JPH11204553A

JPH11204553A - 封止装置、及びその定量塗布方法

Info

Publication number: JPH11204553A
Application number: JP10002547A
Authority: JP
Inventors: Shinzo Eguchi; 信三江口; Hiroyuki Yoshida; 浩之吉田; Kouhei Enchi; 浩平圓地
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】一定量の封止剤を常に供給して、不良品を発
生することなく、封止作業の作業効率を向上すること。【解決手段】封止剤の単位時間当たりの供給量を一定
にするよう制御して電子部品と基板の間の隙間に供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
と当該プリント回路基板に装着された電子部品との間の
隙間に封止剤を充填して、封止する封止装置、及びその
定量塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品、例えば半導体素子（半導体集
積回路）の電極端子をプリント回路基板に直接実装する
フリップチップボンディング技術では、実装した半導体
素子とプリント回路基板との隙間を埋めて、これらの半
導体素子とプリント回路基板との接続部分を補強するた
めに、半導体素子とプリント回路基板との間の隙間に封
止剤を充填して、封止する封止装置が知られている。

【０００３】以下、従来の封止装置について、図８を参
照して具体的に説明する。図８は、従来の封止装置の構
成を示す構造図である。図８に示すように、従来の封止
装置５０は、一端部分にノズル５１ａを有し、封止剤５
２を封入した円筒状のシリンジ５１、シリンジ５１内に
摺動可能に収納され、シリンジ５１内の封止剤５２を押
圧してノズル５１ａから吐出するための押圧部材５３、
及びシリンジ５１の他端部分に設けられ、当該他端部分
を密封するキャップ５４を備えている。さらに、従来の
封止装置５０には、半導体素子５５を実装したプリント
回路基板５６を加熱し、固定する加熱台５７、前記加熱
台５７を載置して所定の方向に移動する移動機構５８、
シリンジ５１が装着される可動部分５９ａを有し、当該
シリンジ５１を支持する支持機構５９、及び前記可動部
分５９ａを駆動して、プリント回路基板５６上でのシリ
ンジ５１の位置（高さ）を変更する駆動部６０が設けら
れている。また、従来の封止装置５０は、上記押圧部材
５３とキャップ５４とに囲まれたシリンジ５１内の空間
の空気圧を調整する圧力調整装置６１、一端がキャップ
５４に接続され、他端が圧力調整装置６１を介して図示
しない吸引ポンプに接続されたエアーチューブ６２、当
該封止装置５０の各構成部材の制御を行う制御装置６
３、及び封止作業時に半導体素子５５の位置を確認する
ためのカメラ装置６４を具備している。

【０００４】シリンジ５１は、例えば１０〜２０ｍｍの
内径寸法を有する円筒状の石英ガラスにより構成されて
いる。ノズル５１ａの近傍には、封止剤５２を一定温度
に加熱するために、リング状のヒータ部材５１ｂが設け
られている。また、シリンジ５１が可動部分５９ａに装
着されたとき、シリンジ５１内の封止剤５２及び押圧部
材５３が自重によって自然落下するのを防止するため
に、当該シリンジ５１内の空間には圧力調整装置６１に
より負圧が与えられる。つまり、圧力調整装置６１は、
エアーチューブ６２を介して上記空間の空気を吸引する
ことにより、重力に逆らって封止剤５２及び押圧部材５
３をシリンジ５１内に維持する。封止剤５２は、例えば
エポキシフェノールからなるエポキシ系樹脂、ケイ素か
らなるフィラー、及び添加剤により構成されている。シ
リンジ５１内に入れられた封止剤５２は、封止作業を行
うときヒータ部材５１ｂによって、それまでの硬化反応
を防ぐための保存用の低温から、吐出しやすい粘度とす
るために３０℃となるよう加熱される。それとともに押
圧部材５３により封止剤５２が押されてノズル５１ａか
ら吐出し、半導体素子５５を実装したプリント回路基板
５６上に塗布される。また、このとき、圧力調整装置６
１は、所定の一定した量の封止剤５２が常に供給される
よう、押圧部材５３に一定の印加圧力（例えば、１ｋｇ
ｆ／ｍｍ²）を与えている。尚、封止作業前や後の作業
を行わないとき、封止剤５２は、周知のように、低温状
態、例えば０〜５℃程度の冷蔵庫内で保管される。

