JP2005329570A - 流動状物質の充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材の厚さや充填室の真空圧が変わる毎に調整を必要とせず、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を容易かつ確実に充填することができる流動状物質の充填装置を提供する。
【解決手段】充填ヘッド１００ｈが、シート材１１表面に対向する天板１０１ｔと、シート材１１表面に当接し、シート材１１表面に供給された流動状物質２０を孔内に擦り込むスキージパッキン３２を一方の端面に備え、天板１０１ｔとともに第１の密閉空間を形成する側壁ケース１０１ｓと、天板１０１ｔと側壁ケース１０１ｓとの間に介装され、第１の密閉空間の密閉を保持しつつ、天板１０１ｔと側壁ケース１０１ｓとの上下方向への相対変位を許容するシール部材ｏ２とを備える充填装置１００とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する、流動状物質の充填装置に関するものである。

シート材表面に設けられた孔内に、流動状物質である導電ペーストを充填する流動状物質の充填装置および充填方法が、例えば、特開２００３−１８２０２３号公報（特許文献１）に開示されている。

図３と図４を用いて、従来の導電ペーストの充填方法と充填装置を説明する。

図３（ａ）〜（ｃ）に、導電ペーストの被充填材である、表面に孔が設けられたシート材を示す。図３（ａ）は、シート材１１，（１１ａ）の上面図であり、図３（ｂ）は、導電ペースト充填前のシート材１１の一部分を拡大して詳細構造を示した斜視図である。また、図３（ｃ）は、導電ペースト充填後のシート材１１ａの一部分を拡大して示した斜視図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すシート材１１，１１ａは、多層回路基板の製造に用いられるシート材で、流動状物質である導電ペースト２０が、ブラインドビアとなる孔１１ｈ内に充填される。

図３（ｂ）において、符号１２は、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートである。樹脂シート１２としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの樹脂シートが用いられる。樹脂シート１２の一方の面には、導体パターン１３が形成されている。この導体パターン１３は、樹脂シート１２の一方の面に、銅箔やアルミニウム箔等の導体箔を貼着けて、この導体箔をパターニングしたものである。

また、樹脂シート１２と導体パターン１３を挟んで、ポリエチレンテレフタレートからなる保護フィルム１４，１５が貼り付けられている。この保護フィルム１４，１５は、導電ペーストの充填工程において、樹脂シート１２と導体パターン１３が傷つくのを防止すると共に、樹脂シート１２と導体パターン１３が導電ペースト２０によって汚れるのを防止する。シート材１１は、全体の厚さが１５０〜２５０μｍで、柔軟性に富んでいる。

シート材１１の表面には、多層回路基板の層間接続を行うべき位置に、保護フィルム１４と樹脂シート１２を貫通して、導体パターン１３を底面とする直径１００μｍ程度の微細孔（ブラインドビア）１１ｈが設けられている。このブラインドビア１１ｈは、図３（ｂ）の上側より、炭酸ガスレーザを照射して形成する。

図３（ｂ）に示すシート材１１の孔１１ｈ内に、後述する流動状物質の充填方法および充填装置を用いて、流動状物質である導電ペースト２０を充填する。導電ペースト２０は、銀−錫からなる金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え、これを混練してペースト化したものである。

図３（ｃ）は、導電ペースト２０を孔１１ｈに充填した後、保護フィルム１４，１５を剥がした状態のシート材１１ａを示している。この導体パターン１３を底面とする孔１１ｈ内に導電ペースト２０が充填されたシート材１１ａを複数枚積層し、加熱・加圧して相互に貼り付けることで、多層回路基板が製造される。

尚、図３（ａ）に示すように、一枚の大きなシート材１１には、同じ導体パターン（図示省略）と孔１１ｈパターンからなる回路パターン１１ｐが繰り返し形成されており、上記の積層・貼り付け後に各回路パターン１１ｐを切り出して、個々の多層回路基板とする。

図４（ａ），（ｂ）に、従来の導電ペーストの充填装置９０を示す。図４（ａ）は、充填装置９０の正面方向から見た要部の断面図であり、図４（ｂ）は、充填装置９０の側面方向から見た要部の断面図である。

