JP2005508745A - 粒子充填粘性媒体の液滴を噴出する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は粒子充填粘性媒体を噴出する装置に関する。この装置は、ノズルと、このノズルに連結された噴出機構と、この噴出機構に連結された媒体供給機構と、この媒体供給機構に連結された粒子充填粘性媒体容器と、この粒子充填粘性媒体容器の出口と媒体供給機構との間に配置されたフィルタとを有している。

Description

本発明ははんだペーストのような粒子充填粘性媒体の液滴を噴出する装置に関する。

近年開発された、噴出と呼ばれる非接触式粘性媒体分配技術では、中心的問題点は所定の大きさの液滴を所定のペースで如何に発生させるかである。多くの点において、この技術は他の利用可能な分配技術より優れている。しかしながら、初期段階では、はんだペーストのようなかなりの量の粒子を含有する粘性媒体を噴出する場合、遭遇する問題は、装置から噴出される一連の連続したはんだペーストの液滴の予期せぬ妨害および偶発的な遮断であった。

はんだペーストが粘性溶剤に溶解されたはんだ粉末、すなわち、小さい金属粒子よりなる最も特別な種類の媒体であり、また噴出技術がかなり極端な種類の分配であるため、初期の時点では、噴出装置の機械的部品を改良することによって問題を解消することができるものと推定された。実際、幅狭の通路におけるはんだペーストの汚れのような幾つかの機械的原因が見出された。これらの欠陥は修正されたが、それでも時には同様な問題が生じる。従って、依然として、理由を見出すべきである。

本発明の目的は上記妨害および遮断の問題の解決策を提供することである。

この目的は添付の請求項による装置によって達成される。
本発明の一面によれば、粒子充填粘性媒体の液滴を噴出するための装置であって、ノズルと、このノズルに連結された噴出機構と、この噴出機構に連結された媒体供給機構と、この媒体供給機構に連結された粒子充填粘性媒体容器と、この粒子充填粘性媒体容器の出口と媒体供給機構との間に配置されたフィルタとを備えている液滴を噴出するための装置が提供される。

驚くべきことに、前記フィルタが装置から噴出された一連の液滴の妨害および一時的および永続的な遮断の問題を少なくとも実質的に減じることが分っている。このことは、はんだペースト中に不純物または或る種類の大きな粒子が存在することを示している。これは、この技術分野では、はんだペーストについてこの種の問題の指摘が従来なかったため、予期することができなかったことである。上記した種々の突発妨害および一時的または残存する遮断の問題の主たる理由が装置の幅狭い通路の詰まりを生じるはんだペースト中の汚染物であることが見出された。また、この装置は、はんだペーストに加えて、同様な粘性特性を有する他の粒子充填粘性媒体にも有用であることに留意すべきである。このような他の粒子充填粘性媒体は、例えば、導電性接着剤および抵抗ペーストである。しかしながら、説明を簡単にする理由で、以下、粒子充填粘性媒体をはんだペーストとして例示する。

更に、本発明のこの一面によれば、フィルタは、粒子充填粘性媒体容器と、粒子充填粘性媒体を噴出機構に供給する機構との間に配置される。このフィルタの位置は、他の位置置では媒体供給機構の既存の幅狭の通路が詰まる可能性があるため、最も効果的な位置であることがわかった。
装置の有利な実施例によれば、フィルタは、好ましくは金属篩である篩を備えている。この篩は、流れ抵抗の望ましくない増大を生じずに、大きすぎる粒子が篩を通るのを防ぐような適切に寸法決めされたメッシュを備えることができる。

装置の他の実施例によれば、フィルタは、容器の出口と媒体供給機構との間で延びるダクト内に配置されており、更にフィルタは連続した第１および第２のＯーリングを備えている。これらのＯーリングはダクトの内壁部に当接しており、篩は第１Ｏーリングと第２Ｏーリングとの間に位置決めされている。これらのＯ−リングは、篩を変形させる恐れなしに篩を適所に保持しながら、ダクトの壁部に対する良好なシールを行うので好適である。また、容器の出口の端部が第１Ｏ−リングに当接するようにフィルタが位置決めされれば、このＯ−リングは出口とダクトとの間のシールも行ってはんだペーストが出口とダクトの内壁部との間を通るのを防ぐ。

