JP4543628B2

JP4543628B2 - Method and apparatus for applying filler-containing paste

Info

Publication number: JP4543628B2
Application number: JP2003181477A
Authority: JP
Inventors: 慎一倉野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005013852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品に、セラミック粉末などからなるフィラーが含有されているペーストを塗布する方法及び塗布装置に関し、より詳細には、該フィラーの平均粒径と同等の厚みにフィラー含有ペーストを塗布するためのフィラー含有ペーストの塗布方法及び塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品にペースト状の接着剤や導電ペーストなどのペーストを塗布するために様々な方法が用いられている。例えば、下記の特許文献１には、転写法によりペーストを電子部品に塗布する方法が開示されている。
【０００３】
図７は、上記特許文献１に記載のペースト法を説明するための模式的正面図である。
塗布ステージ２１の上面２１ａに、ペースト供給手段２２を用いてペースト２３が所定の厚みに塗布される。ペースト供給手段２２は、上方に開いた開口を有し、該開口からペーストが内部に供給されるように構成されている。また、ペースト供給手段２２は図示の矢印方向に搬送されるが、後側の側壁２２ａがスキージとして作用する。すなわち、側壁２２ａの下端は、ステージ２１の上面２１ａと所定の隙間を隔てて配置されている。この所定の隙間が、塗布されたペースト２３の厚みに相当する。
【０００４】
また、ペースト供給手段２２は、側壁２２ａと一対の側壁２２ｂを有し、一対の側壁２２ｂは間に塗布ステージ２１が挟まれている。すなわち、ペースト供給手段２２は、一対の側壁２２ｂが塗布ステージ２１を挟持した状態で図示の矢印方向に移動される。
【０００５】
また、上記ペースト２３を塗布ステージ２１の上面２１ａに塗布した後、電子部品保持治具２４の下面に保持された複数の電子部品２５が降下されることにより、電子部品２５の下面に、ペースト２３が付着される。しかる後、電子部品保持治具２４が電子部品２５と共に上方に移動される。このようにして、複数の電子部品２５に一度にペースト２３を塗布することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−６２３６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、電子部品の小型化及び薄層化が進むにつれて、ペースト状接着剤や導電ペーストなどのペーストをより薄く塗布することが求められている。
上記特許文献１に記載のペースト塗布方法では、現実には６０μｍ〜１００μｍの厚みにペースト２３を塗布することが可能であったが、それよりも薄くペーストを塗布することは困難であった。特に、ペーストの中には、セラミック粉末などの無機粉末からなるフィラーを含有しているものが存在するが、このようなフィラー含有ペーストを含有されているフィラーの平均粒径程度の厚みに薄く塗布することが困難であった。
【０００８】
すなわち、例えば平均粒径が５０μｍ以下程度のフィラーを含有しているフィラー含有ペーストを５０μｍ程度の厚みに塗布したい場合、上記特許文献１に記載のペースト塗布方法では、スキージとして作用する側壁２２ａの下端と、ステージ２１の上面２１ａとの間の隙間の精度を著しく高めねばならず、またスキージとして作用する側壁２２ａの精度を著しく高めねばならなかった。また、たとえ上記隙間の粘度を高めたとしても、塗布されたペースト表面にフィラーによる引っ掻き傷のような跡が残りがちであった。さらに、電子部品２５の寸法ばらつきにより、上記フィラー含有ペーストを各電子部品に均一に塗布することができないという問題もあった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、含有されているフィラーの平均粒径と同じ程度の厚みにフィラー含有ペーストを確実に塗布することを可能とするフィラー含有ペーストの塗布方法及び塗布装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布方法は、塗布ステージの上面と、前記塗布ステージの上面に対向している平坦面である塗布面を有し、金属により構成されているスキージの前記塗布面との間の隙間をフィラーの平均粒径と同等としてフィラー含有接着剤ペーストを塗布ステージの上面に塗布する工程と、前記塗布ステージの上面に塗布されたフィラー含有接着剤ペーストに、保持治具により保持された電子部品を当接させる工程と、前記保持治具に保持された電子部品を前記塗布ステージの上面から保持治具と共に分離し、前記電子部品に前記塗布ステージの上面に塗布されたフィラー含有接着剤ペースト層を形成する工程とを備え、前記スキージとして、前記塗布ステージの上面と対向している前記塗布面の表面粗さＲａ値が０．１μｍ以上０．３μｍ以下であるスキージを用いることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布方法のある特定の局面では、フィラーの平均粒径は２０〜３０μｍ程度とされる。
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布方法のさらに他の特定の局面では、電子部品を前記塗布ステージの上面に塗布されたフィラー含有接着剤ペーストに接触させるに際し、電子部品がステージの上面に接触される方向に作用する応力を吸収する応力吸収部が前記電子部品保持治具に設けられている。
【００１２】
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布方法のさらに別の特定の局面では、前記応力吸収部が、前記保持治具の少なくとも一部に設けられた弾性材料により構成されている。
【００１３】
