CN104907222B - 液态的膜材料的吐出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液态的膜材料的吐出装置，其无需加长配管就能够充分加热膜材料。本发明的吐出装置的第1罐构成为若其中的液面超出一定高度，则使内部的液态的膜材料溢出。第1罐中配置有加热器，通过第1罐的侧面和加热器划定加热流路。第1路径从加热流路的下端向加热流路供给液态的膜材料。喷嘴头上设有吐出液态的膜材料的多个喷嘴孔。第2路径将从第1罐溢出的膜材料输送至喷嘴头。

Description

液态的膜材料的吐出装置

本申请主张基于2014年3月11日申请的日本专利申请第2014-047141号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种将液态的膜材料从喷嘴孔吐出的吐出装置。

背景技术

已知有从喷嘴头吐出膜材料的液滴，从而在基板表面形成具有规定的图案的膜的技术(例如专利文献1)。应形成膜的基板例如为印刷基板、厚铜基板等。在印刷基板上形成的膜例如为阻焊膜，在厚铜基板上形成的膜例如为配置在厚铜图案之间的绝缘膜。

液态的膜材料通过材料供给用配管从循环装置供给至喷嘴头，多余的膜材料通过材料回收用配管回收到循环装置中。为了从喷嘴头稳定地吐出液滴，优选加热膜材料来使膜材料的粘度降低。下述的专利文献2中公开有通过加热从储存膜材料的罐体至喷嘴头的配管，从而防止膜材料的粘度降低的基板制造装置。

专利文献1：日本特开2004-104104号公报

专利文献2：国际公开第2013/015093号

即使利用从罐体至喷嘴头的配管加热液态的膜材料，若膜材料长时间停留在喷嘴头，则也会造成膜材料的温度降低。为了缩短在喷嘴头内的停留时间，优选使膜材料的流量增多。但是，若流量增多，则在配管内的流速变快，膜材料在配管内被加热的时间缩短。为了确保充分的加热时间需要加长配管。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需加长配管就能够充分加热膜材料的吐出装置。

根据本发明的一种观点，提供一种吐出装置，其具有：

第1罐，构成为若液面超出一定高度，则使内部的液态的膜材料溢出；

加热器，配置在所述第1罐中，通过所述第1罐的侧面和所述加热器划定加热流路；

第1路径，从所述加热流路的下端向所述加热流路供给液态的膜材料；

喷嘴头，设有吐出液态的所述膜材料的多个喷嘴孔；及

第2路径，将从所述第1罐溢出的所述膜材料输送至所述喷嘴头。

通过在第1罐内配置加热器而划定加热流路，能够在第1罐内加热膜材料。因此，无需加长配管就能够进行充分加热。

附图说明

图1是实施例的吐出装置的示意图。

图2是实施例的吐出装置的膜材料的循环路径的示意图。

图3是供给罐的俯视剖视图。

图4是图3的单点划线4-4处的剖视图。

图5是图3的单点划线5-5处的剖视图。

图6是另一实施例的吐出装置的膜材料的循环路径的示意图。

图7是又一实施例的吐出装置的膜材料的循环路径的示意图。

图中：10-基台，11-移动机构，13-载物台，15-基板，16-控制装置，20-喷嘴头，21-支承板，22-喷嘴孔，23-第1路径，24-第2路径，25-第3路径，26-回流泵，27-溢流泵，28-隔热罩，29-喷出口，30-供给罐，31-第1罐，32-第2罐，33-第3罐，34-加热器，35-空气阀，36-加热流路，37-传热块，37A-中心部件，37B-散热片，38-发热体，40-回收侧缓冲罐，42-补给罐，43-三通阀，50-外侧容器，51-中间容器，52-内侧容器，53-盖，55-管路部件，57-排出口，58-流入口，59-排出口，60-输入口，70-第1压力传感器，71-第2压力传感器，72-供给泵，73-供给侧缓冲罐，75-控制装置。

