JPH06154691A - 電子回路基板に相似なコーテイングの塗布装置と方法 - Google Patents

電子回路基板に相似なコーテイングの塗布装置と方法

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JPH06154691A JP5169187A JP16918793A JPH06154691A JP H06154691 A JPH06154691 A JP H06154691A JP 5169187 A JP5169187 A JP 5169187A JP 16918793 A JP16918793 A JP 16918793A JP H06154691 A JPH06154691 A JP H06154691A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスキングまたはスプラッシングなしに、ま
たストリンギングのない鋭く角形をなすカットオンおよ
びカットオフリーデイングおよびトレーリングコーテイ
ングエッジを有し、非接触的に相似コーテイングを回路
基板に形成できる方法および装置を提供する。 【構成】 コーテイング材料の薄膜を生成する細長いス
ロット流出口を有すると共に、このスロット流出口に隣
接配置されて、押出し薄膜上に空気を吹きつけ、かつコ
ーテイングを制御して、堆積に従って、ストリンギング
のない角形で鋭いエッジを生成する平行空気スロット開
口を有する細長いスロットノズルダイにより電子回路基
板に相似コーテイングを塗布形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願は本願と同日に出願された以
下の米国特許出願に一般に関連する。 名称 発明者 「離散的なコーティングを塗布する Ｊ．Ｂｅｎｅｃｋｅ；Ａ．Ｃｉｅｐｌｉ 装置及び方法」 ｋ；Ｔ．Ｂｕｒｍｅｓｔｅｒ 出願番号 「ファイバーの空気スプレ用セグメン Ｍ．Ｇｉｌｌ；Ｊ．Ｂｅｎｅｃｋｅ； ト形スロット・ダイ」 Ａ．Ｃｉｅｐｌｉｋ；Ｔ．Ｂｕｒｍｅｓ 出願番号 ｔｅｒ 「離散した発泡コーティングの塗布 Ｊ．Ｒａｔｅｒｍａｎ；Ｊ．Ｂｅｎｅｃ 装置及び方法」 ｋｅ 出願番号 Ａ．Ｃｉｅｐｌｉｋ；Ｔ．Ｂｕｒｍｅｓ ｔｅｒ；Ｍ．Ｇｉｌｌ 「ビンへのコーティングの塗布方法 Ｌ．Ｈａｕｓｅｒ；Ｊ．Ｂｅｎｅｃｋｅ 及び装置」 ；Ａ．Ｃｉｅｐｌｉｋ；Ｔ．Ｂｕｒｍｅ 出願番号 ｓｔｅｒ；Ｍ．Ｇｉｌｌ；Ｋ．Ｗａｓｈ ｉｎｇｔｏｎ；Ｒ．Ｅｖａｎｓ 「離散した接着剤コーティングの Ｊ．Ｒａｔｅｒｍａｎ；Ｊ．Ｂｅｎｅｃ 間欠的塗布装置及び方法」 ｋｅ；Ａ．Ｃｉｅｐｌｉｋ；Ｔ．Ｂｕｒ 出願番号 ｍｅｓｔｅｒ；Ｍ．Ｇｉｌｌ これらの出願はこの引用により本明細書の一部を構成す
るものである。
【０００２】本発明は、耐湿、絶縁性コーテイングの電
子回路基板に対する塗布方式に係り、特に鋭く、角度を
なし、カットオン、カットオフエッジを有する不連続的
で一様なコーテイングにより上記コーテイングを実施す
る装置および方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】多くの工業的塗布方式では、不連続的で
十分に画定された、所定の領域に塗布された一様なコー
テイングの使用が要求される。電子回路基板などの非一
様なあるいは不規則な基体状の相似コーテイングなどの
このようなコーテイングは多くの工程において非常に有
用である。例えば、不連続な基体領域に対する塗布に対
して不連続的なコーテイングを形成する際には、材料の
ストリンギング（糸曳き）のない鋭く、角形のカットオ
ン、カットオフエッジを有した非接触塗布工程において
広く一様なコーテイングを得ることが望まれる。現在知
られている塗布工程のいずれも完全にはこの用途に適し
ていない。印刷回路基板の製造実施には、耐湿性絶縁薄
膜が塗布されて回路基板を湿気や漏電、ほこりから保護
するようにしている。好適には、上記のような耐湿性絶
縁薄膜は、揮発性溶剤に溶解したアクリル樹脂、ポリウ
レタン、またはエポキシ系合成樹脂などの相似コーテイ
ングとして知られている。満足な性能を与える１つの相
似コーテイングが Ｈｕｍｉｓｅａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ，Ｃｏｌｕｍｂｉａ Ｃｈａｓｅ Ｃｏｒｐ．，Ｗｏ
ｏｄｓｉｄｅ，Ｎ．Ｙ．から商標「Ｈｕｍｉｓｅａｌ
１Ｂ３１〕として市販されている。清浄な印刷回路板に
塗布される場合、ピンホールのない一様な厚さの絶縁性
樹脂薄膜が、連続ベース上の溶剤エバポレートとしてこ
の材料から形成される。他の適切な材料も使用可能であ
る。
【０００４】従来、耐湿性絶縁体のコーテイングを印刷
回路板に塗布する５種類の原理的な方法が知られてい
る。すなわち、 a) 侵せき法と呼ばれ、パッケージされた回路基板が耐
湿性絶縁体を含む侵せきタンク中に侵せきされる方法
と、 b) ブラシコーテイング法と呼ばれ、耐湿性絶縁体が被
塗布印刷回路基板表面に対してブラシにより塗布される
方法と、 c) ローラ法と呼ばれ、耐湿絶縁体で侵せきされた羊毛
ロールが印刷回路基板の表面にロールされ、その上に絶
縁性コーテイングを与える方法と、 d) スプレイ法と呼ばれ、スプレイ技術により印刷回
路基板に耐湿性絶縁体が塗布される方法と、 e) スリットダイ法と呼ばれ、耐湿性絶縁体が加圧さ
れ、スリットダイから押し出されて薄膜を放出して印刷