図４（ａ），（ｂ）に示す充填装置９０は、導電ペースト２０をシート材１１の孔内に充填するための充填ヘッド９０ｈと、充填ヘッド９０ｈをシート材１１表面に対して水平方向に移動させる移動手段（図示省略）とを備える。充填ヘッド９０ｈは大型であり、図４（ａ）に示す充填が必要なシート材１１の両端範囲をカバーして、図４（ｂ）の白抜き両端矢印で示した方向で移動し、導電ペースト２０の充填を行う。

充填ヘッド９０ｈには、充填室９１が設けられている。充填室９１は、ボルトｂ１とＯリングｏ１により気密的に連結固定された側壁ケース９１ｓとキャップ９１ｔで構成され、シート材１１表面に当接することにより形成される密閉空間からなる。側壁ケース９１ｓの下部端面には、シート材１１の表面に当接することによって密閉空間を形成するためのスキージパッキン３２が保持されている。また、充填ヘッド９０ｈの進行方向の前後には、図４（ｂ）に示すように、充填室９１に隣接して２つの排気室９２ａ，９２ｂが設けられている。排気室９２ａ，９２ｂも、それぞれ、パッキン４２ａ，４２ｂを介してシート材１１表面に当接することにより形成される密閉空間からなる。尚、図中の符号９１ｅ，９２ａｅ，９２ｂｅは、それぞれ、充填室９１と排気室９２ａ，９２ｂの排気ポートである。

導電ペースト２０は、所定の圧力に減圧された充填室９１に保持され、攪拌翼３１により均一に攪拌される。攪拌翼３１の下部には、シート材１１表面を傷つけないように、ゴム材からなる攪拌リップ３１ａが保持される。攪拌翼３１は、ペースト撹拌モータ３１ｍが偏芯部を有する撹拌駆動シャフト３１ｓを回転することで、公転運動する。側壁ケース９１ｓ下部端面に保持されたスキージパッキン３２には、図４（ｂ）に示すように、充填ヘッド９０ｈの進行方向に直交する方向で、導電ペースト２０の充填を行うためのスキージ部３２ａ，３２ｂが構成されている。このスキージ部３２ａ，３２ｂにより、充填ヘッド９０ｈの移動に伴って、導電ペースト２０がシート材１１表面に設けられた孔内に擦り込まれる。

従来の充填装置９０においては、図４（ａ）に示すように、側壁ケース９１ｓが昇降プレート５３ｐにボルトｂ２で固定され、昇降プレート５３ｐ端部に連結されたリニアベアリング５３ｂが、直動ガイドのスライドブロック５３ｔに設けられたガイドシャフト５３ｓに勘合されている。また、ガイドローラ５３ｒが、ギャップ調整手段５３ｇを介して、昇降プレート５３ｐに固定されている。
特開２００３−１８２０２３号公報

図４（ａ），（ｂ）の充填装置９０においては、側壁ケース９１ｓとキャップ９１ｔがボルトｂ１とＯリングｏ１により気密的に連結固定されているため、充填室９１の減圧時には、大気圧が図４（ｂ）に両端矢印で示した減圧作用面積Ｓ０に対して下向きに印加される。この充填室９１の減圧時の大気圧による下向きの力は、昇降プレート５３ｐおよびギャップ調整手段５３ｇを介して、ガイドローラ５３ｒにより支えられている。

導電ペースト２０の充填においては、スキージパッキン３２のスキージ部３２ａ，３２ｂにおける潰し量の設定が重要である。スキージ部３２ａ，３２ｂの潰し量が小さすぎると、導電ペースト２０の充填が不十分となる。一方、スキージ部３２ａ，３２ｂの潰し量が大きすぎると、次の図５（ａ），（ｂ）のシート材１１，１１ａの断面図に示す問題が発生する。尚、図５（ａ），（ｂ）において、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ），（ｂ）と同様の部分については、同じ符号を付した。