【０００５】半導体素子５５は、例えば１ｍｍ〜２０ｍ
ｍ四方の正方形状のメモリであり、複数の電極端子５５
ａを備えている。これらの電極端子５５ａは、導電ペー
ストを用いたフリップチップボンディング技術により、
セラミック、または合成樹脂により構成されたプリント
回路基板５６上に接続、固定されている。尚、封止剤５
２により封止される半導体素子５５とプリント回路基板
５６との間の隙間の具体的な寸法は、約５０μｍであ
る。加熱台５７は、封止作業を行うとき封止剤５２の流
動性を向上するためにプリント回路基板５６を４５℃に
加熱するヒータ５７ａを有している。移動機構５８は、
半導体素子５５の互いに直角な二辺とそれぞれ平行な二
つの方向に加熱台５７を移動する。また、移動機構５８
は、封止作業を行うときノズル５１ａの先端が半導体素
子５５の一の辺と平行、かつ所定の寸法（例えば、０.
５ｍｍ）だけ外側にずれた直線（以下、”塗布ライン”
という）上を動くように、加熱台５７を移動する。この
ことにより、所定量の封止剤５２は、塗布ラインに沿っ
てプリント回路基板５６上に塗布、供給され、半導体素
子５５の一の辺とプリント回路基板５６との間の隙間に
浸入する。さらに、封止剤５２は、毛細管現象によって
半導体素子５５の一の辺から互いに平行な他の辺に向か
う方向に上述の隙間内を浸透し、半導体素子５５とプリ
ント回路基板５６とを封止する。駆動部６０は、例えば
ネジを切った可動部材と当該可動部材を一の方向に駆動
するモータを備え、封止作業を行うとき可動部材がシリ
ンジ５１を装着した可動部分５９ａを半導体素子５５の
方に駆動して、プリント回路基板５６の表面からのノズ
ル５１ａの先端の高さを所定の高さ（例えば、０.５ｍ
ｍ）とする。

【０００６】制御装置６３は、例えばマイクロコンピュ
ータにより構成され、上述したように、当該封止装置５
０の各構成部材の制御を行う。具体的に言えば、例えば
封止作業を行うとき、制御装置６３は圧力調整装置６１
に指令信号を出力して、押圧部材５３に印加される印加
圧力を一定の値とする。また、制御装置６３は、図示し
ない電源回路を制御して、電源回路からヒータ部材５１
ｂ、及びヒータ５７ａに所定の電力を供給し、ヒータ部
材５１ｂ、及びヒータ５７ａを発熱する。さらに、制御
装置６３は、移動機構５７、及び駆動部６０をそれぞれ
駆動するための駆動信号を出力する。カメラ装置６４
は、撮像センサ、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devic
e）センサを備え、撮影した半導体素子５５及びプリン
ト回路基板５６等の映像信号を制御装置６３に出力す
る。制御装置６３は、封止作業を行うときカメラ装置６
４からの映像信号に基づいて、塗布ラインを確認する。

【０００７】上述の従来の封止装置５０の動作について
説明する。まず、カメラ装置６４が加熱台５７に載せら
れた半導体素子５５及びプリント回路基板５６を撮影
し、制御装置６３がカメラ装置６４からの映像信号に基
づいて、封止剤５２を塗布する半導体素子５５の一の辺
の両端の位置を確認する。続いて、制御装置６３は、ノ
ズル５１ａの先端が塗布ラインの一端上に位置するよう
移動機構５８を動作する。その後、制御装置６３は、駆
動部６０を駆動することにより、ノズル５１ａの先端を
下降しプリント回路基板５６の表面からの高さを所定の
高さとする。次に、制御装置６３は、移動機構５８に駆
動信号を出力してノズル５１ａの先端が塗布ライン上を
動くよう加熱台５７を移動するとともに、圧力調整装置
６１に指令信号を出力して押圧部材５３に上記印加圧力
を与える。このことにより、封止剤５２は、塗布ライン
の下のプリント回路基板５６上に塗布され、プリント回
路基板５６との間の隙間に浸入する。その後、封止剤５
２は、毛細管現象によって時間の経過とともに隙間内を
浸透する。次に、制御装置６３は、半導体素子５５の大
きさに応じて、上記封止作業を複数回繰り返して行い、
封止剤５２を隙間に充填して半導体素子５５とプリント
回路基板５６とを封止する。このように、従来の封止装
置５０では、押圧部材５３に一定の印加圧力を与えるこ
とにより、シリンジ５１内の封止剤５２を半導体素子５
５とプリント回路基板５６との隙間に充填し、封止して
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の封
止装置では、図９の直線８０に示すように、シリンジ内
の封止剤の残量が封止作業中に減少するにつれ、シリン
ジのノズルから単位時間当たりに吐出、供給される封止
剤の供給量が減少するという問題点があった。さらに、
図１０の曲線８１に示すように、封止剤は、常温での経
過時間が長くなるにつれて、その粘度が高くなる性質を
一般的にもっている。このため、従来の封止装置では、
上述の供給量が減少するという問題点を生じやすく、必
要な量の封止剤が供給されずに、半導体素子とプリント
回路基板との封止が不十分な不良品の発生率が大きかっ
た。尚、図９に示した直線８０は、発明者等が従来の封
止装置を用いて実験的に得たものである。さらに、従来
の封止装置では、上記のような不良品の発生を防止する
ために、作業者が頻繁に印加圧力を調整する必要があ
り、さらにノズル等の構成部材の点検作業や封止剤の封
止状態を確認する確認作業を行う必要があった。従っ
て、従来の封止装置は、点検、確認作業に時間を要し、
封止作業の作業効率を向上するのが困難であった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、一定量の封止剤を常に供
給し、不良品を発生することなく封止作業の作業効率を
向上することができる封止装置、及び封止のための定量
塗布方法を提供すること目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の封止装置は、基
板とこの基板にフリップチップボンディング技術によっ
て実装された電子部品との間の隙間に封止剤を充填する
封止装置であって、前記封止剤の単位時間当たりの供給
量を一定にするよう制御して隙間に供給する供給手段を
備えている。このような構成にすることにより、封止剤
の不足による不良品の発生を防止することができ、封止
作業の作業効率を容易に向上できる。

