JPH06246211A - 超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法 - Google Patents
超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法Info
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- JPH06246211A JPH06246211A JP5520493A JP5520493A JPH06246211A JP H06246211 A JPH06246211 A JP H06246211A JP 5520493 A JP5520493 A JP 5520493A JP 5520493 A JP5520493 A JP 5520493A JP H06246211 A JPH06246211 A JP H06246211A
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- extrusion
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- ultrasonic vibration
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Abstract
(57)【要約】
〔目的〕単位時間当たりの吐出量の増大を図った超音波
ディスペンサと高粘土流動体の吐出方法を提供する。 〔構成〕 1 又は複数の吐出孔が形成された吐出部(20)
と、この吐出部に高粘度流動体を加圧的に供給し吐出さ
せる加圧供給部(30)と、超音波振動を発生して吐出部に
伝達する超音波振動発生部(10)とを備え、吐出部に超音
波振動を与えながら加圧状態で高粘度流動体を吐出させ
る。
ディスペンサと高粘土流動体の吐出方法を提供する。 〔構成〕 1 又は複数の吐出孔が形成された吐出部(20)
と、この吐出部に高粘度流動体を加圧的に供給し吐出さ
せる加圧供給部(30)と、超音波振動を発生して吐出部に
伝達する超音波振動発生部(10)とを備え、吐出部に超音
波振動を与えながら加圧状態で高粘度流動体を吐出させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をモールドす
るためのエポキシ樹脂や、組み立て中の電子部品を接着
するための接着剤など比較的高粘度の流動体を吐出する
のに利用される超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の
吐出方法に関するものである。
るためのエポキシ樹脂や、組み立て中の電子部品を接着
するための接着剤など比較的高粘度の流動体を吐出する
のに利用される超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の
吐出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品の製造工程では、モールド用の
エポキシ樹脂や、接着剤や、充填用のシリコーンオイル
など比較的高粘度の流動体を製造中の電子部品の所望の
箇所に吐出するための装置としてディスペンサと称され
る高粘度流動体の吐出装置が汎用されている。このディ
スペンサは、図３に示すように、吐出対象のエポキシ樹
脂などが蓄積されるカートリッジ５１の先端にニードル
５２が取付けられ、コントローラ５３からホース５４を
通して所定時間幅のパルス状の高圧空気が供給され、エ
ポキシ樹脂などの高粘度流動体がニードル５２内に形成
された吐出孔を通してその下方に配置された電子部品な
どの所望の箇所に吐出されるようになっている。
エポキシ樹脂や、接着剤や、充填用のシリコーンオイル
など比較的高粘度の流動体を製造中の電子部品の所望の
箇所に吐出するための装置としてディスペンサと称され
る高粘度流動体の吐出装置が汎用されている。このディ
スペンサは、図３に示すように、吐出対象のエポキシ樹
脂などが蓄積されるカートリッジ５１の先端にニードル
５２が取付けられ、コントローラ５３からホース５４を
通して所定時間幅のパルス状の高圧空気が供給され、エ
ポキシ樹脂などの高粘度流動体がニードル５２内に形成
された吐出孔を通してその下方に配置された電子部品な
どの所望の箇所に吐出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のディスペン
サでは、吐出しようとするエポキシ樹脂などの流動体が
高粘度であり、かつニードル内に形成される吐出孔の径
が、通常、１ｍｍ以下と小さいため、この吐出孔内を通
過する流動体の流動抵抗が極めて大きくなり、この結
果、必要量吐出するのに時間がかかるという問題があ
