JP2006314859A - 粘性流体塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの撓みに起因するノズルの下端部の位置ずれを防止して被塗布体の所定箇所に正確に粘性流体を塗布することができる粘性流体塗布装置を提供することを目的とする。
【解決手段】シリンジ２０の下部に設けられてノズル１９の上端部１９ａを着脱自在に装着する装着体２１と、装着体２１の下方に設けられてノズル１９の胴部１９ｂを保持してノズル１９の下端部１９ｃの位置決めをする保持体２５とを備えたので、ノズル１９の姿勢を安定させてノズル１９の撓みに起因するノズル下端部１９ｃの位置ずれを防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、リードフレームや基板等の被塗布体に接着用の粘性流体を塗布する粘性流体塗布装置に関するものである。

半導体装置製造のダイボンディング工程では、リードフレームや基板等の被塗布体に半導体チップを接着するためのペースト等の粘性流体を塗布する粘性流体塗布装置が広く使用されている。粘性流体塗布装置には粘性流体を貯溜するシリンジが設けられており、シリンジの下部に装着されたノズルの下端部から粘性流体を吐出して基板等の所定箇所に塗布する。また、シリンジに粘性流体を供給する粘性流体貯溜容器等の粘性流体供給部が設けられており、主として空圧により粘性流体の供給が行われる（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−２７６９６３号公報

一般に、ペースト等の粘性流体は短時間で変質する性質を有しているので、粘性流体塗布装置を適宜洗浄することが要求される。また、粘性流体塗布装置において使用される粘性流体は多品種あり、粘性流体の品種を変更する場合も洗浄を行う必要がある。従って、洗浄の際等にノズルをシリンジに対して脱着する作業が頻繁に発生する。

従来、ノズルのシリンジへの装着は、シリンジの下部に備えられた装着体にノズルの上端部を保持させることにより行われていた。

しかしながら、ノズルを保持する箇所がノズルの上端部のみではノズルが片持ち状態となり、ペースト塗布のため高速でＸ方向やＹ方向へ水平移動するノズルに撓みが発生して自由端部であるノズルの下端部に位置ずれが生じる。そのため、粘性流体の基板等への塗布箇所が所定箇所からずれて塗布精度が悪化する等の問題があった。

粘性流体塗布装置において使用されるノズルは樹脂製のものが一般的であり、剛性がより高い金属性のものを使用すれば上記のような問題は軽減されるが、ペースト等と金属が反応して固着による目詰まりを生じ易いという問題があり一般的には使用されない。

そこで本発明は、ノズルの撓みに起因するノズルの下端部の位置ずれを防止し、被塗布体の所定箇所に正確に粘性流体を塗布することができる粘性流体塗布装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、シリンジと、このシリンジの下部に装着されてこのシリンジに貯溜された粘性流体を被塗布体に塗布するノズルとを備えた粘性流体塗布装置であって、前記シリンジの下部に設けられて前記ノズルの上端部を着脱自在に装着する装着体と、この装着体の下方に設けられて前記ノズルの胴部を保持してノズルの下端部の位置決めをする保持体とを備えた。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記保持体が前記ノズルを上方から挿入する貫通孔を備え、この貫通孔に前記ノズルの胴部を保持するノズル保持体を着脱自在に装着する。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ノズル保持体が外面に係合子を突設した筒体から成り、且つ前記保持体が前記貫通孔を縦割りにする縦孔とこの縦孔に連続する横孔とを備え、前記係合子を前記縦孔から嵌入させて前記横孔に係合させることにより前記ノズル保持体を前記保持体に着脱自在に装着する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ノズル保持体の内面に前記ノズルの胴部に当接する弾性体を備えた。

本発明によれば、保持体によりノズルの胴部が保持されてノズルの下端部が位置決めされるので、ノズルの姿勢を安定させてノズルの撓みに起因するノズル下端部の位置ずれを防止することができる。これにより、被塗布体の所定箇所に正確に粘性流体を塗布することが可能となり、塗布精度の向上を図ることができる。

また、保持体にノズル胴部を保持するノズル保持体を着脱自在に備えたことにより、ノズルの交換や洗浄の際のノズルの脱着に工具や熟練した技術を必要とせず作業性が良い。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置の側面図、図２は本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持構造を示す側面図、図３は本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持体の分解斜視図、図４（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持体の断面図、図５は本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置の部分分解側面図である。