回路基板表面のコーテイングに供する方法が知られてい
る。 これらの方法の利点と欠点は、それぞれここに引用によ
り取り込むことにする米国特許第4 、752 、819 号およ
び第4 、880 、663 号公報に示されている。
【０００５】すなわち、スプレイ法は、これが、大量生
産に適した自動化方法において一様な薄膜を塗布する簡
単な方法であるという点で有用である。その固有の欠点
としては、全表面コーテイングに対する収率が悪く不経
済であること、或る構成要素の他のものによるブロッキ
ングがコーテイングされない要素をもたらし、コーテイ
ングがないことが望まれる領域に対してマスキングが必
要であること、溶剤に対して被加工物の環境保護手段に
費用がかかること、さらに、従来例においてコーテイン
グされない各部分に対してスプレイコーテイングが飛び
散ることなどの問題がある。
【０００６】このような従来のシステムは、一般に、例
えば、印刷回路基板の上を所定方向に移動してコーテイ
ングを行なうロボットアームに設けられたコーテイング
アプリケータまたはスプレイガンを有している。このよ
うな装置のあるものは、「5つの軸方向移動を行うスプ
レイガン」と題し、本出願人の１９９０年４月１７日出
願の米国特許出願第07 /510 ,001 号に示されている。
その他の関連装置が、反転パレットシャットルを有する
回路基板コーテイング法と装置と題し、本出願人の米国
特許出願第07 / 659,855 号に示されている。このよう
な米国出願第07/ 510.001 号および第07/ 659,855 号は
背景情報としてここに引用にする。
【０００７】一方、回路基板は所定の方法でアプリケー
タ下方に移動され、あるいは、回路基板とガンは所定の
方法で互いに移動され、コーテイングに供される。スリ
ットダイ法においては、耐湿性絶縁体が加圧され、スリ
ットダイから押し出されて薄膜を放出しコーテイングに
供する。必要に応じて、薄膜の上から空気圧が印加され
る。スリットダイ法の利点は、スプレイ法に比べて、広
いコーテイング薄膜が与えられることにあり、大量生産
に適した自動化が可能になるという利点がある。その欠
点としては、塗布されたコーテイング厚に変動があり、
付随するコーテイング薄膜が破損するということ、薄膜
エッジにネッキングまたはドローイングが生じ、このた
めレイルローデイングが生じ、または薄膜エッジが厚く
なり、コーテイングが非一様になるということ、さらに
はコーテイングの不要は領域をマスクしなければならな
いということ等の問題点がある。
【０００８】フアイバーおよび不織物ウェブを製造する
ためにもちいられる１つの方法は、回路基板に対する相
似コーテイングには関係しないが、溶融ブロープロセス
として知られている。このような溶融ブロープロセスの
一例が米国特許第４、７２０、２５２号に開示されてい
る。この装置においては、連続スロット開口からホット
メルト熱可塑性材料が押し出され、スロット開口の両側
から空気が押出し材料上に吹き出されて所望のウエブを
形成する。このような工程は、ウェブ形成または成品の
付着に用いられ、また一般には不連続的なコーテイング
を生成する間欠的な操作にそれ自身関係することはな
い。上記米国特許第４、８８０、６６３号および第４、
７５３、８１９号の開示は、上記欠点のうちのあるもの
は含まずに回路基板に対して相似コーテイングを塗布す
る装置に対してなされたものである。しかし、上記のス
プレイ法およびスリットダイ法の利点を含むように、ま
たこれらのいずれかの方法の上記の付随する欠点なしに
電子回路基板に相似コーテイングを施すことが望まれ
る。従って、本発明の目的は、マスキングまたはスプラ
ッシングなしに、またストリンギングのない鋭く角形を
なすカットオンおよびカットオフリーデイングおよびト
レーリングコーテイングエッジを有し、非接触的に相似
コーテイングを回路基板に形成できる方法および装置を
提供することにある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、電子回路基板
などの不規則基体上に不連続的で鋭く、角形をなすエッ
ジを有する相似コーテイングを生成する改良式方法と装
置を提供することにある。これらの目的を実現するため
に、本発明の好適な実施例は、コーテイング材料の薄膜
を生成する細長いスロット流出口を有すると共に、この
スロット流出口に隣接配置されて、押出し薄膜上に空気
を吹きつけ、かつコーテイングを制御して、堆積に従っ
て、ストリンギングのない角形で鋭いエッジを生成する
平行空気スロット開口を有する細長いスロットノズルダ
イにより電子回路基板に相似コーテイングを塗布形成す
ることを意図するものである。本発明の一態様において
は、両側の空気始動は押出し始動に先行し、また押し出
しが停止されるまで継続する。他の態様においては、ノ
ズルの一側の空気は押出しの開始前に開始され、また押
出しが停止される前に終了するが、ノズルの他側の空気
は押出しの開始後始動され、また押出し停止後の空気流
の継続は、ノズルにまたはノズル内に残留するコーテイ
ング材料を空気流中にまたは基体上に引き出すことがで
きる。従って、押出し停止後の空気流停止の遅延は、予
め決定されて良好な、鋭い四角形のコーテイングパター
ンのカットオフを与えるが、ノズルにおける残留グルー
をそれから引き出してストリンギングをもたらすほど長
くはない。空気始動および停止の遅延時間はマイクロ秒
