JP2018015712A - ディスペンサノズルおよびそれを用いた流体分注装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流体の分注における定量精度や目的物に対するノズル位置精度を損なうことなく、金属製精密ノズルを比較して大量生産がより容易なディスペンサノズルおよびそれを用いた流体分注装置を提供する。
【解決手段】一方の端部には流体入口部１０４が設けられており、他方の端部には流体出口部１０６が設けられているノズル本体１０２が、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されており、該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径Ｄ2を有し、そして該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みｔ1が０．１ｍｍから０．３ｍｍであるディスペンサノズル。
【選択図】図１
【解決手段】一方の端部には流体入口部１０４が設けられており、他方の端部には流体出口部１０６が設けられているノズル本体１０２が、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されており、該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径Ｄ2を有し、そして該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みｔ1が０．１ｍｍから０．３ｍｍであるディスペンサノズル。
【選択図】図１
Description
本発明は、ディスペンサノズルおよびそれを用いた流体分注装置に関し、より詳細には、優れた寸法精度を有するディスペンサノズルおよびそれを用いた流体分注装置に関する。
液晶ディスプレイにおけるガラス基板の外枠へのシール部材の分注、半導体チップのリードフレームへのダイボンディング接着剤の分注のように、精密または微細な対象箇所に、流体またはペーストを一定量分注するための流体分注装置が使用されている。このような流体分注装置は、先端部にディスペンサノズルが取り付けており、内部に流体材料が収容された貯留容器を、電動アクチュエータにより、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の任意の方向に動かして、当該ディスペンサノズルを通じて目的物（例えば、基板）の上に当該流体材料を分注することができる。流体分注装置については、例えば、流体材料の分注やノズルとワークとのクリアランスの調整を高精度で制御するための提案が行われている（例えば、特許文献１および２）。
一方、目的物に対して一定量の流体を吐出するための種々のノズルが開発されている。このようなノズルは、例えば、全体が樹脂で成型された樹脂製テーパノズル、樹脂製本体の先端部に金属製ニードルが設けられた金属管接合ノズル、および全体が金属で成型された金属製精密ノズルに分類される。ここで、流体分注装置に取り付けられるディスペンサノズルには、従来、金属製精密ノズルが採用される。これは、金属製精密ノズルが、上記樹脂製テーパノズルおよび金属管接合ノズルと比較して、ノズル先端部からの流体の分注における定量精度や目的物に対するノズル位置精度を高めて使用することができるからである。
しかし、当該金属製精密ノズルは、大量生産性に乏しく高価である難点がある。金属製精密ノズルには、例えば、ステンレススチールで構成される金属塊に切削加工を施すことにより作製される。そのため、金型を用いて製造する樹脂製テーパノズル等のように短時間で大量に製造することは容易ではない。
さらに、上記金属製精密ノズルは、高価であることから、分注する流体の種類を交換する際、または長期使用によるノズルの詰まりを防ぐために、定期的な洗浄作業が必要とされることもある。こうした洗浄作業および洗浄のための管理は現場の作業者にとって煩雑である。
本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、流体の分注における定量精度や目的物に対するノズル位置精度を損なうことなく、金属製精密ノズルと比較して大量生産がより容易なディスペンサノズルおよびそれを用いた流体分注装置を提供することにある。
本発明は、流体分注装置の流体供給部に取り付けられ、そして該流体供給部から供給される流体を基材の目的位置に分注するためのディスペンサノズルであって、
ノズル本体から構成されており、
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該ノズル本体が、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されており、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、ディスペンサノズルである。
