JP3818268B2 - アンダーフィル材の充填方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダーフィル材の充填方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを回路基板に実装した後、これらの間に形成される間隙には、樹脂（アンダーフィル材）を充填して、硬化させる。
この樹脂の充填方法としては、大別すると、半導体チップ側面部よりディスペンスユニットにより充填する方法（特許文献１参照。）や、回路基板に形成された孔部からディスペンスユニットにより充填する方法（特許文献２参照。）等が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では、いずれも、少量の樹脂を安定的に（一定量で）供給することが困難であるという問題がある。特に、半導体チップのサイズが小さい（例えば、時計用ＩＣ等）場合、樹脂の供給量のバラツキが一層顕著となる。
また、これらの方法では、樹脂を充填する作業を行うのに、比較的広いスペースを要するとともに、高速での作業が困難であるという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１８１２７号公報（図４）
【特許文献２】
特開平５−６９１３号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、少量のアンダーフィル材を安定して供給可能なアンダーフィル材の充填方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアンダーフィル材の充填方法は、ピンの先端部の外周に形成された凹部内にアンダーフィル材を保持した状態で、前記ピンを配線基板に実装された半導体チップに接近させ、前記アンダーフィル材を前記半導体チップの縁部に接触させることにより、前記半導体チップと前記配線基板との間隙に前記アンダーフィル材を吸収させることを特徴とする。これにより、少量のアンダーフィル材を安定して供給することができる。
【０００７】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部内に前記半導体チップの縁部が位置するまで、前記ピンを前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、少量のアンダーフィル材であっても、間隙に確実に充填する（吸収させる）ことができるとともに、間隙へアンダーフィル材を供給する際に、ピンの半導体チップ近傍における位置精度を比較的ラフにすることができる。
【０００８】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、前記ピンの全周に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、平面視で環状をなしていることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
【０００９】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、その幅がほぼ一定であることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンの前記凹部が形成された部分の横断面積（平均）をＡ［ｍｍ２］とし、前記ピンの前記凹部より基端側の横断面積（平均）をＢ［ｍｍ２］としたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足することが好ましい。
これにより、ピンの先端部へ十分な量のアンダーフィル材をより確実に付着、保持させることができる。
【００１０】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンの前記凹部が形成された部分の長さは、前記半導体チップの前記配線基板と反対側の面と、前記配線基板の前記半導体チップ側の面との距離より大きく設定されていることが好ましい。これにより、ピンの先端部へ十分な量のアンダーフィル材を付着、保持させることができるとともに、間隙へアンダーフィル材を供給する際に、ピンの半導体チップ近傍における位置精度をラフにすることができる。
【００１１】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、少なくとも前記凹部の表面には、疎水化処理が施されていることが好ましい。
これにより、アンダーフィル材のピン上部への這い上がりを、より確実に防止することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記疎水化処理は、前記ピンの先端から軸方向に沿って１０〜１５ｍｍの範囲に施されていることが好ましい。
これにより、アンダーフィル材のピン上部への這い上がりを、より確実に防止することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記疎水化処理は、フッ素系樹脂を主材料として構成される被膜の形成によるものであることが好ましい。
これにより、ピンへの疎水化処理を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンを前記半導体チップの厚さ方向に対して傾斜した方向から、前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、半導体チップの上面や、目的とする半導体チップに隣接して実装された他の部品（他の半導体チップ）等へのアンダーフィル材の付着を防止することができる。その結果、目的とする間隙へアンダーフィル材を確実に供給、充填する（吸収させる）ことができる。
【００１３】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンを前記半導体チップの厚さ方向に対して３０〜６０°傾斜した方向から、前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、間隙へのアンダーフィル材の供給作業の狭スペース化を図れるとともに、目的とする間隙へアンダーフィル材をより確実に供給、充填することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記アンダーフィル材の粘度（常温）は、０．５〜１５Ｐａ・ｓであることが好ましく、２〜１０Ｐａ・ｓであることがより好ましい。
これにより、少量であっても適正な量を安定して、ピンの先端部に付着、保持させることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、アンダーフィル材の充填方法、アンダーフィル材の充填装置、半導体実装基板および電子機器の好適な実施形態について説明する。
本発明における半導体チップには、ベアチップ（個別のチップおよびウェハの双方）および半導体パッケージのいずれのものをも含む。
【００１８】
図１は、半導体チップを配線基板に実装する方法を示す工程図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
図１（ａ）に示すように、配線基板４に実装される半導体チップ（半導体素子）１は、基板２と、基板２の一方の面２ａ側に設けられた複数の端子３とを有している。
【００１９】
基板２は、例えば、Ｓｉ等の半導体材料で構成されている。基板２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、通常、５０〜６５０μｍ程度とされる。
また、基板２は、単層で構成されたもののみならず、複数の層の積層体で構成されたものでもよい。
この基板２の一方の面２ａ側には、集積回路（図示せず）が形成され、この集積回路の配線パターンの一部に接触するように端子３が配設されている。
【００２０】
配線パターンは、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏまたはこれらを含む合金等で構成されている。
なお、集積回路は、基板２の他方の面２ｂ側に形成されていてもよく、面２ａ側および面２ｂ側の双方に形成されていてもよい。また、基板２が複数の層の積層体で構成される場合には、集積回路は、基板２の内部に形成されていてもよい。
【００２１】
端子３は、ボールバンプやメッキバンプにて形成される。端子３をボールバンプにて形成する場合には、端子３を容易に形成することができるという利点があり、一方、端子３をメッキバンプにて形成する場合には、微細な形状の端子３を高精度で形成することができるという利点がある。
ボールバンプは、例えば、ワイヤボンディング法を用いる方法、予め製造した金属ボールを接合する方法等により形成することができる。
このボールバンプ（スタッドバンプ）の構成材料としては、Ａｕが好適である。
【００２２】
一方、メッキバンプは、基板２の面２ａに設けられた電極パッド（例えばＡｌ電極）上に、例えば下地層（ＵＢＭ）を形成し、その上に形成するようにする。このメッキバンプは、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法等により形成することができる。
この場合、下地層（ＵＢＭ）の構成材料としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕが好適であり、メッキバンプの構成材料としては、Ｃｕ、Ｎｉが好適である。
【００２３】
端子３は、それぞれ、ほぼ等しい厚さ（高さ）に設定されており、その厚さ（平均）は、特に限定されないが、例えば、１〜１５μｍ程度とされる。
このような半導体チップ１は、図１（ｂ）に示すように、複数の端子４１を有する配線基板４に、接合材５を介して電気的、機械的に接続される。
配線基板４としては、例えば、セラミックス基板、積層基板、印刷基板等の各種のものを用いることができる。
【００２４】
また、接合材５の構成材料としては、例えば、半田または鉛フリー半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろう、黄銅ろう、アルミろう、ニッケルろうのようなろう材が好適に使用される。なお、ここで、鉛フリー半田とは、実質的に鉛を含まないか、または、鉛を含む場合でも、その含有量が極めて少ない半田のことを言う。
また、前記半導体チップ１の端子３をろう材で構成する場合には、接合材５は省略することもできる。
【００２５】
そして、図１（ｃ）に示すように、半導体チップ１と配線基板４との間に形成される間隙７、すなわち、半導体チップ１の基板２の面２ａと配線基板４の面４０との間に形成される間隙７（以下、単に「間隙７」と言う。）に、アンダーフィル材６を充填して、封止する。これにより、間隙７への水分（湿気）の侵入防止、半導体チップ１と配線基板４との密着性（接合強度）の向上、半導体チップ１および配線基板４の保護等の効果が発揮される。
【００２６】
アンダーフィル材６は、必要時に硬化させる。このアンダーフィル材６の硬化は、好ましくは加熱（例えば、１００〜１５０℃程度）により行われるが、その他、例えば、紫外線、電子線、放射線等の照射により硬化させる方法もある。
このようなアンダーフィル材６としては、主としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂等の熱硬化性樹脂、または、その前駆体（未硬化または半硬化の熱硬化性樹脂）で構成されるものが使用されるが、特に、主としてエポキシ樹脂またはその前駆体で構成されるものが好ましい。エポキシ樹脂またはその前駆体を主材料とするアンダーフィル材６は、硬化前は流動性が高く、狭いギャップにも容易に充填されること、硬化後は、強固かつ優れた機械的特性を発揮するという点で優れ、また、取り扱いが容易であるという利点を有している。
【００２７】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型等）、ノボラック型エポキシ樹脂（フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等）、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、かかるエポキシ成分以外に、各種変性エポキシ樹脂、たとえば植物油変性エポキシ樹脂（ひまし油変性、亜麻仁油変性、大豆油変性エポキシ樹脂等）、ゴム変性エポキシ樹脂（ポリイソプレン変性、ポリクロロプレン変性、ポリブタジエン変性、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体変性エポキシ樹脂等）、ダイマー酸変性エポキシ樹脂等が適量範囲で添加されていてもよい。なお、これらは、１種類を単独で用いることもできるし、例えば融点の異なる２種類以上の樹脂を混合して用いることもできる。
【００２８】
また、アンダーフィル材６には、必要に応じて、硬化促進剤、フラックス剤、熱膨張係数の小さい無機材料（無機充填材）、ゴム粒子等の各種添加剤を添加することができる。
アンダーフィル材６が硬化促進剤を含有することにより、アンダーフィル材６をより短時間かつ確実に硬化させることができる。この硬化促進剤としては、例えば、フェノール樹脂、酸無水物、アミン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。
【００２９】
アンダーフィル材６がフラックス剤を含有することにより、接合すべき端子３、４１同士以外の端子との間での短絡が生じるのを好適に防止することができる。このフラックス剤としては、例えば、ロジン系フラックス剤等が挙げられる。アンダーフィル材６が前記無機材料を含有することにより、硬化後のアンダーフィル材６の熱膨張係数を、半導体チップ１や配線基板４の熱膨張係数に近づけることができる。この無機材料としては、例えば、炭酸カルシウム、石英粉、炭化シリコン、窒化シリコン等が挙げられる。
【００３０】