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布装置は、フィラー含有接着剤ペーストを転写法により電子部品に所定の厚みに塗布するための装置であって、フィラー含有接着剤ペーストが所定の厚みに塗布される上面を有する塗布ステージと、平坦面である塗布面を有し、前記塗布ステージの上面にフィラー含有接着剤ペーストを所定の厚みに塗布するために、塗布ステージの上面に対して前記フィラーの平均粒径と同等の隙間を隔てて前記塗布面が対向するように配置されており、かつ前記塗布面の表面粗さＲａ値が０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、金属により構成されているスキージと、前記スキージを前記塗布ステージの上面から前記隙間を隔てた状態で移動させるスキージ移動装置と、電子部品を保持する電子部品保持治具と、前記電子部品保持治具を、前記ステージの上面に付与されたフィラー含有接着剤ペーストに接触させ、かつフィラー含有接着剤ペーストが電子部品に塗布された後に前記保持治具と共に電子部品をステージの上面から分離する保持治具駆動装置とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布装置のある特定の局面では、前記保持治具が、電子部品を前記ステージの上面のフィラー含有接着剤ペーストに接触させた際に、ステージ上面からの応力を吸収する応力吸収部をさらに備える。
【００１５】
本発明に係るフィラー含有接着剤ペーストの塗布装置のさらに別の特定の局面では、前記応力吸収部が、前記保持治具の少なくとも一部に設けられた弾性材料により構成されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより本発明を明らかにする。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るフィラー含有ペーストの塗布方法を説明するための模式的正面断面図であり、図２はその要部を拡大して示す部分切欠拡大断面図である。
【００１８】
本実施形態のフィラー含有ペーストの塗布方法では、塗布ステージ１とスキージ２と、電子部品保持治具３とを有するフィラー含有ペーストの塗布装置が用いられる。塗布ステージ１は、上面１ａが平坦化されている。この塗布ステージ１の上面１ａに、フィラー含有ペースト４が先ず所定の厚みに塗布される。フィラー含有ペースト４を所望の厚みに塗布ステージ１の上面１ａに塗布するにあたって、上記スキージ２が用いられる。スキージ２は、略図的に示すスキージ移動装置６により図示の矢印方向に移動され得るように構成されている。スキージ移動装置６は、適宜の往復駆動源により構成され得る。このような往復駆動源としては、エアシリンダや油圧シリンダ、あるいはモータなどの回転駆動源と回転駆動源の回転駆動力を往復駆動力に変換する機構とを組み合わせた構造などが挙げられる。
【００１９】
スキージ２は、図１の紙面−紙背方向に延びる板状の形状を有する。矢印で示されているスキージ２の移動方向の前方を前、移動方向の後側を後ろとした場合、スキージ２の前面２ａと、後面２ｂとは、対向されており、かつ互いに略平行とされている。前面２ａの下端はスキージ２を側面視した場合に斜め方向に傾斜している傾斜面２ｃに連ねられている。傾斜面２ｃは、前面２ａの下端から後方かつ下方に延ばされている平面である。傾斜面２ｃの後端と、後面２ｃとを結ぶように、塗布面２ｄが形成されている。塗布面２ｄは、塗布ステージ１の上面１ａと所定の隙間Ｘを隔てて形成されている平坦面である。
【００２０】
本実施形態では、スキージ２の少なくとも塗布面２ｄのＪＩＳＢ０６０１またはＪＩＳＢ００３１に規定されている表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下とされている。なお、スキージ２の外表面の全体の表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下であってもよいが、少なくとも塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下であることが必要である。塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．３μｍを超えると、後述の具体的な実験例から明らかなように、フィラー含有ペースト４を薄く、かつ含有されているフィラーの平均粒径程度の厚みに高精度に塗布することができなくなる。
【００２１】
スキージ２を構成する材料は、特に限定されないが、例えばステンレス、焼入れ鋼などの金属により構成され得る。
電子部品保持治具３は、複数の電子部品５を下面３ａ上に保持し得るように構成されている。
【００２２】
電子部品５の一例としては、フェライトからなるコアの巻芯部に巻線が巻回されるとともに、コアの両側のフランジの上面を連結するようにフェライト板が貼り付けられたコモンモードチョークコイルが挙げられ、そのフランジの上面とフェライト板との接着剤として、本願のフィラー含有ペーストが用いられる。
【００２３】
図３は、複数の電子部品５が保持されている電子部品保持治具３を、下面３ａを上方として示す模式的斜視図である。図３から明らかなように、電子部品保持治具３の下面３ａ上に、複数の電子部品５がマトリックス状に配置されている。
もっとも、電子部品保持治具３では、複数の電子部品５は、スキージ２の移動方向を列、該移動方向と直交する方向を行とした場合、１列にのみ複数の電子部品５が配置されていてもよい。
【００２４】
しかしながら、図３に示したように、マトリックス状に複数の電子部品５を電子部品保持治具３に配置することにより、より多くの電子部品５にフィラー含有ペーストを一度に塗布することができる。
【００２５】
電子部品保持治具３の下面３ａに複数の電子部品５を保持するには、任意の構造を採用することができる。本実施形態では、図４に示すように、電子部品保持治具３は、弾力性を有する粘着剤層３ｂを有し、該粘着剤層３ｂの粘着力により複数の電子部品５が電子部品保持治具３に保持されている。また、この粘着剤層３ｂは、電子部品５を塗布ステージ１の上面１ａ側に圧接した場合の電子部品５の塗布ステージ１側からの応力を吸収する応力吸収部材としても作用する。
【００２６】
本実施形態では、応力吸収部は、電子部品５を電子部品保持治具３に保持する粘着剤層により構成されていたが、電子部品５を保持する部材と、応力吸収部を構成する部材とは分離されて設けられてもよい。例えば、図５に示すように、電子部品保持治具の厚み方向中間位置に弾性材料層３ｃを設け、それによって応力吸収部を構成してもよい。この場合、電子部品保持治具３の下面３ａには、応力吸収作用を有しない粘着剤または接着剤を用いて電子部品５を保持すればよい。
