JP2013052379A - Coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a coating apparatus.
車両等においては、パワー半導体を樹脂で固めたパワー素子モジュールが搭載されている。一般に、パワー素子モジュールにはその放熱のために冷却器が密着される。パワー素子モジュールと冷却器とは通常、100μm程度以下の厚さの薄い放熱グリスを介して密着される。従来、パワー素子モジュールに粘度の高い放熱グリスを薄く塗布する塗布法として、スクリーン印刷法が広く用いられている。 In a vehicle or the like, a power element module in which a power semiconductor is solidified with a resin is mounted. Generally, a cooler is closely attached to the power element module for heat dissipation. The power element module and the cooler are usually in close contact with each other through a thin heat radiation grease having a thickness of about 100 μm or less. Conventionally, a screen printing method has been widely used as a coating method for thinly applying high-viscosity heat dissipation grease to a power element module.
従来の方法では、塗布面全体に放熱グリスを塗布するために、スクリーン上に放熱グリスを多めに用意して、パワー素子モジュールに塗布しており、パワー素子モジュールに塗布されない過剰な放熱グリスがスクリーン上に多く残存している。1つ又は複数のパワー素子モジュールへの放熱グリスの塗布後、残存した放熱グリスは清掃除去される。従来の方法では、多くの放熱グリスを必要とし、残存する放熱グリスの清掃除去が必要であり、コスト及び効率の点で良くない。 In the conventional method, in order to apply heat dissipation grease to the entire application surface, a large amount of heat dissipation grease is prepared on the screen and applied to the power element module, and excessive heat dissipation grease that is not applied to the power element module is generated on the screen. Many remain on top. After the heat radiation grease is applied to one or more power element modules, the remaining heat radiation grease is removed by cleaning. The conventional method requires a large amount of heat-dissipating grease, and it is necessary to clean and remove the remaining heat-dissipating grease, which is not good in terms of cost and efficiency.
放熱グリスの塗布方法としては、パワー素子モジュールの塗布面に対して、放熱グリスを吐出するスリット状の吐出口を有する吐出ノズルを一方向に相対移動させて塗布する方法がある。 As a method of applying the heat dissipation grease, there is a method of applying the discharge nozzle having a slit-like discharge port for discharging the heat dissipation grease in one direction relative to the application surface of the power element module.
特許文献1には、対象物(110)上に粘性物(BN)を均一な面積で塗布するための粘性物案内溝(63)と、粘性物(BN)を粘性物案内溝(63)に注入する注入部(64)と、粘性物案内溝(63)と対象物(110)の間隔を一定に保持することで、粘性物案内溝(63)から対象物(110)に塗布される粘性物(BN)の塗布厚(D)を一定にする突起(65)とを備えた粘性物(BN)の塗布ノズル(10)が開示されている(請求項1、図4−図6)。
特許文献1に記載の塗布装置は、対象物(110)を水平に保持し、その一方の塗布面に粘性物(BN)を塗布するものである(図1−図2)。塗布ノズル(10)の対象物(110)側のサイズは対象物(110)のサイズよりも小さく、塗布ノズル(10)を塗布面の2軸方向(X方向及びY方向)に移動させて塗布するものである。
In
The coating apparatus described in
特許文献2には、一方向に間隔を空けて並んだ複数の吐出ノズル(14)が形成された板材(26)を有する分配器(9)が開示されている(図1及び図3)。この分配器(9)は、対象物を水平に保持し、その一方の塗布面に粘性流体(2)を塗布するものである。
分配器(9)には、各吐出ノズル(14)から延出する第1延出路(18)と、隣り合う一対の第1延出路(18,18)の延出端部を互いに連通させる第1連通路(19)と、これら各第1連通路(19)の長手方向の中央部から延出する第2延出路(20)と、隣り合う一対の第2延出路(20,20)の延出端部を互いに連通させる第2連通路(21)と、以下、上記したと同じように順次成形される第n延出路(22)と第n連通路(nは3以上の正の整数)(23)とを備え、単一である第n延出路(22)の延出端部と加圧ポンプ(7)からの粘性流体(2)を流入させる流入部(13)とが互いに連通されている(請求項1、図1、図3)。