図５（ａ）に示すように、シート材１１の保護フィルム１４表面の孔１１ｈ周りには、レーザ照射によって孔１１ｈを形成する際に、表面が盛り上がった土手部１４ｔが形成される。スキージ部３２ａの潰し量が大きすぎると、樹脂シート１２に保護フィルム１４を貼り付けている糊１４ｎが導電ペースト２０中に押しだされる。このため、図５（ｂ）に示すように、保護フィルム１４を剥離する際に、導電ペースト２０が保護フィルム１４と共に持ち去られる不具合が発生する。

図４（ａ），（ｂ）に示す充填装置９０では、スキージ部３２ａ，３２ｂの潰し量の設定は、ギャップ調整手段５３ｇにより行う。しかしながら、シート材１１の厚さが変わったり、上記のように孔１１ｈ周りの土手部１４ｔの高さが変わったりすると、スキージ部３２ａ，３２ｂの潰し量も変化する。また、充填室９１や排気室９２ａ，９２ｂの真空圧が変化すると、スキージ部３２ａ，３２ｂに印加される押圧荷重も変化するため、これによってもスキージ部３２ａ，３２ｂの潰し量が変化する。このため、シート材の厚さや充填室等の真空圧が変わる毎に、ギャップ調整手段５３ｇを調整し直す必要がある。

本発明は、上記した従来の充填装置における問題を除去するためになされたもので、シート材の厚さや充填室の真空圧が変わる毎に調整を必要とせず、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を容易かつ確実に充填することができる流動状物質の充填装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する流動状物質の充填装置であって、前記流動状物質を前記孔内に充填する充填ヘッドと、当該充填ヘッドを前記シート材表面に対して水平方向に移動させる移動手段とを備え、前記充填ヘッドが、前記シート材表面に対向する天板と、前記シート材表面に当接し、前記シート材表面に供給された流動状物質を前記孔内に擦り込むスキージパッキンを一方の端面に備え、前記天板とともに第１の密閉空間を形成する側壁ケースと、前記天板と前記側壁ケースとの間に介装され、前記第１の密閉空間の密閉を保持しつつ、前記天板と前記側壁ケースとの上下方向への相対変位を許容するシール部材とを備えることを特徴としている。

これによれば、一方の端面にスキージパッキンを備える側壁ケースが、天板に対して変位可能に保持されているため、シート材の厚さの変化を上下移動で吸収することができる。また、充填室の真空圧に拘わらず、スキージパッキンに印加される押圧荷重を適宜制御することが可能になる。このため、シート材の厚さや充填室の真空圧が変わる毎に調整を必要とせず、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を容易かつ確実に充填することができる。

請求項２に記載の発明は、前記第１の密閉空間において、前記シール部材で形成される減圧作用面積が、前記スキージパッキンで形成される減圧作用面積に較べて、大きく設定されてなることを特徴としている。

側壁ケースが天板に対して変位可能に保持された上記充填装置においては、充填室の減圧時に、（大気圧−真空圧）×（天板付近のシール部材で形成される減圧作用面積）の力が側壁ケースに上向きに作用し、（大気圧−真空圧）×（シート材付近のスキージパッキンで形成される減圧作用面積）の力が側壁ケースに下向きに作用する。従って、（天板付近のシール部材で形成される減圧作用面積）と（シート材付近のスキージパッキンで形成される減圧作用面積）を等しく設定した場合には、上記の上向きと下向きの力が打ち消しあって、側壁ケースには充填室の減圧時に加わる大気圧の力が作用しない。

一方、（天板付近のシール部材で形成される減圧作用面積）を（シート材付近のスキージパッキンで形成される減圧作用面積）に較べて上記のように大きく設定した場合には、充填室の減圧時に加わる大気圧の力は、側壁ケースに上向きに作用する。従って、この充填室の減圧による上向きの力と変位可能に保持された側壁ケースの重量を好適にバランスさせることで、スキージパッキンに印加される押圧荷重を、容易かつ確実に制御することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、前記充填ヘッドが、前記スキージパッキンに所定の押圧荷重を印加するための押圧荷重制御手段を有することを特徴としている。この押圧荷重制御手段により、シート材の厚さや充填室の真空圧に拘わらず、スキージパッキンに印加する押圧荷重を適宜設定することができる。