あるいは、電子部品保持治具３に電子部品５が圧入される孔を形成し、該孔に電子部品５を圧入することにより電子部品５を電子部品保持治具３に保持してもよい。電子部品５を電子部品保持治具３に設けられた孔に圧入することにより電子部品５を保持する場合には、孔の周囲を少なくとも弾性材料で構成することが望ましい。
【００２７】
図１に戻り、本実施形態では、上記電子部品保持治具３に保持された複数の電子部品５が図１の矢印Ｚで示すように、塗布ステージ１の上面１ａ上に塗布されているフィラー含有ペースト４に向かって降下される。そして、図４に示すように、電子部品５の下面がフィラー含有ペースト４に接触される。この場合、電子部品５には、塗布ステージ１の上面１ａから電子部品５側への応力が生じるが、この応力が応力吸収部として作用する粘着剤層３ｂにより吸収される。従って、電子部品５の上下方向寸法にばらつきがあった場合に、該応力がばらついたとしても、粘着剤層３ｂにより電子部品５が保持されているため、電子部品５の延び方向寸法のばらつきに係わらず、確実に所望とする厚みにフィラー含有ペースト４を電子部品５に塗布することができる。
【００２８】
次に、電子部品保持治具３が、図１に略図的に示す駆動装置７により上方に移動される。図６に示すように、電子部品保持治具３に保持されている複数の電子部品５の下面にフィラー含有ペースト層４ａが形成される。フィラー含有ペースト層４ａは、上記のように転写法により電子部品５に塗布されるものであるため、電子部品５の下面には、前述した隙間Ｘに相当する厚みを有するフィラー含有ペースト層４ａが形成される。
【００２９】
特に、本実施形態では、スキージ２の塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下であるため、すなわち塗布面２ｄが非常に滑らかであるため、フィラー含有ペースト４に含有されているフィラーの平均粒径とほぼ同じ厚みにフィラー含有ペースト４を塗布した場合であっても、塗布ステージ１の上面１ａに、フィラー含有ペースト４を高精度に塗布することができる。また、塗布面２ｄが非常に滑らかであるため、図２に示すように、フィラー含有ペースト４中のフィラー４ｂの平均粒径が隙間Ｘとほぼ同等であった場合であっても、スキージ２を移動させた場合、塗布面２ｄが隙間Ｘを隔てて滑らかに移動され得る。従って、塗布されたフィラー含有ペースト４の上面にフィラーによる引っ掻き傷が生じ難い。
【００３０】
上記のように、本実施形態の特徴は、スキージ２の少なくとも塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下とされていることであり、それによってフィラー含有ペーストを、含有されているフィラーの平均粒径と同等の厚みに確実に塗布することを可能としたことにある。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００３１】
塗布ステージ１の上面１ａ上に、スキージ２を用いてフィラー含有ペースト４を塗布した。なお、用意したフィラー含有ペーストとしては、フィラーの平均粒径が１０μｍの第１のフィラー、平均粒径が２０μｍの第２のフィラー、平均粒径が３０μｍの第３のフィラー、平均粒径が５０μｍの第４のフィラーをそれぞれ含有した４種類のフィラー含有ペーストを用意した。また、フィラー含有ペーストにおけるフィラーとしては、シリカ等の無機充填材と有機充填材と顔料とを含む粉末を用い、またフィラー含有ペーストを構成するに際しては、エポキシ系接着剤中にフィラーとして上記粉末を混練したものを用いた。さらに、フィラーのフィラー含有ペースト中の混合割合は、全体の５０重量％とした。
【００３２】
上記のようにして用意された第１〜第４のフィラーが含有された第１〜第４のフィラー含有ペーストを用い、かつスキージ２の塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．１、０．２、０．３及び１．０μｍの４種類のスキージを用い、塗布ステージ１の上面１ａにフィラー含有ペーストを塗布した。フィラー含有ペースト４を塗布した後、その表面状態を目視により観察した。結果を下記の表１に示す。
【００３３】
なお、塗布面２ｄと塗布ステージ１の上面１ａとの間の隙間Ｘについては、第１のフィラーが含有されている第１のフィラー含有ペーストを用いた場合には１０μｍとし、第２のフィラー含有ペーストを用いた場合には２０μｍとし、第３のフィラー含有ペーストを用いた場合には３０μｍとし、第４のフィラー含有ペーストを用いた場合には５０μｍとした。当然のことながら、フィラーの平均粒径よりも隙間Ｘを大きくした場合（例えばＤ９０よりも大きくした場合）には、フィラーは隙間Ｘを容易に通過するため、塗布されたフィラー含有ペーストの表面にフィラーによる引っ掻き傷等は生じ難い。また、当然のことながら、隙間Ｘが含有されているフィラーの平均粒径よりも小さい場合（例えばＤ１０よりも小さくした場合）には、フィラーが隙間Ｘを通過し難いため、塗布面２ｄの表面粗さＲａ値を小さくしたとしても、円滑にフィラー含有ペースト４を塗布することはできない。
【００３４】
【表１】

【００３５】
表１から明らかなように、塗布面２ｄの表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下であれば、フィラーによる引っ掻き傷を生じずに、フィラー含有ペースト４を含有されているフィラーの平均粒径と同等の厚みに、しかも５０μｍ以下と非常に薄く塗布し得ることがわかる。
【００３６】
もっとも、現実には、塗布面２ｄの表面粗さＲａ値を０．１μｍ以下に加工することが困難であるため、加工が容易であり、かつ塗布面２ｄの平滑性をフィラー含有ペースト４の塗布に十分な程度とするには、Ｒａ値は０．１〜０．２μｍであることが望ましい。
【００３７】
また、好ましくは、フィラーの平均粒径が小さければ、フィラーの平均粒径と同等の厚みにフィラー含有ペーストを塗布する場合、より薄い厚みにフィラー含有ペーストを塗布することができる。さらに、フィラーの平均粒径が大き過ぎると、フィラー含有ペーストが含有されているフィラーの平均粒径程度の厚みに塗布した場合、フィラーによる筋が発生し易い。従って、フィラーの平均粒径は３０μｍ以下が望ましい。もっとも、現実には、平均粒径が１０μｍのフィラーを製作することは困難である。従って、フィラーの平均粒径は２０〜３０μｍの範囲が望ましい。
【００３８】
なお、上記実験例では、フィラー含有ペーストとして、エポキシ系接着剤に、上記フィラーを混練したものを用いたが、他の接着剤を用いてもよく、あるいは接着剤以外の導電ペーストなどのフィラー含有ペーストを用いてもよい。さらに、フィラー含有ペーストにおけるフィラーについても、様々な無機粉末や有機粉末を用いることができる。