In the distributor (9), a first extending path (18) extending from each discharge nozzle (14) and an extending end of a pair of adjacent first extending paths (18, 18) communicate with each other. One communication path (19), a second extension path (20) extending from the longitudinal center of each first communication path (19), and a pair of adjacent second extension paths (20, 20) A second communication path (21) that allows the extension ends to communicate with each other, and an nth extension path (22) and an nth communication path (n is a positive integer equal to or greater than 3) that are sequentially formed in the same manner as described above. ) (23), and the extension end portion of the single nth extension passage (22) and the inflow portion (13) through which the viscous fluid (2) from the pressurizing pump (7) flows are communicated with each other. (
特許文献3には、一方向に間隔を空けて並んだ複数の吐出ノズル(5a,5b,5c)が形成されたノズル(5)を備えた塗布装置が開示されている(図7)。この塗布装置は、対象物を水平に保持し、その一方の塗布面に粘性流体を塗布するものである。
特許文献1に記載の塗布装置では、対象物の幅に対して塗布ノズルの吐出口の幅が小さく、一方向の相対移動だけで充分に広い幅の幅広塗布を実施することができない。
特許文献1に記載の塗布装置では、吐出口の幅が10mm程度であれば均一塗布が可能である。しかしながら、吐出口の幅が広くなり、例えば50mm程度の幅になると、幅方向の均一塗布が難しくなり、スジあるいはスケと呼ばれる放熱グリスが良好に塗布されない領域などの塗布ムラが生じやすくなる。
In the coating apparatus described in
In the coating apparatus described in
特許文献2、3に記載の塗布装置では、複数の丸い吐出ノズルが間隔を空けて並び配置されている。複数の丸い吐出ノズルの間に間隔が形成されているため、幅広塗布を行う場合には幅方向の均一塗布が難しい。
In the coating apparatus described in
また、特許文献1〜3に記載されているように、従来は、放熱グリスの垂れ等を防止するために、通常、パワー素子モジュールの塗布面を水平に保持した状態で、放熱グリスの塗布が行われている。パワー素子モジュールを両面から冷却するインバータ冷却構造の場合、パワー素子モジュールの両面にそれぞれ別工程で放熱グリスの塗布とインシュレータの貼付を実施しなければならない。そのため、パワー素子モジュールの一面に放熱グリスを塗布し、インシュレータを貼付した後、パワー素子モジュールを上下反転して他方の面に放熱グリスを塗布し、インシュレータを貼付する必要がある。かかる方法では、工程数が多く、複雑なコストの高い塗布装置が必要である。
In addition, as described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、均一な幅広塗布を実施することが可能な塗布装置を提供することを目的とするものである。
本発明はまた、平板状の対象物の両面塗布を簡易に実施することが可能な塗布装置を提供することを目的とするものである。
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the coating device which can implement uniform wide application | coating.
Another object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of easily performing double-side coating of a flat object.
本発明の塗布装置は、被塗布面に対して流体を吐出する吐出装置を相対移動させて前記流体を塗布する塗布装置であって、
前記吐出装置は、各々が前記流体を吐出するスリット状の吐出口を有し、当該吐出口が少なくとも前記相対移動の方向に沿って並ぶように配置された複数の吐出ノズルを備えているものである。
The coating apparatus of the present invention is a coating apparatus that applies the fluid by relatively moving a discharge device that discharges fluid to a surface to be coated,
The discharge device includes a plurality of discharge nozzles, each having a slit-like discharge port for discharging the fluid, and the discharge ports arranged at least along the direction of the relative movement. is there.
本発明の塗布装置において、前記複数の吐出ノズルは、前記吐出口が前記相対移動の方向及び前記吐出口の幅方向に沿って並ぶように配置されていることが好ましい。 In the coating apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the plurality of discharge nozzles are arranged so that the discharge ports are aligned along the relative movement direction and the width direction of the discharge ports.