程度が好適である。
【００１０】本発明は、所定の基体領域と整合された鋭
い側部エッジと、鋭く角形をなす先端即ちリーデイング
および後端即ちトレーリングエッジを有し、かつ非接触
塗布工程で塗布された一様で広いコーテイングを生成す
る。鋭いカットオンおよびカットオフのためマスキング
は必要とされない。あるいは、回路基板またはその構成
要素にはコーテイング材料のいかなるスプラッシュも存
在しない。空気は、コーテイング材料をファイバー状に
し、またこの材料を回路基板上に正確な塗布即ち堆積を
もたらす。高粘度および高温ポリマを用いることができ
ると共に、不浸透性の薄膜コーテイングを１工程で実験
することができる。以上の目的およびその他の目的、利
点は本発明の好適な実施例の以下に示す詳細な説明およ
び添付図面からより明らかになる。
【００１１】
【実施例】ここで添付図面、特に図１を参照すると構成
要素１１を上に有する電子回路基板１０が図示してあ
り、電子回路基板１０と構成要素１０とは、相似な、耐
湿性絶縁性コーテイング１２を受ける不規則面を呈して
いる。絶縁性コーテイング１２は、以下で詳細に示すス
ロットノズルダイ手段３０により回路基板に塗布され
る。回路基板１０がスロットノズルダイ手段３０の下方
を矢印方向に移動され、スロットノズル手段３０は、上
記の相似コーテイング材料などのコーテイング材料の薄
膜を生成し、この薄膜は回路基板１０上に堆積される。
上記コーテイングは回路基板１０およびその上に搭載さ
れた各種構成要素上に、それらを覆うように配置され
る。コーテイングは先端側即ちリーデイングエッジ１
３、側部エッジ１４、１５、および後端側のトレーリン
グエッジ１６（図９）を有し、これらのエッジの各々は
ストリンギングのない鋭い角形をなしている。また、こ
のコーテイング１２は回路基板の所定の不連続領域上に
堆積され、さらにコーテイングの後端側のトレーリング
エッジは回路板上の任意の所定位置で画定され、この位
置は、実施例の場合は、例えば図１から見たとき回路基
板の右手端部において構成要素の最後のものを丁度越え
た位置であってもよい。
【００１２】ここで、鋭い角形のカットオンおよびカッ
トオフエッジを有する離散的すなわち不連続で一様なコ
ーテイングを発生させる装置について説明する。図２
は、ダイ手段３０および本発明による空気とコーテイン
グ材料の制御装置の各種の特徴を示したものである。ダ
イ手段３０は２つのダイ半部３１、３２、および２つの
ダイブロック３３、３４から構成される。各々のエアブ
ロック３１、３２は下方に懸垂する突出部３５、３６を
有する。ダイ半部３１、３２はそれらの間で押し出しス
ロット３７を画定する。スロット３７は、ダイ半部３１
の面３８とダイ半部３２の面３９により画定される。面
３８は、図示のように、面３９に対して並行配置され
る。押出しスロット３７は細長いスロットノズル流出口
４０に終端している。図示のように、エアブロック３
３、３４は流出口４０の下方に延在し、機械的損傷から
ある程度保護するように作用する。
【００１３】ダイ半部３２は、コーテイング材料を受け
ると共に、図５によりわかり易く詳細が示してあるよう
に、コーテイング材料をダイ半部３２の「コートハンガ
ー」部４２に案内するコーテイング材料流路４１を備え
ている。図６に最良に示してあり、また一部が図２に示
してあるスロット付きまたはセグメント化したシム４５
がダイ半部３１および３２の並行面３８および３９の間
に配置される。シム４５は、複数の細長い突出部４６を
有し、これらの間で複数の細長いチャンネルまたはスロ
ット４７を画定する。
【００１４】突出部の各々は、下流のテーパ状端部４８
を有すると共に先端部４９を有し、後者の先端部４９
は、シムの下部エッジ５０と同じ高さに配置され、かつ
細長いスロットノズル押出し流出口４０（図２）を欠
き、これと同じ高さに配置され、あるいはそれを越えて
延在している。図２においてはわかり安くするためにシ
ム４５の頂部５１のみが示してある。これに代わって、
開放シムを用いることもできる。さらに、別のシム４５
ａ（図６Ａ）はスロット流出口４０を越えて、好適には
２〜３千分の１インチ越えて延在する先細先端部５２を
有する。
【００１５】ここで、図２に戻ると、上部ダイ半部３
１、３２の各々は、ダイの上面からそれぞれの下面５
７、５８に向けて延在する空気流路５５、５６を備えて
いる。各々のダイ半部３１、３２はさらに、それぞれ下
面５７、５８から懸垂する傾斜面５９、６０を有する。
これらの傾斜面５９および６０は、以下に示すように、
空気流路の一部または空気スロット６１および６２を画
定する。
【００１６】ここで、空気ブロック３３、３４に戻る
と、これらのブロックの各々にはそれぞれ傾斜面６３お
よび６４を有し、これらの傾斜面は、全て図２に示した
ように、それぞれの並置面５９、６０と共に空気スロッ
ト６１、６２の他側を画定する。空気ブロック３３およ
び３４の各々はダイ半部３１、３２のそれぞれの下面５
７、５８に並置された上面６５、６６を有する。空気ブ
ロック３３、３４の各々には細長い空気プレナム６７、
６８が形成されている。これらのプレナム６７、６８は
図３および図５にも示してある。それぞれの空気流路６
９、７０は、それぞれの空気ブロック３３および３４内
に形成されると共に、それぞれの面６５、６６からそれ
ぞれのプレナム６７、６８の下部７１、７２に延在す
る。空気プレナム６７、６８の各々は主として空気ブロ
