印刷方法及印刷装置的制作方法
专利名称：印刷方法及印刷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷方法及印刷装置。
背景技术：
广泛采用如下方法以将功能液作为液滴排出的喷墨方式进行涂敷，并对所涂敷的功能液进行固化以形成膜。而且，就功能液而言，可使用含染料和/或颜料而具有着色功能的液体、和/或含金属微粒而具有形成金属布线的功能的液体等多种液状体。在专利文献1中公开了一种以喷墨方式向基板涂敷功能液的液滴排出装置。液滴排出装置具有使基板移动的台(工作台)和使液滴排出头移动的滑架。在液滴排出头形成有排出液滴的喷嘴。该台和滑架在正交的方向上移动。而且，当液滴排出头位于与涂敷功能液的位置相对的位置时，排出液滴。而且，通过使功能液附着于预定的位置而在基板上印刷出预定的图形。专利文献1 日本特开2004-283635号公报但是，在上述那样的现有技术中，存在以下这样的问题。有时对基板排出液滴而印刷出的图形从基板剥离，谋求一种提高图形相对于基板的紧密附着性的技术。
发明内容
本发明是在考虑了以上的问题后作出的发明，其目的在于提供使印刷图形的紧密附着性提高的印刷方法及印刷装置。为了实现上述的目的，本发明采用以下的构成。本发明的印刷方法，其特征在于，具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤；和在所述前处理步骤之后，对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步
马聚ο因此，在本发明的印刷装置中，通过在前处理步骤中对基材照射紫外线等激活光线，能够对基材的表面进行改性，并且，能够去除基材的表面的有机物，由此，能够提高在印刷步骤中在基材上印刷出的预定图形相对于基材的紧密附着性。另外，在本发明的前处理步骤中，优选，采用以所述基材的耐热温度以下的温度进行加热的步骤。该情况下，以150°C 200°C的范围的温度对所述基材进行加热，因以预定的特性对基材的表面进行改性这点而优选。由此，本发明中，能够在不损伤基材的情况下，提高印刷在基材上的预定图形相对于基材的紧密附着性。另外，在本发明中，优选采用对所述基材排出的液滴为以所述激活光线而固化的液体的液滴的构成。由此，在本发明中，能够使用同一光源，进行印刷图形相对于基材的紧密附着性的提高以及排出到基材的液滴的固化这两方，能够有助于装置的小型化、低价格化。
在上述的构成中，优选采用所述激活光线为紫外线的构成。由此，在本发明中，通过采用例如使用低压水银灯而照射紫外线的构成，能够以低电压实施基材的改性处理，并且，能够通过由紫外线照射所产生的热有效地进行印刷步骤。在所述印刷步骤中，在对设于所述基材的半导体装置印刷所述预定图形的情况下，能够以高紧密附着性对表示半导体装置的属性信息等印刷图形进行成膜。另一方面，本发明的印刷装置，其特征在于，具有一边对基材进行加热一边照射激活光线的前处理部；和对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷部。因此，在本发明的印刷装置中，通过用前处理部对基材照射紫外线等激活光线，由此，能够对基材的表面进行改性，并且，能够去除基材的表面的有机物，由此，能够提高通过印刷部而在基材上印刷出的预定图形相对基材的紧密附着性。
图1 (a)是表示半导体基板的示意俯视图，图1 (b)是表示液滴排出装置的示意俯视图。图2是表示供给部的示意图。图3是表示前处理部的构成的概略立体图。图4(a)是表示涂敷部的构成的概略立体图，图4(b)是表示滑架的示意侧视图，图 4(c)是表示排出头单元的示意俯视图，图4(d)是用于说明液滴排出头的结构的主要部分示意剖视图。图5是表示收纳部的示意图。图6是表示输送部的构成的概略立体图。图7是用于表示印刷方法的流程图。附图标记的说明1...半导体基板(基材)，3...半导体装置，7...印刷装置，9...前处理部， 10...涂敷部(印刷部)，11...冷却部
具体实施例方式以下，参照图1至图7对本发明的印刷方法及印刷装置的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式表示本发明的一个方式，不对本发明进行限定，在本发明的技术的思想的范围内能够任意地变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各构成，使各结构中的比例尺和/或数量等与实际的结构不同。在本实施方式中，关于本发明的特征的印刷装置、和使用该印刷装置排出液滴进行印刷的印刷方法的例子，依据图1 图7进行说明。半导体基板首先，对于作为使用印刷装置进行描绘的对象的一例的半导体基板进行说明。图1(a)是表示半导体基板的示意俯视图。如图1(a)所示，作为基材的半导体基板1具有基板2。基板2只要为耐热性的、能够安装半导体装置3即可，基板2能够使用玻璃环氧基板、纸酚醛基板、纸环氧基板等。在基板2上安装有半导体装置3。而且，在半导体装置3上描绘有公司名称标记4、机种代码5、制造编号6等标记(印刷图形、预定图形)。这些标记通过印刷装置来描绘。印刷装置图1 (b)是表示印刷装置的示意俯视图。如图1 (b)所示，印刷装置7主要由供给部8、前处理部9、涂敷部(印刷部)10、冷却部11、收纳部12、输送部13及控制部14构成。印刷装置7以输送部13为中心顺时针顺序配置有供给部8、前处理部9、涂敷部10、冷却部11、收纳部12和控制部14。而且，在控制部14旁边配置有供给部8。将供给部8、控制部14、收纳部12并排的方向作为X方向。将与X方向正交的方向作为Y方向，沿Y方向并排配置有涂敷部10、输送部13和控制部14。 而且，将铅垂方向作为Z方向。供给部8具有收纳有多个半导体基板1的收纳容器。而且，供给部8具有中继位置(转接位置)8a，从收纳容器向中继位置8a供给半导体基板1。前处理部9具有一边对半导体装置3的表面进行加热一边进行改性的功能。半导体装置3，通过前处理部9对被排出的液滴的扩散情况及印刷的标记的紧密附着性进行调整。前处理部9具有第一中继位置9a及第二中继位置％，将处理前的半导体基板1从第一中继位置9a或第二中继位置9b取入并进行半导体装置3的表面改性。然后，前处理部 9将处理后的半导体基板1移动到第一中继位置9a或第二中继位置％，使半导体基板1待机(等待)。将第一中继位置9a及第二中继位置9b合起来成为中继位置9c。而且，将在前处理部9的内部进行前处理的位置作为处理位置9d。冷却部11具有对通过前处理部9进行了加热及表面改性的半导体基板1进行冷却的功能。冷却部11具有分别保持半导体基板1而进行冷却的处理位置lla、llb。处理位置11a、lib适当地总称为处理位置11c。涂敷部10具有对半导体装置3排出液滴以描绘(印刷)标记、并且将描绘出的标记固化或硬化的功能。涂敷部10具有中继位置10a，使描绘前的半导体基板1从中继位置 IOa移动出以进行描绘处理及固化处理。然后，涂敷部10使描绘后的半导体基板1移动到中继位置10a，使半导体基板1待机。收纳部12具有能够收纳多个半导体基板1的收纳容器。而且，收纳部12具有中继位置12a，从中继位置12a向收纳容器收纳半导体基板1。操作者将收纳有半导体基板1 的收纳容器从印刷装置7中搬出。在印刷装置7的中央位置配置有输送部13。输送部13使用具有两个臂部的关节型机器人。而且，在臂部的前端设有握持半导体基板1的握持部13a。中继位置8a、9C、10a、 11c、1 位于握持部13a的移动范围13b内。因此，握持部13a能够在中继位置8a、9c、10a、 llcU2a之间移动半导体基板1。控制部14是对印刷装置7的整体工作进行控制的装置， 对印刷装置7的各部分的工作状况进行管理。而且，将移动半导体基板1的指示信号输出到输送部13。由此，半导体基板1依次在各部分通过而被描绘。以下，对各部分的详细情况进行说明。供给部图2(a)是表示供给部的示意主视图，图2(b)及图2(c)是表示供给部的示意侧视图。如图2(a)及图2(b)所示，供给部8具有基台15。在基台15的内部设置有升降装置 16。升降装置16具有沿Z方向进行工作的直动机构。该直动机构能够使用滚珠丝杠和旋转