前記押圧荷重制御手段は、例えば請求項４に記載のように、荷重調整シリンダとすることができる。

請求項５に記載の発明は、前記充填ヘッドが、前記押圧荷重を計測するためのロードセルを有し、前記ロードセルにより計測された押圧荷重を前記押圧荷重制御手段にフィードバックして、押圧荷重制御手段の押圧荷重を制御することを特徴としている。

これにより、従来の充填装置のように充填室の真空圧が変わる毎に高さ調整を必要とせず、スキージパッキンに印加される押圧荷重を自動で精度良く制御することができる。このため、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を容易かつ確実に充填することができ、生産性を向上することができる。

請求項６に記載の発明は、前記シート材の平面形状が略矩形であり、前記充填ヘッドが、前記略矩形のシート材における一方の両端範囲をカバーして、前記略矩形のシート材におけるもう一方の両端方向で直線移動することを特徴としている。

これによれば、充填ヘッドが略矩形のシート材における一方の両端範囲をカバーするため、上記のように充填ヘッドをもう一方の両端方向に直線移動させるだけでシート材の全面を走査して、流動状物質を孔内に充填することができる。従って、流動状物質の充填時間を短縮でき、生産性を向上することができる。

請求項７に記載の発明は、前記充填ヘッドが、前記充填室に隣接して設けられ、前記側壁ケースの一方の端面に備えられたパッキンを介して、前記シート材表面に当接することによって第２の密閉空間を形成する第１排気室を有することを特徴としている。

これによれば、第２の密閉空間である第１排気室を充填室より高真空に減圧し、当該第１排気室内に位置するシート材表面の孔の内部を高真空に排気する。しかる後に、移動手段により内部が高真空に排気された孔を充填室に移動させて、流動状物質を孔内に充填することができる。これによって、流動状物質の充填時に孔内への空気の巻き込みを防止することができ、流動状物質を孔内に確実に充填することができる。

請求項８に記載の発明は、前記第２の密閉空間における前記パッキンで形成される減圧作用面積と、前記第１の密閉空間における前記スキージパッキンで形成される減圧作用面積との和が、前記第１の密閉空間における前記シール部材で形成される減圧作用面積にほぼ等しく設定されてなることを特徴としている。

これによれば、充填室と第１排気室の減圧時に、減圧時に加わる大気圧の上向きの力と下向きの力が打ち消しあって、側壁ケースには充填室と第１排気室の減圧時に加わる大気圧の力が作用しない。これによって、スキージパッキンに印加される押圧荷重を、容易かつ確実に制御することが可能になる。

請求項９に記載の発明は、前記充填ヘッドが、前記充填室に隣接して、前記第１排気室と反対側に設けられ、前記側壁ケースの一方の端面に備えられたパッキンを介して、前記シート材表面に当接することによって第３の密閉空間を形成する第２排気室を有することを特徴としている。

これによれば、充填ヘッドをシート材に対して往復動作させて流動状物質を充填する場合、充填ヘッドの往復動作に合わせて、第１排気室と第２排気室の圧力を、充填ヘッドの進行方向の前方と後方で上記の高真空と大気圧に切り替えて、流動状物質の充填を行う。これにより、往復動作による充填の場合にも上記空気の巻き込みを防止することができ、また往復運動で充填することにより偏りがなく確実に流動状物質を孔内に充填することができる。

請求項１０と１１に記載のように、上記した流動状物質の充填装置は、前記流動状物質が導電ペーストであり、前記シート材が多層回路基板の製造に用いられるシート材である場合に好適である。

これにより、シート材表面に設けられた孔内への導電ペーストの充填作業が容易で確実になり、多層回路基板を生産性よく製造することができる。

請求項１２に記載のように、前記シール部材としては、前記天板と前記側壁ケースとの間に介装され、前記天板と前記側壁ケースとの少なくとも一方の上下方向に広がるシール面に摺接するＯリングが好適である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。

図１（ａ），（ｂ）に、本発明の流動状物質（導電ペースト）の充填装置１００を示す。図１（ａ）は、充填装置１００の正面方向から見た要部の断面図であり、図１（ｂ）は、充填装置１００の側面方向から見た要部の断面図である。尚、図１（ａ），（ｂ）に示す充填装置１００において、図４（ａ），（ｂ）に示す充填装置９０と同様の部分については同じ符号を付して、その説明は省略する。

