JP7149170B2 - 流動性材料の塗布方法および塗布装置、ならびにノズルヘッド - Google Patents

Description

本発明は、保持部に保持された基材に流動性材料を塗布するのに有用な塗布方法および塗布装置、ならびにノズルヘッドに関する。

近年、半導体製品の薄型化、小型化が求められており、パネルレベルパッケージ（ＰＬＰ）およびウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ）といわれるパッケージ技術が注目されている。これらのパッケージ技術では、パネルやウエハ上に配置した複数の半導体素子が、樹脂封止材で一括に封止される。

樹脂封止材としては、封止方法に応じて、タブレット状、粒状、シート状、液状などの封止材が選択される。中でも、薄型化や小型化が容易で、様々な実装形態に適用し易い観点から、液状の樹脂封止材が広く利用されている。液状の樹脂封止材は、一般に、ディスペンサなどを用いて基板に適用される（特許文献１など）。

特開２０１８－１１８１８９号公報

ディスペンサのノズルとしては、通常、ニードル状のものや、ごく小さな吐出孔を有するノズルなどが利用されている。これらのノズルを用いると、液状封止材などの流動性材料は、基板などのシート状基材の中央付近にドット状に吐出されるか、ノズルに対して基材を動かすことで、ライン状に吐出される。しかし、流動性材料が基材上に広がる際に、流動性材料に含まれる成分の分布に偏りが生じ、フローマークが発生する。特に、形成される流動性材料の層の厚みを小さくしようとすると、フローマークが発生し易い。

本発明の一側面は、保持部に保持された基材に流動性材料を塗布する方法であって、
前記流動性材料を前記基材に向かってノズル部から吐出することにより前記基材に前記流動性材料を塗布する塗布工程を有し、
前記塗布工程は、前記流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、前記保持部および前記ノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、前記基材に対する前記ノズル部の相対的位置をｘ軸およびｙ軸方向に変化させる工程を備え、
前記ノズル部は、前記基材に対向する吐出面を有し、
前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されている、流動性材料の塗布方法に関する。

本発明の他の側面は、基材に流動性材料を塗布するための塗布装置であって、
前記基材を保持する保持部と、
前記流動性材料を前記基材に向かって吐出するノズル部と、
前記流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、前記保持部および前記ノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、前記基材に対する前記ノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる制御部と、を備え、
前記ノズル部は、前記基材に対向する吐出面を有し、
前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されている、流動性材料の塗布装置に関する。

本発明のさらに他の側面は、基板に向かって流動性材料を吐出するためのノズルヘッドであって、
前記基板に対向する吐出面を有し、
前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されており、
前記閉領域が、前記吐出面の半分以上を占める、ノズルヘッドに関する。

流動性材料を基材上に塗布する際に、フローマークの発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るノズルヘッド（ノズル部）の吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルヘッドの吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の第３実施形態に係るノズルヘッドの吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の第４実施形態に係るノズルヘッドの吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の第５実施形態に係るノズルヘッドの吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の第６実施形態に係るノズルヘッドの吐出面を基材側から見た平面図である。 本発明の一実施形態に係る塗布装置を説明するための模式図である。 基材に流動性材料が供給される様子を説明するための模式図である。 流動性材料が供給された基材の上面図である。

本発明の一側面に係る流動性材料の塗布方法は、保持部に保持された基材に流動性材料を塗布する方法であり、流動性材料を基材に向かってノズル部から吐出することにより基材に流動性材料を塗布する塗布工程を有する。塗布工程は、流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、保持部およびノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、基材に対するノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる工程を備える。

本発明の他の側面に係る塗布装置は、基材に流動性材料を塗布するための塗布装置であって、基材を保持する保持部と、流動性材料を基材に向かって吐出するノズル部と、流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、保持部およびノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、基材に対するノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる制御部と、を備える。

このような塗布方法および塗布装置において、ノズル部は、基材に対向する吐出面を有し、吐出面は、流動性材料を吐出する開口領域と、開口領域以外の閉領域と、を備える。開口領域は、吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されている。
ｘ軸方向と、ｙ軸方向と、ｚ軸方向とは、相互に直交する方向である。