【００１１】別の観点による発明の封止装置は、前記供
給手段が、封止剤を封入したシリンジと、前記シリンジ
内に摺動可能に収納され、空気の圧力により封止剤を押
圧する押圧部材と、前記押圧部材に印加する空気の印加
圧力を調整する圧力調整装置と、前記印加圧力とシリン
ジ内の封止剤の量との関係を示す第１のデータ、及び印
加圧力と封止剤の常温での経過時間との関係を示す第２
のデータを記憶し、記憶した第１、及び第２のデータ
と、封止剤の量、及び封止剤を常温に戻した時刻の情報
に基づいて、単位時間毎に押圧部材への印加圧力を計算
して圧力調整装置に出力する制御装置とを備えている。
このような構成にすることにより、封止剤の不足による
不良品の発生を防止することができ、封止作業の作業効
率を容易に向上できる。

【００１２】別の観点による発明の封止装置は、前記供
給手段が、封止剤を封入したシリンジと、前記シリンジ
内に摺動可能に収納された押圧部材と、前記押圧部材を
直接押して駆動する駆動機構とを備えている。このよう
な構成にすることにより、封止剤の不足による不良品の
発生を防止することができ、封止作業の作業効率を容易
に向上できる。

【００１３】本発明の封止装置の定量塗布方法では、基
板の上にフリップチップボンディング技術によって電子
部品を実装する工程と、前記基板と前記電子部品との間
の隙間に封止剤を単位時間当たりの供給量を一定にする
よう制御する供給手段から供給して充填する工程とを備
えている。このような構成にすることにより、封止剤の
不足による不良品の発生を防止することができ、封止作
業の作業効率を容易に向上できる。

【００１４】別の観点による発明の封止装置の定量塗布
方法では、前記供給手段は、封止剤を封入したシリンジ
と、前記シリンジ内に摺動可能に収納され、空気の圧力
により封止剤を押圧する押圧部材と、前記押圧部材に印
加する駆動用空気の印加圧力を調整する圧力調整装置
と、前記圧力調整装置の制御を行う制御装置を備え、前
記制御装置において、印加圧力とシリンジ内の封止剤の
量との関係を示す第１のデータを記憶する工程、印加圧
力と封止剤の常温での経過時間との関係を示す第２のデ
ータを記憶する工程、及び記憶した第１、及び第２のデ
ータと、封止剤の量と、封止剤を常温に戻した時刻の情
報とに基づいて単位時間毎に押圧部材への印加圧力を計
算して圧力調整装置に出力する工程を備えている。この
ような構成にすることにより、封止剤の不足による不良
品の発生を防止することができ、封止作業の作業効率を
容易に向上できる。

【００１５】別の観点による発明の封止装置の定量塗布
方法では、前記供給手段が、封止剤を封入したシリンジ
と、前記シリンジ内に摺動可能に収納された押圧部材
と、前記押圧部材を機械的に直接押して駆動する駆動機
構を備えている。このような構成にすることにより、封
止剤の不足による不良品の発生を防止することができ、
封止作業の作業効率を容易に向上できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の封止装置、及びそ
の定量塗布方法を示す好ましい実施例について、図面を
参照しながら説明する。

