JP2004071967A - Liquid material discharging apparatus and cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、ノズル及び液材吐出装置に関する。本発明は、例えば、チップを封止する樹脂封止装置に好適である。
【0002】
【従来の技術】
半導体チップを封止するための熱硬化性樹脂等の液材をノズルから吐出して非処理体に塗布する液材吐出装置(以下、「ディスペンサ」という。)が従来から広く用いられている。十分な封止を確保するためには、ディスペンサから被処理体に供給される液材の量及び吐出方向を所期の量及び所望の吐出方向に維持する必要がある。例えば、所望の吐出方向に液材が吐出されないと被処理体に供給される液材は所期の量と比べて少なくなり完全に封止することができない。
【0003】
ディスペンサにおいては、ノズルから液材を吐出させる際、吐出口近傍に吐出した液材が付着し、それが残留する。従って、次々と液材を吐出していくうちにノズルの吐出口近傍に付着残留する液材が次第に増加し、かかる残留液材に吐出液材が引き寄せられて所望の方向に液材が吐出されなくなったり、吐出する液材の量を所期の量に維持することができなくなったりする。
【0004】
そこで、図16に示すように、ノズル2000の吐出面(即ち、液材が吐出する方向に対して垂直な面)2100をスポンジ2200等に押し付け、ノズル2000又はスポンジ2200を相対的に交差するように移動させてノズル2000の吐出口2300近傍に付着残留した液材を拭き取ることが知られている。ここで、図16は、従来のノズル2000に付着残留した液材を除去するクリーニングの一例を示す概略拡大断面図である。ノズル2000は、吐出液材の液切れをよくするために、一般には、吐出口2300の外径aが3mm以下の場合、側壁2400の厚さbが0.2mm程度であり、吐出面2100の面積が小さくなるように設定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のクリーニングでは、スポンジ2200等によって拭き取られてスポンジ2200等に移った液材の一部が、スポンジ2200とノズル2000が離れる際にノズル2000の側壁2400に付着する場合がある。側壁2400に付着した液材は、ノズル2000を移動させる際の振動や液の自重などにより吐出面2100に回り込み、その際、ノズル2000の側壁2400と吐出口2300との距離(即ち、側壁2400の厚さb)が極めて短いために、短時間で再び吐出口2300近傍に付着残留し、吐出精度(液材の吐出量及び吐出方向)に悪影響を及ぼす。具体的には、吐出液材が吐出口2300近傍に付着残留した液材に引かれて所望の方向に液材を吐出することができなくなったり、吐出液材が吐出口2300近傍に付着残留した液材に引かれることにより、より多くの液材が吐出口2300近傍に付着残留したり、その残留した液材が吐出液材と共に吐出されたりする為、被処理体に供給される液材が所期の量を得られないという問題を生じる。
【0006】
そこで、ノズル2000の側壁2400に付着した液材を除去することも考えられるが、側壁2400のクリーニングは困難であり、仮に、クリーニングを行ったとしても、同様に、拭き取った液材が吐出面2100に付着する可能性がある。
【0007】
また、ノズル2000の吐出面2100の面積が小さい、即ち、ノズル2000が細いためにクリーニングを行う際、スポンジ2300等がノズル2000に引っかかり易い。そのため、スポンジ2300等の材料選定、拭き取り動作の調整が難しく、安定してクリーニングを行うことができない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決する新規且つ有用な液材吐出装置及びクリーニング方法を提供することを概括的な目的とする。
【0009】
より特定的には、本発明は、液材の吐出精度に優れた液材吐出装置及びクリーニング方法を提供することを例示的目的とする。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての液材吐出装置は、液材を吐出する吐出口を形成する外壁部の厚さが2mm以上であるノズルと、前記吐出口を含む前記外壁部の面を移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する。かかる液材吐出装置によれば、吐出口近傍に付着した液材を拭き取った際、拭き取った液材の一部が外壁部(の側面)に付着した場合でも外壁部から再び吐出口近傍に付着することを防いだり付着するまでの時間を長くすることができ、吐出動作中に液材が吐出口近傍に付着することを防止して所期の吐出精度を維持することができる。前記吐出口を含む前記外壁部の面は、面取りされている。ここで、外壁部の面とは、クリーニング部材と接触する面である。これにより、拭き取り動作の際に、クリーニング部材がノズルに引っかかることを防止することができる。
【0011】
本発明の別の側面としての液材吐出装置は、液材を吐出する吐出口を有するノズルと、前記ノズルの吐出面に着脱可能に接続される開口部を有するマスクと、前記吐出口を含む前記マスクを移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する。かかる液材吐出装置によれば、吐出口近傍に付着した液材をマスクに残留させて、ノズルから完全に液材を除去することができると共に、残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができる。
【0012】
本発明の更に別の側面としての液材吐出装置は、液材を吐出する吐出口を有するノズルと、前記ノズルが嵌合する嵌合孔を有するノズル受け部と、前記ノズルを前記ノズル受け部の前記嵌合孔に着脱すると共に、当該嵌合孔を介して前記ノズル受け部を摺動可能とする駆動部と、前記吐出口を含む前記ノズル受け部の面を移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する。かかる液材吐出装置によれば、吐出口近傍に付着した液材をノズル受け部に残留させて、ノズルから完全に液材を除去することができると共に、残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができ、吐出動作時には拭き取った液材が残留するノズル受け部を分離することができる。前記ノズル受け部は、前記嵌合孔を形成する複数の部材から構成され、前記吐出口の上方から前記ノズルに嵌め込まれる。これにより、吐出口近傍に付着していた液材だけでなく、ノズル側面に付着していた液材も除去することができる。