ック３３、３４内に画定される。しかしながら、ダイ手
段３０が組みつけられると、それぞれのプレナム６７、
６８の各々の頂部領域はダイ半部３１、３２の下面５
７、５８によりそれぞれ画定される。これらの面５７、
５８はさらに空気流路７３、７４の上部を形成し、これ
らの空気流路の各々はそれらの関係するプレナム６７、
６８から空気スロット６１、６２に導く。従って、図２
の右手側を見ると、空気は流路５５を通して空気ブロッ
ク３３内の流路６９に、またそこからプレナム６７に達
することができる。図示しない「Ｏ」リングをそれぞれ
のダイ半部と空気ブロックとの界面に用いてそれぞれ流
路５５、５６を流路６９、７０と共にシールすることが
できる。プレナム６７内の加圧空気は流路７３を通して
空気スロット６１中に流動する。
【００１７】同様にして、空気はダイ半部３２内の流路
５６に導入され、さらにそこから空気は空気流路７０中
に、またプレナム６８の下部に流動することができる。
プレナム６８から、空気流路７４を通して空気ブロック
３４の空気スロット６２に加圧空気が導入される。
【００１８】ここで、図２の上部を簡単に参照すると、
制御装置７５は、図示のように、弁Ｖ−１，Ｖ−２に選
択的に接続され、既に示したように、流路５５、５６お
よび下流空気流路を空気により加圧するために、それぞ
れ加熱、加圧空気のそれらの流路への導入を制御する。
同時に、制御装置７５は、コーテイング材料弁７６に選
択的に接続され、流路４１への、またダイ手段３０の内
部コートハンガ領域４２への供給を制御するように作用
する。
【００１９】よく知られるように、制御装置７５の適切
な形態のものを用いることができるが、ある特定の制御
装置は、本出願人により製造されたＰＣ−１０ パター
ン制御装置で構成される。このＰＣ−１０パターン制御
装置７５は、全てが以下に説明されるように、流路５
５、５６への空気の発生を同時に又は独立に開始しかつ
停止するように作用し、そししてまたコーテイング材料
を流路４１に独立にまた加圧加熱空気の流路５５、５６
への供給に対して予め選択された時点に間欠的に与える
ように弁７６を通して流れるコーテイング材料を開始お
よび停止させるように作用する。
【００２０】空気スロット６１、６２は押出しスロット
３７の伸長方向に対してある角度をなして配向される。
従って、コーテイング材料が、スロット３７を通して、
また押出し流出口４０から外方に押し出されたときは、
空気スロット６１、６２を通して流動する空気は、材料
がコーテイングのために与えられる下部基体に係合また
はそのうえに堆積される前にその材料に流入される。一
般に、空気は回路基板１０上への押出し材料の薄膜を搬
送する。このコーテイングは、セグメント化シムが用い
られたとき、合体または併合して耐湿性絶縁コーテイン
グ１２を形成する。ここで、図３および図４に戻ると、
本発明による全体にわたる押出し装置がさらに詳しく示
してある。図３に示したように、ダイ手段３０は空気弁
Ｖ−１，Ｖ−２およびコーテイング材料弁７６と接続さ
れ、後者の弁の各々は、空気とコーテイング材料弁を操
作的にダイ手段３０に接続する押出し本体８０と接続さ
れる。明らかにするために、空気弁Ｖ−２の要部が図３
の部分断面図に示してある。
【００２１】弁Ｖ−１とＶ−２は同等であるので、弁Ｖ
−２のみについて説明する。このような空気弁は、部品
番号２６５７０１として、出願人によりドイツのノード
ソンエンジニアリング社を介して製造販売されている。
なお、他の適切な空気弁を用いてもよい。
【００２２】弁Ｖ−２は弁室８３と制御室８４を画定す
る弁本体８２からなり、２つの室はダイアフラム８５に
より分離されている。内孔８７を有する拡設部８６は弁
本体から垂下すると共に、押出し本体８０の内孔８８中
に延在し、それらと共に環状室８９を形成する。室８９
は弁本体８２内の環状流路９０と接続され、この流路は
室８３に接続される。環状室９１も弁本体８２内に画定
され、室８３に接続される。制御空気が室８４内に導入
されると、ダイアフラム８５が下方に押圧されて環状流
路９０を環状流路９１から封止する。一方、制御室８４
内の圧力が低減されると、ダイアフラムは図３に示され
た位置に向け上方に移動する。加圧下で加熱される流入
口環状室８９内の空気は、環状路９０を通して、また室
８３および環状流路９１を通して流出内孔８７に連通す
る。流出口内孔８７が、図３に詳細に示したように、流
路９２を通してダイ上半部３２内の空気流路５６に接続
され、ここで空気流路５６からの空気はプレナム６８に
また空気スロット６２内に移動することができる。
【００２３】同様にして、空気弁Ｖ−１は空気を押出し
本体８０内の空気流路９３に、またそこからダイ上半部
３１内の空気流路５５に選択的に供給するように作用す
る。空気はその流路５５を通してプレナム６７中に、ま
たそこから空気スロット６１に移動する。
【００２４】コーテイング材料弁７６には、コーテイン
グ材料のダイ手段３０への流動を開始させ、遮断するよ
うに選択的に制御できる適切なコーテイング材料弁を用
いることができる。このような適切な１つの弁には、出
願人により製造されたバランス式弁モデルＮｏ．ＥＰ５
１がある。このような弁は、この弁がその開放および閉
成位置の間で切替えられたときの圧力の大きな変化を最
小にするように作用する。弁７６はポート７７にわたっ
て着座されたステム９６を有する。制御空気が流入口９