【００１７】《第１の実施例》《構成》図１は、第１の実施例である封止装置の構成を
示す構造図である。図２は、図１に示した制御装置の具
体的な構成を示すブロック図である。図３の（ａ）は図
２に示したデータ記憶部に格納した封止剤の量と押圧部
材への印加圧力との関係を表す第１のデータの一例を示
すグラフであり、図３の（ｂ）は図２に示したデータ記
憶部に格納した封止剤の常温での経過時間と押圧部材へ
の印加圧力との関係を表す第２のデータの一例を示すグ
ラフである。図１に示すように、本実施例の封止装置１
０は、一端部分にノズル１ａを有し、封止剤２を封入し
た円筒状のシリンジ１、シリンジ１内に摺動可能に収納
され、シリンジ１内の封止剤２を押圧してノズル１ａか
ら吐出するための押圧部材３、及びシリンジ１の他端部
分に設けられ、当該他端部分を密封するキャップ４を備
えている。さらに、封止装置１０には、半導体素子５を
実装したプリント回路基板６を加熱し、固定する加熱台
７、前記加熱台７を載置して所定の方向に移動する移動
機構８、シリンジ１が装着される可動部分９ａを有し、
当該シリンジ１を支持する支持機構９、及び前記可動部
分９ａを駆動して、プリント回路基板６上でのシリンジ
１の位置（高さ）を変更する駆動部１１が設けられてい
る。また、封止装置１０は、上記押圧部材３とキャップ
４とに囲まれたシリンジ１内の空間の空気圧を調整する
圧力調整装置１２、一端がキャップ４に接続され、他端
が圧力調整装置１２を介して図示しない吸引ポンプに接
続されたエアーチューブ１３、押圧部材３への印加圧力
を補正するための第１、第２のデータを記憶し、当該封
止装置１０の各構成部材の制御を行う制御装置１４、及
び封止作業時に半導体素子５の位置を確認するためのカ
メラ装置１５を具備している。

【００１８】シリンジ１は、例えば１０〜２０ｍｍの内
径寸法を有する円筒状の石英ガラスにより構成されてい
る。ノズル１ａの近傍には、封止剤２を一定温度に加熱
するために、リング状のヒータ部材１ｂが設けられてい
る。また、シリンジ１が可動部分９ａに装着されたと
き、シリンジ１内の封止剤２及び押圧部材３が自重によ
って自然落下するのを防止するために、当該シリンジ１
内の空間には圧力調整装置１２により負圧が与えられ
る。つまり、圧力調整装置１２は、エアーチューブ１３
を介して上記空間の空気を吸引することにより、重力に
逆らって封止剤２及び押圧部材３をシリンジ１内に維持
する。封止剤２は、例えばエポキシフェノールからなる
エポキシ系樹脂、ケイ素からなるフィラー、及び添加剤
により構成されている。封止作業を行わないとき、封止
剤２は、保存中は周知のように、低温状態、例えば０〜
５℃程度の冷蔵庫内で保管されている。そして、シリン
ジ１内に入れられた後、封止剤２は封止作業を行うとき
ヒータ部材１ｂによって吐出しやすい粘度とするために
３０℃となるよう加熱され、かつ押圧部材３により押さ
れてノズル１ａから吐出され、半導体素子５を実装した
プリント回路基板６上に塗布される。また、このとき、
圧力調整装置１２は、制御装置１４からの指令信号に基
づいて、毎秒当たりの所定量の封止剤２を供給するよう
上述の空気圧を調整して、押圧部材３に印加する空気の
印加圧力を自動的に補正、変更する（詳細は後述）。

