JP5553795B2 - Liquid dripping device - Google Patents

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Description

本発明は、微少量の液体を対象物に対して滴下させる液体滴下装置に関する。より詳細には、半田に例示される溶融金属等の特定の条件下で液体状態が維持される物質について、これを微少量の液体として取り扱い、滴下対象物に対して好適に滴下することを可能とする液体滴下装置に関する。   The present invention relates to a liquid dropping device that drops a small amount of liquid onto an object. More specifically, it is possible to treat a substance that maintains a liquid state under specific conditions such as molten metal exemplified by solder as a small amount of liquid and to suitably drop the substance onto a dropping object. It relates to a liquid dropping apparatus.

例えば磁気ヘッドの製造工程においては、複数の電極間に半田からなる導電性の微小なボールを配置し、これを溶融し更に電極各々に対して固着させることで該電極間の電気的接合を行っている(特許文献1参照)。ここで、現在磁気ヘッドの微小化、高機能化が進められており、電極数が増加すると共に電極自体も小さくなり、結果として導電性のボールもより微小化せざるを得なくなってきている。導電性ボールが例えば100μm以下の径となると、個別のハンドリングが困難となると共に、ハンドリング中の所謂コンタミの付着、或いは該ボールの価格自体が高価となるといった課題が生じてくる。   For example, in the manufacturing process of a magnetic head, a conductive minute ball made of solder is arranged between a plurality of electrodes, and this is melted and further fixed to each electrode to perform electrical bonding between the electrodes. (See Patent Document 1). Here, miniaturization and high functionality of the magnetic head are being promoted at present, and the number of electrodes is increased and the electrodes themselves are reduced. As a result, the conductive balls have to be further miniaturized. When the conductive ball has a diameter of, for example, 100 μm or less, individual handling becomes difficult, and so-called contamination during handling or the price of the ball itself becomes expensive.

この様な背景に基づき、特許文献2乃至5に開示されるように、溶融半田を直接的に被接合物に対して吐出し、付着させる技術が提案されてきている。当該技術によれば、上述した導電性ボールの使用に伴って生じる課題は解消される。これら技術においては、溶融金属を蓄えた液溜まりに体積変化を生じさせ、この体積変化を利用して該液溜まりより所定量の溶融金属を吐出させている。   On the basis of such a background, as disclosed in Patent Documents 2 to 5, techniques for ejecting and adhering molten solder directly to an object to be bonded have been proposed. According to the technique, the problems caused by the use of the conductive ball described above are eliminated. In these techniques, a volume change is generated in a liquid reservoir in which molten metal is stored, and a predetermined amount of molten metal is discharged from the liquid reservoir using this volume change.

特開2009−028781号公報JP 2009-028781 A 特開2000−294591号公報JP 2000-294591 A 特開平10−137930号公報JP 10-137930 A 特開2003−334654号公報JP 2003-334654 A 特開2006−075781号公報JP 2006-075781 A 特開平02−175254号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-175254 特開2001−232245号公報JP 2001-232245 A 特開2009−000719号公報JP 2009-000719 A

ここで、液体を微少量滴下、或いは吐出させる方法として、特許文献6或いは7に開示する技術も知られている。これら方法においても、基本的には液体の体積変化を用いて所定量の液体を滴下することについては、前述した従来技術と同様である。ところが、体積変化を用いる場合、液体中に気体が混入すると体積変化と体積変化のために加える圧力の変化との関係が一次曲線にならなくなる。このため、液体の滴下量が微小になるにつれて、液体中への気体の混入の滴下精度への影響が大きくなってくる。以上のことから、特許文献2乃至7に開示される技術においては、液溜まりを気体の存在しない密閉された空間内に形成し、該空間内での体積変化を行うことによって所定量の液体の滴下を可能としている。   Here, as a method for dropping or discharging a small amount of liquid, a technique disclosed in Patent Document 6 or 7 is also known. Also in these methods, basically, a predetermined amount of liquid is dropped using a change in volume of the liquid, which is the same as in the above-described prior art. However, when volume change is used, when gas is mixed in the liquid, the relationship between the volume change and the pressure change applied for the volume change does not become a linear curve. For this reason, as the amount of liquid dropped becomes smaller, the influence of gas mixture into the liquid on the accuracy of dropping becomes larger. From the above, in the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 7, a liquid reservoir is formed in a sealed space where no gas exists, and a volume change in the space is performed to change a predetermined amount of liquid. Allows dripping.

例えば、特許文献8に示される構成では、溜める液体との所謂濡れ性を考慮して該空間の内壁を構成することにより、ノズル内部への気体の侵入を防止している。該文献は、微少量の液体の滴下に際してはノズル内への気体の混入が大きな問題となり得ることを逆説的に示していると言える。また、この様な構造のノズルの場合、液体が樹脂からなる場合にはノズルを分解し、各部品の洗浄を行うことでメンテナンスを行うことも可能である。しかし、液体が溶融金属であった場合、固化した金属を除去しなければならなくなる。   For example, in the configuration disclosed in Patent Document 8, gas penetration into the nozzle is prevented by configuring the inner wall of the space in consideration of so-called wettability with the liquid to be stored. It can be said that this document paradoxically shows that mixing a gas into the nozzle can be a serious problem when a small amount of liquid is dropped. Further, in the case of the nozzle having such a structure, when the liquid is made of resin, it is possible to perform maintenance by disassembling the nozzle and cleaning each component. However, if the liquid is a molten metal, the solidified metal must be removed.

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、上述した体積変化以外の方法を採用することによってノズルに対する気体侵入等の影響を無くすることを可能とし、且つメンテナンス性に優れた単純な構造によって微小量の液体の滴下を可能とする液体滴下装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and by adopting a method other than the volume change described above, it is possible to eliminate the influence of gas intrusion and the like on the nozzle, and it is simple with excellent maintainability. An object of the present invention is to provide a liquid dropping device that can drop a small amount of liquid with a simple structure.

上記課題を解決するために、本発明に係る液体滴下装置は所定量の液体を滴下する液体滴下装置であって、液体を溜めて液体溜まりを形成する液体受けと、液体受けにおいて液体が溜められる領域と連通して液体が通過可能なノズル孔を有するノズルと、アクチュエータと、液体溜まりに一方の端部が浸漬され、他方の端部がアクチュエータにより支持されており、ノズル孔の形成軸方向に移動可能なロッドと、を有し、ロッドはアクチュエータによって形成軸方向に直線運動させることが可能であって、ロッドの直線運動によって液体溜まりの一部に波動エネルギを生じさせ、液体は波動エネルギによってノズル孔より滴下されること、を特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a liquid dropping apparatus according to the present invention is a liquid dropping apparatus that drops a predetermined amount of liquid, and stores a liquid in a liquid reservoir that forms a liquid reservoir by storing the liquid, and stores the liquid in the liquid receiver. A nozzle having a nozzle hole that communicates with the region and allows the liquid to pass therethrough, an actuator, and one end is immersed in the liquid reservoir, and the other end is supported by the actuator. A movable rod, and the rod can be linearly moved in the direction of the forming axis by an actuator, and the linear motion of the rod generates wave energy in a part of the liquid reservoir, and the liquid is driven by the wave energy. It is dripped from a nozzle hole.

なお、上述した液体滴下装置は、液体溜まりに存在する液体を加熱する加熱手段を更に有することが好ましい。また、液体溜まりは、液体溜まりに存在する液体の液面上に、空間を有することが好ましい。また、この場合、該空間に不活性ガスの供給排出が可能であって、液体を不活性ガス雰囲気中に保持することを可能とする不活性ガス供給排出経路を更に有することがより好ましい。また、液体受けに対して液体を供給可能な液体供給路を更に有し、液体受け、液体供給路、及び空間の内側壁、及びノズルにおける液体との接触可能領域、は撥液性の面により形成されていることがより好ましい。また、ノズル孔の開口部の液体の滴下側に配置されて、ノズル孔の開口部周囲を覆って、開口部周囲を不活性ガス雰囲気とすることを可能とするノズルフランジと、ノズルを液体受けに当接固定させるノズル押さえと、の間に形成される滴下側雰囲気空間を更に有することが好ましい。また、アクチュエータはピエゾ素子を用いることがより好ましい。また、ノズル孔における液体の滴下側の空間における雰囲気は液体の融点以上の温度に維持可能であることがより好ましい。更に、ノズルはコランダムより形成されることがより好ましい。
また、上述した液体滴下装置において、ノズル孔の前記形成軸と同軸であって且つノズル孔と連通して所定の長さを有するガイド孔と、ノズル孔と連通する側からガイド孔に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給系を有し、液体はガイド孔内において不活性ガスの流れによって滴下方向に案内されることがより好ましい。
更に、不活性ガス供給系は、アクチュエータによるロッドの直線運動に応じて不活性ガスの供給量を一時的に増加可能であることが好ましい。
更に、不活性ガス供給系は不活性ガス加熱手段を更に有し、不活性ガス加熱手段は不活性ガスの温度を液体の融点を超える温度まで加熱可能であることが好ましい。
更に、ガイド孔は液体の滴下方向に設けられる開口部と共にガイド孔を構成するガードノズルの外部空間とガイド孔とを連通させるリリース開口を更に有することがより好ましい。
In addition, it is preferable that the liquid dropping apparatus described above further includes a heating unit that heats the liquid present in the liquid reservoir. The liquid reservoir preferably has a space on the liquid surface of the liquid existing in the liquid reservoir. Further, in this case, it is more preferable to further have an inert gas supply / discharge path that can supply and discharge the inert gas in the space and can hold the liquid in the inert gas atmosphere. In addition, the liquid receiving path further includes a liquid supply path capable of supplying a liquid to the liquid receiver. More preferably, it is formed. Also, a nozzle flange that is disposed on the liquid dropping side of the opening of the nozzle hole so as to cover the periphery of the opening of the nozzle hole and make the periphery of the opening an inert gas atmosphere; It is preferable to further have a dripping side atmosphere space formed between the nozzle presser that is in contact with and fixed to the nozzle. The actuator is more preferably a piezo element. Further, it is more preferable that the atmosphere in the space on the liquid dropping side in the nozzle hole can be maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the liquid. Furthermore, the nozzle is more preferably formed from corundum.
Further, in the liquid dropping apparatus described above, a guide hole that is coaxial with the formation axis of the nozzle hole and communicates with the nozzle hole and has a predetermined length, and an inert gas from the side communicating with the nozzle hole to the guide hole. More preferably, the liquid is guided in the dropping direction by the flow of the inert gas in the guide hole.
Furthermore, it is preferable that the inert gas supply system can temporarily increase the supply amount of the inert gas according to the linear motion of the rod by the actuator.
Furthermore, it is preferable that the inert gas supply system further includes an inert gas heating unit, and the inert gas heating unit can heat the temperature of the inert gas to a temperature exceeding the melting point of the liquid.
Furthermore, it is more preferable that the guide hole further has a release opening that allows the guide hole to communicate with the external space of the guard nozzle constituting the guide hole together with the opening provided in the liquid dropping direction.

