JP2001135927A - 樹脂組成物の塗布方法および塗布装置 - Google Patents
樹脂組成物の塗布方法および塗布装置Info
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Abstract
ディスペンス法により、高速タクトで安定して基板にド
ット状に塗布でき、かつ、後の工程において、安定した
部品実装が可能となる樹脂組成物の塗布方法および塗布
装置を提供する。 【解決手段】 シリンジ内に充填されたチクソ性を有す
る樹脂組成物に定常的に圧力を加えることにより、樹脂
組成物をシリンジ内からハウジング内に供給し、ハウジ
ング内に設けられたネジ部を短時間回転させることによ
り、ノズル先端から樹脂組成物を吐出させる。
Description
実装する技術に関し、詳しくは、基板表面にドット状に
樹脂組成物を塗布する方法およびその方法の実施に用い
る装置に関する。
用接着剤等としては、樹脂組成物が用いられている。樹
脂組成物の硬化方法には、供給された樹脂組成物に紫外
線等を照射して硬化させる光硬化法、供給された樹脂組
成物を加熱して硬化させる熱硬化法などがある。光硬化
法に用いられる樹脂としては、例えばポリアクリル酸、
ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、
これらの構成モノマーの共重合体などのアクリル系樹脂
が挙げられる。これらの硬化剤には、過酸化ジ−t−ブ
チル、過酸化ジベンゾイル、過酸化ジラウロイルなどの
有機過酸化物が用いられる。熱硬化法に用いられる樹脂
としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ
樹脂などが挙げられる。これらの硬化剤には、脂肪族ポ
リアミン、芳香族ポリアミン、アミンアダクト、ポリメ
ルカプタンなどが用いられる。樹脂組成物には、粘度な
どの物性を調整し、硬化後の力学的強度を確保するなど
の目的で充填剤が配合される。充填剤としては、例えば
シリカ、タルク、マイカ、アルミナ、カオリンなどが用
いられる。また、チクソ性付与剤として、アスベスト、
脂肪族アミドのキシレン含有物などが用いられている。
しては、ノズルから樹脂組成物を吐出させ、基板上にド
ット状に塗布するディスペンス法があり、ディスペンス
法の中でもエアパルス方式が主流である。従来のエアパ
ルス方式を用いたディスペンス法による樹脂組成物の塗
布方法の工程を概略的に図2の(f)〜(j)に示す。
まず、シリンジ2内に充填された樹脂組成物1に短時間
(4〜20msec)だけ空気などの圧力4(1〜4k
g/cm2)を加えることで、(f)に示すようにシリ
ンジ2の先端のノズル9から樹脂組成物1を吐出させ
る。次に、(g)に示すようにシリンジ2ごとノズル9
を下降させ、基板12上に樹脂組成物1を付着させる。
(h)に示すように暫時ノズル9を停止させた後、
(i)に示すようにノズル9を上昇させ、塗布が完了す
る。シリンジ2とノズル9は(j)に示すように次の塗
布すべき箇所へ移動する。なお、以上の工程を1サイク
ル実行するために要する時間をタクト時間という。
シリンジ内に充填された樹脂組成物の残量によって、実
際に加わる圧力が設定値からずれるため、塗布量が一定
になりにくい。塗布量を一定に近づけるためには、圧力
と加圧時間を設定し、さらに、残量の変化に対応した補
正を設定する必要がある。しかし、補正を設定しても、
塗布量を一定に近づけるには限界がある。また、加圧し
てから樹脂組成物が吐出するまでに僅かな時間差が生じ
るため、0.12〜0.07secの高速タクトでは樹
脂組成物の吐出が間に合わず、タクトに追従できない。
その結果、塗布量のバラツキや空打ちが発生し、これが
後の工程において部品の装着ずれや欠品を生じる原因と
なっている。
従できないため、塗布量のバラツキや空打ちが発生す
る。さらに、樹脂組成物のチクソ性が低いと、ノズル上
昇時に樹脂組成物が寸断されず糸状に伸び、ノズルの移
動とともに伸びた部分が横倒しになり、基板電極を汚損
する。これが電極のはんだ不足や未はんだ状態を生じる
原因となる。チクソ性付与剤を用いる場合も、環境への
影響を考慮して、従来から用いられているアスベストや
脂肪族アミドのキシレン含有物のような有害物質に代え
て、無害な材料を用いる必要が生じている。
法における塗布量のバラツキや空打ち、基板電極の汚損
の問題を解決し、ディスペンス法により、高速タクトで
安定した樹脂組成物の塗布を行うためになされたもので
ある。すなわち、本発明は、低粘度液状樹脂、硬化剤お