【0013】
本発明の更に別の側面としてのクリーニング方法は、液材を吐出する吐出口を有するノズルのクリーニング方法であって、前記ノズルが嵌合する嵌合孔を有するノズル受け部を前記吐出口と一致するように前記ノズルに嵌め込むステップと、前記吐出口を含む前記ノズル受け部を拭き取り、前記吐出口近傍に付着した前記液材を除去するステップとを有する。かかるクリーニング方法によれば、上述した液材吐出装置の作用と同様の作用を奏することができる。
【0014】
本発明の更に別の側面としてのクリーニング方法は、液材を吐出する吐出口を有するノズルの吐出面に、前記吐出口近傍が露呈するように、開口部を有するマスクを接続するステップと、前記マスクにクリーニング部材を押し付けるステップと、前記マスクが接続されたノズルと前記クリーニング部材を相対的に移動させて、前記開口部により露呈した前記ノズルの前記吐出口近傍に付着した前記液材を除去するステップとを有する。
【0015】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明者は、液材の吐出精度に優れた液材吐出装置及びクリーニング方法を提供するにあたり、基本に戻ってノズルの吐出面と液材の吐出精度を鋭意検討した結果、クリーニングの際にノズルの側面に付着した液材が吐出動作時(つまり、クリーニングとクリーニングの間)に吐出口近傍に存在する(戻る)ことが問題であることを発見した。
【0017】
以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である液材吐出装置及びクリーニング方法について説明する。ここで、図1は、本発明の第1の実施形態に係る液材吐出装置100を示す概略構成図である。液材吐出装置100は、ICチップの配線を保護するためにチップを封止する熱硬化性樹脂などの液材112を供給する装置であり、図1によく示されるように、液材供給容器110と、流路120と、液材量調節部130と、ノズル140と、クリーニング部材150とを有する。
【0018】
液材供給容器110は、チップを封止するための熱硬化性樹脂等の液材112を収容するものであり、上部に加圧エアを送るための図示しない口と、下部に流路120の供給口122と接続するための口114を有している。液材供給容器110の下部に設けられた口114は、流路120に接続可能となるように同一の断面積に形成されるが、継ぎ手などを利用することで任意の大きさの口を接続することもできる。
【0019】
流路120は、液材吐出装置100において、液材供給容器110からノズル140まで液材112を通過させる部位であり、その端部に供給口122とノズル接続口124とを有する。供給口122は、液材供給容器110と接続し、流路120に液材112を供給する部位であり、ノズル接続口124はノズル140と接続し、ノズル140に液材112を供給する部位である。
【0020】
液材量調節部130は、液材供給容器110からの液材112の流れを調節して所期の量の液材112をノズル140に供給するものであり、流路120中に設けられる。液材量調整部130は、例えば、液材112を充填させたり吐出したりするピストン132及びバルブ(即ち、液材112の流れ)の切り替えを行う三方向弁134などで構成され、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。
【0021】
ノズル140は、液材112を吐出する部材であり、例えば、ステンレスやフッ素樹脂などで構成される。ノズル140は、端部に流路接続口142と吐出口144とを有する。流路接続口142は、流路120(ノズル接続口124)と接続し、ノズル140に流路120及び液材量調節部130を介して押し出された所期の量の液材112を供給する部位である。吐出口144は、ノズル140に供給された所期の量の液材112を被処理体に吐出する部位であり、図2によく示されるように、外壁部146によって形成される。ここで、図2は、図1に破線Aで示したノズル140の吐出口144近傍の要部拡大断面図である。
【0022】
図2を参照するに、ノズル140は、吐出動作時において、外壁部146の側面146bに付着した液材112が吐出口144を含む外壁部146の面(即ち、吐出面)146aに回り込んだときに吐出口144近傍に戻らないように外壁部146が設定されている。即ち、ノズル140は、吐出口144の外径aに対して従来よりも長い外壁部146の厚さbを有し、ノズル140の吐出面146aにおいては、従来のノズルの吐出面よりも大きい面積が形成される。外壁部146の厚さbは、吐出口144の外径a、吐出面144の形状、吐出する液材112の粘度などによって様々である。本発明者の経験やシミュレーションの結果から、例えば、吐出口144の外径aが3mm以下の場合において、外壁部146の厚さbは2mm以上、好ましくは3mm乃至5mm以上の寸法であれば、側面146bに付着した液材112が吐出面146aに回り込んだときに吐出口144近傍に戻らないことがわかっている。
【0023】
ノズル140は、吐出口144と外壁部146の側面146bとの距離(即ち、外壁部146の厚さb)を長く(例えば、2mm以上)設定しているので、例えば、後述するクリーニング部材150によって拭き取られ外壁部146の側面146bに付着した液材112が吐出面146aに回り込み吐出口144近傍に付着することを防いだり付着残留するまでの時間を長くすることができる。従って、吐出動作時において、ノズル140の側面146bに付着した液材112が吐出口144近傍に戻ることを防止し、所望の吐出精度(吐出量と吐出方向)を維持することができる。
【0024】
また、ノズル140の吐出面146aの面積は大きいので、吐出面146aのクリーニングを行う際に、後述するクリーニング部材150がノズル140に引っかかることを防止することができる。従って、拭き取り動作の調整を必要とせずに安定してクリーニングを行うことができる。
【0025】
吐出動作において、液材吐出装置100は、加圧エアが上部から与えられた液材供給容器110を流路120の供給口122に接続する。液材量調節部130の三方向弁134は、流路120が供給口122及びピストン132に連通し、ノズル接続口124が閉口するように配置される。次に、三方向弁134の姿勢を維持したまま液材112をピストン132内に充填させる。液材112の充填後、三方向弁134を時計回りに90度回転させてバルブの切り換えを行う。これにより、流路120がピストン132及びノズル接続口124に連通する。次に、ピストン132内に充填した液材112をノズル140の吐出口144から吐出すると、吐出口144近傍に吐出した液材が残留するため、後述するクリーニング部材150により拭き取る。この際、拭き取られた液材112の一部がノズル140の側面146bに回り込む場合がある。しかし、ノズル140は、吐出口144と側壁部146との距離(外壁部146の厚さb)が十分に長いので吐出時に側面146bに付着した液材112が吐出口144近傍に戻ることを防止して優れた吐出精度(吐出量と吐出方向)を維持することができる。