図１（ａ），（ｂ）に示す充填装置１００は、導電ペースト２０をシート材１１の孔内に充填するための充填ヘッド１００ｈと、充填ヘッド１００ｈをシート材１１表面に対して水平方向に移動させる移動手段（図示省略）とを備える。充填ヘッド１００ｈは大型であり、図１（ａ）に示すように平面形状が略矩形のシート材１１における一方の両端範囲をカバーして、図１（ｂ）の白抜き両端矢印で示したように略矩形のシート材１１におけるもう一方の両端方向で直線移動し、導電ペースト２０の充填を行う。このように、充填装置１００では、充填ヘッド１００ｈが略矩形のシート材１１における一方の両端範囲をカバーするため、上記のように充填ヘッド１００ｈをもう一方の両端方向に直線移動させるだけでシート材１１の全面を走査して、導電ペースト２０を孔内に充填することができる。従って、導電ペースト２０の充填時間を短縮でき、生産性を向上することができる。

図１（ａ），（ｂ）に示す充填装置１００の充填ヘッド１００ｈには、充填室１０１が設けられている。充填室１０１は、支柱を介して直動ガイドのスライドブロック５３ｔに固定された、シート材１１表面に対向する天板１０１ｔと、天板１０１ｔに対して変位可能に保持された側壁ケース１０１ｓで構成されている。天板１０１ｔと側壁ケース１０１ｓは、Ｏリングｏ２を介して気密的に連結され、シート材１１表面に当接することにより密閉空間を形成する。側壁ケース１０１ｓの下部端面には、密閉空間の形成と導電ペースト２０を充填するためのスキージパッキン３２が保持されている。充填室１０１内は、排気ポート１０１ｅを介して、例えば０.０６Ｍｐａ(絶対圧)の所定の圧力に減圧される。

充填ヘッド１００ｈの進行方向の前後には、図１（ｂ）に示すように、充填室１０１に隣接して２つの排気室１０２ａ，１０２ｂが設けられている。排気室１０２ａ，１０２ｂも、それぞれ、パッキン４２ａ，４２ｂを介してシート材１１表面に当接することにより形成された密閉空間からなる。尚、図中の符号１０２ａｅ，１０２ｂｅは、それぞれ、排気室１０２ａ，１０２ｂの排気ポートである。

充填ヘッド１００ｈの進行方向の前方に位置する排気室１０２ａ，１０２ｂのいずれか一方は、充填室１０１より高真空（例えば０.０１Ｍｐａ）に減圧されて、当該排気室内に位置するシート材表面の孔の内部を高真空に排気する。しかる後に、移動手段（図示省略）によりスライドブロック５３ｔを駆動して、充填ヘッド１００ｈの進行方向の前方に位置する排気室で内部が高真空に排気された孔を充填室１０１に移動させて、導電ペースト２０を孔内に充填する。これによって、導電ペースト２０の充填時に孔内への空気の巻き込みを防止することができ、導電ペースト２０を孔内に確実に充填することができる。

導電ペースト２０は、所定の圧力に減圧された充填室１０１に保持され、攪拌翼３１により均一に攪拌される。攪拌翼３１の下部には、シート材１１表面を傷つけないように、ゴム材からなる攪拌リップ３１ａが保持される。攪拌翼３１は、ペースト撹拌モータ３１ｍが偏芯部を有する撹拌駆動シャフト３１ｓを回転することで、公転運動する。側壁ケース１０１ｓ下部端面に保持されたスキージパッキン３２には、図１（ｂ）に示すように、充填ヘッド１００ｈの進行方向に直交する方向で、導電ペースト２０の充填を行うためのスキージ部３２ａ，３２ｂが構成されている。このスキージ部３２ａ，３２ｂにより、充填ヘッド１００ｈの移動に伴って、シート材１１表面に供給された導電ペースト２０がシート材１１表面に設けられた孔内に擦り込まれる。