ノズル本体から構成されており、
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該ノズル本体が、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されており、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、ディスペンサノズルである。
１つの実施形態では、上記フィラーは、０．５ｎｍから１００μｍの平均繊維径を有する繊維状フィラーを含み、そして該繊維状フィラーは、上記ノズル本体の上記他方の端部にて上記流体通路の軸方向に沿って配向している。
１つの実施形態では、上記フィラーは、５ｎｍから１００μｍの平均粒子径を有する粒子状フィラーを含む。
１つの実施形態では、上記樹脂は熱硬化性樹脂である。
１つの実施形態では、上記樹脂は熱可塑性樹脂である。
１つの実施形態では、上記流体通路は、上記流体入口部から上記流体出口部に向かって縮径するテーパ部を備え、そして該テーパ部の表面粗さ（Ｒｙ)が２μｍ以下である。
１つの実施形態では、上記ノズル本体の上記外周部は、Ｒ０．０１からＲ０．０５までのＲ面を有する。
１つの実施形態では、上記ノズル本体の上記外周部は、Ｃ０．０１からＣ０．０５までの糸面を有する。
本発明はまた、流体分注装置の流体供給部に取り付けられ、そして該流体供給部から供給される流体を基材の目的位置に分注するためのディスペンサノズルの製造方法であって、 樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物でノズル本体を成形する工程を包含し、
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、方法である。
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、方法である。
１つの実施形態では、上記フィラーは、０．５ｎｍから１００μｍの平均繊維径を有する繊維状フィラーを含む。
１つの実施形態では、上記フィラーは、５ｎｍから１００μｍの平均粒子径を有する粒子状フィラーを含む。
１つの実施形態では、上記成形工程はトランスファー成形または射出成形により行われる。
さらなる実施形態では、上記成形工程により得られる上記ノズル本体に、上記流体出口部において上記流体通路と略平行してバリが形成されている。
１つの実施形態では、上記樹脂は熱硬化性樹脂である。
１つの実施形態では、上記樹脂は熱可塑性樹脂である。
本発明はまた、上記ディスペンサノズルと、
流体貯留部を有し、かつ流体供給部から流体を該ディスペンサノズルに供給する、流体供給治具と、
基材を配置するステージと、
を備える、流体分注装置である。
流体貯留部を有し、かつ流体供給部から流体を該ディスペンサノズルに供給する、流体供給治具と、
基材を配置するステージと、
を備える、流体分注装置である。
本発明によれば、金属製精密ノズルに匹敵し得る、流体の分注における定量精度および目的物に対するノズル位置精度を提供することができる。さらに、本発明のディスペンサノズルは、大量生産によって使い捨てが可能となり、作業者が洗浄作業および洗浄のための管理を行う煩雑さから解消され得る。
以下、本発明を、図面を用いて説明する。
（ディスペンサノズルおよびその製造方法）
本発明のディスペンサノズルの一例を図１に示す。図１の（ａ）は、本発明のディスペンサノズルの正面図であり、そして（ｂ）は当該ディスペンサノズルの軸方向における断面図である。
本発明のディスペンサノズルの一例を図１に示す。図１の（ａ）は、本発明のディスペンサノズルの正面図であり、そして（ｂ）は当該ディスペンサノズルの軸方向における断面図である。
ディスペンサノズル１００は、中空のノズル本体１０２から構成されている。ノズル本体１０２の一方の端部には流体入口部１０４が設けられており、他方の端部には流体出口部１０６が設けられている。
流体入口部１０４は、流体分注装置（図示せず）の流体供給部と連通し、流体供給部から供給される流体を受容する。流体入口部１０４は、例えば、円形状の開口形状を有し、ルアーテーパと嵌合可能な構造を有する。図１の（ａ）に示す実施形態おいて、ノズル本体１０２の上方にはフランジ１１０が設けられているが、本発明はこのような構造に必ずしも限定されない。例えば、フランジ１１０の代わりに、一条ネジ、二条ネジなどのネジ溝が設けられ、流体分注装置の流体供給部との連結により抜け防止機能が高められていてもよい。流体入口部１０４はまた、例えば、円形で６／１００テーパを有し、約４ｍｍの開口径Ｄ１を有する。