本発明の装置の更に他の実施例によれば、この装置は粒子充填粘性媒体噴出機に解放可能に取付け可能に配置される。これを達成するためには、装置は更に、噴出機の台と係合する装置ホルダと、台の相補インターフェースに適合されるインタエーフェースとを備え、上記インターフェースは装置の作動を制御するための電気的および空気圧的要素を備える。

図１には、本発明による装置の実施例の主な構造を開示している。この装置１は、はんだペーストが噴出される際に通るノズル３と、噴出機構５と、この噴出機構に連結されてはんだペーストを噴出機構に供給するための供給機構７と、はんだペースト容器９とを備えている。これら部品のすべては、種々の部品を取付けるために、およびはんだペーストを容器９からノズル４に案内するために必要な凹部、孔などを有する本体１１に設けられている。ノズルへの途中ではんだペーストが辿る経路は、容器９の出口部分１５を受止めている容器ホルダ１３から供給機構７まで、より詳細には供給管１７まで延びている入口ダクト１２を備えており、供給管１７は噴出機構５まで、より詳細には噴出室１９まで延びている。

容器ホルダ１３は円筒形端部分１４を有しており、この端部分１４は雌ねじ部を有している。容器９の出口部分１５は対応する円筒形出口端部分１６を有しており、この出口端部分１６は上記雌ねじ部と噛み合わされる雄ねじ部を有している。
供給機構は回転可能な供給軸２１を備えており、この供給軸２１は、この実施例では、供給ねじとして形成されていて、供給管１７の内部に沿って延びている。噴出機構は往復移動可能な噴出軸２３を備えており、この噴出軸の端部は噴出室１９の壁部を構成している。また、噴出軸２３は、噴出軸２３の移動を引起すアクチュエータ２５に連結されている。

入口ダクト１２には、フィルタ２７が配置されている。この好適な実施例では、フィルタ２７は入口ダクトのフィルタ保持部分２９に設けられている。このフィルタ保持部分はフィルタ２７により必然的に生じる流れ抵抗の望ましくない作用を減じるように幅広くなっている。フィルタは図２に最も良く示すように篩３１およびＯーリング３３を備えている。フィルタ２７の周方向縁部分３５が本体１１に形成された座部または棚部３７により支持されている。座部３７に当接する側と反対側の縁部分の側部にＯーリングが配置されている。この実施例では、容器ホルダ１３は本体１１に設けられた個別の部品であり、この場合、容器ホルダ１３はＯーリング３３と係合し、Ｏーリング３３を経て篩３１を座部３７の押付けることによってフィルタ２７を適所に保つ。Ｏーリング３３は篩３１の周縁部と入口ダクト１２の内壁部との間の幅狭い通路のシールを行い、また容器ホルダ１３の取付けと関連して変形されないように篩を保護している。

噴出装置１を作動すると、はんだペーストが供給機構７により噴出室１９へ供給され、次いで、アクチュエータ２５が付勢され、それにより噴出軸２３がノズル３に向けて急速に移動される。かくして、液滴がノズルからそのすぐ近傍に配置された表面に向けて噴出される。次いで、噴出軸２３が静止位置へ戻され、この作動が繰返される。重力の影響により、或いは容器に加えられてはんだペーストを容器から押出す圧力の使用により供給機構にはんだペーストが供給される。いずれの場合にも、はんだペーストは、フィルタ２７を通りながら、入口ダクトを通って供給機構まで導かれる。篩には、網目、すなわち、はんだペーストが通過する多数の孔が設けられている。孔の大きさははんだペーストの金属粒子より大きいが、はんだペーストの金属粒子よりかなり大きい粒子である扱い難い不純物が篩を通るのを防ぐのに十分に小さいように選択される。長い運転では、フィルタ２７は噴出操作が乱される程度まで処理量が減少される程度に詰まってしまう。この場合、フィルタを交換しなければならない。しかしながら、この交換は、代表的には容器９の交換と関連して行われる簡単な操作である。かくして、フィルタ交換は噴出装置１の効果的な製造時間にさほど影響しない。

しかしながら、装置の別な実施例では、この噴出装置は、上記部品のほかに、はんだペースト噴出機の台と係合する組立体ホルダと、台の相補インターフェースに適合されるインターフェースとを有する交換可能なカセットまたは組立体として構成されている。このインターフェースは組立体の作動を制御するための電気的および場合によっては空気圧的な要素を備えている。この実施例では、容器が空であるとき、或いは他の種類のはんだペーストを使用しようとするときに、組立体全体が交換されるだけである。換言すると、この実施例による噴出装置は噴出機に解放可能に取付け可能である。