る。この吐出所要時間を短縮するために、複数個のニー
ドルを設置しそれぞれから一斉に（シャワー状に）流動
体を吐出する構成も採用されているが、それでも吐出所
要時間の短縮は十分とはいえない。注入に要する時間を
短縮するうえで、ニードルからの吐出圧を高めることが
有効であるが、そのためには高圧空気の発生装置や、開
閉弁などを含む堅牢な高圧制御機構が必要になり装置全
体が大型・高価になるという問題がある。従って、本発
明の目的は一定量の高粘度流動体を吐出するための所要
時間を大幅に短縮できる高粘度流動体の吐出方法と装置
とを提供することにある。
サでは、吐出しようとするエポキシ樹脂などの流動体が
高粘度であり、かつニードル内に形成される吐出孔の径
が、通常、１ｍｍ以下と小さいため、この吐出孔内を通
過する流動体の流動抵抗が極めて大きくなり、この結
果、必要量吐出するのに時間がかかるという問題があ
る。この吐出所要時間を短縮するために、複数個のニー
ドルを設置しそれぞれから一斉に（シャワー状に）流動
体を吐出する構成も採用されているが、それでも吐出所
要時間の短縮は十分とはいえない。注入に要する時間を
短縮するうえで、ニードルからの吐出圧を高めることが
有効であるが、そのためには高圧空気の発生装置や、開
閉弁などを含む堅牢な高圧制御機構が必要になり装置全
体が大型・高価になるという問題がある。従って、本発
明の目的は一定量の高粘度流動体を吐出するための所要
時間を大幅に短縮できる高粘度流動体の吐出方法と装置
とを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波ディスペ
ンサは、１又は複数の吐出孔が形成された吐出部と、こ
の吐出部にエポキシ樹脂などの高粘度流動体を加圧的に
供給して吐出させる加圧供給部と、超音波振動を発生し
て吐出部に伝達する超音波振動発生部とを備えている。
本発明の高粘度流動体の吐出方法は、１又は複数の吐出
部に超音波振動を与えながら加圧状態でエポキシ樹脂な
どの高粘度流動体を吐出させるように構成されている。
ンサは、１又は複数の吐出孔が形成された吐出部と、こ
の吐出部にエポキシ樹脂などの高粘度流動体を加圧的に
供給して吐出させる加圧供給部と、超音波振動を発生し
て吐出部に伝達する超音波振動発生部とを備えている。
本発明の高粘度流動体の吐出方法は、１又は複数の吐出
部に超音波振動を与えながら加圧状態でエポキシ樹脂な
どの高粘度流動体を吐出させるように構成されている。
【０００５】
【作用】超音波振動が伝達される吐出部には１又は複数
の吐出孔が形成されており、この吐出部に超音波振動が
与えられる。この吐出部は振動状態にあるため、加圧供
給部の加圧力によって吐出孔に供給されるエポキシ樹脂
などの高粘度流動体の流動抵抗が大幅に低下する。これ
は、エポキシ樹脂などの高粘度流動体とニードルなどの
吐出孔の内壁面との間に発生する摩擦力を決定する摩擦
係数が、無振動状態における静摩擦係数からこれよりも
小さな動摩擦力に変化するためである。この結果、小径
の吐出孔からでも比較的低い加圧力のもとでエポキシ樹
脂などの高粘度流動体が円滑に吐出され、所望量の高粘
度流動体を吐出させるのに必要な吐出所要時間が大幅に
短縮される。
の吐出孔が形成されており、この吐出部に超音波振動が
与えられる。この吐出部は振動状態にあるため、加圧供
給部の加圧力によって吐出孔に供給されるエポキシ樹脂
などの高粘度流動体の流動抵抗が大幅に低下する。これ
は、エポキシ樹脂などの高粘度流動体とニードルなどの
吐出孔の内壁面との間に発生する摩擦力を決定する摩擦
係数が、無振動状態における静摩擦係数からこれよりも
小さな動摩擦力に変化するためである。この結果、小径
の吐出孔からでも比較的低い加圧力のもとでエポキシ樹
脂などの高粘度流動体が円滑に吐出され、所望量の高粘
度流動体を吐出させるのに必要な吐出所要時間が大幅に
短縮される。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の超音波ディスペ
ンサの構成を示す外観図であり、１０は超音波振動発生
部、２０はこの超音波振動発生部が発生した超音波振動
を受けながら流動体を吐出する受ける吐出部、３０はこ
の吐出部２０にエポキシ樹脂などの高粘度流動体を加圧
状態で供給する加圧供給部である。
ンサの構成を示す外観図であり、１０は超音波振動発生
部、２０はこの超音波振動発生部が発生した超音波振動
を受けながら流動体を吐出する受ける吐出部、３０はこ
の吐出部２０にエポキシ樹脂などの高粘度流動体を加圧
状態で供給する加圧供給部である。
【０００７】超音波振動発生部１０は、超音波振動を発
生する超音波振動子１１と、この超音波振動子の端面に
接合されて超音波振動を伝達するコーン１２と、ホーン
１３とから構成されている。コーン１２の振動振幅がほ