【００１９】半導体素子５は、例えば一辺１ｍｍ〜２０
ｍｍ程度の略正方形状のメモリであり、複数の電極端子
５ａを備えている。これらの電極端子５ａは、導電ペー
ストを用いたフリップチップボンディング技術により、
セラミック、または合成樹脂により構成されたプリント
回路基板６上に接続、固定されている。尚、封止剤２に
より封止される半導体素子５とプリント回路基板６との
間の隙間の具体的な寸法は、約５０μｍである。加熱台
７は、封止作業を行うとき封止剤２の流動性を向上する
ためにプリント回路基板６を４５℃前後に加熱するヒー
タ７ａを有している。移動機構８は、半導体素子５の互
いに直角な二辺とそれぞれ平行な二つの方向に加熱台７
を移動する。また、移動機構８は、封止作業を行うとき
ノズル１ａの先端が半導体素子５の一の辺と平行、かつ
所定の寸法（例えば、０.５ｍｍ）だけ外側にずれた直
線（以下、”塗布ライン”という）上を動くように、加
熱台７を移動する。このことにより、所定量の封止剤２
は、塗布ラインに沿ってプリント回路基板６上に塗布、
供給され、半導体素子５の一の辺とプリント回路基板６
との間の隙間に浸入する。さらに、封止剤２は、毛細管
現象によって半導体素子５の一の辺から互いに平行な他
の辺に向かう方向に上述の隙間内を浸透し、半導体素子
５とプリント回路基板６とを封止する。駆動部１１は、
例えばネジを切った可動部材と当該可動部材を一の方向
に駆動するモータを備え、封止作業を行うとき可動部材
がシリンジ１を装着した可動部分９ａを半導体素子５の
方に駆動して、プリント回路基板６の表面からのノズル
１ａの先端の高さを所定の高さ（例えば、０.５ｍｍ）
とする。

【００２０】図２に示すように、制御装置１４は、上記
第１、第２のデータ、及びシリンジ１（図１）内の封止
剤２（図１）の種類や量などの情報を入力するための入
力設定部１４ａ、前記入力設定部１４ａからの第１、第
２のデータを記憶するデータ記憶部１４ｂ、及び当該封
止装置１０（図１）の各構成部材を駆動するための信号
を出力する制御部１４ｃを具備している。入力設定部１
４ａは、キー入力機器または類似の機器により構成さ
れ、作業者、またはオペレータが上述のデータや情報を
入力する。入力設定部１４ａには、封止作業を行う前、
シリンジ１内に封入した封止剤２の種類や量、及び低温
状態で保管していた封止剤２を常温に戻した時刻が入力
される。データ記憶部１４ｂは、ＲＡＭまたは類似の記
録媒体により構成され、予め実験を行うことによって求
められた第１、第２のデータを記憶している。第１のデ
ータは、図３の（ａ）の直線７１に示すように、シリン
ジ１内の封止剤２の量と押圧部材３（図１）への印加圧
力との関係を示すデータである。また、第２のデータ
は、図３の（ｂ）の曲線７２に示すように、封止剤２の
常温での経過時間と押圧部材３への印加圧力との関係を
示すデータである。尚、ここでいう常温での経過時間と
は、低温状態で保管した封止剤２を常温まで昇温した時
点、例えばシリンジ１内に封入して、ヒータ部材１ｂに
より常温とした時点から現時点までの経過時間のことで
あり、入力設定部１４ａからの常温に戻した時刻と内部
クロックとにより制御部１４ｃにて自動的に算出、また
は作業者によって入力設定部１４ａに入力される。尚、
これらの第１、第２のデータは、封止剤２の種類毎に求
められデータ記憶部１４ｂに格納されている。

【００２１】制御部１４ｃは、例えばマイクロコンピュ
ータにより構成され、封止作業を行うとき、図示しない
電源回路を制御して、電源回路からヒータ部材１ｂ（図
１）、及びヒータ７ａ（図１）に所定の電力を供給す
る。また、制御部１４ｃは、封止作業を行うとき移動機
構７（図１）、及び駆動部１１（図１）をそれぞれ駆動
するための駆動信号を出力する。さらに、封止作業を行
うとき、制御部１４ｃは、データ記憶部１４ｂに記憶さ
れた第１、第２のデータと入力設定部１４ａから入力し
た封止剤２の種類や量、及び封止剤２を常温に戻した時
刻に基づいて、押圧部材３への印加圧力Ｐ3を計算す
る。この印加圧力Ｐ3の計算は、下記の（１）式を用い
て行われる。

