粘性流体封入装置
【課題】粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を提供する。
【解決手段】基板４ｂと、基板４ｂとの間に隙間を置いて基板４ｂ上に配設される電子部品４ａとから構成される被塗布体４の隙間に封止樹脂を塗布する装置であって、被塗布体４を搬送する搬送部２と、被塗布体４を下面側から加熱する加熱部５と、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を塗布する塗布部７と、隙間を被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部１２とを備える。
【解決手段】基板４ｂと、基板４ｂとの間に隙間を置いて基板４ｂ上に配設される電子部品４ａとから構成される被塗布体４の隙間に封止樹脂を塗布する装置であって、被塗布体４を搬送する搬送部２と、被塗布体４を下面側から加熱する加熱部５と、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を塗布する塗布部７と、隙間を被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部１２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性流体封入装置に関し、特に電子部品と基板との間に封止剤等を封入する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランジスタ、ダイオード等の電子部品の基板への実装にはフリップチップ実装が用いられている。フリップチップ実装においては、電子部品と基板とを接合した後に、電子部品と基板との間の約数十ミクロンの隙間に封止樹脂を封入することが一般に行われている。このような封止樹脂の封入には、電子部品の近傍に封止樹脂を塗布した後、毛細管現象により隙間に封止樹脂を進入させる方法が用いられている。
【０００３】
しかしながら、毛細管現象を用いて封止樹脂を封入した場合には、封入完了後でも、電子部品と基板との隙間の封止樹脂にボイド（気泡）が残り易くなる。その結果、このボイドにより、電子部品と基板との間の接続の信頼性が低下する。また、毛細管現象を用いて封止樹脂を封入するため、封止樹脂の粘度が高くなると、封入速度が遅くなる。
【０００４】
このような問題を解決する先行技術として、特許文献１に記載の樹脂封止方法がある。すなわち、電子部品側方の基板上に封止樹脂を塗布した後、これを密閉の容器内に配置し、容器中の封止樹脂を加熱すると共に容器内の圧力を減圧することで電子部品と基板との隙間に封止樹脂を封入する方法がある。
【０００５】
上記樹脂封止方法によれば、減圧された容器内で封止樹脂が封入されるので、電子部品と基板との隙間の封止樹脂にボイドが残らず、電子部品と基板との間の接続の信頼性の低下を防止することができる。また、減圧により発生する空気の流れにより封止樹脂の封入速度が上がる。例えば、基板を５５℃に加熱されたホットプレートに配置し、１００ｌ／ｍｉｎの能力の持つロータリーポンプで容器内の空気を排気した場合、封止樹脂は容器内に配置してからおよそ１０秒で封入される。
【特許文献１】特開平８−２４１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の樹脂封止方法では、封止樹脂を基板に塗布した後に、容器を被せ、その後に容器内の減圧を行う。従って、封止樹脂の封入速度は上がるものの、基板を容器内に配置する工程及び容器から基板を取り出す工程が必要となるために、封止樹脂の封入時間としては長くなるという問題がある。すなわち、この方法では、封入装置のスループットが悪化するという問題がある。
【０００７】
また、容器内を減圧するために基板全体を容器の中に入れなければならず、大容量の容器が必要になるため、装置が大型化するという問題がある。
【０００８】
さらに、封止樹脂を基板に塗布した後、容器内に基板を移動させてから封止樹脂の封入を行うため、基板を移動させている間に毛細管現象により半導体素子の周辺に向かって封止樹脂が広がる。その結果、封止樹脂によってできるはみ出し部（フィレット）が大きくなるので、例えば、図１４に示されるように、周辺に抵抗やコンデンサのような受動素子である電子部品１１０が実装される電子部品１００を基板１２０に実装する場合には、電子部品１１０に向かって封止樹脂１３０が広がることになる。従って、封止樹脂の広がりを考慮に入れて部品間の間隔を大きくとらなければならず、この方法では高集積化の要望に対応することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、フィレットを小さくすることが可能な粘性流体封入装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の粘性流体封入装置は、第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する装置であって、前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布手段と、前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生手段とを備えるであることを特徴とする。ここで、前記負圧発生手段は、前記隙間の空気を吸引する吸引手段を有してもよいし、前記吸引手段は、前記隙間に向けて開口する吸引口を有してもよい。また、前記吸引手段は、ノズルであってもよいし、前記負圧発生手段は、前記吸引手段を前記被塗布体に移動させる移動手段を有してもよい。
【００１２】
これによって、被塗布体の隙間を部分的に負圧にし、これにより発生する空気の流れにより粘性流体の封入速度を上げて封入時間を短くするので、従来の樹脂封止方法のように、被塗布体を容器内に配置する工程及び容器から被塗布体を取り出す工程を行うこと無く封入速度を高くすることができる。その結果、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。すなわち、粘性流体封入装置のスループットを向上させることができる。また、被塗付体を入れる大容量の容器が必要無くなるので、小型の粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１３】
また、粘性流体の粘度を低下させるための被塗布体の加熱温度を下げることができるので、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１４】
また、従来の樹脂封止方法のように、被塗布体を移動させる必要が無いので、被塗布体に粘性流体を塗布してからすぐに粘性流体の封入を開始させることができ、粘性流体は周辺の電子部品等に向かって広がらない。その結果、フィレットが小さくなり、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１５】
また、前記吸引手段の吸引口は、前記第２部材の外周の一部に沿って配置されてもよい。
【００１６】
これによって、被塗布体の隙間を効率良く負圧にすることができるので、粘性流体の封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１７】
また、前記負圧発生手段は、前記複数の被塗布体に対応して配置される複数の前記吸引手段と、前記吸引手段の吸引動作を前記複数の吸引手段毎に独立に制御する制御手段とを有してもよい。
【００１８】
これによって、ある被塗布体に対して塗布動作を行っている間に、塗布動作がなされている被塗布体とは別の被塗布体の隙間を負圧にすることができるので、粘性流体の封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明は、第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて前記第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する方法であって、前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布ステップと、前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生ステップとを含むことを特徴とする粘性流体封入方法とすることもできる。ここで、前記負圧発生ステップにおいて、前記隙間の空気を吸引することで前記隙間を負圧にしてもよい。
【００２０】