【0026】
なお、図3によく示されるように、吐出口144を含む外壁部146の面(吐出面)146aを面取りしてもよい。図3は、ノズル140の面取りされた吐出面146aを示す拡大断面図である。この場合も、吐出動作時において、外壁部146の側面146bに付着した液材112が吐出面146aに回り込んだときに吐出口144近傍に戻らないように外壁部146が設定されている。即ち、吐出口144の外径aに対して従来よりも長い外壁部146の厚さbを有し、例えば、後述するクリーニング部材150によって拭き取られ外壁部146の側面146bに付着した液材112が吐出面146aに回り込み吐出口144近傍に付着することを防いだり付着残留するまでの時間を長くすることができる。従って、吐出動作時において、ノズル140の側面146bに付着した液材112が吐出口144近傍に戻ることを防止し、所望の吐出精度(吐出量と吐出方向)を維持することができる。また、ノズル140の吐出面146aと側面146bとの角をなくすことで、更に、クリーニング部材150がノズル140に引っかかることを防止することができる。なお、吐出面146aに与える曲率Rは、吐出面146aと外壁部146の側面146bとが接合する各部のみでよい。これにより、ノズル140は、吐出面146aに液材112が横移動しない平坦な面を有しながら、クリーニング部材150が円滑に移動することができる。
【0027】
クリーニング部材150は、ノズル140の吐出口144を含む外壁部146の面(吐出面)146aを移動すると共に、吐出口144近傍に付着した液材112を拭き取る。クリーニング部材150は、ノズル140の吐出面146a側の面150aが一様に吐出面146aに接触するように弾性を有する材質からなり、液材112や吐出面146aの形状によって、スポンジやスキージなどで構成される。クリーニング部材150は、図4(a)によく示されるように、ノズル140の吐出口144を跨いで吐出面146aの一部を拭き取るように移動(矢印A)させてもよいし、図4(b)によく示されるように、吐出面146aの全面を拭き取るように移動(矢印B)させてもよい。図4は、ノズル140の吐出面146aにおけるクリーニング部材150の移動を示す概略図である。クリーニング部材150は、ノズル140の吐出面146aの面積が大きいため、図4に示したいずれであっても円滑に移動することができる。
【0028】
次に、図5を参照して、液材吐出装置100におけるノズル140の吐出面146aのクリーニング動作について説明する。ここで、図5は、液材吐出装置100におけるノズル140の吐出面146aのクリーニング動作を示す概略図である。
【0029】
液材吐出装置100は、液材供給容器110の上部の口より加圧エアを与えつつ、液材量調節部130を作動させることで、図5(a)に示すように、ノズル140の吐出口144から所期の量の液材112を所望の方向に吐出する。液材吐出装置100は液材112を吐出していくと、図5(b)に示すように、次第に吐出面146aの吐出口144近傍に付着する残留液材112aを生じる。残留液材112aが発生すると、液材吐出装置100は、所望の方向に液材112を吐出できなくなったり、所期の量の液材112を吐出できなくなったりするため、図5(c)に示すように、クリーニング部材150を吐出面146aに接触させながら矢印A方向に移動させて、図5(d)に示すように、吐出口144近傍に生じた残留液材112aを拭き取る。拭き取った残留液材112aは、クリーニング部材150が吐出面146aから離れる位置に残留液材112aの一部(例えば、クリーニング部材150が図4(a)に示した移動を行った場合には吐出面146aに残留液材112c、クリーニング部材150が図4(b)に示した移動を行った場合には外壁部146の側面146bに残留液材112d)を残してしまう場合があるが、かかる残留液材112aの一部は吐出口144から、例えば、2mm以上の距離が離れているので、ノズル140の振動や重力などによって再び吐出口144近傍に付着することを防いだり付着するまでの時間を長くすることができ、吐出動作中に残留液材112aが吐出口144近傍に付着することを防止して所期の吐出精度(吐出量と吐出方向)を維持することができる。
【0030】
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施形態である液材吐出装置200について説明する。ここで、図6は、本発明の第2の実施形態に係る液材吐出装置200を示す概略構成図である。図6の液材吐出装置200は、図1の液材吐出装置100と同様であるが、マスク170を更に有する。液材吐出装置200は、ICチップの配線を保護するためにチップを封止する熱硬化性樹脂などの液材112を供給する装置であり、図6に示すように、液材供給容器110と、流路120と、液材量調節部130と、ノズル240と、クリーニング部材150と、マスク170とを有する。その他、図1に示すものと同一の参照符号を付したものはその参照符号の表わす部材と同一であるものとし、重複説明は省略する。
【0031】
マスク170は、ノズル240の外壁部246に着脱可能に接続され、クリーニング部材150が拭き取った液材112がノズル240の外壁部246に付着することを防止する。ノズル240は、外壁部246の厚さbに関わらずマスク170を接続することができる。マスク170には開口部172が設けられ、開口部172には吐出口244が露呈しているため、クリーニング部材150をマスク170、吐出面246a、マスク170と順次接触しながら移動させて液材112を拭き取ることができる。かかるマスク170上でクリーニング部材150を離すことで、外壁部246に拭き取った液材112が残ることがなく、ノズル240から完全に液材112を除去することができると共に、残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができる。
【0032】
マスク170は、図7によく示されるように、板状の部材で構成され、中央に開口部172を有する。ここで、図7は、マスク170の一例を示す概略図であり、図7(a)は、マスク170の概略平面図、図7(b)は、ノズル240の外壁部246に接続したときの概略断面図である。なお、本実施形態においては、マスク170及び開口部172の形状を円形状としたが、四角形をはじめとする多角形形状又はその他の形状で構成してもよい。