5马达的组合、和/或油压缸和油泵的组合等机构。本实施方式中，例如，使用由滚珠丝杠和步进马达所构成的机构。在基台15的上侧，升降板17与升降装置16连接地设置。而且， 升降板17能够通过升降装置16按预定的移动量进行升降。在升降板17之上设有长方体状的收纳容器18，在收纳容器18中收纳有多个半导体基板1。收纳容器18在Y方向的两面形成有开口部18a，半导体基板1能够从开口部18a 出入。在收纳容器18的位于X方向的两侧的侧面18b的内侧形成有凸状的轨道18c，轨道 18c在Y方向上延伸地配置。轨道18c在Z方向上等间隔地排列有多条。沿该轨道18c将半导体基板1从Y方向或从-Y方向插入，由此，半导体基板1在Z方向上排列地被收纳。在基台15的Y方向侧经由支承部件21设置有基板引出部22和中继台23。在收纳容器18的Y方向侧的位置，在基板引出部22上重叠地配置有中继台23。基板引出部22 具有在Y方向上伸缩的臂部2 和对臂部2 进行驱动的直动机构。该直动机构只要是沿直线状移动的机构即可，没有特别限定，本实施方式中，例如，采用通过压缩空气而工作的气缸。在臂部22a的一端设有弯曲成大致矩形的爪部22b，该爪部22b的前端与臂部2 平行地形成。基板引出部22伸出臂部22a，由此，臂部2 贯穿收纳容器18内。而且，爪部22b 向收纳容器18的-Y方向侧移动。接下来，升降装置16使半导体基板1下降后，基板引出部22使臂部2 收缩。此时，爪部22b —边推压半导体基板1的一端一边移动。其结果为，如图2(c)所示，半导体基板1从收纳容器18移动到中继台23上。中继台23形成有与半导体基板1的X方向的宽度大致相同宽度的凹部，半导体基板1沿该凹部移动。而且，通过该凹部，半导体基板1的X方向的位置被确定。根据半导体基板1因受爪部22b推压而停止的位置，确定半导体基板1的Y方向的位置。中继台23上为中继位置 8a,半导体基板1在中继位置8a的预定位置待机。在半导体基板1在供给部8的中继位置 8a待机时，输送部13将握持部13a向与半导体基板1相对的位置移动以握持、移动半导体基板1。该半导体基板1通过输送部13从中继台23上起移动后，基板弓丨出部22使臂部2 伸长。然后，升降装置16使收纳容器18下降，基板引出部22使半导体基板1从收纳容器 18内移动到中继台23上。这样，供给部8依次将半导体基板1从收纳容器18移动到中继台23上。在将收纳容器18内的半导体基板1全部移动到中继台23上后，操作者将变空的收纳容器18与收纳有半导体基板1的收纳容器18进行置换。由此，能够向供给部8供给半导体基板1。前处理部图3是表示前处理部的构成的概略立体图。如图3(a)所示，前处理部9具有基台对，在基台M上并排地设置有沿X方向延伸的各一对第一导轨25及第二导轨26。在第一导轨25上设置有作为沿第一导轨25在X方向上进行往复移动的载置台的第一台27，在第二导轨沈上设置有作为沿第二导轨沈在X方向上进行往复移动的载置台的第二台观。第一台27及第二台洲具有直动机构，能够进行往复移动。该直动机构，例如，能够使用与升降装置16所具有的直动机构同样的机构。在第一台27的上表面设置有载置面27a，在载置面27a形成有吸引式的吸盘 (chuck)机构。在输送部13将半导体基板1载置于载置面27a后，通过使吸盘机构工作，前处理部9能够将半导体基板1固定于载置面27a。同样地，在第二台观的上表面也设有载置面^a，在载置面28a形成有吸引式的吸盘机构。在输送部13将半导体基板1载置于载置面28a后，通过使吸盘机构工作，前处理部9能够将半导体基板1固定于载置面^a。在第一台27中内置有加热装置27H，其在控制部14的控制下将载置在载置面27a 上的半导体基板1加热到预定温度。同样地，在第二台观中内置有加热装置^H，其在控制部14的控制下将载置在载置面28a上的半导体基板1加热到预定温度。第一台27位于X方向侧时的载置面27a的位置成为第一中继位置9a，第二台28 位于X方向侧时的载置面的位置成为第二中继位置％。第一中继位置9a及第二中继位置9b即中继位置9c位于握持部13a的工作范围内，在中继位置9c，载置面27a及载置面 28a露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在载置面27a及载置面28a上。 在对半导体基板1进行了前处理后，半导体基板1在位于第一中继位置9a的载置面27a或位于第二中继位置9b的载置面28a上待机。因此，输送部13的握持部13a能够容易地握持、移动半导体基板1。在基台M的-X方向竖立设置有平板状的支承部四。在支承部四的X方向侧的面中，在上侧设置有在Y方向上延伸的导轨30。而且，在与导轨30相对的位置设有沿导轨 30移动的滑架31。滑架31具有直动机构，能够进行往复移动。该直动机构，例如，能够采用与升降装置16所具有的直动机构同样的机构。在滑架31的基台M侧设有处理部32。作为处理部32，例如，能够例示发出激活光线的低压水银灯、氢燃烧器、准分子激光器、等离子放电部、电晕放电部等。在使用水银灯的情况下，通过对半导体基板1照射紫外线，能够对半导体基板1的表面的疏液性进行改性。在使用氢燃烧器的情况下，通过使半导体基板1的氧化了的表面局部还原，能够使表面粗糙化；在使用准分子激光器的情况下，通过使半导体基板1的表面局部熔融固化，能够使其粗糙化；在使用等离子放电或电晕放电的情况下，通过对半导体基板1的表面进行机械切削，能够使其粗糙化。本实施方式中，例如，采用水银灯。前处理部9在通过加热装置 27HJ8H对半导体基板1进行了加热的状态下，一边从处理部32照射紫外线一边使滑架31 进行往复运动。由此，前处理部9能够在处理位置9d的广泛的范围内照射紫外线。前处理部9的整体由外装部33覆盖。在外装部33的内部设有能够上下移动的门部34。而且，如图3(b)所示，在第一台27或第二台28移动到与滑架31相对的位置后，门部；34下降。由此，处理部32照射的紫外线不会向前处理部9之外泄漏。在载置面27a或载置面28a位于中继位置9c时，输送部13向载置面27a及载置面28a供给半导体基板1。接着，前处理部9将载置了半导体基板1的第一台27或第二台 28移动到处理位置9d以进行前处理。在前处理结束后，前处理部9将第一台27或第二台 28移动到中继位置9c。接下来，输送部13从载置面27a或载置面28a对半导体基板1进行卸料。冷却部冷却部11具有分别设在各处理位置IlaUlb的、且上表面成为半导体基板1的吸引保持面的降温装置等的冷却板110a、110b。处理位置1 la、lib (冷却板110a、110b)位于握持部13a的工作范围内，在处理位置IlaUlb中，冷却板IlOaUlOb露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在冷却板IlOaUlOb上。在对半导体基板1进行了冷却处理后，半导体基板1在位于处理位置Ila的冷却板IlOa上或在位于处理位置lib的冷却板IlOa上待机。因此，输送部13 的握持部13a能够容易地握持半导体基板1并使其移动。涂敷部下面，根据图4对向半导体基板1排出液滴以形成标记的涂敷部10进行说明。关于排出液滴的装置具有各种类型的装置，但是优选采用喷墨法的装置。喷墨法由于能够排出微小的液滴，所以，适于微细加工。图4(a)是表示涂敷部的构成的概略立体图。通过涂敷部10对半导体基板1排出液滴。如图4(a)所示，涂敷部10具有形成为长方体形状的基台37。将排出液滴时液滴排出头和被排出物相对移动的方向作为主扫描方向。而且，将与主扫描方向正交的方向作为副扫描方向。副扫描方向是改行时使液滴排出头和被排出物相对移动的方向。本实施方式中，将X方向作为主扫描方向，将Y方向作为副扫描方向。在基台37的上表面37a，在Y方向整个宽度范围内凸出设置有在Y方向上延伸的一对导轨38。在该基台37的上侧，安装有与一对导轨38对应的具有未图示的直动机构的台39。该台39的直动机构能够采用线性马达和/或丝杠式直动机构等。本实施方式中，例如，采用线性马达。而且，沿Y方向以预定的速度去往或返回。将反复进行去往和返回的移动称为扫描移动。而且，在基台37的上表面37a与导轨38平行地配置有副扫描位置检测装置40，通过副扫描位置检测装置40检测台39的位置。在该台39的上表面形成有载置面41，在该载置面41上设有未图示的吸引式的基板吸盘机构。在载置面41上载置了半导体基板1后，半导体基板1通过基板吸盘机构被固定在载置面41上。台39位于-Y方向时的载置面41的位置成为中继位置10a。该载置面41设置为在握持部13a的工作范围内露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在载置面41上。在对半导体基板1进行了涂敷后，半导体基板1在中继位置IOa即载置面41上待机。因此，输送部13的握持部13a能够容易地握持、移动半导体基板1。在基台37的X方向两侧竖立设置有一对支承台42，在该一对支承台42上架设有在X方向上延伸的导向部件43。在导向部件43的下侧，在X方向整个宽度范围内凸出设置有在X方向上延伸的导轨44。能够沿导轨44移动地安装的滑架45形成为大致长方体形状。该滑架45具有直动机构，该直动机构，例如，能够采用与台39所具有的直动机构同样的机构。而且，滑架45沿X方向进行扫描移动。在导向部件43和滑架45之间配置有主扫描位置检测装置46，其对滑架45的位置进行计测。在滑架45的下侧设有排出头单元47， 在排出头单元47的台39侧的面上凸出设有未图示的液滴排出头。图4(b)是表示滑架的示意侧视图。