱と、で硬化するように設定されている。そのため、インク４５の硬化において、エポキシ樹脂等のパッケージを含め半導体チップ１２への熱影響等を回避することができ、半導体チップ１２の性能を損なうことなく維持することができる。さらに、インク４５は、密着性、耐擦性およびアルコール耐性のいずれの観点においても優れた特性を有しており、半導体チップ１２へのマーキングに最適なものである。
【００７５】
また、電子部品の製造方法、マーキング方法、およびマーキング装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００７６】
（変形例１）加熱ステップ（ステップＳ１５）は、マーキング装置１の加熱位置において、マーキングが描画された半導体チップ１２をホットプレート上に並べて加熱をする形態であるが、この形態に限定されるものではない。例えば、図２に示すように、水銀ランプやメタルハライドランプ等の加熱ランプ（加熱部）８０を用いて、加熱温度を１５０℃以上２００℃以下、好ましくは１８０℃、に設定して行なっても良い。また、加熱ステップは、表面処理ステップのように、マーキング装置１以外の装置で行なうことも可能である。
【００７７】
（変形例２）表面処理ステップは、半導体チップ１２をマーキング装置１以外の装置で行なう設定であるが、マーキング装置１が、当該表面処理を行なうための雰囲気下での加熱をするための活性化部を備え、制御部６の制御によって行なわれる構成であっても良い。
【００７８】
（変形例３）被加工体としてのワーク１０は、載置台１１と、載置台１１に載置されている電子部品である半導体チップ１２と、を有しているが、載置台１１を省き電子部品のみを被加工体としてワークテーブル２５にセットしても良い。
【００７９】
（変形例４）インク４５でマーキングが施される電子部品としては、半導体チップ１２だけではなく、例えば、ＵＳＢメモリー、メモリーカード、ＳＤメモリーカード、メモリースティック、スマートメディア、ｘＤピクチャーカード等のフラッシュメモリーカードや、パッケージされた振動子等々に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…マーキング装置、２…ワーク搬送装置、３…キャリッジ、４…キャリッジ搬送装置、５…メンテナンス装置、６…制御部、１０…被加工体としてのワーク、１１…載置台、１２…電子部品としての半導体チップ、１２ａ…ロゴマーク、１２ｂ…製品コード、１２ｃ…製造番号、１３…吐出部としてのヘッドユニット、１５…照射部としての照射装置、２５…ワークテーブル、３３…吐出ヘッド、３７…ノズル、４１…紫外光、４３…光源、４５…液状体としてのインク、８０…加熱部としての加熱ランプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、電子部品へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記加熱ステップでは、前記液状体を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品の製造方法において、
前記液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法において、
前記塗布ステップの前に、前記電子部品の表面を活性化する表面処理ステップをさらに有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有すること、を特徴とするマーキング方法。
【請求項６】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ吐出する吐出部と、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射部と、を備えていること、を特徴とするマーキング装置。
【請求項７】
請求項５に記載のマーキング装置において、
前記照射がなされた前記液状体を加熱する加熱部を、さらに備えていること、を特徴とするマーキング装置。
【請求項１】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、電子部品へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記加熱ステップでは、前記液状体を１５０℃以上２００℃以下の温度で加熱すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品の製造方法において、
前記液状体は、Ｎ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法において、
前記塗布ステップの前に、前記電子部品の表面を活性化する表面処理ステップをさらに有すること、を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ塗布してマーキングを行なう塗布ステップと、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップの後、前記液状体を加熱する加熱ステップと、を有すること、を特徴とするマーキング方法。
【請求項６】
光硬化性を有しＮ−ビニルカプロラクタムを５質量％以上含有する液状体を、被加工体へ吐出する吐出部と、
塗布された前記液状体へ、積算光量２００ｍＪ／ｃｍ2以上の光を照射する照射部と、を備えていること、を特徴とするマーキング装置。
【請求項７】
請求項５に記載のマーキング装置において、
前記照射がなされた前記液状体を加熱する加熱部を、さらに備えていること、を特徴とするマーキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９２３５６（Ｐ２０１２−１９２３５６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９０５７（Ｐ２０１１−５９０５７）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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