【００３９】
なお、電子部品としては、受動部品や能動部品に限らず、電子部品を構成するためのケース材などの部品を用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係るフィラー含有ペーストの塗布方法では、フィラー含有ペーストを転写法により塗布するに際し、塗布ステージの上面とスキージとの間の隙間をフィラーの平均粒径と同等とし、かつスキージの塗布ステージ上面と対向しているスキージ部分の表面の表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下とされているため、フィラー含有ペースト塗布ステージの上面において、含有されているフィラーによる引っ掻き傷のような荒れを生じさせることなく高精度にフィラー含有ペーストを塗布することができる。また、従来のフィラー含有ペーストの塗布方法では、５０μｍ以下の厚みに、しかも含有されているフィラーの平均粒径と同等の厚みにフィラー含有ペーストを円滑に塗布することができなかったのに対し、本発明によれば、上記のようにフィラー含有ペーストを、含有されているフィラーの平均粒径と同等の厚みにかつ５０μｍ以下の薄い厚みに確実に塗布することが可能となる。よって、本発明に係るフィラー含有ペーストの塗布方法を用いることにより、電子部品にフィラー含有ペーストを薄くかつ高精度に塗布することが可能となり、電子部品の小型化及び薄層化を進めることができる。
【００４１】
フィラーの平均粒径が２０〜３０μｍの範囲にある場合には、上述した実験例から明らかなように、入手の容易なフィラーを用いて、かつ厚みが２０〜３０μｍの薄いフィラー含有ペースト層を電子部品に形成することが可能となる。
【００４２】
電子部品を塗布ステージの上面に塗布されたフィラー含有ペーストに接触させるに際し、電子部品がステージの上面に接触される方向に作用する応力を吸収する応力吸収部が電子部品保持治具に設けられている場合には、電子部品の寸法ばらつきが生じた場合であっても、多くの電子部品に所望とする厚みにフィラー含有ペーストを確実に塗布することができる。
【００４３】
上記応力吸収部が、保持治具の少なくとも一部に設けられた弾性材料により構成されている場合には、該弾性材料を電子部品保持治具の内部または電子部品が保持される部分に配置するだけで、容易に応力吸収部を構成することができる。
【００４４】
本発明に係るフィラー含有ペーストの塗布装置では、スキージの塗布ステージの上面と対向する部分の表面粗さＲａ値が０．３μｍ以下とされているため、フィラー含有ペーストを該スキージを用いてかつ含有されているフィラーの平均粒径と同等の厚みに塗布ステージの上面に塗布した場合、本発明に係るフィラー含有ペーストの塗布方法に従って塗布が行われるので、フィラー含有ペーストを高精度にかつ薄く塗布することができる。
【００４５】
上記保持治具が電子部品をステージの上面のフィラー含有ペーストに接触させた際に、ステージ上面からの応力を吸収する応力吸収部をさらに備える場合には、電子部品の寸法ばらつきが生じていたとしても、多数の電子部品に所望の厚みにフィラー含有ペーストを確実に塗布することができる。
【００４６】
応力吸収部が、保持部の少なくとも位置部に設けられた弾性材料により構成されている場合には、保持部の内部または電子部品の保持される部分等に弾性材料を配置するだけで、容易に応力吸収部を構成することができる。従って、保持治具のコストを高めることなく応力吸収部を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィラー含有ペーストの塗布方法を説明するための略図的正面断面図。
【図２】図１に示した塗布方法における要部を拡大して示す模式的正面断面図。
【図３】電子部品保持治具に保持されている電子部品を示す電子部品保持治具の下面側からみた斜視図。
【図４】本発明の一実施形態において、電子部品保持治具に保持された複数の電子部品をフィラー含有ペーストに接触させた状態を示す模式的正面断面図。
【図５】電子部品保持治具の他の例を説明するための模式的正面断面図。
【図６】本発明の一実施形態において、電子部品保持治具に保持されている複数の電子部品にペースト層を形成した状態を示す模式的正面図。
【図７】従来のペースト塗布方法を説明するための模式的正面断面図。
【符号の説明】
１…塗布ステージ
１ａ…上面
２…スキージ
２ａ…前面
２ｂ…後面
２ｃ…傾斜面
２ｄ…塗布面
３…電子部品保持治具
３ａ…下面
３ｂ…粘着剤層
３ｃ…弾性材料層
４…フィラー含有ペースト
４ａ…フィラー含有ペースト層
４ｂ…フィラー
５…電子部品
６…スキージ移動装置
７…保持治具駆動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a coating apparatus for applying a paste containing a filler made of ceramic powder or the like to an electronic component. More specifically, the filler-containing paste is applied to a thickness equivalent to the average particle diameter of the filler. The present invention relates to a filler-containing paste coating method and a coating apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various methods have been used to apply a paste such as a paste adhesive or a conductive paste to an electronic component. For example, Patent Document 1 below discloses a method of applying a paste to an electronic component by a transfer method.
[0003]
FIG. 7 is a schematic front view for explaining the paste method described in Patent Document 1.
