JP3776548B2 - 接着剤塗布装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を電子回路基板へ装着する場合に用いる接着剤の塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板上に電子部品をはんだ付けする手段として、回路基板の接合電極間に接着剤を塗布し、電子部品を装着した後、加熱硬化して電子部品の仮固定を行い、最終的に溶融はんだを噴流して電子部品を回路基板に接合するフローはんだ付け工法が用いられている。
【０００３】
この工法において、接着剤の塗布工程に使用される接着剤塗布装置を図面を参照して説明する。
図４は、従来の接着剤塗布装置の概略斜視図である。図において、３７はプリント基板３８を位置決めするテーブル部、３９は接着剤を塗布するノズル部、４０はプリント基板３８を搬送するローダー部、４１はプリント基板３８を搬送するアンローダ部である。
【０００４】
図５は、従来の接着剤塗布装置の塗布ノズル部の断面図である。接着剤を貯蔵するタンク３２には接着剤３３が充填され、フロート３５が挿入されている。図示しない吐出圧発生部より一定時間圧縮空気が配管３６を通り、タンク３２内に送り込まれると、フロート３５を押し塗布ノズル３４から接着剤３３が押し出され基板３８に塗布される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のような接着剤塗布装置では、以下図６で説明するような課題がある。図６は接着剤の塗布工程を示し、図６（ａ）はノズル３４の先端に接着剤３３を供給した状態、図６（ｂ）はノズル３４を下降させ、プリント基板３８に塗布した状態、図６（ｃ）はノズル３４を上昇させ、ノズル３４の先端部の接着剤３３をプリント基板３８に転写し塗布した状態を示している。図６（ｃ）において、ノズル３４の上昇速度が大きくなると、接着剤３３の糸引きが長くなり、糸引き部が分断して、微細な接着剤の塊が飛び散ったり、糸引き部が横方向に倒れ、基板上に接着剤が散乱し、はんだ付け不良を発生する原因となっている。このような糸引き現象が発生するためノズルの高速化が行われず、塗布工程の時間短縮は困難となっている。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消し、ノズルによる接着剤の高速塗布においても安定した接着剤の塗布が可能な接着剤塗布装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明の接着剤塗布装置は、圧電素子により駆動されるピストンと、このピストンを接着剤を介して内包するシリンダと、このシリンダの下面にあり前記ピストンの衝突面に設けられた微小体積を有する圧力室と、この圧力室と連通するノズルとからなり、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力を調整して、前記ノズルより接着剤を噴射するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適状態で接着剤を噴射して接着剤の塗布を実現できるので、従来装置のように、ノズル引上げ動作がないため、はんだ付け不良が発生せず、また高速塗布においても接着剤の安定した塗布が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧電素子により駆動されるピストンと、このピストンを接着剤を介して内包するシリンダと、このシリンダの下面にあり前記ピストンの衝突面に設けられた微小体積を有する圧力室と、この圧力室と連通するノズルとからなり、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力を調整して、前記ノズル先端より接着剤を噴射するように構成したことを特徴とするものであり、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適状態で接着剤を噴射して接着剤の塗布を実現できるので、従来装置のように、ノズル引上げ動作がないため、はんだ付け不良が発生せず、また高速塗布においても接着剤の安定した塗布が可能である。
【００１０】
以下本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。
図１は、本発明の一実施例の接着剤塗布装置である。図において、１は圧電素子であり、２はピストンである。圧電素子は駆動部ホルダ３に格納され、ピストン２は接着剤４を介してシリンダ５に内包されている。シリンダ５の下部には圧力室６が設けられており、７は圧力室６と連通し、シリンダ５に着脱可能に設けられたノズルである。８は接着剤供給容器であり、９は接着剤４の粘度コントロールのために設けたヒータ部、１０はノズル高さ調整のためのＺ軸高さ調整手段、１１はノズル６の先端に付着した接着剤を除去するノズルクリーナである。
【００１１】
図２は、上記接着剤塗布装置のシリンダ部とノズル部の詳細な断面図であり、ピストン２とノズル７に挟まれた微小空間が圧力室６である。
以上のように構成された接着剤塗布装置について、以下その動作を図１〜図２を用いて説明する。
図１において、図示されていない制御装置により圧電素子１に電圧を印加すると圧電素子１は伸びを生じ、ピストン２が下降する。図２の詳細図を参照すると、ピストン２の下降により圧力室６に充満している接着剤の圧力が上昇し、ノズル管との摩擦に打勝つ圧力まで圧力が上昇すると、ノズル７より接着剤が噴射する。
【００１２】
図３（ａ）は、ピストン２が下降する場合の圧力室６の圧力上昇曲線を示しており、ピストン２の最大速度は１ｍ／ｓ程度である。ピストン２と圧力室６の壁面との間隔が０．１ｍｍ以下になると急激に圧力が上昇し、数１０気圧にまで達する。
図３（ｂ）は、発生圧力を近似的に求める力学モデルであり、２平板が速度Ｖで接近する時の圧力値ｐは次式となる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
ここで、μ：粘性係数、ｒ2 ：円板の半径
ｈ：２平板の距離