また、アンダーフィル材６がゴム粒子を含有することにより、硬化後のアンダーフィル材６における応力集中や歪み等を緩和することができる。このゴム材料としては、例えば、ブタジエンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
このようなことから、アンダーフィル材６が、硬化促進剤、フラックス剤、熱膨張係数の小さい無機材料やゴム粒子等を含有することにより、半導体チップ１と配線基板４との接続信頼性（接合信頼性）をより向上させることができる。
【００３１】
このようなアンダーフィル材６の粘度は、常温で、０．５〜１５Ｐａ・ｓ程度であるのが好ましく、２〜１０Ｐａ・ｓ程度であるのがより好ましい。アンダーフィル材６の粘度を前記範囲とすることにより、少量であっても適正な量を安定して、後述するピン１８１の先端部（小径部１８１ａ）に付着、保持させることが可能になる。これに対し、アンダーフィル材６の粘度が低すぎると、十分な量をピン１８１の先端部に付着、保持させることが困難となり、一方、粘度が高過ぎると、過剰な量のアンダーフィル材６がピン１８１の先端部に付着、保持されるおそれがある。
【００３２】
なお、アンダーフィル材６は、例えば色素（顔料、染料等）が添加され、黒色または暗色とされていることが好ましい。後述するように、アンダーフィル材６をピン１８１の先端部に付着、保持させる際には、測定手段を用いて、ポット（容器）１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定するが、この際、測定手段としてレーザー変位計を用いる場合には、アンダーフィル材６の液面高さの測定が容易となる。
このようなアンダーフィル材６の間隙７への供給、充填に、本発明のアンダーフィル材の充填装置が用いられる。
【００３３】
次に、本発明のアンダーフィル材の充填装置について説明する。
図２は、本発明のアンダーフィル材の充填装置の実施形態を示す上面図、図３は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置の側面図、図４は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置のブロック図、図５は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置が備えるヘッド部の側面図、図６は、図５中のＡ−Ａ線断面図、図７は、図５に示すヘッド部の下面図である。なお、以下の説明では、図２中紙面手前側を「上」または「上方」、紙面奥側を「下」または「下方」と言い、図３、図５および図６中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言い、図７中紙面奥側を「上」または「上方」、紙面手前側を「下」または「下方」と言う。
【００３４】
図２および図３に示すアンダーフィル材の充填装置１０（以下、単に「充填装置１０」と言う。）は、台座１１と、巻き出しユニット１２と、巻き取りユニット１３と、基板位置検出ユニット１４と、基板押さえユニット１５と、基板加熱ユニット１６と、ヘッド部１８を備えるスカラ型ロボット１７と、ポット１９と、レーザー変位計（測定手段）２０と、検査ユニット２１とを有している。
【００３５】
基板位置検出ユニット１４、基板押さえユニット１５、基板加熱ユニット１６、スカラ型ロボット１７、ポット１９、レーザー変位計２０および検査ユニット２１は、それぞれ、台座１１上に設けられている。
巻き出しユニット１２および巻き取りユニット１３は、それぞれ、リール１２１、１３１を有し、２つのリール１２１、１３１は、互いに台座１１を介して対向配置されている。巻き出しユニット１２のリール１２１には、半導体チップ１が実装された配線基板４が巻きつけられており、この配線基板４は、台座１１側に供給（巻き出）された後、巻き取りユニット１３のリール１３１に巻き取られるよう構成されている。すなわち、配線基板４は、図２および図３中、左側から右側に向かって搬送されるよう構成されている。
【００３６】
基板位置検出ユニット１４は、例えば、光センサ、ＣＣＤ等で構成される検出装置（検出手段）１４１を有しており、搬送されてきた配線基板４が適正な位置となっているか否かを確認する。
台座１１のほぼ中央部には、基板加熱ユニット１６が設けられている。基板加熱ユニット１６は、例えば、ヒートブロック、ペルチェ素子等で構成される加熱装置（加熱手段）１６１を有している。
【００３７】
配線基板４を加熱（加温）することにより、ピン１８１側から半導体チップ１側へのアンダーフィル材６の供給や、間隙７におけるアンダーフィル材６の展開（充填）をより円滑かつ確実に行うことができる。配線基板４の加熱の温度（加熱温度）は、５０〜１００℃程度であるのが好ましく、６５〜８５℃程度であるのがより好ましい。
【００３８】
基板加熱ユニット１６の上方には、基板押さえユニット１５が備える基板押さえ部材１５１が設けられている。基板押さえ部材１５１は、図示しない駆動機構により、基板加熱ユニット１６に対して接近および離間する。
基板加熱ユニット１６の上方に搬送されてきた配線基板４は、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定される。この状態で、間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填が行われる。
【００３９】
検査ユニット２１では、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が適切になされたか否かを検査、確認する。この検査ユニット２１は、図３に示すように、配線基板４の下面側に設けられた発光素子（例えばＬＥＤ）２１１と、配線基板４を介して発光素子２１１と反対側に対向配置された受光素子（例えばＣＣＤ）２１２と、発光素子２１１をＸ−Ｙ方向へ移動操作する移動機構２１３とを有している。
発光素子２１１から配線基板４に照射された発光光（照射光）は、配線基板４を通過して受光素子２１２により受光される。受光素子２１２では、２値化画像認識による面積比判定を行い、これにより、間隙７へアンダーフィル材６が十分に充填されているか否かの他、アンダーフィル材６の充填量の多少を判定する。
【００４０】
スカラ型ロボット（ヘッド部移動機構）１７は、水平多関節型のロボットである。このスカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を有している。アーム部１７１の機械構造は、平衡軸の回転ジョイントを持ち、軸に直交する平面内で運動する構造とされており、台座１１に対して垂直方向からの作業に適したものとなっている。
また、スカラ型ロボット１７と台座１１との間には、機械的振動が伝わるのを防止する防振手段を設けるのが好ましい。この防振手段としては、例えば、ウレタンゴムのような振動を吸収し易い材料で構成されたシート材を、スカラ型ロボット１７と台座１１との間に設ける構成等が挙げられる。なお、台座１１自体を、鋳鉄のような振動を吸収し易い材料で構成するようにしてもよい。
アーム部１７１の先端部には、例えば空圧シリンダ等の昇降機構を介してヘッド部１８が昇降自在に取り付けられている。このヘッド部１８は、アーム部１７１の作動により、間隙７にアンダーフィル材６を供給、充填する位置と、アンダーフィル材６が貯留されたポット１９の位置との間を移動する。
【００４１】
ヘッド部１８には、図５に示すように、複数（図示の構成では７本）のピン１８１が下方に向けて突設されている。すなわち、ヘッド部１８は、複数のピン１８１を有する多連構造となっている。ピン１８１を多連化することにより、一度に多くの間隙７に対して、アンダーフィル材６の供給、充填を行うことができるので、１つの半導体チップ１に対応する間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填を、短いサイクルタイム（例えば１．０秒以下）で行うことができる。
【００４２】
また、ヘッド部１８は、ピン１８１を半導体チップ１へ接近させる方向と反対側に、ピン１８１を退避させるピン退避機構（ショックアブソーバ）を有している。本実施形態では、後述するように、間隙７にアンダーフィル材６を供給する際には、ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるようにするため、これに対応した構成のピン退避機構が設けられている。以下、このピン退避機構について説明する。
なお、本実施形態のヘッド部１８は、図６中左側（図７中上側）から、半導体チップ１に接近させるようにして使用される。
【００４３】
ヘッド部１８の底面（下面）には、その短手方向（ピン１８１が配列される方向に対して垂直な方向）に沿って、スリット１８０が形成されている。一方、ピン１８１の基端（上方端）には、係止部１８３が固着（固定）されている。
スリット１８０にピン１８１が挿通され、スリット１８０の縁部に係止部１８３が係止することにより、ピン１８１は、ヘッド部１８に支持されるとともに、スリット１８０に沿って移動可能となっている。
また、ヘッド部１８内には、係止部１８３を、図６中左側（図７中上側）に付勢するコイルバネ（付勢部材）１８４が設けられており、ピン１８１に外力が付与されない状態では、ピン１８１がヘッド部１８に位置決めされている。
【００４４】
この状態から、ピン１８１に対して図６中右側へ向かう外力が作用すると、ピン１８１は、図６中右側へ移動（退避）する。なお、このとき、コイルバネ１８４は、圧縮状態となる。一方、外力が解除されると、係止部１８３は、コイルバネ１８４に押圧されて、ほぼ元の位置（図６および図７に示す位置）に戻る。これに伴って、ピン１８１もほぼ元の位置に戻る。
すなわち、本実施形態では、スリット１８０、係止部１８３およびコイルバネ１８４により、ピン退避機構が構成されている。
【００４５】
このようなピン退避機構を設けることにより、次のような効果が得られる。
例えば、目的とする半導体チップ１（アンダーフィル材６を充填すべき半導体チップ１）が配線基板４に正確に実装されず、本来の位置よりもピン１８１の接近する方向手前側に位置している場合、ピン１８１は、目的位置に到達する前に、その先端部が半導体チップ１の縁部に当接し、移動が規制される。このとき、ヘッド部１８が目的位置までさらに移動しても、移動が規制されたピン１８１は、ピン退避機構の作用によりヘッド部１８に追従して移動しない（半導体チップ１へ接近する方向と反対側に退避することができる）ため、不要な力が作用することが防止される。これにより、このピン１８１の曲がりや破損等を好適に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態のピン退避機構は、それぞれ、各ピン１８１に対応して設けられ、各ピン１８１が独立して退避可能となっているが、ピン退避機構は、複数のピン１８１のうち少なくとも１つのピン１８１が半導体チップ１に当接すると、ヘッド部１８全体を退避させるような構成であってもよい。このようなピン退避機構は、例えば、スカラ型ロボット１７のアーム部１７１に設けるようにすればよい。
【００４７】
各ピン１８１は、それぞれ、ほぼ円柱状をなす部材で構成されている。
このピン１８１の先端部には、その外周に凹部１８２が形成されている。本実施形態では、凹部１８２は、ピン１８１の全周に亘って形成されている。
以下、ピン１８１の凹部１８２が形成された部分を「小径部１８１ａ」と言い、ピン１８１の凹部１８２より基端側（図５および図６中上側）の部分を「大径部１８１ｂ」と言う。
【００４８】
小径部１８１ａには、アンダーフィル材６が付着、保持される。また、小径部１８１ａと大径部１８１ｂとの境界部には、段差が形成されるため、アンダーフィル材６のピン１８１上部への這い上がりを防止することができる。
また、間隙７にアンダーフィル材６を供給して、充填する際には、凹部１８１内に、半導体チップ１の縁部を位置させた状態で、間隙７にアンダーフィル材６が供給される。このような構成により、少量のアンダーフィル材６であっても、間隙７に確実に充填する（吸収させる）ことができるとともに、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１の半導体チップ１近傍における位置精度を比較的ラフにすることができる。
【００４９】
凹部１８２は、ピン１８１の周方向の一部（特に、ピン１８１を半導体チップ１に接近させる際に、半導体チップ１側となる部分）に形成されるものであってもよいが、本実施形態のように、凹部１８２をピン１８１の全周に亘って形成することにより、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）の周方向におけるアンダーフィル材６の付着、保持が均一になされるようになる。また、ピン１８１がヘッド部１８に対して、不本意に回転した場合でも、間隙７へのアンダーフィル材６の供給を確実に行うことができる。
【００５０】
また、凹部１８２は、図７に示すように、平面視で環状（リング状）をなし、その幅（図７中Ｗ）がほぼ一定となるように設定されている。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。その結果、間隙７へのアンダーフィル材６の供給をより確実行うことができる。
また、ピン１８１の寸法は、半導体チップ１の寸法等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、次のようにするのが好ましい。
【００５１】
すなわち、小径部１８１ａの長さ（図６中Ｌ）は、半導体チップ１の面（配線基板４と反対側の面）２ｂと、配線基板４の面（半導体チップ１側の面）４０との距離（図１（ｂ）中Ｈ）より大きく設定されているのが好ましく、１．０５Ｈ〜１．１Ｈ程度であるのがより好ましい。これにより、小径部１８１ａへ十分な量のアンダーフィル材６を付着、保持させることができるとともに、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１の半導体チップ１近傍における位置精度をラフにすることができる。なお、小径部１８１ａ（凹部１８２）の長さＬが、前記距離Ｈより小さい場合、ピン１８１を半導体チップ１へ接近させると、これらが干渉し合い、間隙７へのアンダーフィル材６の供給が困難となるおそれがある。