よび充填剤からなる樹脂組成物を、ノズル先端から吐出
させ、基板表面にドット状に塗布する方法において、シ
リンジ内に充填された樹脂組成物に定常的に圧力を加え
ることにより、樹脂組成物をシリンジ内からハウジング
内に供給する工程、およびハウジング内に設けられたネ
ジ部を短時間回転させることにより、ノズル先端から樹
脂組成物を吐出させる工程、を有することを特徴とする
樹脂組成物の塗布方法に関する。
た樹脂組成物に定常的に加えられる圧力は、1〜3kg
/cm2であることが好ましい。また、ハウジング内に
設けられたネジ部のネジ山の頂とハウジングの内面との
距離は、0.01〜0.1mmであることが好ましく、
ネジ部のピッチは、1〜2mmであることが好ましく、
ネジ山の高さは、0.1〜0.5mmであることが好ま
しい。前記方法において、ネジ部の回転速度は、50〜
200rpmであることが好ましく、1タクトあたりの
ネジ部の回転時間は、4〜20msecであることが好
ましい。また、前記塗布方法は、シリンジ内およびハウ
ジング内の樹脂組成物の温度を一定に保って行うことが
好ましく、前記温度は、30〜35℃であることが、よ
り好ましい。
ソ性付与剤を含有することが好ましく、チクソ性付与剤
は、無機物の微粒子であることが好ましい。また、チク
ソ性付与剤は、球状の微粒子であることが好ましい。ま
た、チクソ性付与剤の平均粒径は、10〜20nmであ
ることが好ましく、チクソ性付与剤の樹脂組成物におけ
る配合率は、1.5〜3重量%であることが好ましい。
一方、充填剤の平均粒径は、0.1〜150μmである
ことが好ましく、充填剤の樹脂組成物における配合率
は、6〜30重量%であることが好ましい。前記樹脂組
成物の粘度は、E型粘度計を用いて35℃で、ロータ回
転数0.5rpmで測定した場合に100〜250Pa
・sであることが好ましく、ロータ回転数50rpmで
測定した場合に3〜10Pa・sであることが好まし
い。また、前記樹脂組成物のチクソ比は、5〜8である
ことが好ましい。また、本発明は、シリンジ、シリンジ
内に充填された樹脂組成物に定常的に圧力を加える手
段、シリンジと連通する孔を有するハウジング、前記孔
内に回転自在に嵌合されたネジ部、ネジ部を間欠的に回
転させる手段および前記孔先端に設けられたノズルから
なり、ネジ部のネジ山の頂とハウジングの内面との隙間
が0.01〜0.1mmであり、ネジ部のピッチが1〜
2mmであり、かつ、ネジ部のネジ山の高さが0.1〜
0.5mmであることを特徴とする樹脂組成物の塗布装
置に関する。
は、シリンジ内に充填された樹脂組成物に定常的に空気
圧などの圧力を加えることにより、樹脂組成物をシリン
ジ内からハウジング内に供給する工程、およびハウジン
グ内に設けられたネジ部を短時間回転させることによ
り、ノズル先端から樹脂組成物を吐出させる工程、を有
する。この方法によれば、シリンジ内に充填された樹脂
組成物の残量によって、塗布量が変化することがなく、
残量変化に対応した補正を設定する必要もない。前記方
法では、ネジ部の回転とほぼ同時に樹脂組成物が吐出す
るため、0.12〜0.07secの高速タクトにも樹
脂組成物が追従できる。従って、樹脂組成物の物性、圧
力、ネジ部の回転速度およびネジ部の回転時間を適切な
値に設定すれば、塗布量のバラツキや空打ち、基板電極
の汚損などの問題を生じることなく、高速タクトでディ
スペンス法による安定した樹脂組成物の塗布が可能とな
る。
法、すなわちネジ方式のディスペンス法による樹脂組成
物の塗布方法の工程を、その方法の実施に用いる装置の
一例を用いて概略的に示す。図1中、シリンジ2の中に
は樹脂組成物1が充填されている。この際、充填された
樹脂組成物1の表面に被せるように、加圧によりシリン
ジ内を上下に移動できる蓋部3を設けることが好まし
い。
に定常的に圧力を加える手段、例えば空気ポンプ、又は
機械的に樹脂組成物に圧力を加える方法などにより、シ
リンジ2内に充填された樹脂組成物1に定常的に圧力4
が加えられ、樹脂組成物1がハウジング6の孔内に供給
される。圧力4は、部品の実装に必要な塗布量を確保す
るという点から、1〜3kg/cm2、さらには1〜
2.5kg/cm2であることが好ましい。前記孔内に
はネジ部8が嵌合されている。ネジ部8は、回転軸10
と繋ぎ部11を介して連結されている。樹脂組成物1
は、シリンジ内と前記孔内とを繋ぐ通路5を通ってネジ
部8とハウジング6の内面との隙間7およびネジ部の溝
部に充填される。ネジ部8のネジ山の頂とハウジング内
面との距離は、樹脂組成物1の逆流を防ぎ、かつ、ネジ
部8が円滑に回転できるという点から、0.01〜0.
