JPS59145923A - 粘稠材計量配置装置 - 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】 微小電子部品をプリント回路上に迅速に配置するために
は、回路板上の導電性ランド部（盛上り部）間のプリン
ト回路上に非導電性粘稠材料（接着剤）を計量配置する
装置（ディスペンサー）が必要である。微小１１子部品
は、この粘稠材上に配置されて、導電性ランド部間の板
上に接着することになる。次いでこの回路板は液温ノ・
ンダ付は機で処理されて、電子部品と導電性ランド部と
の間を電気的に接続する。

粘稠材計量装置用の既存の装置については、極く微少量
の粘稠なペースト状材料をへ秒以内の短時間中に信頼性
の高い正確度で計量・配置し、自動装置中に組込まれて
も、この装置内の他の可動部の修繕に要する時間以上の
装置休止を起さないことが要求されるのは明からである
。また、これら要求条件の総ては、電子部品配置用装置
自身の機械的、電気的能力によって充足する必侠がある
。

液滴を規定位置に配ｔ−ｊる方法は、大きく分けて転送
法と直接配置法のλつになる。転送方法の例としては、
コ８ム製インクスタンプがあり１液体は配置器に付着し
た後、所袈の位置に配置される。

しかし、プリント回路板に粘稠材をこの方法によって配
置するような既存の装置は、その使用に融通性がなく、
特定の使用に逸するように別箇に設計、製作する必要が
あり、一般に、プログラム作業系統内に組込むことがで
きないのが普通である。

基体上に液体を直接に自己＆するには、液体をその貯槽
から開口部金石する配置器に流して、これによって配置
する。液体を貯槽から管路’ｅ　Ｊ＠　して配置器に流
すには、圧縮空気によるか、または貯槽容量を機械的に
低下させるような移送手段を取圧縮窒気によって液体を
移送する場合にも、λつの方法があり、簡単な方法では
、液体を流す時には貯槽を加圧し、配置器によって所採
量の液体が配置されると貯ｍを減圧する。これを行う装
置を比較的低粘度の液体に適用する場合には、減圧する
時に貯槽内を軽度の真空（吸い返し）にして、車力や毛
管作用によって配置器から液体が誤って落チる（よだれ
）のを防いでいる事があり、このような場合には、配置
器間口部に中空鈍端の細い管を使うのが普通である。

空気圧を使って液体全配置する別の方法では、装置を使
用する時間中液体貯槽全継続的に加圧し続け、貯槽と配
置器との中間に設けたパルプによって、液体放出を調整
している。このパルプは手動または、空気圧、水圧その
他各種の動力伝送系統で作動されるが、流体とこのバル
ブ内腔部全通して送る必要があり、この液体が粘稠で硬
化し易い時には、パルプが清掃される間は作動すること
ができなくなる。

機械的手段によって貯槽容量を小さくして１佼体を動か
す場合には、液体に作動するプランジャーを使うか、ま
たは、貯槽を押し縮めるととＫなる。

しかし、上記のような先行技術による何れの装置を使っ
ても、極小型電子部品の配置などで袈求される規定短時
間毎の高度の繰返し性と信頼性をもって、ペースト状粘
稠材料の微小量を計量することはできない８上記のパル
プ全使用する装置では、配置器出口用に中空のニードル
を設け、このニードル先端を超えて粘稠材を突出させて
、ニードル出口をプリント回路板基体に近ずけて、微小
量の粘稠相金所要の位（２）−に配置しようとしている
。