本発明によれば、ノズルからの液体の排出に、ロッドから加えられた波動エネルギを利用している。従って、液溜まりの中から気体を完全に排除する必要がなくなり、気体排除のための構成を除くことでノズル構成の簡略化が可能となる。また、体積変化を生じさせていた構成と異なり、ノズル中への気体の導入を何ら問題なく行うことが可能であることから、メンテナンス性においても優れた構成となる。更に、溶融金属を不活性ガス中に保持することが可能となり、溶融金属の酸化の防止も可能となる。   According to the present invention, wave energy applied from the rod is used to discharge the liquid from the nozzle. Therefore, it is not necessary to completely remove the gas from the liquid reservoir, and the configuration of the nozzle can be simplified by removing the configuration for removing the gas. Further, unlike the configuration in which the volume change is caused, it is possible to introduce the gas into the nozzle without any problem. Furthermore, the molten metal can be held in an inert gas, and the oxidation of the molten metal can be prevented.

本発明の第一の実施形態に係る液体滴下装置の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the liquid dripping apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1に示す液体滴下装置において液体の滴下工程における初期段階を示す図である。It is a figure which shows the initial stage in the liquid dripping process in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図1に示す液体滴下装置においてロッドを直線的に移動させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the rod linearly in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図1に示す液体滴下装置においてロッド先端部周辺の液体に対して粗密波を生じさせた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which produced the close-packed wave with respect to the liquid of the rod front-end | tip part periphery in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図1に示す液体滴下装置において液体の滴下段階を示す図である。It is a figure which shows the dropping step of a liquid in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図1に示す実施形態において、更に溶融金属を対象とした場合に好適な構成に関し、ノズル近傍を拡大して示す図である。In the embodiment shown in FIG. 1, it is a figure which expands and shows the nozzle vicinity regarding a structure suitable when a molten metal is made into object further. 図3Aに示す構成において、液体金属が滴下される状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which a liquid metal is dripped in the structure shown to FIG. 3A. 本発明の更なる形態であって、滴下方向が図1に示す形態と異なる場合を模式的に示す図である。It is a further form of this invention, Comprising: It is a figure which shows typically the case where a dripping direction differs from the form shown in FIG. 本発明に係る液体滴下装置を用いた電子部品の製造装置により製造する電子部品の形状を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the shape of the electronic component manufactured with the manufacturing apparatus of the electronic component using the liquid dripping apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る液体滴下装置を用いた電子部品の製造装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the manufacturing apparatus of the electronic component using the liquid dripping apparatus which concerns on this invention. 従来技術によって電極接合を行う場合であって、ブリッジを生じた場合の電子部品について電極正面からこれを見た場合を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the case where it is a case where electrode joining is performed by a prior art, and this is seen from the electrode front about the electronic component at the time of producing a bridge | bridging. 図7Aに示す構成を電極側面から見た場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the structure shown to FIG. 7A is seen from the electrode side surface. 図7A及び7Bに示す電子部品に関して、本発明に係る液体滴下装置を用いた場合の電極接合工程における初期段階を電極正面から見た状態を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the initial stage in the electrode joining process at the time of using the liquid dripping apparatus concerning this invention from the electrode front regarding the electronic component shown to FIG. 7A and 7B. 図8Aに示す構成を電極側面から見た場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the structure shown to FIG. 8A is seen from the electrode side surface. 図8Aに示す工程の次段階であって、金属粒を電極上に滴下させた状態を示す図であるIt is a next stage of the process shown in FIG. 8A, and shows a state where metal particles are dropped on the electrode. 図9Aに示す構成を電極側面から見た場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the structure shown to FIG. 9A is seen from the electrode side surface. 図9Aに示す工程の次段階であって、金属粒を再溶融して固化させた状態を示す図である。It is a next stage of the process shown in FIG. 9A and shows a state in which metal particles are remelted and solidified. 図10Aに示す構成を電極側面から見た場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the structure shown to FIG. 10A is seen from the electrode side surface. 本発明の第二の実施形態に係る液体滴下装置の概略構成を、図1と同様の様式にて模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the liquid dripping apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention in the style similar to FIG. 図11に示す液体滴下装置において液体の滴下工程における初期段階を示す図である。It is a figure which shows the initial stage in the liquid dripping process in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図11に示す液体滴下装置においてロッドを直線的に移動させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the rod linearly in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図11に示す液体滴下装置においてロッド先端部周辺の液体に対して粗密波を生じさせた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which produced the close-packed wave with respect to the liquid of the rod front-end | tip part periphery in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 図11に示す液体滴下装置において液体の滴下段階を示す図である。It is a figure which shows the dripping step of the liquid in the liquid dripping apparatus shown in FIG. 第二の実施形態に係る液体滴下装置の更なる態様を示す図である。It is a figure which shows the further aspect of the liquid dripping apparatus which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係る液体滴下装置の更なる態様を示す図である。It is a figure which shows the further aspect of the liquid dripping apparatus which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係る液体滴下装置の更なる態様を示す図である。It is a figure which shows the further aspect of the liquid dripping apparatus which concerns on 2nd embodiment.

本発明の第一の実施形態に係る液体滴下装置について、以下に図面を参照して説明する。
図1は本実施形態に係る液体滴下装置100の概略構成を模式的に示す概念図である。液体滴下装置100は、ノズルユニット10、アクチュエータ系30、及びボディ50より構成される。なお、本実施形態は、主として溶融金属を滴下させることを目的とするものである。
A liquid dropping apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a schematic configuration of a liquid dropping apparatus 100 according to the present embodiment. The liquid dropping apparatus 100 includes a nozzle unit 10, an actuator system 30, and a body 50. In addition, this embodiment mainly aims at dripping a molten metal.

ノズルユニット10は、ノズル11、ノズル押さえ13、ノズルフランジ15、皿バネ17、及び滴下側雰囲気空間19を有する。ノズル11は、液体1が通過可能であって、所定の形成軸Aの方向に該ノズル11を貫通するノズル孔11aを有する。ノズルフランジ15は、ノズル押さえ13を収容可能な収容空間15aを有し、ノズル孔11aの開口部における滴下側において、該ノズル押さえ13及びノズル孔11aの開口部周囲を覆うように配置される。収容空間15aはノズル押さえ13の外形より大きな空間であって、ノズル押さえ13と共にこれに収容される皿バネ17によってノズル押さえ13をボディ50に向けて付勢する。これにより、ノズル押さえ13を介してノズル11をボディ50側の液体受け51とで挟持し、ノズル11を液体受け51に密着固定させる。ノズル押さえ13はノズル11を液体受け51に当接固定させることとなる。以上の構成より、不図示のネジ等の固定部材によりノズルフランジ15をボディ50に対して固定することによって、皿バネ17、ノズル押さえ13を介して、ノズル11を液体受け51に対して所定の位置関係で固定する。また、ノズルフランジ15とノズル押さえ13との間に形成される皿バネ17が配置される空間は、滴下側雰囲気空間19として機能し、ノズル11の開口部周囲を覆って開口部周囲を所定の雰囲気ガスとする作用を有する。   The nozzle unit 10 includes a nozzle 11, a nozzle press 13, a nozzle flange 15, a disc spring 17, and a drip side atmosphere space 19. The nozzle 11 has a nozzle hole 11a through which the liquid 1 can pass and penetrates the nozzle 11 in the direction of a predetermined forming axis A. The nozzle flange 15 has an accommodating space 15a that can accommodate the nozzle retainer 13, and is disposed so as to cover the periphery of the nozzle retainer 13 and the opening of the nozzle hole 11a on the dropping side of the opening of the nozzle hole 11a. The accommodating space 15 a is a space larger than the outer shape of the nozzle retainer 13, and the nozzle retainer 17 accommodated together with the nozzle retainer 13 is biased toward the body 50. As a result, the nozzle 11 is held between the liquid receiver 51 on the body 50 side via the nozzle presser 13, and the nozzle 11 is tightly fixed to the liquid receiver 51. The nozzle holder 13 abuts and fixes the nozzle 11 to the liquid receiver 51. With the above configuration, the nozzle 11 is fixed to the liquid receiver 51 via the disc spring 17 and the nozzle holder 13 by fixing the nozzle flange 15 to the body 50 with a fixing member such as a screw (not shown). Fix in positional relationship. Further, the space in which the disc spring 17 formed between the nozzle flange 15 and the nozzle retainer 13 is arranged functions as a drip-side atmosphere space 19, covers the periphery of the opening of the nozzle 11 and surrounds the opening around the opening. It has the effect of forming an atmospheric gas.