1mmであることが好ましい。
時間、好ましくは4〜20msec間回転させることに
より、孔先端に設けられたノズル9の先端から樹脂組成
物1を吐出させる。このときネジ部8の回転速度を一定
に維持すれば一定量の樹脂組成物1がノズル9へ送られ
る。従って、シリンジ内に充填された樹脂組成物1の残
量によって塗布量が変化することがない。
成物1の粘度を吐出に適した粘度にまで下げることがで
きるという点から、ネジ部8のピッチは、1〜2mm、
さらには1.8〜2mmであることが好ましく、ネジ山
の高さは、0.1〜0.5mm、さらには0.3〜0.
4mmであることが好ましい。また、同様の点から、ネ
ジの回転速度は、50〜200rpm、さらには150
〜200rpmであることが好ましい。さらに、1タク
トあたりのネジ部8の回転時間は、ネジ部8の回転によ
るせん断応力で樹脂組成物1の粘度を高速タクトに追従
可能なレベルまで下げ、かつ、部品の実装に必要な吐出
量を確保するという点から、4〜20msec、さらに
は10〜20msecが好ましい。
させ、(b)に示すように基板12上に樹脂組成物1を
付着させる。暫時ノズル9を停止させて(c)に示すよ
うに樹脂組成物1を必要とする塗布径になるまで濡れ広
がらせた後、(d)に示すようにノズル9を上昇させ
る。図中、13は塗布された樹脂組成物を示す。そし
て、ノズル9は(e)に示すように次の塗布すべき箇所
へ移動する。本発明の塗布方法は、樹脂組成物の物性の
変化を防止し、塗布を安定させるという点から、シリン
ジ内およびハウジング内の樹脂組成物の温度を一定に保
って、特に、30〜35℃に保って実施することが好ま
しい。温度を一定に保つ手段としては、電熱コイル、ウ
オータバス、圧電素子などの温度調節装置が挙げられ
る。
は、低粘度液状樹脂、硬化剤および充填剤からなる樹脂
組成物である。低粘度液状樹脂は、常温で低粘度の液状
であればよい。低粘度液状樹脂を用いるため、樹脂組成
物も低粘度となり、高速タクトに追従できるようにな
る。
いて30℃でロータ回転数0.5rpmで測定した場合
に5〜10Pa・sであることが好ましい。光硬化型樹
脂としては、例えばポリアクリル酸、ポリアクリル酸エ
ステル、ポリメタクリル酸エステル、それらの構成モノ
マーの共重合体などのアクリル系樹脂、熱硬化型樹脂と
しては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビス
フェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などがある。
は、過酸化ジ−t−ブチル、過酸化ジベンゾイル、過酸
化ジラウロイルなどの有機過酸化物があり、熱硬化型樹
脂に用いられる硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳
香族ポリアミン、アミンアダクト、ポリメルカプタン、
酸無水物、液状フェノール樹脂などがある。
カ、アルミナ、カオリンなどの無機充填剤の他、紙繊
維、木屑、樹脂粉末などの有機充填剤が用いられる。硬
化後の樹脂組成物に充分な接着強度を付与する観点か
ら、充填剤の樹脂組成物における配合率は、6〜30重
量%、さらには7〜25重量%であり、充填剤の平均粒
径は、0.1〜150μm、さらには1〜50μmが望
ましい。
れやすく、糸曳きや飛び散りを防止する観点から、チク
ソ性付与剤を含有することが好ましい。チクソ性付与剤
は、環境に対して無害であるという点から、無機物の微
粒子であることが好ましい。また、樹脂組成物にせん断
応力が加わったときに粒子間の摩擦が生じにくく、流動
性を増加させやすいという点から、チクソ性付与剤は球
状の微粒子であることが好ましい。さらに、チクソ性付
与剤の平均粒径は、樹脂組成物にせん断応力が加わって
いないときには粒子同士が凝集して流動性を失いやすい
という点から、10〜20nm、さらには10〜15n
mであることが好ましい。チクソ性付与剤の樹脂組成物
における配合率は、ディスペンス法による塗布に最適な
チクソ比を確保できるという点から、1.5〜3重量
%、さらには2〜3重量%であることが好ましい。
四塩化珪素を酸性水溶液などにより加水分解させて得ら
れる疎水性シリカ微粉末(商品名アエロジル)が挙げら
れる。疎水性シリカ微粉末を含有する樹脂組成物は、静
止しているときは、その粉末の粒子表面に存在するシラ
ノール基の作用により粒子が凝集しているため粘度が高
くなる。また、せん断応力を加えると、凝集状態が崩
れ、球形粒子であるため粒子間で摩擦を起こすこともな
いため流動性が上昇して粘度が下がる。
従できるという点から、E型粘度計を用いて35℃で、
ロータ回転数0.5rpmで測定した場合に100〜2
50Pa・s、さらには150〜250Pa・sである
ことが好ましい。また、スリップすることなくネジ部の
回転により吐出され、塗布量のバラツキや空打ちを防止
できるという点から、E型粘度計を用いて35℃で、ロ
ータ回転数50rpmで測定した場合に3〜10Pa・
s、さらには4〜8Pa・sであることが好ましい。
時に樹脂組成物が寸断されやすく、糸曳きや飛び散りを
防止することができる点から、5〜8、さらには7〜8