具体实施方式

图1中示出实施例的吐出装置的示意图。在基台10上通过移动机构11支承有载物台13。定义将xy面设为水平面，并将铅直上方设为z轴的正方向的xyz直角坐标系。载物台13能够沿x方向及y方向移动。在载物台13上保持作为膜的形成对象物的基板15。基板15例如为阻焊膜的形成对象的印刷基板、成为用于形成厚铜基板的基底的支承基板等。基板15吸附在载物台13上。

喷嘴头20通过支承板21支承在载物台13的上方。喷嘴头20将液态的膜材料液滴化后向保持在载物台13上的基板15吐出。膜材料例如使用光固化性的树脂。图1中虽未示出，但支承板21上安装有用于使膜材料固化的固化用光源。当膜材料使用紫外线固化性的树脂时，固化用光源向基板15放射紫外光。

控制装置16存储定义应形成膜的图案的图像数据。控制装置16根据该图像数据控制基于移动机构11的基板15的移动、及来自喷嘴头20的膜材料的吐出时刻。由此，在基板15上形成具有以图像数据定义的图案的膜。

形成经由第1路径23、供给罐30、第2路径24、喷嘴头20、第3路径25及回收侧缓冲罐40而返回至第1路径23的循环路径。液态的膜材料通过第1路径23供给至供给罐30。

供给罐30包括第1罐31、第2罐32及第3罐33。供给至供给罐30的膜材料从第1罐31的下端导入至第1罐31内。在第1罐31内，膜材料在向上方输送的期间被加热。从第1罐31溢出的膜材料流入第2罐32。第2罐32内的膜材料通过第2路径24供给至喷嘴头20。从第2罐32溢出的膜材料流入第3罐33。

在供给罐30安装有空气阀35。若打开空气阀35，则供给罐30内部成为大气压状态。若关闭空气阀35，则供给罐30内部成为密闭状态。由此，能够对供给罐30内部进行加减压。

未从喷嘴头20吐出的膜材料通过第3路径25回收至回收侧缓冲罐40。第1路径23使回收侧缓冲罐40内的膜材料返回至供给罐30。在第1路径23上，从回收侧缓冲罐40朝向供给罐30依次插入有回流泵26、第3罐33及溢流泵27。回收侧缓冲罐40划定容纳膜材料的密闭空间，从而在密闭空间内暂时储存膜材料。由此，回收侧缓冲罐40防止由回流泵26引起的脉动传递至喷嘴头20。

从补给罐42经由三通阀43向第1路径23补给膜材料。三通阀43通常切断从补给罐42向第1路径23补给膜材料的路径。在补给膜材料时，打开从补给罐42向第1路径23补给膜材料的路径。

图2中示出膜材料的循环路径的示意图。通过第1路径23供给至供给罐30的膜材料通过供给罐30内的第1路经23输送至供给罐30的底部后，从第1罐31的下端导入至第1罐31内。在第1罐31内容纳有加热器34。在第1罐31的侧面与加热器34之间划定有加热流路36。若第1罐31内的膜材料的液面超出一定高度，则膜材料从第1罐31溢出。

导入至第1罐31内的膜材料从下方向上方流过加热流路36期间，被加热器34加热。被加热后，从第1罐31溢出的膜材料流入第2罐32。

在第2罐32的底面连接有第2路径24的上游端。第2罐32内的膜材料通过第2路径24供给至喷嘴头20。第2路径24被隔热罩28覆盖。因此，能够抑制膜材料从第2罐32输送至喷嘴头20期间温度下降。另外，除了隔热罩28之外，或代替隔热罩28，也可以配置加热器。

若第2罐32内的膜材料的液面超出一定高度(流出高度)，则膜材料从第2罐32溢出。从第2罐32溢出的膜材料流入第3罐33。

在供给罐30的上表面安装有空气阀35。在打开空气阀35的状态下，第1罐31、第2罐32及第3罐33内的膜材料的液面上施加有大气压力。若关闭空气阀35，则供给罐30内部成为密闭状态。因此，供给罐30的内压根据溢流泵27与回流泵26的流量而变。本实施例中，空气阀35处于打开状态，第1罐31、第2罐32及第3罐33内的膜材料的液面上施加有大气压力。