A paste 23 is applied to the upper surface 21 a of the application stage 21 to a predetermined thickness using the paste supply means 22. The paste supply means 22 has an opening opened upward, and is configured so that the paste is supplied to the inside through the opening. The paste supply means 22 is conveyed in the direction of the arrow shown in the figure, but the rear side wall 22a acts as a squeegee. That is, the lower end of the side wall 22a is disposed with a predetermined gap from the upper surface 21a of the stage 21. This predetermined gap corresponds to the thickness of the applied paste 23.
[0004]
The paste supply means 22 has a side wall 22a and a pair of side walls 22b, and the coating stage 21 is sandwiched between the pair of side walls 22b. That is, the paste supply means 22 is moved in the direction of the arrow shown in the figure with the pair of side walls 22b sandwiching the coating stage 21.
[0005]
In addition, after applying the paste 23 to the upper surface 21 a of the application stage 21, the plurality of electronic components 25 held on the lower surface of the electronic component holding jig 24 are lowered, so that the paste 23 is applied to the lower surface of the electronic component 25. Is attached. Thereafter, the electronic component holding jig 24 is moved upward together with the electronic component 25. In this way, the paste 23 can be applied to the plurality of electronic components 25 at a time.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-62362
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, as electronic components have become smaller and thinner, it has been demanded to apply a paste such as a paste adhesive or a conductive paste thinner.
In the paste application method described in Patent Document 1, it was actually possible to apply the paste 23 to a thickness of 60 μm to 100 μm, but it was difficult to apply the paste thinner than that. In particular, some pastes contain fillers made of inorganic powders such as ceramic powders, but the paste containing such filler-containing pastes is applied thinly to the average particle size. It was difficult to do.
[0008]
That is, for example, when it is desired to apply a filler-containing paste containing a filler having an average particle size of about 50 μm or less to a thickness of about 50 μm, in the paste application method described in Patent Document 1, the lower end of the side wall 22a acting as a squeegee In addition, the accuracy of the gap between the stage 21 and the upper surface 21a of the stage 21 must be remarkably increased, and the accuracy of the side wall 22a acting as a squeegee must be remarkably increased. Further, even if the viscosity of the gap was increased, marks such as scratches due to the filler tended to remain on the applied paste surface. Further, there is a problem that the filler-containing paste cannot be uniformly applied to each electronic component due to dimensional variations of the electronic component 25.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art and to apply a filler-containing paste that can reliably apply a filler-containing paste to the same thickness as the average particle size of the fillers contained. And providing a coating apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method of coating the filler-containing adhesive paste according to the present invention includes a top surface of the coating stage, the coating surface is a flat surface facing the top surface of the coating stage, the coating of the squeegee made of a metal A step of applying a filler-containing adhesive paste on the upper surface of the application stage with a gap between the surface and the filler being equal to the average particle size of the filler, and a holding jig on the filler-containing adhesive paste applied on the upper surface of the application stage. A step of contacting the electronic component held by the step, and the electronic component held by the holding jig is separated from the upper surface of the coating stage together with the holding jig, and applied to the electronic component on the upper surface of the coating stage. and forming a filler containing adhesive paste layer, as the squeegee, the surface roughness Ra of the coating surface facing the upper surface of the coating stage There is characterized by using a squeegee is 0.1μm or more 0.3μm or less.
[0011]
Moreover, on the specific situation with the application | coating method of the filler-containing adhesive paste which concerns on this invention, the average particle diameter of a filler shall be about 20-30 micrometers.
In still another specific aspect of the method for applying the filler-containing adhesive paste according to the present invention, when the electronic component is brought into contact with the filler-containing adhesive paste applied to the upper surface of the application stage, the electronic component is placed on the upper surface of the stage. The electronic component holding jig is provided with a stress absorbing portion that absorbs stress acting in the contacting direction.
[0012]
In still another specific aspect of the method for applying the filler-containing adhesive paste according to the present invention, the stress absorbing portion is made of an elastic material provided on at least a part of the holding jig.
[0013]
The filler-containing adhesive paste coating apparatus according to the present invention is an apparatus for applying a filler-containing adhesive paste to an electronic component to a predetermined thickness by a transfer method, and the filler-containing adhesive paste is applied to a predetermined thickness. A coating stage having a top surface to be coated, and a coating surface that is a flat surface, and the filler-containing adhesive paste is coated on the top surface of the coating stage to have a predetermined thickness. it is arranged so that the coated surface at a mean particle size equal to the gap faces, and the surface roughness Ra value of the coated surface is 0.1μm or more 0.3μm or less, is made of metal A squeegee, a squeegee moving device that moves the squeegee with the gap spaced from the upper surface of the coating stage, and an electronic component holding jig that holds the electronic component The electronic component holding jig is brought into contact with the filler-containing adhesive paste applied to the upper surface of the stage, and after the filler-containing adhesive paste is applied to the electronic component, the electronic component together with the holding jig is placed on the stage. And a holding jig driving device separated from the upper surface.
[0014]
In a specific aspect of the filler-containing adhesive paste coating apparatus according to the present invention, when the holding jig contacts the electronic component with the filler-containing adhesive paste on the upper surface of the stage, the stress from the upper surface of the stage A stress absorbing portion that absorbs.
[0015]
In still another specific aspect of the filler-containing adhesive paste coating apparatus according to the present invention, the stress absorbing portion is made of an elastic material provided on at least a part of the holding jig.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic front sectional view for explaining a method for applying a filler-containing paste according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway enlarged sectional view showing an enlarged main part thereof.
[0018]
In the filler-containing paste coating method of the present embodiment, a filler-containing paste coating apparatus having a coating stage 1, a squeegee 2, and an electronic component holding jig 3 is used. The coating stage 1 has a flat upper surface 1a. A filler-containing paste 4 is first applied to a predetermined thickness on the upper surface 1a of the application stage 1. The squeegee 2 is used to apply the filler-containing paste 4 to the upper surface 1a of the application stage 1 to a desired thickness. The squeegee 2 is configured to be moved in the direction of the arrow shown by a squeegee moving device 6 schematically shown. The squeegee moving device 6 can be constituted by an appropriate reciprocating drive source. Examples of such a reciprocating drive source include an air cylinder, a hydraulic cylinder, or a structure in which a rotary drive source such as a motor is combined with a mechanism that converts the rotational drive force of the rotary drive source into a reciprocating drive force.