であることが好ましい。なお、チクソ比は、ここでは、
高せん断時の粘度(前記ロータ回転数50rpmで測定
したときの粘度)に対する低せん断時の粘度(前記ロー
タ回転数0.5rpmで測定したときの粘度)の比をい
う。
数0.5rpmで測定したときの粘度が100〜250
Pa・s、さらには150〜250Pa・sであり、ロ
ータ回転数50rpmで測定したときの粘度が3〜10
Pa・s、さらには4〜8Pa・sであり、チクソ比が
5〜8、さらには7〜8である樹脂組成物の配合として
は、例えば合計100重量%で以下の配合とするのが好
ましい。 (配合1) 熱硬化型低粘度液状樹脂 48.3〜49.0重量% 硬化剤 34.8〜39.5重量% 充填剤 10〜20 重量% チクソ性付与剤 2.2〜2.6 重量% (配合2) 光硬化型低粘度液状樹脂 57〜68 重量% 硬化剤 15〜20 重量% 充填剤 10〜25 重量% チクソ性付与剤 2.0〜3.0 重量%
例に基づいて具体的に説明する。 《実施例1》熱硬化型低粘度液状樹脂であるビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹
脂の重量比1:1の混合物55重量部にポリメルカプタ
ン系マイクロカプセル型の硬化剤45重量部が配合され
た混合物(味の素(株)製のXBM−1000(商品
名)、30℃でロータ回転数0.5rpmで測定した粘
度は6Pa・s)を121.6g、チクソ性付与剤であ
る平均粒径12nmの球形疎水性シリカ微粉末(日本ア
エロジル(株)製のアエロジルRY200(商品名))
を4.1g、およびタルク系充填剤(日本ミストロン
(株)製のミストロンCB(商品名))を8.96g計
量して混練機に投入し、5分間混練した。
ポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製のエピコート
806(商品名)、30℃でロータ回転数0.5rpm
で測定した粘度は6Pa・s)を20.6gおよびシリ
カ焼結体の充填剤((株)竜森製のヒューズレックスE
2(商品名)、平均粒径12μm)を41.3g投入し
てさらに30分間混練し、さらに15分間減圧下で攪拌
を行い、樹脂組成物を得た。
5℃でロータ回転数0.5rpmおよび50rpmでそ
れぞれ測定し、チクソ比を求めた。また、シリンジ内お
よびハウジング内の樹脂組成物の温度を35℃に維持
し、定常圧力(空気圧)を1kg/cm2、ネジ部のネ
ジ山の頂とハウジング内面との距離を0.01mm、ネ
ジ部のピッチを2mm、ネジ山の高さを0.35mm、
ネジ部の回転速度を160rpm、1タクトあたりの
ネジ部の回転時間を15msec、塗布タクトを0.0
7secに設定し、図1に示すような装置を用いてネジ
式ディスペンス法により、塗布径0.6mmを目標に1
200点の塗布を行った。この操作を繰り返し、このと
き糸曳きや飛び散りなどの不良発生率を目視による外観
検査により測定した。結果を表1に示す。
加えなかったこと以外は、実施例1と同様に樹脂組成物
を得、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1に示
す。
を得、粘度の測定温度、ならびにシリンジ内およびハウ
ジング内の樹脂組成物の温度を30℃に設定したこと以
外は、実施例2と同様の測定を行った。結果を表1に示
す。
を得、粘度の測定温度、ならびにシリンジ内およびハウ
ジング内の樹脂組成物の温度を20℃に設定したこと以
外は、実施例1と同様に測定を行った。結果を表1に示
す。
り、高速タクトで安定した樹脂組成物の塗布を行うこと
ができる。また、塗布のバラツキ、空打ち、糸曳き、飛
び散りを低減することができ、後の工程において、未は
んだ、欠品、装着ずれのない、安定した部品実装が可能
となる。
組成物の塗布方法の工程を概略的に示した説明図であ
る。
樹脂組成物の塗布方法の工程を概略的に示した説明図で
ある。
Claims (20)
- 【請求項1】 低粘度液状樹脂、硬化剤および充填剤か
らなる樹脂組成物を、ノズル先端から吐出させ、基板表
面にドット状に塗布する方法において、シリンジ内に充
填された樹脂組成物に定常的に圧力を加えることによ
り、樹脂組成物をシリンジ内からハウジング内に供給す
る工程、およびハウジング内に設けられたネジ部を短時
間回転させることにより、ノズル先端から樹脂組成物を
吐出させる工程を有することを特徴とする樹脂組成物の
塗布方法。 - 【請求項2】 シリンジ内に充填された樹脂組成物に定
常的に加えられる圧力が、1〜3kg/cm2である請
求項1記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項3】 ネジ部のネジ山の頂とハウジングの内面
との距離が、0.01〜0.1mmである請求項1また
は2記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項4】 ネジ部のピッチが、1〜2mmである請
求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項5】 ネジ部のネジ山の高さが、0.1〜0.