これによって、粘性流体の封入時間を短くし、装置を小型化することが可能な粘性流体塗布方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を実現することができる。また、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態における粘性流体封入装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【００２４】
この粘性流体封入装置は、基板と、外部につながる隙間が基板との間に形成されるように基板上に配設された４角形状の電子部品とから構成される被塗布体の隙間に粘性流体としてのフィラーを含む封止樹脂を塗布する装置である。なお、電子部品は４角形状であるとしたが、これに限られず、例えば多角形状であってもよい。
【００２５】
粘性流体封入装置は、Ｘ方向（キャリア搬送方向）に配設され、キャリア３と共に複数の被塗布体４を搬送する搬送部２と、搬送部２に対して固定した状態で設けられ、電子部品４ａと基板４ｂとの間の隙間のみを被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部１２と、被塗布体４を下面側から加熱する加熱部５と、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を塗布する塗布部７とから構成される。
【００２６】
搬送部２は、搬送コンベア２ｂを備えた２本の搬送レール２ａを平行に対向させた構造となっており、上流側（図１において左側）から搬入されたキャリア３を、搬送コンベア２ｂによって下流側に搬送する。
【００２７】
キャリア３は、図２のキャリア３の斜視図に示されるように、ステンレス等の金属板の両端を折り曲げた構造となっており、被塗布体４を載置するための複数の開口部３ａが形成されている。被塗布体４は、上流側装置において、開口部３ａを塞ぐ状態で複数載置される。
【００２８】
塗布部７は、Ｙ軸テーブル７Ｙと、Ｙ方向に往復動自在にＹ軸テーブル７Ｙの下面側に配設された移動ブロック８と、移動ブロック８に結合されたタンク９及びＸ軸テーブル７Ｘと、Ｘ方向に水平往復動自在にＸ軸テーブル７Ｘに装着され、下端部にノズル１０ａが装着されたディスペンサ１０とから構成される。なお、塗布部７は塗布手段の一例である。
【００２９】
タンク９は、被塗布体４に塗布される封止樹脂を貯留してディスペンサ１０に供給する機能を有している。タンク９内の容器からチューブ９ａを介してディスペンサ１０に供給された封止樹脂はノズル１０ａから下方へ吐出される。このとき、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙを駆動してノズル１０ａを所定のパターンで移動させることにより、被塗布体４には封止樹脂が塗布される。
【００３０】
加熱部５は、図３の加熱部５の断面図に示されるように、加熱ユニット１１と、加熱ユニット１１を昇降動作させ、突出部１４の上面の加熱面１４ａと被塗布体４の下面の受熱面４ｄとを接近・離隔させる加熱ユニット昇降機構５ａとから構成される。
【００３１】
加熱ユニット１１は、加熱ユニット１１の上方への移動によりキャリア３の下面に当接し、キャリア３を押し上げてストッパ６の下面に押し付ける押上ピン１５と、キャリア３を押上ピン１５と共に挟み込んで加熱位置にクランプするストッパ６と、加熱位置にクランプされた被塗布体４を加熱する突出部１４とから構成される。
【００３２】
ここで、上流側装置から搬送部２に搬入されたキャリア３は搬送コンベア２ｂによって搬送され、加熱部５の上方で停止する。搬送部２によるキャリア３の搬送において、開口部３ａに載置された被塗布体４が突出部１４の上方に位置するように、キャリア３の停止位置が制御される。これにより、突出部１４は、開口部３ａを介してキャリア３の下面側に露呈された被塗布体４の下面に向かって上方に突出した状態となる。
【００３３】
負圧発生部１２は、図４の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、複数の吸引ノズル２１と、吸引ノズル２１が固定される枠体２２と、２０〜１００ｌ／ｍｉｎ、例えば５０ｌ／ｍｉｎで空気を吸引するロータリーポンプあるいはコンバム（登録商標）等の吸引装置（図外）と、吸引装置と吸引ノズル２１とをバルブユニット（図外）を介して接続するチューブ２３とから構成される。なお、負圧発生部１２は塗布手段の一例であり、吸引ノズル２１は吸引手段の一例である。
【００３４】
複数の吸引ノズル２１は、キャリア３に載置された複数の被塗布体４に対応して配置され、それぞれ対応する被塗布体４の隙間の空気を吸引する。吸引ノズル２１の吸引口は、被塗布体４の隙間に向けて開口し、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に、封止樹脂が塗布されていない電子部品４ａの一辺に沿って位置する。このとき、吸引ノズル２１の吸引口は、対向する電子部品４ａの一辺に対応した形状を有する。すなわち、吸引ノズル２１の吸引口の幅（図４におけるＡ）は対向する電子部品４ａの一辺と同じかそれよりも小さく、吸引ノズル２１の吸引口の高さ（図４におけるＢ）は隙間の間隔と同じかそれよりも小さい。
【００３５】
図５は、上記構造を有する粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００３６】
粘性流体封入装置は、制御部３０、塗布機構部３１、搬送機構部３２、加熱機構部３３、表示部３４、入力部３５、バルブユニット３６及び開閉タイミングデータ記憶部３８から構成される。
【００３７】
制御部３０は、バルブ制御部３７を備えており、バルブユニット３６によるバルブ切替え動作を制御するほか、塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３の動作を制御する。すなわち、制御部３０が塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３をそれぞれ制御することにより、搬送機構部３２によるキャリア３の搬送動作、加熱機構部３３による被塗布体４の加熱動作が実行され、さらに加熱された被塗布体４への封止樹脂の塗布動作が塗布機構部３１によって実行される。なお、バルブ制御部３７、バルブユニット３６及び開閉タイミングデータ記憶部３８は制御手段の一例である。
【００３８】
塗布機構部３１は、Ｘ軸テーブル７Ｘ、Ｙ軸テーブル７Ｙ、移動ブロック８、タンク９、ディスペンサ１０、及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００３９】
搬送機構部３２は、搬送レール２ａ、搬送コンベア２ｂ、及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００４０】
加熱機構部３３は、加熱ユニット昇降機構５ａ、加熱ユニット１１、及びこれを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００４１】
表示部３４は、オペレータに各種情報を提示するＬＣＤ等である。
【００４２】
入力部３５は、オペレータからの指示を取得するキーボード等である。
【００４３】
開閉タイミングデータ記憶部３８は、ハードディスクやメモリ等であり、開閉タイミングデータ等を保持する。
【００４４】
バルブ制御部３７は、開閉タイミングデータ記憶部３８に記憶された開閉タイミングデータに基づいて、複数の吸引ノズル２１と吸引装置とをつなぐバルブユニット３６の開閉動作を制御する。すなわち、バルブ制御部３７は、吸引ノズル２１の吸引動作を複数の吸引ノズル２１毎に独立に制御する。
【００４５】
ここで、バルブ制御部３７によるバルブユニット３６の開閉動作の制御について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は複数の吸引ノズル２１のうちの第１吸引ノズルと吸引装置との間に接続された第１バルブの開閉タイミングを示し、図６（ｂ）は第１吸引ノズルの次に吸引動作が行われる第２吸引ノズルと吸引装置との間に接続された第２バルブの開閉タイミングを示している。
【００４６】
まず、第１バルブを開いて第１吸引ノズルの吸引動作を開始させる（ｔ＝ｔ0）。これにより、第１吸引ノズルに対応して配置された第１被塗付体の隙間の空気が吸引され、第１被塗付体の隙間のみが第１被塗布体の封止樹脂が塗布される周囲の空間よりも負圧になる。
【００４７】