【0033】
図7を参照するに、マスク170は、外壁部246に接続した際、開口部172によってノズル240の吐出口244近傍を露呈する。即ち、マスク170の開口部172に相当する吐出面246aをクリーニング部材150は拭き取ることになる。従って、開口部172の外径xは、吐出口244を含み液材112が付着する吐出面246aの領域を露呈する大きさに形成される。また、マスク170の厚さyが厚いとクリーニング部材150の移動が段差によりスムーズに行えないばかりか、かかる段差に拭き取った液材112を残すことになる。従って、マスク170は、ノズル240に接続した際の段差を小さくするためにマスク170の厚さyを薄くすることが好ましい。
【0034】
なお、ノズル240の外壁部246の厚さbがマスク170を着脱可能に接続するのに不十分である場合は、図8(a)に示すように、ノズル240の外壁部246に上下可動部180を装着してもよい。上下可動部180は、ノズル240の外壁部246に装着され、ノズル240の上下方向に移動可能であると共に、上下可動部180の下面180aにマスク170が着脱可能に接続される。即ち、図8(b)に示すように、上下可動部180の下面180aが、ノズル240の吐出面246aと平面を形成するように移動させることで、マスク170を上下可動部180の下面180aに接続することが可能となる。ここで、図8は、上下可動部180が装着されたノズル240の一例を示す概略断面図である。
【0035】
次に、図9を参照して、液材吐出装置200におけるノズル240の吐出面246aのクリーニング動作について説明する。ここで、図9は、液材吐出装置200におけるノズル240の吐出面246aのクリーニング動作を示す概略図である。
【0036】
液材吐出装置200は、液材供給容器110の上部の口より加圧エアを与えつつ液材量調節部130を作動させることで、図9(a)に示すように、ノズル240の吐出口244から所期の量の液材112を所望の方向に吐出する。液材吐出装置200は液材112を吐出していくと、図9(b)に示すように、次第に吐出面246aの吐出口244近傍に付着する残留液材112eを生じる。残留液材112eが発生すると、液材吐出装置200は、所望の方向に液材112を吐出できなくなったり、所期の量の液材112を吐出できなくなったりするため、図9(c)に示すように、開口部172が残留液材112eの付着した吐出口244近傍の吐出面246aを露呈するようにマスク170をノズル240に接続し、図9(d)に示すように、クリーニング部材150をマスク170に接触させながら矢印A方向に移動させて(即ち、クリーニング部材150は、マスク170、吐出面246a、マスク170と順次接触しながら移動する)、吐出口244近傍に生じた残留液材112eを拭き取る。拭き取った残留液材112eは、クリーニング部材150が離れる位置に残留液材112eの一部を残してしまう場合があるため、図9(e)に示すように、マスク170上でクリーニング部材150を離すようにする。これにより、拭き取った残留液材112eの一部が残ってしまう場合であってもノズル240ではなくマスク170上ということになる。そして、図9(f)に示すように、ノズル240とマスク170との接続をはずし、ノズル240の吐出面246aのクリーニングを終了する。これにより、ノズル240の吐出口244近傍に付着した残留液材112eをマスク170に残留させて、ノズル240から完全に残留液材112eを除去することができると共に、残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができる。
【0037】
次に、図10を参照して、本発明の第3の実施形態に係る液材吐出装置300について説明する。ここで、図10は、本発明の第3の実施形態に係る液材吐出装置300を示す概略構成図である。なお、上述した液材吐出装置100と同一の構成については同一の参照符号を使用し、詳細は省略するものとする。
【0038】
液材吐出装置300は、ICチップの配線を保護するためにチップを封止する熱硬化性樹脂などの液材112を供給する装置であり、図10によく示されるように、液材供給容器110と、流路120と、液材量調節部130と、ノズル310と、クリーニング機構320とを有する。
【0039】
ノズル310は、吐出位置(即ち、被処理体の上)において液材112を吐出する部材であり、例えば、ステンレスやフッ素樹脂などで構成される。ノズル310は、端部に流路接続口312と吐出口314とを有する。流路接続口312は、流路120(ノズル接続口124)と接続し、ノズル310に流路120及び液材量調節部130を介して押し出された所期の量の液材112を供給する部位である。吐出口314は、ノズル310に供給された所期の量の液材112を被処理体に吐出する部位であり、図11によく示されるように、外壁部316によって形成される。ここで、図11は、図10に破線Bで示したノズル310の吐出口314近傍の概略図であり、図11(a)は、ノズル310の吐出口314近傍の概略断面図、図11(b)は、ノズル310の概略平面図である。
【0040】
図11を参照するに、ノズル310は、吐出口314の外径aに対して外壁部316の厚さbが短くなるように、即ち、ノズル310の全径c(吐出面316aの面積)が小さくなるように設定されている。ノズル310は、従来と同様に、例えば、吐出口314の外径aが3mm以下の場合において、外壁部316の厚さbは0.2mm程度の寸法を有する。但し、液材吐出装置300に適用可能なノズルは、ノズル310だけではなく業界で周知のいかなるノズルも適用することができ、例えば、上述したノズル140も適用可能である。
【0041】
クリーニング機構320は、ノズル310の吐出口314近傍に付着した液材112をノズル310から除去する装置を有している。クリーニング機構320は、図10に示すように、ノズル受け部322と、駆動部324と、クリーニング部材326とを有する。クリーニング機構320は、クリーニング部材326が拭き取った液材が残留する可能性のあるノズル受け部322を吐出時にノズル310から切り離すことができ、ノズル310から完全に液材112を除去することができると共に、吐出時に拭き取った液材が被処理体に落ちてしまうことを防止することができる。
【0042】