なお、ノズル11、特にノズル孔11aの内部等、滴下対象となる液体に接触する領域は撥液性を有する材料によって少なくとも表面が覆われていることが好ましい。従って、これら領域がテフロン、DLC(Diamond-like-Carbon)等により被覆される、或いはこれら材料によりノズル11が構成されることが好ましい。また、本形態の如く、滴下対象が溶融金属である場合、ノズル11をルビーやサファイヤ等のコランダムにより形成することがより好ましい。また、滴下側雰囲気空間19は、用いる液体の酸化の抑制、温度変化の抑制等を行って液体の好適な滴下を促すために用いられる。本形態の如く、滴下対象が溶融金属である場合、当該滴下側雰囲気空間19は窒素等の不活性ガスによって満たされることが好ましく、更には金属の溶融温度以上の温度の雰囲気を構成するようにされることが好ましい。従って、所定圧力の高温不活性ガスの供給排出を可能とする構成、或いは当該空間に存在する気体を加熱可能とする構成を付加することが好ましい。   In addition, it is preferable that at least the surface of the region that contacts the liquid to be dropped, such as the inside of the nozzle 11, particularly the nozzle hole 11a, is covered with a liquid repellent material. Accordingly, it is preferable that these regions are covered with Teflon, DLC (Diamond-like-Carbon), or the like, or the nozzle 11 is made of these materials. Further, as in this embodiment, when the dropping target is a molten metal, it is more preferable to form the nozzle 11 by corundum such as ruby or sapphire. The dripping side atmosphere space 19 is used to promote suitable dripping of the liquid by suppressing oxidation of the liquid to be used, suppressing temperature change, and the like. When the object to be dropped is a molten metal as in the present embodiment, the dropping side atmosphere space 19 is preferably filled with an inert gas such as nitrogen, and further constitutes an atmosphere having a temperature equal to or higher than the melting temperature of the metal. It is preferred that Therefore, it is preferable to add a configuration that enables supply and discharge of a high-temperature inert gas at a predetermined pressure, or a configuration that enables heating of the gas present in the space.

アクチュエータ系30は、アクチュエータ31、ロッド33、ジョイント35、断熱部37、及プレート39を有する。アクチュエータ31は、プレート39により支持される。ロッド33は、後述するボディ側フランジ55の貫通孔55aを介してボディ内空間57に侵入し、一方の端部が液体受け51の液体溜まり53に浸漬される。また、ロッド33は、他方の端部においてジョイント35及び断熱部37を介してアクチュエータ31により支持され、該アクチュエータ31によって上述したノズル孔11aの所定の形成軸Aと同軸で駆動される。即ち、ロッド33は、アクチュエータ31によって所定の形成軸A方向に直線的に移動可能に支持される。なお、本実施形態では、アクチュエータ31によってロッド33を直線運動させた際に該ロッド33の一方の端部周囲の液体溜まり53に生じる波動のエネルギを用いている。従って、動作速度が速く、且つ応答性の高いピエゾ素子によって該アクチュエータ31を構築することが望ましい。   The actuator system 30 includes an actuator 31, a rod 33, a joint 35, a heat insulating part 37, and a plate 39. The actuator 31 is supported by the plate 39. The rod 33 enters the body internal space 57 through a through-hole 55a of the body side flange 55 described later, and one end thereof is immersed in the liquid reservoir 53 of the liquid receiver 51. The rod 33 is supported by the actuator 31 via the joint 35 and the heat insulating portion 37 at the other end, and is driven coaxially with the predetermined forming axis A of the nozzle hole 11a described above by the actuator 31. That is, the rod 33 is supported by the actuator 31 so as to be linearly movable in the direction of the predetermined forming axis A. In this embodiment, the energy of the wave generated in the liquid reservoir 53 around one end of the rod 33 when the rod 33 is linearly moved by the actuator 31 is used. Therefore, it is desirable to construct the actuator 31 with a piezo element having a high operating speed and high response.

なお、ロッド33、少なくとも液体溜まり53において液体に浸漬される一方の端部は、滴下対象となる液体に対して撥液性を有する材料から形成される、或いはこの様な材料によって表面が覆われることが好ましい。従って、これら領域がテフロン、DLC(Diamond-like-Carbon)、チタン等により被覆される、或いはこれら材料によりロッド33或いはその一部が形成されることが好ましい。また、本形態の如く、滴下対象が溶融金属である場合、ロッド33或いはその一部をハステロイ、チタン等により形成することがより好ましい。また、本形態の如く、滴下対象が溶融金属である場合、液体等が加熱されることから、当該熱を受けるロッド33とアクチュエータ31とを熱的に遮断することが好ましい。このため、本形態では、ロッド33−ジョイント35間に断熱部37を配している。しかし、液体の溶融温度、アクチュエータの耐熱性、或いは液体の使用条件等により、当該断熱部37はこれを無くすることも可能である。   Note that at least one end of the rod 33 immersed in the liquid in the liquid reservoir 53 is formed of a material having liquid repellency with respect to the liquid to be dropped, or the surface is covered with such a material. It is preferable. Therefore, it is preferable that these regions are covered with Teflon, DLC (Diamond-like-Carbon), titanium, or the like, or the rod 33 or a part thereof is formed of these materials. In addition, as in this embodiment, when the dropping target is a molten metal, it is more preferable to form the rod 33 or a part thereof with Hastelloy, titanium or the like. Further, as in the present embodiment, when the object to be dropped is a molten metal, it is preferable to thermally shut off the rod 33 and the actuator 31 that receive the heat because the liquid or the like is heated. For this reason, in this embodiment, the heat insulating portion 37 is disposed between the rod 33 and the joint 35. However, depending on the melting temperature of the liquid, the heat resistance of the actuator, the use conditions of the liquid, etc., the heat insulating part 37 can eliminate this.

ボディ50は、液体受け51、液体溜まり53、ボディ側フランジ55、ボディ内空間57、ヒータ59、ボディ本体61、液体供給路63、及び不活性ガス供給排出経路65を有している。ボディ内空間57は前述した所定の形成軸A上に配置される空間であって、アクチュエータ系30側をボディ側フランジ55により閉鎖され、ノズルユニット10側を液体受け51により閉鎖される。ボディ側フランジ55には所定の形成軸A方向に貫通孔55aが形成され、前述したロッド33はこれを貫通して、ボディ内空間57の内部に侵入している。液体受け51は器状の形状を有し、凹部に液体を溜めて液体溜まり53を形成する。ノズル孔11aはこの液体溜まり53と連通して、該液体溜まり53内の液体をノズル孔11a開口部における液体滴下側への流出を可能としている。また、ボディ内空間57には液体供給経路63が連通しており、該ボディ内空間57内部に対する液体の供給を可能としている。   The body 50 includes a liquid receiver 51, a liquid reservoir 53, a body side flange 55, a body inner space 57, a heater 59, a body body 61, a liquid supply path 63, and an inert gas supply / discharge path 65. The body internal space 57 is a space arranged on the predetermined forming axis A described above, and the actuator system 30 side is closed by the body side flange 55, and the nozzle unit 10 side is closed by the liquid receiver 51. A through-hole 55a is formed in the body-side flange 55 in the direction of a predetermined forming axis A, and the rod 33 described above penetrates the inside of the body internal space 57. The liquid receiver 51 has a bowl shape, and forms a liquid pool 53 by storing liquid in the recess. The nozzle hole 11a communicates with the liquid reservoir 53 to allow the liquid in the liquid reservoir 53 to flow out to the liquid dropping side at the opening of the nozzle hole 11a. In addition, a liquid supply path 63 communicates with the body internal space 57 so that the liquid can be supplied into the body internal space 57.

ロッド33の一方の端部と同様に、液体と接触可能性のあるボディ内空間57を構成する内壁、液体受け51、及び液体供給路63の内壁は、滴下対象となる液体に対して撥液性を有する材料から構成される、或いはこの様な材料によって表面が覆われることが好ましい。従って、これら領域がテフロン、DLC、チタン等により被覆される、或いはこれら材料によりこれら構成が形成されることが好ましい。また、本形態の如く、滴下対象が溶融金属である場合、液体受け51或いはボディ本体61をハステロイ、チタン等により形成することがより好ましい。更に、溶融金属の酸化の抑制のために、ボディ内空間57の液体溜まり53の上部に形成される液面上の空間内部は、窒素等の不活性ガスによって満たされることが好ましく、不活性ガス供給排出経路65はこれら不活性ガスの供給及び排出に用いられる。しかし、滴下対象がこれら以外の場合には、当該不活性ガス供給排出経路65を除くことも可能である。液体受け51内に溜められる液体溜まり53に存在する金属は溶融状態である、或いは溶融状態であることを維持する必要があるため、ヒータ59がボディ本体61、液体受け51、及びノズル11を加熱する。   Similar to one end of the rod 33, the inner wall of the body inner space 57 that may come into contact with the liquid, the liquid receiver 51, and the inner wall of the liquid supply path 63 are liquid repellent with respect to the liquid to be dropped. It is preferable that the material is made of a material having a property or the surface is covered with such a material. Therefore, it is preferable that these regions are covered with Teflon, DLC, titanium, or the like, or these structures are formed of these materials. Further, as in the present embodiment, when the dropping target is a molten metal, it is more preferable to form the liquid receiver 51 or the body main body 61 with Hastelloy, titanium, or the like. Furthermore, in order to suppress the oxidation of the molten metal, the space inside the liquid surface formed above the liquid reservoir 53 in the body internal space 57 is preferably filled with an inert gas such as nitrogen. The supply / discharge path 65 is used to supply and discharge these inert gases. However, when the dropping target is other than these, the inert gas supply / discharge path 65 can be removed. Since the metal present in the liquid reservoir 53 stored in the liquid receiver 51 is in a molten state or needs to be maintained in a molten state, the heater 59 heats the body main body 61, the liquid receiver 51, and the nozzle 11. To do.