在喷嘴头20的底面设有多个喷嘴孔22。膜材料被液滴化后从喷嘴孔22吐出。

控制溢流泵27及回流泵26的流量，以使从第1路径23供给至第1罐31的膜材料的流量大于从第2罐32供给至喷嘴头20的膜材料的流量。因此，膜材料始终从第2罐32溢出到第3罐33，第2罐32内的膜材料的液面的高度维持恒定。由于第2罐32内的膜材料的液面上施加有大气压力，因此在喷嘴孔22的位置施加有依赖于从喷嘴孔22至第2罐32内的膜材料的液面的高低差h的水头压力。通过调节高低差h，能够调节喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力。

图3中示出供给罐30的俯视剖视图。外侧容器50内容纳有中间容器51，中间容器51内容纳有内侧容器52。外侧容器50的内侧表面与中间容器51的外侧表面之间确保有空间。该空间相当于第3罐33。中间容器51的侧面的内侧表面与内侧容器52的侧面的外侧表面之间确保有空间。该空间相当于第2罐32。内侧容器52内的空间相当于第1罐31(图2)。

内侧容器52内容纳有加热器34及管路部件55。管路部件55内设有构成第1路径23(图2)的一部分的流路。加热器34包括传热块37及发热体38。传热块37包括中心部件37A、及从中心部件37A向侧方延伸的多个散热片37B。在中心部件37A上形成有多个发热体容纳部例如凹部，在该凹部分别插入有发热体38。

散热片37B的前端与内侧容器52的侧面接触。以彼此相邻的散热片37B、中心部件37A及内侧容器52的侧面围成的空间相当于加热流路36(图2)。

图4中示出图3的单点划线4-4处的剖视图。外侧容器50内容纳有中间容器51，中间容器51内容纳有内侧容器52。通过外侧容器50和中间容器51划定第3罐33。通过中间容器51和内侧容器52划定第2罐32。

在外侧容器50的底面设有排出口57，侧面设有流入口58。膜材料从回收侧缓冲罐40(图2)通过第1路径23、回流泵26(图2)及流入口58回收至第3罐33。第3罐33内的膜材料通过排出口57、第1路径23及溢流泵27(图2)返回到供给罐30。

在中间容器51的底面设有排出口59。排出口59贯穿外侧容器50的底面而引出至供给罐30的外侧。第2罐32内的膜材料通过排出口59及第2路径24供给至喷嘴头20(图2)。

沿着内侧容器52的至少1个侧面及底面配置有管路部件55。在管路部件55的内部形成的流路构成第1路径23的一部分。在内侧容器52内的剩余空间划定有第1罐31。在第1罐31内容纳有传热块37。在传热块37上形成的多个发热体容纳部中分别插入有发热体38。

在管路部件55的内部形成的第1路径23从沿内侧容器52的侧面的部分的上端延伸至沿内侧容器52的底面的部分。外侧容器50的上方的开口部被盖53盖住。在盖53上形成有输入口60。供给罐30外侧的第1路径23经由输入口60与管路部件55内部的第1路径23相连。

在管路部件55的沿底面的部分形成有使第1路径23内的膜材料流入至第1罐31的喷出口29。从输入口60流入管路部件55内部的第1路径23的膜材料从喷出口29导入至第1罐31。

图5中示出图3的单点划线5-5处的剖视图。外侧容器50内容纳有中间容器51，中间容器51内容纳有内侧容器52。在外侧容器50与中间容器51之间划定有第3罐33。在中间容器51与内侧容器52之间划定有第2罐32。内侧容器52的底面配置有管路部件55。膜材料从在管路部件55的内部形成的第1路径23通过喷出口29导入至第1罐31内。

内侧容器52内容纳有加热器34。在加热器34与内侧容器52之间划定有加热流路36。从喷出口29导入至第1罐31内的膜材料在加热流路36内向上方流动。此时，膜材料被加热器34加热。在加热流路36内向上方流动的膜材料从内侧容器52的侧面的上端溢出而流入第2罐32。