充填ヘッド１００ｈの進行方向の後方に位置する排気室１０２ａ，１０２ｂのいずれか一方は、大気圧に設定される。これによって、孔内に充填した導電ペースト２０が再び孔から吸い上げられるのを防止することができる。

図１（ｂ）の白抜き両端矢印で示したように、充填ヘッド１００ｈをシート材１１に対して往復動作させて導電ペースト２０を充填する場合は、充填ヘッド１００ｈの往復動作に合わせて、排気室１０２ａ，１０２ｂの圧力を、充填ヘッド１００ｈの進行方向の前方と後方で上記のように高真空と大気圧に切り替えて、導電ペースト２０の充填を行う。これにより、充填ヘッド１００ｈの往復動作による充填の場合にも、上記空気の巻き込みを防止することができ、また往復運動で充填することにより、偏りがなく確実に導電ペースト２０を孔内に充填することができる。

図１（ａ），（ｂ）に示す充填装置１００では、一方の端面にスキージパッキン３２を備える側壁ケース１０１ｓが、天板１０１ｔに対して変位可能に保持されている。このため、シート材１１の厚さの変化を上下移動で吸収することができる。また、後述するように、充填室１０１の真空圧に拘わらず、スキージパッキン３２に印加される押圧荷重を適宜制御することが可能になる。従って、従来の図４（ａ），（ｂ）に示す充填装置９０のように、シート材１１の厚さや充填室１０１の真空圧が変わる毎に高さ調整を必要とせず、シート材１１表面に設けられた孔内に導電ペースト２０を容易かつ確実に充填することができる。

側壁ケース１０１ｓが天板１０１ｔに対して変位可能に保持された上記の構造を有する充填装置１００では、充填室１０１の減圧時に、（大気圧−真空圧）×（天板１０１ｔ付近のＯリングｏ２で形成される減圧作用面積Ｓ１）の力が側壁ケース１０１ｓに上向きに作用し、（大気圧−真空圧）×（シート材１１付近のスキージパッキン３２，３２ａ，３２ｂで形成される減圧作用面積Ｓ２）の力が側壁ケース１０１ｓに下向きに作用する。従って、（天板１０１ｔ付近のＯリングｏ２で形成される減圧作用面積Ｓ１）と（シート材１１付近のスキージパッキン３２，３２ａ，３２ｂで形成される減圧作用面積Ｓ２）を等しく設定した場合には、上記の上向きと下向きの力が打ち消しあって、側壁ケース１０１ｓには充填室１０１の減圧時に加わる大気圧の力が作用しない。一方、（天板１０１ｔ付近のＯリングｏ２で形成される減圧作用面積Ｓ１）を（シート材１１付近のスキージパッキン３２，３２ａ，３２ｂで形成される減圧作用面積Ｓ２）に較べて大きく設定した場合には、充填室１０１の減圧時に加わる大気圧の力は、側壁ケース１０１ｓに上向きに作用する。

より詳細には、図１（ａ），（ｂ）の充填装置１００においては、充填室１０１だけでなく、充填ヘッド１００ｈの進行方向前方の排気室１０２ａもしくは排気室１０２ｂも減圧される。このため、図１（ａ），（ｂ）の充填装置１００では、図１（ｂ）に両端矢印で示した排気室１０２ａもしくは排気室１０２ｂの密閉空間における（パッキン４２ａ，４２ｂで形成される減圧作用面積Ｓ３）と、充填室１０１の密閉空間における（スキージパッキン３２，３２ａ，３２ｂで形成される減圧作用面積Ｓ２）との和が、充填室１０１の密閉空間における（Ｏリングｏ２で形成される減圧作用面積Ｓ１）にほぼ等しく設定されている。

これにより、充填室１０１と排気室１０２ａもしくは排気室１０２ｂの減圧時に、減圧時に加わる大気圧の上向きの力と下向きの力が打ち消しあって、側壁ケース１０１ｓには充填室１０１と排気室１０２ａもしくは排気室１０２ｂの減圧時に加わる大気圧の力が作用しない。これによって、スキージパッキン３２ａ，３２ｂに印加される押圧荷重を、容易かつ確実に制御することが可能になる。