ノズル受け部322は、図12に示すように、ノズル310が嵌合する嵌合孔322aを有してノズル310と嵌合し、後述したクリーニング部材326が拭き取った液材112がノズル310に付着することを防止する。嵌合孔322aは、ノズル310の吐出面316aの形状と同じ形状を有し、ノズル310をすきまばめ又はしまりばめする。ノズル310をしまりばめする場合には吐出面316aの寸法より若干小さな寸法に形成される。本実施形態においては、嵌合孔322aの外径xは、ノズル310の吐出面316aの寸法と同じ寸法、即ち、ノズル310の全径cと同じ長さを有し、ノズル310をしまりばめする。なお、ノズル受け部322の形状を四角形形状としているが、円形などその他の形状で構成してもよい。ここで、図12は、ノズル受け部322の概略図であって、図12(a)は、ノズル受け部322の断面図、図12(b)は、ノズル受け部322の平面図である。なお、本実施形態においては、ノズル受け部322の外形形状を四角形としているが、かかる形状は例示的であり、その他の形状を有してもよい。
【0043】
ノズル受け部322は、液材吐出装置300が液材112を吐出する際はノズル310と分離され、図13に示すように、ノズル310の吐出面316aに付着した液材112を拭き取る際にノズル受け部上部322bからノズル310が挿入され、ノズル310の吐出面316aとノズル受け部下部322cにより平面Pが形成される。平面Pは、後述するクリーニング部材326が移動する面であり、引っかかったりせずにクリーニング部材326の移動をスムーズに行うために大きい面積を有するように形成される。従って、ノズル受け部322の幅yは、長い方がよく、2mm以上、好ましくは、3mm乃至5mm以上を有する。ここで、図13は、嵌合孔322aを介してノズル310が嵌合されたノズル受け部322の概略断面図である。
【0044】
なお、ノズル310とノズル受け部322をしまりばめでノズル310の側面316bに付着残留した場合には、図13によく示されるように、ノズル310の側面316bに付着残留した液材112をノズル受け部上部322bが押し上げ、付着残留した液材112が吐出面316aに回り込み吐出口314近傍に付着することを防いだり付着残留するまでの時間を長くし、所望の吐出精度を長く維持することが可能となる。従って、この場合にはノズル受け部322の厚さzも長くすることが好ましい。
【0045】
また、ノズル受け部322は、図14(a)によく示されるように、嵌合孔322aを形成する複数の部材323a及び323bから構成してもよい。複数の部材323a及び323bは、図14(b)に示すように、ノズル310の吐出口314の上方からノズル310を挟み込むように嵌め込み、図14(c)に示すように、ノズル310の吐出面316aと複数の部材323a及び323bにより平面Pを形成する。従って、ノズル310の側面316bに付着残留した液材は、複数の部材323a及び323bの下面によって押し下げられ、複数の部材323a及び323bの下面に付着する。従って、ノズル310の吐出口314近傍に付着していた液材だけでなく、ノズル310の側面316bに付着していた液材も除去することができる。ここで、図14は、複数の部材323a及び323bで構成したノズル受け部322の概略図である。なお、本実施例においては、嵌合孔322aを形成してノズル受け部322を構成する部材の数を2つとしているが、例えば、部材を3つで構成してもよく、その数は限定されない。
【0046】
駆動部324は、ノズル310及びノズル受け部322を駆動してノズル310をノズル受け部322の嵌合孔322aに着脱すると共に、嵌合孔322aを介してノズル受け部322を摺動する。駆動部324は、ノズル受け部322が1つの部材で構成される場合においては、ノズル310を駆動して吐出位置からクリーニング機構320まで移動させるかもしくはクリーニング機構320をノズル310部まで移動させ、ノズル受け部上部322bから嵌合孔322aに挿入する。また、ノズル受け部322が複数の部材で構成される場合においては、ノズル310を駆動して吐出位置からクリーニング機構320まで移動させるかもしくはクリーニング機構320をノズル310部まで移動させ、ノズル310の吐出口314の上方からノズル310を挟み込むようにノズル受け部322を駆動して嵌合孔322aに挿入する。駆動部324は、ノズル310を嵌合孔322aに挿入すると、ノズル310の吐出面316aとノズル受け部322の下面によって平面Pを形成するように、ノズル受け部322を上下方向に摺動する。
【0047】
クリーニング部材326は、ノズル310の吐出口314を含むノズル受け部322の面を移動すると共に、ノズル310の吐出口314近傍に付着した液材112を拭き取る。クリーニング部材326は、ノズル310の吐出口314を含むノズル受け部322の面、即ち、平面Pに一様に接触するように弾性を有する材質からなり、液材112やノズル310の吐出面316aやノズル受け部322の形状によって、スポンジやスキージなどで構成される。クリーニング部材326は、上述したように、ノズル310の吐出口314を跨いで平面Pの一部を拭き取るように移動させてもよいし、平面Pの全面を拭き取るように移動させてもよい。クリーニング部材326は、平面Pの面積が大きいため、円滑に平面P上を移動することができる。
【0048】
液材吐出装置300は、吐出位置において液材供給容器110の上部の口より加圧エアを与えつつ液材量調節部130を作動させることで、ノズル310の吐出口314から所期の量の液材112を所望の方向に吐出する。液材吐出装置300は、液材112を吐出していくと次第に吐出面316aの吐出口314近傍に付着する残留液材を生じる。残留液材が発生すると、液材吐出装置300は、所望の方向に液材112を吐出できなくなったり、所期の量の液材112を吐出できなくなったりするため、残留液材を拭き取るクリーニングが必要となる。
【0049】
以下、図15を参照して、液材吐出装置300におけるノズル310の吐出面316aのクリーニング方法について説明する。ここで、図15は、液材吐出装置300におけるノズル310の吐出面316aのクリーニング方法1000を説明するためのフローチャートである。
【0050】