【００５２】
半導体チップ１の寸法が１ｍｍ角かつ厚さが３００〜４００μｍ程度のものである場合、小径部１８１ａの長さＬは、好ましくは０．４〜０．８ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜０．７ｍｍ程度とされる。
また、小径部１８１ａの横断面積（平均）をＡ［ｍｍ２］とし、大径部１８１ｂの横断面積（平均）をＢ［ｍｍ２］としたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足するのが好ましく、０．１３〜０．２５なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、小径部１８１ａへ十分な量のアンダーフィル材６をより確実に付着、保持させることができる。また、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１を半導体チップ１により接近させることができるようになり、間隙７へのアンダーフィル材６の充填をより確実に行うことができる。
【００５３】
半導体チップ１の寸法が１ｍｍ角程度のものである場合、小径部１８１ａの横断面積（平均）Ａは、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ２程度、より好ましくは０．０７〜０．０８ｍｍ２程度とされ、一方、大径部１８１ｂの横断面積（平均）Ｂは、好ましくは０．１５〜１．０ｍｍ２程度、より好ましくは０．２８〜０．５ｍｍ２程度とされる。
さらに、このようなピン１８１の先端部（少なくとも凹部１８２の表面）には、疎水化処理が施されているのが好ましい。これにより、アンダーフィル材６のピン１８１上部（基端側）への這い上がりを、より確実に防止することができる。
【００５４】
この疎水化処理としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等の撥水性材料（疎水性材料）を主材料として構成された被膜の形成によるもの等が挙げられるが、これらの中でも、特に、フッ素系樹脂を主材料として構成された被膜の形成によるものが好ましい。かかる被膜の形成によれば、ピン１８１への疎水化処理を容易に行うことができる。
【００５５】
また、疎水化処理は、ピン１８１の先端から軸方向に沿って１０〜１５ｍｍ程度（特に、１０〜１３ｍｍ程度）の範囲に施されているのが好ましい。これにより、前記効果をより向上させることができる。
このようなピン１８１の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、ＳＫ、合金工具鋼、炭素鋼、黄銅等の金属等が挙げられる。
【００５６】
ポット（容器）１９は、アンダーフィル材６を貯留しておくものであり、台座１１の所定位置（本実施形態では、前方部）に設けられている。
ポット１９は、例えば、ヒートブロック、ペルチェ素子等で構成される加熱装置（加熱手段）１９１を有しており、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６を加熱し得るように構成されている。
このポット１９の構成材料としては、各種金属または各種樹脂材料を用いるのが好適である。
【００５７】
アンダーフィル材６を加熱することにより、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）へ、十分な量のアンダーフィル材６を、より確実に付着、保持させることができる。アンダーフィル材６の加熱の温度（加熱温度）は、２５〜５０℃程度であるのが好ましく、２５〜３５℃程度であるのがより好ましい。
ポット１９の上方には、レーザー変位計（測定手段）２０が設けられている。レーザー変位計２０は、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定するものである。なお、測定手段は、レーザー変位計２０の他、例えば、反射型センサ（レーザー変位）等で構成することもできるが、測定手段をレーザー変位計２０で構成することにより、充填装置１０の大型化を招くことなく、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを容易に測定することができる。
【００５８】
以上説明したような、巻き出しユニット１２、巻き取りユニット１３、基板位置検出ユニット１４、基板押さえユニット１５、基板加熱ユニット１６、スカラ型ロボット１７、ポット１９、レーザー変位計２０および検査ユニット２１は、それぞれ、図４に示すように、制御部（制御手段）３０に電気的に接続されている。
制御部３０は、スカラ型ロボット１７を介して、ヘッド部１８のポット１９に対する移動を制御する他、充填装置１０の各部の作動を制御する。
【００５９】
次に、このような充填装置１０を用いて、間隙７へアンダーフィル材６を供給、充填する方法（間隙７にアンダーフィル材６を吸収させる方法）の一例、すなわち、アンダーフィル材の充填方法の一例について説明する。
図８は、ピンの先端部をアンダーフィル材に浸漬させた状態を示す縦断面図、図９は、間隙へアンダーフィル材を供給、充填する方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図８および図９中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００６０】
［１］ まず、充填装置１０を作動させると、半導体チップ１が実装された配線基板４は、巻き出しユニット１２から巻き出され、図２および図３中左側から右側に向かって搬送される。
［２］ 次に、配線基板４は、基板位置検出ユニット１４の下方を通過する際に、搬送されてきた配線基板４が適正な位置となっているか否かが確認される。これにより、後の工程における間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填をより正確に行うことができる。
［３］ 次に、配線基板４は、基板加熱ユニット１６の上方に至ると、基板押さえユニット１５の基板押さえ部材１５１が下降し、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定される。これにより、配線基板４が、一定の位置で水平に保持される。
【００６１】
［４］ 前記工程［３］とほぼ同時に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を回転、スライドさせることにより、ヘッド部１８をポット１９の上方に移動させる。さらに、スカラ型ロボット１７は、昇降機構の作動によりヘッド部１８を下降させる。これにより、ピン１８１の先端部は、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６の液面６１にほぼ垂直に浸漬される。
この状態で、所定時間待機させた後、スカラ型ロボット１７は、ヘッド部１８を上昇させる。これにより、各小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）に、それぞれ、所定量のアンダーフィル材６が付着、保持される。
【００６２】
この待機時間は、特に限定されないが、０．５〜１．５秒程度であるのが好ましく、０．８〜１．２秒程度であるのがより好ましい。待機時間が短過ぎると、十分な量のアンダーフィル材６を小径部１８１ａに付着、保持させることが困難となる場合があり、一方、待機時間が長過ぎると、動作タクトが遅くなり、好ましくない。具体的には、待機時間は、通常、１．０秒程度とされる。
【００６３】
また、アンダーフィル材６は、前述したような温度に加熱され、これにより、十分な量のアンダーフィル材６が小径部１８１ａへ付着、保持される。
このとき、ピン１８１の先端部は、図８に示すように、凹部１８２の基端がアンダーフィル材６の液面６１より上方となるように、アンダーフィル材６へ浸漬される。アンダーフィル材６は、ピン１８１の先端部に接触し、その表面張力によりピン１８１の上方に向かって移動するが、小径部１８１ａと大径部１８１ｂとの境界部には、段差が形成されているため、この段差部分でアンダーフィル材６のピン１８１の上方への這い上がりが防止される。これにより、小径部１８１ａにアンダーフィル材６をより確実に付着、保持させることができる。
【００６４】
なお、第１回目（初回）に、ピン１８１をアンダーフィル材６へ浸漬させる際には、凹部１８２の基端が、アンダーフィル材６の液面６１より下方となるように、アンダーフィル材６に浸漬させるのが好ましい。
また、レーザー変位計２０は、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定しており、この測定結果に基づいて、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量がほぼ一定となるように、ヘッド部１８のポット１９に対する垂直方向への移動が制御されている。これにより、ピン１８１の先端部にアンダーフィル材６を付着、保持させる操作の各回において、ピン１８１へのアンダーフィル材６の付着量（保持量）をほぼ一定とすることができ、その結果、各間隙７へのアンダーフィル材６の充填量をほぼ一定とすることができる。
【００６５】
ここで、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量Ｚとは、図８に示すように、液面６１とピン１８１の先端との間の距離をいうものとする。
なお、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さの測定方法およびピン１８１のポット１９に対する移動量を決定する方法については、後に詳述する。
【００６６】
［５］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を回転、スライドさせることにより、ヘッド部１８を、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定された配線基板４の上方に移動させる。
具体的には、図９（ａ）に示すように、ピン１８１が半導体チップ１の斜め上方に位置するように、ヘッド部１８を移動させる。
【００６７】
［６］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１および昇降機構を作動させることにより、ヘッド部１８を下降させる。これにより、小径部１８１ａにアンダーフィル材６を保持した状態のピン１８１を半導体チップ１に接近させ、図９（ｂ）に示すように、このアンダーフィル材６を半導体チップ１の縁部に接触させることにより、間隙７にアンダーフィル材６を供給する。供給されたアンダーフィル材６は、毛細管現象により間隙７のほぼ全域に展開され、充填される。すなわち、間隙７にアンダーフィル材６を吸収させる。
【００６８】
なお、このとき、ピン１８１の先端は、図９（ｂ）に示すように、配線基板４の面４０に接触するが、ピン１８１自体は、半導体チップ１には接触しないように制御される。この際の半導体チップ１とピン１８１との距離は、通常、１００μｍ以下とされる。
ここで、充填装置１０では、図９（ａ）に示すように、ヘッド部１８（ピン１８１）を半導体チップ１の厚さ方向に対して、所定角度（図９（ａ）中θ）傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるように構成されている。
【００６９】
ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して、所定角度傾斜した方向から接近させることにより、半導体チップ１の面２ｂや、目的とする半導体チップ１に隣接して実装された他の部品（他の半導体チップ１）等へのアンダーフィル材の付着を防止することができる。その結果、目的とする間隙７へアンダーフィル材６を確実に供給、充填する（吸収させる）ことができる。
この角度θは、３０〜６０°程度であるのが好ましい。角度θを前記範囲とすることにより、間隙７へのアンダーフィル材６の供給作業の狭スペース化を図れるとともに、目的とする間隙７へアンダーフィル材６をより確実に供給、充填することができる。具体的には、角度θは、通常、４５°程度とされる。
【００７０】
また、小径部１８１ａの長さＬは、半導体チップ１の面（配線基板４と反対側の面）２ｂと、配線基板４の面（半導体チップ１側の面）４０との距離Ｈより大きく設定され、ピン１８１の凹部１８２内に半導体チップ１の縁部が位置するまで、ピン１８１を半導体チップ１に接近させるように構成（制御）されている。これにより、アンダーフィル材６の間隙７への充填をより確実に行うことができる。
【００７１】
また、このとき、配線基板４は、基板加熱ユニット１６により、前述したような温度に加熱される。これにより、アンダーフィル材６をピン１８１側から半導体チップ１側へと良好に供給することができるとともに、アンダーフィル材６は、間隙７において良好に展開されるようになる。すなわち、アンダーフィル材６は、間隙７に良好に吸収させるようになる。
【００７２】
［７］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１および昇降機構を作動させることにより、図９（ｃ）に示すように、前記工程［６］とは逆に、ヘッド部１８を半導体チップ１から離間させる。これにより、ヘッド部１８を上昇させ、この位置で待機させる。
以上のような工程［１］〜［７］を経て、図９（ｃ）に示すように、アンダーフィル材６が間隙７へ充填される。このとき、半導体チップ１の周囲には、適度なサイドフィレット６２が形成される。
【００７３】
