JP2538702B2

JP2538702B2 - 噴霧式フラックス塗布装置

Info

Publication number: JP2538702B2
Application number: JP2170954A
Authority: JP
Inventors: 浩大谷; 善久山崎
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd; NEC Shizuoca Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd; NEC Corp
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JPH0459171A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、噴霧式フラックス塗布装置に関し、とく
に、噴霧ノズルの配置に関する。

〔従来の技術〕

従来の噴霧式フラックス塗布装置は、複数の噴霧ノズ
ルを有していた。また、噴霧ノズルは装置に固定されて
いるか、または、塗布の対象となる配線基板の最大幅よ
りも短い距離を移動しながら噴霧を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来の噴霧式フラックス塗布装置では、噴霧ノズ
ルが装置の筐体に固定されているのが不通である。ま
た、噴霧ノズルとしては、一般的に噴霧形状が楕円形を
なす様な空気霧化方式のノズルを用いている。しかし、
こうした噴霧ノズル１本を固定した状態で噴霧塗布を行
った場合の有効塗布範囲は楕円の長径方向で150mm程度
である。これは、塗布対象となる配線基板の寸法よりも
一般に小さい。そのため噴霧ノズルを複数有しているの
が一般的であった。第３図に示す様に通常は２〜３本の
噴霧ノズルを配線基板の走行方向と直角な水平直線上に
配置し、かつ、噴霧塗布範囲の長径方向が配線基板の走
行方向と直角をなす様に構成する。この構成により配線
基板１を矢印５の方向に走行させながら２つの噴霧ノズ
ル２からフラックス噴霧を行えば、第４図に示す様に各
噴霧ノズル２の有効噴霧塗布範囲３が配線基板１の全体
をカバーしてフラックスを塗布することができる。しか
しこの構成を有する噴霧式フラックス塗布装置は、塗布
の均一性という面から見て次に述べる３つの問題点に有
している。

第一に、噴霧ノズルによる塗布は、その有効塗布範囲
３内において均一ではない。噴霧ノズル２の中心軸上、
すなわち、噴霧ノズル２の真正面になる位置で最も多く
塗布され、中心軸からはずれるに従って塗布量は減少す
る。従って第３図および第４図に示す構成では、フラッ
クスは配線基板に均一に塗布されず、噴霧ノズル２の真
上を通過した部位が他の部位よりも多く塗布されてしま
うことになる。以下この問題点を第１の問題点と言う。

第２に、複数の噴霧ノズル２相互のバランスをとるこ
とが難しい。噴霧ノズルはその加工精度上、複数のノズ
ル間で塗布量，噴霧粒子の大きさ，有効塗布範囲の大き
さ等におけるある程度のばらつきは避けられないのが普
通である。また、噴霧ノズルを複数有することで、その
塗布範囲３が交わる付近では噴霧流の干渉が生じる。こ
の干渉の問題は噴霧ノズルの取付位置や基板に対する角
度と関係し、塗り重ねとなって干渉部位の塗布量が多く
なる場合と、噴霧ノズル間を接近させても逆に干渉部位
で塗布量が少なくなる場合とがある。こうした噴霧ノズ
ルの精度のばらつきと干渉の問題のため、塗布の均一化
はいっそう困難となり、また問題を軽減するための噴霧
ノズルの取付位置や角度等の調整には多くの手間と特別
な技能が必要となる。以下この問題を第２の問題点とい
う。

第３に、塗布対象とする配線基板の大きさ等の条件は
一定ではない。例えば、図示しない配線基板搬送機の幅
も塗布対象となる配線基板に合わせて調整を行う。この
ため噴霧式フラックス塗布装置においても配線基板搬送
機等の装置各部にフラックスを直接塗布してしまわない
ために、噴霧塗布の範囲を調整できることが望ましい。
しかしながら第３図に示す噴霧ノズル２の配置では、こ
の調整は極めて困難である。すなわち、噴霧塗布の範囲
を調整するために、噴霧ノズル２相互の位置関係を変更
すると、第２の問題点として述べた干渉の問題が発生
し、塗布の均一性はさらに悪化してしまう。また、隣接
するノズルからの噴霧流が互いに影響しあっているた
め、複数あるノズルのうち、実際に使用するノズルの本
数を変更した場合も噴霧流の関係がくずれて塗布均一性
は悪化する。また、配線基板条件により塗布量や噴霧粒
子の大きさを調節した場合にも噴霧流速やノズルあたり
の有効噴霧範囲も変化するため塗布の均一性は悪化す
る。従って基板条件への対応性は極めて悪い。以下この
問題点をこれを第３の問題点という。