【００２２】印加圧力Ｐ3 ＝現時点での封止剤の量によって要求される圧力Ｐ1 ＋初期圧力Ｐ0と現時点での経過時間により要求される圧力との差の圧力Ｐ2 −−−（１）

【００２３】具体的に言えば、現時点での封止剤２の量
（シリンジ１内の残量）、及び上記経過時間がそれぞれ
１０ｃｃ、及び６時間の場合、制御部１４ｃは図３の
（ａ）の直線７１、及び図３の（ｂ）の曲線７２によっ
て圧力Ｐ1，Ｐ2をそれぞれ求める。そして、制御部１４
ｃは、これらの圧力Ｐ1，Ｐ2を加算することにより、押
圧部材３への印加圧力Ｐ3を求め、当該印加圧力Ｐ3に対
応した指令信号を圧力調整装置１２に出力する。この印
加圧力Ｐ3の計算と指令信号の出力は、上記内部クロッ
クに基づいて、単位時間（例えば、１秒）毎に行われ
る。このことにより、本実施例の封止装置１０では、押
圧部材３への印加圧力Ｐ3が時間の変化に応じて自動的
に補正、変更され、ノズル１ａ（図１）から供給される
封止剤２の単位時間当たりの供給量を常に一定にするこ
とができる。その結果、本実施例の封止装置１０では、
［発明が解決しようとする課題］の欄で示した”シリン
ジ内の封止剤の残量が封止作業中に減少するにつれ、シ
リンジのノズルから単位時間当たりに吐出、供給される
封止剤の供給量が減少する”という問題点を解消するこ
とができ、封止剤２の不足による不良品の発生を防止す
ることができる。さらに、本実施例の封止装置１０で
は、上述の印加圧力の調整作業が自動的に行われるの
で、調整作業に伴ったノズル１ａ等の構成部材の点検作
業や封止剤２の封止状態を確認する確認作業を大幅に省
略することができ、封止作業の作業効率を容易に向上で
きる。

【００２４】図１に戻って、カメラ装置１５は、撮像セ
ンサ、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ
を備え、撮影した半導体素子５及びプリント回路基板６
等の映像信号を制御部１４ｃに出力する。これにより、
制御部１４ｃは、封止作業を行うときカメラ装置１５か
らの映像信号に基づいて、塗布ラインを確認することが
できる。

【００２５】《動作》以下、本実施例の封止装置１０の
動作について、図４、及び図５を参照して説明する。図
４は、図１に示した封止装置の動作を示すフローチャー
トである。図５は、図１に示した封止装置における封止
剤の塗布方法を示す説明図である。図４、及び図５に示
すように、カメラ装置１５が加熱台７に載せられた半導
体素子５及びプリント回路基板６を撮影し、制御部１４
ｃがカメラ装置１５からの映像信号に基づいて、封止剤
２を塗布する半導体素子５の一の辺の両端５ｂ，５ｃの
位置を確認する（ステップＳ１）。続いて、制御部１４
ｃは、ノズル１ａの先端が塗布ライン（図５の矢印”
Ｆ”にて図示）の一端Ｆ1上に位置するよう移動機構８
を動作する（ステップＳ２）。その後、制御部１４ｃ
は、駆動部１１を駆動することにより、ノズル１ａの先
端を下降しプリント回路基板６の表面からの高さを所定
の高さとする（ステップＳ３）。

【００２６】次に、制御部１４ｃは、移動機構８に駆動
信号を出力して、ノズル１ａの先端が塗布ライン上でそ
の一端Ｆ1から他端Ｆ2に動くように加熱台７を移動す
る。さらに、制御部１４ｃは、加熱台７の移動中におい
て、単位時間毎に、データ記憶部１４ｂに記憶された第
１、第２のデータと入力設定部１４ａから入力した封止
剤２の種類や量、及び封止剤２を常温に戻した時刻に基
づいて、押圧部材３への印加圧力を計算する（ステップ
Ｓ４）。そして、制御部１４ｃは、圧力調整装置１２に
指令信号を逐次出力し、封止剤２を塗布ラインの下のプ
リント回路基板６上に塗布する（ステップＳ５）。これ
により、封止剤２は、単位時間当たりの供給量が一定に
保たれ、半導体素子５とプリント回路基板６との間の隙
間に供給される。その後、封止剤２は、図５の矢印”
Ｓ”に示すように、毛細管現象によって時間の経過とと
もに隙間内を浸透する。制御部１４ｃは、さらに上記塗
布ラインに沿った封止剤２の供給動作の回数が所定の回
数に達したかどうかについて判断する（ステップＳ
６）。尚、この所定の回数は、半導体素子５の大きさに
応じて決定されたものであり、封止作業を行う前に入力
設定部１４ａによって設定される。供給動作の回数が所
定の回数に達していない場合、制御部１４ｃは、ステッ
プＳ２に戻って、作業を繰り返す。供給動作の回数が所
定の回数に達している場合、制御部１４ｃは、封止剤２
によって半導体素子５とプリント回路基板６とが封止さ
れたと判断して、封止作業を終了する。

【００２７】尚、上述の説明では、半導体素子とプリン
ト回路基板とを封止する構成について説明したが、封止
すべき対象は半導体素子とプリント回路基板に限定され
るものではなく、電子部品と当該電子部品をフリップチ
ップボンディング技術によって接続した基板とを封止す
る構成であればよい。