次に、本実施形態に係る液体滴下装置の動作原理について説明する。図2A〜2Dは図1に示す液体滴下装置100の各動作状態を各々示している。図2Aは液体滴下前の状態であって、液体供給路63を介して液体溜まり53に対して液体の補充が完了した状態を示している。液体の滴下に際しては、図2Bに示すように、アクチュエータ31によって、ロッド33が矢印B方向(所定の形成軸A上の一方に向かう方向)に距離sだけ移動する。なお、本実施形態で、移動ストロークである距離sは20〜40μmであって、移動に要する時間は300〜500μsecである。このロッド33の移動によって、図2Cに示すようにロッド33の先端の液中に粗密波wが形成される。この粗密波には波動エネルギが存在する。例えば、液中超音波洗浄はこの波動エネルギを利用したものである。この波動エネルギを与えられた液体1が、一部ノズル孔11aを通じて、図2Dに示すように液滴1として外部空間に放出される。以上の構成において、ノズル孔11aの内径及びロッド33の移動ストロークsの組み合わせにより、液滴の径は任意に設定することが可能であり、具体的に液滴径として30〜200μmのものが得られている。   Next, the operation principle of the liquid dropping apparatus according to this embodiment will be described. 2A to 2D respectively show the operation states of the liquid dropping apparatus 100 shown in FIG. FIG. 2A shows a state before the liquid is dropped, and a state where the liquid has been replenished to the liquid reservoir 53 via the liquid supply path 63. When the liquid is dropped, as shown in FIG. 2B, the actuator 33 moves the rod 33 in the arrow B direction (the direction toward one on the predetermined forming axis A) by the distance s. In the present embodiment, the distance s, which is a movement stroke, is 20 to 40 μm, and the time required for movement is 300 to 500 μsec. Due to the movement of the rod 33, a dense wave w is formed in the liquid at the tip of the rod 33 as shown in FIG. 2C. Wave energy is present in this dense wave. For example, submerged ultrasonic cleaning uses this wave energy. The liquid 1 to which the wave energy is given is discharged into the external space as a droplet 1 as shown in FIG. 2D through a part of the nozzle holes 11a. In the above configuration, the droplet diameter can be arbitrarily set by a combination of the inner diameter of the nozzle hole 11a and the movement stroke s of the rod 33. Specifically, a droplet diameter of 30 to 200 μm is obtained. It has been.

上述したように、本実施形態は、例えば半田等の溶融金属の滴下を目的とするものである。図1と同じ様式でノズルユニット10を拡大して示す図3A及び3Bを用いて、溶融金属に好適な構成について以下に説明する。本形態では、ノズル孔11aの滴下側開口部周囲を高温の不活性ガスによる雰囲気とすることとし、滴下側雰囲気空間19を加熱窒素によって満たすこととしている。これにより、ノズル孔11aから滴下された溶融金属が高温雰囲気にさらされることで粘性が上がることがなく、液滴の所謂きれが良くなる。従って、より微小な液滴を得ることが可能となると共に滴下された溶融金属の形状のばらつきも抑えることが可能となる。併せて、ノズル孔11aの開口部周辺への金属の付着を減少させる効果も期待できる。特に前述したようにノズル11等を撥液性を有する材料、望ましくはコランダム等から構成しておくことでこの効果はより顕著となる。従って、例えば電子部品用のバンプ形成にこれを用いることが好適である。なお、先にも述べたように、雰囲気の温度は溶融金属の融点以上とすることが好適であり、例えば半田の場合には300℃の窒素ガスとすることが好ましい。当該条件にてアクチュエータ31を駆動することによって、図3Bに示すように、溶融金属の液滴1をノズル11より滴下させることが可能となる。   As described above, the present embodiment is intended to drop molten metal such as solder. A configuration suitable for molten metal will be described below using FIGS. 3A and 3B showing the nozzle unit 10 in an enlarged manner in the same manner as FIG. In this embodiment, the periphery of the dropping side opening of the nozzle hole 11a is set to an atmosphere of high-temperature inert gas, and the dropping side atmosphere space 19 is filled with heated nitrogen. Accordingly, the molten metal dropped from the nozzle hole 11a is exposed to a high temperature atmosphere, so that the viscosity does not increase, and so-called cracking of the droplet is improved. Accordingly, it is possible to obtain smaller droplets and to suppress variations in the shape of the molten metal that has been dropped. In addition, an effect of reducing the adhesion of metal around the opening of the nozzle hole 11a can be expected. In particular, as described above, this effect becomes more conspicuous if the nozzle 11 and the like are made of a material having liquid repellency, preferably a corundum or the like. Therefore, it is preferable to use this for bump formation for electronic parts, for example. As described above, the temperature of the atmosphere is preferably equal to or higher than the melting point of the molten metal. For example, in the case of solder, a nitrogen gas of 300 ° C. is preferable. By driving the actuator 31 under this condition, it is possible to drop the molten metal droplet 1 from the nozzle 11 as shown in FIG. 3B.

本形態においては、ボディ50からのノズルユニット10及び液体受け51の取り外し、これによる液体溜まり53の除去等による装置の洗浄を行うことも容易である。本形態では、ボディ本体61よりノズルフランジ15を取り外すことにより、皿バネ17によってボディ本体61に押し付け、固定されていたノズル押さえ13及びノズル11もボディ本体61より取り外し可能となる。同時に、液体受け51もボディ本体61より取り外し可能となる。本形態では液体溜まり53において液体が接触する部分は撥液性の面とされていることから、液体、或いは溶融金属が固化したものも周囲と固着しておらず、容易に除去できる。これら工程を行い、ボディ内空間57の内部等を洗浄した後、以上と逆の手順にて各構成を組み合わせ、最後にノズルフランジ15をボディ本体61に固定することで、再度装置の組み上げが完了する。   In this embodiment, it is also easy to clean the apparatus by removing the nozzle unit 10 and the liquid receiver 51 from the body 50 and removing the liquid reservoir 53 by this. In this embodiment, by removing the nozzle flange 15 from the body main body 61, the nozzle presser 13 and the nozzle 11 that are pressed and fixed to the body main body 61 by the disc spring 17 can also be removed from the body main body 61. At the same time, the liquid receiver 51 can be removed from the body main body 61. In this embodiment, the portion of the liquid reservoir 53 that comes into contact with the liquid is a liquid-repellent surface, so that the liquid or the solidified molten metal is not fixed to the surroundings and can be easily removed. After these steps are performed and the interior of the body space 57 is cleaned, the components are combined in the reverse order to the above, and finally the nozzle flange 15 is fixed to the body body 61 to complete the assembly of the apparatus again. To do.

なお、以上の実施形態では、液体の滴下方向である所定の形成軸方向Aが、鉛直方向と一致する場合について述べた。しかし、本発明に係る液体滴下装置の使用様式はこれに限定されない。その他の使用様式について、図1に示した形態に関して同様の様式にて該使用様式を図示してこれを説明する。なお、各構成要素は先の述べた形態と同一であるため、同一の参照番号等を用いて説明は省略する。例えば、液滴1の滴下軌跡が、鉛直方向に対して所定の角度を有したほうが、都合が良い場合も考えられる。図4はこの様な場合を図示している。   In the above embodiment, the case where the predetermined forming axis direction A, which is the liquid dropping direction, coincides with the vertical direction has been described. However, the usage mode of the liquid dropping apparatus according to the present invention is not limited to this. Other usage patterns will be described with reference to the usage pattern shown in FIG. Since each component is the same as the above-described embodiment, the description is omitted using the same reference numerals and the like. For example, it may be more convenient if the dropping trajectory of the droplet 1 has a predetermined angle with respect to the vertical direction. FIG. 4 illustrates such a case.

図4に示す形態では、ノズル孔11aの中心とロッド33の中心軸とを結ぶ軸線である所定の形成軸Aを鉛直方向に対して所定角度α傾けた場合を示している。この場合、ロッド33の先端部が液溜まり53に浸漬されていれば、液体に対する波動エネルギの発生及び伝達を為すことが可能となる。従って、ノズル孔11a開口からの液体の摘出は可能である。なお、液体の滴下軌跡は直線とはならないが、ノズル孔11aの開口部分から所定の角度を有して開始された二次曲線に近似したものとなる。従って、この滴下軌跡を予め想定することによって、鉛直方向とは異なる方向に液体を滴下させて、所望の滴下位置に液滴を供給することが可能となる。   The form shown in FIG. 4 shows a case where a predetermined forming axis A, which is an axis connecting the center of the nozzle hole 11a and the central axis of the rod 33, is inclined by a predetermined angle α with respect to the vertical direction. In this case, if the tip of the rod 33 is immersed in the liquid pool 53, it is possible to generate and transmit wave energy to the liquid. Therefore, liquid can be extracted from the opening of the nozzle hole 11a. In addition, although the dripping locus | trajectory of a liquid does not become a straight line, it becomes what approximated the quadratic curve started at a predetermined angle from the opening part of the nozzle hole 11a. Therefore, by assuming this dropping trajectory in advance, it is possible to drop the liquid in a direction different from the vertical direction and supply the droplet to a desired dropping position.