如图4(b)所示，在滑架45的半导体基板1侧配置有排出头单元47和作为一对照射部的固化单元48。在排出头单元47的半导体基板1 侧凸出设有排出液滴的三个液滴排出头49。对液滴排出头49的个数和/或配置没有特别限定，能够与排出的功能液的种类和/或描绘图形配合地设定。在固化单元48的内部配置有照射使被排出的液滴固化的紫外线的照射装置。固化单元48在主扫描方向上配置于夹着排出头单元47的位置。照射装置包括发光单元和散热板等。在发光单元中排列设置有多个LED (Light Emitting Diode，发光二极管)元件。该LED元件是接受电力的供给而发出紫外线的光即紫外光的元件。在滑架45的图中上侧配置有收置箱50，在收置箱50中收置有功能液。液滴排出头49和收置箱50通过未图示的管连接，收置箱50内的功能液经由管被供给到液滴排出头 49。功能液以树脂材料、作为固化剂的光聚合引发剂、溶剂或分散介质为主材料。通过在该主材料中添加颜料或染料等色素、亲液性或疏液性等表面改性材料等功能性材料，由此，能够形成具有固有的功能的功能液。本实施方式中，例如，添加了白色的颜料。功能液的树脂材料是形成树脂膜的材料。作为树脂材料，只要是常温下为液状且通过使其聚合而成为聚合物的材料即可，没有特别限定。而且，优选粘性小的树脂材料，优选低聚物的形态。 更优选单体的形态。光聚合引发剂是作用于聚合体的交联性基团以推进交联反应的添加剂，例如，作为光聚合引发剂能够使用二甲基苄基酮(Benzyl Dimethyl Ketal)等。溶剂或分散介质是用于调整树脂材料的粘度的物质。通过调整为功能液易于从液滴排出头排出的粘度，液滴排出头能够稳定地排出功能液。图4(c)是表示排出头单元的示意俯视图。如图4(c)所示，在排出头单元47中配置有液滴排出头49，在液滴排出头49的表面配置有喷嘴板51。在喷嘴板51排列形成有多个喷嘴52。对喷嘴52及排出头的数量及配置没有特别限定，与要排出的图形配合而设定。 本实施方式中，例如，在一个喷嘴板51形成有一列喷嘴52的排列，在一列中配置有15个喷嘴52。在固化单元48的下表面形成有照射口 48a。而且，照射装置发出的紫外光从照射口 48a向半导体基板！照射。图4(d)是用于说明液滴排出头的结构的主要部分示意剖视图。如图4(d)所示， 液滴排出头49具有喷嘴板51，在喷嘴板51形成有喷嘴52。在为喷嘴板51的上侧且与喷嘴52相对的位置形成有与喷嘴52连通的腔室53。而且，向液滴排出头49的腔室53供给功能液讨。在腔室53的上侧设有在上下方向上振动从而对腔室53内的容积进行扩大缩小的振动板55。在振动板55的上侧在与腔室53相对的位置配置有在上下方向上伸缩从而使振动板阳振动的压电元件56。压电元件56在上下方向上伸缩从而对振动板55进行加压并使其振动，振动板55对腔室53内的容积进行扩大缩小从而对腔室53进行加压。由此，腔室53内的压力发生变动，供给到腔室53内的功能液M通过喷嘴52被排出。如果液滴排出头49接受用于对压电元件56进行控制驱动的喷嘴驱动信号，则压电元件56伸长，振动板55使腔室53内的容积缩小。其结果，缩小的容积量的功能液M从液滴排出头49的喷嘴52作为液滴57被排出。对涂敷有功能液M的半导体基板1，从照射口 48a照射紫外光，使含有固化剂的功能液M固化或硬化。收纳部图5(a)是表示收纳部的示意主视图，图5(b)及图5(c)是表示收纳部的示意侧视图。如图5(a)及图5(b)所示，收纳部12具有基台74。在基台74的内部设有升降装置75。 升降装置75能够使用与设在供给部8中的升降装置16同样的装置。在基台74的上侧，升降板76与升降装置75连接而设置。而且，升降板76通过升降装置75而升降。在升降板 76上设有长方体状的收纳容器18，在收纳容器18中收纳有半导体基板1。收纳容器18使用与设置于供给部8的收纳容器18相同的容器。在基台74的Y方向侧经由支承部件77设有基板推出部78和中继台79。在收纳容器18的Y方向侧的位置，在基板推出部78上重叠地配置有中继台79。基板推出部78具有在Y方向上移动的臂部78a和对臂部78a进行驱动的直动机构。该直动机构只要是按直线状移动的机构即可，没有特别限定，本实施方式中，例如，采用通过压缩空气而工作的气缸。在中继台79上载置有半导体基板1，臂部78a能够与该半导体基板1的Y方向侧的一端的中央接触。基板推出部78使臂部78a在-Y方向上移动，由此，臂部78a使半导体基板1在-Y 方向上移动。中继台79形成有与半导体基板1的X方向的宽度大致相同宽度的凹部，半导体基板1沿该凹部移动。而且，通过该凹部，来确定半导体基板1的X方向上的位置。其结果，如图5(c)所示，半导体基板1移动到收纳容器18之中。在收纳容器18中形成有轨道 18c，轨道18c位于形成于中继台79的凹部的延长线上。而且，通过基板推出部78使半导体基板1沿轨道18c移动。由此，半导体基板1品质良好地被收纳在收纳容器18中。输送部13将半导体基板1移动到中继台79上后，升降装置75使收纳容器18上升。而且，基板推出部78驱动臂部78a使半导体基板1移动到收纳容器18内。这样一来， 收纳部12将半导体基板1收纳在收纳容器18内。在收纳容器18内收纳了预定枚数的半导体基板1后，操作者对收纳了半导体基板1的收纳容器18和空的收纳容器18进行置换。 由此，操作者能够集中地将多个半导体基板1运送到下一个步骤。收纳部12具有对所收纳的半导体基板1进行载置的中继位置12a。输送部13仅通过将半导体基板1载置在中继位置1 上，就能够与收纳部12协同地将半导体基板1收纳在收纳容器18中。输送部下面，根据图6对输送半导体基板1的输送部13进行说明。图6是表示输送部的构成的概略立体图。如图6所示，输送部13具有形成为平板状的基台82。在基台82上配置有支承台83。在支承台83的内部形成有空洞，在该空洞中设置包括马达、角度检测器、减速机等的旋转机构83a。而且，马达的输出轴与减速机连接，减速机的输出轴与配置在支承台83的上侧的第一臂部84连接。另外，与马达的输出轴相连结地设置有角度检测器，角度检测器对马达的输出轴的旋转角度进行检测。由此，旋转机构83a能够对第一臂部84的旋转角度进行检测，从而使其旋转到所希望的角度。在第一臂部84上在与支承台83相反侧的端部设有旋转机构85。旋转机构85包括马达、角度检测器、减速机等，具有与设在支承台83的内部的旋转机构同样的功能。而且，旋转机构85的输出轴与第二臂部86连接。由此，旋转机构85能够对第二臂部86的旋转角度进行检测，从而能够使其旋转到所希望的角度。在第二臂部86上在与旋转机构85相反侧的端部配置有升降装置87。升降装置 87具有直动机构，通过驱动直动机构能够进行伸缩。该直动机构，例如，能够使用与供给部 8的升降装置16同样的机构。在升降装置87的下侧配置有旋转装置88。旋转装置88只要能够控制旋转角度即可，能够组合各种马达和旋转角度传感器而构成。此外，也能够使用可使旋转角度旋转到预定角度的步进马达。本实施方式中，例如， 采用步进马达。而且也可以配置减速装置。能够使其以更细微的角度旋转。
在旋转装置88的图中下侧配置有握持部13a。而且，握持部13a与旋转装置88的旋转轴连接。因此，输送部13通过驱动旋转装置88，能够使握持部13a旋转。而且，输送部 13通过驱动升降装置87能够使握持部13a升降。握持部13a具有四根直线状的指部13c，在指部13c的前端形成有对半导体基板1 进行吸引而使其吸附的吸附机构。而且，握持部13a能够使该吸附机构动作，从而能够握持半导体基板1。在基台82的-Y方向侧设有控制装置89。在控制装置89中具有中央运算装置、存储部、接口、致动器驱动电路、输入装置和显示装置等。致动器驱动电路是对旋转机构83a、 旋转机构85、升降装置87、旋转装置88和握持部13a的吸附机构进行驱动的电路。而且， 这些装置及电路经由接口与中央运算装置连接。而且，角度检测器经由接口与中央运算装置连接。在存储部中存储有表示控制输送部13的工作步骤的程序软件和/或用于控制的数据。中央运算装置是根据程序软件对输送部13进行控制的装置。控制装置89对配置在输送部13的检测器的输出进行输入并检测握持部13a的位置和姿势。而且，控制装置89 驱动旋转机构83a及旋转机构85从而进行使握持部13a移动到预定的位置的控制。印刷方法下面，根据图7对于使用上述的印刷装置7的印刷方法进行说明。图7是用于表示印刷方法的流程图。如图7的流程图所示，印刷方法主体上由以下步骤构成将半导体基板1从收纳容器18搬入的搬入步骤Sl ；对被搬入的半导体基板1的表面实施前处理的前处理步骤(第一步骤)S2 ；对在前处理步骤S2中温度上升了的半导体基板1进行冷却的冷却步骤(第二步骤)S3 ；对被冷却了的半导体基板1描绘印刷各种标记的印刷步骤(第三步骤)S4 ；和将印刷了各种标记的半导体基板1收纳在收纳容器18中的收纳步骤S5。