充填装置１００においては、図１（ａ）に示すように、荷重調整シリンダ６３ｓからなる押圧荷重制御手段が、天板１０１ｔに取り付けられている。この荷重調整シリンダ６３ｓに圧力エアを供給して、ロッド６３ｒ、プレート６３ｐおよび側壁ケース１０１ｓを介して、スキージパッキン３２に所定の押圧荷重を印加することができる。これによって、シート材１１の厚さや充填室１０１の真空圧に拘わらず、スキージパッキン３２に印加する押圧荷重を適宜設定することができる。荷重調整シリンダ６３ｓの圧力設定には、電空レギュレータのような電気信号で押圧荷重を設定出来る機器を用いることが好ましい。これにより、より柔軟、簡便に押圧荷重を設定することができる。充填装置１００では、上記のように充填室１０１と排気室１０２ａ，１０２ｂの減圧作用面積を適宜設定することで、充填室１０１と排気室１０２ａ，１０２ｂの減圧によりスキージパッキン３２に荷重が発生しないようにし、荷重調整シリンダ６３ｓで、直接スキージ部３２ａ，３２ｂに例えば２０００Ｎの押圧荷重を発生させる構成としている。尚、押圧荷重制御手段は、荷重調整シリンダ６３ｓに限らず、モータ等による荷重印加手段であってもよい。

図２（ａ），（ｂ）に、本発明の別の流動状物質（導電ペースト）の充填装置１１０，１２０を示す。図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ、充填装置１１０，１２０の正面方向から見た要部の断面図である。尚、図２（ａ），（ｂ）に示す充填装置１１０，１２０において、図１（ａ），（ｂ）に示す充填装置１００と同様の部分については同じ符号を付した。

図２（ａ），（ｂ）に示す充填装置１１０，１２０においては、いずれも、充填ヘッド１１０ｈ，１２０ｈに、押圧荷重を計測するためのロードセル６３ｃａ，６３ｃｂが設けられている。図２（ａ）の充填装置１１０では、ロードセル６３ｃａがスキージパッキン３２ｃ上に設置され、図２（ｂ）の充填装置１２０では、ロードセル６３ｃｂがロッド６３ｒｃとプレート６３ｐの間に設置されている。

これらのロードセル６３ｃａ，６３ｃｂにより計測された押圧荷重は、押圧荷重制御手段である荷重調整シリンダ６３ｓにフィードバックされて、荷重調整シリンダ６３ｓの押圧荷重が制御される。これにより、従来の図４（ａ），（ｂ）に示す充填装置９０のように、充填室１０１の真空圧が変わる毎に高さ調整を必要とせず、スキージパッキン３２ｃ，３２に印加される押圧荷重を自動で精度良く制御することができる。このため、シート材１１表面に設けられた孔内に導電ペースト２０を容易かつ確実に充填することができ、生産性を向上することができる。

尚、上記した充填装置１００，１１０，１２０は、いずれも導電ペースト２０をシート材１１表面に設けられた孔内に充填する充填装置であった。この充填装置１００，１１０，１２０により、シート材１１表面に設けられた孔内への導電ペースト２０の充填作業が容易で確実になり、多層回路基板を生産性よく製造することができる。しかしながらこれに限らず、本発明の充填装置は、任意の流動状物質をシート材表面に設けられた孔内に充填する場合に適用可能である。

本発明の流動状物質の充填装置で、（ａ）は、充填装置の正面方向から見た要部の断面図であり、（ｂ）は、充填装置の側面方向から見た要部の断面図である。 本発明における別の流動状物質の充填装置で、（ａ），（ｂ）は、それぞれ、充填装置の正面方向から見た要部の断面図である。 （ａ）は、シート材の上面図であり、（ｂ）は、導電ペースト充填前のシート材の一部分を拡大して詳細構造を示した斜視図である。また、（ｃ）は、導電ペースト充填後のシート材の一部分を拡大して示した斜視図である。 従来の流動状物質の充填装置で、（ａ）は、充填装置の正面方向から見た要部の断面図であり、（ｂ）は、充填装置の側面方向から見た要部の断面図である。 （ａ），（ｂ）はシート材の断面図で、従来の問題点を説明する図である。