次に、塗布部７による第１被塗布体への封止樹脂の塗布動作を開始させる（ｔ＝ｔ1）。すなわち、ディスペンサ１０のノズル１０ａから、吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を吐出させる。このとき、第１被塗布体は加熱されているため、第１被塗布体に塗布された封止樹脂は加熱されて粘度が低下し流動性が向上する。これにより、第１被塗布体の隙間に封止樹脂が徐々に進入して隙間への封入が開始される。
【００４８】
次に、塗布部７による塗布動作及び第１吸引ノズルの吸引動作を終了させた後、図７に示されるように、第１被塗布体の隙間に封止樹脂が十分封入されるのを待つ。このとき、吸引装置が５０ｌ／ｍｉｎで吸引を行うロータリーポンプであり、電子部品４ａが４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさを持つものであり、さらに塗布時間が約１秒である場合には、塗布から２秒程度で封止樹脂が十分封入される。その後、第２バルブを開いて第２吸引ノズルの吸引動作を開始させる（ｔ＝ｔ2）。これにより、第２吸引ノズルに対応して配置された第２被塗付体の隙間の空気が吸引され、第２被塗付体の隙間のみが第２被塗布体の封止樹脂が塗布される周囲の空間よりも負圧になる。
【００４９】
次に、塗布部７による第２被塗布体への封止樹脂の塗布動作を開始させる（ｔ＝ｔ3）。すなわち、ディスペンサ１０のノズル１０ａから、吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を吐出させる。これにより、第２被塗布体の隙間に封止樹脂が徐々に進入して隙間への封入が開始される。
【００５０】
次に、塗布部７による塗布動作及び第２吸引ノズルの吸引動作を終了させた後、同一のキャリア３の上に載置された他の被塗付体に対しても上記吸引動作及び塗布動作を行う。
【００５１】
以上のように、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引ノズル２１を用いて被塗布体４の隙間のみを負圧にし、これにより発生する空気の流れにより封止樹脂の封入速度を上げて封入時間を短くする。よって、従来の樹脂封止方法のように、基板を容器内に配置する工程及び容器から基板を取り出す工程を行うこと無く封入速度を高くすることができるので、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。すなわち、粘性流体封入装置のスループットを向上させることができる。また、被塗付体４を入れる大容量の容器が必要無くなるので、小型の粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、被塗布体４に塗布を行っていると同時に、被塗布体４の隙間を負圧にし、封止樹脂を封入させる。よって、ボイドを発生させること無く被塗布体４の隙間に封止樹脂を封入できるので、品質を安定させることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、塗布動作の終了を待つこと無く封止樹脂の封入を開始させるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、複数の被塗布体４に対応して配置された複数の吸引ノズル２１を備え、バルブユニット３６を制御することで複数の吸引ノズル２１の吸引動作を独立に制御する。よって、ある被塗布体４に対して塗布動作を行っている間に、塗布動作がなされている被塗布体４とは別の被塗布体４に対して吸引動作を行うことができるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引ノズル２１は基板４ｂの封止樹脂が塗布されていない部分上に電子部品４ａの外周に沿って位置する。よって、被塗布体４の隙間を効率良く負圧にすることができるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５５】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、被塗布体４の隙間は負圧にされる。よって、加熱ユニット１１による被塗布体４の加熱温度を下げることができるので、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５６】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引動作を開始してから塗布動作を開始させる。よって、被塗布体４に塗布された封止樹脂は周辺の電子部品４ａに向かって広がることなく、隙間に進入するので、フィレットを小さくし、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態の粘性流体封入装置の負圧発生部１２において、１つの被塗布体４に対して１つの吸引ノズル２１が配置されるとした。しかし、１つの被塗布体４に対して複数の吸引ノズル２１が配置されてもよい。１つの被塗布体４に対応して配置される吸引ノズル２１の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００５８】
例えば、図８の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、枠体２２の内側に被塗布体４を挟み込むように複数の凸部４０が設けられ、１つの被塗布体４に対して２つの吸引ノズル２１が配置されるように、この凸部４０上に吸引ノズル２１が設けられてもよい。この場合には、封止樹脂は電子部品４ａにおける吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない一辺あるいは二辺に沿って塗布される。
【００５９】
また、図９の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、枠体２２の内側に被塗布体４を挟み込むように複数の凸部４０が設けられ、１つの被塗布体４に対して３つの吸引ノズル２１が配置されるように、この凸部４０上に吸引ノズル２１が設けられてもよい。この場合には、封止樹脂は電子部品４ａにおける吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない一辺に沿って塗布される。
【００６０】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置において、１つの被塗布体４に対して１回の吸引動作で封止樹脂の封入を行ったが、複数回の吸引動作で封止樹脂の封入を行ってもよい。この場合には、封止樹脂の封入状態を認識する認識カメラが設けられ、この認識結果に基づいて吸引動作が行われる。
【００６１】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置において、第１吸引ノズルの吸引動作を終了させた後で第２吸引ノズルの吸引動作を開始させるとしたが、第１吸引ノズルの吸引動作を終了させる前に第２吸引ノズルの吸引動作を開始させてもよい。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図１０は、本実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【００６３】
この粘性流体封入装置は、負圧発生部が搬送部に対して移動可能な状態で設けられるという点で第１の実施の形態の粘性流体封入装置と異なる。以下、第１の実施の形態の粘性流体封入装置と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
この粘性流体封入装置は、搬送部２と、電子部品４ａと基板４ｂとの間の隙間のみを被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部５２と、加熱部５と、塗布部７とから構成される。
【００６５】
負圧発生部５２は、図１１の負圧発生部５２の斜視図に示されるように、１つの吸引ノズル６１と、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に往復動自在な状態でディスペンサ１０に配設され、空気を吸引する本体６２と、本体６２と吸引ノズル６１とを接続する接続部材６３とから構成される。このとき、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙを駆動して吸引ノズル６１を所定の位置に移動させることにより、被塗布体４の隙間の空気が吸引される。なお、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙは移動手段の一例である。
