JPH0480990A - 電子部品仮付け用接着剤分与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は電子部品をプリント配線基板等の基板へ取り付
ける際に電子部品を基板に仮付けするための装置に関し
、特に基板に予め接着剤を所定量だけ分与するための装
置におけるノズルの改良に関する。

【従来技術】

小型電子部品をプリント基板に搭載するには電子部品を
接着剤によりプリント基板上の所定位置に仮付けし、つ
いで溶融半田に接触させて半田付けを行ない電子部品と
配線導体間の固定と電気接続を行なうことが広く行なわ
れている。この工程を自動的に実施するために各種の方
法が行なわれるが、基本的には多数の電子部品を自動装
着装置により水平に置いたあらかじめ接着剤を所定位置
に塗布したプリント基板上へ載置して仮付けし、ついで
プリント基板を裏返して電子部品の側を下向きにし、プ
リント基板全体を溶融半田に接触させる。 従って仮付けを行なう接着剤は、プリント基板を反転し
て溶融半田に接触させても電子部品の脱落を起こさない
程度の充分な接着力ないし粘着力を要する。このための
要件としては各種の因子があるが、主なものは接着剤の
粘度及び粘着性、接着剤デイスペンサーの分与（ショッ
ト）毎の分与量の再現性及び調節可能性、分与される接
着剤の切れ（デイスペンサーからの糸引のないこと）、
などである。他の要件は、電子部品の向きが接続ランド
の中心に対して偏っていると溶融半田に接触した時にそ
の表面張力で接続ランドの中心に向かって容易に再配向
出来ることである。このことは上記の要件と相客れない
面がある。 従来一般に使用される方法には、エポキシ等の熱硬化性
接着剤を例えば空気圧式のデイスペンサー装置のノズル
から静かに押出してノズル先端に保持させ、これをプリ
ント基板の所定位置に押し付けて接着剤を基板上に転写
し、電子部品を仮付けし、硬化する方法がある（特開昭
５５−１１００９７号公報、特開昭６１−２６８３７５
号公報）。又、塗布ビンを備え、接着剤を収容した容器
より塗布ビンの先端に付着させ、移動して基板上に転写
し、電子部品を仮付けし、硬化する方法がある（実開昭
５７−１２７８３号）。しかし、これらの方法では先ず
ノズル径、或は塗布ビン径、接着剤粘度等で接着剤の分
与量がほぼ決り分与量を制御出来ないこと、分与量がノ
ズル先端とプリント基板の接触状態に依存するために、
プリント基板の凹凸や表面状態に支配されてばらつき、
一定の分与量が確保し難い問題がある。更に大きい問題
は熱硬化性接着剤の粘度が経時的に変動するのでデイス
ペンサー吐出圧力を頻繁に調整して分与量を一定に維持
しなければならないことである。なお他の問題としては
接着剤が硬化しているため電子部品の方向の修正が可能
でないことなどの問題がある。なお接着剤が熱可塑性の
場合には、プリント基板を上下反転して溶融半田にさら
したときに充分な部品保持力が得られないなどの問題が
あるので粘度を高くしなければならないが、粘度を増大
するとデイスペンサーから押シ出すことが出来なくなる
ので従来実用的なものは提案されていない。 このような接触式の分与装置の欠点を防止出来る分与方
法が研究されているが、その一つの提案としては従来か
らプリンターに使用されているインクジェット法を転用
する非接触法が提案されている（特開昭６３−２２８６
９９号公報）。しかしインクジェット法は接着剤を電界
の作用で微細粒子にして噴射するものであるから、微小
液滴（１０−”ｃｃ程度）しか得られないので、所定量
（約１０−’ｃｃ程度）をプリント基板に付着するには
長時間を要するので現在のところ実用化は不可能と思わ
れる。 本発明者は、プリント基板の表面性状に支配されず、容
易に分与量が制御出来、且つ常時一定の分与量を確保出
来る分与法を用いた部品搭載方法として、先に特願平２
−１１９２５号において、粘着性の接着剤を一定圧力に
加圧された供給槽から、導管、前記導管に設けた調整自
在の分与量制御弁、ついで細長いノズルを介してプリン
ト基板上に分与するにあたり、供給槽を充分な圧力に加
圧しておき、それにより制御弁を調整可能な所定時間だ
け開放したとき接着剤の液滴がノズルから射出されるよ
うにした。かくして制御可能な所定分与量が得られる。