符号の説明

９０，１００，１１０，１２０ 充填装置
９０ｈ，１００ｈ 充填ヘッド
９１，１０１ 充填室
９１ｔ キャップ
１０１ｔ 天板
９１ｓ，１０１ｓ 側壁ケース
ｂ１，ｂ２ ボルト
ｏ１，ｏ２ Ｏリング
３２ スキージパッキン
３２ａ，３２ｂ スキージ部
９２ａ，９２ｂ，１０２ａ，１０２ｂ 排気室
４２ａ，４２ｂ パッキン
９１ｅ，９２ａｅ，９２ｂｅ，１０１ｅ，１０２ａｅ，１０２ｂｅ 排気ポート
５３ｔ スライドブロック
５３ｇ ギャップ調整手段
６３ｓ 荷重調整シリンダ
６３ｃ ロードセル
１１ シート材
２０ 導電ペースト

Claims (12)

1. シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する流動状物質の充填装置であって、
   前記流動状物質を前記孔内に充填する充填ヘッドと、当該充填ヘッドを前記シート材表面に対して水平方向に移動させる移動手段とを備え、
   前記充填ヘッドが、
   前記シート材表面に対向する天板と、
   前記シート材表面に当接し、前記シート材表面に供給された流動状物質を前記孔内に擦り込むスキージパッキンを一方の端面に備え、前記天板とともに第１の密閉空間を形成する側壁ケースと、
   前記天板と前記側壁ケースとの間に介装され、前記第１の密閉空間の密閉を保持しつつ、前記天板と前記側壁ケースとの上下方向への相対変位を許容するシール部材とを備えることを特徴とする流動状物質の充填装置。
2. 前記第１の密閉空間において、前記シール部材で形成される減圧作用面積が、前記スキージパッキンで形成される減圧作用面積に較べて、大きく設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の流動状物質の充填装置。
3. 前記充填ヘッドが、
   前記スキージパッキンに所定の押圧荷重を印加するための押圧荷重制御手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の流動状物質の充填装置。
4. 前記押圧荷重制御手段が、荷重調整シリンダであることを特徴とする請求項３に記載の流動状物質の充填装置。
5. 前記充填ヘッドが、前記押圧荷重を計測するためのロードセルを有し、
   前記ロードセルにより計測された押圧荷重を前記押圧荷重制御手段にフィードバックして、押圧荷重制御手段の押圧荷重を制御することを特徴とする請求項３または４に記載の流動状物質の充填装置。
6. 前記シート材の平面形状が略矩形であり、
   前記充填ヘッドが、前記略矩形のシート材における一方の両端範囲をカバーして、前記略矩形のシート材におけるもう一方の両端方向で直線移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の流動状物質の充填装置。
7. 前記充填ヘッドが、
   前記充填室に隣接して設けられ、前記側壁ケースの一方の端面に備えられたパッキンを介して、前記シート材表面に当接することによって第２の密閉空間を形成する第１排気室を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の流動状物質の充填装置。
8. 前記第２の密閉空間における前記パッキンで形成される減圧作用面積と、前記第１の密閉空間における前記スキージパッキンで形成される減圧作用面積との和が、前記第１の密閉空間における前記シール部材で形成される減圧作用面積にほぼ等しく設定されてなることを特徴とする請求項７に記載の流動状物質の充填装置。
9. 前記充填ヘッドが、
   前記充填室に隣接して、前記第１排気室と反対側に設けられ、前記側壁ケースの一方の端面に備えられたパッキンを介して、前記シート材表面に当接することによって第３の密閉空間を形成する第２排気室を有することを特徴とする請求項７または８に記載の流動状物質の充填装置。
10. 前記流動状物質が、導電ペーストであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の流動状物質の充填装置。
11. 前記シート材が、多層回路基板の製造に用いられるシート材であることを特徴とする請求項１０に記載の流動状物質の充填装置。
12. 前記シール部材は、前記天板と前記側壁ケースとの間に介装され、前記天板と前記側壁ケースとの少なくとも一方の上下方向に広がるシール面に摺接するＯリングであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の流動状物質の充填装置。

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