上記の式から求められる圧力により接着剤がノズルから噴射されるが、噴射された接着剤の液滴は圧力室６に作用する最高圧力や圧力作用時間により、糸引きを発生する場合もあり、圧電素子１に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力や圧力作用時間を調整して糸引きの発生を防止する。また、ノズル先端に接着剤が付着したり、目詰まりを発生した時には、ノズルクリーナによりノズル先端の付着物を除去する。
【００１５】
以上説明した本発明の一実施例においては、ピストンの駆動源として圧電素子を使用したが、ソレノイド及びバネを駆動源として使用することもできる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、圧電素子により高速駆動されるピストンにより、微小体積を有する圧力室に充填された接着剤を衝撃圧縮し、接着剤をノズル先端から高速噴射するため、短時間で塗布作業ができ生産性の大幅な向上を図ることができる。さらに、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適な状態で接着剤の塗布を実現できるので、高速塗布においても接着剤を安定して塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す接着剤塗布装置の断面図である。
【図２】シリンダおよびノズル部の拡大断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明の接着剤噴射の原理を示す説明図である。
【図４】従来の接着剤塗布装置の概略斜視図である。
【図５】ノズルの詳細な断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の接着剤塗布工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 圧電素子
２ ピストン
３ 駆動部ホルダー
４ 接着剤
５ シリンダ
６ 圧力室
７ ノズル
８ 接着剤供給容器
９ ヒータ
１０ Ｚ軸高さ調整手段
１１ ノズルクリーナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を電子回路基板へ装着する場合に用いる接着剤の塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板上に電子部品をはんだ付けする手段として、回路基板の接合電極間に接着剤を塗布し、電子部品を装着した後、加熱硬化して電子部品の仮固定を行い、最終的に溶融はんだを噴流して電子部品を回路基板に接合するフローはんだ付け工法が用いられている。
【０００３】
この工法において、接着剤の塗布工程に使用される接着剤塗布装置を図面を参照して説明する。
図４は、従来の接着剤塗布装置の概略斜視図である。図において、３７はプリント基板３８を位置決めするテーブル部、３９は接着剤を塗布するノズル部、４０はプリント基板３８を搬送するローダー部、４１はプリント基板３８を搬送するアンローダ部である。
【０００４】
図５は、従来の接着剤塗布装置の塗布ノズル部の断面図である。接着剤を貯蔵するタンク３２には接着剤３３が充填され、フロート３５が挿入されている。図示しない吐出圧発生部より一定時間圧縮空気が配管３６を通り、タンク３２内に送り込まれると、フロート３５を押し塗布ノズル３４から接着剤３３が押し出され基板３８に塗布される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のような接着剤塗布装置では、以下図６で説明するような課題がある。図６は接着剤の塗布工程を示し、図６（ａ）はノズル３４の先端に接着剤３３を供給した状態、図６（ｂ）はノズル３４を下降させ、プリント基板３８に塗布した状態、図６（ｃ）はノズル３４を上昇させ、ノズル３４の先端部の接着剤３３をプリント基板３８に転写し塗布した状態を示している。図６（ｃ）において、ノズル３４の上昇速度が大きくなると、接着剤３３の糸引きが長くなり、糸引き部が分断して、微細な接着剤の塊が飛び散ったり、糸引き部が横方向に倒れ、基板上に接着剤が散乱し、はんだ付け不良を発生する原因となっている。このような糸引き現象が発生するためノズルの高速化が行われず、塗布工程の時間短縮は困難となっている。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消し、ノズルによる接着剤の高速塗布においても安定した接着剤の塗布が可能な接着剤塗布装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明の接着剤塗布装置は、圧電素子により駆動されるピストンと、このピストンを接着剤を介して内包するシリンダと、このシリンダの下面にあり前記ピストンの衝突面に設けられた微小体積を有する圧力室と、この圧力室と連通するノズルとからなり、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力を調整して、前記ノズルより接着剤を噴射するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適状態で接着剤を噴射して接着剤の塗布を実現できるので、従来装置のように、ノズル引上げ動作がないため、はんだ付け不良が発生せず、また高速塗布においても接着剤の安定した塗布が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧電素子により駆動されるピストンと、このピストンを接着剤を介して内包するシリンダと、このシリンダの下面にあり前記ピストンの衝突面に設けられた微小体積を有する圧力室と、この圧力室と連通するノズルとからなり、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力を調整して、前記ノズル先端より接着剤を噴射するように構成したことを特徴とするものであり、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適状態で接着剤を噴射して接着剤の塗布を実現できるので、従来装置のように、ノズル引上げ動作がないため、はんだ付け不良が発生せず、また高速塗布においても接着剤の安定した塗布が可能である。
【００１０】
以下本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。