ぼ零となる箇所にはフランジ１４が形成され、このフラ
ンジ１４は油圧シリンダなどで構成される昇降装置４０
に取付けられている。吐出部２０は、ホーン１３の振動
振幅が最大となる先端部に固定されたニードル２１とこ
のニードル内に形成された吐出孔に吐出対象の流動体を
供給する流動体供給路２２とから構成されている。ホー
ン１３の内部に形成された流動体供給路２２は、ホーン
１３の外周面からその中心部まで達したのちその先端部
に向けて延長され、この流動体供給路２２の先端部はホ
ーン１３の先端部に装着されたニードル２１内に形成さ
れた吐出孔に連通されている。
生する超音波振動子１１と、この超音波振動子の端面に
接合されて超音波振動を伝達するコーン１２と、ホーン
１３とから構成されている。コーン１２の振動振幅がほ
ぼ零となる箇所にはフランジ１４が形成され、このフラ
ンジ１４は油圧シリンダなどで構成される昇降装置４０
に取付けられている。吐出部２０は、ホーン１３の振動
振幅が最大となる先端部に固定されたニードル２１とこ
のニードル内に形成された吐出孔に吐出対象の流動体を
供給する流動体供給路２２とから構成されている。ホー
ン１３の内部に形成された流動体供給路２２は、ホーン
１３の外周面からその中心部まで達したのちその先端部
に向けて延長され、この流動体供給路２２の先端部はホ
ーン１３の先端部に装着されたニードル２１内に形成さ
れた吐出孔に連通されている。
【０００８】加圧供給部３０は、フランジ１４に吊下げ
られたカートリッジ３１、コントローラ３２、このカー
トリッジの底部を流動体供給路２２の根元側の開口部に
連結するホース３３、コントローラ３２とカートリッジ
３１の上部を連結するホース３４などから構成されてい
る。コントローラ３２が発生したパルス状の高圧空気が
ホース３４を通してカートリッジ３４に伝達され、カー
トリッジ内のプランジャ３１ａを介してこのカートリッ
ジ３１の底部に貯蔵中されている流動体を加圧する。加
圧された流動体は、ホース３３を通して吐出部２０に供
給され、流動体供給路２２を通って先端部のニードル２
１内に形成された吐出孔を通して下方に吐出される。
られたカートリッジ３１、コントローラ３２、このカー
トリッジの底部を流動体供給路２２の根元側の開口部に
連結するホース３３、コントローラ３２とカートリッジ
３１の上部を連結するホース３４などから構成されてい
る。コントローラ３２が発生したパルス状の高圧空気が
ホース３４を通してカートリッジ３４に伝達され、カー
トリッジ内のプランジャ３１ａを介してこのカートリッ
ジ３１の底部に貯蔵中されている流動体を加圧する。加
圧された流動体は、ホース３３を通して吐出部２０に供
給され、流動体供給路２２を通って先端部のニードル２
１内に形成された吐出孔を通して下方に吐出される。
【０００９】この高圧空気の供給に先立って、コントロ
ーラ３２が内蔵する発振器が発生した高周波の電気信号
がケーブル３５を介して超音波振動子１１に供給され
る。超音波振動子１１が発生した振動は、コーン１２ト
ホーン１３を通してニードル２１に伝達される。超音波
振動子を励振する発振器の駆動時間は、高圧空気の供給
動作と同期するようにコントローラ３２によってタイミ
ング制御される。
ーラ３２が内蔵する発振器が発生した高周波の電気信号
がケーブル３５を介して超音波振動子１１に供給され
る。超音波振動子１１が発生した振動は、コーン１２ト
ホーン１３を通してニードル２１に伝達される。超音波
振動子を励振する発振器の駆動時間は、高圧空気の供給
動作と同期するようにコントローラ３２によってタイミ
ング制御される。
【００１０】カートリッジ３１とニードル２１との間に
介在されるホース３３や流動体供給路２２の内径は、ニ
ードル２１の内径に比較して十分大きくできるため途中
の供給路内で生じる流動抵抗はニードル２１内に形成さ
れた吐出孔内で生ずる流動抵抗に比べて十分小さくでき
る。すなわち、コントローラ３２から供給されるパルス
状の空気圧の大部分は、流動体がニードル２１内を通過
する際に発生する流動抵抗を打ち消すために費やされ
る。このニードル２１の内径は、機構部品の寸法や吐出
箇所の数などによって制限され、あまり大きくはできな
い。このニードル２１内で生ずる大きな流動抵抗が超音
波振動発生部１０から供給される超音波振動によって大
幅に低減せしめられる。
介在されるホース３３や流動体供給路２２の内径は、ニ
ードル２１の内径に比較して十分大きくできるため途中
の供給路内で生じる流動抵抗はニードル２１内に形成さ
れた吐出孔内で生ずる流動抵抗に比べて十分小さくでき
る。すなわち、コントローラ３２から供給されるパルス
状の空気圧の大部分は、流動体がニードル２１内を通過
する際に発生する流動抵抗を打ち消すために費やされ
る。このニードル２１の内径は、機構部品の寸法や吐出