在上述的步骤中，由于从前处理步骤S2到印刷步骤S4的步骤为本发明的特征部分，所以，在以下的说明中，对该特征部分进行说明。在前处理步骤S2中，在前处理部9中第一台27和第二台28中的一方的台位于中继位置9c。输送部13使握持部13a移动到与位于中继位置9c的台相对的位置。接下来， 输送部13在使握持部13a下降后，通过解除对半导体基板1的吸附，由此将半导体基板1 载置在位于中继位置9c的第一台27或第二台观上。其结果为，如图3(b)所示，在位于中继位置9c的第一台27上载置有半导体基板1。或者，如图3(a)所示，在位于中继位置9c 的第二台观上载置有半导体基板1。第一台27及第二台观通过加热装置27HJ8H被预先加热，载置于第一台27或第二台观的半导体基板1被立即加热到预定温度。作为对半导体基板1进行加热的温度，如后述那样，优选为能够有效地对半导体基板1的表面进行改性或能够有效地去除表面的有机物的、且为半导体基板1的耐热温度以下的温度，本实施方式中，对半导体基板1加热，使得其变为150°c 200°C的范围的温度，例如加热到180°C的温度。另外，在输送部13使半导体基板1向第一台27上移动时，在位于前处理部9的内部的处理位置9d，进行第二台观上的半导体基板1的前处理。接着，在第二台观上的半导体基板1的前处理结束后，第二台观使半导体基板1移动到第二中继位置％。接下来，前处理部9通过驱动第一台27，使载置于第一中继位置9a的半导体基板1移动到与滑架31相对的处理位置9d。由此，能够在第二台观上的半导体基板1的前处理结束后，马上开始进行第一台27上的半导体基板1的前处理。接下来，在前处理部9中，对安装于半导体基板1的半导体装置3照射紫外线。由此，切断半导体装置3的表面层中的有机系被照射物的化学结合，并且，从由紫外线产生的臭氧分离出的活性氧与该被切断了的表面层的分子结合，转换成亲水性高的官能基团(例如-OH、-CH0、-C00H)，从而对基板1的表面进行改性，并且进行表面的有机物去除。这里， 半导体装置3 (半导体基板1)，如上述那样，在被预先加热到180°C的状态下被照射紫外线， 所以，能够不损伤半导体基板1地增大表面层的分子碰撞速度，从而有效地对表面进行改性，能够有效地去除表面的有机物。在进行了前处理后，前处理部9通过驱动第一台27，能够使半导体基板1移动到第一中继位置9a。同样，在输送部13将半导体基板1向第二台洲上移动时，在位于前处理部9的内部的处理位置9d进行第一台27上的半导体基板1的前处理。接着，在第一台27上的半导体基板1的前处理结束后，第一台27使半导体基板1移动到第一中继位置9a。接下来，前处理部9通过驱动第二台28，使载置于第二中继位置9b的半导体基板1移动到与滑架31 相对的处理位置9d。由此，能够在第一台27上的半导体基板1的前处理结束后，立即开始进行第二台观上的半导体基板1的前处理。接下来，前处理部9通过对安装于半导体基板 1的半导体装置3照射紫外线，由此，能够与上述第一台27上的半导体基板1同样地，在不损伤半导体基板1的情况下有效地对表面进行改性，能够有效地去除表面的有机物。在进行了前处理后，前处理部9通过驱动第二台28，使半导体基板1移动到第二中继位置％。当前处理步骤S2中结束了半导体基板1的前处理、进入冷却步骤S3时，输送部13 将位于中继位置9c的半导体基板1载置于设在处理位置IlaUlb的冷却板IlOa或110b。 由此，在前处理步骤S2中被加热了的半导体基板1以预定时间被冷却(温度调整)到进行印刷步骤S4时的适当的温度(例如室温)。在冷却步骤S3中被冷却了的半导体基板1通过输送部13被输送到位于涂敷部10 的中继位置IOa的台39上。在印刷步骤S5中，涂敷部10使吸盘机构工作以将载置于台39 的半导体基板1保持于台39。然后，涂敷部10 —边使台39及滑架45进行扫描移动，一边从形成于液滴排出头49的喷嘴52排出液滴57。由此，在半导体装置3的表面描绘出公司名标记4、机种代码5、制造编号6等标记。然后，从设置于滑架45的固化单元48向标记照射紫外线。由此，由于在形成标记的功能液M中包含通过紫外线而引发聚合的光聚合引发剂，所以，标记的表面立即被固化或硬化。在进行了印刷后，涂敷部10使载置有半导体基板 1的台39移动到中继位置10a。由此，输送部13能够容易地握持半导体基板1。然后，涂敷部10停止吸盘机构的工作以解除对半导体基板1的保持。然后，半导体基板1在收纳步骤S5中，通过输送部13被输送到收纳部12，被收纳在收纳容器18中。如以上说明的那样，在本实施方式中，由于在印刷步骤S4之前的前处理步骤S2 中，一边对半导体基板1进行加热一边照射紫外线，所以，能够增大表面层的分子碰撞速度，有效地对表面进行改性，并且，能够有效地去除表面的有机物，有效地提高公司名标记 4、机种代码5、制造编号6等标记(印刷图形)的紧密附着性。尤其是，本实施方式中，由于将半导体基板1以150°C 200°C的范围的温度加热，所以，能够在不损伤半导体装置3的情况下有效地实施表面改性及表面的有机物去除。另外，本实施方式中，将在印刷步骤S4中使液滴固化的激活光线与在前处理步骤 S2中进行前处理的激活光线设为同一光源，由此，能够进行印刷图形相对于半导体基板1 的紧密附着性的提高以及排出到半导体基板1的液滴的固化这两方，能够有助于装置的小型化、低价格化。尤其，在本实施方式中，通过使用低压水银灯来照射紫外线，由此，能够通过低电压实施半导体基板1的改性处理，并且，能够通过由紫外线照射所产生的热有效地进行前处理步骤。另外，在本实施方式中，在前处理步骤S2之后且在印刷步骤S4之前设置冷却步骤 S3，对半导体基板1进行冷却，所以，通过抑制附着于半导体装置3的液滴浸润扩散，能够形成高度精细的图形。以上，一边参照附图一边对本发明所涉及的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限于所述的例子。在上述的例子中所表示的各构成部件的各形状和/或组合等仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。例如，在上述实施方式中，作为UV墨液使用了紫外线固化型墨液，但本发明不限于此，还能够使用各种激活光线固化型墨液，该墨液能够使用可见光、红外线作为固化光。另外，光源也一样能够使用照射可见光等激活光的各种激活光光源，即能够使用激活光线照射部。这里，在本发明中“激活光线”是指，只要通过其照射就能够赋予可在墨液中产生引发基团的能量的光线即可，没有特别限制，广泛地包括α射线、Y射线、X射线、紫外线、 可见光、电子射线等。其中，从固化灵敏度及装置的获取容易性的观点出发，优选紫外线及电子射线，尤其优选紫外线。因此，作为激活光线固化型墨液，如本实施方式这样，优选使用通过照射紫外线就能够固化的紫外线固化型墨液。上述实施方式中，冷却部11具有降温装置等冷却板110a、110b，但也可以将半导体基板1放置在比加热后的半导体基板1温度低的气氛中，放置预定时间从而使其冷却到预定的温度。上述实施方式中，在第一台27中内置有加热装置27H，在第二台观中内置有加热装置^H，但也可以不在前处理部中内置加热装置，而在将半导体基板1输送到前处理部前，对半导体基板1进行加热，将被加热后的状态的半导体基板1输送到前处理部。
权利要求
1.一种印刷方法，其特征在于，具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤；和在所述前处理步骤后，对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步骤。
2.如权利要求1所述的印刷方法，其特征在于在所述前处理步骤中，以所述基材的耐热温度以下的温度进行加热。
3.如权利要求2所述的印刷方法，其特征在于以150°C 200°C的范围的温度对所述基材进行加热。
4.如权利要求1 3中任一项所述的印刷方法，其特征在于 对所述基材排出的液滴为以所述激活光线而固化的液体的液滴。
5.如权利要求4所述的印刷方法，其特征在于 所述激活光线为紫外线。
6.如权利要求1 5中任一项所述的印刷方法，其特征在于在所述印刷步骤中，相对于设置于所述基材的半导体装置印刷出所述预定图形。
7.一种印刷装置，其特征在于，具有一边对基材进行加热一边照射激活光线的前处理部；和对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷部。
全文摘要
本发明提供一种能够提高印刷图形的紧密附着性的印刷方法及印刷装置。该印刷方法具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤(S2)；在前处理步骤之后，对基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步骤(S4)。
文档编号B41J2/01GK102555462SQ201110390630
