JP3697819B2 - ボンドの塗布装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に接着するボンドを塗布するためのボンドの塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に接着するエポキシ樹脂などのボンドは、一般にシリンジに貯溜されており、シリンジを基板に対して相対的に水平移動させながら、シリンジの内部に貯溜されたボンドに気体圧を加え、シリンジの下部のニードルからボンドを吐出して基板の所定位置に塗布するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボンドの粘度は温度の関数であり、温度が高くなる程粘度は小さくなり、シリンジのニードルから多量に吐出されやすくなる。このため従来のボンドの塗布装置では気温の変化などの温度の変化によりニードルからのボンドの吐出量が変動し、その結果、基板に塗布されるボンドの塗布量がばらつきやすく、塗布量の過多・過少による電子部品の接着不良が生じやすいという問題点があった。
【０００４】
したがって本発明は、ボンドの温度管理を行って、ボンドの粘度の変動に基づく塗布量の変動を解消できるボンドの塗布装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転機構によりその軸心を中心に回転するシリンジの内部に貯溜されたボンドに気体圧を加えてシリンジの下部の多点ニードルからボンドを吐出し、基板に塗布するボンドの塗布装置であって、前記多点ニードルが挿入される管体と、管体の外面に装着されたカラーと、ベアリングを介して管体を内部に保持するホルダと、ホルダとカラーの間に配設されたブロックと、カラーの周囲を循環する循環路と、ブロックと循環路の間に配設された液洩れ防止用のシールと、この循環路に所定温度に加温あるいは冷却した流体を循環させる温調器とを備えた。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記構成の本発明において、シリンジ内のボンドは、気体圧が付与されることによりニードルの内部をゆっくり流下してニードルの下端部から吐出されるが、ニードルの内部を細い流れとなって流下する間に、循環路を流れる流体からの伝熱によって所定の温度となり、ニードルの下端部から吐出される。したがってボンドは外部の気温に左右されず、常に所定の温度すなわち所定の粘度となって、常に適量がニードルから吐出されて基板に塗布される。
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の斜視図、図２は同断面図、図３は同シリンジのニードル部分の平断面図である。
【０００８】
まず、図１を参照してボンドの塗布装置の全体構造を説明する。シリンジ１はホルダ２上に装着されている。ホルダ２はＺテーブル３の前面に装着されており、Ｚ軸モータ４が駆動することにより上下動する。Ｚテーブル３はＸテーブル５に保持されており、Ｘテーブル５はこれに直交するＹテーブル６上に設置されている。したがってＸテーブル５とＹテーブル６が駆動すると、Ｚテーブル３はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、シリンジ１も同方向へ水平移動する。
【０００９】
７は基板であり、ガイドレール８上に位置決めされている。基板７の上面にはランド（電極）９が形成されている。後述するように、ランド９の間にボンド１０が塗布される。電子部品は、その電極をランド９に着地させて基板７上に搭載され、ボンド１０により接着される。
【００１０】
次に、シリンジ１のニードル部分の構造を説明する。図２において、シリンジ１の下部には細長い長管状のニードル１１が装着されている。シリンジ１の内部にはボンド１０が貯溜されており、チューブ１２（図１）を通してシリンジ１の内部に気体圧を付与すると、シリンジ１内のボンド１０はこの気体圧によりシリンジ１から押し出され、ニードル１１内を流下してその下端部から吐出される。本実施の形態のニードル１１は、上管１１ａ、中管１１ｂ、下管１１ｃから成る３段型であって、これらは互いに分離自在であり、ボンド１０の塗布条件などに応じて下管１１ｃは自由に着脱して交換することができる。
【００１１】
図２において、ニードル１１は管体１３に挿入されている。管体１３はベアリング１４を介してホルダ２の内部に装着されている。管体１３の外面にはカラー１５が装着されており、ホルダ２とカラー１５の間にはブロック１６が配設されている。
【００１２】