流体出口部１０６は、ノズル本体１０２から外部（例えば、目的物である基材）に向けて流体を吐出することができる。流体出口部１０６は、例えば、円形状または多角形状（例えば、三角形および四角形）の開口形状を有し、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの開口径Ｄ２を有する。さらに、本発明においては、ノズル本体１０２の流体出口部１０６側の端部における流体出口部１０６とノズル本体１０２の外周部１０９との間の厚みｔ１が、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍとなるように設計されている。後述するように、本発明においてノズル本体１０２は樹脂組成物で構成されているため、上記厚みｔ１が０．１ｍｍ未満であるノズル本体を成形することは樹脂成形上困難となるおそれがある。一方、上記厚みｔ１が０．２ｍｍを上回ると、流体がノズル周辺に付着し易くなり、液切れが悪くなることから分注精度や塗布位置精度に悪影響を及ぼす、および／または細部に塗布したい場合においてもノズル部が太すぎて所望の微細な塗布が困難となるおそれがある。
なお、本発明においては、ノズル本体１０２の外周部１０９が、好ましくはＲ０．０１〜Ｒ０．０５、より好ましくはＲ０．０１〜Ｒ０．０３のＲ面を有するか、あるいは好ましくは、Ｃ０．０１〜Ｃ０．０５、より好ましくはＣ０．０１〜Ｃ０．０３の糸面を有するように処理されている。ノズル本体１０２の外周部１０９がこのような範囲のＲ面または糸面を有するように処理されていることにより、流体出口部１０６から吐出される流体が、その表面張力によって当該外周部１０９の周辺に残存する可能性を低減することができるため、流体を流体出口部１０６から、より高い精度をもって定量吐出することができる。また、使用中に当該外周部１０９が障害物に接した際の欠けや破損を防止することができる。
本発明のディスペンサノズル１００において、ノズル本体１０２はまた、流体入口部１０４と流体出口部１０６との間に流体通路１０８が設けられている（図１の（ｂ））。流体通路１０８内では、流体が流体入口部１０４から流体出口部１０６に向けて流動することができる。
本発明のディスペンサノズル１００において、ノズル本体１０２は、例えば、円柱または多角柱の外観を有し、流体分注装置への取付の際のグリップ部として機能する凸部１１２が設けられていてもよい。ノズル本体１０２はまた、好ましくは流体出口部１０６の端部に向けて縮径するテーパ状の外観を有する。また、図１の（ａ）および（ｂ）において、ノズル本体１０２の流体入口部１０４の外周には、ルアーロックのためのフランジ１１０が表されているが、本発明はこれに限定されない。フランジ１１０に代えて、ノズル本体１０２の流体入口部１０４の外周には、流体分注装置の流体供給部に螺着するための螺子切りが設けられていてもよい。
本発明のディスペンサノズル１００において、流体通路１０８の内径は、流体入口部１０４から流体出口部１０６に向かって、徐々にまたは段階的に縮径するように構成されている。流体通路１０８は、好ましくは流体入口部１０４から流体出口部１０６に向かって縮径するテーパ部１１４，１１６を備える。図１の（ｂ）では、２つのテーパ部１１４，１１６が表されているが、本発明はこのような構成にのみ限定されない。流体通路１０８において、１つのみのテーパ部が構成されていてもよく、少なくとも２つのテーパ部が構成されていてもよい。なお、本発明のディスペンサノズル１００においては、テーパ部１１４，１１６は滑らかな表面を有し、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１．５μｍ以下の表面粗さ（Ｒｙ；最大高さ）を有する。さらに、流体通路１０８において、テーパ部１１４，１１６以外の内表面もまた、同様の表面粗さを有していてもよい。
本発明のディスペンサノズル１００における軸方向の長さ（すなわち、流体入口部１０４から流体出口部１０６までの長さ）Ｌは、必ずしも限定されず、当業者によって任意の長さが選択され得る。ディスペンサノズル１００の軸方向の長さＬは、例えば、１０ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍである。
本発明のディスペンサノズル１００において、ノズル本体１０２は、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されている。ノズル本体１０２がこのような樹脂組成物によって構成されているため、金属で構成される従来の精密ノズルと比較して、耐酸性および耐薬品性に優れたディスペンサノズルを提供することができる。