８に供給されると、ステム９６は上昇され、これにより
室９９内のコーテイング材料はポート９７を通して、ま
たダイ上半部３２の流路４１内に流入される。コーテイ
ング材料は流入口１００を通して室９９に導入される。
流出口１０１が、室９９に接続されコーテイング材料を
再循環させることが望まれる場合は、ステム９６がポー
ト９７に着座されたとき加圧コーテイング材料を受ける
ようにすることができる。
【００２５】相似コーテイング材料を弁７６にポンプす
るため適切な装置を用いることができる。このような装
置は１０２で図式的に示してあり、適切なポンプ、圧力
ポットまたは他の適切な装置で構成することができる。
ホットメルトコーテイング材料のある形態を用いること
が望まれるときは、適切な装置のある特定の形態のもの
は出願人の製造するモデルＨＭ６４０アプリケータによ
り与えられる。
【００２６】図２および図４は弁７６およびＶ−１への
各種の制御入力を図式的に示したものである。図４に示
したように、制御装置７５は制御空気供給装置１０５に
接続され、弁Ｖ−１、Ｖ−２に対して制御空気を供給す
る。加圧空気源１０６が空気加熱器１０７に接続され、
これは、以上に示したように、プロセス空気を弁Ｖ−１
およびＶ−２に供給し、それぞれの空気スロット６１、
６２に送る。それぞれの弁Ｖ−１およびＶ−２が開放さ
れると、制御装置７５はさらに制御空気供給装置に接続
され、制御空気を閉成および開放電磁制御弁（図４）を
通して供給して弁７６を開放および閉成する。
【００２７】ここで特に図２および図５に示したダイ手
段３０の詳細を参照すると、空気ブロック３３、３４内
のプレナム６７および６８は、それぞれ、既に示したよ
うに空気流路７３、７４の下側面７３Ａ，７４Ａに連通
し、さらにプレナム６７、６８の上部から放出された空
気は流路７３、７４を通して移動し、さらにそれぞれの
空気スロット６１、６２を通して下方に流動する。
【００２８】ここで、ダイ上半部３２のいわゆる「コー
トハンガー」部４２に関して説明する。図５を参照する
と、「コートハンガー」ダイは一般に公知のものであ
る。例えば、コーテイング材料を処理操作するあるコー
トハンガー式ダイは米国特許第４、６８７、１３７号に
開示されている。その構造の差異は、それが複数のダイ
流出口に用いられ、ここで注目するように連続押出しス
ロットダイではないという点にある。このようなダイを
ここで用いることができるが、本実施例のダイ手段３０
は、傾斜面１１１に連通し、次第に寸法１１０が浅くな
る弓形スロットまたは溝を有する「コートハンガー」部
４２を有している。面１１１は、これが底面１１２に出
会うその下部が上部の場合より面３９の平面により近接
するように傾斜されている。また、スロット１１０は、
そのポート１１３からの距離が、それが面１１１内で破
壊されずに流れるようになるまで継続するとき深さが減
少するようになる。この深さの減少する弓形スロット１
１０は、流路４１に接続されたポート１１３によりコー
テイング材料が供給される。使用時に、コーテイング材
料がある圧力で流路４１に供給されるとき、このコーテ
イング材料はポート１１３を通して弓形スロット１１０
中に押し出され、さらにそこから面１１１を越えて流れ
ると共に、ダイ半部３２の面３９に並置されたシム４５
の側面およびダイ面３９のレリーブされたコートハンガ
ー状部分４２を通して拡散する。
【００２９】シム４５のスロット４７は、面１１２の直
ぐ上でコートハンガーダイ領域４２の下部に連通する上
端部を有し、これによりコーテイング材料はスロット４
７中に流入し、次いで押出し流出口４０に向けて下方に
流動することができる。このようにして、コーテイング
材料はかなり等しい圧力でコートハンガー部分４２を通
して、またシム４５のスロット４７の上端部の各々を横
切って分布され、これによりコーテイング材料は比較的
等しい圧力でシム４５のスロット４７内を押出しスロッ
ト３７を通して移動することができる。図６に模式的に
示したように、コーテイング材料はスロット４７を通し
て、また次に押出し流出口４０の外方に流出する。
【００３０】セグメント化シム４５の利点を考えると、
突出部４６の間のスロット４７の幅はシム４５の厚さの
約２倍であると好適である。１つのシム４５の厚さは約
０．００４インチであるが、スロット幅、すなわち１つ
の突出部４６から次の突出部４６までの幅は約０．００
８インチである。例えば、他のシム４５においては、シ
ムの厚さは約０．００８インチであるが、並置突出部間
のセグメント化スロット幅は約０．０１６インチであ
る。従って、ダイ面３８、３９間の全体にわたるスロッ
ト厚は２倍にできるが、ダイは、本発明におけるよう
に、ダイスロットがセグメント化されてない従来のスロ
ットダイと同じ基本重量コーテイングをなお生成する。
かくして、小さな基本重量コーテイングに対して０．０
０２インチのスロット厚が必要とされた従来のスロット
ダイにおいて、本発明は、０．００４インチのスロット
厚即ちその２倍のスロット厚を有する同じ基本重量コー
テイングを与えることができる。かくして、本発明によ
るスロットダイは、０．００３インチの潜在的目詰まり
粒子を通過させることができるが、従来の連続スロット
ダイは（生成される同じ基本重量コーテイングに対し
て）できない。
【００３１】シム厚に対するスロット幅の比は約２対１
が好適であるが、この比を変化させてコーテイング厚を
