JPH11333349A - 液体の定量塗布方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微少量の液体を高精度で塗布できる液体の定量
塗布方法及びその装置を提供する。 【解決手段】液体吐出制御装置１からエアー配管４を介
して液体ストック部２に送られるエアー圧と時間とを制
御することにより、ノズル３への液体吐出量を制御し、
上向きに保持されたノズル３の先端開口部に所定高さま
で液体を盛り上がらせる。ノズル３の先端開口部が対象
物１０の下面に対し微少距離を開けて近接するまで、ノ
ズル３を対象物１０に対して上昇させ、ノズル３の先端
開口部に盛り上がった液体をその表面張力により対象物
１０の下面に乗り移らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は対象物の表面に、液
状樹脂やシリコーンオイルなどの高粘度の液体を微少量
だけ塗布するのに適した定量塗布方法および装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品などの表面に、液状樹脂
やシリコーンオイルなどの高粘性液体を微少量だけ塗布
する場合には、ディスペンサが一般に用いられる。ディ
スペンサは、図１に示すように、所定量の液体を貯留す
る液体ストック部Ｓを備えており、その下端部にノズル
Ｎが取り付けられている。液体ストック部Ｓは配管Ｈを
介して図示しない液体吐出制御装置と接続されている。
部品Ｐに液体を塗布するには、液体ストック部Ｓととも
にノズルＮを降下させ、部品Ｐの上面にノズルＮを近接
あるいは接触させた状態で、液体吐出制御装置によって
ノズルＮから液体を吐出させることにより、液体を塗布
するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような塗布方法では、ノズルＮの先端に液体のヘッド圧
が作用するので、図１のようにノズルＮの先端に液溜ま
りＲが重力方向にでき、しかも液体ストック部Ｓ内の液
体残量の変化が液溜まりＲの量に影響して、部品Ｐへの
塗布量がばらつくという欠点があった。また、塗布前に
液体が部品Ｐの上に落下し、不必要部に液体が付着する
ことがあった。さらに、部品に液体を塗布した後、塗布
された液体の拡がりによって液体の付着面積が拡がると
いう問題もあった。このように、従来の塗布方法は例え
ば０．０１ｍｇ程度の微少量の液体を塗布するのには適
していなかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、従来の塗布方法
における問題点を解消し、微少量の液体を高精度に塗布
できる液体の定量塗布方法及びその装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、対象物の表面に定量の液
体を塗布する方法において、液体を貯留した液体ストッ
ク部から先端開口部を上方に向けて配置されたノズルへ
液体を定量供給する工程と、上記ノズルの先端開口部を
対象物の下面に対し相対的に近接または接触させる工程
と、上記ノズルの先端開口部から対象物の下面に液体を
塗布する工程と、上記ノズルを対象物に対して相対的に
離す工程と、を備えたことを特徴とする液体の定量塗布
方法を提供する。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、対象物の
表面に定量の液体を塗布する方法において、液体を貯留
した液体ストック部から先端開口部を上方に向けて配置
されたノズルへ液体を供給し、ノズルの先端開口部に所
定高さまで液体を盛り上がらせる工程と、上記ノズルの
先端開口部が対象物の下面に対し微少距離を開けて近接
するまで、ノズルを対象物に対して相対的に上下移動さ
せる工程と、上記ノズルの先端開口部に盛り上がった液
体をその表面張力により対象物の下面に乗り移らせる工
程と、上記ノズルを対象物に対して相対的に離す工程
と、を備えたことを特徴とする液体の定量塗布方法を提
供する。

【０００７】請求項１に記載の発明において、上向きの
ノズルの先端に液体ストック部から液体を供給し、ノズ
ルの先端を対象物の下面に接近または接触させる。これ
によって、液体は対象物の下面に乗り移ることになる。
ノズルは上向きであるため、ノズル先端にはヘッド圧が
作用せず、液体の塗布量は、液体ストック部からノズル
へ供給される量を制御することにより、高い精度で制御
できる。そのため、液体ストック部内の液体量の変化の
影響を受けず、対象物への塗布量がばらつくという問題
がない。また、当然ながら塗布前に液体が対象物の上に
落下することもない。さらに、対象物に塗布された液体
は対象物の下面から離れる方向に重力が作用するので、
液体の塗布面積が拡がるという問題もない。