上記樹脂組成物に含まれる樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、およびシリコーン樹脂、ならびにそれらのブレンドが挙げられる。熱可塑性樹脂の例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、およびポリメチルペンテン樹脂、ならびにそれらのブレンドが挙げられる。本発明においては、成形の際の粘度が低く、フィラーの含有量を多くした状態でも樹脂組成物に優れた流動性を提供することができるとの理由から、樹脂として熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。さらに、本発明においては、ディスペンサノズルとして内圧による変形が無いように剛性が高く、耐薬品性が高いとの理由から、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いることがより好ましい。
上記樹脂組成物に含まれる樹脂の含有量は、必ずしも限定されないが、樹脂組成物の重量を基準にして、例えば、５重量％〜９９重量％、好ましくは１０重量％〜９５重量％である。樹脂の含有量が５重量％を下回ると、成形の際に樹脂組成物の流動が著しく阻害され、流体出口部１０６への充填が困難となるおそれがある。樹脂の含有量が９９重量％を上回ると、樹脂組成物の流動性が高くなり、流体出口部１０６においてバリが発生し易くなるおそれがある。さらに、本発明において、上記樹脂が熱硬化性樹脂である場合、上記樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂の含有量は、樹脂組成物の重量を基準にして、好ましくは５重量％〜４０重量％、より好ましくは１０重量％〜３０重量％である。一方、本発明において、上記樹脂が熱可塑性樹脂である場合、上記樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂の含有量は、樹脂組成物の重量を基準にして、好ましくは７０重量％〜９９重量％、より好ましくは８０重量％〜９５重量％である。
上記樹脂組成物に含まれるフィラーは、上記ノズル本体１０２の外周部１０９のような比較的微細な端部にまで均質に充填するために、流動性に優れたフィラーであることが好ましい。フィラーの例としては、繊維状フィラーおよび粒子状フィラー、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
繊維状フィラーとしては、必ずしも限定されないが、例えば、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、セルロースナノファイバー、ガラスファイバー、セラミック系ファイバー、金属系ファイバー、ボロンファイバー、アラミド繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、および各種ウィスカー（例えば、グラファイトウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、アルミナ系ウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、ムライトウィスカー、マグネシアウィスカー、ホウ酸マグネシウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、およびホウ化チタン（ＴｉＢ２）ウィスカー、ならびにそれらの組み合わせ）、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
本発明において、上記フィラーが、繊維状フィラーを含む場合、当該繊維状フィラーは、好ましくは０．５ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜５０μｍの平均繊維径を有する。繊維状フィラーの平均繊維径がこのような範囲内にあることにより、ノズル本体１０２の外周部１０９近傍においても高濃度で充填することができる。さらに、本発明においては、上記樹脂組成物を構成するフィラーに、繊維状フィラーを含有する場合、当該繊維状フィラーが、ノズル本体１０２の外周部１０９側の端部において上記流体通路１０８の軸方向に沿って配向していることが好ましい。繊維状フィラーがこのように配向することによって、流体出口部１０６の強度が増し、欠けや破損を防止することができる。また、ノズル本体１０２の外周部１０９においてバリが生じる可能性が低減され、より定量精度に優れたディスペンサノズルを得ることができる。