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者井户正浩, 横泽敏浩 申请人:精工爱普生株式会社
技术领域：
本发明涉及印刷方法及印刷装置。
背景技术：
广泛采用如下方法以将功能液作为液滴排出的喷墨方式进行涂敷，并对所涂敷的功能液进行固化以形成膜。而且，就功能液而言，可使用含染料和/或颜料而具有着色功能的液体、和/或含金属微粒而具有形成金属布线的功能的液体等多种液状体。在专利文献1中公开了一种以喷墨方式向基板涂敷功能液的液滴排出装置。液滴排出装置具有使基板移动的台(工作台)和使液滴排出头移动的滑架。在液滴排出头形成有排出液滴的喷嘴。该台和滑架在正交的方向上移动。而且，当液滴排出头位于与涂敷功能液的位置相对的位置时，排出液滴。而且，通过使功能液附着于预定的位置而在基板上印刷出预定的图形。专利文献1 日本特开2004-283635号公报但是，在上述那样的现有技术中，存在以下这样的问题。有时对基板排出液滴而印刷出的图形从基板剥离，谋求一种提高图形相对于基板的紧密附着性的技术。
发明内容
本发明是在考虑了以上的问题后作出的发明，其目的在于提供使印刷图形的紧密附着性提高的印刷方法及印刷装置。为了实现上述的目的，本发明采用以下的构成。本发明的印刷方法，其特征在于，具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤；和在所述前处理步骤之后，对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步
马聚ο因此，在本发明的印刷装置中，通过在前处理步骤中对基材照射紫外线等激活光线，能够对基材的表面进行改性，并且，能够去除基材的表面的有机物，由此，能够提高在印刷步骤中在基材上印刷出的预定图形相对于基材的紧密附着性。另外，在本发明的前处理步骤中，优选，采用以所述基材的耐热温度以下的温度进行加热的步骤。该情况下，以150°C 200°C的范围的温度对所述基材进行加热，因以预定的特性对基材的表面进行改性这点而优选。由此，本发明中，能够在不损伤基材的情况下，提高印刷在基材上的预定图形相对于基材的紧密附着性。另外，在本发明中，优选采用对所述基材排出的液滴为以所述激活光线而固化的液体的液滴的构成。由此，在本发明中，能够使用同一光源，进行印刷图形相对于基材的紧密附着性的提高以及排出到基材的液滴的固化这两方，能够有助于装置的小型化、低价格化。
在上述的构成中，优选采用所述激活光线为紫外线的构成。由此，在本发明中，通过采用例如使用低压水银灯而照射紫外线的构成，能够以低电压实施基材的改性处理，并且，能够通过由紫外线照射所产生的热有效地进行印刷步骤。在所述印刷步骤中，在对设于所述基材的半导体装置印刷所述预定图形的情况下，能够以高紧密附着性对表示半导体装置的属性信息等印刷图形进行成膜。另一方面，本发明的印刷装置，其特征在于，具有一边对基材进行加热一边照射激活光线的前处理部；和对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷部。因此，在本发明的印刷装置中，通过用前处理部对基材照射紫外线等激活光线，由此，能够对基材的表面进行改性，并且，能够去除基材的表面的有机物，由此，能够提高通过印刷部而在基材上印刷出的预定图形相对基材的紧密附着性。
图1 (a)是表示半导体基板的示意俯视图，图1 (b)是表示液滴排出装置的示意俯视图。图2是表示供给部的示意图。图3是表示前处理部的构成的概略立体图。图4(a)是表示涂敷部的构成的概略立体图，图4(b)是表示滑架的示意侧视图，图 4(c)是表示排出头单元的示意俯视图，图4(d)是用于说明液滴排出头的结构的主要部分示意剖视图。图5是表示收纳部的示意图。图6是表示输送部的构成的概略立体图。图7是用于表示印刷方法的流程图。附图标记的说明1...半导体基板(基材)，3...半导体装置，7...印刷装置，9...前处理部， 10...涂敷部(印刷部)，11...冷却部
具体实施例方式以下，参照图1至图7对本发明的印刷方法及印刷装置的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式表示本发明的一个方式，不对本发明进行限定，在本发明的技术的思想的范围内能够任意地变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各构成，使各结构中的比例尺和/或数量等与实际的结构不同。在本实施方式中，关于本发明的特征的印刷装置、和使用该印刷装置排出液滴进行印刷的印刷方法的例子，依据图1 图7进行说明。半导体基板首先，对于作为使用印刷装置进行描绘的对象的一例的半导体基板进行说明。图1(a)是表示半导体基板的示意俯视图。如图1(a)所示，作为基材的半导体基板1具有基板2。基板2只要为耐热性的、能够安装半导体装置3即可，基板2能够使用玻璃环氧基板、纸酚醛基板、纸环氧基板等。在基板2上安装有半导体装置3。而且，在半导体装置3上描绘有公司名称标记4、机种代码5、制造编号6等标记(印刷图形、预定图形)。这些标记通过印刷装置来描绘。印刷装置图1 (b)是表示印刷装置的示意俯视图。如图1 (b)所示，印刷装置7主要由供给部8、前处理部9、涂敷部(印刷部)10、冷却部11、收纳部12、输送部13及控制部14构成。印刷装置7以输送部13为中心顺时针顺序配置有供给部8、前处理部9、涂敷部10、冷却部11、收纳部12和控制部14。而且，在控制部14旁边配置有供给部8。将供给部8、控制部14、收纳部12并排的方向作为X方向。将与X方向正交的方向作为Y方向，沿Y方向并排配置有涂敷部10、输送部13和控制部14。 而且，将铅垂方向作为Z方向。供给部8具有收纳有多个半导体基板1的收纳容器。而且，供给部8具有中继位置(转接位置)8a，从收纳容器向中继位置8a供给半导体基板1。前处理部9具有一边对半导体装置3的表面进行加热一边进行改性的功能。半导体装置3，通过前处理部9对被排出的液滴的扩散情况及印刷的标记的紧密附着性进行调整。前处理部9具有第一中继位置9a及第二中继位置％，将处理前的半导体基板1从第一中继位置9a或第二中继位置9b取入并进行半导体装置3的表面改性。然后，前处理部 9将处理后的半导体基板1移动到第一中继位置9a或第二中继位置％，使半导体基板1待机(等待)。将第一中继位置9a及第二中继位置9b合起来成为中继位置9c。而且，将在前处理部9的内部进行前处理的位置作为处理位置9d。冷却部11具有对通过前处理部9进行了加热及表面改性的半导体基板1进行冷却的功能。冷却部11具有分别保持半导体基板1而进行冷却的处理位置lla、llb。处理位置11a、lib适当地总称为处理位置11c。涂敷部10具有对半导体装置3排出液滴以描绘(印刷)标记、并且将描绘出的标记固化或硬化的功能。涂敷部10具有中继位置10a，使描绘前的半导体基板1从中继位置 IOa移动出以进行描绘处理及固化处理。然后，涂敷部10使描绘后的半导体基板1移动到中继位置10a，使半导体基板1待机。收纳部12具有能够收纳多个半导体基板1的收纳容器。而且，收纳部12具有中继位置12a，从中继位置12a向收纳容器收纳半导体基板1。操作者将收纳有半导体基板1 的收纳容器从印刷装置7中搬出。在印刷装置7的中央位置配置有输送部13。输送部13使用具有两个臂部的关节型机器人。而且，在臂部的前端设有握持半导体基板1的握持部13a。中继位置8a、9C、10a、 11c、1 位于握持部13a的移动范围13b内。因此，握持部13a能够在中继位置8a、9c、10a、 llcU2a之间移动半导体基板1。控制部14是对印刷装置7的整体工作进行控制的装置， 对印刷装置7的各部分的工作状况进行管理。而且，将移动半导体基板1的指示信号输出到输送部13。由此，半导体基板1依次在各部分通过而被描绘。以下，对各部分的详细情况进行说明。供给部图2(a)是表示供给部的示意主视图，图2(b)及图2(c)是表示供给部的示意侧视图。如图2(a)及图2(b)所示，供给部8具有基台15。在基台15的内部设置有升降装置 16。升降装置16具有沿Z方向进行工作的直动机构。该直动机构能够使用滚珠丝杠和旋转
