JP5164774B2 - ペースト塗布装置およびペースト塗布方法 - Google Patents
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Description
(CL1)ペースト塗布装置は、(a)尖端に吐出口が形成され、その尖端の吐出口に向かってテーパー状に細くなるテーパー形状部分を内側面に有し、前記吐出口を下側にして被塗布物の上方に配置され、内部にペーストが入れられた状態で上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で前記ペーストを保持し、前記吐出口から滴下しないで膨出する前記ペーストの液滴が前記被塗布物に接触する接触位置まで下降するノズルと、(b)前記ノズルが前記接触位置で停止している間に、前記ノズルの内部のうちの前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を先端が上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を下降すれば、前記吐出口から滴下しないように前記ペーストの液滴を膨出させ、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を上昇すれば、前記被塗布物に接触した前記ペーストの液滴を前記吐出口付近の前記ペーストから分断させるピンと、を備える。
(CL6)ペースト塗布方法は、(a)尖端に吐出口が形成され、その尖端の吐出口に向かってテーパー状に細くなるテーパー形状部分を内側面に有し、前記吐出口を下側にして被塗布物の上方に配置され、内部にペーストが入れられた状態で上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で前記ペーストを保持するノズルが、前記吐出口から滴下しないで膨出するペーストの液滴が前記被塗布物に接触する接触位置まで下降する第1の工程と、(b)前記ノズルが前記接触位置で停止している間に、前記ノズルの内部のうちの前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を先端が上下に移動可能であるピンが、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の上方から、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中まで下降し、前記吐出口から滴下しないようにペーストの液滴を膨出させて前記被塗布物に接触させる第2の工程と、(c)前記第2の工程で前記吐出口から出ないで下降させたピンが、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の上方へ上昇し、前記被塗布物に接触したペーストの液滴を前記吐出口付近のペーストから分断させる第3の工程と、を含む。
以下、本発明に係わる実施の形態について説明する。
<概要>
図1(A)〜図1(D)に示すように、ペースト塗布装置100は、ペースト101を微少量吐出する装置である。図1(A)に示すように、ノズル121の尖端に吐出口122が形成されている。吐出口122を下側にして被塗布物102の上方にノズル121が配置されている。ノズル121の内部にペースト101が入れられている。ペースト101にハンダ粉103が含まれている。ノズル121の内部に入れられているペースト101の中に、上下方向に配置されたピン125の先端126が入れられている。
ここでは、一例として、図2に示すように、ペースト塗布装置100は、基台111、昇降台115、ノズル121、ピン125などを備える。
基台111は、水平方向に広がる台である。図中において、左側の上面に、被塗布物が設置されるステージ112が水平方向に移動可能な状態で取り付けられている。右側の上面から垂直方向に支柱113が伸びている。支柱113の上部の左側に、垂直方向に滑動可能な部分を有する昇降台スライド114が形成されている。
昇降台115は、垂直方向に伸びる垂直部分115aと、水平方向に伸びる水平部分115bとを有する。図中において、水平部分115bがステージ112の上方に配置されている。水平部分115bが下側になる配置で垂直部分115aが昇降台スライド114に垂直方向に移動可能な状態で取り付けられている。水平部分115bに、ノズル121が保持されている。垂直部分115aの上部の左側に、垂直方向に滑動可能な部分を有するスライダ固定体116が固定されている。スライダ固定体116の左側に、ピン125が取り付けられるスライダ可動体117が垂直方向に移動可能な状態で取り付けられている。
ノズル121は、横断面形状が円形であって、一端が先細りした管状であって、ガラス製または樹脂製の容器である。一端にペースト101の液滴が吐出される吐出口122が形成されている。他端にピン125が出入り可能な開口123が形成されている。内部にペースト101が入れられ、吐出口122を下側にして、ステージ122の上方に配置されている。昇降台115の水平部分115bに設置されている。
ピン125は、横断面形状が円形であって、タングステン製の針である。一端がノズル121の内部に入れられ、他端がスライダ可動体117に取り付けられている。中心軸がノズル121の中心軸上に配置されている。先端部126が、ノズル121の内部に入れられたペースト101に入れられ、塗布中、ペースト101の中を垂直方向に移動する。先端部126の形状が、ペースト101の中でピン125を下降させるときにペースト101から受ける抵抗よりもピン125を上昇させるときにペースト101から受ける抵抗の方が大きくなる形状である。ここでは、一例として、図3(A)に示すように、ピン125の先端部126の形状として、先に向かって次第に細くなるテーパ状の部分127を連ねた形状とする。
次に、ペースト塗布装置100の動作について説明する。
ここでは、一例として、ペースト101は、配合比50wt%で平均粒径20μmのハンダ粉を樹脂に含有してできたものであり、粘度20Pa・sであるとする。このとき、ノズル121は、内径1.9mmのノズル121の先端をテーパ状に熱成形して、尖端を平らにカットして口径0.3mmの吐出口122を形成した容器であることが好適である。ピン125は、直径0.3mmであることが好適であり、図3(A)に示すように、先に向かって次第に細くなるテーパ状の部分127を連ねた形状の先端部126を有する針である。ピン125の上昇時の移動速度は、ピン125の下降時の移動速度と同一とする。
なお、吐出口122の口径とピン125の直径とは、バンプの寸法に最適な寸法とする。例えば、具体例として、上記の各条件の下で、被塗布物102に塗布されたペースト101の液滴の直径が約0.3mmであり、高さが約0.1mmである場合には、ペースト101の液滴内にハンダ粉が観察された。