【０００８】請求項２に記載の発明の場合には、上向き
のノズルの先端に液体を表面張力によって盛り上がら
せ、ノズルの先端を対象物の下面に近づける。これによ
って、先端に盛り上がった液体はその表面張力によって
対象物の下面に乗り移ることになる。そのため、請求項
１に記載の発明と同様に、液体の塗布量はを高い精度で
制御でき、液体ストック部内の液体量の変化の影響を受
けず、対象物への塗布量がばらつかない。特に、ノズル
の先端に盛り上がった液体だけを対象物の下面に塗布す
るので、塗布量のばらつきを一層少なくできる。また、
ノズルから対象物へ液体を乗り移らせる際、ノズルの先
端と対象物とは接触しないので、ノズルを高速で上下動
させた場合でも、対象物やノズルに対するダメージが全
くない。

【０００９】請求項３のように、ノズルの先端開口部
を、液体ストック部の液面に対して、ほぼ同じ高さまた
はそれより低い位置に配置するのが望ましい。ノズルの
先端開口部が液体ストック部の液面より高い位置にある
と、１回目の塗布を終了すると、液体がヘッド圧によっ
て液体ストック部の方へ戻ろうとするので、次の塗布タ
イミングで液体の供給に遅れを生じ、塗布量のバラツキ
の原因となることがある。これに対し、ノズルの先端開
口部が液体ストック部の液面と同等または低い位置にあ
れば、ノズル内が常に液体で満たされ、液体供給に遅れ
を生じない。そのため、塗布量のバラツキが一層少なく
なる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図２は本発明にかかる液体の定量
塗布装置の一例であり、電子部品にシリコーンオイルな
どの潤滑剤を塗布する例を示す。図２において、１は液
体吐出制御装置、２は液体ストック部、３はノズルであ
り、液体吐出制御装置１と液体ストック２とはエアー配
管４で接続され、液体ストック部２とノズル３とは液体
配管５で接続されている。なお、液体配管５は、中を通
る液体の状態を確認できるように、透明配管とするのが
望ましい。これによって、液体配管５内に気泡やゴミな
どの吐出量を変化させる因子が入り込んだ場合に、迅速
に排除することができる。

【００１１】液体ストック部２は所定量の液体を貯留す
るものであり、液体吐出制御装置１からエアー配管４を
介して液体ストック部２に送られるエアー圧と時間とを
制御することにより、ノズル３への液体吐出量を高精度
に制御している。例えば、エアー圧が２．０ｋｇ／ｃ
ｍ、時間が０．０５ｓｅｃの場合、液体吐出量が０．０
１ｍｇとなるように制御される。

【００１２】ノズル３はノズルホルダ６によって上向き
に保持されており、ノズルホルダ６はリニアガイドなど
の直動ガイド７によって上下動自在に支持されている。
そして、ノズルホルダ６はモータやシリンダなどの直動
機構（図示せず）と連結され、この直動機構を作動させ
てノズルホルダ６、つまりノズル３を上下に往復移動さ
せることができる。ノズル３を上死点まで上昇させた時
点で、ノズル３の先端開口部と液体ストック部２内の液
面Ｌとがほぼ同じ高さに設定されている。

【００１３】上記ノズル３の先端部内径および長さは液
体の粘度に応じて設定される。例えば液体の粘度が５０
０ｃｓの場合、ノズル３の先端部内径をφ０．１９ｍ
ｍ、ノズル長さを１０ｍｍに設定している。この条件
は、管抵抗を少なくして吐出量をコントロールしやすく
するためである。