変化させることができる。シム４５、４５ａおよびそれ
らの構成要素の幅と厚みのパラメータは広く変化させる
ことができる。これらのパラメータは、所望の平方メー
トル当たりのコーテイングの基本重量、所望の凝集性、
コーテイング材料の粘度、またはその他の因子により変
化させてもよい。
【００３２】コートハンガー部分４２の１つの形態につ
いてさらに説明を与えるために、面３９からの表面１１
１への表面１１２の幅は約０．０２０インチである。シ
ムが操作的に面３８、３９の間に配置されたときのスロ
ット４７の頂部は約０．０５０インチである。溝１１０
は、面３９からのその最も深い深さは面３９から約０．
１２５インチである。頂部領域における表面１１１は面
１１１から約１／１６インチの深さであり、底部におい
て表面３９から約０．０２０インチである。面３９を横
切るコートハンガー幅は約３８ｍｍである。
【００３３】コーテイング材料は、計量歯車ポンプなど
の１つ以上の材料計量手段によりヘッドまたはノズルに
正確に配送される。全てのヘッドまたはノズル用のマニ
ホールドに単一ポンプで供給することができ、あるいは
各々のヘッドまたはノズルに対してあるいは全体のノズ
ルより少数の１群のノズルに対して個別の計量歯車ポン
プを用いることができる。この正確な配送方法により材
料配送は正確になり、従って、例えば基体速度が変化に
対しても正確な基本重量コーテイングを与えることがで
きる。また、他の適切な形態の計量供給を利用すること
もできる。例えば、米国特許第４、９８３、１０９号お
よび第４、８９１、２４９号に開示のホットメルト接着
剤用の計量手段が挙げられる。
【００３４】ここで、上記装置の、規定された所定のま
たは不連続的な基体に対するコーテイングの塗布への利
用の説明に戻ると、この装置は、押出し流出口４０から
流出するコーテイング材料の各々の側部にスロット６１
および６２から温風を入射させることができる。この入
射温風は、コーテイング材料に符合して、回路基板上へ
コーテイング材料を拡がらせ固体状の不浸透性薄膜の形
態にする。エッジ制御は一様になされる。パラメータ
は、コーテイングを施す用途に応じて選択される。制御
装置７５は、押出し流出口４０に対するコーテイング材
料の供給の開始および停止に比べて異なる時点および／
または時間幅で押し出されたコーテイング材料への空気
の適用を始動および停止させるように作用する。
【００３５】例えば、好適な一動作方法においては、ス
ロット６１、６２を通しての空気の流動は、弁７６が作
動しコーテイング材料のスロット３７内へのおよび流出
口４０を通して外部への配送を開始するわずかな時間前
に開始される。この空気は、コーテイング堆積の間続い
て流動される。堆積期間の終了時に、先ず弁７６が作動
されて流出口４０を通してのコーテイング材料の押出し
を停止させる。わずかに遅れて、スロット６１および６
２を通しての空気の流動が停止される。このような動作
における遅延時間量は、コーテイング材料の性質に依存
して変化するが、このような時間期間は好適には一般に
マイクロ秒のオーダである。例えば、一例として空気の
始動とコーテイング材料の押出しの始動の間の時間幅は
１７００マイクロ秒であり、さらにコーテイング材料の
停止と空気の停止の間の時間幅は２１００マイクロ秒で
ある。空気の流動をこの時間を越えて継続すると、押出
し流出口における残留コーテイング材料はプルオフさ
れ、さらに堆積コーテイングのストリンギングが惹起さ
れる。
【００３６】さらに、本発明は、特に基体上での堆積コ
ーテイングの初期および終了接触位置をより正確に規定
するために、堆積期間中に個別にまたは共にいずれかの
スロット６１または６２を通して空気流を与えることを
意図するものである。このような動作の一態様が図９に
示してあり、当該装置は、例えば電子回路基板１０の所
定領域に婦連続コーテイング１２を施すために用いられ
ている。図９において、回路基板１０は位置ＣＢ−１に
おいて図の左側に示してある。さらに、それぞれの回路
基板にコーテイングを塗布できるように、ダイ手段３０
の下方を複数の不連続回路基板が移動できる。また、位
置ＣＢ−１〜ＣＢ−５は、回路基板が固定されたスロッ
トダイ手段３０を通過する際のその漸進的位置に対応し
ている。これとは異なり、スロットダイ手段３０が回路
基板１０を横切るように移動可能とすることもできる。
【００３７】ＣＢ−１に示されるように、空気流はスロ
ット６１を通して開始されているが、スロット３７を通
して押し出されるコーテイング材料はなく、また空気ス
ロット６２を通しての空気流は開始されてない。位置Ｃ
Ｂ−２にある回路基板１０に移動すると、コーテイング
流が開始され、これにはスロット６１を通して流動する
空気が衝突する。このようにして、コーテイング１２の
鋭く角形のリーデイングエッジ１３が回路基板上所定の
位置に確立形成される。スロット６１を通して流動する
空気は図５に示したように一般的な右方向から左方向下
方に流れるので、コーテイング材料は、回路基板１０の
リーデイングエッジを横切ってストリングすることはな
く、ストリンギングなしに角形の鋭いリーデイングエッ
ジ１３をなして回路基板に直接に塗布される。その後、
またコーテイング動作の残りの殆どにおいて、位置ＣＢ
−３に示したように、スロット６２を通して空気流が生
成される。コーテイング動作の終了時には、スロット６
１を流動する空気はコーテイング材料の押出しの終了直