例えば、半導体素子や電子部品などを封止する際には、流動性材料として液状の樹脂封止材が用いられている。従来、このような液状封止材などの流動性材料を、ウエハやパネルなどのシート状の基材に塗布する際には、ディスペンサが多用されている。従来のディスペンサでは、流動性材料は、ノズルから基材の一部の領域（例えば、中央付近）にドット状に吐出される。また、ノズルと基材との相対位置を変動させながら、流動性材料をノズルから吐出することで、流動性材料が、基材にライン状（直線または曲線状）に供給される場合もある。その後、封止材は、例えば、平坦面を有する金型を用いて圧縮成形される。しかし、ドット状やライン状に供給される場合、流動性材料が基材の表面全体に広がる間に、塗膜中の固形成分の分布にばらつきが生じることがある。また、ドットやラインが広がるときに、周縁部に、流動性材料に含まれるフィラーなどの固形成分が偏在することもある。このような固形成分の偏在がフローマークとして観察される。フローマークは、特に、流動性材料を薄く塗布する際に顕著になりやすい。

本発明の上記側面によれば、ノズル部が有する吐出面に吐出口（開口領域）が二次元的に描かれる経路（もしくは軌跡）に沿って形成されている。加えて、流動性材料の吐出方向（ｚ軸方向）に対して、基材に対するノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させながら、ノズル部から流動性材料を吐出させる。基材に対するノズル部の相対的位置は、基材を保持する保持部およびノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより変化させる。そのため、吐出される流動性材料は、二次元的な形状が重なり合うように基材上に供給されることになる。よって、同じ時間的間隔でも、従来に比べて、基材の表面のより多くの領域に流動性材料を供給することができる。また、保持部および／またはノズル部の移動により、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させながら流動性材料を吐出することで、基材の形状および／またはサイズに応じて、基材表面のより広い領域に少量の流動性材料を供給することもできる。その結果、従来に比べて、流動性材料を基材上に、より容易にかつより均一に薄く広げることができる。固形成分の偏在を低減または抑制することができるため、フローマークの発生を抑制できる。

なお、本発明のさらに他の側面には、上記のノズル部（換言すればノズルヘッド）も包含される。

上記側面では、ノズル部の吐出面における開口領域が特徴の１つである。また、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させながら、流動性材料をノズル部から吐出させることも特徴の１つである。以下に、これらの特徴についてより具体的に説明する。

（ノズル部（またはノズルヘッド））
流動性材料は、ノズル部から基材に向かって吐出されることにより保持部に保持された基材に塗布される。ノズル部は、基材（より具体的には、保持部に保持された状態の基材）に対向する吐出面を備えている。吐出面は、流動性材料を吐出する開口領域と、開口領域以外の閉領域と、を備える。

吐出面は、基材の流動性材料が塗布される領域と対向させることができればよく、必ずしも平面である必要はなく、曲面であってもよい。また、吐出面は、凹凸を有していてもよい。なお、吐出面とは、ノズル部を基材側から見たときに、開口領域が配されている領域で、かつ基材に対向している面を言うものとする。吐出面において、閉領域は、面一であることが好ましい。この閉領域が存在する面を吐出面としてもよい。

吐出面において、開口領域は、二次元的に描かれる経路に沿って形成されることが重要である。これにより、開口領域から吐出された流動性材料は、二次元的な形状が重なり合うように基材上に供給されることになる。同じ時間的間隔でも、基材の表面のより多くの領域に流動性材料を供給することができるため、上述のようにフローマークの発生を抑制することができる。

なお、開口領域が二次元的に描かれる経路に沿って形成されるとは、開口領域が１つの一次元的な（直線形状などの）経路に沿って形成される場合や、開口領域が、ドット状の１つの吐出孔である場合（ゼロ次元的な開口領域）である場合を含まないことを意味する。なお、開口領域は、吐出面を基材側から見た平面図において、二次元的に描かれる経路に沿って形成されていればよい。開口領域は、１つの吐出スリットで形成されていてもよく、複数の吐出孔および／または吐出スリットの集合であってもよい。開口領域が二次元的に描かれる経路に沿って形成される場合には、吐出面を基材側から見た平面図（ｘｙ平面図）において、開口領域の形状が二次元的である場合、複数の吐出孔および／または吐出スリットを仮想的に繋いで描かれる形状（経路または軌跡）が二次元的である場合などが包含される。

閉領域は、吐出面の半分以上を占める（つまり、開口領域は、吐出面の半分より少ない）ことが好ましい。この場合、基材上に形成される流動性材料の塗膜の厚みが小さくなり易く、フローマークが発生し易い。しかし、このような場合であっても、本発明の上記側面によれば、開口領域が吐出面において二次元的な経路に沿って形成されるとともに、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させながら吐出を行うことで、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。

なお、閉領域が吐出面の半分以上を占めるとは、吐出面の面積を１００％としたときの、開口領域の面積の比率が５０％より小さいことを言う。吐出面の面積とは、吐出面全体を鉛直方向にｘｙ平面に対して投影したときの投影面積を言う。開口領域の面積とは、開口領域を鉛直方向にｘｙ平面に対して投影したときの投影面積を言う。開口領域が複数の吐出孔および／または吐出スリットの集合である場合には、全ての吐出孔および吐出スリットの合計面積を開口領域の面積とする。