【００１４】上記ノズル３の上方には、対象物である電
子部品１０が水平に支持されている。電子部品１０は、
例えば搬送装置によって水平方向に一定ピッチ間隔で間
欠搬送され、その内の１個の電子部品１０がノズル３の
直上で停止するようになっている。なお、停止した時の
電子部品１０の高さは、電子部品１０の下面と上死点に
あるノズル３の上端との間に０．１ｍｍ程度の隙間がで
きるように、常に一定に設定される。

【００１５】ここで、上記定量塗布装置を用いて電子部
品１０の下面に液体を塗布する方法を図３に従って説明
する。まず、図３の（ａ）のように、電子部品１０の下
方へノズル３を位置させる。この時、液体吐出制御装置
１のエアー圧と時間を制御することにより、液体ストッ
ク部２からノズル３へ所定量の液体を供給し、ノズル３
の先端部に所定高さまで液体Ｒを盛り上がらせる。次
に、図３の（ｂ）のように、ノズル３をその先端部が電
子部品１０の下面に対し微少距離δをあけて近接するま
で、ノズル３を上昇させる。この距離δは、液体Ｒの盛
り上がり高さｈよりやや短くすればよい。これによっ
て、ノズル３の先端開口部に盛り上がった液体Ｒはその
表面張力により電子部品１０の下面に付着する。次に、
図３の（ｃ）のように、ノズル３を降下させると、液体
Ｒは電子部品１０の下面に残る。電子部品１０の下面に
塗布された液体Ｒには、下方への重力が作用するが、こ
の重力は液体Ｒに対して拡がりを抑制する方向に働くの
で、液体の付着面積が拡がるという問題がない。

【００１６】このように、液体の塗布量はノズル３の先
端部に盛り上がった液体Ｒの量によって規定され、この
量は液体ストック部２の液体の残量に影響されず、液体
吐出制御装置１によって正確に制御できる。したがっ
て、塗布量は常に一定にでき、０．０１ｍｇ程度の微量
であっても、高精度に塗布することができる。

【００１７】図４は本発明にかかる定量塗布装置の他の
例を示す。図において、図２と同一部品には同一符号を
付して説明を省略する。この実施例では、液体ストック
部２からノズル３へ所定量ずつ液体を供給するため、液
体配管５を樹脂ホースなどの可撓性ホースで構成すると
ともに、このホース５の中間部に前後方向に移動可能な
押出器８を設けたものである。押出器８はホース５を潰
しながら前進することで、ノズル３に液体を所定量ずつ
供給することができる。

【００１８】上記両実施例では、上向きのノズル３の先
端に液体を表面張力によって盛り上がらせ、ノズル３の
先端を対象物の下面に近づけることによって、先端に盛
り上がった液体をその表面張力によって対象物１０の下
面に乗り移らせる場合を示したが、これに限るものでは
ない。例えば、ノズル３を上昇させて対象物１０の下面
に近接または接触させた後、液体ストック部２から定量
の液体を供給し、液体を対象物１０の下面に塗布しても
よい。