【００２８】《第２の実施例》図６は、本発明の第２の
実施例である封止装置での供給手段の構成を示す構造図
である。この実施例では、封止装置の構成において、空
気圧を押圧部材に印加することなく、機械的な駆動機構
によって押圧部材を押圧し封止剤の単位時間当たりの供
給量を一定に保って供給する構成とした。それ以外の各
部は、第１の実施例のものと同様であるのでそれらの重
複した説明は省略する。図６に示すように、本実施例の
封止装置では、押圧部材３’を動作し封止剤２をノズル
１ａから吐出、供給するための機械的な駆動機構１６が
設けられている。駆動機構１６は、サーボモータまたは
類似のモータを内蔵したモータ部１６ａ、ネジ切り溝を
表面に有し、前記モータ部１６ａの回転とともに回転す
る回転部１６ｂ、前記回転部１６ｂの回転により一の方
向に可動する可動板１６ｃ、前記可動板１６ｃを摺動自
在に支持する支持部材１６ｄ、及び一端が可動板１６ｃ
に固定され、他端が押圧部材３’に当接して押込む押込
みアーム１６ｅを備えている。さらに、本実施例の封止
装置では、押込みアーム１６ｅと摺動自在に接触し、シ
リンジ１を密封するためのキャップ１７が設けられてい
る。また、キャップ１７には、シリンジ１内の封止剤２
及び押圧部材３’が自重によって自然落下するのを防止
するために、当該シリンジ１内の空間に一定の負圧を与
えるためのエアーチューブ１８の一端が設けられてい
る。

【００２９】以上の構成により、本実施例の封止装置で
は、シリンジ１の内径寸法と押圧部材３’の押込み量
（シリンジ１内での移動距離）とから封止剤２の単位時
間当たりの供給量を決定し、単位時間当たり常に一定の
供給量での塗布をすることができる。具体的に言えば、
封止作業を行うとき、モータ部１６ａは、制御部１４ｃ
（図２）によってその回転速度と動作時間とが制御され
る。これにより、押圧部材３’は、所定の押込み量だけ
移動するよう押込みアーム１６ｅにより押されて駆動さ
れ、封止剤２の単位時間当たりの供給量を一定に保って
上述の隙間に供給することができる。上述の押込み量
は、封止作業を行う前に下記の（２）式により制御部１
４ｃにて予め計算されている。

【００３０】押圧部材の押込み量（ｍｍ）＝要求される供給量（ｍｌ）／シリンジの断面積（ｍｍ²） −−−（２）

【００３１】さらに、本実施例の封止装置では、シリン
ジ１内の封止剤２の種類や量、及び封止剤２の常温での
経過時間の影響を受けることなく、封止剤２の供給量を
決定できるので、第１の実施例のものに比べて制御装置
１４（図１）の構成、及びその制御を小型化、簡略化す
ることができる。

【００３２】次に、本実施例の封止装置の動作につい
て、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第２の
実施例である封止装置の動作を示すフローチャートであ
る。尚、図７において、図４に示した第１の実施例のも
のと同様な動作については、同一のステップ番号を付し
てその重複した説明は省略する。図７において、ノズル
１ａの先端が塗布ラインの一端に位置決めされた後（ス
テップＳ１〜Ｓ３）、制御部１４ｃは、加熱台７を移動
するとともに、押圧部材３’が所定の押込み量だけ移動
されるように、モータ部１６ａを動作する（ステップＳ
７）。これにより、封止剤２は、単位時間当たりの供給
量が一定に保たれ、半導体素子５とプリント回路基板６
との間の隙間に供給される。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明の封止装置、及び
その定量塗布方法では、封止剤の単位時間当たりの供給
量を一定にするよう制御して電子部品と基板との間の隙
間に供給している。このことにより、封止剤の不足によ
る不良品の発生を防止することができ、封止作業の作業
効率を容易に向上できる。また、別の観点による発明の
封止装置、及びその定量塗布方法では、制御装置内のデ
ータ記憶部が、複数種類の各封止剤に応じてシリンジ内
の封止剤の量と押圧部材への印加圧力との関係を示す第
１のデータと上記印加圧力と封止剤の常温での経過時間
との関係を示す第２のデータとを記憶している。そし
て、制御部が、第１、第２のデータと入力設定部から入
力した封止剤の種類や量、及び封止剤を常温に戻した時
刻に基づいて、単位時間毎に押圧部材への印加圧力を計
算している。このことにより、封止剤の種類やシリンジ
内の量、及び常温での経過時間による封止剤の供給量の
減少を防止することができ、封止剤の不足による不良品
の発生を防止することができる。さらに、上述の印加圧
力の調整作業が自動的に行われるので、調整作業に伴う
構成部材の点検作業や封止剤の封止状態を確認する確認
作業を大幅に省略することができ、封止作業の作業効率
を容易に向上できる。また、別の観点による発明の封止
装置、及びその定量塗布方法では、機械的な駆動機構
が、シリンジの内径寸法と必要な封止剤の量に基づいて
予め計算された押込み量（移動距離）だけ、シリンジ内
の押圧部材を直接押して駆動している。これにより、シ
リンジ内の封止剤の種類や量、及び封止剤の常温での経
過時間の影響を受けることなく、封止剤の単位時間当た
りの供給量を一定にできる。さらに、構成部材の点検作
業や封止剤の封止状態を確認する確認作業を大幅に省略
することができ、封止作業の作業効率を容易に向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である封止装置の構成を
示す構造図