吐出面の面積に占める開口領域の面積の比率（ｒ_ｏ）は、例えば、５０％より小さく、３０％以下としてもよく、１０％以下または５％以下としてもよい。通常は、開口領域の面積の比率が小さいほど、同じ時間的間隔で基材に供給される流動性材料の量は少なくなり、塗膜の厚みが小さくなるため、フローマークが発生し易い。しかし、このような場合であっても、本発明の上記側面によれば、開口領域が吐出面において二次元的な経路に沿って形成されるとともに、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させながら吐出を行うことで、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。面積比率ｒ_ｏは、０．０１％以上であることが好ましく、０．１％以上であることがより好ましい。これらの上限値と下限値とは任意に組み合わせることができる。面積比率ｒ_ｏ（％）は、例えば、０．０１（または０．１）≦ｒ_ｏ＜５０、０．０１（または０．１）≦ｒ_ｏ≦３０、０．０１（または０．１）≦ｒ_ｏ≦１０、もしくは０．０１（または０．１）≦ｒ_ｏ≦５であってもよい。

吐出面の面積は、特に限定されないが、例えば、５０ｍｍ^２以上３５０００ｍｍ^２以下であり、２００ｍｍ^２以上１００００ｍｍ^２以下であってよい。吐出面の面積は、吐出面の外縁で囲まれる領域の基材に対する投影面積とする。また吐出面の形状も、特には限定されないが、例えば、円状、楕円状、多角形状（四角形状など）などであってよい。また後述する図１、図５、および図６のように、開口領域の経路（または軌跡）が、吐出面の外縁の形状に沿った形状となるように、経路の形状を決定してもよい。例えば、吐出面が円状の場合には、経路を円環状としてもよい。吐出面が、多角形状（四角形状など）の場合には、経路を多角環状（四角環状など）としてもよい。なお、吐出面の形状とは、吐出面の外縁で囲まれる領域の基材に対する投影形状とする。

開口領域は、吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成すればよく、経路の形状は、特に制限されない。しかし、開口領域が、閉領域の一部を囲むように配置されているのが好ましい。この場合、開口領域から吐出された流動性材料が、基材上で重なり合うように供給され易い。同じ時間的間隔でも、基材の表面のより多くの領域に流動性材料を供給することができるため、フローマークの発生を抑制する上でより効果的である。

上記経路（または軌跡）の形状は、特に制限されず、例えば、リング状、湾曲形状、屈曲形状、またはこれらの形状から選択される２つ以上の組み合わせであってもよい。これらの形状から選択される少なくとも１つと、ドット状（例えば、円形状、楕円形状、多角形状など）および／または直線形状との組み合わせであってもよい。また、経路は、間隔を開けて配された複数の直線形状であってもよい。リング状の形状も特に制限されず、円環状、楕円環状、多角環状（四角環状など）などであってもよく、吐出面において、非対称構造の環状（異形環状）であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。これらのうち、開口領域は、少なくとも、リング状、湾曲形状、および／または屈曲形状の経路に沿って形成されていることが好ましい。吐出面において、リング状、湾曲形状、および屈曲形状は、それぞれ、一重であってもよく、多重（例えば、二重～四重など）であってもよい。

経路は、例えば、円環状である場合、直径が１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。また、例えば、四角環状である場合、一辺が１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。なお、経路は、スリットの幅方向の中心線および／またはドットの中心を繋いで形成されるものとする。この経路の形状が円環状の場合の直径が上記の範囲であり、四角環状である場合の一辺の長さが上記の範囲である。

吐出孔の平均孔径は、例えば、０．０１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。
吐出孔の平均孔径は、吐出面を垂直な方向から見たときに、任意に選択した複数（例えば、１０個）の吐出孔について、各吐出孔の面積と同じ面積の円の直径を求め、平均化することにより求められる。

吐出スリットの平均スリット幅は、例えば、０．０１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以０．５上ｍｍ以下であってもよい。平均スリット幅は、吐出面を垂直な方向から見たときに、任意に選択した複数箇所（例えば、１０箇所）における各スリット幅を計測し、平均化することにより求められる。

吐出面を基材側から見たときの吐出スリットの形状は、特に制限されず、直線形状、リング状、湾曲形状、屈曲形状などのいずれであってもよい。これらの形状から選択される２つ以上の形状の吐出スリットが吐出面に配置されていてもよい。吐出面を基材側から見たときの吐出孔の形状は、ドット状が好ましい。ドット状としては、円形状、楕円形状、多角形状などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。吐出面において、吐出スリットおよび吐出孔の双方を設けてもよい。

