JPH0483552A - 接着剤分与装置ノズルの湿し装置 - 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接着剤分
与装置における分与ノズルの乾燥を防止する装置に関す
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
いで溶融半田による半田付けを行なって電子部品と配線
導体間の固定と電気接続な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６１−２６’８３７
５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
スペンサー押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し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６３−２２８６９９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−ａｃｃ程度）しか得られないので、所定量（約１
０−’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、先に特瑠平２
−１１９２５号において、水性エマルジョン型接着剤を
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−回のショットで制御可
能な所定分与量の接着剤が得られる。

【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、
接着剤分与装置が不使用状態におかれると、数時間以上
体止した後の分与ノズル先端に露出した接着剤中の水は
乾燥して硬化する。この問題を防ぐために、本発明者は
分与ノズルを高湿度の室で囲って乾燥を防ぐことを試み
た。しかしながら、この方法では水性エマルジョンの蒸
発を完全に防止することは出来ず、数時間以上体止した
後の分与装置の運転の再開に当たって必要な捨て打ち回
数（分与量が安定するまでの回数）が大きくばらつき、
運転再開時に多数の捨て打ちを必要とする問題があり、
作業能率及び確実な接着剤分与の保証の点で問題があっ
た。 従って、本発明の目的はこのような問題の生じない、捨
て打ちの所要量が最小且つ一定で済むようにした湿し手
段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、前記分与ノズ
ルの先端に給水する装置を提供する。 本発明の水湿し装置は、水噴霧を形成する噴霧手段、前
記噴霧手段の前方に配置され且つ前記水噴霧の一部を通
過させる第１開口を有する第１邪魔板、及び前記第１邪
魔板を通過した水噴霧の一部の更に一部を乾燥を防止す
べき接着剤分与ノズルへ指向させる第２開口を有する第
２邪魔板を具備したことを特徴とする。 より詳しくは、本発明の湿し装置は、頂部に乾燥を防止
すべき接着剤分与ノズル先端を受け入れる孔を有する水
容器内に、該水容器の底部に収容される水を噴霧化して
水噴霧を形成する噴霧手段、前記噴霧手段の上方に配置
され且つ前記水噴霧の一部を上方に通過させる第１開口
を有するドーム状第１邪魔板、及び前記第１邪魔板の上
方に配置され且つ前記邪魔板を通過した水噴霧の一部の
更に一部を乾燥を防止すべき接着剤分与ノズルへ指向さ
せる第２開口を有するドーム状第２邪魔板を具備したこ
とを特徴とする。 本発明者は、接着剤分与ノズルの先端を高湿度にしただ
けでは充分でなく、実際に湿らせるへきことを見出した
。しかしながら、水分を供給しすぎるとノズル周部にま
で水がつき水切りのために捨て打ち回数を多くしなけれ
ばならないことが分かった０本発明は水噴霧を通すこと
が出来る２枚の邪魔板を使用することで、適量の水噴霧
をノズルの先端に供給出来ることを見出した。これによ
り接着剤分与時の捨て打ちの回数を２〜３回程度で済ま
すことが出来、且つ捨て打ちの回数は常にこの最少数で
良いことが分かった。 なお、°本発明で接着剤分与装置とは水性エマルジョン
接着剤の分与装置である。接着剤は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、この接着剤は、糸
引が少ないので好ましい。 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たしている、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。 次に第１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は撥水性の弗素樹脂等から製作された先端部分１
３を有する。これにより水性エマルジョン接着剤はノズ
ルの先端周辺を汚すことがなく常に所定量の接着剤の液
滴な真直に射出することが出来る。 接着剤は導管３から電磁弁４の入口１７を経て弁室１９
に入る。ノズル５の上端は弁座を形成しており、弁体２
ｏが常時圧縮ばね２１により下方へ偏位されているため
常時は弁座を閉鎖している。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の先端部分１３から放出させる。弁体２０の上
方部分は軟磁性材料から構成され、電磁コイル２４への
給電時間だけ引き上げられるようになっている。 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。 次に、本発明の湿し装置を説明する。湿し装置は、接着
剤分与装置１の休止時にノズル５の下端１３を挿入出来
る孔２５を有する容器２６を有する。この容器２６の底
部は貯水部２７を構成する。貯水部２７には給水型噴霧
器が接続されている。加湿器は貯水部２７に浸漬された
バイブ２８を有し、このバイブの中間部分に振動子２９
が設けてあり、振動子への給電により水が吸Ｉ／）上げ
られて振動子２９により水の噴霧化が行なわれ、フィル
タ３０を介して上方に円錐形に水噴霧３１が形成される
。噴霧器の上方には水噴霧３１の一部を上方に通過させ
るピンホール状第１開口３２を有するドーム状第１邪魔
板３３が配置される。第１邪魔板３３は噴霧器から吹き
上げられる水噴霧の量を大幅に制限する。第１邪魔板３
３の上方には第１邪魔板３３を通過した水噴霧の一部を
更に絞るピンホール状第２開口３４を有するドーム状第
２邪魔板３５を具備している。第２開口３４はノズル先
端部１３の下端面のみに水噴霧を当てるようにノズル先
端部１３に接近して配置される。 以上の構成であるから、バイブ２８を介して吸い上げら
れた水は振動子３９により噴霧化され、水噴霧３１とし
て吹き上げられるが、第１邪魔板３３により大部分は阻
止され、ドームに沿って硫化して貯水部２７に還流する
。制限されて第１開口３２から吹き上げられる水噴霧は
更に第２邪魔板３５により絞られ、第２開口から上方に
吹き上げられ、余った水はドーム形に沿って貯水部２７
に戻る。第２開口３４の直径及び位置を規制することに
より、ノズル先端部の下端部１３の下面のみを水で濡ら
すことが出来る。 なお、第１邪魔板３１を省略すると水噴霧の正確な制御
が出来ない。 このように本発明によると接着剤分与ノズルの下端部の
みを常時濡らしておくことが出来、その他の部分を濡ら
さないから、接着剤分与作業の開始に当たって、２〜３
回程度の捨て打ちで直ちに正規の作業に入ることが出来
る。 夫慧眉 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。 使用したノズル５は内径０．２ｍｍ、外形１．２６ｍｍ
の円筒管であり、吐出端が内径０．２ｍｍ、外径０．８
ｍｍ、長さ０．５ｍｍの弗素樹脂製先端部１３を取り付
けた。 第１図に示した湿し装置を使用して先端部１３の底面の
みを湿した。この状態で２４時間放置した後、湿し装置
を外し、接着剤分与作業を開始した。その前に捨て打ち
を３度行なった。液滴の量は安定していた。同じ試験を
繰り返したが結果は同一であった。