粒子状フィラーとしては、必ずしも限定されないが、例えば、有機充填材および無機充填材、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。有機充填材の例としては、ベンゾグアナミン樹脂、尿素−ホルマリン系樹脂、メラミン−ホルマリン系樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂などの粉体、およびこれらの成形体（例えば、ビーズなど）が挙げられる。無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化珪素、窒化硼素、水酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、フォステライト、ステアタイト、スピネル、クレー、カオリン、ドロマイト、ヒドロキシアパタイト、ネフェリンサイナイト、クリストバライト、ウォラストナイト、珪藻土、タルク、ゼオライト、ベーマイトなどの粉体、およびこれらの成形体（例えば、ビーズなど）が挙げられる。
本発明において、上記フィラーが、粒子状フィラーを含む場合、当該粒子状フィラーは、好ましくは５ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜５０μｍの平均粒子径を有する。粒子状フィラーの平均粒子径がこのような範囲内にあることにより、ノズル本体１０２の外周部１０９近傍においても高濃度で充填することができる。
本発明においては、ノズル本体１０２の定量精度および位置精度を向上させるために、樹脂組成物の線膨張係数を低下させることが好ましく、これに伴ってフィラーの充填量が高められていることがより好ましい。上記樹脂組成物に含まれるフィラーの含有量は、必ずしも限定されないが、樹脂組成物の重量を基準にして、例えば、１重量％〜９５重量％、好ましくは５重量％〜９０重量％である。フィラーの含有量が１重量％を下回ると、ノズル本体を成形する際に、ノズル本体の外周部等にバリが生じやすくなり、かつ生じたバリも除去しにくく、結果として定量精度やノズル位置精度に優れたディスペンサノズルを提供することが困難になるおそれがある。フィラーの含有量が９５重量％を上回ると、樹脂組成物における樹脂の相対的な含量が低下することにより、そのような樹脂組成物を用いて成形すること自体が困難となるおそれがある。
なお、本発明において、樹脂組成物に含まれるフィラーとして、上記繊維状フィラーと粒子状フィラーとを組み合わせて使用すると、各フィラーに特有の性質の両方を、当該樹脂組成物において提供することができる。すなわち、上記繊維状フィラーと粒子状フィラーとを組み合わせた場合、樹脂組成物中の繊維状フィラーが流体出口１０６の先端部分の強度を向上させることにより、流体出口１０６の先端部分の欠けや破損を防ぐことができ、樹脂組成物中の粒子状フィラーが流体出口１０６の先端部分の強度向上に寄与するとともに、当該先端部分のバリの発生を抑制することができる。また、これらのフィラーが含有されていることによって、仮にバリが発生したとしても、バリ自体が硬くなって割れやすくなり、バリ仕上げを一層簡素化することができる。さらに、このようなフィラーを含有する樹脂組成物は、その線膨張が小さくなることにより寸法精度が向上する。
本発明において、樹脂組成物は、上記樹脂およびフィラー以外の他の添加剤を含有していてもよい。このような他の添加剤としては、必ずしも限定されないが、例えば、硬化剤、効果促進剤、離型剤、粘土鉱物、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、紫外線吸収剤および抗菌剤、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。上記樹脂組成物に含まれる他の添加剤の含有量は、必ずしも限定されないが、樹脂組成物の重量を基準にして、例えば、０．１重量％〜１０重量％の範囲に設定され得る。
このように本発明のディスペンサノズルは樹脂組成物で構成されており、金属の切削加工による製造と比較して、大量生産をより容易に行うことができる。これにより、使い捨てのディスペンサノズルとすることも可能である。
本発明のディスペンサノズルは、例えば、上記樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物を用いてノズル本体の形状に成形することにより製造することができる。
このような成形には、当業者に周知の手段を用いるトランスファー成形または射出成形が採用され得る。成形条件（例えば、金型温度、圧入圧力）もまた、当業者によって適切な条件が採用され得るが、例えば、以下のような成形条件が採用され得る。