【図２】図１に示した制御装置の具体的な構成を示すブ
ロック図

【図３】図２に示したデータ記憶部に格納した第１、第
２の各データの一例を示すグラフ

【図４】図１に示した封止装置の動作を示すフローチャ
ート

【図５】図１に示した封止装置における封止剤の塗布方
法を示す説明図

【図６】本発明の第２の実施例である封止装置での供給
手段の構成を示す構造図

【図７】本発明の第２の実施例である封止装置の動作を
示すフローチャート

【図８】従来の封止装置の構成を示す構造図

【図９】図８に示した従来の封止装置での封止剤の残量
と供給量との関係を示すグラフ

【図１０】封止剤の特性を示すグラフ

【符号の説明】

１シリンジ２封止剤３，３’ 押圧部材１２圧力調整装置１４制御装置１６駆動機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板とこの基板にフリップチップボンデ
ィング技術によって実装された電子部品との間の隙間に
封止剤を充填する封止装置であって、前記封止剤の単位時間当たりの供給量を一定にするよう
制御して隙間に供給する供給手段を具備したことを特徴
とする封止装置。
【請求項２】前記供給手段が、封止剤を封入したシリンジと、前記シリンジ内に摺動可能に収納され、空気の圧力によ
り封止剤を押圧する押圧部材と、前記押圧部材に印加する空気の印加圧力を調整する圧力
調整装置と、前記印加圧力とシリンジ内の封止剤の量との関係を示す
第１のデータ、及び印加圧力と封止剤の常温での経過時
間との関係を示す第２のデータを記憶し、記憶した第
１、及び第２のデータと、封止剤の量、及び封止剤を常
温に戻した時刻の情報に基づいて、単位時間毎に押圧部
材への印加圧力を計算して圧力調整装置に出力する制御
装置と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
【請求項３】前記供給手段が、封止剤を封入したシリ
ンジと、前記シリンジ内に摺動可能に収納された押圧部
材と、前記押圧部材を直接押して駆動する駆動機構と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
【請求項４】基板の上にフリップチップボンディング
技術によって電子部品を実装する工程と、前記基板と前記電子部品との間の隙間に封止剤を単位時
間当たりの供給量を一定にするよう制御する供給手段か
ら供給して充填する工程と、を具備してなる、封止装置の定量塗布方法。
【請求項５】前記供給手段は、封止剤を封入したシリ
ンジと、前記シリンジ内に摺動可能に収納され、空気の
圧力により封止剤を押圧する押圧部材と、前記押圧部材
に印加する駆動用空気の印加圧力を調整する圧力調整装
置と、前記圧力調整装置の制御を行う制御装置を備え、前記制御装置において、印加圧力とシリンジ内の封止剤
の量との関係を示す第１のデータを記憶する工程、印加
圧力と封止剤の常温での経過時間との関係を示す第２の
データを記憶する工程、及び記憶した第１、及び第２の
データと、封止剤の量と、封止剤を常温に戻した時刻の
情報とに基づいて単位時間毎に押圧部材への印加圧力を
計算して圧力調整装置に出力する工程を備えたことを特
徴とする請求項４に記載の封止装置の定量塗布方法。
【請求項６】前記供給手段が、封止剤を封入したシリ
ンジと、前記シリンジ内に摺動可能に収納された押圧部
材と、前記押圧部材を機械的に直接押して駆動する駆動
機構を備えたことを特徴とする請求項４に記載の封止装
置の定量塗布方法。