箇所の数などによって制限され、あまり大きくはできな
い。このニードル２１内で生ずる大きな流動抵抗が超音
波振動発生部１０から供給される超音波振動によって大
幅に低減せしめられる。
【００１１】図２は、吐出対象の高粘度流動体として稠
度 265〜295 のグリースを選択し、吐出部２０に伝達す
る超音波振動の振幅と、加圧供給部３０の空気圧とを変
化させて、一定時間（ 0.2秒）内に吐出されるグリース
の量を測定した実験結果を示している。ただし、吐出孔
は、図１のニードルではなく、円柱状の振動体内に放射
状に内径０．５ｍｍのものを円周方向に17個形成しても
のであり、超音波振動の周波数は１９．５ｋＨｚであ
る。この実験結果から以下の点が判明する。
度 265〜295 のグリースを選択し、吐出部２０に伝達す
る超音波振動の振幅と、加圧供給部３０の空気圧とを変
化させて、一定時間（ 0.2秒）内に吐出されるグリース
の量を測定した実験結果を示している。ただし、吐出孔
は、図１のニードルではなく、円柱状の振動体内に放射
状に内径０．５ｍｍのものを円周方向に17個形成しても
のであり、超音波振動の周波数は１９．５ｋＨｚであ
る。この実験結果から以下の点が判明する。
【００１２】(1) 吐出部に与える超音波振動の振幅を１
０μｍｐ−ｐとして吐出を行った場合は、超音波振動を
与えない（０μｍｐ−ｐ）で吐出した場合と比較して吐
出量に格別な変化が見られない。この１０μｍｐ−ｐの
振幅を越えたあたりから、吐出孔内周面との摩擦力低下
による吐出量の増大が顕著になる。 (2) 振動振幅が１０μｍｐ−ｐ以下では、空気圧が２ｋ
ｇ／ｃｍ2 を超えるまではグリースが吐出されない。こ
れに対して、１０μｍｐ−ｐを超える振幅では、空気圧
が２ｋｇ／ｃｍ2 以下でもグリースの吐出が認められ
る。 (3) 振幅を４０μｍｐ−ｐとした場合は、超音波振動を
与えない場合に比較して２〜３倍の吐出量が得られる。
従って、同一の吐出量を得るための時間は１／２〜１／
３に短縮される。なお、ノズルからのグリースの飛距離
も２〜３倍になることが確認された。
０μｍｐ−ｐとして吐出を行った場合は、超音波振動を
与えない（０μｍｐ−ｐ）で吐出した場合と比較して吐
出量に格別な変化が見られない。この１０μｍｐ−ｐの
振幅を越えたあたりから、吐出孔内周面との摩擦力低下
による吐出量の増大が顕著になる。 (2) 振動振幅が１０μｍｐ−ｐ以下では、空気圧が２ｋ
ｇ／ｃｍ2 を超えるまではグリースが吐出されない。こ
れに対して、１０μｍｐ−ｐを超える振幅では、空気圧
が２ｋｇ／ｃｍ2 以下でもグリースの吐出が認められ
る。 (3) 振幅を４０μｍｐ−ｐとした場合は、超音波振動を
与えない場合に比較して２〜３倍の吐出量が得られる。
従って、同一の吐出量を得るための時間は１／２〜１／
３に短縮される。なお、ノズルからのグリースの飛距離
も２〜３倍になることが確認された。
【００１３】以上、１本のニードル内に吐出孔を形成す
る構成を例示したが、複数本のニードルのそれぞれに吐
出孔を形成する構成とすることができる。また、針状の
ニードルの内部に吐出孔を形成する構成を例示したが、
超音波ホーンの先端部の内部やこの先端部に接合される
金属ブロックの内部に１本又は複数本の吐出孔を形成し
てもよい。
る構成を例示したが、複数本のニードルのそれぞれに吐
出孔を形成する構成とすることができる。また、針状の
ニードルの内部に吐出孔を形成する構成を例示したが、
超音波ホーンの先端部の内部やこの先端部に接合される
金属ブロックの内部に１本又は複数本の吐出孔を形成し
てもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の超
音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法は、吐出
部に振動を加えることによりエポキシ樹脂やグリースな
どの高粘度流動体の流動抵抗を大幅が低下させる構成で
あるから、所望量の高粘度流動体を吐出させるのに必要
な吐出所要時間が大幅に短縮される。この吐出所要時間
は、上述したグリースの場合には、半分から３分の１に
短縮された。このような大幅な吐出所要時間の短縮は、
日産数万乃至数十万個もの電子部品の大量生産ラインに
おいては、製造能力を大幅に向上させる。
音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法は、吐出
部に振動を加えることによりエポキシ樹脂やグリースな
どの高粘度流動体の流動抵抗を大幅が低下させる構成で
あるから、所望量の高粘度流動体を吐出させるのに必要
な吐出所要時間が大幅に短縮される。この吐出所要時間
は、上述したグリースの場合には、半分から３分の１に
短縮された。このような大幅な吐出所要時間の短縮は、
日産数万乃至数十万個もの電子部品の大量生産ラインに