[0019]
The squeegee 2 has a plate shape extending in the paper-back direction of FIG. When the front in the moving direction of the squeegee 2 indicated by the arrow is the front and the rear side in the moving direction is the rear, the front surface 2a and the rear surface 2b of the squeegee 2 face each other and are substantially parallel to each other. ing. The lower end of the front surface 2a is connected to an inclined surface 2c that is inclined in an oblique direction when the squeegee 2 is viewed from the side. The inclined surface 2c is a flat surface extending rearward and downward from the lower end of the front surface 2a. An application surface 2d is formed so as to connect the rear end of the inclined surface 2c and the rear surface 2c. The application surface 2d is a flat surface that is formed with a predetermined gap X from the upper surface 1a of the application stage 1.
[0020]
In the present embodiment, the surface roughness Ra value defined in JIS B0601 or JIS B0031 of at least the application surface 2d of the squeegee 2 is set to 0.3 μm or less. The entire surface roughness Ra value of the outer surface of the squeegee 2 may be 0.3 μm or less, but at least the surface roughness Ra value of the application surface 2d needs to be 0.3 μm or less. When the surface roughness Ra value of the coated surface 2d exceeds 0.3 μm, the filler-containing paste 4 is thin and the thickness is about the average particle diameter of the contained filler, as will be apparent from specific experimental examples described later. Cannot be applied with high accuracy.
[0021]
Although the material which comprises the squeegee 2 is not specifically limited, For example, metals, such as stainless steel and hardened steel, may be comprised.
The electronic component holding jig 3 is configured to hold a plurality of electronic components 5 on the lower surface 3a.
[0022]
As an example of the electronic component 5, there is a common mode choke coil in which a winding is wound around a core portion of a core made of ferrite and a ferrite plate is attached so as to connect the upper surfaces of flanges on both sides of the core. The filler-containing paste of the present application is used as an adhesive between the upper surface of the flange and the ferrite plate.
[0023]
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the electronic component holding jig 3 holding a plurality of electronic components 5 with the lower surface 3a facing upward. As is clear from FIG. 3, a plurality of electronic components 5 are arranged in a matrix on the lower surface 3 a of the electronic component holding jig 3.
However, in the electronic component holding jig 3, the plurality of electronic components 5 are arranged in only one column when the movement direction of the squeegee 2 is a column and the direction orthogonal to the movement direction is a row. It may be.
[0024]
However, as shown in FIG. 3, the filler-containing paste can be applied to more electronic components 5 at a time by arranging the plurality of electronic components 5 in the electronic component holding jig 3 in a matrix.
[0025]
In order to hold the plurality of electronic components 5 on the lower surface 3a of the electronic component holding jig 3, any structure can be adopted. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the electronic component holding jig 3 has an adhesive layer 3b having elasticity, and a plurality of electronic components 5 are held by the adhesive force of the adhesive layer 3b. It is held by the jig 3. The pressure-sensitive adhesive layer 3b also acts as a stress absorbing member that absorbs stress from the application stage 1 side of the electronic component 5 when the electronic component 5 is pressed against the upper surface 1a side of the application stage 1.
[0026]
In the present embodiment, the stress absorbing portion is configured by the adhesive layer that holds the electronic component 5 in the electronic component holding jig 3, but the member that holds the electronic component 5 and the member that constitutes the stress absorbing portion May be provided separately. For example, as shown in FIG. 5, an elastic material layer 3c may be provided at an intermediate position in the thickness direction of the electronic component holding jig, thereby constituting a stress absorbing portion. In this case, the electronic component 5 may be held on the lower surface 3a of the electronic component holding jig 3 by using an adhesive or an adhesive that does not have a stress absorbing action.
Alternatively, a hole in which the electronic component 5 is press-fitted into the electronic component holding jig 3 may be formed, and the electronic component 5 may be held in the electronic component holding jig 3 by press-fitting the electronic component 5 into the hole. When the electronic component 5 is held by press-fitting the electronic component 5 into a hole provided in the electronic component holding jig 3, it is desirable that at least the periphery of the hole is made of an elastic material.
[0027]
Returning to FIG. 1, in this embodiment, the filler in which the plurality of electronic components 5 held by the electronic component holding jig 3 are applied onto the upper surface 1 a of the application stage 1 as indicated by an arrow Z in FIG. 1. It is lowered toward the containing paste 4. Then, as shown in FIG. 4, the lower surface of the electronic component 5 is brought into contact with the filler-containing paste 4. In this case, a stress is generated in the electronic component 5 from the upper surface 1a of the coating stage 1 to the electronic component 5 side, and this stress is absorbed by the adhesive layer 3b acting as a stress absorbing portion. Accordingly, when the vertical dimension of the electronic component 5 varies, even if the stress varies, the electronic component 5 is held by the pressure-sensitive adhesive layer 3b. Regardless, the filler-containing paste 4 can be reliably applied to the electronic component 5 to a desired thickness.
[0028]
Next, the electronic component holding jig 3 is moved upward by the driving device 7 schematically shown in FIG. As shown in FIG. 6, a filler-containing paste layer 4 a is formed on the lower surface of the plurality of electronic components 5 held by the electronic component holding jig 3. Since the filler-containing paste layer 4a is applied to the electronic component 5 by the transfer method as described above, the filler-containing paste layer 4a having a thickness corresponding to the gap X described above is formed on the lower surface of the electronic component 5. It is formed.