次に、本発明に係る液体滴下装置を用いて構築された電子部品の製造装置の具体例について述べる。図4は、当該製造装置によって樹脂封入を行う電子部品の断面を模式的に示している。電子部品3は、基板4に設けられたキャビティ4a内に、チップ状電子部品5を配置し、これを樹脂充填剤6によって封止したものである。当該電子部品3において、例えば凹部は直径2.7mm、深さ0.85mmを想定している。液面高さは許容誤差Δdとして10μmの範囲が認められる。ここで、表面張力による形状変化は無いと仮定すると、樹脂充填剤6の許容誤差に相当する体積は(2.7/2)2×π×0.010=0.057mm3となる。一般的なエアディスペンサの吐出精度は0.1mg、液体の比重ρが1であると仮定すると、1g=ρcm3、cm3=mm3×103であるから先の吐出精度は0.1ρcm3×10-3=0.1mm3となり、先の許容誤差に相当する体積の管理が困難であることが理解される。 Next, a specific example of an electronic component manufacturing apparatus constructed using the liquid dropping apparatus according to the present invention will be described. FIG. 4 schematically shows a cross section of an electronic component in which resin is sealed by the manufacturing apparatus. In the electronic component 3, a chip-shaped electronic component 5 is disposed in a cavity 4 a provided in the substrate 4 and sealed with a resin filler 6. In the electronic component 3, for example, the recess is assumed to have a diameter of 2.7 mm and a depth of 0.85 mm. The liquid level is recognized to have a tolerance of Δd in the range of 10 μm. Here, assuming that there is no shape change due to surface tension, the volume corresponding to the allowable error of the resin filler 6 is (2.7 / 2) 2 × π × 0.010 = 0.057 mm 3 . Assuming that the discharge accuracy of a general air dispenser is 0.1 mg and the specific gravity ρ of the liquid is 1, 1 g = ρcm 3 and cm3 = mm 3 × 10 3 , so the previous discharge accuracy is 0.1 ρcm 3 × 10 − 3 = 0.1 mm 3 It is understood that it is difficult to manage the volume corresponding to the previous tolerance.

そこで、この様な課題に応じて、本発明を用いて、図5に示す電子部品の製造装置が構築できる。当該製造装置200は、基板搬送系201、基板搬送系201に含まれるディスペンサ207、予熱ステージ203、塗付ステージ205、測定ステージ209、及び補充ステージ213、ディスペンサ207、測定装置211、ディスペンサコントローラ215、演算部217、コントローラ219、モニタ221、及び本発明に係る液体滴下装置100を有する。基板4は基板搬送系201上にて、まず予熱ステージ203にて予熱され、塗付ステージ205にてディスペンサコントローラ215により制御されたディスペンサ207により樹脂充填剤6が注入される。このとき、液体の充填量を所定値より少ない量として予め設定しておく。   Therefore, according to such a problem, the electronic device manufacturing apparatus shown in FIG. 5 can be constructed using the present invention. The manufacturing apparatus 200 includes a substrate transport system 201, a dispenser 207 included in the substrate transport system 201, a preheating stage 203, a coating stage 205, a measurement stage 209, a replenishment stage 213, a dispenser 207, a measurement device 211, a dispenser controller 215, It has the calculating part 217, the controller 219, the monitor 221, and the liquid dripping apparatus 100 which concerns on this invention. The substrate 4 is first preheated on the substrate transport system 201 by the preheating stage 203, and the resin filler 6 is injected by the dispenser 207 controlled by the dispenser controller 215 at the coating stage 205. At this time, the filling amount of the liquid is set in advance as an amount smaller than a predetermined value.

続いて、測定ステージ209では測定装置211によって樹脂充填剤6の液面高さの測定が行われ、演算部217によってその適否、不足量が測定される。測定結果等はモニタ221に示されると共にコントローラ219に送られ、コントローラ219からは液体滴下装置100に対して補充量が指令される。補充ステージ213に送られた基板に対しては、コントローラ219からの指令に応じて、液体滴下装置100からの液体の滴下、補充が為され、適当な封止状態を得る。本発明に係る液体滴下装置100は直径100μm程度の液滴を滴下可能であり、その体積は(4/3)×π×r3=0.004mm3であることから、液滴の滴下数を制御することによって、0.004mm3の分解能で滴下数分の液量調整が可能となる。 Subsequently, at the measurement stage 209, the liquid level of the resin filler 6 is measured by the measurement device 211, and the suitability and the deficiency are measured by the calculation unit 217. The measurement result and the like are displayed on the monitor 221 and sent to the controller 219, and the controller 219 instructs the liquid dropping device 100 to supply the replenishment amount. The substrate sent to the replenishment stage 213 is dripped and replenished with liquid from the liquid dripping device 100 in accordance with a command from the controller 219 to obtain an appropriate sealed state. The liquid dropping apparatus 100 according to the present invention can drop a droplet having a diameter of about 100 μm, and its volume is (4/3) × π × r3 = 0.004 mm 3 , so that the number of dropped droplets is controlled. This makes it possible to adjust the amount of liquid for the number of drops with a resolution of 0.004 mm 3 .

次に、本発明に係る液体滴下装置を用いて構築された電子部品の製造装置の具体例について述べる。図7Aは電極の接合が為される電子部品の電極等を正面から見た状態、及び図7Bはこれを側面から見た状態、であって従来の工法によってこれら電極の接合を行った場合を各々模式的に示している。電子部品7には電極7aが設けられており、半田8によりこれら電極7aを基板4に設けられた基板側電極4bに接合している。その際、例えば電極ピッチが100μmを下回る場合等では、ピッチ間が狭すぎるために、図示するように半田ペースト等が所謂ブリッジ(短絡)を起こす危険性が高い。   Next, a specific example of an electronic component manufacturing apparatus constructed using the liquid dropping apparatus according to the present invention will be described. FIG. 7A shows a state in which the electrodes of the electronic parts to be joined are viewed from the front, and FIG. 7B shows a state in which the electrodes are seen from the side, where these electrodes are joined by a conventional method. Each is schematically shown. The electronic component 7 is provided with electrodes 7 a, and these electrodes 7 a are joined to the substrate-side electrode 4 b provided on the substrate 4 by solder 8. At that time, for example, when the electrode pitch is less than 100 μm, the gap between the pitches is too narrow, so that there is a high risk that the solder paste or the like causes a so-called bridge (short circuit) as shown in the figure.

そこで、本発明の装置を用いて溶融金属粒としての液滴1を電極幅の範囲内に複数回滴下して仮固着し、更にリフロー等させることによって電極の接合を行う。図8A、8B、9A、9B、10A及び10Bはこの工程を順次段階的に示している。図8A、9A、及び10Aは図7Aと同様の様式にて電子部品等を示したものであり、図8B、9B、及び10Bは図7Bと同様の様式にて電子部品等を示したものである。図8Aに示すように、本形態では電極ピッチが60〜80μmの場合を想定している。このような電極7aと基板側電極4bとの突合せ部分に対して、図9A及び9Bに示すように溶融金属粒(液滴1)を複数回滴下させ、これらを個々の電極間に仮固着させる。続いて、図10Bに示すようにレーザ等の熱線の照射器9により熱線を接合領域D(図10A)に照射し、金属粒1を再溶融させる。この再溶融後の金属粒が固化することによって、電極7aと基板側電極4bとの電気的接合が可能となる。なお、本発明によれば直径50μmを下回る金属粒の形成が可能であり、ここで示した接合に用いる金属としては半田の他に、銀、金(金半田)、銅などが考えられる。   Therefore, the electrodes are joined by using the apparatus of the present invention to drop droplets 1 as molten metal particles a plurality of times within the range of the electrode width and temporarily fix them, followed by reflow or the like. 8A, 8B, 9A, 9B, 10A and 10B illustrate this process step by step. 8A, 9A, and 10A show the electronic components in the same manner as in FIG. 7A, and FIGS. 8B, 9B, and 10B show the electronic components in the same manner as in FIG. 7B. is there. As shown in FIG. 8A, this embodiment assumes a case where the electrode pitch is 60 to 80 μm. As shown in FIGS. 9A and 9B, molten metal particles (droplet 1) are dropped a plurality of times on the butt portion between the electrode 7a and the substrate side electrode 4b, and these are temporarily fixed between the individual electrodes. . Subsequently, as shown in FIG. 10B, a heat ray is irradiated onto the bonding region D (FIG. 10A) by a heat ray irradiator 9 such as a laser to remelt the metal particles 1. When the remelted metal particles are solidified, the electrode 7a and the substrate side electrode 4b can be electrically joined. According to the present invention, metal particles having a diameter of less than 50 μm can be formed, and silver, gold (gold solder), copper, etc. can be considered in addition to solder as the metal used for the bonding shown here.

次に、本発明の第二の実施形態について、図1等と同様の様式にて本形態を示す図11を参照に以下に述べる。なお、以下に述べる実施形態と前述した第一の実施形態とにおいて同様の構成物に関しては同じ参照番号を用いることとし、その説明については以降において省略する。図11に示すように、本形態に係る液体滴下装置101は、ノズルフランジ15に対して固定されるガードノズル21、及び第二の不活性ガス供給経路23を有する点において第一の実施形態と異なっている。ガードノズル21は、ノズルフランジ15に固定された際に、ノズル孔11a、ノズル押さえ13の押さえ貫通孔13a、及びノズルフランジ15のフランジ貫通孔15bと同軸となるガイド孔21aを有する。また、ガードノズル21の先端(基板と対向する部分)は尖頭形状として基板との対向部分を小さくしてある。   Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 11 showing this embodiment in the same manner as FIG. Note that the same reference numerals are used for the same components in the embodiment described below and the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted hereinafter. As shown in FIG. 11, the liquid dropping apparatus 101 according to this embodiment is different from the first embodiment in that it includes a guard nozzle 21 fixed to the nozzle flange 15 and a second inert gas supply path 23. Is different. When the guard nozzle 21 is fixed to the nozzle flange 15, the guard nozzle 21 has a guide hole 21 a that is coaxial with the nozzle hole 11 a, the presser through hole 13 a of the nozzle presser 13, and the flange through hole 15 b of the nozzle flange 15. The tip of the guard nozzle 21 (the portion facing the substrate) has a pointed shape so that the portion facing the substrate is small.