［８］ 次に、基板押さえユニット１５の基板押さえ部材１５１を上昇させ、配線基板４の固定状態を解除する。
［９］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が終了した配線基板４は、検査ユニット２１により外観検査が行われる。これにより、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が適切になされたか否かが検査、確認される。
充填装置１０では、検査ユニット２１による外観検査が自動化されているため、ラインの合理化に有利である。
【００７４】
［１０］ 次に、配線基板４は、巻き取りユニット１３へ搬送され、巻き取りユニット１３のリール１３１に巻き取られる。
［１１］ 次に、巻き取られた配線基板４をリール１３１から取り外し、この配線基板４に対して、例えば、不活性ガス雰囲気中で、加熱処理を施す。これにより、間隙７に充填されたアンダーフィル材６を硬化させる。また、この加熱処理の際には、赤外線や紫外線の照射を行うようにしてもよい。なお、本工程［１１］は、前記工程［８］の後に設けるようにしてもよい。
［１２］ 以上のようにして得られた配線基板４、すなわち、半導体チップ１が実装され、この半導体チップ１と配線基板４との間に形成される間隙７に、アンダーフィル材６が充填、封止された配線基板４は、各半導体チップ１毎に個片化される（図９（ｄ）参照。）。これにより、本発明の半導体実装基板１００が得られる。
このような半導体実装基板１００は、間隙７がアンダーフィル材６により、確実に封止されるため、信頼性の高いものとなる。
【００７５】
前述したような充填装置１０では、ピン１８１の先端部に凹部１８２を形成し、かつ、ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して所定角度傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるように構成されている。これにより、充填装置１０では、狭いスペースに部品が密集した状態で、これらの隙間をぬいながらアンダーフィル材６の供給が可能となるとともに、少量のアンダーフィル材６を安定的かつ高速タクトで、間隙７へ供給することができる。
このようなことから、本発明は、特に、時計用ＩＣのような小型の半導体チップ１に対して、アンダーフィル材６を供給する場合への適用に適している。
【００７６】
また、本発明によれば、ほぼ一定量のアンダーフィル材６を、各半導体チップ１に対して確実に供給することができるので、封止された半導体チップ１間において外形寸法のバラツキを抑えることができる。このため、例えば、半導体チップ１が時計用ＩＣの場合、その周辺に他の部品を接近配置することができるようになり、時計全体の小型化を図ることができる。
【００７７】
なお、前述したように、ピン１８１の先端部へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作を繰り返すと、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さは、徐々に低下していく。また、ポット１９内にアンダーフィル材６を追加すると、その液面高さが増加する。すなわち、ピン１８１の先端部へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作毎に、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さが変化する。
【００７８】
そこで、充填装置１０では、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６の液面高さを測定し、この測定結果に基づいて、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量をほぼ一定となるように、ヘッド部１８のポット１９に対する垂直方向への移動を制御している。これにより、ピン１８１へのアンダーフィル材６の付着量（保持量）がほぼ一定となり、その結果、各間隙７へのアンダーフィル材６の充填量がほぼ一定となる。
【００７９】
以下、アンダーフィル材６の液面高さの測定方法を中心に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作について説明する。
図１０は、アンダーフィル材の液面高さを測定する方法およびピンのポットに対する移動量を決定する方法を説明するための図（部分縦断面図）、図１１は、間隙へのアンダーフィル材の供給操作を示すフローチャートである。
ここで、レーザー変位計２０は、ドップラーシフトやヘテロダイン光干渉に基づく光干渉を原理として、液面の変位量を測定するものである。
【００８０】
［Ａ］ まず、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作を開始するのに先立って、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面６１（以下、単に「液面６１」と言う。）の最上到達位置（最大到達高さ）Ｙ０を設定する（ステップＳ１００）。
［Ｂ］ 次に、ピン１８１をポット１９の上方へ移動させる（ステップＳ１０１）。
【００８１】
［Ｃ］ 次に、液面６１の現在位置（現在の高さ）Ｙ１を測定する（ステップＳ１０２）。
［Ｄ］ 次に、液面６１の現在位置Ｙ１の測定結果に基づいて、小径部１８１ａを浸漬させるのに十分な量のアンダーフィル材６が、ポット１９内に貯留されているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
［Ｅ］ 次に、ポット１９内に十分な量のアンダーフィル材６が貯留されていないと判断された場合には、エラー処理が行われ（ステップＳ２００）、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を終了する。
なお、このとき、操作者は、ポット１９内へのアンダーフィル材６の追加等を行ない、再度、充填装置１０に間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を開始させる。
【００８３】
［Ｆ］ 一方、ポット１９内に十分な量のアンダーフィル材６が貯留されていると判断された場合には、次式（Ｉ）により、液面６１の最上到達位置Ｙ０からの深さ（液面６１の変位量）Ｙを算出する（ステップＳ１０４）。
Ｙ＝Ｙ０−Ｙ１‥‥‥‥‥‥‥‥（Ｉ）
［Ｇ］ 次に、予め設定されたピン１８１の基準位置を読み出し、ピン１８１先端の液面６１の最上到達位置Ｙ０からの高さＺ０を算出する（ステップＳ１０５）。
【００８４】
［Ｈ］ 次に、予め設定されたピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量Ｚ１を読み出す（ステップＳ１０６）。
ここで、浸漬量Ｚ１は、例えば０．００ｍｍ〜９．９９ｍｍの範囲で設定可能であり、例えば０．５ｍｍに初期設定される。
［Ｉ］ 次に、前記工程で得られた各種情報（数値）に基づいて、次式（ＩＩ）により、ピン１８１のポット１９に対する垂直方向への移動量Ｚを算出する（ステップＳ１０７）。
Ｚ＝Ｚ０＋Ｙ＋Ｚ１‥‥‥‥‥‥‥‥（ＩＩ）
【００８５】
［Ｊ］ 次に、算出された移動量Ｚ分だけ、ピン１８１（ヘッド部１８）を、アンダーフィル材６に向かって、ほぼ垂直に降下させる（ステップＳ１０８）。
［Ｋ］ 次に、所定時間経過後、ピン１８１を上昇させる（ステップＳ１０９）。
［Ｌ］ 次に、ピン１８１を、基板加熱ユニット１６上の配線基板４の上方へ移動させる（ステップＳ１１０）。
【００８６】
［Ｍ］ 次に、ピン１８１を、アンダーフィル材６を供給する半導体チップ１に向かって、半導体チップ１の厚さ方向に対して所定角度傾斜した方向から接近させる（ステップＳ１１１）。
［Ｎ］ 次に、ピン１８１を、半導体チップ１から離間させる（ステップＳ１１２）。
【００８７】
［Ｏ］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
［Ｐ］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返していないと判断された場合には、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降を繰り返す。また、このとき、配線基板４の搬送が併行して行われる。
［Ｑ］ 一方、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返したと判断された場合には、一連の操作を終了する。
【００８８】
次に、前述したような半導体実装基板１００を備える電子機器、すなわち、本発明の電子機器について説明する。
図１２は、本発明の電子機器をデジタル式腕時計に適用した場合の実施形態を示す平面図である。
図１２に示すデジタル式腕時計（携帯用の電子機器）１０００は、腕時計本体１１００と、この腕時計本体１１００の両端部（図１２中の上端および下端）に取付けられた時計バンド１２００、１２００とを有している。
【００８９】
時計バンド１２００、１２００は、それぞれ、バンド取付け部材（図示せず）により、腕時計本体１１００に回動可能に取付けられている。
腕時計本体１１００は、ほぼ矩形状の時計ケース１１１０と、その内部に設けられたムーブメント１１２０とを有している。
このムーブメント１１２０は、表示領域１１３０を有し、この表示領域１１３０には、例えば、文字、数字、記号、図形等が表示される。
このようなデジタル式腕時計１０００は、本発明の半導体実装基板１００として、表示領域１１３０を制御する機能を有するものが内蔵されている。
【００９０】
なお、本発明の電子機器は、図１２のデジタル式腕時計の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、パーソナルコンピュータ（ラップトップ型、モバイル型）、携帯電話、ディジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００９１】
以上、本発明のアンダーフィル材の充填方法、アンダーフィル材の充填装置、半導体実装基板および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、前記実施形態では、配線基板として、巻き取り可能な可撓性配線基板（テープ基板）を代表に説明したが、配線基板としては、リジッド基板等の各種形態のものを用いることができる。
また、前記実施形態では、ヘッド部（ピン）が容器に対して移動可能に設けられていたが、ヘッド部と容器とは相対的に移動可能に設けられていればよく、容器がヘッド部に対して移動可能に、または、ヘッド部および容器の双方が移動可能に設けられていてもよい。
また、本発明のアンダーフィル材の充填方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 半導体チップを配線基板に実装する工程を示す縦断面図である。
【図２】 本発明のアンダーフィル材の充填装置の実施形態を示す上面図である。
【図３】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置の側面図である。
【図４】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置のブロック図である。
【図５】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置が備えるヘッド部の側面図である。
【図６】 図５中のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】 図５に示すヘッド部の下面図である。
【図８】 ピンの先端部をアンダーフィル材に浸漬させた状態を示す縦断面図である。
【図９】 間隙へアンダーフィル材を供給、充填する方法を説明するための縦断面図である。
【図１０】 アンダーフィル材の液面高さを測定する方法およびピンのポットに対する移動量を決定する方法を説明するための部分縦断面図である。
【図１１】 間隙へのアンダーフィル材の供給操作を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の電子機器をデジタル式腕時計に適用した場合の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１…半導体チップ
２…基板
２ａ、２ｂ…面
３…端子
４…配線基板
４０…面
４１…端子
５…接合材
６…アンダーフィル材
６１…液面
６２…サイドフィレット
７…間隙
１０…アンダーフィル材の充填装置
１１…台座
１２…巻き出しユニット
１２１…リール
１３…巻き取りユニット
１３１…リール
１４…基板位置検出ユニット
１４１…検出装置
１５…基板押さえユニット
１５１…基板押さえ部材
１６…基板加熱ユニット
１６１…加熱装置
１７…スカラ型ロボット
１７１…アーム部
１８…ヘッド部
１８０…スリット
１８１…ピン
１８１ａ…小径部
１８１ｂ…大径部
１８２…凹部
１８３…係止部
１８４…コイルバネ
１９…ポット
１９１…加熱装置
２０…レーザー変位計
２１…検査ユニット
２１１…発光素子
２１２…受光素子
２１３…移動機構
３０…制御部
１００…半導体実装基板
１０００…デジタル式腕時計
１１００…腕時計本体
１１１０…時計ケース
１１２０…ムーブメント
１１３０…表示領域
１２００…時計バンド
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダーフィル材の充填方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを回路基板に実装した後、これらの間に形成される間隙には、樹脂（アンダーフィル材）を充填して、硬化させる。