[0029]
In particular, in this embodiment, since the surface roughness Ra value of the application surface 2d of the squeegee 2 is 0.3 μm or less, that is, the application surface 2d is very smooth, the filler contained in the filler-containing paste 4 Even when the filler-containing paste 4 is applied to a thickness substantially the same as the average particle size of the filler, the filler-containing paste 4 can be applied to the upper surface 1a of the application stage 1 with high accuracy. Further, since the coated surface 2d is very smooth, even if the average particle diameter of the filler 4b in the filler-containing paste 4 is almost equal to the gap X as shown in FIG. When moved, the application surface 2d can be moved smoothly across the gap X. Therefore, scratches due to the filler hardly occur on the upper surface of the applied filler-containing paste 4.
[0030]
As described above, the feature of the present embodiment is that the surface roughness Ra value of at least the application surface 2d of the squeegee 2 is 0.3 μm or less, whereby the filler containing paste is contained. This makes it possible to reliably apply to a thickness equivalent to the average particle diameter. This will be described based on a specific experimental example.
[0031]
A filler-containing paste 4 was applied onto the upper surface 1 a of the application stage 1 using a squeegee 2. The prepared filler-containing paste includes a first filler having an average particle size of 10 μm, a second filler having an average particle size of 20 μm, a third filler having an average particle size of 30 μm, and an average particle size of 50 μm. Four types of filler-containing pastes each containing the fourth filler were prepared. Further, as the filler in the filler-containing paste, a powder containing an inorganic filler such as silica, an organic filler, and a pigment is used, and when the filler-containing paste is constituted, the above powder is used as a filler in the epoxy adhesive. A kneaded product was used. Furthermore, the mixing ratio of the filler in the filler-containing paste was 50% by weight.
[0032]
Using the first to fourth filler-containing pastes containing the first to fourth fillers prepared as described above, the surface roughness Ra value of the application surface 2d of the squeegee 2 is 0.1, 0. The filler-containing paste was applied to the upper surface 1a of the coating stage 1 using four types of squeegees of. After applying the filler-containing paste 4, the surface state was observed visually. The results are shown in Table 1 below.
[0033]
In addition, about the clearance gap X between the coating surface 2d and the upper surface 1a of the coating stage 1, when the 1st filler containing paste containing the 1st filler is used, it shall be 10 micrometers and contains 2nd filler. When the paste was used, the thickness was set to 20 μm, when the third filler-containing paste was used, the thickness was set to 30 μm, and when the fourth filler-containing paste was used, the thickness was set to 50 μm. Naturally, when the gap X is larger than the average particle diameter of the filler (for example, larger than D90), the filler easily passes through the gap X. Scratches and the like due to filler are unlikely to occur. Of course, when the gap X is smaller than the average particle diameter of the filler containing the gap X (for example, smaller than D10), the filler is difficult to pass through the gap X. Even if the roughness Ra value is reduced, the filler-containing paste 4 cannot be applied smoothly.
[0034]
[Table 1]

[0035]
As is apparent from Table 1, if the surface roughness Ra value of the coated surface 2d is 0.3 μm or less, the average particle size of the filler containing the filler-containing paste 4 without causing scratches by the filler and It can be seen that it can be applied to an equivalent thickness and very thin, 50 μm or less.
[0036]
However, in reality, since it is difficult to process the surface roughness Ra value of the coated surface 2d to 0.1 μm or less, the processing is easy, and the smoothness of the coated surface 2d is applied to the filler-containing paste 4. In order to achieve a sufficient level, the Ra value is desirably 0.1 to 0.2 μm.
[0037]
Preferably, if the filler has a small average particle size, the filler-containing paste can be applied to a thinner thickness when the filler-containing paste is applied to a thickness equivalent to the average particle size of the filler. Furthermore, if the average particle diameter of the filler is too large, streaks due to the filler are likely to occur when applied to a thickness that is about the average particle diameter of the filler containing the filler-containing paste. Therefore, the average particle size of the filler is desirably 30 μm or less. However, in reality, it is difficult to produce a filler having an average particle size of 10 μm. Therefore, the average particle size of the filler is desirably in the range of 20 to 30 μm.
[0038]
In the above experimental example, the filler-containing paste was prepared by kneading the filler with the epoxy adhesive, but other adhesives may be used, or filler containing conductive paste other than the adhesive may be used. A paste may be used. Furthermore, various inorganic powders and organic powders can be used for the filler in the filler-containing paste.
[0039]
The electronic component is not limited to a passive component or an active component, and a component such as a case material for configuring the electronic component may be used.
[0040]
【The invention's effect】
In the method for applying the filler-containing paste according to the present invention, when the filler-containing paste is applied by the transfer method, the gap between the upper surface of the application stage and the squeegee is made equal to the average particle size of the filler, and the upper surface of the squeegee application stage. Since the surface roughness Ra value of the surface of the squeegee part facing the surface is 0.3 μm or less, the upper surface of the filler-containing paste application stage causes roughness such as scratches due to the contained filler. It is possible to apply the filler-containing paste with high accuracy without any problem. Moreover, in the conventional filler-containing paste application method, the filler-containing paste could not be smoothly applied to a thickness equal to or less than the average particle diameter of the filler contained in a thickness of 50 μm or less, According to the present invention, as described above, it is possible to reliably apply the filler-containing paste to a thickness equivalent to the average particle diameter of the contained filler and to a thin thickness of 50 μm or less. Therefore, by using the method for applying the filler-containing paste according to the present invention, it becomes possible to apply the filler-containing paste to an electronic component thinly and with high accuracy, and the electronic component can be made smaller and thinner. .