本発明のディスペンサノズルの製造において、樹脂組成物を注入する金型は、例えば図１の（ｂ）に示す流体入口１０４側にゲートが設けられていることが好ましい。金型内でゲートがこのような位置に設けられていることにより、金型内に注入された樹脂組成物は、その構成成分であるフィラーが、ノズル本体１０２の流体通路１０８の軸方向に沿って配向し易くなるためである。また、仮に流体出口部１０６にバリが形成されたとしても、流体通路１０８と略平行してバリが形成されるため、当該バリを簡単に除去することができる。
このようにして本発明のディスペンサノズルを製造することができる。
本発明のディスペンサノズルは、流体分注装置の流体供給部に取り付けられ、そして流体供給部から供給される流体を基材の目的位置に分注するために使用される。
（流体分注装置）
次に、本発明の流体分注装置について説明する。
次に、本発明の流体分注装置について説明する。
図２は、本発明のディスペンサノズルを備える流体分注装置の一例を模式的に表す図である。
図２に示すように、本発明の流体分注装置２００は、上記ディスペンサノズル１００と流体供給治具２１０とステージ２３０とを備える。
流体供給治具２１０は、例えば、密閉下で内部に流体２１２を貯留する流体貯留部２１４、および当該液体貯留部２１４の下方に配置された流体供給部２１６を備える。そして、流体供給部２１６には、上記本発明のディスペンサノズル１００が取り付けられている。液体貯留部２１４は、流体供給管２１８を通じて流体タンク２４０と連通しており、例えば、流体タンク２４０に収容された流体２１２は制御手段２１７からのシグナルによりバルブ２１９を開放し、かつ当該制御手段２１７からのシグナルが図示しない送液手段（例えば、ポンプ）を駆動することによって、流体タンク２４０から液体貯留部２１４に向かって供給される。
本発明の流体分注装置２００において、流体供給治具２１０は、アーム２５０と接続されており、例えば、図示しない駆動手段によってステージ２３０に対してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の任意の方向（すなわち、水平方向および高さ方向の任意の方向）に移動可能である。なお、図２は、流体分注装置２００に対して、１つの液体供給治具２１０がアーム２５０に接続された例を記載しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、１つのアームに対して、複数の流体供給治具が均等な間隔をあけて配列して接続され、かつ当該流体供給治具のそれぞれが流体タンク２４０と複数の流体供給管を介して連通していてもよい。
本発明の流体分注装置２００において、ステージ２３０は水平方向に沿って略平坦な面を有し、当該面上に基材２３４が配置される。ステージ２３０は、必要に応じて基材２３４を固定するための固定手段（図示せず）が設けられていてもよい。ステージ２３０はまた、基部２６０上に固定されているか、または図示しない駆動手段によって、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の任意の方向（すなわち、水平方向および高さ方向の任意の方向）に移動可能となるように基部２６０上に配置されている。さらに、本発明の流体分注装置２００において、アーム２５０と基部２６０とは互いに固定されていてもよい。
本発明の流体分注装置２００では、まず、ステージ２３０上の基材２３４に対してディスペンサノズル１００が所望の位置となるように、流体供給治具２１０および／またはステージ２３０が水平方向および高さ方向に移動する。その後、制御手段２１７からのシグナルにより、バルブ２１９が開放し、図示しない送液手段により、流体２１２が流体タンク２４０から流体供給管２１８を通じて流体供給治具２１０に供給される。流体供給治具２１０に流体が新たに供給されることにより、流体貯留部２１４の流体２１２は下方に向かって圧力が負荷され、最終的に流体供給治具２１０に新たに供給された流体に対応する量の流体がディスペンサノズル１００を介して、ステージ２３０上の基材２３４上に吐出される。
このように、本発明の流体分注装置は、種々の流体（例えば、液体またはペースト状の接着剤、液体またはペースト状の封止剤、半田ペースト、塗料、レジスト剤など）を優れた定量精度で目的物である基材に配置することができる。なお、本発明の流体分注装置においては、取り付けられたディスペンサノズルの大量生産が容易であることから、仮に当該ノズルが使用により汚染したとしても、作業者はこれを洗浄することなく、例えば、使用毎に廃棄（すなわち、定期的に交換）することも可能である。これにより、ディスペンサノズルの汚染によって作業者が都度洗浄作業に強いられるという負担を回避することができる。さらに、ディスペンサノズルの定期的な交換によって、ディスペンサノズル内に異物（コンタミネーション）が残留することによる計量精度に影響を及ぼす懸念からも開放され得る。
１００ ディスペンサノズル
１０２ ノズル本体
１０４ 流体入口部
１０６ 流体出口部