【００６６】
図１２は、上記構造を有する粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００６７】
粘性流体封入装置は、制御部７０、塗布機構部３１、搬送機構部３２、加熱機構部３３、表示部３４、入力部３５及び負圧発生機構部７６から構成される。
【００６８】
制御部７０は、塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３の動作を制御するほか、負圧発生機構部７６を制御する。すなわち、塗布機構部３１による塗布動作が実行される前に、制御部７０が負圧発生機構部７６を制御することにより、塗布動作が行われる被塗布体４に本体６２が移動し、その被塗布体４に対して吸引ノズル６１による吸引動作が実行される。吸引動作に際して、吸引ノズル６１の吸引口は、被塗布体４の隙間に向けて開口し、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に、封止樹脂が塗布されていない４角形状の電子部品４ａの一辺に沿って位置するように配置される。
【００６９】
負圧発生機構部７６は、吸引ノズル６１、本体６２、接続部材６３、及び本体６２を駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００７０】
以上のように、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、第１の実施の形態の粘性流体封入装置と同様の理由により、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を実現することができる。また、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００７１】
以上、本発明の粘性流体封入装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００７２】
例えば、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、吸引動作を開始した後で塗布動作を開始するとしたが、吸引動作を開始する前に塗布動作を開始してもよいし、あるいは吸引動作を開始すると同時に塗布動作を開始してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、封止樹脂は電子部品の一辺に沿って塗布されるとした。しかし、吸引ノズルの吸引口が電子部品の外周の一部に沿って配置され、封止樹脂がその電子部品の外周の吸引口が配置されない部分に沿って塗布されればこれに限られない。例えば、上面形状がＬ字型になるように電子部品の二辺に沿って封止樹脂が塗布されてもよいし、あるいは上面形状がコの字型になるように三辺に沿って封止樹脂が塗布されてもよい。塗布される辺の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００７４】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置の負圧発生部において、１つの吸引ノズルの吸引口は、電子部品の一辺に沿って位置するとした。しかし、１つの吸引ノズルの吸引口は、電子部品の複数の辺に沿って位置してもよい。例えば、図１３の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、１つの吸引ノズル２１の吸引口は、電子部品４ａの三辺に沿って位置してもよい。１つの吸引ノズルの吸引口の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００７５】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、被塗布体の隙間の空気を吸引して隙間を負圧にしたが、被塗布体の周囲の空間の圧力を上げて隙間を負圧にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、粘性流体封入装置に利用でき、特に電子部品と基板との間に封止樹脂を封入する装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【図２】同実施の形態の粘性流体封入装置におけるキャリアの斜視図である。
【図３】同実施の形態の粘性流体封入装置における加熱部の断面図である。
【図４】同実施の形態の粘性流体封入装置における負圧発生部の斜視図である。
【図５】同実施の形態の粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）第１バルブの開閉タイミングを示す図である。（ｂ）第２バルブの開閉タイミングを示す図である。
【図７】被塗布体の隙間への封止樹脂の封入を説明するための図である。
【図８】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図９】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【図１１】同実施の形態の粘性流体封入装置における負圧発生部の斜視図である。
【図１２】同実施の形態の粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１３】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図１４】封止樹脂によってできるはみ出し部（フィレット）を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７８】
２ 搬送部
３ キャリア
３ａ 開口部
４ 被塗布体
４ａ、１００、１１０ 電子部品
４ｂ、１２０ 基板
４ｄ 受熱面
５ 加熱部
５ａ 加熱ユニット昇降機構
６ ストッパ
７ 塗布部
７Ｘ Ｘ軸テーブル
７Ｙ Ｙ軸テーブル
８ 移動ブロック
９ タンク
１０ ディスペンサ
１０ａ ノズル
１１ 加熱ユニット
１２、５２ 負圧発生部
１４ 突出部
１４ａ 加熱面
１５ 押上ピン
２１、６１ 吸引ノズル
２２ 枠体
２３ チューブ
３０、７０ 制御部
３１ 塗布機構部
３２ 搬送機構部
３３ 加熱機構部
３４ 表示部
３５ 入力部
３６ バルブユニット
３７ バルブ制御部
３８ 開閉タイミングデータ記憶部
４０ 凸部
６２ 本体
６３ 接続部材
７６ 負圧発生機構部
１３０ 封止樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性流体封入装置に関し、特に電子部品と基板との間に封止剤等を封入する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランジスタ、ダイオード等の電子部品の基板への実装にはフリップチップ実装が用いられている。フリップチップ実装においては、電子部品と基板とを接合した後に、電子部品と基板との間の約数十ミクロンの隙間に封止樹脂を封入することが一般に行われている。このような封止樹脂の封入には、電子部品の近傍に封止樹脂を塗布した後、毛細管現象により隙間に封止樹脂を進入させる方法が用いられている。
【０００３】
しかしながら、毛細管現象を用いて封止樹脂を封入した場合には、封入完了後でも、電子部品と基板との隙間の封止樹脂にボイド（気泡）が残り易くなる。その結果、このボイドにより、電子部品と基板との間の接続の信頼性が低下する。また、毛細管現象を用いて封止樹脂を封入するため、封止樹脂の粘度が高くなると、封入速度が遅くなる。
【０００４】
このような問題を解決する先行技術として、特許文献１に記載の樹脂封止方法がある。すなわち、電子部品側方の基板上に封止樹脂を塗布した後、これを密閉の容器内に配置し、容器中の封止樹脂を加熱すると共に容器内の圧力を減圧することで電子部品と基板との隙間に封止樹脂を封入する方法がある。
【０００５】
上記樹脂封止方法によれば、減圧された容器内で封止樹脂が封入されるので、電子部品と基板との隙間の封止樹脂にボイドが残らず、電子部品と基板との間の接続の信頼性の低下を防止することができる。また、減圧により発生する空気の流れにより封止樹脂の封入速度が上がる。例えば、基板を５５℃に加熱されたホットプレートに配置し、１００ｌ／ｍｉｎの能力の持つロータリーポンプで容器内の空気を排気した場合、封止樹脂は容器内に配置してからおよそ１０秒で封入される。