これら３つの問題点を解決するため、従来いくつかの
工夫が試みられているので、その代表的な例を２つ示
す。第５図に示したものは、楕円噴霧の長径方向を約30
゜回転させ、配線基板の走行方向に対して斜めになる様
にした例である。これにより各噴霧ノズル間の干渉を軽
減している。また、同時にノズルとノズルの間隔をせば
め、第６図に示す様に配線基板の走行により各ノズルの
噴霧塗布範囲３の境界付近が重ね塗りとなる様にしてい
る。これによって噴霧塗布範囲のうち、噴霧ノズルの中
心軸からはずれた部位で塗布量が少なくなるのを補って
いる。しかし、この方法では十分な効果は得られない。
すなわち、噴霧ノズルの間隔をせばめれば、第１の問題
点は軽減するものの、第２の問題点はむしろ増大してし
まう。噴霧ノズル間隔を広げた場合はその逆である。ま
た、噴霧塗布範囲の長径方向を回転させた分、噴霧ノズ
ル当たりの基板幅方向の塗布範囲が狭くなり噴霧ノズル
の本数を増す必要があり（第６図では第３図の２本に対
し３本）、そのため、各噴霧ノズル間のバランスはさら
にとりにくくなり。また、第３の問題点に対しては未解
決である。

第７図に示したものは、噴霧ノズル９として超音波噴
霧式ノズルを使用したものである。超音波霧化式ノズル
は噴霧流の流速が遅く指向性も弱い。このため、第１の
問題点を自ずと軽減される。しかし、フラックスが配線
基板面に付着しにくく、また、噴霧塗布を行う範囲のね
らいも定まりにくい。このためノズルと配線基板との距
離を空気霧化方式のノズルの場合に比較して1/2から1/4
に短くしなければならない。その結果としてノズル１本
あたりの有効噴霧塗布範囲３は極端にせまく、ほぼ円形
となる。この対策として、ノズルを複数にした上、ノズ
ル移動用レール６を設けてノズルを配線基板の走行方向
と直角方向（幅方向）に往復移動させ、第８図に示す様
に塗布を行っている。また第７図のとうりノズルの中心
軸を垂直から傾け、有効噴霧塗布範囲を広げている。こ
れらの結果、第１の問題点はほぼ解決している。また、
第２の問題点に関し、各ノズル間の距離がある程度離れ
ているので、噴霧流の干渉の問題はほとんどない。しか
し、複数のノズル間の精度のばらつきによる問題や、各
ノズルが噴霧塗布を分担する領域の境界付近での重なり
具合など塗布を不均一にする要素が残されている。

第３の問題点に関しては各ノズル間の距離と、ノズル
が往復移動する距離との間に密接な関係がある上、ノズ
ル間の距離はある程度以上せばめられないので配線基板
寸法に対する対応性はあいかわらず良くない。また、第
１の問題点を解決する手段として超音波霧化式ノズルを
用いたため、噴霧粒子の大きさや、塗布量の調節が困難
となり、配線基板条件への対応性はさらに悪化してい
る。また、超音波霧化式ノズルの特性上、塗布量／噴霧
量で定義される塗布効率が悪く、塗布状態が周囲の気流
に影響されやすいなど、新たな問題点を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、上述した問題点を解決し、塗布の均
一性が高く、塗布対象となる基板の大きさ等の条件に対
して柔軟に対応可能な噴霧式フラックス塗布装置を提供
することにある。このため本発明では１つの噴霧ノズル
を基板の幅方向に往復移動させて基板の全面塗布を行う
ことにより上記目的を達成している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の一実施例を示す三面図である。第１図におい
て、配線基板走行方向５と、直角かつ水平に噴霧ノズル
移動用レール６が設けられている。空気霧化式噴霧ノズ
ル２は移動用レール６に沿って往復移動しながら噴霧を
行う。また空気霧化式噴霧ノズル２の有効噴霧塗布範囲
３は楕円形状で、その長径方向は移動方向に対して直交
するよう移動用レール６に取付されている。長径方向を
移動方向と直角にすることで、以下に述べる通り第１の
問題点は解決される。すなわち、本実施例における基板
と噴霧ノズルの有効塗布範囲との関係は第２図に示され
る通りである。第２図において、空気霧化式噴霧ノズル
２の移動速度をたとえば配線基板の移動速度に比べて８
倍とすると、配線基板上の同一箇所に対して、噴霧塗布
を２〜４回に分けて小量ずつの重ね塗りを行うことにな
る。このため噴霧ノズルの中心軸上を通過する部位とそ
れ以外の部位での塗り厚の差が少なくなり、有効噴霧範
囲内での塗布量の不均一性は相殺されて、従来の装置に
おける第１の欠点はほぼ完全になくなる。この効果は重
ね塗りの回数が多い程、すなわち、ノズルの移動速度v_n
が配線基板の走行速度v_pに比べて速い程、大であり、塗
布は均一化する。この速度比v_n/v_pは、有効噴霧塗布範
囲の長径a,ノズルの片道移動距離ｌを考慮して決定すれ
ばよい。