１０８ 流体通路
１０９ 外周部
１１０ フランジ
１１４，１１６ テーパ部
２００ 流体分注装置
２１０ 流体供給治具
２１２ 流体
２１４ 流体貯留部
２１６ 流体供給部
２１７ 制御手段
２１８ 流体供給管
２１９ バルブ
２３０ ステージ
２４０ 流体タンク
２５０ アーム
２６０ 基部
１０２ ノズル本体
１０４ 流体入口部
１０６ 流体出口部
１０８ 流体通路
１０９ 外周部
１１０ フランジ
１１４，１１６ テーパ部
２００ 流体分注装置
２１０ 流体供給治具
２１２ 流体
２１４ 流体貯留部
２１６ 流体供給部
２１７ 制御手段
２１８ 流体供給管
２１９ バルブ
２３０ ステージ
２４０ 流体タンク
２５０ アーム
２６０ 基部
Claims (16)
- 流体分注装置の流体供給部に取り付けられ、そして該流体供給部から供給される流体を基材の目的位置に分注するためのディスペンサノズルであって、
ノズル本体から構成されており、
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該ノズル本体が、樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物から構成されており、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、ディスペンサノズル。 - 前記フィラーが、０．５ｎｍから１００μｍの平均繊維径を有する繊維状フィラーを含み、そして該繊維状フィラーが、前記ノズル本体の前記他方の端部にて前記流体通路の軸方向に沿って配向している、請求項１に記載のディスペンサノズル。
- 前記フィラーが、５ｎｍから１００μｍの平均粒子径を有する粒子状フィラーを含む、請求項１または２に記載のディスペンサノズル。
- 前記樹脂が熱硬化性樹脂である、請求項１から３のいずれかに記載のディスペンサノズル。
- 前記樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項１から３のいずれかに記載のディスペンサノズル。
- 前記流体通路が、前記流体入口部から前記流体出口部に向かって縮径するテーパ部を備え、そして該テーパ部の表面粗さ（Ｒｙ)が２μｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載のディスペンサノズル。
- 前記ノズル本体の前記外周部が、Ｒ０．０１からＲ０．０５までのＲ面を有する、請求項１から６のいずれかに記載のディスペンサノズル。
- 前記ノズル本体の前記外周部が、Ｃ０．０１からＣ０．０５までの糸面を有する、請求項１から６のいずれかに記載のディスペンサノズル。
- 流体分注装置の流体供給部に取り付けられ、そして該流体供給部から供給される流体を基材の目的位置に分注するためのディスペンサノズルの製造方法であって、
樹脂とフィラーとを含む樹脂組成物でノズル本体を成形する工程を包含し、
該ノズル本体が、一方の端部に配置されており、かつ該流体供給部から供給される該流体を受容する、流体入口部；他方の端部に配置されており、かつ該流体を該基材に向けて吐出する、流体出口部；および該流体入口部と該流体出口部との間に配置されており、該流体を該流体入口部から該流体出口部に流動する、流体通路；を備え、
該流体出口部が０．１ｍｍから０．５ｍｍの開口径を有し、そして
該ノズル本体の他端における該流体出口部と該ノズル本体の外周部との間の厚みが０．１ｍｍから０．３ｍｍである、方法。 - 前記フィラーが、０．５ｎｍから１００μｍの平均繊維径を有する繊維状フィラーを含む、請求項９に記載の方法。
- 前記フィラーが、５ｎｍから１００μｍの平均粒子径を有する粒子状フィラーを含む、請求項９または１０に記載の方法。
- 前記成形工程がトランスファー成形または射出成形により行われる、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
- 前記成形工程により得られる前記ノズル本体に、前記流体出口部において前記流体通路と略平行してバリが形成されている、請求項１２に記載の方法。
- 前記樹脂が熱硬化性樹脂である、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
- 前記樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
- 請求項１から８のいずれかに記載のディスペンサノズルと、
流体貯留部を有し、かつ流体供給部から流体を該ディスペンサノズルに供給する、流体供給治具と、
基材を配置するステージと、
を備える、流体分注装置。
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