この樹脂の充填方法としては、大別すると、半導体チップ側面部よりディスペンスユニットにより充填する方法（特許文献１参照。）や、回路基板に形成された孔部からディスペンスユニットにより充填する方法（特許文献２参照。）等が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では、いずれも、少量の樹脂を安定的に（一定量で）供給することが困難であるという問題がある。特に、半導体チップのサイズが小さい（例えば、時計用ＩＣ等）場合、樹脂の供給量のバラツキが一層顕著となる。
また、これらの方法では、樹脂を充填する作業を行うのに、比較的広いスペースを要するとともに、高速での作業が困難であるという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１８１２７号公報（図４）
【特許文献２】
特開平５−６９１３号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、少量のアンダーフィル材を安定して供給可能なアンダーフィル材の充填方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアンダーフィル材の充填方法は、ピンの先端部の外周に形成された凹部内にアンダーフィル材を保持した状態で、前記ピンを配線基板に実装された半導体チップに接近させ、前記アンダーフィル材を前記半導体チップの縁部に接触させることにより、前記半導体チップと前記配線基板との間隙に前記アンダーフィル材を吸収させることを特徴とする。これにより、少量のアンダーフィル材を安定して供給することができる。
【０００７】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部内に前記半導体チップの縁部が位置するまで、前記ピンを前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、少量のアンダーフィル材であっても、間隙に確実に充填する（吸収させる）ことができるとともに、間隙へアンダーフィル材を供給する際に、ピンの半導体チップ近傍における位置精度を比較的ラフにすることができる。
【０００８】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、前記ピンの全周に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、平面視で環状をなしていることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
【０００９】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記凹部は、その幅がほぼ一定であることが好ましい。
これにより、ピンの先端部の周方向におけるアンダーフィル材の付着、保持が均一になされるようになる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンの前記凹部が形成された部分の横断面積（平均）をＡ［ｍｍ２］とし、前記ピンの前記凹部より基端側の横断面積（平均）をＢ［ｍｍ２］としたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足することが好ましい。
これにより、ピンの先端部へ十分な量のアンダーフィル材をより確実に付着、保持させることができる。
【００１０】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンの前記凹部が形成された部分の長さは、前記半導体チップの前記配線基板と反対側の面と、前記配線基板の前記半導体チップ側の面との距離より大きく設定されていることが好ましい。これにより、ピンの先端部へ十分な量のアンダーフィル材を付着、保持させることができるとともに、間隙へアンダーフィル材を供給する際に、ピンの半導体チップ近傍における位置精度をラフにすることができる。
【００１１】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、少なくとも前記凹部の表面には、疎水化処理が施されていることが好ましい。
これにより、アンダーフィル材のピン上部への這い上がりを、より確実に防止することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記疎水化処理は、前記ピンの先端から軸方向に沿って１０〜１５ｍｍの範囲に施されていることが好ましい。
これにより、アンダーフィル材のピン上部への這い上がりを、より確実に防止することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記疎水化処理は、フッ素系樹脂を主材料として構成される被膜の形成によるものであることが好ましい。
これにより、ピンへの疎水化処理を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンを前記半導体チップの厚さ方向に対して傾斜した方向から、前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、半導体チップの上面や、目的とする半導体チップに隣接して実装された他の部品（他の半導体チップ）等へのアンダーフィル材の付着を防止することができる。その結果、目的とする間隙へアンダーフィル材を確実に供給、充填する（吸収させる）ことができる。
【００１３】
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記ピンを前記半導体チップの厚さ方向に対して３０〜６０°傾斜した方向から、前記半導体チップに接近させることが好ましい。
これにより、間隙へのアンダーフィル材の供給作業の狭スペース化を図れるとともに、目的とする間隙へアンダーフィル材をより確実に供給、充填することができる。
本発明のアンダーフィル材の充填方法では、前記アンダーフィル材の粘度（常温）は、０．５〜１５Ｐａ・ｓであることが好ましく、２〜１０Ｐａ・ｓであることがより好ましい。
これにより、少量であっても適正な量を安定して、ピンの先端部に付着、保持させることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、アンダーフィル材の充填方法、アンダーフィル材の充填装置、半導体実装基板および電子機器の好適な実施形態について説明する。
本発明における半導体チップには、ベアチップ（個別のチップおよびウェハの双方）および半導体パッケージのいずれのものをも含む。
【００１８】
図１は、半導体チップを配線基板に実装する方法を示す工程図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
図１（ａ）に示すように、配線基板４に実装される半導体チップ（半導体素子）１は、基板２と、基板２の一方の面２ａ側に設けられた複数の端子３とを有している。
【００１９】
基板２は、例えば、Ｓｉ等の半導体材料で構成されている。基板２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、通常、５０〜６５０μｍ程度とされる。
また、基板２は、単層で構成されたもののみならず、複数の層の積層体で構成されたものでもよい。
この基板２の一方の面２ａ側には、集積回路（図示せず）が形成され、この集積回路の配線パターンの一部に接触するように端子３が配設されている。
【００２０】
配線パターンは、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏまたはこれらを含む合金等で構成されている。
なお、集積回路は、基板２の他方の面２ｂ側に形成されていてもよく、面２ａ側および面２ｂ側の双方に形成されていてもよい。また、基板２が複数の層の積層体で構成される場合には、集積回路は、基板２の内部に形成されていてもよい。
【００２１】
端子３は、ボールバンプやメッキバンプにて形成される。端子３をボールバンプにて形成する場合には、端子３を容易に形成することができるという利点があり、一方、端子３をメッキバンプにて形成する場合には、微細な形状の端子３を高精度で形成することができるという利点がある。
ボールバンプは、例えば、ワイヤボンディング法を用いる方法、予め製造した金属ボールを接合する方法等により形成することができる。
このボールバンプ（スタッドバンプ）の構成材料としては、Ａｕが好適である。
【００２２】
一方、メッキバンプは、基板２の面２ａに設けられた電極パッド（例えばＡｌ電極）上に、例えば下地層（ＵＢＭ）を形成し、その上に形成するようにする。このメッキバンプは、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法等により形成することができる。
この場合、下地層（ＵＢＭ）の構成材料としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕが好適であり、メッキバンプの構成材料としては、Ｃｕ、Ｎｉが好適である。
【００２３】
端子３は、それぞれ、ほぼ等しい厚さ（高さ）に設定されており、その厚さ（平均）は、特に限定されないが、例えば、１〜１５μｍ程度とされる。
このような半導体チップ１は、図１（ｂ）に示すように、複数の端子４１を有する配線基板４に、接合材５を介して電気的、機械的に接続される。
配線基板４としては、例えば、セラミックス基板、積層基板、印刷基板等の各種のものを用いることができる。
【００２４】
また、接合材５の構成材料としては、例えば、半田または鉛フリー半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろう、黄銅ろう、アルミろう、ニッケルろうのようなろう材が好適に使用される。なお、ここで、鉛フリー半田とは、実質的に鉛を含まないか、または、鉛を含む場合でも、その含有量が極めて少ない半田のことを言う。
また、前記半導体チップ１の端子３をろう材で構成する場合には、接合材５は省略することもできる。
【００２５】
そして、図１（ｃ）に示すように、半導体チップ１と配線基板４との間に形成される間隙７、すなわち、半導体チップ１の基板２の面２ａと配線基板４の面４０との間に形成される間隙７（以下、単に「間隙７」と言う。）に、アンダーフィル材６を充填して、封止する。これにより、間隙７への水分（湿気）の侵入防止、半導体チップ１と配線基板４との密着性（接合強度）の向上、半導体チップ１および配線基板４の保護等の効果が発揮される。
【００２６】
アンダーフィル材６は、必要時に硬化させる。このアンダーフィル材６の硬化は、好ましくは加熱（例えば、１００〜１５０℃程度）により行われるが、その他、例えば、紫外線、電子線、放射線等の照射により硬化させる方法もある。
このようなアンダーフィル材６としては、主としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂等の熱硬化性樹脂、または、その前駆体（未硬化または半硬化の熱硬化性樹脂）で構成されるものが使用されるが、特に、主としてエポキシ樹脂またはその前駆体で構成されるものが好ましい。エポキシ樹脂またはその前駆体を主材料とするアンダーフィル材６は、硬化前は流動性が高く、狭いギャップにも容易に充填されること、硬化後は、強固かつ優れた機械的特性を発揮するという点で優れ、また、取り扱いが容易であるという利点を有している。
【００２７】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型等）、ノボラック型エポキシ樹脂（フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等）、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、かかるエポキシ成分以外に、各種変性エポキシ樹脂、たとえば植物油変性エポキシ樹脂（ひまし油変性、亜麻仁油変性、大豆油変性エポキシ樹脂等）、ゴム変性エポキシ樹脂（ポリイソプレン変性、ポリクロロプレン変性、ポリブタジエン変性、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体変性エポキシ樹脂等）、ダイマー酸変性エポキシ樹脂等が適量範囲で添加されていてもよい。なお、これらは、１種類を単独で用いることもできるし、例えば融点の異なる２種類以上の樹脂を混合して用いることもできる。
【００２８】
また、アンダーフィル材６には、必要に応じて、硬化促進剤、フラックス剤、熱膨張係数の小さい無機材料（無機充填材）、ゴム粒子等の各種添加剤を添加することができる。
アンダーフィル材６が硬化促進剤を含有することにより、アンダーフィル材６をより短時間かつ確実に硬化させることができる。この硬化促進剤としては、例えば、フェノール樹脂、酸無水物、アミン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。
【００２９】
アンダーフィル材６がフラックス剤を含有することにより、接合すべき端子３、４１同士以外の端子との間での短絡が生じるのを好適に防止することができる。このフラックス剤としては、例えば、ロジン系フラックス剤等が挙げられる。アンダーフィル材６が前記無機材料を含有することにより、硬化後のアンダーフィル材６の熱膨張係数を、半導体チップ１や配線基板４の熱膨張係数に近づけることができる。この無機材料としては、例えば、炭酸カルシウム、石英粉、炭化シリコン、窒化シリコン等が挙げられる。
【００３０】
また、アンダーフィル材６がゴム粒子を含有することにより、硬化後のアンダーフィル材６における応力集中や歪み等を緩和することができる。このゴム材料としては、例えば、ブタジエンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
このようなことから、アンダーフィル材６が、硬化促進剤、フラックス剤、熱膨張係数の小さい無機材料やゴム粒子等を含有することにより、半導体チップ１と配線基板４との接続信頼性（接合信頼性）をより向上させることができる。