図１～図６には、ノズル部（ノズルヘッド）の吐出面を基材側から見た平面図を示す。図１～図６では、リング状の経路に沿って開口領域が形成されている場合を例示するが、これらの場合に限定されるものではない。図１～図６のそれぞれにおいて平面図全体が吐出面を示している。

図１の例（第１実施形態）では、吐出面は、１つの吐出スリット１０１ａと、吐出スリット１０１ａ以外の閉領域１０２とを備える。吐出スリット１０１ａは、円環状であり、１つで開口領域を形成している。図２の例（第２実施形態）では、吐出面は、１つの角環状の吐出スリット１０１ｂと、閉領域１０２とを備える。吐出スリット１０１ｂは、四角形の環状であり、１つで開口領域を形成している。

図３～図５の例は、開口領域が複数の吐出スリットの集合である場合を示している。
図３の例（第３実施形態）では、吐出面は、４つの直線形状の吐出スリット１０１ｃと、吐出スリット１０１ｃ以外の閉領域１０２とを備える。４つの吐出スリット１０１ｃが開口領域を形成している。吐出面において、４つの吐出スリット１０１ｃは、四角形の環状の経路Ｒに沿って配置されている。より具体的には、４つの吐出スリット１０１ｃがそれぞれ、四角形の環状の経路Ｒのそれぞれの辺の一部を構成するように吐出面に配されている。

図４の例（第４実施形態）では、吐出面は、２つの屈曲形状（具体的には、Ｌ字状）の吐出スリット１０１ｄと、吐出スリット１０１ｄ以外の閉領域１０２とを備える。２つの吐出スリット１０１ｄが開口領域を形成している。吐出面において、２つのスリット１０１ｄは、四角形の環状の経路Ｒに沿って配置されている。より具体的には、各吐出スリット１０１ｄは、四角形の環状の経路Ｒの隣接する２辺の一部を構成するように吐出面に配されている。

図５の例（第５実施形態）では、吐出面は、４つの湾曲形状（具体的には、弧状）の吐出スリット１０１ｅと、吐出スリット１０１ｅ以外の閉領域１０２とを備える。４つの吐出スリット１０１ｅが開口領域を形成している。吐出面において、４つのスリット１０１ｅは、円環状の経路Ｒに沿って配置されている。

図６（第６実施形態）には、開口領域が複数の吐出孔の集合である例を示す。図６では、吐出面は、複数の吐出孔１０１ｆと、吐出孔１０１ｆ以外の閉領域１０２とを備える。各吐出孔１０１ｆは、円形のドット状である。複数の吐出孔１０１ｆは、円環状の経路Ｒに沿って配置されており、開口領域を形成している。

これらの実施形態において、閉領域１０２は、開口領域の外側および内側の双方に存在する。つまり、開口領域は、閉領域の一部を囲むように形成されている。複数の吐出スリットや複数の吐出孔で開口領域が形成される場合には、隣接する吐出スリット間または隣接する吐出孔間にも閉領域１０２が存在する。

これらの実施形態では、経路Ｒの形状がリング状の場合の例を示したが、上述のようにリング状の場合に限定されない。例えば、図５において、吐出面に、１つの湾曲形状の吐出スリット１０１ｅを配置したり、２つまたは３つの吐出スリット１０１ｅを配置したりして、湾曲形状の経路に沿った開口領域を形成してもよい。図６における円環状の経路Ｒの一部（例えば、円環状の半分または１／４の領域など）に複数の吐出孔１０１ｆを並べて配置することで、湾曲形状の経路に沿った開口領域を形成してもよい。図３に示すような直線形状の吐出スリット１０１ｃを、２つまたは３つ吐出面に配置することで、屈曲形状の開口領域を形成してもよく、２つの直線形状の吐出スリット１０１ｃが平行に配置された状態としてもよい。図４に示すような屈曲形状の吐出スリット１０１ｄを１つだけ吐出面に配置してもよい。

上記実施形態では、吐出スリットまたは吐出孔を有する場合を示したが、このような場合に限らず、双方を組み合わせてもよい。例えば、図１～図５の吐出スリットの内側および／または外側に、ドット状の吐出孔を配置してもよい。また、吐出スリットと吐出孔とで、リング状、湾曲形状、または屈曲形状などの経路が形成されるように開口領域を形成してもよい。