図１は、本発明の一実施例の接着剤塗布装置である。図において、１は圧電素子であり、２はピストンである。圧電素子は駆動部ホルダ３に格納され、ピストン２は接着剤４を介してシリンダ５に内包されている。シリンダ５の下部には圧力室６が設けられており、７は圧力室６と連通し、シリンダ５に着脱可能に設けられたノズルである。８は接着剤供給容器であり、９は接着剤４の粘度コントロールのために設けたヒータ部、１０はノズル高さ調整のためのＺ軸高さ調整手段、１１はノズル６の先端に付着した接着剤を除去するノズルクリーナである。
【００１１】
図２は、上記接着剤塗布装置のシリンダ部とノズル部の詳細な断面図であり、ピストン２とノズル７に挟まれた微小空間が圧力室６である。
以上のように構成された接着剤塗布装置について、以下その動作を図１〜図２を用いて説明する。
図１において、図示されていない制御装置により圧電素子１に電圧を印加すると圧電素子１は伸びを生じ、ピストン２が下降する。図２の詳細図を参照すると、ピストン２の下降により圧力室６に充満している接着剤の圧力が上昇し、ノズル管との摩擦に打勝つ圧力まで圧力が上昇すると、ノズル７より接着剤が噴射する。
【００１２】
図３（ａ）は、ピストン２が下降する場合の圧力室６の圧力上昇曲線を示しており、ピストン２の最大速度は１ｍ／ｓ程度である。ピストン２と圧力室６の壁面との間隔が０．１ｍｍ以下になると急激に圧力が上昇し、数１０気圧にまで達する。
図３（ｂ）は、発生圧力を近似的に求める力学モデルであり、２平板が速度Ｖで接近する時の圧力値ｐは次式となる。
【００１３】
【数１】
ここで、μ：粘性係数、ｒ2 ：円板の半径
ｈ：２平板の距離
上記の式から求められる圧力により接着剤がノズルから噴射されるが、噴射された接着剤の液滴は圧力室６に作用する最高圧力や圧力作用時間により、糸引きを発生する場合もあり、圧電素子１に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力や圧力作用時間を調整して糸引きの発生を防止する。また、ノズル先端に接着剤が付着したり、目詰まりを発生した時には、ノズルクリーナによりノズル先端の付着物を除去する。
【００１５】
以上説明した本発明の一実施例においては、ピストンの駆動源として圧電素子を使用したが、ソレノイド及びバネを駆動源として使用することもできる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、圧電素子により高速駆動されるピストンにより、微小体積を有する圧力室に充填された接着剤を衝撃圧縮し、接着剤をノズル先端から高速噴射するため、短時間で塗布作業ができ生産性の大幅な向上を図ることができる。さらに、圧電素子により駆動されるピストンにより、圧力室内の最高圧力を調整して、最適な状態で接着剤の塗布を実現できるので、高速塗布においても接着剤を安定して塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す接着剤塗布装置の断面図である。
【図２】シリンダおよびノズル部の拡大断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明の接着剤噴射の原理を示す説明図である。
【図４】従来の接着剤塗布装置の概略斜視図である。
【図５】ノズルの詳細な断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の接着剤塗布工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 圧電素子
２ ピストン
３ 駆動部ホルダー
４ 接着剤
５ シリンダ
６ 圧力室
７ ノズル
８ 接着剤供給容器
９ ヒータ
１０ Ｚ軸高さ調整手段
１１ ノズルクリーナ
Claims (1)
- 圧電素子により起動されるピストンと、このピストンを接着剤を介して内包するシリンダと、このシリンダの下面にあり前記ピストンの衝突面に設けられた微小体積を有する圧力室と、この圧力室と連通するノズルからなり、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、圧力室内の最高圧力を調整して、前記ノズル先端より接着剤を噴射するように構成したことを特徴とする接着剤塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04777997A JP3776548B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 接着剤塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04777997A JP3776548B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 接着剤塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244197A JPH10244197A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3776548B2 true JP3776548B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=12784869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04777997A Expired - Fee Related JP3776548B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 接着剤塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3776548B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP04777997A patent/JP3776548B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10244197A (ja) | 1998-09-14 |
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