【作用効果】

以上のように、本発明の湿し装置は、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し
た場合に、分与量の安定した接着剤の分与を可能する。

【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
置と組合せた本発明の湿し装置の全体図である。 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水噴霧を形成する噴霧手段、前記噴霧手段の前方
   に配置され且つ前記水噴霧の一部を通過させる第１開口
   を有する第１邪魔板、及び前記第１邪魔板を通過した水
   噴霧の一部の更に一部を乾燥を防止すべき接着剤分与ノ
   ズルへ指向させる第２開口を有する第２邪魔板を具備し
   たことを特徴とする、水性エマルジョン接着剤を間欠的
   に所定量の液滴として射出する接着剤分与ノズルの先端
   の乾燥を防止するための湿し装置。
2. （２）頂部に乾燥を防止すべき接着剤分与ノズル先端を
   受け入れる孔を有する容器内に、該水容器の底部に収容
   される水を噴霧化して水噴霧を形成する噴霧手段、前記
   噴霧手段の上方に配置され且つ前記水噴霧の一部を上方
   に通過させる第１開口を有するドーム状第１邪魔板、及
   び前記第１邪魔板の上方に配置され且つ前記邪魔板を通
   過した水噴霧の一部の更に一部を乾燥を防止すべき接着
   剤分与ノズルへ指向させる第２開口を有するドーム状第
   ２邪魔板を具備したことを特徴とする、水性エマルジョ
   ン接着剤を間欠的に所定量の液滴として射出する接着剤
   分与ノズルの先端の乾燥を防止するための湿し装置。