ノズル部の材質としては、特に制限されず、公知のものを採用できる。ノズル部は、例えば、金属材料などの無機材料、樹脂材料、これらの組み合わせなどで形成される。ノズル部の上記以外の構造については、特に制限されず、公知のものを採用できる。また吐出面を構成する部材はノズル部に一体的に形成されてもよいが、分離して形成される場合は、ねじなどの固定手段により固定される。

（基材に対するノズル部の相対的位置を変化させる工程（または制御部））
本発明の上記側面に係る塗布方法では、流動性材料をノズル部から吐出することにより基材に塗布する塗布工程において、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させる。つまり、塗布工程が、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させる工程（位置変化工程）を備える。また、本発明の上記側面に係る塗布装置は、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させる制御部を備える。

基材に対するノズル部の相対的位置は、流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、保持部およびノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、ｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる。上記のような開口領域を有するノズル部を用いて流動性材料を基材に塗布する際に、基材に対するノズル部の相対的位置をこのように変化させることで、流動性材料が、開口領域の形状を反転させた二次元的な形状が重なり合うように基材の表面に供給される。これにより、流動性材料を基材の表面に、より容易にかつより均一に広げることができる。その結果、流動性材料に含まれる固形成分の偏在が低減または抑制されるため、フローマークの発生が抑制される。

ノズル部の吐出面（特に、開口領域）は、通常、保持部に保持された基材の鉛直上方に位置する。保持部は、通常、基材を水平に保持するように配置されるため、基材を保持する水平面を備えている。そのため、吐出方向とは、この保持部の水平面に対する鉛直方向であり、この方向をｚ軸方向とする。基材に対するノズル部の相対的位置が、保持部の水平面に平行な面内においてｘ軸方向およびｙ軸方向に変化する（つまり、二次元的に変化する）ように、保持部および／またはノズル部を移動させる。

保持部の移動およびノズル部の移動は、流動性材料が吐出される間に、基材に対するノズル部の相対的位置がｘ軸方向およびｙ軸方向に変化するように行えばよい。例えば、保持部を移動させる場合、保持部を、ｘ軸方向および／またはｙ軸方向に移動させればよい。また、ノズル部を移動させる場合、ノズル部を、ｘ軸方向および／またはｙ軸方向に移動させればよい。保持部およびノズル部の移動のパターンは特に制限されない。例えば、保持部およびノズル部の一方を、ｘ軸方向およびｙ軸方向に移動させてもよい。また、保持部およびノズル部の双方を、それぞれ、ｘ軸方向およびｙ軸方向に移動させてもよい。保持部およびノズル部の一方の部材を、ｘ軸方向およびｙ軸方向の一方の方向に所定長さ分だけ移動させるとともに、他方の部材を他方の方向に所定分だけ移動させてもよい。また、これらの移動を適当な間隔で繰り返してもよい。保持部およびノズル部の双方を移動させる場合には、各部材を同時に移動させてもよく、一方の部材を移動させた後で、他方の部材を移動させてもよい。また、一方の部材の移動と他方の部材の移動とを交互に繰り返してもよい。また、必要に応じて、これらの移動のパターンから複数パターンを選択して組み合わせてもよい。

基材に対するノズル部の相対的位置は、ｘ軸およびｙ軸の双方の方向への移動を含むように変化させる限り特に制限されない。基材に対するノズル部の相対的位置は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に同時に変化させてもよく、ｘ軸およびｙ軸方向の一方の方向に変化させた後で、他方の方向へ変化させてもよい。一方の方向への変化と他方の方向への変化とを交互に繰り返してもよい。相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に同時に変化させる場合と、ｘ軸方向に変化させる場合および／またはｙ軸方向に変化させる場合とを適宜組み合わせてもよい。より均一な塗布が可能である観点からは、相対的位置を、渦巻き状および／またはサーペンタイン状（特に、渦巻き状）に変化させることが好ましい。

渦巻き状の形状は、円に類似する形状（例えば、後述の図８における矢印Ａのような形状）であってもよく、方形に類似する形状（例えば、雷文模様の渦巻き部分の形状（方形に広がる渦巻き形状））であってもよい。基材の形状に応じて、渦巻き状やサーペンタイン状の形状を決定してもよい。なお、ノズル部の移動および保持部の移動は、それぞれ、通常、ｘ軸方向および／またはｙ軸方向に沿って行われる。そのため、渦巻き形状は、必ずしも、スムーズな曲線である必要はない。また、変化の開始および終了の位置は、特に制限されない。例えば、相対的位置を、渦巻き状に変化させる場合、基材の内側（例えば、中央付近）から外側に向かって相対的位置を変化させてもよく、外側から内側に向かって変化させてもよい。また、必要に応じて、基材の表面を複数の領域に分割して、各領域について、基材に対するノズル部の位置を相対的に（例えば、渦巻き状および／またはサーペンタイン状に）変化させてもよい。