[0041]
When the average particle diameter of the filler is in the range of 20 to 30 μm, as is clear from the experimental examples described above, an easily available filler and a thin filler-containing paste layer with a thickness of 20 to 30 μm are used as the electrons. It can be formed into parts.
[0042]
When the electronic component is brought into contact with the filler-containing paste applied to the upper surface of the coating stage, a stress absorbing portion that absorbs stress acting in a direction in which the electronic component is in contact with the upper surface of the stage is provided in the electronic component holding jig. In such a case, the filler-containing paste can be reliably applied to many electronic components to a desired thickness even when the dimensional variation of the electronic components occurs.
[0043]
When the stress absorbing portion is made of an elastic material provided on at least a part of the holding jig, the elastic material is disposed inside the electronic component holding jig or a portion where the electronic component is held. Only by this, the stress absorbing part can be configured easily.
[0044]
In the filler-containing paste coating apparatus according to the present invention, since the surface roughness Ra value of the portion facing the upper surface of the squeegee coating stage is 0.3 μm or less, the filler-containing paste is contained using the squeegee. When the coating is applied on the upper surface of the coating stage to a thickness equivalent to the average particle diameter of the filler, the coating is performed according to the method for applying the filler-containing paste according to the present invention, so that the filler-containing paste is thinly applied with high accuracy. be able to.
[0045]
If the holding jig further includes a stress absorbing part that absorbs stress from the upper surface of the stage when the electronic component is brought into contact with the filler-containing paste on the upper surface of the stage, the dimensional variation of the electronic component has occurred. However, the filler-containing paste can be reliably applied to a large number of electronic components in a desired thickness.
[0046]
If the stress absorbing part is made of an elastic material provided at least at the position of the holding part, simply placing the elastic material inside the holding part or the part where the electronic component is held, etc. A stress absorption part can be comprised. Therefore, the stress absorbing portion can be configured without increasing the cost of the holding jig.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front cross-sectional view for explaining a method for applying a filler-containing paste according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic front cross-sectional view showing an enlarged main part in the coating method shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view of the electronic component held by the electronic component holding jig as seen from the lower surface side of the electronic component holding jig.
FIG. 4 is a schematic front sectional view showing a state in which a plurality of electronic components held by an electronic component holding jig are brought into contact with a filler-containing paste in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic front sectional view for explaining another example of an electronic component holding jig.
FIG. 6 is a schematic front view showing a state in which a paste layer is formed on a plurality of electronic components held by an electronic component holding jig in an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic front sectional view for explaining a conventional paste application method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Application | coating stage 1a ... Upper surface 2 ... Squeegee 2a ... Front surface 2b ... Rear surface 2c ... Inclined surface 2d ... Application surface 3 ... Electronic component holding jig 3a ... Lower surface 3b ... Adhesive layer 3c ... Elastic material layer 4 ... Filler containing paste 4a ... filler-containing paste layer 4b ... filler 5 ... electronic component 6 ... squeegee moving device 7 ... holding jig driving device

Claims

A method of applying an adhesive paste containing a filler by a transfer method,
And the upper surface of the coating stage, has a coated surface is a flat surface facing the top surface of the coating stage, equal to the average particle size of the filler the gap between the coated surface of the squeegee made of a metal Applying a filler-containing adhesive paste on the upper surface of the application stage as
Contacting the electronic component held by the holding jig with the filler-containing adhesive paste applied to the upper surface of the application stage; and
Separating the electronic component held on the holding jig together with the holding jig from the upper surface of the coating stage, and forming a filler-containing adhesive paste layer applied on the upper surface of the coating stage on the electronic component. ,
Application of filler-containing adhesive paste, characterized in that as the squeegee, a squeegee having a surface roughness Ra value of 0.1 μm or more and 0.3 μm or less on the application surface facing the upper surface of the application stage is used. Method.

The method for applying a filler-containing adhesive paste according to claim 1, wherein an average particle size of the filler is in a range of 20 to 30 μm.

When the electronic component is brought into contact with the filler-containing adhesive paste applied to the upper surface of the application stage, the stress absorbing portion that absorbs the stress acting in the direction in which the electronic component is brought into contact with the upper surface of the stage is the electronic component holding jig. The method for applying a filler-containing adhesive paste according to claim 1 or 2, wherein the filler-containing adhesive paste is provided.

The method for applying a filler-containing adhesive paste according to claim 3, wherein the stress absorbing portion is made of an elastic material provided on at least a part of the holding jig.

A filler-containing adhesive paste application device for applying a filler-containing adhesive paste to an electronic component to a predetermined thickness by a transfer method,
An application stage having an upper surface on which the filler-containing adhesive paste is applied to a predetermined thickness;
In order to apply the filler-containing adhesive paste to a predetermined thickness on the upper surface of the application stage, a gap equivalent to the average particle size of the filler is provided on the upper surface of the application stage. A squeegee made of metal , wherein the coating surface is disposed so as to face each other, and the surface roughness Ra value of the coating surface is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less;
A squeegee moving device that moves the squeegee in a state of separating the gap from the upper surface of the coating stage;
An electronic component holding jig for holding the electronic component;
The electronic component holding jig is brought into contact with the filler-containing adhesive paste applied to the upper surface of the stage, and the electronic component is placed together with the holding jig after the filler-containing adhesive paste is applied to the electronic component. A filler-containing adhesive paste coating device, comprising: a holding jig driving device that separates from the filler.

The filler-containing adhesive according to claim 6, wherein the holding jig further includes a stress absorbing portion that absorbs stress from the upper surface of the stage when the electronic component is brought into contact with the filler-containing adhesive paste on the upper surface of the stage. Agent paste applicator.

The filler-containing adhesive paste coating apparatus according to claim 6, wherein the stress absorbing portion is made of an elastic material provided on at least a part of the holding jig.