【特許文献１】特開平８−２４１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の樹脂封止方法では、封止樹脂を基板に塗布した後に、容器を被せ、その後に容器内の減圧を行う。従って、封止樹脂の封入速度は上がるものの、基板を容器内に配置する工程及び容器から基板を取り出す工程が必要となるために、封止樹脂の封入時間としては長くなるという問題がある。すなわち、この方法では、封入装置のスループットが悪化するという問題がある。
【０００７】
また、容器内を減圧するために基板全体を容器の中に入れなければならず、大容量の容器が必要になるため、装置が大型化するという問題がある。
【０００８】
さらに、封止樹脂を基板に塗布した後、容器内に基板を移動させてから封止樹脂の封入を行うため、基板を移動させている間に毛細管現象により半導体素子の周辺に向かって封止樹脂が広がる。その結果、封止樹脂によってできるはみ出し部（フィレット）が大きくなるので、例えば、図１４に示されるように、周辺に抵抗やコンデンサのような受動素子である電子部品１１０が実装される電子部品１００を基板１２０に実装する場合には、電子部品１１０に向かって封止樹脂１３０が広がることになる。従って、封止樹脂の広がりを考慮に入れて部品間の間隔を大きくとらなければならず、この方法では高集積化の要望に対応することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、フィレットを小さくすることが可能な粘性流体封入装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の粘性流体封入装置は、第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する装置であって、前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布手段と、前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生手段とを備えるであることを特徴とする。ここで、前記負圧発生手段は、前記隙間の空気を吸引する吸引手段を有してもよいし、前記吸引手段は、前記隙間に向けて開口する吸引口を有してもよい。また、前記吸引手段は、ノズルであってもよいし、前記負圧発生手段は、前記吸引手段を前記被塗布体に移動させる移動手段を有してもよい。
【００１２】
これによって、被塗布体の隙間を部分的に負圧にし、これにより発生する空気の流れにより粘性流体の封入速度を上げて封入時間を短くするので、従来の樹脂封止方法のように、被塗布体を容器内に配置する工程及び容器から被塗布体を取り出す工程を行うこと無く封入速度を高くすることができる。その結果、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。すなわち、粘性流体封入装置のスループットを向上させることができる。また、被塗付体を入れる大容量の容器が必要無くなるので、小型の粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１３】
また、粘性流体の粘度を低下させるための被塗布体の加熱温度を下げることができるので、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１４】
また、従来の樹脂封止方法のように、被塗布体を移動させる必要が無いので、被塗布体に粘性流体を塗布してからすぐに粘性流体の封入を開始させることができ、粘性流体は周辺の電子部品等に向かって広がらない。その結果、フィレットが小さくなり、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１５】
また、前記吸引手段の吸引口は、前記第２部材の外周の一部に沿って配置されてもよい。
【００１６】
これによって、被塗布体の隙間を効率良く負圧にすることができるので、粘性流体の封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１７】
また、前記負圧発生手段は、前記複数の被塗布体に対応して配置される複数の前記吸引手段と、前記吸引手段の吸引動作を前記複数の吸引手段毎に独立に制御する制御手段とを有してもよい。
【００１８】
これによって、ある被塗布体に対して塗布動作を行っている間に、塗布動作がなされている被塗布体とは別の被塗布体の隙間を負圧にすることができるので、粘性流体の封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明は、第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて前記第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する方法であって、前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布ステップと、前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生ステップとを含むことを特徴とする粘性流体封入方法とすることもできる。ここで、前記負圧発生ステップにおいて、前記隙間の空気を吸引することで前記隙間を負圧にしてもよい。
【００２０】
これによって、粘性流体の封入時間を短くし、装置を小型化することが可能な粘性流体塗布方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を実現することができる。また、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態における粘性流体封入装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【００２４】
この粘性流体封入装置は、基板と、外部につながる隙間が基板との間に形成されるように基板上に配設された４角形状の電子部品とから構成される被塗布体の隙間に粘性流体としてのフィラーを含む封止樹脂を塗布する装置である。なお、電子部品は４角形状であるとしたが、これに限られず、例えば多角形状であってもよい。
【００２５】
粘性流体封入装置は、Ｘ方向（キャリア搬送方向）に配設され、キャリア３と共に複数の被塗布体４を搬送する搬送部２と、搬送部２に対して固定した状態で設けられ、電子部品４ａと基板４ｂとの間の隙間のみを被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部１２と、被塗布体４を下面側から加熱する加熱部５と、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を塗布する塗布部７とから構成される。
【００２６】
搬送部２は、搬送コンベア２ｂを備えた２本の搬送レール２ａを平行に対向させた構造となっており、上流側（図１において左側）から搬入されたキャリア３を、搬送コンベア２ｂによって下流側に搬送する。
【００２７】
キャリア３は、図２のキャリア３の斜視図に示されるように、ステンレス等の金属板の両端を折り曲げた構造となっており、被塗布体４を載置するための複数の開口部３ａが形成されている。被塗布体４は、上流側装置において、開口部３ａを塞ぐ状態で複数載置される。
【００２８】
塗布部７は、Ｙ軸テーブル７Ｙと、Ｙ方向に往復動自在にＹ軸テーブル７Ｙの下面側に配設された移動ブロック８と、移動ブロック８に結合されたタンク９及びＸ軸テーブル７Ｘと、Ｘ方向に水平往復動自在にＸ軸テーブル７Ｘに装着され、下端部にノズル１０ａが装着されたディスペンサ１０とから構成される。なお、塗布部７は塗布手段の一例である。
【００２９】
タンク９は、被塗布体４に塗布される封止樹脂を貯留してディスペンサ１０に供給する機能を有している。タンク９内の容器からチューブ９ａを介してディスペンサ１０に供給された封止樹脂はノズル１０ａから下方へ吐出される。このとき、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙを駆動してノズル１０ａを所定のパターンで移動させることにより、被塗布体４には封止樹脂が塗布される。
【００３０】
加熱部５は、図３の加熱部５の断面図に示されるように、加熱ユニット１１と、加熱ユニット１１を昇降動作させ、突出部１４の上面の加熱面１４ａと被塗布体４の下面の受熱面４ｄとを接近・離隔させる加熱ユニット昇降機構５ａとから構成される。
【００３１】