液滴1の着弾精度を高めようとする場合、ノズル孔11aの開口部と液滴1の被着物との間を近づけることが好ましい。第一の形態の場合、滴下側雰囲気空間19から供給される不活性ガスは、ノズルフランジ15の基板対向面と基板との間の隙間を介して他の空間に流れる。ここで、ノズルフランジ15の下面がある程度以上の面積を有した基板対向面となる場合、この隙間が必要以上に狭くなるに従ってここでの不活性ガスの風圧の増加や気流の乱れが顕著となり、逆に液滴1の着弾精度が低下する恐れがある。本実施形態の如く尖頭形状を有するガードノズル21を配することにより、ノズル先端からから放出される不活性ガスが容易に他の空間に流れることとなる。従って、風圧の極端な増加、気流の乱れといった事象が生じなくなり、着弾精度が向上するといった効果が得られる。また、ガードノズル21の先端部分を尖らせることにより、液滴着弾時に基板上の障害物となり得る物が既に存在した場合であっても、これらの影響を抑制して液滴1を供給することが可能となるという効果も得られる。   In order to increase the landing accuracy of the droplet 1, it is preferable to bring the opening of the nozzle hole 11a close to the adherend of the droplet 1. In the case of the first embodiment, the inert gas supplied from the dropping-side atmosphere space 19 flows to another space through a gap between the substrate facing surface of the nozzle flange 15 and the substrate. Here, when the lower surface of the nozzle flange 15 becomes a substrate facing surface having an area of a certain extent or more, as the gap becomes narrower than necessary, the increase in the wind pressure of the inert gas here and the turbulence of the air flow become remarkable, Conversely, the landing accuracy of the droplet 1 may be reduced. By disposing the guard nozzle 21 having a pointed shape as in the present embodiment, the inert gas released from the tip of the nozzle easily flows to another space. Therefore, an event such as an extreme increase in the wind pressure and turbulence of the airflow does not occur, and an effect that the landing accuracy is improved can be obtained. Further, by sharpening the tip portion of the guard nozzle 21, even when an object that can be an obstacle on the substrate at the time of landing of the droplet already exists, the droplet 1 is supplied while suppressing these influences. The effect that it becomes possible is also acquired.

なお、ガイドノズル21の構造については、用いる液滴の寸法或いは材質により変動するが、ノズル孔11aの内径Dnを基準として設定されることが好ましい。本発明において、ノズル孔11aから吐出される液体は、吐出後に表面張力によって球体化することから、吐出時の液体外径からその外径が増加する。また、波動により液滴1の形成は行われるが、該液滴1を着弾位置に至らせるには該液滴1にある程度の運動エネルギを与えることが好ましく、後述する不活性ガスの流れによってこれを行うことが液体滴下装置の構造上好適と考えられる。以上の観点から、液滴1の外径との関係及び不活性ガスの流れを考慮し、ガイド孔21aの内径Dgについては、Dn×2≦Dgの関係を満たすように設計されることが好ましい。また、ガードノズル21の先端と基板表面との隙間での加熱窒素の滞留を抑制するために、ガードノズル21の外径DeについてはDe≦Dg×2なる関係を、また先端と基板との隙間Daについては0.2mm<Da≦Deなる関係を満たすことが好ましい。   The structure of the guide nozzle 21 varies depending on the size or material of the droplet used, but is preferably set based on the inner diameter Dn of the nozzle hole 11a. In the present invention, the liquid discharged from the nozzle hole 11a is spheroidized by surface tension after discharge, so that the outer diameter increases from the liquid outer diameter at the time of discharge. Further, although the droplet 1 is formed by wave motion, it is preferable to give a certain amount of kinetic energy to the droplet 1 in order to bring the droplet 1 to the landing position. It is considered that it is preferable in terms of the structure of the liquid dropping device. From the above viewpoint, considering the relationship with the outer diameter of the droplet 1 and the flow of the inert gas, the inner diameter Dg of the guide hole 21a is preferably designed to satisfy the relationship of Dn × 2 ≦ Dg. . Further, in order to suppress the retention of heated nitrogen in the gap between the tip of the guard nozzle 21 and the substrate surface, the outer diameter De of the guard nozzle 21 has a relationship of De ≦ Dg × 2 and the gap between the tip and the substrate. Da preferably satisfies the relationship 0.2 mm <Da ≦ De.

第一の実施形態では、滴下側空間19内に高温の窒素等不活性ガスが供給され、当該不活性ガスがフランジ貫通孔15bを介して液滴1と共に被着物に対して供給されている。本形態ではこの滴下側空間19に不活性ガスを導入するための不活性ガス供給系として、第一の実施形態において配した不活性ガス供給経路22に加えて第二の不活性ガス供給経路23を設けている。なお、本実施形態では、第一の実施形態と同様に、不活性ガスとして窒素を用いる。また、上述した滴下側空間19はこの不活性ガス供給系の一部を構成する。本形態では、窒素供給源25から供給される窒素は、ガス加熱領域26を経て所定温度まで加熱された後に、第一の不活性ガス供給経路22と第二の不活性ガス供給経路23とに分離される。ガス加熱領域26は公知の加熱源からなる不活性ガス加熱手段として構築され、液滴1の融点を超える温度とするまで窒素を加熱することが可能である。第一の不活性ガス供給経路22は第一の流量調節弁22aを有し、該経路を通じて一定量の加熱窒素が常に滴下側空間19に供給される。滴下側空間19に供給された加熱窒素は、ガイド孔21aを通じて液滴1を被着位置に向けて案内し、該液滴1と共に基板表面に噴き付けられる。   In the first embodiment, an inert gas such as high-temperature nitrogen is supplied into the dripping side space 19, and the inert gas is supplied to the adherend together with the droplet 1 through the flange through hole 15b. In this embodiment, as an inert gas supply system for introducing an inert gas into the dropping side space 19, in addition to the inert gas supply path 22 arranged in the first embodiment, a second inert gas supply path 23 is provided. Is provided. In the present embodiment, nitrogen is used as an inert gas, as in the first embodiment. Moreover, the dropping side space 19 described above constitutes a part of this inert gas supply system. In this embodiment, the nitrogen supplied from the nitrogen supply source 25 is heated to a predetermined temperature through the gas heating region 26 and then into the first inert gas supply path 22 and the second inert gas supply path 23. To be separated. The gas heating region 26 is constructed as an inert gas heating means comprising a known heating source, and can heat nitrogen until the temperature exceeds the melting point of the droplet 1. The first inert gas supply path 22 has a first flow rate control valve 22a, and a constant amount of heated nitrogen is always supplied to the dripping side space 19 through the path. The heated nitrogen supplied to the dripping side space 19 guides the droplet 1 toward the deposition position through the guide hole 21a and is sprayed onto the substrate surface together with the droplet 1.

第二の不活性ガス供給経路23は第二の流量調節弁23aと瞬間的な開閉を行うソレノイドバルブ23bとを有し、加熱窒素を間欠的流すことが可能となっている。当該ソレノイドバルブ23bを開閉することにより、滴下側空間19を介してガイド孔21aに供給される加熱窒素の供給量を一時的或いは瞬間的に増加させることが可能となる。ソレノイドバルブ23bを用いて加熱窒素の噴出し量を一時的に増加させることにより、ガイド孔21a中に気流を生じさせ、液滴1がガイド孔21aの内壁に対して非接触なままに尖頭部分まで搬送されることが可能となる。本形態の如く高温不活性な雰囲気を維持して液滴1のガイド孔21a内の移送を行うことにより、液滴1の固化や酸化を防止することが可能となる。また、ソレノイドバルブ23bの動作時間はアクチュエータ31によるロッド33の直線運動の動作タイミングと同期する或いはこれに応じて行われることが好ましく、10msec前後とすることが好ましい。   The second inert gas supply path 23 includes a second flow rate adjustment valve 23a and a solenoid valve 23b that opens and closes instantaneously, and allows heated nitrogen to flow intermittently. By opening and closing the solenoid valve 23b, the supply amount of heated nitrogen supplied to the guide hole 21a via the dropping side space 19 can be temporarily or instantaneously increased. By temporarily increasing the amount of heated nitrogen blown using the solenoid valve 23b, an air flow is generated in the guide hole 21a, and the droplet 1 is pointed out without contacting the inner wall of the guide hole 21a. It can be conveyed to a part. By maintaining an inert atmosphere at a high temperature as in the present embodiment, the droplet 1 can be transferred into the guide hole 21a to prevent the droplet 1 from solidifying or oxidizing. The operation time of the solenoid valve 23b is preferably synchronized with or in accordance with the operation timing of the linear motion of the rod 33 by the actuator 31, and is preferably around 10 msec.

次に、本実施形態に係る液体滴下装置の動作原理について説明する。図12A〜12Dは図1に示す液体滴下装置101の各動作状態を各々示している。図12Aは液体滴下前の状態であって、液体供給路63を介して液体溜まり53に対して液体の補充が完了した状態を示している。液体の滴下に際しては、図12Bに示すように、アクチュエータ31によって、ロッド33が矢印B方向(所定の形成軸A上の一方に向かう方向)に距離sだけ移動する。また、図中矢印にて示すように、滴下側空間19内部には前述した第一の不活性ガス供給経路22により加熱窒素が供給され、ガイド孔21aを介してガードノズル21の外部に流出している。なお、本実施形態で、移動ストロークである距離sは20〜40μmであって、移動に要する時間は300〜500μsecである。   Next, the operation principle of the liquid dropping apparatus according to this embodiment will be described. 12A to 12D respectively show the operation states of the liquid dropping apparatus 101 shown in FIG. FIG. 12A shows a state before the liquid is dropped, and a state where the liquid has been replenished to the liquid reservoir 53 via the liquid supply path 63. When the liquid is dropped, as shown in FIG. 12B, the actuator 33 moves the rod 33 in the arrow B direction (the direction toward one on the predetermined forming axis A) by the distance s. Further, as indicated by an arrow in the figure, heated nitrogen is supplied into the dropping side space 19 through the first inert gas supply path 22 described above, and flows out of the guard nozzle 21 through the guide hole 21a. ing. In the present embodiment, the distance s, which is a movement stroke, is 20 to 40 μm, and the time required for movement is 300 to 500 μsec.