本発明の塗布装置は、前記被塗布面を地面に対して交差する方向に立てて保持する保持手段と、前記被塗布面に対して前記吐出装置の前記複数の吐出ノズルの前記吐出口を前記地面に対して交差する方向に相対移動させる相対移動手段とを備えていることが好ましい。 The coating apparatus of the present invention includes a holding unit that holds the coated surface in a direction intersecting the ground, and the discharge ports of the plurality of discharge nozzles of the discharge device with respect to the coated surface. It is preferable that a relative movement unit that relatively moves in a direction intersecting the ground is provided.
本発明によれば、均一な幅広塗布を実施することが可能な塗布装置を提供することができる。
本発明によればまた、平板状の対象物の両面塗布を簡易に実施することが可能な塗布装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coating device which can implement uniform wide coating can be provided.
According to the present invention, it is also possible to provide a coating apparatus capable of easily performing double-side coating of a flat object.
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の塗布装置の構成について説明する。
図1は本実施形態の塗布装置をなす吐出装置の斜視図である。図2は平板状の対象物及び図1の吐出装置の塗布中の透視側面図である。図3は図1の吐出装置をなす第1のノズル形成部(シム)及びその近傍の平面図である。図4は平板状の対象物及びその保持手段の斜視図である。
図面上は、適宜実際のものとは異ならせて簡略化してある。
A configuration of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a discharge device constituting the coating device of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective side view of the flat object and the dispensing apparatus of FIG. 1 during application. FIG. 3 is a plan view of the first nozzle forming portion (shim) forming the discharge device of FIG. 1 and the vicinity thereof. FIG. 4 is a perspective view of a flat object and its holding means.
The drawings are simplified so as to be different from actual ones as appropriate.
図2に示すように、本実施形態の塗布装置は、パワー素子モジュール等の平板状の対象物3の被塗布面3A(3B)に対して放熱グリス等の流体Fを吐出する吐出装置1を相対移動させて流体Fを塗布する装置である。本実施形態の塗布装置は、平板状の対象物3の両面塗布が可能な装置である。
本実施形態の塗布装置では、吐出装置1を地面に対して交差する方向に相対移動させて、流体Fを塗布することができる。図示する例では、吐出装置1の相対移動方向は垂直降下方向Zである。図中、Z1は吐出装置1の相対移動速度を示している。
図2は、平板状の対象物3の一方の被塗布面3Aへの流体Fの塗布中の図面である。
As shown in FIG. 2, the coating apparatus according to the present embodiment includes a
In the coating apparatus of the present embodiment, the fluid F can be applied by relatively moving the
FIG. 2 is a drawing during application of the fluid F to one
図4に示すように、本実施形態の塗布装置は、被塗布面3A、3Bを地面に対して交差する方向(本実施形態では垂直方向)に立てて保持する保持手段2を備えている。本実施形態において、保持手段2は、対象物3をその側端側から、被塗布面3A、3Bが地面に対して交差する方向(本実施形態では垂直方向)に立つように保持する一対の把持具31、32を備えている。
保持手段2の構造は適宜設計変更可能である。
As shown in FIG. 4, the coating apparatus of the present embodiment includes a
The design of the holding means 2 can be changed as appropriate.