5mmである請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成
物の塗布方法。 - 【請求項6】 ネジ部の回転速度が、50〜200rp
mである請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物の
塗布方法。 - 【請求項7】 1タクトあたりのネジ部の回転時間が、
4〜20msecである請求項1〜6のいずれかに記載
の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項8】 シリンジ内およびハウジング内の樹脂組
成物の温度を一定に保って行う請求項1〜7のいずれか
に記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項9】 前記温度が、30〜35℃である請求項
8記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項10】 樹脂組成物が、チクソ性付与剤を含有
する請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物の塗布
方法。 - 【請求項11】 チクソ性付与剤が、無機物の微粒子で
ある請求項10記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項12】 チクソ性付与剤が、球状の微粒子であ
る請求項10または11記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項13】 チクソ性付与剤の平均粒径が、10〜
20nmである請求項11または12に記載の樹脂組成
物の塗布方法。 - 【請求項14】 チクソ性付与剤の樹脂組成物における
配合率が、1.5〜3重量%である請求項11〜13の
いずれかに記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項15】 充填剤の平均粒径が、0.1〜150
μmである請求項1〜14のいずれかに記載の樹脂組成
物の塗布方法。 - 【請求項16】 充填剤の樹脂組成物における配合率
が、6〜30重量%である請求項1〜15のいずれかに
記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項17】 E型粘度計を用いて35℃で、ロータ
回転数0.5rpmで測定された樹脂組成物の粘度が、
100〜250Pa・sである請求項1〜16のいずれ
かに記載の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項18】 E型粘度計を用いて35℃で、ロータ
回転数50rpmで測定された樹脂組成物の粘度が、3
〜10Pa・sである請求項1〜17のいずれかに記載
の樹脂組成物の塗布方法。 - 【請求項19】 樹脂組成物のチクソ比が、5〜8であ
る請求項1〜18のいずれかに記載の樹脂組成物の塗布
方法。 - 【請求項20】 シリンジ、シリンジ内に充填された樹
脂組成物に定常的に圧力を加える手段、シリンジと連通
する孔を有するハウジング、前記孔内に回転自在に嵌合
されたネジ部、ネジ部を間欠的に回転させる手段および
前記孔先端に設けられたノズルからなり、ネジ部のネジ
山の頂とハウジングの内面との隙間が0.01〜0.1
mmであり、ネジ部のピッチが1〜2mmであり、か
つ、ネジ部のネジ山の高さが0.1〜0.5mmである
ことを特徴とする樹脂組成物の塗布装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31273699A JP2001135927A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 樹脂組成物の塗布方法および塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31273699A JP2001135927A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 樹脂組成物の塗布方法および塗布装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001135927A true JP2001135927A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18032811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31273699A Pending JP2001135927A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 樹脂組成物の塗布方法および塗布装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2001135927A (ja) |
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