第2罐32内的膜材料从排出口59流出至第2路径24。并且，一部分膜材料从中间容器51的侧面的上端溢出，流入第3罐33。由中间容器51的侧面的高度限定第2罐32内的膜材料的液面的高度。流入第3罐33的膜材料通过排出口57流出至第1路径23。

图1～图5所示的实施例中，加热流路36的流路截面比第1路径23及第2路径24的流路截面大。因此，加热流路36内的膜材料的流速比第1路径23及第2路径24内的膜材料的流速慢。由此，能够确保用于将膜材料加热至目标温度的充分的时间。为了利用管式加热器确保同等的加热时间，需要将管式加热器设为比加热流路36长。上述实施例中，可以缩短加热流路36，因此能够实现用于加热膜材料的加热机构的小型化。

另外，上述实施例中，喷嘴孔22(图2)的位置处的膜材料的压力中的水头压力依赖于从喷嘴孔22至第2罐32内的膜材料的液面的高度。因此，在维持膜材料从第2罐32溢出的状态的条件下，即使循环的膜材料的总量有所增减，也能够将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力中的水头压力维持为恒定。

接着，参考图6，对另一实施例进行说明。以下，对与图1～图5所示的实施例的不同点进行说明，省略对相同结构的说明。

图6中示出膜材料的循环路径的示意图。在本实施例中，关闭空气阀35。因此，供给罐30处于密闭状态。第1压力传感器70测定第2路径24内的膜材料的压力。第2压力传感器71测定第3路径25内的膜材料的压力。第1压力传感器70及第2压力传感器71的测定结果输入到控制装置75。

由于供给罐30处于密闭状态，因此作用于第2罐32的液面的压力(供给罐30的内压)取决于由溢流泵27送入供给罐30的膜材料的量(即从第2罐32向第3罐33溢出的膜材料的量)与从回流泵26送入第3罐33的膜材料的量的总计。由此，通过控制溢流泵27与回流泵26的流量，能够调整供给罐30的内压。

控制装置75进行溢流泵27及回流泵26的流量控制，以使第1压力传感器70的测定结果与第2压力传感器71的测定结果之差落在容许范围内。通过使第1压力传感器70的测定结果与第2压力传感器71的测定结果之差落在容许范围内，能够将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力维持为恒定。

图6所示的实施例中，为了将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力设为恒定，并没有利用依赖于图2所示的喷嘴孔22与第2罐32内的膜材料的液面的高低差h的水头压力。

接着，参考图7，对另一实施例进行进一步说明。以下，对与图1～图5所示的实施例的不同点进行说明，省略对相同结构的说明。

图7中示出膜材料的循环路径的示意图。本实施例中，在第2路径24上，从第1罐31朝向喷嘴头20依次插入有供给泵72及供给侧缓冲罐73。第1压力传感器70测定供给侧缓冲罐73与喷嘴头20之间的第2路径24内的膜材料的压力。第2压力传感器71测定第3路径25内的膜材料的压力。第1压力传感器70及第2压力传感器71的测定结果输入到控制装置75。供给侧缓冲罐73防止供给泵72的脉动传递至喷嘴头20。

控制装置75进行回流泵26及供给泵72的流量控制，以使第1压力传感器70的测定结果与第2压力传感器71的测定结果之差落在容许范围内。通过使第1压力传感器70的测定结果与第2压力传感器71的测定结果之差落在容许范围内，能够将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力维持为恒定。在图7所示的实施例中，也与图6所示的实施例相同，为了将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力设为恒定，并没有利用依赖于图2所示的喷嘴孔22与膜材料的液面的高低差h的水头压力。因此，无需使膜材料从第2罐32溢出。图7所示的实施例中，为了将喷嘴孔22的位置处的膜材料的压力设为恒定，并没有利用供给罐30的内压。因此，空气阀35被打开。

以上，根据实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于此。例如，能够进行各种变更、改良、组合等，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (6)