図７は、本実施形態に係る塗布装置を説明するための模式図である。
塗布装置１は、基材２１を保持する保持部２０と、流動性材料４０を基材２１に向かって吐出するノズル部１０と、基材２１に対するノズル部１０の相対的位置を変化させる制御部３０とを備える。基材２１は、保持部２０の水平面２０ａに保持されている。ノズル部１０の吐出面１０３には、上述のような開口領域および閉領域が形成されている。そして、吐出面１０３の開口領域から流動性材料４０が基材２１の保持部２０とは反対側の表面（上面）に向かってｚ軸方向に吐出されることで、基材２１の表面に流動性材料４０が塗布される。制御部３０は、保持部２０および／またはノズル部１０の位置を、ｘ軸および／またはｙ軸方向に移動させることにより、基材２１に対するノズル部１０の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる。塗布装置１は、制御部３０へのデータの入力および／または制御部３０（または装置１の他の構成ユニット）からのデータの出力を行うための入出力部５０を備えていてもよい。

図８は、基材２１に流動性材料が供給される様子を説明するための模式図である。図９は、流動性材料が供給された基材２１の上面図である。

図８は、半導体基板（ウエハなど）などの円盤状の基材２１を鉛直上方から見た状態を模式的に示している。図８には、図１に示されるような円環状の開口領域が形成された吐出面を有するノズル部を用いて流動性材料を基材２１の表面に供給される様子を示す。保持部および／またはノズル部の移動を保持部の水平面に平行な面内においてｘ軸方向および／またはｙ軸方向に制御することで、基材２１に対するノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる（より具体的には、矢印Ａのように渦巻き状に変化させる）ことができる。円環状の開口領域から吐出された流動性材料は、基材２１の表面に到達した瞬間には、開口領域と対応する円環状の形状（または類似の形状）の塗膜４１になる。図８には、ある時点で基材２１の表面に形成される円環状の塗膜４１が、時間の経過に伴って、矢印Ａの方向に渦巻き状に重なっていく状態を模式的に示している。流動性材料の基材２１への供給を連続的に行うと、実際には、基材２１に対するノズル部の相対的位置の変化に従って塗膜４１も連続的に形成される。この場合には、図８に示すよりも円環状の塗膜４１が密に形成された状態となる。

従来の技術では、流動性材料は、基材の中央付近にドット状で供給したり、ライン状（例えば、図８の矢印Ａに沿ってドット状の吐出孔から渦巻き状）に供給したりする。これらの場合に比べると、上記側面に係る塗布方法や塗布装置では、二次元的な形状の塗膜が重なるように基材の表面に流動性材料が塗布される。よって、図９に示すように、基材２１の表面全体に、より均一な流動性材料４０の塗膜４１を容易に形成することができる。より均一な塗布が可能となることで、フローマークの発生が抑制される。

位置変化工程は、塗布工程で流動性材料をノズル部から基材に向かって吐出する間、少なくとも一部で行えばよい。しかし、より均一な塗膜を形成する観点からは、吐出する間全体にわたって位置変化工程を行うことが好ましい。位置変化工程は、間欠的に行ってもよいが、上記と同様の観点からは、連続的に行うことが好ましい。

以下に、上記の特徴以外の上記側面に係る塗布方法および塗布装置の要素について説明する。
（塗布工程）
塗布工程では、上述のように、ノズル部から流動性材料を基材に向かって塗布する。塗布する際の温度や雰囲気などは流動性材料の用途や組成に合わせて決定すればよい。

塗布工程で基材の表面に形成される流動性材料の塗膜の厚みは、塗膜を固化（例えば硬化）させた被膜（または成形後（例えば圧縮成形後）の被膜）の厚みが、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下となるように調節することが好ましい。被膜の厚みが１００μｍ以下（例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下）と小さくなるような塗膜の厚みで流動性材料が塗布される場合もある。このような場合でも、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。

（流動性材料）
流動性材料としては、ディスペンサを用いて塗布されるような材料であれば特に制限なく使用される。塗膜形成に用いられる流動性材料は、例えば、固形分を含む。固形分は、液体（溶剤など）に溶解していてもよく、液体（分散媒など）に分散していてもよく、加熱などにより溶融或いは軟化していてもよい。特に、フィラーなどの液体に溶解しない固形成分が流動性材料に含まれる場合、従来のディスペンサを用いる塗布方法ではフローマークが発生し易い。本発明の上記側面に係る塗布方法によれば、このような成分を含む流動性材料を用いる場合でも、塗膜におけるフローマークの発生を効果的に抑制できる。固形成分は、無機材料および有機材料のいずれであってもよい。流動性材料中に分散した固形成分は、粒子状、板状および繊維状などのいずれであってもよい。半導体製品のパッケージ技術において、素子の封止に使用される液状の樹脂封止材には、フィラーなどの固形成分が比較的多く含まれていることに加え、製品の品質を担保する観点から、より均一な塗膜形成が求められる。そのため、本発明の上記側面に係る塗布方法によれば、流動性材料としてこのような液状封止材を用いる場合でも、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。