5马达的组合、和/或油压缸和油泵的组合等机构。本实施方式中，例如，使用由滚珠丝杠和步进马达所构成的机构。在基台15的上侧，升降板17与升降装置16连接地设置。而且， 升降板17能够通过升降装置16按预定的移动量进行升降。在升降板17之上设有长方体状的收纳容器18，在收纳容器18中收纳有多个半导体基板1。收纳容器18在Y方向的两面形成有开口部18a，半导体基板1能够从开口部18a 出入。在收纳容器18的位于X方向的两侧的侧面18b的内侧形成有凸状的轨道18c，轨道 18c在Y方向上延伸地配置。轨道18c在Z方向上等间隔地排列有多条。沿该轨道18c将半导体基板1从Y方向或从-Y方向插入，由此，半导体基板1在Z方向上排列地被收纳。在基台15的Y方向侧经由支承部件21设置有基板引出部22和中继台23。在收纳容器18的Y方向侧的位置，在基板引出部22上重叠地配置有中继台23。基板引出部22 具有在Y方向上伸缩的臂部2 和对臂部2 进行驱动的直动机构。该直动机构只要是沿直线状移动的机构即可，没有特别限定，本实施方式中，例如，采用通过压缩空气而工作的气缸。在臂部22a的一端设有弯曲成大致矩形的爪部22b，该爪部22b的前端与臂部2 平行地形成。基板引出部22伸出臂部22a，由此，臂部2 贯穿收纳容器18内。而且，爪部22b 向收纳容器18的-Y方向侧移动。接下来，升降装置16使半导体基板1下降后，基板引出部22使臂部2 收缩。此时，爪部22b —边推压半导体基板1的一端一边移动。其结果为，如图2(c)所示，半导体基板1从收纳容器18移动到中继台23上。中继台23形成有与半导体基板1的X方向的宽度大致相同宽度的凹部，半导体基板1沿该凹部移动。而且，通过该凹部，半导体基板1的X方向的位置被确定。根据半导体基板1因受爪部22b推压而停止的位置，确定半导体基板1的Y方向的位置。中继台23上为中继位置 8a,半导体基板1在中继位置8a的预定位置待机。在半导体基板1在供给部8的中继位置 8a待机时，输送部13将握持部13a向与半导体基板1相对的位置移动以握持、移动半导体基板1。该半导体基板1通过输送部13从中继台23上起移动后，基板弓丨出部22使臂部2 伸长。然后，升降装置16使收纳容器18下降，基板引出部22使半导体基板1从收纳容器 18内移动到中继台23上。这样，供给部8依次将半导体基板1从收纳容器18移动到中继台23上。在将收纳容器18内的半导体基板1全部移动到中继台23上后，操作者将变空的收纳容器18与收纳有半导体基板1的收纳容器18进行置换。由此，能够向供给部8供给半导体基板1。前处理部图3是表示前处理部的构成的概略立体图。如图3(a)所示，前处理部9具有基台对，在基台M上并排地设置有沿X方向延伸的各一对第一导轨25及第二导轨26。在第一导轨25上设置有作为沿第一导轨25在X方向上进行往复移动的载置台的第一台27，在第二导轨沈上设置有作为沿第二导轨沈在X方向上进行往复移动的载置台的第二台观。第一台27及第二台洲具有直动机构，能够进行往复移动。该直动机构，例如，能够使用与升降装置16所具有的直动机构同样的机构。在第一台27的上表面设置有载置面27a，在载置面27a形成有吸引式的吸盘 (chuck)机构。在输送部13将半导体基板1载置于载置面27a后，通过使吸盘机构工作，前处理部9能够将半导体基板1固定于载置面27a。同样地，在第二台观的上表面也设有载置面^a，在载置面28a形成有吸引式的吸盘机构。在输送部13将半导体基板1载置于载置面28a后，通过使吸盘机构工作，前处理部9能够将半导体基板1固定于载置面^a。在第一台27中内置有加热装置27H，其在控制部14的控制下将载置在载置面27a 上的半导体基板1加热到预定温度。同样地，在第二台观中内置有加热装置^H，其在控制部14的控制下将载置在载置面28a上的半导体基板1加热到预定温度。第一台27位于X方向侧时的载置面27a的位置成为第一中继位置9a，第二台28 位于X方向侧时的载置面的位置成为第二中继位置％。第一中继位置9a及第二中继位置9b即中继位置9c位于握持部13a的工作范围内，在中继位置9c，载置面27a及载置面 28a露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在载置面27a及载置面28a上。 在对半导体基板1进行了前处理后，半导体基板1在位于第一中继位置9a的载置面27a或位于第二中继位置9b的载置面28a上待机。因此，输送部13的握持部13a能够容易地握持、移动半导体基板1。在基台M的-X方向竖立设置有平板状的支承部四。在支承部四的X方向侧的面中，在上侧设置有在Y方向上延伸的导轨30。而且，在与导轨30相对的位置设有沿导轨 30移动的滑架31。滑架31具有直动机构，能够进行往复移动。该直动机构，例如，能够采用与升降装置16所具有的直动机构同样的机构。在滑架31的基台M侧设有处理部32。作为处理部32，例如，能够例示发出激活光线的低压水银灯、氢燃烧器、准分子激光器、等离子放电部、电晕放电部等。在使用水银灯的情况下，通过对半导体基板1照射紫外线，能够对半导体基板1的表面的疏液性进行改性。在使用氢燃烧器的情况下，通过使半导体基板1的氧化了的表面局部还原，能够使表面粗糙化；在使用准分子激光器的情况下，通过使半导体基板1的表面局部熔融固化，能够使其粗糙化；在使用等离子放电或电晕放电的情况下，通过对半导体基板1的表面进行机械切削，能够使其粗糙化。本实施方式中，例如，采用水银灯。前处理部9在通过加热装置 27HJ8H对半导体基板1进行了加热的状态下，一边从处理部32照射紫外线一边使滑架31 进行往复运动。由此，前处理部9能够在处理位置9d的广泛的范围内照射紫外线。前处理部9的整体由外装部33覆盖。在外装部33的内部设有能够上下移动的门部34。而且，如图3(b)所示，在第一台27或第二台28移动到与滑架31相对的位置后，门部；34下降。由此，处理部32照射的紫外线不会向前处理部9之外泄漏。在载置面27a或载置面28a位于中继位置9c时，输送部13向载置面27a及载置面28a供给半导体基板1。接着，前处理部9将载置了半导体基板1的第一台27或第二台 28移动到处理位置9d以进行前处理。在前处理结束后，前处理部9将第一台27或第二台 28移动到中继位置9c。接下来，输送部13从载置面27a或载置面28a对半导体基板1进行卸料。冷却部冷却部11具有分别设在各处理位置IlaUlb的、且上表面成为半导体基板1的吸引保持面的降温装置等的冷却板110a、110b。处理位置1 la、lib (冷却板110a、110b)位于握持部13a的工作范围内，在处理位置IlaUlb中，冷却板IlOaUlOb露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在冷却板IlOaUlOb上。在对半导体基板1进行了冷却处理后，半导体基板1在位于处理位置Ila的冷却板IlOa上或在位于处理位置lib的冷却板IlOa上待机。因此，输送部13 的握持部13a能够容易地握持半导体基板1并使其移动。涂敷部下面，根据图4对向半导体基板1排出液滴以形成标记的涂敷部10进行说明。关于排出液滴的装置具有各种类型的装置，但是优选采用喷墨法的装置。喷墨法由于能够排出微小的液滴，所以，适于微细加工。图4(a)是表示涂敷部的构成的概略立体图。通过涂敷部10对半导体基板1排出液滴。如图4(a)所示，涂敷部10具有形成为长方体形状的基台37。将排出液滴时液滴排出头和被排出物相对移动的方向作为主扫描方向。而且，将与主扫描方向正交的方向作为副扫描方向。副扫描方向是改行时使液滴排出头和被排出物相对移动的方向。本实施方式中，将X方向作为主扫描方向，将Y方向作为副扫描方向。在基台37的上表面37a，在Y方向整个宽度范围内凸出设置有在Y方向上延伸的一对导轨38。在该基台37的上侧，安装有与一对导轨38对应的具有未图示的直动机构的台39。该台39的直动机构能够采用线性马达和/或丝杠式直动机构等。本实施方式中，例如，采用线性马达。而且，沿Y方向以预定的速度去往或返回。将反复进行去往和返回的移动称为扫描移动。而且，在基台37的上表面37a与导轨38平行地配置有副扫描位置检测装置40，通过副扫描位置检测装置40检测台39的位置。在该台39的上表面形成有载置面41，在该载置面41上设有未图示的吸引式的基板吸盘机构。在载置面41上载置了半导体基板1后，半导体基板1通过基板吸盘机构被固定在载置面41上。台39位于-Y方向时的载置面41的位置成为中继位置10a。该载置面41设置为在握持部13a的工作范围内露出。因此，输送部13能够容易地将半导体基板1载置在载置面41上。在对半导体基板1进行了涂敷后，半导体基板1在中继位置IOa即载置面41上待机。因此，输送部13的握持部13a能够容易地握持、移动半导体基板1。在基台37的X方向两侧竖立设置有一对支承台42，在该一对支承台42上架设有在X方向上延伸的导向部件43。在导向部件43的下侧，在X方向整个宽度范围内凸出设置有在X方向上延伸的导轨44。能够沿导轨44移动地安装的滑架45形成为大致长方体形状。该滑架45具有直动机构，该直动机构，例如，能够采用与台39所具有的直动机构同样的机构。而且，滑架45沿X方向进行扫描移动。在导向部件43和滑架45之间配置有主扫描位置检测装置46，其对滑架45的位置进行计测。在滑架45的下侧设有排出头单元47， 在排出头单元47的台39侧的面上凸出设有未图示的液滴排出头。图4(b)是表示滑架的示意侧视图。如图4(b)所示，在滑架45的半导体基板1侧配置有排出头单元47和作为一对照射部的固化单元48。