このロッド33の移動によって、図12Cに示すようにロッド33の先端の液中に粗密波wが形成される。この粗密波には波動エネルギが存在する。例えば、液中超音波洗浄はこの波動エネルギを利用したものである。この波動エネルギを与えられた液体1が、一部ノズル孔11aを通じて、図12Dに示すように液滴1として外部空間に放出される。ロッド33の動作に伴って、ソレノイドバルブ23bが第二の不活性ガス供給経路23からの加熱窒素の供給を一時的に可能とし、ガイド孔21a内での液滴1の移動をより容易なものとする。ロッド33とソレノイドバルブ23bの動作タイミングは同一、或いは数msecのズレを伴う範囲の動作タイミングとして調整されるが、実質的にこれらを包含する略同一の動作タイミングにてロッド33とソレノイドバルブ23bとが駆動されると考えて良い。以上の構成において、ノズル孔11aの内径及びロッド33の移動ストロークsの組み合わせにより、液滴の径は任意に設定することが可能であり、具体的に液滴径として30〜200μmのものが得られている。   Due to the movement of the rod 33, a dense wave w is formed in the liquid at the tip of the rod 33 as shown in FIG. 12C. Wave energy is present in this dense wave. For example, submerged ultrasonic cleaning uses this wave energy. The liquid 1 given the wave energy is discharged as a droplet 1 to the external space through a part of the nozzle holes 11a as shown in FIG. 12D. Along with the operation of the rod 33, the solenoid valve 23b can temporarily supply heated nitrogen from the second inert gas supply path 23, and the movement of the droplet 1 in the guide hole 21a is easier. And The operation timing of the rod 33 and the solenoid valve 23b is the same or adjusted as an operation timing within a range with a deviation of several milliseconds, but the rod 33 and the solenoid valve 23b are substantially the same operation timing including these. You can think that is driven. In the above configuration, the droplet diameter can be arbitrarily set by a combination of the inner diameter of the nozzle hole 11a and the movement stroke s of the rod 33. Specifically, a droplet diameter of 30 to 200 μm is obtained. It has been.

次に、第二の実施形態の更なる態様について図面を参照して説明する。例えば用いる液滴1の外径が更に小さなものとなった場合、ガイド孔21a内で液滴1を移送するために要する加熱窒素量ではガードノズル21の先端部と基板との間での風圧の影響が無視し得ない場合も考えられる。この様な場合であっても、液滴1の供給時に求められる加熱窒素量は、ガイド孔21aの内径により大きく減らすことが適当でない場合も考えられる。図13に示す形態ではこの様な場合への対応として、ガイド孔21aの開口に至る手前においてガードノズル21の外部からガイド孔21aに至るリリース孔21bを付加することとしている。リリース孔21bはガイド孔21aの延在方向とは異なる方向に延在し、ガイド孔21a及びガードノズル21の周囲の空間に連通している。この様なリリース孔21bを設けることによって当該リリース孔21から外部に流出する加熱窒素を生じさせ、ガイド孔21aの開口部にいたる加熱窒素量を抑制して、液滴1の正確な供給を可能とする。   Next, further aspects of the second embodiment will be described with reference to the drawings. For example, when the outer diameter of the droplet 1 to be used becomes smaller, the amount of heated nitrogen required to transfer the droplet 1 in the guide hole 21a is the wind pressure between the tip of the guard nozzle 21 and the substrate. There are cases where the impact cannot be ignored. Even in such a case, there may be a case where it is not appropriate to greatly reduce the amount of heated nitrogen required at the time of supplying the droplet 1 by the inner diameter of the guide hole 21a. In the form shown in FIG. 13, as a countermeasure to such a case, a release hole 21 b extending from the outside of the guard nozzle 21 to the guide hole 21 a is added before reaching the opening of the guide hole 21 a. The release hole 21 b extends in a direction different from the extending direction of the guide hole 21 a and communicates with the space around the guide hole 21 a and the guard nozzle 21. By providing such a release hole 21b, heated nitrogen flowing out from the release hole 21 is generated, and the amount of heated nitrogen reaching the opening of the guide hole 21a is suppressed, so that the liquid droplet 1 can be supplied accurately. And

なお、このリリース孔21bのみでは基板表面に至る加熱窒素量の抑制が不十分な場合には、図14に示すようにガイド孔21aに沿って延在するスリット状のリリース溝21cを設けて、加熱窒素の流出用の経路の拡充を図っても良い。該リリース溝21cはガイド孔21aの延在方向とは異なる方向、特に垂直な方向に延在して該ガイド孔21aとガードノズル21の周囲の空間とに連通する。以上より、これらリリース孔21b及びリリース溝21cは、不活性ガスの余剰分を流出可能なリリース開口として本発明では把握される。また、第二の実施形態として示した態様において、基板表面と対向して加熱窒素の滞留空間を生じさせるガイドノズル21の先端部を小さくすることも考えられる。図15に示す更なる態様は、この様にガイドノズル21の先端部分の外径Dgを更に小さくした場合を示している。具体的には、ガードノズル21の先端より所定の範囲が管状の態様とされている。なお、以上述べた実施形態において、第二の不活性ガス供給経路の開閉をソレノイドバルブにて行うこととしているが、液滴1の吐出を行うピエゾ素子と同期が可能なバルブ装置であれば公知の種々の形態バルブを用いることが可能である。また、ガードノズル21を独自に構成するのではなく、ノズルフランジ15に対して種々の加工を施すことにより本形態におけるガードノズル21の役割を担わせることとしても良い。また、第二の不活性ガス供給経路23は必要に応じて配置すれば良く、用いる液滴1の特性等に応じてこれを無くすことも可能である。また、ガイド孔21aの長さは、ガイド穴21aに供給される不活性ガスの流量、ノズル孔11aから出た際の液滴1の噴出し速度等による影響を受ける。従って、これら諸条件を加味して液滴1が所定の方向性を有してガイド孔21aから吐出可能とする運動量を与えるに要する所定の長さとして把握されることが好ましい。   When the amount of heated nitrogen reaching the substrate surface is insufficient with only this release hole 21b, a slit-like release groove 21c extending along the guide hole 21a is provided as shown in FIG. You may aim at expansion of the route for the outflow of heating nitrogen. The release groove 21c extends in a direction different from the extending direction of the guide hole 21a, particularly in a direction perpendicular thereto, and communicates with the guide hole 21a and the space around the guard nozzle 21. From the above, the release holes 21b and the release grooves 21c are grasped in the present invention as release openings through which excess inert gas can flow out. Moreover, in the aspect shown as 2nd embodiment, it is also considered that the front-end | tip part of the guide nozzle 21 which produces the residence space of heated nitrogen facing the substrate surface is made small. The further aspect shown in FIG. 15 shows a case where the outer diameter Dg of the tip portion of the guide nozzle 21 is further reduced in this way. Specifically, a predetermined range from the tip of the guard nozzle 21 is tubular. In the above-described embodiment, the second inert gas supply path is opened and closed by a solenoid valve. However, any valve device that can synchronize with the piezo element that discharges the droplet 1 is known. Various types of valves can be used. In addition, the guard nozzle 21 may not be configured independently, but may perform the role of the guard nozzle 21 in the present embodiment by performing various processes on the nozzle flange 15. The second inert gas supply path 23 may be arranged as necessary, and can be eliminated depending on the characteristics of the droplet 1 to be used. The length of the guide hole 21a is affected by the flow rate of the inert gas supplied to the guide hole 21a, the ejection speed of the droplet 1 when it exits the nozzle hole 11a, and the like. Therefore, it is preferable to grasp the predetermined length required to give the momentum that the droplet 1 has a predetermined directionality and can be discharged from the guide hole 21a in consideration of these various conditions.

以上述べたように、本発明は、液体金属の微小液滴を生成し且つこれを滴下することに好適な液体滴下装置に関する。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されず、図5に示したように、樹脂等の液体の滴下装置としても利用可能である。   As described above, the present invention relates to a liquid dropping apparatus suitable for generating and dropping liquid metal microdroplets. However, the application target of the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 5, the present invention can also be used as a dropping device for a liquid such as a resin.

1:液滴(溶融金属粒)、 3:電子部品、 4:基板、 4a:キャビティ、 4b:基板側電極、 5:チップ状電子部品、 6:樹脂充填剤、 7:電子部品、 7a:電極、 8:半田、 9:熱線照射器、 10:ノズルユニット、 11:ノズル、 11a:ノズル孔、 13:ノズル押さえ、 13a:押さえ貫通孔、 15:ノズルフランジ、 15a:収容空間、 51b:フランジ貫通孔、 17:皿バネ、 19:滴下側雰囲気空間、 21:ガードノズル、 21a:ガイド孔、 22:第一の不活性ガス供給経路、 22a:第一の流量調節弁、 23:第二の不活性ガス供給経路、 23a:第二の流量調節弁、 23b:ソレノイドバルブ、 25:窒素供給源、 26:ガス加熱領域、 30:アクチュエータ系、 31:アクチュエータ、 33:ロッド、 35:ジョイント、 37:断熱部、 39:プレート、 50:ボディ、 51:液体受け、 53:液体溜まり、 55:ボディ側フランジ、 55a:貫通孔、 57:ボディ内空間、 59:ヒータ、 61:ボディ本体、 63:液体供給路、 65:不活性ガス供給排出経路、 100、101:液体滴下装置、 200:電子部品製造装置、 201:基板搬送系、 203:予熱ステージ、 205:塗付ステージ、 207:ディスペンサ、 209:測定ステージ、 211:測定器、 213:補充ステージ、 215:ディスペンサコントローラ、 217:演算部、 219:コントローラ、 221:モニタ、 A:形成軸、 B:矢印、 s:移動距離、 w:粗密波、 Δd:許容誤差、 D:接合領域、 α:所定の傾け角度、 Da:隙間、 Dg:ガイド孔内径、 De:ガードノズル先端部外径 1: droplet (molten metal particle), 3: electronic component, 4: substrate, 4a: cavity, 4b: substrate side electrode, 5: chip-shaped electronic component, 6: resin filler, 7: electronic component, 7a: electrode 8: Solder, 9: Heat beam irradiator, 10: Nozzle unit, 11: Nozzle, 11a: Nozzle hole, 13: Nozzle presser, 13a: Presser through hole, 15: Nozzle flange, 15a: Housing space, 51b: Flange through Hole: 17: disc spring; 19: drip side atmosphere space; 21: guard nozzle; 21a: guide hole; 22: first inert gas supply path; 22a: first flow control valve; Active gas supply path, 23a: second flow control valve, 23b: solenoid valve, 25: nitrogen supply source, 26: gas heating area, 30: actuator system, 31: actuator 33: Rod, 35: Joint, 37: Thermal insulation part, 39: Plate, 50: Body, 51: Liquid receptacle, 53: Liquid reservoir, 55: Body side flange, 55a: Through hole, 57: Space in the body, 59: heater, 61: body main body, 63: liquid supply path, 65: inert gas supply / discharge path, 100, 101: liquid dropping apparatus, 200: electronic component manufacturing apparatus, 201: substrate transport system, 203: preheating stage, 205: Application stage, 207: Dispenser, 209: Measurement stage, 211: Measuring instrument, 213: Replenishment stage, 215: Dispenser controller, 217: Calculation unit, 219: Controller, 221: Monitor, A: Forming axis, B: Arrow, s: moving distance, w: close-packed wave, Δd: tolerance, D: junction area , Α: predetermined tilt angle, Da: gap, Dg: guide hole inner diameter, De: guard nozzle tip outer diameter