【００３１】
このようなアンダーフィル材６の粘度は、常温で、０．５〜１５Ｐａ・ｓ程度であるのが好ましく、２〜１０Ｐａ・ｓ程度であるのがより好ましい。アンダーフィル材６の粘度を前記範囲とすることにより、少量であっても適正な量を安定して、後述するピン１８１の先端部（小径部１８１ａ）に付着、保持させることが可能になる。これに対し、アンダーフィル材６の粘度が低すぎると、十分な量をピン１８１の先端部に付着、保持させることが困難となり、一方、粘度が高過ぎると、過剰な量のアンダーフィル材６がピン１８１の先端部に付着、保持されるおそれがある。
【００３２】
なお、アンダーフィル材６は、例えば色素（顔料、染料等）が添加され、黒色または暗色とされていることが好ましい。後述するように、アンダーフィル材６をピン１８１の先端部に付着、保持させる際には、測定手段を用いて、ポット（容器）１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定するが、この際、測定手段としてレーザー変位計を用いる場合には、アンダーフィル材６の液面高さの測定が容易となる。
このようなアンダーフィル材６の間隙７への供給、充填に、本発明のアンダーフィル材の充填装置が用いられる。
【００３３】
次に、本発明のアンダーフィル材の充填装置について説明する。
図２は、本発明のアンダーフィル材の充填装置の実施形態を示す上面図、図３は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置の側面図、図４は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置のブロック図、図５は、図２に示すアンダーフィル材の充填装置が備えるヘッド部の側面図、図６は、図５中のＡ−Ａ線断面図、図７は、図５に示すヘッド部の下面図である。なお、以下の説明では、図２中紙面手前側を「上」または「上方」、紙面奥側を「下」または「下方」と言い、図３、図５および図６中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言い、図７中紙面奥側を「上」または「上方」、紙面手前側を「下」または「下方」と言う。
【００３４】
図２および図３に示すアンダーフィル材の充填装置１０（以下、単に「充填装置１０」と言う。）は、台座１１と、巻き出しユニット１２と、巻き取りユニット１３と、基板位置検出ユニット１４と、基板押さえユニット１５と、基板加熱ユニット１６と、ヘッド部１８を備えるスカラ型ロボット１７と、ポット１９と、レーザー変位計（測定手段）２０と、検査ユニット２１とを有している。
【００３５】
基板位置検出ユニット１４、基板押さえユニット１５、基板加熱ユニット１６、スカラ型ロボット１７、ポット１９、レーザー変位計２０および検査ユニット２１は、それぞれ、台座１１上に設けられている。
巻き出しユニット１２および巻き取りユニット１３は、それぞれ、リール１２１、１３１を有し、２つのリール１２１、１３１は、互いに台座１１を介して対向配置されている。巻き出しユニット１２のリール１２１には、半導体チップ１が実装された配線基板４が巻きつけられており、この配線基板４は、台座１１側に供給（巻き出）された後、巻き取りユニット１３のリール１３１に巻き取られるよう構成されている。すなわち、配線基板４は、図２および図３中、左側から右側に向かって搬送されるよう構成されている。
【００３６】
基板位置検出ユニット１４は、例えば、光センサ、ＣＣＤ等で構成される検出装置（検出手段）１４１を有しており、搬送されてきた配線基板４が適正な位置となっているか否かを確認する。
台座１１のほぼ中央部には、基板加熱ユニット１６が設けられている。基板加熱ユニット１６は、例えば、ヒートブロック、ペルチェ素子等で構成される加熱装置（加熱手段）１６１を有している。
【００３７】
配線基板４を加熱（加温）することにより、ピン１８１側から半導体チップ１側へのアンダーフィル材６の供給や、間隙７におけるアンダーフィル材６の展開（充填）をより円滑かつ確実に行うことができる。配線基板４の加熱の温度（加熱温度）は、５０〜１００℃程度であるのが好ましく、６５〜８５℃程度であるのがより好ましい。
【００３８】
基板加熱ユニット１６の上方には、基板押さえユニット１５が備える基板押さえ部材１５１が設けられている。基板押さえ部材１５１は、図示しない駆動機構により、基板加熱ユニット１６に対して接近および離間する。
基板加熱ユニット１６の上方に搬送されてきた配線基板４は、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定される。この状態で、間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填が行われる。
【００３９】
検査ユニット２１では、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が適切になされたか否かを検査、確認する。この検査ユニット２１は、図３に示すように、配線基板４の下面側に設けられた発光素子（例えばＬＥＤ）２１１と、配線基板４を介して発光素子２１１と反対側に対向配置された受光素子（例えばＣＣＤ）２１２と、発光素子２１１をＸ−Ｙ方向へ移動操作する移動機構２１３とを有している。
発光素子２１１から配線基板４に照射された発光光（照射光）は、配線基板４を通過して受光素子２１２により受光される。受光素子２１２では、２値化画像認識による面積比判定を行い、これにより、間隙７へアンダーフィル材６が十分に充填されているか否かの他、アンダーフィル材６の充填量の多少を判定する。
【００４０】
スカラ型ロボット（ヘッド部移動機構）１７は、水平多関節型のロボットである。このスカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を有している。アーム部１７１の機械構造は、平衡軸の回転ジョイントを持ち、軸に直交する平面内で運動する構造とされており、台座１１に対して垂直方向からの作業に適したものとなっている。
また、スカラ型ロボット１７と台座１１との間には、機械的振動が伝わるのを防止する防振手段を設けるのが好ましい。この防振手段としては、例えば、ウレタンゴムのような振動を吸収し易い材料で構成されたシート材を、スカラ型ロボット１７と台座１１との間に設ける構成等が挙げられる。なお、台座１１自体を、鋳鉄のような振動を吸収し易い材料で構成するようにしてもよい。
アーム部１７１の先端部には、例えば空圧シリンダ等の昇降機構を介してヘッド部１８が昇降自在に取り付けられている。このヘッド部１８は、アーム部１７１の作動により、間隙７にアンダーフィル材６を供給、充填する位置と、アンダーフィル材６が貯留されたポット１９の位置との間を移動する。
【００４１】
ヘッド部１８には、図５に示すように、複数（図示の構成では７本）のピン１８１が下方に向けて突設されている。すなわち、ヘッド部１８は、複数のピン１８１を有する多連構造となっている。ピン１８１を多連化することにより、一度に多くの間隙７に対して、アンダーフィル材６の供給、充填を行うことができるので、１つの半導体チップ１に対応する間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填を、短いサイクルタイム（例えば１．０秒以下）で行うことができる。
【００４２】
また、ヘッド部１８は、ピン１８１を半導体チップ１へ接近させる方向と反対側に、ピン１８１を退避させるピン退避機構（ショックアブソーバ）を有している。本実施形態では、後述するように、間隙７にアンダーフィル材６を供給する際には、ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるようにするため、これに対応した構成のピン退避機構が設けられている。以下、このピン退避機構について説明する。
なお、本実施形態のヘッド部１８は、図６中左側（図７中上側）から、半導体チップ１に接近させるようにして使用される。
【００４３】
ヘッド部１８の底面（下面）には、その短手方向（ピン１８１が配列される方向に対して垂直な方向）に沿って、スリット１８０が形成されている。一方、ピン１８１の基端（上方端）には、係止部１８３が固着（固定）されている。
スリット１８０にピン１８１が挿通され、スリット１８０の縁部に係止部１８３が係止することにより、ピン１８１は、ヘッド部１８に支持されるとともに、スリット１８０に沿って移動可能となっている。
また、ヘッド部１８内には、係止部１８３を、図６中左側（図７中上側）に付勢するコイルバネ（付勢部材）１８４が設けられており、ピン１８１に外力が付与されない状態では、ピン１８１がヘッド部１８に位置決めされている。
【００４４】
この状態から、ピン１８１に対して図６中右側へ向かう外力が作用すると、ピン１８１は、図６中右側へ移動（退避）する。なお、このとき、コイルバネ１８４は、圧縮状態となる。一方、外力が解除されると、係止部１８３は、コイルバネ１８４に押圧されて、ほぼ元の位置（図６および図７に示す位置）に戻る。これに伴って、ピン１８１もほぼ元の位置に戻る。
すなわち、本実施形態では、スリット１８０、係止部１８３およびコイルバネ１８４により、ピン退避機構が構成されている。
【００４５】
このようなピン退避機構を設けることにより、次のような効果が得られる。
例えば、目的とする半導体チップ１（アンダーフィル材６を充填すべき半導体チップ１）が配線基板４に正確に実装されず、本来の位置よりもピン１８１の接近する方向手前側に位置している場合、ピン１８１は、目的位置に到達する前に、その先端部が半導体チップ１の縁部に当接し、移動が規制される。このとき、ヘッド部１８が目的位置までさらに移動しても、移動が規制されたピン１８１は、ピン退避機構の作用によりヘッド部１８に追従して移動しない（半導体チップ１へ接近する方向と反対側に退避することができる）ため、不要な力が作用することが防止される。これにより、このピン１８１の曲がりや破損等を好適に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態のピン退避機構は、それぞれ、各ピン１８１に対応して設けられ、各ピン１８１が独立して退避可能となっているが、ピン退避機構は、複数のピン１８１のうち少なくとも１つのピン１８１が半導体チップ１に当接すると、ヘッド部１８全体を退避させるような構成であってもよい。このようなピン退避機構は、例えば、スカラ型ロボット１７のアーム部１７１に設けるようにすればよい。
【００４７】
各ピン１８１は、それぞれ、ほぼ円柱状をなす部材で構成されている。
このピン１８１の先端部には、その外周に凹部１８２が形成されている。本実施形態では、凹部１８２は、ピン１８１の全周に亘って形成されている。
以下、ピン１８１の凹部１８２が形成された部分を「小径部１８１ａ」と言い、ピン１８１の凹部１８２より基端側（図５および図６中上側）の部分を「大径部１８１ｂ」と言う。
【００４８】
小径部１８１ａには、アンダーフィル材６が付着、保持される。また、小径部１８１ａと大径部１８１ｂとの境界部には、段差が形成されるため、アンダーフィル材６のピン１８１上部への這い上がりを防止することができる。
また、間隙７にアンダーフィル材６を供給して、充填する際には、凹部１８１内に、半導体チップ１の縁部を位置させた状態で、間隙７にアンダーフィル材６が供給される。このような構成により、少量のアンダーフィル材６であっても、間隙７に確実に充填する（吸収させる）ことができるとともに、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１の半導体チップ１近傍における位置精度を比較的ラフにすることができる。
【００４９】
凹部１８２は、ピン１８１の周方向の一部（特に、ピン１８１を半導体チップ１に接近させる際に、半導体チップ１側となる部分）に形成されるものであってもよいが、本実施形態のように、凹部１８２をピン１８１の全周に亘って形成することにより、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）の周方向におけるアンダーフィル材６の付着、保持が均一になされるようになる。また、ピン１８１がヘッド部１８に対して、不本意に回転した場合でも、間隙７へのアンダーフィル材６の供給を確実に行うことができる。
【００５０】
また、凹部１８２は、図７に示すように、平面視で環状（リング状）をなし、その幅（図７中Ｗ）がほぼ一定となるように設定されている。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。その結果、間隙７へのアンダーフィル材６の供給をより確実行うことができる。
また、ピン１８１の寸法は、半導体チップ１の寸法等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、次のようにするのが好ましい。
【００５１】
すなわち、小径部１８１ａの長さ（図６中Ｌ）は、半導体チップ１の面（配線基板４と反対側の面）２ｂと、配線基板４の面（半導体チップ１側の面）４０との距離（図１（ｂ）中Ｈ）より大きく設定されているのが好ましく、１．０５Ｈ〜１．１Ｈ程度であるのがより好ましい。これにより、小径部１８１ａへ十分な量のアンダーフィル材６を付着、保持させることができるとともに、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１の半導体チップ１近傍における位置精度をラフにすることができる。なお、小径部１８１ａ（凹部１８２）の長さＬが、前記距離Ｈより小さい場合、ピン１８１を半導体チップ１へ接近させると、これらが干渉し合い、間隙７へのアンダーフィル材６の供給が困難となるおそれがある。
【００５２】
半導体チップ１の寸法が１ｍｍ角かつ厚さが３００〜４００μｍ程度のものである場合、小径部１８１ａの長さＬは、好ましくは０．４〜０．８ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜０．７ｍｍ程度とされる。