1.一种吐出装置，其具有：

第1罐，在内部容纳液态的膜材料；

加热器，配置在所述第1罐中，通过所述第1罐的侧面和所述加热器划定流有所述膜材料的加热流路；

第2罐，容纳在所述加热流路中被加热且从所述第1罐溢出的所述膜材料；

第1路径，向所述加热流路供给所述膜材料；

喷嘴头，设有吐出所述膜材料的多个喷嘴孔；及

第2路径，将所述膜材料从所述第2罐输送至所述喷嘴头，

所述第2罐构成为若所容纳的所述膜材料的液面超出流出高度，则使所述膜材料从所述第2罐溢出，

依赖于从所述喷嘴孔至所述第2罐的所述流出高度的高低差的水头压力施加到所述喷嘴孔位置的所述膜材料。

2.根据权利要求1所述的吐出装置，其中，

所述第1路径从所述加热流路的下端向所述加热流路供给所述膜材料。

3.根据权利要求1或2所述的吐出装置，其中，

所述加热器具有：

传热块，设有多个散热片和发热体容纳部；及

发热体，容纳于所述发热体容纳部，

所述散热片划定所述加热流路的侧面的一部分。

4.根据权利要求1或2所述的吐出装置，其中，

所述吐出装置还具有：

回收侧缓冲罐，暂时储存所述膜材料；及

第3路径，将所述喷嘴头内的所述膜材料输送至所述回收侧缓冲罐，

所述第1路径将所述回收侧缓冲罐内的所述膜材料输送至所述第1罐。

5.一种吐出装置，其具有：

第1罐，在内部容纳液态的膜材料；

加热器，配置在所述第1罐中，通过所述第1罐的侧面和所述加热器划定流有所述膜材料的加热流路；

第1路径，向所述加热流路供给所述膜材料；

喷嘴头，设有吐出所述膜材料的多个喷嘴孔；

第2罐，容纳在所述加热流路中被加热且从所述第1罐溢出的所述膜材料；

第2路径，将所述膜材料从所述第2罐输送至所述喷嘴头；

回收侧缓冲罐，暂时储存所述膜材料；

第3路径，将所述喷嘴头内的所述膜材料输送至所述回收侧缓冲罐；

回流泵、第3罐及溢流泵，从回收侧缓冲罐向所述第1罐依次插入于所述第1路径；

容器，内部密闭且在密闭的空间容纳所述第1罐、所述第2罐及所述第3罐，并且密闭的空间内的压力作用于所述第2罐的液面；

第1压力传感器，测定所述第2路径内的所述膜材料的压力；

第2压力传感器，测定所述第3路径内的所述膜材料的压力；及

控制装置，根据所述第1压力传感器的测定结果与所述第2压力传感器的测定结果之差进行所述回流泵及所述溢流泵的流量控制，以使所述差落在容许范围内，从而调整所述容器内的空间的内压。

6.一种吐出装置，其具有：

第1罐，在内部容纳液态的膜材料；

加热器，配置在所述第1罐中，通过所述第1罐的侧面和所述加热器划定流有所述膜材料的加热流路；

第1路径，向所述加热流路供给所述膜材料；

喷嘴头，设有吐出所述膜材料的多个喷嘴孔；

第2路径，将在所述加热流路中被加热的所述膜材料从所述第1罐输送至所述喷嘴头；

回收侧缓冲罐，暂时储存所述膜材料，并且向所述第1路径送出所述膜材料；

第3路径，将所述喷嘴头内的所述膜材料输送至所述回收侧缓冲罐；

回流泵，插入于所述第1路径；

供给泵及供给侧缓冲罐，从所述第1罐向所述喷嘴头依次插入于所述第2路径；

第1压力传感器，测定所述供给侧缓冲罐与所述喷嘴头之间的所述第2路径内的所述膜材料的压力；

第2压力传感器，测定所述第3路径内的所述膜材料的压力；及

控制装置，根据所述第1压力传感器的测定结果与所述第2压力传感器的测定结果之差进行所述回流泵及所述供给泵的流量控制，以使所述差落在容许范围内。