前に達する（位置ＣＢ−４）。次に、位置ＣＢ−５に示
したように、コーテイング材料流は停止されるが、スロ
ット６２を流動する空気はその後わずかな時間にわたっ
て流動を継続する。この動作は、例えば回路基板コーテ
イングに用いられたときは、鋭い角形トレーリングエッ
ジ１６を生成し、また接着剤が回路基板の後面を横切っ
て、または続く回路基板のリーデイング領域を横切って
ストリングすることがないようにする。
【００３８】従って、図９において、先ず遅れ空気が流
動を開始され、停止され、そして進み空気が、図９に示
した塗布の左から右の機械方向に対して、コーテイング
材料の押出しの後開始され、さらにコーテイング材料の
押出しが終了した後停止される。このようにして、コー
テイング材料に角度をなして流入する空気は、回路基板
の表面にわたってストリングをなして吹きだされること
はなく、しかもコーテイング材料のカットオフ、カット
オンエッジは回路基板上で鋭い角形をなすように維持さ
れる。
【００３９】さらに、図示のように、コーテイング幅
は、一回通過で充分なように与えられる。より狭いコー
テイング幅は、例えばシム４５の変化により予め選択さ
れたより狭い回路基板システムを被うように与えること
ができる。
【００４０】いずれにしても、塗布されたコーテイング
は、ネックインのないまたはネックインが最小の鋭く、
よく画成された側部エッジを有し、またこのようなエッ
ジに対して一様なコーテイング厚を有し、さらに鋭く角
形をなすリーデイング、トレーリングエッジを与え、さ
らにストリンギングまたはスプラッシングが生じること
はない。
【００４１】本発明は次の２例により示されるように、
異なる粘度の広い範囲のコーテイング材料に対して有用
であると考えられる。材料 Ｎｏ．１ 供給者： アメリカ合衆国コネチカット州所在 Ｄｙｍ
ａｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ブランド： Ｄｙｍａｘ ９８４Ｆ 粘度： ３００ ｃｐ材料 Ｎｏ．２ 供給者： アメリカ合衆国マサチューセッツ州所在 Ｅ
ｍｅｒｓｏｎ ａｎｄＣｕｍｉｎｇ，Ｉｎｃ． ブランド： Ｓ−７００２ シリコーン 粘度： ７５０ ｃｐ なお、コーテイング動作およびその他の用途において
は、供給圧力および戻り圧力は、２つの圧力の差異が１
ＢＡＲ以上にならないような関係に維持されることが重
要である。
【００４２】さらに、角形の鋭いカットオン、カットオ
フ部を有する一様パターンを生成するには最小流量が要
求されることが、現在の情報に基づいて信じられてい
る。例えば、３８ミリメートル幅パターンに関連して、
分当たり約３５０メートルの線速度で少なくとも平方メ
ートル当たり１グラムまで最小流量を低減させることが
可能である。図７のグラフはコーテイング重量を示した
もので、これは、分当たり約７０メートルから分当たり
約３５０メートルで移動する基体上に堆積された３８ミ
リメートル幅のパターンを示すものであり、また同図の
グラフの陰影領域は証明された動作領域を示している。
【００４３】上記のように、相似コーテイングが重量を
変化させ、固体状薄膜をなして生成される。各種の大き
さ、間隔、圧力、および材料の選択が可能であ。従っ
て、例えば、コーテイング材料は、空気の始動後２ｍｍ
の基体移動で始動され、また空気流は、約７０メートル
／分の基体速度に対して、押出し停止後５ｍｍの基体移
動が停止される。
【００４４】上記装置と方法により生成された特定のコ
ーテイングパターンは多孔性であってもよく、あるいは
回路基板への用途に対しては好適には不浸透性であり、
さらにコーテイングパターンは、例えば良好な鋭く角形
のカットオン、カットオフ部を有するがパターンのリー
デイングまたはトレーリングエッジにストリンギングが
ない不連続な基体上に不連続的に形成するのに好適であ
り、一方同時に堆積されたパターンの側部も並行で鋭い
ものである。
【００４５】従って、本発明は、電子回路基板上への相
似コーテイングを含む多くの用途に対して鋭く角形のエ
ッジパターンを有し、かつストリンギングのない間欠型
で非接触のコーテイング動作を提供する。本発明の上記
およびその他の変形例および利点はその範囲から逸脱せ
ずに当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子回路基板に対する相似コーテ
イングの塗布を示す斜視図である。
【図２】図１のコーテイング装置をさらに詳細に示す一
部断面で示した概略側面図である。
【図３】図２におけるスロットノズル塗布装置の一部断
面で示した側面図である。
【図４】図３の装置の一部断面で示した概略前面図であ
る。
【図５】図１および２のスロットノズルダイの展開図で
ある。
【図６】コーテイング装置のスロットノズルダイに用い
られるスロット付またはセグメント化シムの前面図であ
る。
【図７】他のシムの部分図である。
【図８】コーテイング装置に対する塗布コーテイング重
量に対す基タイライン速度を示すグラフである。
【図９】電子回路基板に対する相似コーテイングを施す
際の本発明の一実施例の使用方法を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー シープリク ドイツ連邦共和国．2120 リュネブルグ, フエルドシュトラッセ ３ (72)発明者 トーマス バーミスター ドイツ連邦共和国．2122 ブレッケード, ゾンネンヴエグ 34 (72)発明者 マイケル エル． ギル アメリカ合衆国．44145 オハイオ，ウエ ストレイク，クリークサイド ドライヴ 3145