２０は温調器であって、送りパイプ２１と戻りパイプ２２が接続されている。送りパイプ２１の先端部はホルダ２に接続されている。ホルダ２の内部には、カラー１５の周囲を循環する循環路２３が形成されている（図３を参照）。図２において、１７はブロック１６と循環路２３の間に配設された液洩れ防止用のシールである。
【００１３】
温調器２０は、水などの流体を加熱あるいは冷却し、流体の温度を２５〜３０°Ｃ程度の範囲内で一定に保つ。温調器２０から送りパイプ２１へ送り出された流体は、循環路２３に沿ってニードル１１の周囲を循環（図３の矢印参照）した後、戻りパイプ２２を通って温調器２０に戻る。勿論、液体としてはエアなどのガスを用いてもよく、この場合、ガスは戻りパイプで温調器に戻さず外部に排出してもよい。
【００１４】
図１および図２において、ニードル１１の上部には大ギヤ２４が装着されている。大ギヤ２４には小ギヤ２５が係合している。モータ２６が駆動すると、小ギヤ２５と大ギヤ２４は水平回転し、シリンジ１はその軸心を中心に回転する。これにより、ニードルの回転方向の位置が調整される。なおこのようなニードルの回転機構は、多点ニードル（基板の複数点に同時にボンドを塗布するニードル）の場合に用いられる。
【００１５】
このボンドの塗布装置は上記のような構成より成り、次にその動作を説明する。図１において、Ｘテーブル５とＹテーブル６が駆動することにより、シリンジ１は所定の座標位置へ水平移動する。そこでＺテーブル３が駆動し、シリンジ１は上下動作を行ってニードル１１からボンド１０を吐出し、基板７の所定の位置にボンド１０を塗布する。
【００１６】
図２において、シリンジ１の内部に気体圧を付与することにより、ボンド１０はニードル１１を通ってその下端部から吐出される。ボンド１０の１回の塗布量はわずかであり、したがってボンド１０はニードル１１の内部をわずかづつゆっくり流下しながら吐出される。またニードル１１の長さは一般に２〜３ｃｍ程度であり、シリンジ１からニードル１１へ送り込まれたボンド１０が、ニードル１１の内部を流下してニードル１１の下端部から吐出されるまでの時間は一般に５〜１０分間程度である。したがってこの間に、ニードル１１内をゆっくり流下するボンド１０は循環路２３内を流れる流体からの伝熱により所定の温度になり、ニードル１１から吐出される。
【００１７】
上述したように、ボンド１０の粘度は温度の関数であり、このようにニードル１１内をボンド１０が流下する間に、その温度を所定の温度に調整することにより、常に所定量のボンド１０をニードル１１から吐出して基板７に塗布することができる。なお流体の熱がニードル１１内のボンド１０に良く伝わるように、カラー１５や管体１３は伝熱性のよい物質（例えばステンレス）により形成される。またボンドの品種や基板７に接着される電子部品の品種などに応じて、あるいはニードルの詰りが生じた場合などには、ニードルの交換を行うが、この場合、交換作業時にホルダ２ががたついても、シール１７により流体が漏れることはない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、温調器で所定温度に調整された流体をニードルの周囲の循環路を循環させるようにしているので、ニードル内を流下するボンドを所定の温度に加温あるいは冷却し、所定の粘度にしたうえでニードルから吐出させることができ、したがって気温の変化によるボンドの粘度の変動を解消し、常に所定量のボンドを基板に塗布することができる。しかもニードルの内部を細い流れとして、時間をかけてわずかづつゆっくり流下するボンドに対して、その周囲から加温あるいは冷却するようにしているので、熱効率がきわめて良く、ボンドを確実に所定の温度にしたうえで、ニードルから適量づつ吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のシリンジのニードル部分の平断面図
【符号の説明】
１ シリンジ
２ ホルダ
７ 基板
１０ ボンド
１１ ニードル
１３ 管体
２０ 温調器
２１ 送りパイプ
２２ 戻りパイプ
２３ 循環路

Claims (1)

1. 回転機構によりその軸心を中心に回転するシリンジの内部に貯溜されたボンドに気体圧を加えてシリンジの下部の多点ニードルからボンドを吐出し、基板に塗布するボンドの塗布装置であって、前記多点ニードルが挿入される管体と、管体の外面に装着されたカラーと、ベアリングを介して管体を内部に保持するホルダと、ホルダとカラーの間に配設されたブロックと、カラーの周囲を循環する循環路と、ブロックと循環路の間に配設された液洩れ防止用のシールと、この循環路に所定温度に加温あるいは冷却した流体を循環させる温調器とを備えたことを特徴とするボンドの塗布装置。

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