また、小径部１８１ａの横断面積（平均）をＡ［ｍｍ２］とし、大径部１８１ｂの横断面積（平均）をＢ［ｍｍ２］としたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足するのが好ましく、０．１３〜０．２５なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、小径部１８１ａへ十分な量のアンダーフィル材６をより確実に付着、保持させることができる。また、間隙７へアンダーフィル材６を供給する際に、ピン１８１を半導体チップ１により接近させることができるようになり、間隙７へのアンダーフィル材６の充填をより確実に行うことができる。
【００５３】
半導体チップ１の寸法が１ｍｍ角程度のものである場合、小径部１８１ａの横断面積（平均）Ａは、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ２程度、より好ましくは０．０７〜０．０８ｍｍ２程度とされ、一方、大径部１８１ｂの横断面積（平均）Ｂは、好ましくは０．１５〜１．０ｍｍ２程度、より好ましくは０．２８〜０．５ｍｍ２程度とされる。
さらに、このようなピン１８１の先端部（少なくとも凹部１８２の表面）には、疎水化処理が施されているのが好ましい。これにより、アンダーフィル材６のピン１８１上部（基端側）への這い上がりを、より確実に防止することができる。
【００５４】
この疎水化処理としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等の撥水性材料（疎水性材料）を主材料として構成された被膜の形成によるもの等が挙げられるが、これらの中でも、特に、フッ素系樹脂を主材料として構成された被膜の形成によるものが好ましい。かかる被膜の形成によれば、ピン１８１への疎水化処理を容易に行うことができる。
【００５５】
また、疎水化処理は、ピン１８１の先端から軸方向に沿って１０〜１５ｍｍ程度（特に、１０〜１３ｍｍ程度）の範囲に施されているのが好ましい。これにより、前記効果をより向上させることができる。
このようなピン１８１の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、ＳＫ、合金工具鋼、炭素鋼、黄銅等の金属等が挙げられる。
【００５６】
ポット（容器）１９は、アンダーフィル材６を貯留しておくものであり、台座１１の所定位置（本実施形態では、前方部）に設けられている。
ポット１９は、例えば、ヒートブロック、ペルチェ素子等で構成される加熱装置（加熱手段）１９１を有しており、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６を加熱し得るように構成されている。
このポット１９の構成材料としては、各種金属または各種樹脂材料を用いるのが好適である。
【００５７】
アンダーフィル材６を加熱することにより、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）へ、十分な量のアンダーフィル材６を、より確実に付着、保持させることができる。アンダーフィル材６の加熱の温度（加熱温度）は、２５〜５０℃程度であるのが好ましく、２５〜３５℃程度であるのがより好ましい。
ポット１９の上方には、レーザー変位計（測定手段）２０が設けられている。レーザー変位計２０は、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定するものである。なお、測定手段は、レーザー変位計２０の他、例えば、反射型センサ（レーザー変位）等で構成することもできるが、測定手段をレーザー変位計２０で構成することにより、充填装置１０の大型化を招くことなく、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを容易に測定することができる。
【００５８】
以上説明したような、巻き出しユニット１２、巻き取りユニット１３、基板位置検出ユニット１４、基板押さえユニット１５、基板加熱ユニット１６、スカラ型ロボット１７、ポット１９、レーザー変位計２０および検査ユニット２１は、それぞれ、図４に示すように、制御部（制御手段）３０に電気的に接続されている。
制御部３０は、スカラ型ロボット１７を介して、ヘッド部１８のポット１９に対する移動を制御する他、充填装置１０の各部の作動を制御する。
【００５９】
次に、このような充填装置１０を用いて、間隙７へアンダーフィル材６を供給、充填する方法（間隙７にアンダーフィル材６を吸収させる方法）の一例、すなわち、アンダーフィル材の充填方法の一例について説明する。
図８は、ピンの先端部をアンダーフィル材に浸漬させた状態を示す縦断面図、図９は、間隙へアンダーフィル材を供給、充填する方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図８および図９中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００６０】
［１］ まず、充填装置１０を作動させると、半導体チップ１が実装された配線基板４は、巻き出しユニット１２から巻き出され、図２および図３中左側から右側に向かって搬送される。
［２］ 次に、配線基板４は、基板位置検出ユニット１４の下方を通過する際に、搬送されてきた配線基板４が適正な位置となっているか否かが確認される。これにより、後の工程における間隙７へのアンダーフィル材６の供給、充填をより正確に行うことができる。
［３］ 次に、配線基板４は、基板加熱ユニット１６の上方に至ると、基板押さえユニット１５の基板押さえ部材１５１が下降し、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定される。これにより、配線基板４が、一定の位置で水平に保持される。
【００６１】
［４］ 前記工程［３］とほぼ同時に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を回転、スライドさせることにより、ヘッド部１８をポット１９の上方に移動させる。さらに、スカラ型ロボット１７は、昇降機構の作動によりヘッド部１８を下降させる。これにより、ピン１８１の先端部は、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６の液面６１にほぼ垂直に浸漬される。
この状態で、所定時間待機させた後、スカラ型ロボット１７は、ヘッド部１８を上昇させる。これにより、各小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）に、それぞれ、所定量のアンダーフィル材６が付着、保持される。
【００６２】
この待機時間は、特に限定されないが、０．５〜１．５秒程度であるのが好ましく、０．８〜１．２秒程度であるのがより好ましい。待機時間が短過ぎると、十分な量のアンダーフィル材６を小径部１８１ａに付着、保持させることが困難となる場合があり、一方、待機時間が長過ぎると、動作タクトが遅くなり、好ましくない。具体的には、待機時間は、通常、１．０秒程度とされる。
【００６３】
また、アンダーフィル材６は、前述したような温度に加熱され、これにより、十分な量のアンダーフィル材６が小径部１８１ａへ付着、保持される。
このとき、ピン１８１の先端部は、図８に示すように、凹部１８２の基端がアンダーフィル材６の液面６１より上方となるように、アンダーフィル材６へ浸漬される。アンダーフィル材６は、ピン１８１の先端部に接触し、その表面張力によりピン１８１の上方に向かって移動するが、小径部１８１ａと大径部１８１ｂとの境界部には、段差が形成されているため、この段差部分でアンダーフィル材６のピン１８１の上方への這い上がりが防止される。これにより、小径部１８１ａにアンダーフィル材６をより確実に付着、保持させることができる。
【００６４】
なお、第１回目（初回）に、ピン１８１をアンダーフィル材６へ浸漬させる際には、凹部１８２の基端が、アンダーフィル材６の液面６１より下方となるように、アンダーフィル材６に浸漬させるのが好ましい。
また、レーザー変位計２０は、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さを測定しており、この測定結果に基づいて、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量がほぼ一定となるように、ヘッド部１８のポット１９に対する垂直方向への移動が制御されている。これにより、ピン１８１の先端部にアンダーフィル材６を付着、保持させる操作の各回において、ピン１８１へのアンダーフィル材６の付着量（保持量）をほぼ一定とすることができ、その結果、各間隙７へのアンダーフィル材６の充填量をほぼ一定とすることができる。
【００６５】
ここで、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量Ｚとは、図８に示すように、液面６１とピン１８１の先端との間の距離をいうものとする。
なお、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さの測定方法およびピン１８１のポット１９に対する移動量を決定する方法については、後に詳述する。
【００６６】
［５］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１を回転、スライドさせることにより、ヘッド部１８を、基板押さえ部材１５１と基板加熱ユニット１６とにより挟持、固定された配線基板４の上方に移動させる。
具体的には、図９（ａ）に示すように、ピン１８１が半導体チップ１の斜め上方に位置するように、ヘッド部１８を移動させる。
【００６７】
［６］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１および昇降機構を作動させることにより、ヘッド部１８を下降させる。これにより、小径部１８１ａにアンダーフィル材６を保持した状態のピン１８１を半導体チップ１に接近させ、図９（ｂ）に示すように、このアンダーフィル材６を半導体チップ１の縁部に接触させることにより、間隙７にアンダーフィル材６を供給する。供給されたアンダーフィル材６は、毛細管現象により間隙７のほぼ全域に展開され、充填される。すなわち、間隙７にアンダーフィル材６を吸収させる。
【００６８】
なお、このとき、ピン１８１の先端は、図９（ｂ）に示すように、配線基板４の面４０に接触するが、ピン１８１自体は、半導体チップ１には接触しないように制御される。この際の半導体チップ１とピン１８１との距離は、通常、１００μｍ以下とされる。
ここで、充填装置１０では、図９（ａ）に示すように、ヘッド部１８（ピン１８１）を半導体チップ１の厚さ方向に対して、所定角度（図９（ａ）中θ）傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるように構成されている。
【００６９】
ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して、所定角度傾斜した方向から接近させることにより、半導体チップ１の面２ｂや、目的とする半導体チップ１に隣接して実装された他の部品（他の半導体チップ１）等へのアンダーフィル材の付着を防止することができる。その結果、目的とする間隙７へアンダーフィル材６を確実に供給、充填する（吸収させる）ことができる。
この角度θは、３０〜６０°程度であるのが好ましい。角度θを前記範囲とすることにより、間隙７へのアンダーフィル材６の供給作業の狭スペース化を図れるとともに、目的とする間隙７へアンダーフィル材６をより確実に供給、充填することができる。具体的には、角度θは、通常、４５°程度とされる。
【００７０】
また、小径部１８１ａの長さＬは、半導体チップ１の面（配線基板４と反対側の面）２ｂと、配線基板４の面（半導体チップ１側の面）４０との距離Ｈより大きく設定され、ピン１８１の凹部１８２内に半導体チップ１の縁部が位置するまで、ピン１８１を半導体チップ１に接近させるように構成（制御）されている。これにより、アンダーフィル材６の間隙７への充填をより確実に行うことができる。
【００７１】
また、このとき、配線基板４は、基板加熱ユニット１６により、前述したような温度に加熱される。これにより、アンダーフィル材６をピン１８１側から半導体チップ１側へと良好に供給することができるとともに、アンダーフィル材６は、間隙７において良好に展開されるようになる。すなわち、アンダーフィル材６は、間隙７に良好に吸収させるようになる。
【００７２】
［７］ 次に、スカラ型ロボット１７は、アーム部１７１および昇降機構を作動させることにより、図９（ｃ）に示すように、前記工程［６］とは逆に、ヘッド部１８を半導体チップ１から離間させる。これにより、ヘッド部１８を上昇させ、この位置で待機させる。
以上のような工程［１］〜［７］を経て、図９（ｃ）に示すように、アンダーフィル材６が間隙７へ充填される。このとき、半導体チップ１の周囲には、適度なサイドフィレット６２が形成される。
【００７３】
［８］ 次に、基板押さえユニット１５の基板押さえ部材１５１を上昇させ、配線基板４の固定状態を解除する。
［９］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が終了した配線基板４は、検査ユニット２１により外観検査が行われる。これにより、間隙７へのアンダーフィル材６の充填が適切になされたか否かが検査、確認される。
充填装置１０では、検査ユニット２１による外観検査が自動化されているため、ラインの合理化に有利である。
【００７４】
［１０］ 次に、配線基板４は、巻き取りユニット１３へ搬送され、巻き取りユニット１３のリール１３１に巻き取られる。