Claims (11)

所定量の液体を滴下する液体滴下装置であって、
前記液体を溜めて液体溜まりを形成する液体受けと、
前記液体受けにおいて前記液体が溜められる領域と連通して前記液体が通過可能なノズル孔を有するノズルと、
アクチュエータと、
前記液体溜まりに一方の端部が浸漬され、他方の端部が前記アクチュエータにより支持されており、前記ノズル孔の形成軸方向に移動可能なロッドと、
前記ノズル孔の前記形成軸と同軸であって且つ前記ノズル孔と連通して所定の長さを有するガイド孔と、
前記ノズル孔と連通する側から前記ガイド孔に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給系と、を有し、
前記ロッドは前記アクチュエータによって前記形成軸方向に直線運動させることが可能であって、前記ロッドの前記直線運動によって前記液体溜まりの一部に波動エネルギを生じさせ、前記液体は前記波動エネルギによって前記ノズル孔より滴下され、
前記液体は前記ガイド孔内において前記不活性ガスの流れによって滴下方向に案内され、
前記ノズル孔の開口部の前記液体の滴下側に配置されて、前記ノズル孔の開口部周囲を覆って、前記開口部周囲を不活性ガス雰囲気とすることを可能とするノズルフランジと、前記ノズルを前記液体受けに当接固定させるノズル押さえと、の間に形成される滴下側雰囲気空間と、前記滴下側雰囲気空間に配置されて前記ノズルフランジより付勢されて前記ノズル押さえを介して前記ノズル及び前記液体受けを押圧して前記液体溜まりを形成する皿バネと、を有すること、を特徴とする液体滴下装置。
A liquid dropping device for dropping a predetermined amount of liquid,
A liquid receiver for storing the liquid to form a liquid reservoir;
A nozzle having a nozzle hole through which the liquid can pass in communication with a region where the liquid is stored in the liquid receiver;
An actuator,
One end is immersed in the liquid reservoir, the other end is supported by the actuator, and a rod that is movable in the formation axis direction of the nozzle hole,
A guide hole that is coaxial with the forming axis of the nozzle hole and has a predetermined length in communication with the nozzle hole;
An inert gas supply system capable of supplying an inert gas to the guide hole from the side communicating with the nozzle hole,
The rod can be linearly moved in the direction of the forming axis by the actuator, and wave energy is generated in a part of the liquid reservoir by the linear movement of the rod, and the liquid is moved to the nozzle by the wave energy. Dripped from the hole,
The liquid is guided in the dropping direction by the flow of the inert gas in the guide hole,
A nozzle flange which is disposed on the liquid dropping side of the opening of the nozzle hole, covers the periphery of the opening of the nozzle hole, and allows the periphery of the opening to be an inert gas atmosphere; and the nozzle A nozzle holding member that is fixed in contact with the liquid receiver, and a dropping side atmosphere space formed between the nozzle holder and the nozzle flange disposed in the dropping side atmosphere space and biased by the nozzle flange through the nozzle holding member. And a disc spring that presses the liquid receiver to form the liquid reservoir.
所定量の液体を滴下する液体滴下装置であって、
前記液体を溜めて液体溜まりを形成する液体受けと、
前記液体受けにおいて前記液体が溜められる領域と連通して前記液体が通過可能なノズル孔を有するノズルと、
アクチュエータと、
前記液体溜まりに一方の端部が浸漬され、他方の端部が前記アクチュエータにより支持されており、前記ノズル孔の形成軸方向に移動可能なロッドと、
前記ノズルを前記液体受けに押圧固定するノズル押さえと、前記ノズル押さえを前記液体受けの方向に付勢する皿バネと、前記液体受け、前記ノズル、及び前記ノズル押さえを前記皿バネを介して前記液体受けが前記液体溜まりを形成するように一体的に固定するノズルフランジと、を有し、
前記ロッドは前記アクチュエータによって前記形成軸方向に直線運動させることが可能であって、前記ロッドの前記直線運動によって前記液体溜まりの一部に波動エネルギを生じさせ、前記液体は前記波動エネルギによって前記ノズル孔より滴下されること、を特徴とする液体滴下装置。
A liquid dropping device for dropping a predetermined amount of liquid,
A liquid receiver for storing the liquid to form a liquid reservoir;
A nozzle having a nozzle hole through which the liquid can pass in communication with a region where the liquid is stored in the liquid receiver;
An actuator,
One end is immersed in the liquid reservoir, the other end is supported by the actuator, and a rod that is movable in the formation axis direction of the nozzle hole,
A nozzle presser that presses and fixes the nozzle to the liquid receiver, a disc spring that biases the nozzle press toward the liquid receiver, and the liquid receiver, the nozzle, and the nozzle presser via the disc spring. A nozzle flange that is integrally fixed so that a liquid receiver forms the liquid reservoir,
The rod can be linearly moved in the direction of the forming axis by the actuator, and wave energy is generated in a part of the liquid reservoir by the linear movement of the rod, and the liquid is moved to the nozzle by the wave energy. A liquid dropping device, wherein the liquid dropping device is dropped from a hole.
前記液体溜まりに存在する前記液体を加熱する加熱手段を更に有することを特徴とする、請求項1に記載の液体滴下装置。   The liquid dropping apparatus according to claim 1, further comprising a heating unit that heats the liquid present in the liquid reservoir. 前記液体溜まりは、前記液体溜まりに存在する前記液体の液面上に、空間を有することを特徴とする、請求項1又は3に記載の液体滴下装置。 The reservoir fluid is above the liquid surface of the liquid present in the collecting the liquid, and having a space, the liquid dropping device according to claim 1 or 3. 前記空間に不活性ガスの供給排出が可能であって、前記液体を不活性ガス雰囲気中に保持することを可能とする不活性ガス供給排出経路を更に有する請求項に記載の液体滴下装置。 The liquid dropping apparatus according to claim 4 , further comprising an inert gas supply / discharge path capable of supplying and discharging an inert gas in the space and allowing the liquid to be held in an inert gas atmosphere. 前記液体受けに対して前記液体を供給可能な液体供給路を更に有し、前記液体受け、液体供給路、及び空間の内側壁、及び前記ノズルにおける前記液体との接触可能領域、は撥液性の面により形成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の液体滴下装置。 A liquid supply path capable of supplying the liquid to the liquid receiver is further provided, and the liquid receiver, the liquid supply path, an inner wall of the space, and a region where the nozzle can come into contact with the liquid are liquid repellent. The liquid dripping device according to claim 4 , wherein the liquid dropping device is formed by a surface of 前記アクチュエータはピエゾ素子を用いることを特徴とする請求項1及び3乃至の何れか一に記載の液体滴下装置。 It said actuator liquid dropping device according to any one of claims 1 and 3 to 6, characterized by using a piezoelectric element. 前記ノズル孔における前記液体の滴下側の空間における雰囲気は前記液体の融点以上の温度に維持可能であることを特徴とする請求項1及び3乃至の何れか一に記載の液体滴下装置。 The liquid dropping apparatus according to any one of claims 1 and 3 to 7 , wherein an atmosphere in a space on the liquid dropping side in the nozzle hole can be maintained at a temperature equal to or higher than a melting point of the liquid. 前記ノズルはコランダムより形成されることを特徴とする請求項1及び3乃至の何れか一に記載の液体滴下装置。 The nozzle liquid dropping device according to any one of claims 1 and 3 to 8, characterized in that it is formed from corundum. 前記不活性ガス供給系は不活性ガス加熱手段を更に有し、前記不活性ガス加熱手段は前記不活性ガスの温度を前記液体の融点を超える温度まで加熱可能であることを特徴とする請求項1及び3乃至の何れか一項に記載の液体滴下装置。 The inert gas supply system further includes an inert gas heating unit, and the inert gas heating unit is capable of heating the temperature of the inert gas to a temperature exceeding the melting point of the liquid. The liquid dropping apparatus according to any one of 1 and 3 to 9 . 前記ガイド孔は、前記液体の滴下方向に設けられる開口部と、前記開口部とは異なる位置にて前記ガイド孔を構成するガードノズルの外部空間と前記ガイド孔とを連通させるリリース開口を更に有することを特徴とする請求項1及び3乃至10の何れか一項に記載の液体滴下装置。 The guide hole further includes an opening provided in the liquid dropping direction, and a release opening that communicates the guide hole with the external space of the guard nozzle that forms the guide hole at a position different from the opening. The liquid dropping apparatus according to any one of claims 1 and 3 to 10 .
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