噴出装置の更に他の実施例では、本体への容器の固定法が上記実施例のものと異なる。ねじ付き部分および出口部分ではなく、容器は本体の相補円筒形部分４３に導入される単一の出口部分４１を備えている。容器は弾性の係止掛け金４４によって保持されている。更に、フィルタ４５は出口部分４１の末端部、すなわち、入口ダクト４７の始端部に配置されている。フィルタ４５の直径はフィルタにより生じる流れ抵抗の増大を減じるために入口ダクト４７の直径より大きい。フィルタは第１すなわち上側のＯーリング４９と、第２すなわち下側のＯーリング５１と、これらのＯーリング４９、５１の中間に配置された篩５３とを備えている。かくして、フィルタ４５のこの具体例では、上側Ｏーリングは出口部分４１の端部と入口ダクト４７の内壁部との間のシールを構成している。

フィルタの有利な別の具体例は、図４に示すように、二重篩構成である。この二重篩構成は第１すなわち上側の篩５５と、第２すなわち下側の篩５７と、第１すなわち上側のＯーリング５９と、第２すなわち下側のＯーリング６１とを備えている。このフィルタは図１に示す実施例の噴出装置に取付け可能である。第３の最も下側のＯーリングを補足することにより、図３に示す他の実施例の噴出装置に対しても有用になる。はんだペーストの流れの方向に見て１番目のものである第１篩５５は第２篩５７のものより粗いメッシュを有している。フィルタのこの具体例は、詰まる前に第２篩５７と同じメッシュサイズの単一篩を有するフィルタよりも多くの汚染物を止め得る。この利点は流れ抵抗の顕著な増大なしに得られる。
本発明による装置の上記実施例を説明した。これらの実施例は非限定例であると考えるべきものである。請求項に記載の本発明の範囲内で多くの変更例が可能である。

本発明による噴出装置の実施例の一部の概略横断面図である。 本発明によるフィルタの具体例を示す図１の一部の拡大図である。 本発明による他の実施例の噴出装置に設けられた、フィルタの他の具体例を示す概略横断面図である。 フィルタの更に他の具体例の概略横断面図である。

Claims (9)

1. 粒子充填粘性媒体の液滴を噴出するための装置であって、ノズルと、このノズルに連結された噴出機構と、この噴出機構に連結された媒体供給機構と、この媒体供給機構に連結された粒子充填粘性媒体容器と、この粒子充填粘性媒体容器の出口と媒体供給機構との間に配置されたフィルタとを備えている液滴を噴出するための装置。
2. 上記フィルタは篩を備えている請求項１に記載の装置。
3. 上記フィルタは第１篩および第２篩を備えており、第１篩は第２篩より大きいサイズのメッシュを有しており、第１篩は第２篩より前記出口に近接して配置されている、請求項１または２に記載の装置。
4. フィルタは容器の出口と媒体供給機構との間で延びているダクト内に配置されており、フィルタは更にダクトの内壁部に当接している連続した第１および第２Ｏーリングを備えており、篩は上記第１および第２Ｏーリング間に位置決めされている、請求項２に記載の装置。
5. フィルタは容器の出口と媒体供給機構との間で延びているダクト内に配置されており、フィルタは更にダクトの内壁部に当接している連続した第１、第２および第３Ｏーリングを備えており、第１篩は上記第１および第２Ｏーリング間に位置決めされており、第２篩は第２および第３Ｏーリング間に位置決めされている、請求項３に記載の装置。
6. 上記出口の端部は上記第１Ｏーリングに当接している、請求項４または５に記載の装置。
7. 粘性の媒体ははんだペーストである、請求項１から６までのいずれか１項に記載の装置。
8. 粒子充填粘性媒体容器と、上記粒子充填粘性媒体容器に連結された媒体供給機構と、上記媒体供給機構に連結された噴出機構と、上記噴出機構に連結されたノズルと、粒子充填粘性媒体容器の出口と媒体供給機構との間に配置されたフィルタとを備えている噴出装置であって、粘性媒体噴出機の台と係合する装置ホルダと、台の相補インターフェースに適合されるインターフェースとを更に備えており、上記インターフェースは装置の作動を制御するための電気的および空気圧的要素を備えている、噴出装置。
9. 粒子充填粘性媒体噴出装置における粒子充填粘性媒体を濾過するための篩の使用。

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