図2及び図3に示すように、吐出装置1は複数の吐出ノズル10を備えている。
各吐出ノズル10は、流体Fを吐出するスリット状の吐出口10Aと、吐出口10Aに繋がる流体Fの流路10Bと、流体Fが貯留される流体貯留部(マニホールド)10Cとを備えている。流体貯留部(マニホールド)10Cには、外部から流体Fが供給される供給管11が接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Each
図2及び図3に示すように、複数の吐出ノズル10は、吐出口10Aが相対移動方向Z及び吐出口10Aの幅方向Xに沿って並ぶように配置されている。
本実施形態において、吐出口10Aが相対移動方向Zに沿って並ぶように配置された複数の吐出ノズル10は異なるノズル形成部(シム)21、22に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of
In the present embodiment, the plurality of
本実施形態では、相対移動方向Zに2個のノズル形成部(シム)21、22が形成されており、かつ、2個のノズル形成部(シム)21、22は被塗布面3A(3B)に対して異なる角度で配置されている。
各形成部(シム)21、22には、吐出口10Aの幅方向Xに2個の吐出ノズル10が並んで形成されている。
In the present embodiment, two nozzle forming portions (shims) 21 and 22 are formed in the relative movement direction Z, and the two nozzle forming portions (shims) 21 and 22 are applied
In each of the forming portions (shim) 21 and 22, two
本実施形態において、相対移動方向Zに対して前方側の第1のノズル形成部(シム)21は、被塗布面3A(3B)に対して垂直方向の第1の面21Xと、被塗布面3A(3B)に対して斜め方向でかつ第1の面21Xに対向する第2の面21Yとを有している。第1のノズル形成部(シム)21内において、吐出口10Aと、吐出口10Aに繋がる流体Fの流路10Bと、流体Fが貯留される流体貯留部(マニホールド)10Cとは、第1の面21Xに沿って形成されている。
In the present embodiment, the first nozzle forming portion (shim) 21 on the front side with respect to the relative movement direction Z includes a
相対移動方向Zに対して後方側の第2のノズル形成部(シム)22は、第1のノズル形成部(シム)21の第2の面21Y上に形成された第1の面22Xと、この第1の面22Xと平行に第1の面22Xと対向する第2の面22Yとを備えている。第2のノズル形成部(シム)22内において、吐出口10Aと、吐出口10Aに繋がる流体Fの流路10Bと、流体Fが貯留される流体貯留部(マニホールド)10Cとは、第1の面22Xに沿って形成されている。
The second nozzle forming portion (shim) 22 on the rear side with respect to the relative movement direction Z includes a
上記構成によって本実施形態において、吐出口10Aが相対移動方向Zに沿って並ぶように配置された複数の吐出ノズル10内に各々設けられた吐出口10Aに繋がる流体Fの流路10Bは、被塗布面3A(3B)に対して異なる角度をなしている。
With this configuration, in the present embodiment, the
吐出口10Aの径は特に制限なく、例えば30〜100μm程度が好ましい。
The diameter of the
流体Fの塗布厚みは主に、吐出装置1の相対移動方向Zに対して後方側の第2のノズル形成部(シム)22の吐出口10Aと被塗布面3A(3B)との間隔と、吐出装置1への流体Fの供給流量F1と、吐出装置1の対象物3に対する相対移動速度Z1とによって決まる(F1とZ1については、図2を参照されたい。)。
後方側の第2のノズル形成部(シム)22の吐出口10Aと被塗布面3A(3B)との間隔は特に制限されず、例えば30〜100μm程度が好ましい
The application thickness of the fluid F is mainly the distance between the
The interval between the
前方側の第1のノズル形成部(シム)21において、第1の面21Xと第2の面21Yとのなす角θはノズル形成部(シム)の個数によって適宜設計され特に制限されない。図2に示すように、2個のノズル形成部(シム)21、22を備えた構成では、前方側の第1のノズル形成部(シム)21における第1の面21Xと第2の面21Yとのなす角θは例えば15〜45°が好ましい。
In the first nozzle forming portion (shim) 21 on the front side, the angle θ formed by the
吐出装置1には、被塗布面3A、3Bに対して吐出装置1の複数の吐出ノズル10の吐出口10Aを地面に対して交差する方向に相対移動させる相対移動手段が設けられている。具体的には、第1のノズル形成部(シム)21の前方側には、一対のガイドローラ23が設けられている。図中、符号24は本体部である。
複数の吐出ノズル10が形成された第1、第2のノズル形成部(シム)21、22、一対のガイドローラ23、及び本体部24は全体がユニット化され、複数の吐出ノズル10の吐出口10Aは1箇所にまとめられている。
The
The first and second nozzle forming portions (shim) 21 and 22 in which the plurality of
本実施形態において、吐出装置1には、相対移動方向Zに並んだ複数の吐出ノズル10を備えているので、相対移動方向Zに並んだ複数の吐出ノズル10のスリット状の吐出口10Aから流体Fが安定的に供給され、均一な幅広塗布が実現できる。
In the present embodiment, since the