加熱ユニット１１は、加熱ユニット１１の上方への移動によりキャリア３の下面に当接し、キャリア３を押し上げてストッパ６の下面に押し付ける押上ピン１５と、キャリア３を押上ピン１５と共に挟み込んで加熱位置にクランプするストッパ６と、加熱位置にクランプされた被塗布体４を加熱する突出部１４とから構成される。
【００３２】
ここで、上流側装置から搬送部２に搬入されたキャリア３は搬送コンベア２ｂによって搬送され、加熱部５の上方で停止する。搬送部２によるキャリア３の搬送において、開口部３ａに載置された被塗布体４が突出部１４の上方に位置するように、キャリア３の停止位置が制御される。これにより、突出部１４は、開口部３ａを介してキャリア３の下面側に露呈された被塗布体４の下面に向かって上方に突出した状態となる。
【００３３】
負圧発生部１２は、図４の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、複数の吸引ノズル２１と、吸引ノズル２１が固定される枠体２２と、２０〜１００ｌ／ｍｉｎ、例えば５０ｌ／ｍｉｎで空気を吸引するロータリーポンプあるいはコンバム（登録商標）等の吸引装置（図外）と、吸引装置と吸引ノズル２１とをバルブユニット（図外）を介して接続するチューブ２３とから構成される。なお、負圧発生部１２は塗布手段の一例であり、吸引ノズル２１は吸引手段の一例である。
【００３４】
複数の吸引ノズル２１は、キャリア３に載置された複数の被塗布体４に対応して配置され、それぞれ対応する被塗布体４の隙間の空気を吸引する。吸引ノズル２１の吸引口は、被塗布体４の隙間に向けて開口し、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に、封止樹脂が塗布されていない電子部品４ａの一辺に沿って位置する。このとき、吸引ノズル２１の吸引口は、対向する電子部品４ａの一辺に対応した形状を有する。すなわち、吸引ノズル２１の吸引口の幅（図４におけるＡ）は対向する電子部品４ａの一辺と同じかそれよりも小さく、吸引ノズル２１の吸引口の高さ（図４におけるＢ）は隙間の間隔と同じかそれよりも小さい。
【００３５】
図５は、上記構造を有する粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００３６】
粘性流体封入装置は、制御部３０、塗布機構部３１、搬送機構部３２、加熱機構部３３、表示部３４、入力部３５、バルブユニット３６及び開閉タイミングデータ記憶部３８から構成される。
【００３７】
制御部３０は、バルブ制御部３７を備えており、バルブユニット３６によるバルブ切替え動作を制御するほか、塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３の動作を制御する。すなわち、制御部３０が塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３をそれぞれ制御することにより、搬送機構部３２によるキャリア３の搬送動作、加熱機構部３３による被塗布体４の加熱動作が実行され、さらに加熱された被塗布体４への封止樹脂の塗布動作が塗布機構部３１によって実行される。なお、バルブ制御部３７、バルブユニット３６及び開閉タイミングデータ記憶部３８は制御手段の一例である。
【００３８】
塗布機構部３１は、Ｘ軸テーブル７Ｘ、Ｙ軸テーブル７Ｙ、移動ブロック８、タンク９、ディスペンサ１０、及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００３９】
搬送機構部３２は、搬送レール２ａ、搬送コンベア２ｂ、及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００４０】
加熱機構部３３は、加熱ユニット昇降機構５ａ、加熱ユニット１１、及びこれを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００４１】
表示部３４は、オペレータに各種情報を提示するＬＣＤ等である。
【００４２】
入力部３５は、オペレータからの指示を取得するキーボード等である。
【００４３】
開閉タイミングデータ記憶部３８は、ハードディスクやメモリ等であり、開閉タイミングデータ等を保持する。
【００４４】
バルブ制御部３７は、開閉タイミングデータ記憶部３８に記憶された開閉タイミングデータに基づいて、複数の吸引ノズル２１と吸引装置とをつなぐバルブユニット３６の開閉動作を制御する。すなわち、バルブ制御部３７は、吸引ノズル２１の吸引動作を複数の吸引ノズル２１毎に独立に制御する。
【００４５】
ここで、バルブ制御部３７によるバルブユニット３６の開閉動作の制御について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は複数の吸引ノズル２１のうちの第１吸引ノズルと吸引装置との間に接続された第１バルブの開閉タイミングを示し、図６（ｂ）は第１吸引ノズルの次に吸引動作が行われる第２吸引ノズルと吸引装置との間に接続された第２バルブの開閉タイミングを示している。
【００４６】
まず、第１バルブを開いて第１吸引ノズルの吸引動作を開始させる（ｔ＝ｔ0）。これにより、第１吸引ノズルに対応して配置された第１被塗付体の隙間の空気が吸引され、第１被塗付体の隙間のみが第１被塗布体の封止樹脂が塗布される周囲の空間よりも負圧になる。
【００４７】
次に、塗布部７による第１被塗布体への封止樹脂の塗布動作を開始させる（ｔ＝ｔ1）。すなわち、ディスペンサ１０のノズル１０ａから、吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を吐出させる。このとき、第１被塗布体は加熱されているため、第１被塗布体に塗布された封止樹脂は加熱されて粘度が低下し流動性が向上する。これにより、第１被塗布体の隙間に封止樹脂が徐々に進入して隙間への封入が開始される。
【００４８】
次に、塗布部７による塗布動作及び第１吸引ノズルの吸引動作を終了させた後、図７に示されるように、第１被塗布体の隙間に封止樹脂が十分封入されるのを待つ。このとき、吸引装置が５０ｌ／ｍｉｎで吸引を行うロータリーポンプであり、電子部品４ａが４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさを持つものであり、さらに塗布時間が約１秒である場合には、塗布から２秒程度で封止樹脂が十分封入される。その後、第２バルブを開いて第２吸引ノズルの吸引動作を開始させる（ｔ＝ｔ2）。これにより、第２吸引ノズルに対応して配置された第２被塗付体の隙間の空気が吸引され、第２被塗付体の隙間のみが第２被塗布体の封止樹脂が塗布される周囲の空間よりも負圧になる。
【００４９】
次に、塗布部７による第２被塗布体への封止樹脂の塗布動作を開始させる（ｔ＝ｔ3）。すなわち、ディスペンサ１０のノズル１０ａから、吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない電子部品４ａの一辺に沿って封止樹脂を吐出させる。これにより、第２被塗布体の隙間に封止樹脂が徐々に進入して隙間への封入が開始される。
【００５０】
次に、塗布部７による塗布動作及び第２吸引ノズルの吸引動作を終了させた後、同一のキャリア３の上に載置された他の被塗付体に対しても上記吸引動作及び塗布動作を行う。
【００５１】
以上のように、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引ノズル２１を用いて被塗布体４の隙間のみを負圧にし、これにより発生する空気の流れにより封止樹脂の封入速度を上げて封入時間を短くする。よって、従来の樹脂封止方法のように、基板を容器内に配置する工程及び容器から基板を取り出す工程を行うこと無く封入速度を高くすることができるので、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。すなわち、粘性流体封入装置のスループットを向上させることができる。また、被塗付体４を入れる大容量の容器が必要無くなるので、小型の粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、被塗布体４に塗布を行っていると同時に、被塗布体４の隙間を負圧にし、封止樹脂を封入させる。よって、ボイドを発生させること無く被塗布体４の隙間に封止樹脂を封入できるので、品質を安定させることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、塗布動作の終了を待つこと無く封止樹脂の封入を開始させるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、複数の被塗布体４に対応して配置された複数の吸引ノズル２１を備え、バルブユニット３６を制御することで複数の吸引ノズル２１の吸引動作を独立に制御する。