【発明が解決すべき問題点】

しかし、上記特願平２−１１９２５号の方法においてノ
ズルの材質が載接着剤性の場合には分与装置の使用中に
接着剤がノズル先端の接着剤通路の周りに少しずつ付着
し付着域が拡大する。付着した接着剤の表面張力のため
に、所定量の液滴の形成と射出の円滑性が妨げられ、又
ショットの方向がランダムとなって遂には使用不能とな
り、その都度作業を止めてノズル先端の掃除を行なう必
要が生じる。 従って、本発明の目的はこのような問題の生じない、所
定量の液滴が安定してえられ、しかも射出の方向が一定
である接着剤分与装置を提供することにある。

【問題点を解決するための技術手段】

本発明は、水性エマルジョン型接着剤を使用する所定圧
力に加圧された接着剤供給槽から分与量制御弁、次いで
分与ノズルを介して所定の電子部品仮付は箇所に所定量
の液滴として射出する接着剤分与装置において、前記分
与ノズルの少なくともその先端が撥水性の材料から構成
されていることを特徴とする電子部品仮付は用接着剤分
与装置によりその目的を達成する。このような目的に適
する材料は弗素系樹脂（テフロン等）、ポリプロピレン
等である。 本発明の分与装置で使用する接着剤は水性エマルジョン
であり、特にアクリルシリコン系エマルジョン接着剤が
好ましい。アクリルシリコン系エマルジョン接着剤は、
始めにエマルジョン状態では糸引きが少ないので射出し
やすく、その後、水を蒸発させて残った接着剤は半田耐
熱性が良いので好ましい。これらの接着剤は分与時には
充分な流動性を有し、圧力下にノズルを通すことにより
容易に液滴化し得る。液滴の水を蒸発させることにより
粘着力を有した物性になる、部品保持力はこの粘着力に
より果している。なお電子部品の配向を変えるに充分な
柔らかさを有する。 夫凰五坐盈貝 次に第１〜２図を参照して接着剤分与装置１を説明する
。 第１図を参照するに、接着剤１１の供給槽２は電磁弁４
の開放により接着剤の液滴がノズル５から射出されるよ
うに所定の一定圧力に保持され、好ましくはノズル５を
通る接着剤の粘性を一定にするために他の部分も含めて
一定温度に保持されている。供給槽２の容量はノズル５
の容積よりも充分に大きく設定することにより槽内の接
着剤の液面の変動があっても分与量に影響が出ないよう
に設定されている。 次に接着剤１１は導管３から電磁弁４に導かれる。電磁
弁４に於て所定時間だけ開放することで計量された一定
量の接着剤はノズル５から放出される。好ましくは、ノ
ズル５は装置の不使用時に接着剤中の溶剤の揮発を防止
するためのキャップ１３を有する。更に不使用時にノズ
ル５の先端の乾燥を防ぐために、水容器１５から給水さ
れる噴霧式加湿器１４により水の噴霧１６でノズル先端
を湿すのとが好ましい。 第２図に電磁弁５の詳細を示す。この装置はそれ自体公
知であるが、通常の生理水などの分与を行なうために医
学分野で使用されているが、接着剤の射出分与に使用さ
れたことはない。 接着剤は導管３からハウジング２５の内部通路１７を経
て弁室１９に入る。ノズル５の上端は出口弁座２６と形
成しており、弁体２０が常時圧縮ばね２１により下方へ
偏位されているため常時は出口弁座２６を閉鎖している
。弁体２０が電磁コイル２４により引き上げられると、
弁体２０は接着剤のノズル５への流れを可能にし、加圧
下にある接着剤を液滴化してノズル５から放出させる。 弁体２０は軟磁性材料から構成され、その上方には同様
に磁気コア２２がねじ込まれナツト２３により固定され
でいる。電磁コイル２４はリード２７により給電される
。図示しない調整器により給電時間が任意の所定値に設
定される。 上記構成の装置を使用すると、電磁弁（分与量制御弁）
の開放時間を変えることにより電子部品の搭載に必要な
量の接着剤をかなり広範囲に調整出来ること、供給槽を
充分に大きい容量に設定しておくことにより常に一定の
分与量を確保できることなど、先に述べた各種の作用を
得ることが出来ることを確認した。ある開放時間範囲で
は接着剤は連続した紐状にならず、プリント基板に向け
て飛行する間に表面張力により球状に近い形の液滴とな
ってプリント基板上に付着することが分かった。 次ぎに第３〜４図は本発明のノズルの好ましい実施例を
示す。図はノズルの先端部を示し、中心軸線に接着剤通
路３１を有する鋼又はステンレス鋼製の金属製管状体３
ｏと、その出口端（先端）に嵌合された弗素樹脂等の撥
水性の材料から構成される端部材３２とからなる。端部
材３２は先端が小径の吐出端３３を有し、金属製管状体
３０の通路３１と整列した細い接着剤通路３４を有する
。 上記の構成のノズルを使用することにより、所定の供給
圧力範囲でノズル底面への接着剤の回り込みによる問題
は完全に回避出来、長時間に亙る連続使用にも全く問題
は生じないことが分った。 火翌１ 実験に使用したアクリルシリコーン系エマルジョン接着
剤の平均の分子構造はメチルアクリレート、ブチルアク
リレート、及びスチレンの共重合体を主成分としたもの
であり、懸濁液としては水を使用した。不揮発公約４５
％であった。粘度は約２０ｃｐであった。２５℃に於て
相対湿度５０％ではノズル先端の乾燥は約６分、８０％
て約４３分、９０％では乾燥しなかった。 使用した金属管状体３０は内径０．２ｍｍ、外形１．２
６ｍｍの円筒管であり、吐出端３３が内径０．２ｍｍ、
外径０．８ｍｍ、長さ０．５ｍｍの弗素樹脂端部材３２
を取り付けた。接着剤供給槽の圧力は０．５Ｋｇ／ｃｍ
”であった。 端部材３２底面の接着剤による濡れの問題は完全に回避
出来、長時間に亙る連続使用にも全く問題は生じなかっ
た。比較のため端部材３２を外して接着剤分与試験を行
なったところ短時間のうちに射出方向がばらつき始め、
やがて接着材の液滴が出来なくなり、接着剤の垂れ落ち
が生じるようになった。