本実施形態では、相対移動方向Zだけでなく、吐出口10Aの幅方向Xにも、複数の吐出ノズル10が並び配置されているので、一度により大きな幅で流体Fを塗布することができる。したがって、対象物3の幅に合わせて吐出装置1の幅を設計すれば、1回あるいは少ない回数の相対移動操作で対象物3の一方の面の全面処理を完了することが可能である。相対移動方向Z及び吐出口10Aの幅方向Xに複数の吐出ノズル10を並び配置することで、1回の相対移動操作で塗布できる塗布幅を広くしても、流体Fの吐出ムラを低減し、均一な幅広塗布を実現することができる。
In the present embodiment, since the plurality of
図3に示すように、本実施形態において、吐出口10Aの幅W1は流体貯留部10Cの幅W2よりも小さく設計されていることが好ましい(W1<W2)。かかる構成によって、各吐出口10Aの中央部と両端部の吐出量のばらつきを低減し、より均一な幅広塗布を実現することができる。
吐出口10Aの幅W1は特に制限されず、例えば5〜20mmが好ましい。また、吐出口10Aの幅W1は流体貯留部10Cの幅W2の0.7〜1.0倍が好ましい。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the width W1 of the
The width W1 of the
本実施形態の塗布装置では、地面に対して交差する方向に立てて保持された被塗布面3A(3B)に対しても、均一な幅広塗布が実現でき、両面塗布を簡易に実施することも可能である。
本実施形態の塗布装置は、被塗布面3A、3Bを地面に対して交差する方向に立てて保持する保持手段2を備えており、対象物3の反転操作を要することなく、被塗布面3A、3Bの塗布を順次実施することで、平板状の対象物3の両面塗布を簡易に実施することができる。
In the coating apparatus of the present embodiment, uniform wide coating can be realized even on the
The coating apparatus according to the present embodiment includes a holding
以上説明したように、本実施形態によれば、均一な幅広塗布を実施することが可能な塗布装置を提供することができる。本実施形態によればまた、平板状の対象物3の両面塗布を簡易に実施することが可能な塗布装置を提供することができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a coating apparatus capable of performing uniform wide coating. According to the present embodiment, it is also possible to provide a coating apparatus that can easily perform double-side coating of the
「設計変更」
本発明は上記実施形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。
例えば、ノズル形成部(シム)及び吐出ノズルの数及び配置、これらの設計寸法は適宜設計変更可能である。
"Design changes"
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed in design without departing from the spirit of the present invention.
For example, the number and arrangement of nozzle forming portions (shims) and discharge nozzles, and the design dimensions thereof can be appropriately changed.
本発明の塗布装置は各種流体の塗布に適用でき、例えば、パワー素子モジュール等への放熱グリス等の粘性流体の塗布などに好ましく利用できる。 The coating apparatus of the present invention can be applied to the application of various fluids, and can be preferably used, for example, for the application of viscous fluid such as heat radiation grease to a power element module.
1 吐出装置
2 保持手段
3 平板状の対象物
3A、3B 被塗布面
10 吐出ノズル
10A 吐出口
10B 流路
10C 流体貯留部(マニホールド)
11 供給管
21 第1のノズル形成部(シム)
21X 第1の面
21Y 第2の面
22 第2のノズル形成部(シム)
22X 第1の面
22Y 第2の面
23 ガイドローラ
24 本体部
31、32把持具
F 流体
W1 吐出口の幅
W2 流体貯留部(マニホールド)の幅
X 吐出口の幅方向
Z 垂直降下方向(相対移動方向)
θ 第1のノズル形成部(シム)の第1の面と第2の面との角
DESCRIPTION OF
11
θ The angle between the first surface and the second surface of the first nozzle forming portion (shim)
Claims (9)
前記吐出装置は、各々が前記流体を吐出するスリット状の吐出口を有し、当該吐出口が少なくとも前記相対移動の方向に沿って並ぶように配置された複数の吐出ノズルを備えている塗布装置。 An application device that applies the fluid by moving a discharge device that discharges the fluid relative to the surface to be applied,
The discharge device includes a plurality of discharge nozzles, each having a slit-like discharge port for discharging the fluid, and the discharge ports arranged at least along the direction of relative movement. .
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150310 |