在排出头单元47的半导体基板1 侧凸出设有排出液滴的三个液滴排出头49。对液滴排出头49的个数和/或配置没有特别限定，能够与排出的功能液的种类和/或描绘图形配合地设定。在固化单元48的内部配置有照射使被排出的液滴固化的紫外线的照射装置。固化单元48在主扫描方向上配置于夹着排出头单元47的位置。照射装置包括发光单元和散热板等。在发光单元中排列设置有多个LED (Light Emitting Diode，发光二极管)元件。该LED元件是接受电力的供给而发出紫外线的光即紫外光的元件。在滑架45的图中上侧配置有收置箱50，在收置箱50中收置有功能液。液滴排出头49和收置箱50通过未图示的管连接，收置箱50内的功能液经由管被供给到液滴排出头 49。功能液以树脂材料、作为固化剂的光聚合引发剂、溶剂或分散介质为主材料。通过在该主材料中添加颜料或染料等色素、亲液性或疏液性等表面改性材料等功能性材料，由此，能够形成具有固有的功能的功能液。本实施方式中，例如，添加了白色的颜料。功能液的树脂材料是形成树脂膜的材料。作为树脂材料，只要是常温下为液状且通过使其聚合而成为聚合物的材料即可，没有特别限定。而且，优选粘性小的树脂材料，优选低聚物的形态。 更优选单体的形态。光聚合引发剂是作用于聚合体的交联性基团以推进交联反应的添加剂，例如，作为光聚合引发剂能够使用二甲基苄基酮(Benzyl Dimethyl Ketal)等。溶剂或分散介质是用于调整树脂材料的粘度的物质。通过调整为功能液易于从液滴排出头排出的粘度，液滴排出头能够稳定地排出功能液。图4(c)是表示排出头单元的示意俯视图。如图4(c)所示，在排出头单元47中配置有液滴排出头49，在液滴排出头49的表面配置有喷嘴板51。在喷嘴板51排列形成有多个喷嘴52。对喷嘴52及排出头的数量及配置没有特别限定，与要排出的图形配合而设定。 本实施方式中，例如，在一个喷嘴板51形成有一列喷嘴52的排列，在一列中配置有15个喷嘴52。在固化单元48的下表面形成有照射口 48a。而且，照射装置发出的紫外光从照射口 48a向半导体基板！照射。图4(d)是用于说明液滴排出头的结构的主要部分示意剖视图。如图4(d)所示， 液滴排出头49具有喷嘴板51，在喷嘴板51形成有喷嘴52。在为喷嘴板51的上侧且与喷嘴52相对的位置形成有与喷嘴52连通的腔室53。而且，向液滴排出头49的腔室53供给功能液讨。在腔室53的上侧设有在上下方向上振动从而对腔室53内的容积进行扩大缩小的振动板55。在振动板55的上侧在与腔室53相对的位置配置有在上下方向上伸缩从而使振动板阳振动的压电元件56。压电元件56在上下方向上伸缩从而对振动板55进行加压并使其振动，振动板55对腔室53内的容积进行扩大缩小从而对腔室53进行加压。由此，腔室53内的压力发生变动，供给到腔室53内的功能液M通过喷嘴52被排出。如果液滴排出头49接受用于对压电元件56进行控制驱动的喷嘴驱动信号，则压电元件56伸长，振动板55使腔室53内的容积缩小。其结果，缩小的容积量的功能液M从液滴排出头49的喷嘴52作为液滴57被排出。对涂敷有功能液M的半导体基板1，从照射口 48a照射紫外光，使含有固化剂的功能液M固化或硬化。收纳部图5(a)是表示收纳部的示意主视图，图5(b)及图5(c)是表示收纳部的示意侧视图。如图5(a)及图5(b)所示，收纳部12具有基台74。在基台74的内部设有升降装置75。 升降装置75能够使用与设在供给部8中的升降装置16同样的装置。在基台74的上侧，升降板76与升降装置75连接而设置。而且，升降板76通过升降装置75而升降。在升降板 76上设有长方体状的收纳容器18，在收纳容器18中收纳有半导体基板1。收纳容器18使用与设置于供给部8的收纳容器18相同的容器。在基台74的Y方向侧经由支承部件77设有基板推出部78和中继台79。在收纳容器18的Y方向侧的位置，在基板推出部78上重叠地配置有中继台79。基板推出部78具有在Y方向上移动的臂部78a和对臂部78a进行驱动的直动机构。该直动机构只要是按直线状移动的机构即可，没有特别限定，本实施方式中，例如，采用通过压缩空气而工作的气缸。在中继台79上载置有半导体基板1，臂部78a能够与该半导体基板1的Y方向侧的一端的中央接触。基板推出部78使臂部78a在-Y方向上移动，由此，臂部78a使半导体基板1在-Y 方向上移动。中继台79形成有与半导体基板1的X方向的宽度大致相同宽度的凹部，半导体基板1沿该凹部移动。而且，通过该凹部，来确定半导体基板1的X方向上的位置。其结果，如图5(c)所示，半导体基板1移动到收纳容器18之中。在收纳容器18中形成有轨道 18c，轨道18c位于形成于中继台79的凹部的延长线上。而且，通过基板推出部78使半导体基板1沿轨道18c移动。由此，半导体基板1品质良好地被收纳在收纳容器18中。输送部13将半导体基板1移动到中继台79上后，升降装置75使收纳容器18上升。而且，基板推出部78驱动臂部78a使半导体基板1移动到收纳容器18内。这样一来， 收纳部12将半导体基板1收纳在收纳容器18内。在收纳容器18内收纳了预定枚数的半导体基板1后，操作者对收纳了半导体基板1的收纳容器18和空的收纳容器18进行置换。 由此，操作者能够集中地将多个半导体基板1运送到下一个步骤。收纳部12具有对所收纳的半导体基板1进行载置的中继位置12a。输送部13仅通过将半导体基板1载置在中继位置1 上，就能够与收纳部12协同地将半导体基板1收纳在收纳容器18中。输送部下面，根据图6对输送半导体基板1的输送部13进行说明。图6是表示输送部的构成的概略立体图。如图6所示，输送部13具有形成为平板状的基台82。在基台82上配置有支承台83。在支承台83的内部形成有空洞，在该空洞中设置包括马达、角度检测器、减速机等的旋转机构83a。而且，马达的输出轴与减速机连接，减速机的输出轴与配置在支承台83的上侧的第一臂部84连接。另外，与马达的输出轴相连结地设置有角度检测器，角度检测器对马达的输出轴的旋转角度进行检测。由此，旋转机构83a能够对第一臂部84的旋转角度进行检测，从而使其旋转到所希望的角度。在第一臂部84上在与支承台83相反侧的端部设有旋转机构85。旋转机构85包括马达、角度检测器、减速机等，具有与设在支承台83的内部的旋转机构同样的功能。而且，旋转机构85的输出轴与第二臂部86连接。由此，旋转机构85能够对第二臂部86的旋转角度进行检测，从而能够使其旋转到所希望的角度。在第二臂部86上在与旋转机构85相反侧的端部配置有升降装置87。升降装置 87具有直动机构，通过驱动直动机构能够进行伸缩。该直动机构，例如，能够使用与供给部 8的升降装置16同样的机构。在升降装置87的下侧配置有旋转装置88。旋转装置88只要能够控制旋转角度即可，能够组合各种马达和旋转角度传感器而构成。此外，也能够使用可使旋转角度旋转到预定角度的步进马达。本实施方式中，例如， 采用步进马达。而且也可以配置减速装置。能够使其以更细微的角度旋转。
在旋转装置88的图中下侧配置有握持部13a。而且，握持部13a与旋转装置88的旋转轴连接。因此，输送部13通过驱动旋转装置88，能够使握持部13a旋转。而且，输送部 13通过驱动升降装置87能够使握持部13a升降。握持部13a具有四根直线状的指部13c，在指部13c的前端形成有对半导体基板1 进行吸引而使其吸附的吸附机构。而且，握持部13a能够使该吸附机构动作，从而能够握持半导体基板1。在基台82的-Y方向侧设有控制装置89。在控制装置89中具有中央运算装置、存储部、接口、致动器驱动电路、输入装置和显示装置等。致动器驱动电路是对旋转机构83a、 旋转机构85、升降装置87、旋转装置88和握持部13a的吸附机构进行驱动的电路。而且， 这些装置及电路经由接口与中央运算装置连接。而且，角度检测器经由接口与中央运算装置连接。在存储部中存储有表示控制输送部13的工作步骤的程序软件和/或用于控制的数据。中央运算装置是根据程序软件对输送部13进行控制的装置。控制装置89对配置在输送部13的检测器的输出进行输入并检测握持部13a的位置和姿势。而且，控制装置89 驱动旋转机构83a及旋转机构85从而进行使握持部13a移动到预定的位置的控制。印刷方法下面，根据图7对于使用上述的印刷装置7的印刷方法进行说明。图7是用于表示印刷方法的流程图。如图7的流程图所示，印刷方法主体上由以下步骤构成将半导体基板1从收纳容器18搬入的搬入步骤Sl ；对被搬入的半导体基板1的表面实施前处理的前处理步骤(第一步骤)S2 ；对在前处理步骤S2中温度上升了的半导体基板1进行冷却的冷却步骤(第二步骤)S3 ；对被冷却了的半导体基板1描绘印刷各种标记的印刷步骤(第三步骤)S4 ；和将印刷了各种标记的半导体基板1收纳在收纳容器18中的收纳步骤S5。在上述的步骤中，由于从前处理步骤S2到印刷步骤S4的步骤为本发明的特征部分，所以，在以下的说明中，对该特征部分进行说明。