液状封止材などの流動性材料は、例えば、硬化性樹脂と、フィラーと、硬化剤および／または硬化促進剤などとを含む硬化性樹脂組成物である。硬化性樹脂組成物は、熱硬化性および光硬化性のいずれであってもよい。硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。フィラーとしては、例えば、シリカ粒子などのセラミック粒子などが挙げられる。しかし、硬化性樹脂およびフィラーは、これらに限定されるものではない。硬化剤や硬化促進剤は、例えば、硬化性樹脂の種類や流動性材料の用途などに応じて選択される。硬化性樹脂組成物は、一液硬化型であってもよく、二液硬化型であってもよい。

流動性材料中の固形成分（特に、フィラー）の含有量は、特に制限されない。固形成分の含有量が多く、例えば、５０質量％以上（または６０質量％以上）、特に、７０質量％以上（または８０質量％以上）になると、従来の塗布方法では、フローマークが特に顕著になり易い。上記側面に係る塗布方法では、フィラーなどの固形成分の含有量がこのように多くても、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。流動性材料中の固形成分の含有量の上限は、特に制限されないが、例えば、９５質量％以下である。

流動性材料には、流動性材料の用途に応じて、さらに添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、カーボンブラック、消泡剤、レベリング剤、顔料、応力緩和剤、プレゲル化剤、イオンキャッチャーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

流動性材料の２５℃における粘度は、例えば、１０Ｐａ・ｓ以上８００Ｐａ・ｓ以下であり、１０Ｐａ・ｓ以上１５０Ｐａ・ｓ以下が好ましい。このような粘度の流動性材料を用いると、吐出面に占める開口領域の比率が小さい場合でも、スムーズに吐出することができ、厚みが小さなより均一な塗膜を形成することができる。
上記の粘度は、例えば、コーンプレート型のＥ型粘度計を用いて、１０ｒｐｍの回転速度で測定したものとすることができる。

（基材）
基材としては、流動性材料の用途に応じて、様々なものが利用できる。本発明の上記側面によれば、より均一な塗膜形成が可能であるため、基材としては、流動性材料が塗布される表面が平面であるような基材、例えば、シート状、ディスク状などの基材が好ましく、基板を用いてもよい。基板には、電子部品を具備する基板、電子部品の集合体もしくは電子部品そのものも含まれる。

基板には、離型フィルム、ウエハ、パネル、電子部品を具備するガラス基板、樹脂基板、プリント配線基板等も包含される。離型フィルムとしては、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリアミドなどの高分子フィルムなど挙げられるが、これらに限定されるものではない。高分子フィルムには、必要に応じて、表面に離型処理などが施されていてもよい。ウエハとしては、シリコンウエハ、サファイアウエハ、化合物半導体ウエハなどが挙げられる。樹脂基板としては、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂基板などが挙げる。特に、ＰＬＰ、ＷＬＰといったパッケージ用途では、液状封止材をウエハやパネルの表面により薄くより均一に塗布することが求められる。本発明の上記側面に係る塗布方法によれば、このようなパッケージ用途に用いても、フローマークの発生を効果的に抑制することができる。

（保持部）
保持部は、ノズル部から吐出される流動性材料を基材の表面に付着させることができる状態で、基材を保持することができればよく、構造および／材質は特に制限されない。例えば、ディスペンサに利用される公知の保持部を利用してもよい。保持部は、上述のように、シート状やディスク状の基材を安定して保持できるように、基材を保持する側の表面が水平面となっていることが好ましい。

（塗布装置）
塗布装置は、保持部と、ノズル部と、制御部とを少なくとも備えていればよいが、他の構成要素を含むこともできる。塗布装置は、例えば、ディスペンサ装置が含むような公知の構成要素を含んでもよい。

塗布装置は、保持部および／またはノズル部を移動させるための駆動部、基材に対するノズル部の相対的位置を検知する検知部などを備えていてもよい。制御部は、基材に対するノズル部の相対的位置を変化させる（または制御する）機能を少なくとも有していればよい。制御部は、例えば、検知部からの情報を受け取り、この情報に基づいて、駆動部を駆動させることで、上記の相対的位置を変化させる。