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子回路基板などの非一様基体に対し
    て、この基体に相似なコーテイングを塗布する方法であ
    って、 スロットノズルの流出口を通して相似コーテイング材料
    を押し出す押出ステップと、 前記スロットノズル流出口の一側に最も近い少なくとも
    １つのスロットから流出する空気流と前記押し出し材料
    を係合させるステップと、 前記コーテイング材料を非一様基体上に堆積させてこの
    基体上に相似コーテイングを形成するステップとで構成
    される方法。
  2. 【請求項２】 前記スロットノズル流出口の他側に最も
    近いスロットから放出される第２空気流と前記押出材料
    を係合させるステップを含む請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記押出ステップは、前記コーテイング
    材料を間欠的に押し出して不連続な基体をコートするス
    テップを含む請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記押出ステップ前に前記空気流を出発
    させ、かつ前記押出ステップが終了した後空気流を停止
    させるステップを含む請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記スロットノズル内の相似コーテイン
    グを個別の押出流ないの前記スロットノズルダイから放
    出される複数の押出材料流に分割するステップと、 前記材料流を合併して相似材料の薄膜を形成するステッ
    プと、さらにこの形成された薄膜の両側面に空気流を流
    入させて相似コーテイングを生成し基体上への堆積に供
    するステップとを含む請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 電子回路基板などの不規則基体表面への
    塗布に供する相似コーテイングを生成する装置であっ
    て、 相似コーテイング材料を押し出しできる細長いスロット
    流出口を有し、このスロット流出口が垂直に配向されて
    なるスロットノズルと、 前記スロット流出口から水平方向に流出する相似コーテ
    イング材料に少なくとも１つの空気流を流入させると共
    に薄膜をなす前記相似コーテイング材料を不規則基板表
    面に搬送する、前記スロット流出口に最も近い少なくと
    も１つの空気スロットと、さらに前記スロット流出口か
    らの相似コーテイング材料の押し出し以前に空気流を出
    発させる手段とを備えた装置。
  7. 【請求項７】 相似コーテイング材料の押し出しが終了
    した後空気流を停止させる手段をさらに備える請求項６
    記載の装置。
  8. 【請求項８】 少なくとも２つの空気スロットであっ
    て、その１つは前記スロット流出口の各々の側面に最も
    近く配置され、これらのスロットからの空気流を前記ス
    ロット流出口から流出する相似コーテイング材料に流入
    させる前記２つのスロットを備える請求項６記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 前記スロットノズルは押出チャンネルで
    あって、このチャンネルに沿い配置された前記細長いス
    ロット流出口に達する前記押出チャンネルを有し、この
    チャンネルを通して移動する相似コーテイング材料が前
    記スロットノズルを通して押し出されてなり、かつ前記
    スロットノズルは、 少なくとも前記スロット流出口まで延在して前記スロッ
    ト流出口を、相似コーテイング材料が流出する複数のス
    ロット流出口に分割する手段を前記押出チャンネル内に
    有してなり、さらに、 各々の前記スロット流出口から流出する前記コーテイン
    グ材料から流出するコーテイング材料に併合して、連続
    コーテイングウエブを、これに対する空気の流入前に形
    成してなる請求項６記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記スロットノズルは、接着材料を受
    けると共に通過させる細長いチャンネルを画定するダイ
    面を有したスロットノズルダイからなり、 前記細長いチャンネルは前記細長いスリット流出口に達
    してなり、前記スロットノズルはさらに、 前記スロット内の前記ダイ面間に配置され、複数の細長
    い突出部であってこれらの突出部の間でスリットを画定
    する前記突出部を有してなるシムを備え、 前記突出部は、前記細長いスロット流出口まで延在する
    と共に、相似コーテイング材料が複数の個別流をなして
    押し出される複数のスロット流出口を自身の間に画定し
    てなり、さらに、 空気流を前記スロットノズルダイから流出する相似コー
    テイング材料に流入させて相似コーテイングを生成する
    手段を備える請求項６記載の装置。
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