［１１］ 次に、巻き取られた配線基板４をリール１３１から取り外し、この配線基板４に対して、例えば、不活性ガス雰囲気中で、加熱処理を施す。これにより、間隙７に充填されたアンダーフィル材６を硬化させる。また、この加熱処理の際には、赤外線や紫外線の照射を行うようにしてもよい。なお、本工程［１１］は、前記工程［８］の後に設けるようにしてもよい。
［１２］ 以上のようにして得られた配線基板４、すなわち、半導体チップ１が実装され、この半導体チップ１と配線基板４との間に形成される間隙７に、アンダーフィル材６が充填、封止された配線基板４は、各半導体チップ１毎に個片化される（図９（ｄ）参照。）。これにより、本発明の半導体実装基板１００が得られる。
このような半導体実装基板１００は、間隙７がアンダーフィル材６により、確実に封止されるため、信頼性の高いものとなる。
【００７５】
前述したような充填装置１０では、ピン１８１の先端部に凹部１８２を形成し、かつ、ピン１８１を半導体チップ１の厚さ方向に対して所定角度傾斜した方向から、半導体チップ１に接近させるように構成されている。これにより、充填装置１０では、狭いスペースに部品が密集した状態で、これらの隙間をぬいながらアンダーフィル材６の供給が可能となるとともに、少量のアンダーフィル材６を安定的かつ高速タクトで、間隙７へ供給することができる。
このようなことから、本発明は、特に、時計用ＩＣのような小型の半導体チップ１に対して、アンダーフィル材６を供給する場合への適用に適している。
【００７６】
また、本発明によれば、ほぼ一定量のアンダーフィル材６を、各半導体チップ１に対して確実に供給することができるので、封止された半導体チップ１間において外形寸法のバラツキを抑えることができる。このため、例えば、半導体チップ１が時計用ＩＣの場合、その周辺に他の部品を接近配置することができるようになり、時計全体の小型化を図ることができる。
【００７７】
なお、前述したように、ピン１８１の先端部へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作を繰り返すと、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さは、徐々に低下していく。また、ポット１９内にアンダーフィル材６を追加すると、その液面高さが増加する。すなわち、ピン１８１の先端部へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作毎に、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面高さが変化する。
【００７８】
そこで、充填装置１０では、ポット１９内に貯留されたアンダーフィル材６の液面高さを測定し、この測定結果に基づいて、ピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量をほぼ一定となるように、ヘッド部１８のポット１９に対する垂直方向への移動を制御している。これにより、ピン１８１へのアンダーフィル材６の付着量（保持量）がほぼ一定となり、その結果、各間隙７へのアンダーフィル材６の充填量がほぼ一定となる。
【００７９】
以下、アンダーフィル材６の液面高さの測定方法を中心に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作について説明する。
図１０は、アンダーフィル材の液面高さを測定する方法およびピンのポットに対する移動量を決定する方法を説明するための図（部分縦断面図）、図１１は、間隙へのアンダーフィル材の供給操作を示すフローチャートである。
ここで、レーザー変位計２０は、ドップラーシフトやヘテロダイン光干渉に基づく光干渉を原理として、液面の変位量を測定するものである。
【００８０】
［Ａ］ まず、小径部１８１ａ（ピン１８１の先端部）へアンダーフィル材６を付着、保持させる操作を開始するのに先立って、ポット１９内におけるアンダーフィル材６の液面６１（以下、単に「液面６１」と言う。）の最上到達位置（最大到達高さ）Ｙ０を設定する（ステップＳ１００）。
［Ｂ］ 次に、ピン１８１をポット１９の上方へ移動させる（ステップＳ１０１）。
【００８１】
［Ｃ］ 次に、液面６１の現在位置（現在の高さ）Ｙ１を測定する（ステップＳ１０２）。
［Ｄ］ 次に、液面６１の現在位置Ｙ１の測定結果に基づいて、小径部１８１ａを浸漬させるのに十分な量のアンダーフィル材６が、ポット１９内に貯留されているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
［Ｅ］ 次に、ポット１９内に十分な量のアンダーフィル材６が貯留されていないと判断された場合には、エラー処理が行われ（ステップＳ２００）、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を終了する。
なお、このとき、操作者は、ポット１９内へのアンダーフィル材６の追加等を行ない、再度、充填装置１０に間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を開始させる。
【００８３】
［Ｆ］ 一方、ポット１９内に十分な量のアンダーフィル材６が貯留されていると判断された場合には、次式（Ｉ）により、液面６１の最上到達位置Ｙ０からの深さ（液面６１の変位量）Ｙを算出する（ステップＳ１０４）。
Ｙ＝Ｙ０−Ｙ１‥‥‥‥‥‥‥‥（Ｉ）
［Ｇ］ 次に、予め設定されたピン１８１の基準位置を読み出し、ピン１８１先端の液面６１の最上到達位置Ｙ０からの高さＺ０を算出する（ステップＳ１０５）。
【００８４】
［Ｈ］ 次に、予め設定されたピン１８１のアンダーフィル材６への浸漬量Ｚ１を読み出す（ステップＳ１０６）。
ここで、浸漬量Ｚ１は、例えば０．００ｍｍ〜９．９９ｍｍの範囲で設定可能であり、例えば０．５ｍｍに初期設定される。
［Ｉ］ 次に、前記工程で得られた各種情報（数値）に基づいて、次式（ＩＩ）により、ピン１８１のポット１９に対する垂直方向への移動量Ｚを算出する（ステップＳ１０７）。
Ｚ＝Ｚ０＋Ｙ＋Ｚ１‥‥‥‥‥‥‥‥（ＩＩ）
【００８５】
［Ｊ］ 次に、算出された移動量Ｚ分だけ、ピン１８１（ヘッド部１８）を、アンダーフィル材６に向かって、ほぼ垂直に降下させる（ステップＳ１０８）。
［Ｋ］ 次に、所定時間経過後、ピン１８１を上昇させる（ステップＳ１０９）。
［Ｌ］ 次に、ピン１８１を、基板加熱ユニット１６上の配線基板４の上方へ移動させる（ステップＳ１１０）。
【００８６】
［Ｍ］ 次に、ピン１８１を、アンダーフィル材６を供給する半導体チップ１に向かって、半導体チップ１の厚さ方向に対して所定角度傾斜した方向から接近させる（ステップＳ１１１）。
［Ｎ］ 次に、ピン１８１を、半導体チップ１から離間させる（ステップＳ１１２）。
【００８７】
［Ｏ］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
［Ｐ］ 次に、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返していないと判断された場合には、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降を繰り返す。また、このとき、配線基板４の搬送が併行して行われる。
［Ｑ］ 一方、間隙７へのアンダーフィル材６の供給操作を、所定回数繰り返したと判断された場合には、一連の操作を終了する。
【００８８】
次に、前述したような半導体実装基板１００を備える電子機器、すなわち、本発明の電子機器について説明する。
図１２は、本発明の電子機器をデジタル式腕時計に適用した場合の実施形態を示す平面図である。
図１２に示すデジタル式腕時計（携帯用の電子機器）１０００は、腕時計本体１１００と、この腕時計本体１１００の両端部（図１２中の上端および下端）に取付けられた時計バンド１２００、１２００とを有している。
【００８９】
時計バンド１２００、１２００は、それぞれ、バンド取付け部材（図示せず）により、腕時計本体１１００に回動可能に取付けられている。
腕時計本体１１００は、ほぼ矩形状の時計ケース１１１０と、その内部に設けられたムーブメント１１２０とを有している。
このムーブメント１１２０は、表示領域１１３０を有し、この表示領域１１３０には、例えば、文字、数字、記号、図形等が表示される。
このようなデジタル式腕時計１０００は、本発明の半導体実装基板１００として、表示領域１１３０を制御する機能を有するものが内蔵されている。
【００９０】
なお、本発明の電子機器は、図１２のデジタル式腕時計の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、パーソナルコンピュータ（ラップトップ型、モバイル型）、携帯電話、ディジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００９１】
以上、本発明のアンダーフィル材の充填方法、アンダーフィル材の充填装置、半導体実装基板および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、前記実施形態では、配線基板として、巻き取り可能な可撓性配線基板（テープ基板）を代表に説明したが、配線基板としては、リジッド基板等の各種形態のものを用いることができる。
また、前記実施形態では、ヘッド部（ピン）が容器に対して移動可能に設けられていたが、ヘッド部と容器とは相対的に移動可能に設けられていればよく、容器がヘッド部に対して移動可能に、または、ヘッド部および容器の双方が移動可能に設けられていてもよい。
また、本発明のアンダーフィル材の充填方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 半導体チップを配線基板に実装する工程を示す縦断面図である。
【図２】 本発明のアンダーフィル材の充填装置の実施形態を示す上面図である。
【図３】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置の側面図である。
【図４】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置のブロック図である。
【図５】 図２に示すアンダーフィル材の充填装置が備えるヘッド部の側面図である。
【図６】 図５中のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】 図５に示すヘッド部の下面図である。
【図８】 ピンの先端部をアンダーフィル材に浸漬させた状態を示す縦断面図である。
【図９】 間隙へアンダーフィル材を供給、充填する方法を説明するための縦断面図である。
【図１０】 アンダーフィル材の液面高さを測定する方法およびピンのポットに対する移動量を決定する方法を説明するための部分縦断面図である。
【図１１】 間隙へのアンダーフィル材の供給操作を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の電子機器をデジタル式腕時計に適用した場合の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１…半導体チップ
２…基板
２ａ、２ｂ…面
３…端子
４…配線基板
４０…面
４１…端子
５…接合材
６…アンダーフィル材
６１…液面
６２…サイドフィレット
７…間隙
１０…アンダーフィル材の充填装置
１１…台座
１２…巻き出しユニット
１２１…リール
１３…巻き取りユニット
１３１…リール
１４…基板位置検出ユニット
１４１…検出装置
１５…基板押さえユニット
１５１…基板押さえ部材
１６…基板加熱ユニット
１６１…加熱装置
１７…スカラ型ロボット
１７１…アーム部
１８…ヘッド部
１８０…スリット
１８１…ピン
１８１ａ…小径部
１８１ｂ…大径部
１８２…凹部
１８３…係止部
１８４…コイルバネ
１９…ポット
１９１…加熱装置
２０…レーザー変位計
２１…検査ユニット
２１１…発光素子
２１２…受光素子
２１３…移動機構
３０…制御部
１００…半導体実装基板
１０００…デジタル式腕時計
１１００…腕時計本体
１１１０…時計ケース
１１２０…ムーブメント
１１３０…表示領域
１２００…時計バンド
Claims (8)
- ピンの先端部の外周に形成された凹部内にアンダーフィル材を保持した状態で、前記ピンを配線基板に実装された半導体チップに接近させ、
前記アンダーフィル材を前記半導体チップの縁部に接触させることにより、前記半導体チップと前記配線基板との間隙に前記アンダーフィル材を吸収させることを特徴とするアンダーフィル材の充填方法。 - 前記凹部内に前記半導体チップの縁部が位置するまで、前記ピンを前記半導体チップに接近させる請求項１に記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 前記凹部は、前記ピンの全周に亘って形成されている請求項１または２に記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 前記凹部は、平面視で環状をなしている請求項３に記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 前記ピンの前記凹部が形成された部分の長さは、前記半導体チップの前記配線基板と反対側の面と、前記配線基板の前記半導体チップ側の面との距離より大きく設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 少なくとも前記凹部の表面には、疎水化処理が施されている請求項１ないし５のいずれかに記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 前記疎水化処理は、フッ素系樹脂を主材料として構成される被膜の形成によるものである請求項６に記載のアンダーフィル材の充填方法。
- 前記ピンを前記半導体チップの厚さ方向に対して傾斜した方向から、前記半導体チップに接近させる請求項１ないし７のいずれかに記載のアンダーフィル材の充填方法。
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