【００１９】本発明で用いられる液体としては、シリコ
ーンオイル、導電ペースト、封止用樹脂、クリームはん
だ、セラミックスラリーのような常温で液状のものに限
らず、常温では固体であるが、加熱によって液状となる
もの（例えばワックスなど）でもよい。図２では１個の
ノズルホルダに１本のノズルを取り付けた例を示した
が、ノズルホルダに複数本のノズルを取り付けてもよ
い。この場合、ノズルの間隔に応じて対象物を間隔を開
けて搬送すれば、複数の対象物に同時に液体を塗布で
き、作業効率が向上する。また、上記実施例では対象物
を一定高さに支持し、ノズルを上下動させるようにした
が、ノズルを一定高さに支持し、対象物を上下に移動さ
せてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、上向きのノズルの先端を対象物
の下面に近接または接触させ、液体を対象物の下面に塗
布するようにしたので、ノズル先端にはヘッド圧が殆ど
作用せず、従来のような上から液体を塗布する方法のよ
うに液体ストック部内の液体残量の変化の影響を受けな
い。そのため、微少量の塗布であっても塗布量がばらつ
くことがなく、塗布前に液体が対象物の上に落下するこ
ともない。また、対象物に塗布された液体は対象物の下
面から離れる方向に重力が作用するので、液体の塗布面
積が拡がったり、他面へ流れることもないという効果を
有する。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、上向きの
ノズルの先端に液体を表面張力によって盛り上がらせ、
ノズルの先端を対象物の下面に近づけることによって、
液体をその表面張力によって対象物の下面に乗り移らせ
るようにしたので、微少量の液体を高精度に塗布でき
る。また、ノズルから対象物へ液体を乗り移らせる際、
ノズルの先端と対象物とは接触しないので、強度の低い
部品への塗布が可能となるとともに、ノズルを高速で上
下動させた場合でも、対象物やノズルに対するダメージ
が全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液体塗布装置の一例の説明図である。

【図２】本発明にかかる液体塗布装置の一例の構成図で
ある。

【図３】本発明の液体塗布方法の動作を示す説明図であ
る。

【図４】本発明にかかる液体塗布装置の他の例の構成図
である。

【符号の説明】

１ 液体吐出制御装置 ２ 液体ストック部 ３ ノズル １０ 電子部品（対象物）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物の表面に定量の液体を塗布する方法
   において、液体を貯留した液体ストック部から先端開口
   部を上方に向けて配置されたノズルへ液体を定量供給す
   る工程と、上記ノズルの先端開口部を対象物の下面に対
   し相対的に近接または接触させる工程と、上記ノズルの
   先端開口部から対象物の下面に液体を塗布する工程と、
   上記ノズルを対象物に対して相対的に離す工程と、を備
   えたことを特徴とする液体の定量塗布方法。
2. 【請求項２】対象物の表面に定量の液体を塗布する方法
   において、液体を貯留した液体ストック部から先端開口
   部を上方に向けて配置されたノズルへ液体を供給し、ノ
   ズルの先端開口部に所定高さまで液体を盛り上がらせる
   工程と、上記ノズルの先端開口部が対象物の下面に対し
   微少距離を開けて近接するまで、ノズルを対象物に対し
   て相対的に上下移動させる工程と、上記ノズルの先端開
   口部に盛り上がった液体をその表面張力により対象物の
   下面に乗り移らせる工程と、上記ノズルを対象物に対し
   て相対的に離す工程と、を備えたことを特徴とする液体
   の定量塗布方法。
3. 【請求項３】上記ノズルの先端開口部は、液体ストック
   部の液面に対して、ほぼ同じ高さまたはそれより低いこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の液体の定量塗
   布方法
4. 【請求項４】対象物の表面に定量の液体を塗布する装置
   において、液体を貯留する液体ストック部と、液体スト
   ック部から液体が供給され、その先端開口部を上方に向
   けて配置されたノズルと、ノズルの先端開口部に液体を
   定量ずつ供給する制御装置と、上記ノズルの先端開口部
   が対象物の下面に対し近接または接触するまで、ノズル
   を対象物に対して相対的に上下移動させる移動機構と、
   を備えたことを特徴とする液体の定量塗布装置。
5. 【請求項５】上記制御装置は、ノズルの先端開口部に所
   定高さまで液体が盛り上がるように液体ストック部から
   ノズルへの供給量を制御するものであり、上記移動機構
   は、ノズルの先端開口部が対象物の下面に対し微少距離
   を開けて近接するまで、ノズルを対象物に対して相対的
   に上下移動させるものであることを特徴とする請求項４
   に記載の液体の定量塗布装置。
6. 【請求項６】上記ノズルの先端開口部は液体ストック部
   の液面に対して、ほぼ同じ高さまたはそれより低い位置
   に配置されていることを特徴とする請求項４または５に
   記載の液体の定量塗布装置