よって、ある被塗布体４に対して塗布動作を行っている間に、塗布動作がなされている被塗布体４とは別の被塗布体４に対して吸引動作を行うことができるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引ノズル２１は基板４ｂの封止樹脂が塗布されていない部分上に電子部品４ａの外周に沿って位置する。よって、被塗布体４の隙間を効率良く負圧にすることができるので、封入時間をさらに短くすることが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５５】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、被塗布体４の隙間は負圧にされる。よって、加熱ユニット１１による被塗布体４の加熱温度を下げることができるので、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５６】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、吸引動作を開始してから塗布動作を開始させる。よって、被塗布体４に塗布された封止樹脂は周辺の電子部品４ａに向かって広がることなく、隙間に進入するので、フィレットを小さくし、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態の粘性流体封入装置の負圧発生部１２において、１つの被塗布体４に対して１つの吸引ノズル２１が配置されるとした。しかし、１つの被塗布体４に対して複数の吸引ノズル２１が配置されてもよい。１つの被塗布体４に対応して配置される吸引ノズル２１の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００５８】
例えば、図８の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、枠体２２の内側に被塗布体４を挟み込むように複数の凸部４０が設けられ、１つの被塗布体４に対して２つの吸引ノズル２１が配置されるように、この凸部４０上に吸引ノズル２１が設けられてもよい。この場合には、封止樹脂は電子部品４ａにおける吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない一辺あるいは二辺に沿って塗布される。
【００５９】
また、図９の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、枠体２２の内側に被塗布体４を挟み込むように複数の凸部４０が設けられ、１つの被塗布体４に対して３つの吸引ノズル２１が配置されるように、この凸部４０上に吸引ノズル２１が設けられてもよい。この場合には、封止樹脂は電子部品４ａにおける吸引ノズル２１の吸引口が配置されていない一辺に沿って塗布される。
【００６０】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置において、１つの被塗布体４に対して１回の吸引動作で封止樹脂の封入を行ったが、複数回の吸引動作で封止樹脂の封入を行ってもよい。この場合には、封止樹脂の封入状態を認識する認識カメラが設けられ、この認識結果に基づいて吸引動作が行われる。
【００６１】
また、本実施の形態の粘性流体封入装置において、第１吸引ノズルの吸引動作を終了させた後で第２吸引ノズルの吸引動作を開始させるとしたが、第１吸引ノズルの吸引動作を終了させる前に第２吸引ノズルの吸引動作を開始させてもよい。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図１０は、本実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【００６３】
この粘性流体封入装置は、負圧発生部が搬送部に対して移動可能な状態で設けられるという点で第１の実施の形態の粘性流体封入装置と異なる。以下、第１の実施の形態の粘性流体封入装置と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
この粘性流体封入装置は、搬送部２と、電子部品４ａと基板４ｂとの間の隙間のみを被塗布体４の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生部５２と、加熱部５と、塗布部７とから構成される。
【００６５】
負圧発生部５２は、図１１の負圧発生部５２の斜視図に示されるように、１つの吸引ノズル６１と、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に往復動自在な状態でディスペンサ１０に配設され、空気を吸引する本体６２と、本体６２と吸引ノズル６１とを接続する接続部材６３とから構成される。このとき、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙを駆動して吸引ノズル６１を所定の位置に移動させることにより、被塗布体４の隙間の空気が吸引される。なお、Ｘ軸テーブル７Ｘ及びＹ軸テーブル７Ｙは移動手段の一例である。
【００６６】
図１２は、上記構造を有する粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００６７】
粘性流体封入装置は、制御部７０、塗布機構部３１、搬送機構部３２、加熱機構部３３、表示部３４、入力部３５及び負圧発生機構部７６から構成される。
【００６８】
制御部７０は、塗布機構部３１、搬送機構部３２及び加熱機構部３３の動作を制御するほか、負圧発生機構部７６を制御する。すなわち、塗布機構部３１による塗布動作が実行される前に、制御部７０が負圧発生機構部７６を制御することにより、塗布動作が行われる被塗布体４に本体６２が移動し、その被塗布体４に対して吸引ノズル６１による吸引動作が実行される。吸引動作に際して、吸引ノズル６１の吸引口は、被塗布体４の隙間に向けて開口し、被塗布体４における隙間の周辺に位置する部分上に、封止樹脂が塗布されていない４角形状の電子部品４ａの一辺に沿って位置するように配置される。
【００６９】
負圧発生機構部７６は、吸引ノズル６１、本体６２、接続部材６３、及び本体６２を駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００７０】
以上のように、本実施の形態の粘性流体封入装置によれば、第１の実施の形態の粘性流体封入装置と同様の理由により、粘性流体の封入時間を短くすることが可能な小型の粘性流体封入装置を実現することができる。また、低消費電力化が可能な粘性流体封入装置を実現することができる。また、高集積化の要望に対応することが可能な粘性流体封入装置を実現することができる。
【００７１】
以上、本発明の粘性流体封入装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００７２】
例えば、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、吸引動作を開始した後で塗布動作を開始するとしたが、吸引動作を開始する前に塗布動作を開始してもよいし、あるいは吸引動作を開始すると同時に塗布動作を開始してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、封止樹脂は電子部品の一辺に沿って塗布されるとした。しかし、吸引ノズルの吸引口が電子部品の外周の一部に沿って配置され、封止樹脂がその電子部品の外周の吸引口が配置されない部分に沿って塗布されればこれに限られない。例えば、上面形状がＬ字型になるように電子部品の二辺に沿って封止樹脂が塗布されてもよいし、あるいは上面形状がコの字型になるように三辺に沿って封止樹脂が塗布されてもよい。塗布される辺の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００７４】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置の負圧発生部において、１つの吸引ノズルの吸引口は、電子部品の一辺に沿って位置するとした。しかし、１つの吸引ノズルの吸引口は、電子部品の複数の辺に沿って位置してもよい。例えば、図１３の負圧発生部１２の斜視図に示されるように、１つの吸引ノズル２１の吸引口は、電子部品４ａの三辺に沿って位置してもよい。１つの吸引ノズルの吸引口の数を増やすことで、隙間を効率的に負圧にすることができ、封入時間をさらに短くすることができる。