まず、吐出面316aの吐出口314近傍に残留液材を生じたノズル310を吐出位置からクリーニング機構320に移動させるかもしくはクリーニング機構320をノズル310部に移動させる(ステップ1002)。次に、クリーニング機構320において、ノズル310が嵌合する嵌合孔322aを有するノズル受け部322をノズル310の吐出口314と一致するようにノズル310に嵌め込む(ステップ1004)。この際、ノズル受け部322をノズル310に対して上下方向に摺動させて、ノズル310の吐出面316aとノズル受け部322の下面により平面Pを形成する。ノズル310をノズル受け部322に嵌め込んだら、クリーニング部材326によって、ノズル310の吐出口314を含むノズル受け部322、即ち、平面Pを拭き取り、吐出口314近傍に付着した残留液材を除去する(ステップ1006)。拭き取った残留液材は、クリーニング部材326が離れる位置に残留液材の一部を残してしまう場合があるため、ノズル受け部322上でクリーニング部材326を離すようにする。これにより、拭き取った残留液材の一部が残ってしまう場合であってもノズル310ではなくノズル受け部322上ということになる。そして、ノズル310とノズル受け部322の接続をはずし、ノズル310を液材112を吐出する吐出位置に移動させるかもしくはクリーニング機構320を移動させて(ステップ1008)、クリーニングを終了する。従って、ノズル310の吐出口314近傍及び側面316bに付着した残留液材をノズル受け部322に残留させてノズル310から完全に残留液材を除去することができる。換言すれば、残留液材をクリーニング機構320のノズル受け部322に移し変えるこということである。これにより、本発明のクリーニング方法1000によれば、ノズルから完全に液材を除去することができると共に、吐出位置において、拭き取った残留液材をノズル310と一緒に移動させないことにより、残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができる。
【0051】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施例では、ノズルとして丸ノズルを使用しているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、丸ノズル以外のノズルを使用してもよい。
【0052】
【発明の効果】
本発明の液材吐出装置及びクリーニング方法によれば、液材を吐出するノズルの吐出面を大きくすることによりノズル側面に付着した液材が吐出口近傍に戻ることを防止して優れた吐出精度を維持することができると共に、ノズルの吐出面の拭き取り動作をスムーズに行うことが可能となる。また、ノズルの吐出口近傍及び側面に付着した残留液材を完全にノズルから除去するため、より優れた吐出精度を維持することができると共に拭き取った残留液材が被処理体に垂れてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る液材吐出装置を示す概略構成図である。
【図2】図1に破線Aで示したノズルの吐出口近傍の要部拡大断面図である。
【図3】ノズルの面とりされた吐出面を示す拡大断面図である。
【図4】ノズルの吐出面におけるクリーニング部材の移動を示す概略図である。
【図5】図1に示す液材吐出装置におけるノズルの吐出面のクリーニング動作を示す概略図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る液材吐出装置を示す概略構成図である。
【図7】図6に示すマスクの一例を示す概略図である。
【図8】上下可動部が装着されたノズルの一例を示す概略断面図である。
【図9】図6に示す液材吐出装置におけるノズルの吐出面のクリーニング動作を示す概略図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に係る液材吐出装置を示す概略構成図である。
【図11】図10に破線Bで示したノズルの吐出口近傍の概略図である。
【図12】図10に示すノズル受け部の概略図である。
【図13】嵌合孔を介してノズルが嵌合されたノズル受け部の概略断面図である。
【図14】複数の板部材で構成したノズル受け部の概略図である。
【図15】図10に示す液材吐出装置におけるノズルの吐出面のクリーニング方法を説明するためのフローチャートである。
【図16】従来のノズルに付着残留した液材を除去するクリーニングの一例を示す概略拡大断面図である。
【符号の説明】
100 液材吐出装置
110 液材供給容器
120 流路
130 液材量調節部
140 ノズル
144 吐出口
146 外壁部
146a 吐出面
146b 側面
150 クリーニング部材
170 マスク
180 上下可動部
300 液材吐出装置
320 クリーニング機構
322 ノズル受け部
322a 嵌合孔
323a、323b 部材
324 駆動部
326 クリーニング部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a nozzle and a liquid material discharging device. The present invention is suitable, for example, for a resin sealing device for sealing a chip.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A liquid material discharging apparatus (hereinafter, referred to as a “dispenser”) for discharging a liquid material such as a thermosetting resin for sealing a semiconductor chip from a nozzle and applying the liquid material to a non-processed body has been widely used. In order to ensure sufficient sealing, it is necessary to maintain the amount and discharge direction of the liquid material supplied from the dispenser to the object to be processed in the desired amount and in the desired discharge direction. For example, if the liquid material is not discharged in a desired discharge direction, the amount of the liquid material supplied to the object to be processed becomes smaller than an expected amount, and the liquid material cannot be completely sealed.