在前处理步骤S2中，在前处理部9中第一台27和第二台28中的一方的台位于中继位置9c。输送部13使握持部13a移动到与位于中继位置9c的台相对的位置。接下来， 输送部13在使握持部13a下降后，通过解除对半导体基板1的吸附，由此将半导体基板1 载置在位于中继位置9c的第一台27或第二台观上。其结果为，如图3(b)所示，在位于中继位置9c的第一台27上载置有半导体基板1。或者，如图3(a)所示，在位于中继位置9c 的第二台观上载置有半导体基板1。第一台27及第二台观通过加热装置27HJ8H被预先加热，载置于第一台27或第二台观的半导体基板1被立即加热到预定温度。作为对半导体基板1进行加热的温度，如后述那样，优选为能够有效地对半导体基板1的表面进行改性或能够有效地去除表面的有机物的、且为半导体基板1的耐热温度以下的温度，本实施方式中，对半导体基板1加热，使得其变为150°c 200°C的范围的温度，例如加热到180°C的温度。另外，在输送部13使半导体基板1向第一台27上移动时，在位于前处理部9的内部的处理位置9d，进行第二台观上的半导体基板1的前处理。接着，在第二台观上的半导体基板1的前处理结束后，第二台观使半导体基板1移动到第二中继位置％。接下来，前处理部9通过驱动第一台27，使载置于第一中继位置9a的半导体基板1移动到与滑架31相对的处理位置9d。由此，能够在第二台观上的半导体基板1的前处理结束后，马上开始进行第一台27上的半导体基板1的前处理。接下来，在前处理部9中，对安装于半导体基板1的半导体装置3照射紫外线。由此，切断半导体装置3的表面层中的有机系被照射物的化学结合，并且，从由紫外线产生的臭氧分离出的活性氧与该被切断了的表面层的分子结合，转换成亲水性高的官能基团(例如-OH、-CH0、-C00H)，从而对基板1的表面进行改性，并且进行表面的有机物去除。这里， 半导体装置3 (半导体基板1)，如上述那样，在被预先加热到180°C的状态下被照射紫外线， 所以，能够不损伤半导体基板1地增大表面层的分子碰撞速度，从而有效地对表面进行改性，能够有效地去除表面的有机物。在进行了前处理后，前处理部9通过驱动第一台27，能够使半导体基板1移动到第一中继位置9a。同样，在输送部13将半导体基板1向第二台洲上移动时，在位于前处理部9的内部的处理位置9d进行第一台27上的半导体基板1的前处理。接着，在第一台27上的半导体基板1的前处理结束后，第一台27使半导体基板1移动到第一中继位置9a。接下来，前处理部9通过驱动第二台28，使载置于第二中继位置9b的半导体基板1移动到与滑架31 相对的处理位置9d。由此，能够在第一台27上的半导体基板1的前处理结束后，立即开始进行第二台观上的半导体基板1的前处理。接下来，前处理部9通过对安装于半导体基板 1的半导体装置3照射紫外线，由此，能够与上述第一台27上的半导体基板1同样地，在不损伤半导体基板1的情况下有效地对表面进行改性，能够有效地去除表面的有机物。在进行了前处理后，前处理部9通过驱动第二台28，使半导体基板1移动到第二中继位置％。当前处理步骤S2中结束了半导体基板1的前处理、进入冷却步骤S3时，输送部13 将位于中继位置9c的半导体基板1载置于设在处理位置IlaUlb的冷却板IlOa或110b。 由此，在前处理步骤S2中被加热了的半导体基板1以预定时间被冷却(温度调整)到进行印刷步骤S4时的适当的温度(例如室温)。在冷却步骤S3中被冷却了的半导体基板1通过输送部13被输送到位于涂敷部10 的中继位置IOa的台39上。在印刷步骤S5中，涂敷部10使吸盘机构工作以将载置于台39 的半导体基板1保持于台39。然后，涂敷部10 —边使台39及滑架45进行扫描移动，一边从形成于液滴排出头49的喷嘴52排出液滴57。由此，在半导体装置3的表面描绘出公司名标记4、机种代码5、制造编号6等标记。然后，从设置于滑架45的固化单元48向标记照射紫外线。由此，由于在形成标记的功能液M中包含通过紫外线而引发聚合的光聚合引发剂，所以，标记的表面立即被固化或硬化。在进行了印刷后，涂敷部10使载置有半导体基板 1的台39移动到中继位置10a。由此，输送部13能够容易地握持半导体基板1。然后，涂敷部10停止吸盘机构的工作以解除对半导体基板1的保持。然后，半导体基板1在收纳步骤S5中，通过输送部13被输送到收纳部12，被收纳在收纳容器18中。如以上说明的那样，在本实施方式中，由于在印刷步骤S4之前的前处理步骤S2 中，一边对半导体基板1进行加热一边照射紫外线，所以，能够增大表面层的分子碰撞速度，有效地对表面进行改性，并且，能够有效地去除表面的有机物，有效地提高公司名标记 4、机种代码5、制造编号6等标记(印刷图形)的紧密附着性。尤其是，本实施方式中，由于将半导体基板1以150°C 200°C的范围的温度加热，所以，能够在不损伤半导体装置3的情况下有效地实施表面改性及表面的有机物去除。另外，本实施方式中，将在印刷步骤S4中使液滴固化的激活光线与在前处理步骤 S2中进行前处理的激活光线设为同一光源，由此，能够进行印刷图形相对于半导体基板1 的紧密附着性的提高以及排出到半导体基板1的液滴的固化这两方，能够有助于装置的小型化、低价格化。尤其，在本实施方式中，通过使用低压水银灯来照射紫外线，由此，能够通过低电压实施半导体基板1的改性处理，并且，能够通过由紫外线照射所产生的热有效地进行前处理步骤。另外，在本实施方式中，在前处理步骤S2之后且在印刷步骤S4之前设置冷却步骤 S3，对半导体基板1进行冷却，所以，通过抑制附着于半导体装置3的液滴浸润扩散，能够形成高度精细的图形。以上，一边参照附图一边对本发明所涉及的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限于所述的例子。在上述的例子中所表示的各构成部件的各形状和/或组合等仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。例如，在上述实施方式中，作为UV墨液使用了紫外线固化型墨液，但本发明不限于此，还能够使用各种激活光线固化型墨液，该墨液能够使用可见光、红外线作为固化光。另外，光源也一样能够使用照射可见光等激活光的各种激活光光源，即能够使用激活光线照射部。这里，在本发明中“激活光线”是指，只要通过其照射就能够赋予可在墨液中产生引发基团的能量的光线即可，没有特别限制，广泛地包括α射线、Y射线、X射线、紫外线、 可见光、电子射线等。其中，从固化灵敏度及装置的获取容易性的观点出发，优选紫外线及电子射线，尤其优选紫外线。因此，作为激活光线固化型墨液，如本实施方式这样，优选使用通过照射紫外线就能够固化的紫外线固化型墨液。上述实施方式中，冷却部11具有降温装置等冷却板110a、110b，但也可以将半导体基板1放置在比加热后的半导体基板1温度低的气氛中，放置预定时间从而使其冷却到预定的温度。上述实施方式中，在第一台27中内置有加热装置27H，在第二台观中内置有加热装置^H，但也可以不在前处理部中内置加热装置，而在将半导体基板1输送到前处理部前，对半导体基板1进行加热，将被加热后的状态的半导体基板1输送到前处理部。
权利要求
1.一种印刷方法，其特征在于，具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤；和在所述前处理步骤后，对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步骤。
2.如权利要求1所述的印刷方法，其特征在于在所述前处理步骤中，以所述基材的耐热温度以下的温度进行加热。
3.如权利要求2所述的印刷方法，其特征在于以150°C 200°C的范围的温度对所述基材进行加热。
4.如权利要求1 3中任一项所述的印刷方法，其特征在于 对所述基材排出的液滴为以所述激活光线而固化的液体的液滴。
5.如权利要求4所述的印刷方法，其特征在于 所述激活光线为紫外线。
6.如权利要求1 5中任一项所述的印刷方法，其特征在于在所述印刷步骤中，相对于设置于所述基材的半导体装置印刷出所述预定图形。
7.一种印刷装置，其特征在于，具有一边对基材进行加热一边照射激活光线的前处理部；和对所述基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷部。
全文摘要
本发明提供一种能够提高印刷图形的紧密附着性的印刷方法及印刷装置。该印刷方法具有将基材在加热了的状态下照射激活光线的前处理步骤(S2)；在前处理步骤之后，对基材排出液滴以印刷出预定图形的印刷步骤(S4)。
文档编号B41J2/01GK102555462SQ201110390630
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者井户正浩, 横泽敏浩 申请人:精工爱普生株式会社
最新回复(0)