【００７５】
また、上記実施の形態の粘性流体封入装置において、被塗布体の隙間の空気を吸引して隙間を負圧にしたが、被塗布体の周囲の空間の圧力を上げて隙間を負圧にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、粘性流体封入装置に利用でき、特に電子部品と基板との間に封止樹脂を封入する装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【図２】同実施の形態の粘性流体封入装置におけるキャリアの斜視図である。
【図３】同実施の形態の粘性流体封入装置における加熱部の断面図である。
【図４】同実施の形態の粘性流体封入装置における負圧発生部の斜視図である。
【図５】同実施の形態の粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）第１バルブの開閉タイミングを示す図である。（ｂ）第２バルブの開閉タイミングを示す図である。
【図７】被塗布体の隙間への封止樹脂の封入を説明するための図である。
【図８】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図９】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の粘性流体封入装置の斜視図である。
【図１１】同実施の形態の粘性流体封入装置における負圧発生部の斜視図である。
【図１２】同実施の形態の粘性流体封入装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１３】負圧発生部の変形例の斜視図である。
【図１４】封止樹脂によってできるはみ出し部（フィレット）を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７８】
２ 搬送部
３ キャリア
３ａ 開口部
４ 被塗布体
４ａ、１００、１１０ 電子部品
４ｂ、１２０ 基板
４ｄ 受熱面
５ 加熱部
５ａ 加熱ユニット昇降機構
６ ストッパ
７ 塗布部
７Ｘ Ｘ軸テーブル
７Ｙ Ｙ軸テーブル
８ 移動ブロック
９ タンク
１０ ディスペンサ
１０ａ ノズル
１１ 加熱ユニット
１２、５２ 負圧発生部
１４ 突出部
１４ａ 加熱面
１５ 押上ピン
２１、６１ 吸引ノズル
２２ 枠体
２３ チューブ
３０、７０ 制御部
３１ 塗布機構部
３２ 搬送機構部
３３ 加熱機構部
３４ 表示部
３５ 入力部
３６ バルブユニット
３７ バルブ制御部
３８ 開閉タイミングデータ記憶部
４０ 凸部
６２ 本体
６３ 接続部材
７６ 負圧発生機構部
１３０ 封止樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する装置であって、
前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布手段と、
前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生手段とを備える
ことを特徴とする粘性流体封入装置。
【請求項２】
前記負圧発生手段は、前記隙間の空気を吸引する吸引手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の粘性流体封入装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、前記隙間に向けて開口する吸引口を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の粘性流体封入装置。
【請求項４】
前記吸引手段の吸引口は、前記第２部材の外周の一部に沿って配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の粘性流体封入装置。
【請求項５】
前記吸引手段は、ノズルである
ことを特徴とする請求項４に記載の粘性流体封入装置。
【請求項６】
前記負圧発生手段は、前記複数の被塗布体に対応して配置される複数の前記吸引手段と、前記吸引手段の吸引動作を前記複数の吸引手段毎に独立に制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘性流体封入装置。
【請求項７】
前記負圧発生手段は、前記吸引手段を前記被塗布体に移動させる移動手段を有する
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の粘性流体封入装置。
【請求項８】
第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて前記第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する方法であって、
前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布ステップと、
前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生ステップとを含む
ことを特徴とする粘性流体封入方法。
【請求項９】
前記負圧発生ステップにおいて、前記隙間の空気を吸引することで前記隙間を負圧にする
ことを特徴とする請求項８に記載の粘性流体封入方法。
【請求項１】
第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する装置であって、
前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布手段と、
前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生手段とを備える
ことを特徴とする粘性流体封入装置。
【請求項２】
前記負圧発生手段は、前記隙間の空気を吸引する吸引手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の粘性流体封入装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、前記隙間に向けて開口する吸引口を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の粘性流体封入装置。
【請求項４】
前記吸引手段の吸引口は、前記第２部材の外周の一部に沿って配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の粘性流体封入装置。
【請求項５】
前記吸引手段は、ノズルである
ことを特徴とする請求項４に記載の粘性流体封入装置。
【請求項６】
前記負圧発生手段は、前記複数の被塗布体に対応して配置される複数の前記吸引手段と、前記吸引手段の吸引動作を前記複数の吸引手段毎に独立に制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘性流体封入装置。
【請求項７】
前記負圧発生手段は、前記吸引手段を前記被塗布体に移動させる移動手段を有する
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の粘性流体封入装置。
【請求項８】
第１部材と、前記第１部材との間に隙間を置いて前記第１部材上に配設される第２部材とから構成される被塗布体の前記隙間に粘性流体を封入する方法であって、
前記被塗布体上に粘性流体を塗布する塗布ステップと、
前記隙間を前記被塗布体の周囲の空間よりも負圧にする負圧発生ステップとを含む
ことを特徴とする粘性流体封入方法。
【請求項９】
前記負圧発生ステップにおいて、前記隙間の空気を吸引することで前記隙間を負圧にする
ことを特徴とする請求項８に記載の粘性流体封入方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１４２１０１（Ｐ２００７−１４２１０１Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３３００１（Ｐ２００５−３３３００１）
【出願日】平成１７年１１月１７日（２００５．１１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１７日（２００５．１１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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