まず、粘性流体塗布装置の全体構成を説明する。図１において、基台１上には位置決め部２が配設されている。位置決め部２は被塗布体としての基板Ｐの搬送機構を具備しており、基板Ｐを搬送して所定位置に位置決めする。なお本発明では、位置決め部２による基板Ｐの搬送方向をＸ方向とし、これに直交する方向をＹ方向とする。位置決め部２の上方には粘性流体としてのペーストを基板Ｐに塗布する粘性流体塗布部１０が配設されている。

粘性流体塗布部１０の移動機構は、Ｘテーブル１１とＹテーブル１２を積層して構成されている。Ｘテーブル１１の下部にはＺテーブル１３が設けられている。Ｚテーブル１３にはブラケット１４を介して塗布部２０が装着され、Ｘテーブル１１には粘性流体供給部としてペースト供給体７０が装着されている。ペースト供給体７０と塗布部２０は管路７１により接続されており、ペースト供給体７０内に貯溜されたペーストは管路７１を経て塗布部２０に供給される。

Ｘテーブル１１、Ｙテーブル１２、Ｚテーブル１３には各々の駆動部としてＸモータＭＸ、ＹモータＭＹ、ＺモータＭＺが備えられており、各モータＭＸ、ＭＹ、ＭＺの駆動により、塗布部２０はＸ、Ｙ、Ｚの各方向に移動する。これにより、ペースト供給体７０から管路７１を経て塗布部２０に供給されるペーストを塗布部２０の下部に装着されたノズル１９の下端部１９ｃ（図２参照）から吐出し、所定の描画パターンで基板Ｐに塗布する。Ｚテーブル１３の下端にはセンサ７２が装着されている。センサ７２は、ノズル１９の先端部と基板Ｐとの距離を検知するとともに、基板Ｐに設けられた認識マークＭを認識してノズル１９の水平方向の位置を検知する。

管路７１にはバルブユニット５０が連結部８０、９０により接続されている。バルブユ
ニット５０は可動部６２を備えており、可動部６２の移動（矢印ａ）により管路７１と連通する流路６５を開閉し、ペースト供給体７０から塗布部２０へのペースト供給の制御を行う。

図２において、ノズル１９は、シリンジ２０の下部に設けられた装着体２１にその上端部１９ａを着脱自在に挿入して装着されている。また、シリンジ２０の下部にはブラケット３１が配設されており、保持体３２がシリンジ２０の下方に位置するように支持している。保持体３２には上下に貫通する貫通孔３３が形成されている。

図２において、ノズル保持体４０は円筒体から成り、保持体３２に形成された貫通孔３３に挿入して装着されている。ノズル保持体４０の外面には杆状の係合子４１が突設され、その内面には弾性体としてＯリング４２が内設されている。ノズル１９はノズル保持体４０に上方から内挿され、胴部１９ｂがＯリング４２に当接して保持される。

図２において、保持体３２には貫通孔３３に面してポケット３６が形成されている。ポケット３６には、付勢手段としてのバネ３７と、バネ３７に付勢されて貫通孔３３の内側に突出する球状の嵌合体３８が設けられている（図４（ａ）も参照）。嵌合体３８はノズル保持体４０の外面に形成された凹部４３に嵌合する。

図３は、ノズル１９と保持体３２とノズル保持体４０の装着関係を示した分解斜視図である。図３において、保持体３２には、貫通孔３３を縦割りして保持体３２の外側に開口させる縦孔３４と、縦孔３４に連続して横方向に延びる横孔３５が形成されている。

粘性流体塗布装置は上記のように構成されており、以下、ノズル１９のシリンジ２０に対する着脱について説明する。図２は、保持体３２に装着されたノズル保持体４０にノズル１９が上方から内挿された状態を示している。このとき、図４（ａ）に示すように、係合子４２は横孔３５に係合した状態にあり、ノズル保持体４０の外面に形成された凹部４３に嵌合体３８が嵌合している。これにより、保持体３２に装着されたノズル保持体４０を半固定してノズル保持体４０の位置ずれや保持体３２からの脱落を防止している。この状態において、図１に示すシリンジ２０に貯溜されたペーストをノズル下端部１９ｃから吐出させて基板Ｐに塗布する。