【作用効果】

以上のように、本発明は接着剤として水性エマルジョン
接着剤を使用し、撥水性のノズルを使用することにより
射出方向と分与量の安定した接着剤の分与を可能とする
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子部品仮付けにおける接着剤分与装
置の全体図、第２図は電磁弁の詳細を示す縦断面図、第
３図は本発明によるノズルの実施例の断面図及び第４図
は第３図のノズルの底面図である。 勾Ｉ九辻力Ｐ 第１図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性エマルジョン接着剤を所定圧力に加圧された
   接着剤供給槽から分与量制御弁、次いで分与ノズルを介
   して所定の電子部品仮付け箇所に所定量の液滴として射
   出する接着剤分与装置において、前記分与ノズルは、少
   なくともその先端が撥水性の材料から構成されているこ
   とを特徴とする電子部品仮付け用接着剤分与装置。
2. （２）分与量制御弁は弁室と、前記弁室内にあってノズ
   ルの入口端に衝合して閉鎖する可動弁体と、起動信号に
   応じて前記弁体を所定時間だけ前記ノズル入口端から引
   き離して接着剤の前記ノズルへの流入を許容する手段と
   からなっている前記第１項記載の接着剤分与装置。
3. （３）ノズルは、前記入口端を有する金属製管状体と、
   その出口端に固定され且つ該管状体の通路に整列した通
   路を有する撥水性樹脂製の端部材とからなる前記第１項
   又は第２項記載の接着剤分与装置。