<まとめ>
以上、本実施の形態によれば、ピン125の先端部126が、ノズル121の吐出口122から出ないで、ノズル121の内部に入れられたペースト101の中を垂直方向に移動する。このため、ノズル121の吐出口122からピン125の先端部126が出ることによって生じる問題が起きない。
なお、点状に塗布する代わりに、線状に塗布するとしてもよい。具体的には、ペースト101の液滴が塗布されると、塗布されたペースト101の液滴に、次に塗布されるペーストの液滴が重なるように、ステージ112を水平方向に移動させる。次に塗布される位置にペーストの液滴が塗布される。これを繰り返し行うことで、ペーストの液滴が線状に塗布された部分ができる。このとき、図4(A)に示すように、先に塗布したペースト101の液滴との重なりを少なくした場合は、塗布点141と塗布点142との間に括れ143が生じる。括れ部分144のハンダ粉103の分布が少なくなり、線状に塗布された部分145のハンダ粉103が不均一である。これに対して、図4(B)に示すように、先に塗布したペーストの液滴との重なりを塗布直径の半分以上にした場合は、括れがなくなり、線状に塗布された部分146のハンダ粉103がほぼ均一に分布している。これによって、微細幅の直線あるいは曲線状にペーストを塗布することができる。
11 ペースト
12 被塗布物
13 ハンダ粉
14 ペースト滴
21 ノズル
22 開口部
25 ピン
26 先端部
100 ペースト塗布装置
101 ペースト
102 被塗布物
103 ハンダ粉
105 液滴
111 基台
112 ステージ
113 支柱
114 昇降台スライド
115 昇降台
115a 垂直部分
115b 水平部分
116 スライダ固定体
117 スライダ可動体
121 ノズル
122 吐出口
123 開口
125 ピン
126 先端部
Claims (10)
- 尖端に吐出口が形成され、その尖端の吐出口に向かってテーパー状に細くなるテーパー形状部分を内側面に有し、前記吐出口を下側にして被塗布物の上方に配置され、内部にペーストが入れられた状態で上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で前記ペーストを保持し、前記吐出口から滴下しないで膨出する前記ペーストの液滴が前記被塗布物に接触する接触位置まで下降するノズルと、
前記ノズルが前記接触位置で停止している間に、前記ノズルの内部のうちの前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を先端が上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を下降すれば、前記吐出口から滴下しないように前記ペーストの液滴を膨出させ、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を上昇すれば、前記被塗布物に接触した前記ペーストの液滴を前記吐出口付近の前記ペーストから分断させるピンと、
を備えることを特徴とするペースト塗布装置。 - 前記接触位置が、前記被塗布物の表面から前記吐出口までの高さが前記吐出口の口径の0.5倍以上から1.5倍以下までの範囲内になる位置である
ことを特徴とする請求項1に記載のペースト塗布装置。 - 前記ピンの上昇時における移動速度が、前記ピンの下降時における移動速度以上である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のペースト塗布装置。 - 前記ピンの上昇時における移動速度が、前記ピンの下降時における移動速度の2倍以上である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のペースト塗布装置。 - 前記ピンの先端の形状が、前記ピンを下降させるときにペーストから受ける抵抗よりも前記ピンを上昇させるときにペーストから受ける抵抗の方が大きくなる形状である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のペースト塗布装置。 - 尖端に吐出口が形成され、その尖端の吐出口に向かってテーパー状に細くなるテーパー形状部分を内側面に有し、前記吐出口を下側にして被塗布物の上方に配置され、内部にペーストが入れられた状態で上下に移動可能であり、前記テーパー形状部分で前記ペーストを保持するノズルが、前記吐出口から滴下しないで膨出するペーストの液滴が前記被塗布物に接触する接触位置まで下降する第1の工程と、
前記ノズルが前記接触位置で停止している間に、前記ノズルの内部のうちの前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中を先端が上下に移動可能であるピンが、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の上方から、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の中まで下降し、前記吐出口から滴下しないようにペーストの液滴を膨出させて前記被塗布物に接触させる第2の工程と、
前記第2の工程で前記吐出口から出ないで下降させたピンが、前記テーパー形状部分で囲まれた部分の上方へ上昇し、前記被塗布物に接触したペーストの液滴を前記吐出口付近のペーストから分断させる第3の工程と、
を含むことを特徴とするペースト塗布方法。 - 前記接触位置を、前記被塗布物の表面から前記吐出口までの高さが前記吐出口の口径の0.5倍以上から1.5倍以下までの範囲内になる位置とする
ことを特徴とする請求項6に記載のペースト塗布方法。 - 前記ピンを上昇させるときの移動速度を、前記ピンを下降させるときの移動速度以上とする
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のペースト塗布方法。 - 塗布点を変えながら、前記第2の工程と前記第3の工程とを繰り返すことによって、ペーストの液滴を複数の点状に塗布する
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のペースト塗布方法。 - 塗布点を変えながら、ペーストの液滴を重ねるようにして前記第2の工程と前記第3の工程とを繰り返すことによって、線状に塗布する
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のペースト塗布方法。
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