ノズル１９をシリンジ２０から離脱させるには、図４（ａ）において、指先等により係合子４１を縦孔３４の位置まで横孔３５に沿って移動させる。これにより、図４（ｂ）に示すように嵌合体３８は凹部４３から離脱する。次に、係合子４１を縦孔３４に沿って下降させ、図５に示すように保持体３２に装着されたノズル保持体４０を保持体３２の下方から抜き出す。次に、ノズル１９の上端部１９ａを装着体２１から引き抜いてノズル１９をシリンジ２０から離脱させ、貫通孔３３の下方から取り出す。

ノズル１９のシリンジ２０への装着については、以上の手順を逆にすることで行われる。すなわち、ノズル１９を貫通孔３３の下方から挿入し、その上端部１９ａを装着体２１に装着する。次に、係合子４２を縦孔３４に嵌入させてノズル保持体４０を貫通孔３３の下方から上方に向けて挿入する。このとき、図２に示すようにノズル１９はノズル保持体４０に内挿され、Ｏリング４４に胴部１９ｂの外周を把持された状態となる。係合子４１が横孔３５の位置まで嵌入されると、係合子４１を横孔３５に沿って移動させて横孔３５に係合させるとともに嵌合体３８を凹部４３に嵌合させる。これにより、ノズル保持体４０は保持体３２に装着された状態となる。

このように、ノズル１９は、上端部１９ａを装着体２１により保持されるだけでなく、胴部１９ｂも保持体３２によって保持されるので、姿勢が安定してノズル下端部１９ｃの
正確な位置決めができる。従って、基板Ｐに粘性流体を塗布し描画する際の移動テーブル１１の水平移動に起因するノズル１９の撓みによる下端部１９ｃの位置ずれを防止することができる。また、保持体３２にノズル１９の胴部１９ｂを保持するノズル保持体４０を着脱自在に備えたので、ノズル１９の着脱の際に工具や熟練した技術を必要とせず作業性がよい。

本発明の粘性流体塗布装置は、保持体によりノズルの胴部が保持されてノズルの下端部が位置決めされるので、ノズルの姿勢を安定させてノズルの撓みに起因するノズル下端部の位置ずれを防止することができるという利点を有し、リードフレームや基板等の被塗布体に半導体チップ等を接着等するための粘性流体を塗布する分野において有用である。

本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置の側面図 本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持構造を示す側面図 本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持体の分解斜視図 （ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置のノズルの保持体の断面図 本発明の一実施の形態における粘性流体塗布装置の部分分解側面図

符号の説明

２ 位置決め部
１０ 粘性流体塗布部
１１ Ｘテーブル
１２ Ｙテーブル
１９ ノズル
１９ａ ノズル上端部
１９ｂ ノズル胴部
１９ｃ ノズル下端部
２０ シリンジ
２１ 装着体
３２ 保持体
３３ 貫通孔
３４ 縦孔
３５ 横孔
３８ 嵌合体
４０ ノズル保持体
４１ 係合子
４２ 弾性体
４３ 凹部

Claims (4)

1. シリンジと、このシリンジの下部に装着されてこのシリンジに貯溜された粘性流体を被塗布体に塗布するノズルとを備えた粘性流体塗布装置であって、前記シリンジの下部に設けられて前記ノズルの上端部を着脱自在に装着する装着体と、この装着体の下方に設けられて前記ノズルの胴部を保持してノズルの下端部の位置決めをする保持体とを備えたことを特徴とする粘性流体塗布装置。
2. 前記保持体が前記ノズルを上方から挿入する貫通孔を備え、この貫通孔に前記ノズルの胴部を保持するノズル保持体を着脱自在に装着することを特徴とする請求項１記載の粘性流体塗布装置。
3. 前記ノズル保持体が外面に係合子を突設した筒体から成り、且つ前記保持体が前記貫通孔を縦割りにする縦孔とこの縦孔に連続する横孔とを備え、前記係合子を前記縦孔から嵌入させて前記横孔に係合させることにより前記ノズル保持体を前記保持体に着脱自在に装着することを特徴とする請求項２記載の粘性流体塗布装置。
4. 前記ノズル保持体の内面に前記ノズルの胴部に当接する弾性体を備えたことを特徴とする請求項３記載の粘性流体塗布装置。
   

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