[0003]
In the dispenser, when the liquid material is discharged from the nozzle, the discharged liquid material adheres to the vicinity of the discharge port and remains. Therefore, as the liquid material is discharged one after another, the liquid material adhering and remaining near the discharge port of the nozzle gradually increases, and the discharged liquid material is drawn to the remaining liquid material and the liquid material is discharged in a desired direction. Or the amount of liquid material to be discharged cannot be maintained at an expected amount.
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 16, the ejection surface 2100 of the nozzle 2000 (that is, the surface perpendicular to the direction in which the liquid material is ejected) 2100 is pressed against the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described cleaning, a part of the liquid material wiped off by the
[0006]
Therefore, it is conceivable to remove the liquid material attached to the
[0007]
In addition, the
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, it is a general object of the present invention to provide a new and useful liquid material discharging apparatus and a cleaning method that solve such a conventional problem.
[0009]
More specifically, it is an exemplary object of the present invention to provide a liquid material discharging apparatus and a cleaning method which are excellent in liquid material discharging accuracy.
[0010]
In order to achieve the above object, a liquid material discharging apparatus according to one aspect of the present invention includes a nozzle having a thickness of an outer wall portion forming a discharge port for discharging a liquid material of 2 mm or more, and the discharge port. A cleaning member that moves on the surface of the outer wall portion and wipes the liquid material attached to the vicinity of the discharge port. According to such a liquid material discharging apparatus, when a liquid material adhered to the vicinity of the discharge port is wiped off, even if a part of the wiped liquid material adheres to (the side surface of) the outer wall, the liquid material adheres again to the vicinity of the discharge port from the outer wall. It is possible to prevent the liquid material from adhering or to increase the time until the liquid material adheres, and to prevent the liquid material from adhering to the vicinity of the discharge port during the discharge operation, thereby maintaining the desired discharge accuracy. The surface of the outer wall portion including the discharge port is chamfered. Here, the surface of the outer wall portion is a surface that comes into contact with the cleaning member. Thus, it is possible to prevent the cleaning member from being caught on the nozzle during the wiping operation.
[0011]
A liquid material discharging apparatus according to another aspect of the present invention includes a nozzle having a discharge port for discharging a liquid material, a mask having an opening detachably connected to a discharge surface of the nozzle, and the discharge port. A cleaning member that moves the mask and wipes off the liquid material attached to the vicinity of the discharge port. According to such a liquid material discharge device, the liquid material adhered to the vicinity of the discharge port can be left on the mask, the liquid material can be completely removed from the nozzle, and the remaining liquid material can drop onto the workpiece. Can be prevented.
[0012]
A liquid material discharging apparatus according to still another aspect of the present invention includes a nozzle having a discharge port for discharging a liquid material, a nozzle receiving portion having a fitting hole into which the nozzle is fitted, and the nozzle receiving portion having the nozzle receiving portion. A drive unit that detaches from the fitting hole and slides the nozzle receiving portion through the fitting hole, and moves a surface of the nozzle receiving portion including the discharge port, and the discharge port A cleaning member for wiping the liquid material attached to the vicinity. According to such a liquid material discharge device, the liquid material attached to the vicinity of the discharge port can be left in the nozzle receiving portion, and the liquid material can be completely removed from the nozzle, and the remaining liquid material drips on the workpiece. It is possible to prevent the nozzle receiving portion where the wiped liquid material remains during the discharging operation. The nozzle receiving portion includes a plurality of members forming the fitting hole, and is fitted into the nozzle from above the discharge port. This makes it possible to remove not only the liquid material attached to the vicinity of the discharge port but also the liquid material attached to the nozzle side surface.
[0013]
A cleaning method as still another aspect of the present invention is a method of cleaning a nozzle having a discharge port for discharging a liquid material, wherein a nozzle receiving portion having a fitting hole into which the nozzle is fitted coincides with the discharge port. And removing the liquid material attached to the vicinity of the discharge port by wiping the nozzle receiving portion including the discharge port. According to this cleaning method, the same operation as the above-described operation of the liquid material ejection device can be achieved.
[0014]
A cleaning method as still another aspect of the present invention includes a step of connecting a mask having an opening to a discharge surface of a nozzle having a discharge port for discharging a liquid material, so that the vicinity of the discharge port is exposed, and Pressing the cleaning member against the mask, and relatively moving the cleaning member and the nozzle connected to the mask to remove the liquid material attached to the vicinity of the discharge port of the nozzle exposed through the opening. And steps.
[0015]
Further objects and other features of the present invention will become apparent from preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to provide a liquid material discharge apparatus and a cleaning method with excellent liquid material discharge accuracy, the present inventor returned to the basics and studied the discharge surface of the nozzle and the discharge accuracy of the liquid material. It has been found that the problem is that the liquid material adhering to the side surface of (1) exists (returns) near the ejection port during the ejection operation (that is, between cleaning operations).