おいては、製造能力を大幅に向上させる。
【図１】本発明の一実施例の超音波ディスペンサの構成
を示外観図である。
を示外観図である。
【図２】本発明の効果を実証する実験データである。
【図３】従来のディスペンサの構成を示す外観図であ
る。
る。
10 超音波振動発生部 11 超音波振動子 20 吐出部 21 内部に吐出孔が形成されるニードル 30 加圧供給部 31 コントローラ 32 カートリッジ 33,34 ホース 40 昇降機構
Claims (3)
- 【請求項１】１又は複数の吐出孔が形成された吐出部
と、 この吐出部に高粘度流動体を加圧的に供給し吐出させる
加圧供給部と、 超音波振動を発生して前記吐出部に伝達する超音波振動
発生部とを備えたことを特徴とする超音波ディスペン
サ。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記吐出孔は、前記超音波振動発生部の先端部分に固定
されたニードル内に形成されたことを特徴とする超音波
ディスペンサ。 - 【請求項３】吐出部に超音波振動を与えながら加圧状態
で高粘度流動体を吐出させることを特徴とする高粘度流
動体の吐出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5520493A JPH06246211A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5520493A JPH06246211A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246211A true JPH06246211A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=12992140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5520493A Pending JPH06246211A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 超音波ディスペンサ及び高粘度流動体の吐出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06246211A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001166A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-07 | Nihon Tetra Pak Kk | 流体吐出装置 |
| WO2009144910A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Ｔｏｗａ株式会社 | 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 |
| EP4338920A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-20 | The Boeing Company | Ultrasonic injection device |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP5520493A patent/JPH06246211A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001166A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-07 | Nihon Tetra Pak Kk | 流体吐出装置 |
| WO2009144910A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Ｔｏｗａ株式会社 | 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 |
| JP2009285858A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Towa Corp | 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 |
| EP4338920A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-20 | The Boeing Company | Ultrasonic injection device |
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