また、第１図，第２図の例においては、ノズルの片道
移動距離ｌを配線基板幅Ｌよりも長くしてある。これ
は、塗り残し等を防ぐためであり、理論的には基板幅方
向の中点を中心に、基板幅Ｌから有効塗布領域の短径ｂ
を引いた（Ｌ−ｂ）の往復移動により１本のノズルのみ
で、配線基板全体に塗布が行える。本発明においてはノ
ズルを１本しか用いないから、前述した従来の装置にお
ける複数ノズル間のアンバランスや干渉の問題は存在せ
ず、第２の問題点も完全に解決されている。

さらに、配線基板の寸法条件に合わせて、塗布範囲を
変更する場合もノズルの移動距離ｌを変更するだけでよ
く、しかも、この変更により塗布の均一性が失われる可
能性は全くない。また、噴霧粒子の大きさや塗布量等を
変更し、そのために噴霧流速や有効噴霧塗布範囲が変化
しても塗布の均一性には全く影響しない。これは１本の
ノズルで重ね塗りを行うという装置そのものの持つ特性
であって、そのための調整も一切不要である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は噴霧式フラックス塗布装
置において、１本の噴霧ノズルを塗布対象の基板の走行
方向と直交する方向に往復移動させてフラックス塗布を
行なうことにより、従来必要であった複数のノズル間の
調節が不要となる。また、基板全体に重ね塗りを行うこ
とが可能なため、極めて均一なフラックス塗布が実現で
きる。さらに、基板の寸法変更に対しても極めて容易に
対処が可能であるという効果がほか、噴霧塗布範囲，塗
布量，噴霧粒子の大きさ等の調節を行っても塗布の均一
性が失われる可能性が全くないという効果を有する。な
お、本実施例においては噴霧ノズルの移動方向を基板の
走行方向と直交する方向としたが、効果のある範囲であ
れば直交方向に限らず実施可能なことは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す三面図である。第２図
は第１図により噴霧塗布を行う場合の、配線基板と噴霧
塗布範囲との相対移動を示す平面図である。また第３
図，第５図，第７図は、従来の噴霧式フラックス塗布装
置の例を示す三面図である。第４図，第６図，第８図
は、それぞれ、第３図，第５図，第７図により噴霧塗布
を行う場合の配線基板と、噴霧塗布範囲との相対移動を
示す平面図である。第１図〜第８図において、１……配線基板、２……空気霧化式噴霧ノズル、３……
有効噴霧塗布範囲、４……ノズル移動方向、５……配線
基板走行方向、６……ノズル移動用レール、７……配線
基板に対する噴霧ノズルの相対移動、８……配線基板に
対する有効噴霧塗布範囲の相対移動、９……超音波霧化
式噴霧ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−186165（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−27162（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−115762（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送装置で搬送される基板に、噴霧ノズル
により霧化いたフラックスを噴霧して塗布する噴霧式フ
ラックス塗布装置において、前記噴霧ノズルを前記基板の搬送方向と直交する方向に
移動可能に支持するノズル移動用レールを有し、１つの前記噴霧ノズルを前記基板の搬送方向と直交する
方向に往復移動させて前記基板にフラックス塗布を行な
うことを特徴とする噴霧式フラックス塗布装置。