[0017]
Hereinafter, a liquid material discharging apparatus and a cleaning method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a liquid
[0018]
The liquid
[0019]
The
[0020]
The liquid material
[0021]
The
[0022]
Referring to FIG. 2, during the discharging operation, the
[0023]
The
[0024]
Further, since the area of the
[0025]
In the discharging operation, the liquid
[0026]
As shown in FIG. 3, the surface (discharge surface) 146a of the
[0027]
The cleaning
[0028]
Next, the cleaning operation of the
[0029]
As shown in FIG. 5A, the liquid
[0030]
Next, a liquid
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 7, the
[0033]
Referring to FIG. 7, when the
[0034]
When the thickness b of the
[0035]
Next, a cleaning operation of the
[0036]
The liquid
[0037]
Next, a liquid
[0038]
The liquid
[0039]
The
[0040]
Referring to FIG. 11, the
[0041]
The
[0042]
As shown in FIG. 12, the
[0043]
The
[0044]
When the
[0045]
Further, the
[0046]
The
[0047]
The cleaning
[0048]
The liquid
[0049]
Hereinafter, a method of cleaning the
[0050]
First, the
[0051]
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, in the present embodiment, a round nozzle is used as a nozzle, but it is not necessarily limited to this, and a nozzle other than a round nozzle may be used.
[0052]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the liquid material discharge apparatus and the cleaning method of this invention, the discharge surface of the nozzle which discharges a liquid material prevents the liquid material adhered to the nozzle side from returning to the vicinity of the discharge port, thereby achieving excellent discharge accuracy. Can be maintained, and the wiping operation of the discharge surface of the nozzle can be performed smoothly. Further, since the residual liquid material attached to the vicinity of the discharge port and the side surface of the nozzle is completely removed from the nozzle, more excellent discharge accuracy can be maintained, and the wiped residual liquid material is dripped on the workpiece. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a liquid material ejection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part near a discharge port of a nozzle shown by a broken line A in FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a chamfered ejection surface of a nozzle.
FIG. 4 is a schematic view showing movement of a cleaning member on a discharge surface of a nozzle.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a cleaning operation of a discharge surface of a nozzle in the liquid material discharge device illustrated in FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a liquid material ejection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view showing an example of the mask shown in FIG.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a nozzle to which a vertically movable unit is mounted.
9 is a schematic diagram illustrating a cleaning operation of a discharge surface of a nozzle in the liquid material discharge device illustrated in FIG. 6;
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a liquid material ejection device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view of the vicinity of a discharge port of a nozzle indicated by a broken line B in FIG.
FIG. 12 is a schematic view of a nozzle receiving section shown in FIG.
FIG. 13 is a schematic sectional view of a nozzle receiving portion into which a nozzle is fitted via a fitting hole.
FIG. 14 is a schematic view of a nozzle receiving portion constituted by a plurality of plate members.
FIG. 15 is a flowchart for explaining a method of cleaning a discharge surface of a nozzle in the liquid material discharge device shown in FIG. 10;
FIG. 16 is a schematic enlarged sectional view showing an example of conventional cleaning for removing a liquid material remaining on a nozzle.
[Explanation of symbols]
100 liquid material discharge device
110 Liquid material supply container
120 channels
130 Liquid material amount adjustment unit
140 nozzle
144 outlet
146 outer wall
146a Discharge surface
146b side view
150 Cleaning member
170 Mask
180 Vertically movable parts
300 liquid material discharge device
320 Cleaning mechanism
322 nozzle receiving part
322a fitting hole
323a, 323b members
324 drive unit
326 Cleaning member
Claims (6)
前記吐出口を含む前記外壁部の面を移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する液材吐出装置。A nozzle having a thickness of 2 mm or more of an outer wall forming a discharge port for discharging a liquid material,
A cleaning member that moves on a surface of the outer wall portion including the discharge port and wipes the liquid material attached near the discharge port.
前記ノズルの吐出面に着脱可能に接続される開口部を有するマスクと、
前記吐出口を含む前記マスクを移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する液材吐出装置。A nozzle having a discharge port for discharging a liquid material,
A mask having an opening detachably connected to the ejection surface of the nozzle,
A cleaning member for moving the mask including the discharge port and wiping the liquid material attached to the vicinity of the discharge port.
前記ノズルが嵌合する嵌合孔を有するノズル受け部と、
前記ノズルを前記ノズル受け部の前記嵌合孔に着脱すると共に、当該嵌合孔を介して前記ノズル受け部を摺動可能とする駆動部と、
前記吐出口を含む前記ノズル受け部の面を移動すると共に、前記吐出口近傍に付着した前記液材を拭き取るクリーニング部材とを有する液材吐出装置。A nozzle having a discharge port for discharging a liquid material,
A nozzle receiving portion having a fitting hole into which the nozzle fits,
A drive unit that attaches and detaches the nozzle to and from the fitting hole of the nozzle receiving unit, and enables the nozzle receiving unit to slide through the fitting hole.
A cleaning member that moves on a surface of the nozzle receiving portion including the discharge port and wipes the liquid material attached near the discharge port.
前記ノズルが嵌合する嵌合孔を有するノズル受け部を前記吐出口と一致するように前記ノズルに嵌め込むステップと、
前記吐出口を含む前記ノズル受け部を拭き取り、前記吐出口近傍に付着した前記液材を除去するステップとを有するクリーニング方法。A method for cleaning a nozzle having a discharge port for discharging a liquid material,
Fitting the nozzle receiving portion having a fitting hole into which the nozzle fits into the nozzle so as to coincide with the discharge port;
Wiping the nozzle receiving portion including the discharge port to remove the liquid material attached near the discharge port.
前記マスクにクリーニング部材を押し付けるステップと、
前記マスクが接続されたノズルと前記クリーニング部材を相対的に移動させて、前記開口部により露呈した前記ノズルの前記吐出口近傍に付着した前記液材を除去するステップとを有するクリーニング方法。Connecting a mask having an opening to a discharge surface of a nozzle having a discharge port for discharging the liquid material, so that the vicinity of the discharge port is exposed;
Pressing a cleaning member against the mask;
Removing the liquid material attached to the vicinity of the discharge port of the nozzle exposed through the opening by relatively moving the cleaning member and the nozzle connected to the mask.
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