塗布装置は、必要に応じて、ノズル部に供給される流動性材料の量（または供給速度）を検知するセンサ、開口領域から吐出される流動性材料の量（または吐出速度）を検知するセンサ、流動性材料をノズル部に供給するためのタンク、タンク内の流動性材料の残量を検知するためのセンサなどを備えていてもよい。二液硬化型の流動性材料を用いる場合には、塗布装置は、必要に応じて、各液を収容するタンクを備えていてもよく、各液を混合する混合室を備えていてもよい。制御部では、必要に応じて、各センサなどのからの情報に基づいて、バルブ等を制御して供給速度や吐出速度を制御したり、供給や吐出の開始および停止を制御したり、流動性材料の残量を入出力部（ＨＭＩ）に表示させたりしてもよい。また塗布装置は、ノズル部、タンク、および／または供給経路などを加熱（加温）するような加熱手段（加温手段）を備えていてもよい。

（その他）
上記側面に係る塗布工程により、基材の表面に形成された流動性材料の塗膜は、流動性材料の用途や組成に応じて、必要に応じて、乾燥処理、加熱処理、および／または硬化処理などに供してもよい。流動性材料としての液状封止材を、基材としての基板の表面に塗布する場合、塗布工程により基板の表面に形成された塗膜を硬化させることにより、基板と基板の表面を封止する液状封止材の硬化物とを含む封止体を得ることができる。

本発明の上記側面に係る塗布方法および塗布装置は、様々な基材に流動性材料を塗布してより均一な塗膜を形成するのに有用である。特に、基板（特に、ＰＬＰやＷＬＰなどのパッケージ）を封止するための液状の樹脂封止材を基板に塗布する際に有用である。

１：塗布装置、１０：ノズル部（ノズルヘッド）、２０：保持部、２０ａ:水平面、２１：基材（基板）、３０：制御部、４０：流動性材料（液状の樹脂封止材）、４１：塗膜、５０：入出力部、１０１ａ～１０１ｅ：吐出スリット、１０１ｆ：吐出孔、１０２：閉領域、１０３：吐出面、Ｒ：経路（軌跡）

Claims (9)

1. 保持部に保持された基材に流動性材料を塗布する方法であって、
   前記流動性材料を前記基材に向かってノズル部から吐出することにより前記基材に前記流動性材料を塗布する塗布工程を有し、
   前記塗布工程は、前記流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、前記保持部および前記ノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、前記基材に対する前記ノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる工程を備え、
   前記ノズル部は、前記基材に対向する吐出面を有し、
   前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
   前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されており、
   前記開口領域は、前記閉領域の一部を囲むように配置されている、流動性材料の塗布方法。
2. 前記開口領域は、複数の吐出孔および／または吐出スリットの集合である、請求項１に記載の流動性材料の塗布方法。
3. 前記閉領域が前記吐出面の半分以上を占める、請求項１～２のいずれか１項に記載の流動性材料の塗布方法。
4. 前記吐出面の面積に占める前記開口領域の面積の比率は、５％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の流動性材料の塗布方法。
5. 前記開口領域は、リング状、湾曲形状、または屈曲形状の前記経路に沿って形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の流動性材料の塗布方法。
6. 前記塗布工程において、前記基材に対する前記ノズル部の相対的位置を、渦巻き状に変化させる、請求項１～５のいずれか１項に記載の流動性材料の塗布方法。
7. 基材に流動性材料を塗布するための塗布装置であって、
   前記基材を保持する保持部と、
   前記流動性材料を前記基材に向かって吐出するノズル部と、
   前記流動性材料の吐出方向をｚ軸方向とするとき、前記保持部および前記ノズル部の少なくとも一方の位置を移動させることにより、前記基材に対する前記ノズル部の相対的位置をｘ軸方向およびｙ軸方向に変化させる制御部と、を備え、
   前記ノズル部は、前記基材に対向する吐出面を有し、
   前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
   前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されており、
   前記開口領域は、前記閉領域の一部を囲むように配置されている、流動性材料の塗布装置。
8. 流動性材料を吐出するためのノズルヘッドであって、
   吐出面を有し、
   前記吐出面は、前記流動性材料を吐出する開口領域と、前記開口領域以外の閉領域と、を備え、
   前記開口領域は、前記吐出面に二次元的に描かれる経路に沿って形成されており、
   前記開口領域は、前記閉領域の一部を囲むように配置されており、
   前記閉領域が、前記吐出面の半分以上を占める、ノズルヘッド。
9. 前記吐出面の前記閉領域は、面一である、請求項８に記載のノズルヘッド。

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