理論上は、突出した材料がニードル出口の平面でその本
体と別れ、ニードルが遠ざかれば、基体上に残ることに
なる。し力・し実際においては、ニードルが基体に触れ
ると、液体全ニードル出口内に引込み返す順回があって
、ニードルが基体力・ら離れた後に、その出口内で液体
が分れて、ニードル先端に空隙を残し、この空隙が次回
の操作でも十分には光だされなくて、液体の配置が行わ
れなくなることがある。また、これとは逆に、ニードル
と基体とが接触すると、過剰量の粘稠拐がニードル出口
内に押し戻されて、粘稠材とニードル内壁との間の粘着
力が大きくなり、これが粘稠判の基体えの附着力と表面
張力に打勝って、基体えの配ｒＪができなくなることも
ある。粘稠材小滴がニードル内腔径よりある程度大きい
場合には、これら諸問題の一部は克服されるが、微小量
の液体を計量、配置する時には、液滴の大きさは、ニー
ドルとほぼ同じであり、このため、中空ニードル式配置
器はこの目的には不満足である。

本発明の目的は、プリント回路板等の基体上に微小量の
高粘稠注橡−ストを正確に計量し出す装置を提供するこ
とにある。

本発明の次の目的は、支持休廷保持された外側シリンダ
ー金石し、かつ粘稠材計量装置を基体に近すけたジ遠さ
けｆｃジして、この基体上に微小量の粘稠材を配置する
粘稠材計量配置装置を提供することにある。

本発明の、さらにその上の目的は、粘稠材の圧力や粘度
に影響されることなく、基体上にこの粘稠材を直線的に
配ｔする粘稠材計量装置を提供することにある。

本発明の上記諸口的は、以下に説明する計量配置装置に
よって達成される。

本発明は、粘稠材料の細粒（小滴）を基体上に迅速に配
＆するための粘稠材計量配置装置に関し、この装置には
、粘稠材供給源から送られる一定圧力下の粘稠材を受取
るようになっている粘稠材計量ビンを有する支持ハウジ
ングが備えられている。

この計量装置は、粘稠材を受取って、これを基体上に直
線状に配＋をする機構を備えており、また、支持ハウジ
ング中の、上記機構を包含する計量配置機構が、この計
量＠構と連動して、この機構を基体に近すけたり離した
りするようになっている。

先ず最初に、この粘稠材針鼠配置装置の静止時、すなわ
ち非作動時の状態を示した添付第１図に沿って説明する
。この装置は、プリント回路板上の導電性ランド部間に
微小量の粘稠材を計量、配置にして、極小型の電子部品
をこの回路板に固定するために開発されたものであるが
、微小量の材料を基体上に迅速に配置する必要のある他
の用途にも利用することができる事が、以下の説明によ
って明かになるであろう。

計量配置装置１０が、機器フレーム（図示されていない
〕上の支持ハウジング１２に支持されている。小型部品
配ｔｉｔ機構の場合には、この計量配置装置は、プリン
ト回路板１４上の導電性ランド部間に粘稠材小滴りを配
置することになっている。

支持ハウジング１２には、円筒状段付き空所、すナワチ
内腔１６があって、粘稠材配置用シリンダー１８と計量
用シリンダー２０とを、収容しており、この両シリンダ
ーは粘稠材を受取って、回路板上に配置する時に、これ
に近づＩ／−＞たり遠ざかったりする往復運動ができる
ようになっている。

配置用シリンダー１８には、その下端にねじ付キャップ
２４と、その上端にピストン２６が備えられている。ま
た、スリーブ下部軸受２８が締付はピン８０によって、
内腔１６内に設けられていて、内側および外側シール８
ｚおよび８４を備オている。

スリーブ上部軸受３６も／対の締付はピン８８によって
内腔１６内に設けられていて、０−リング４０によって
内腔】６中でシールされている。

ピストン２６は０−リング４２によって内腔７６中でシ
ールされてお）、締付はナツト４６によってこのピスト
ンに固定されている管状ハウジング４４を支持している
。スリーブ軸受３．６中のシール４８は管状ハウジング
４４を取囲んで、ピストン２６上に気密室を形成してい
る。内腔１６の他端はキャップ５ｏと環状シール５２に
よって密Ｊ’Ｊされている。

３１最シリンダー２０には、スリーブ２２０内腔５６内
のピストン５４があって、このピストン５４に−：中央
ランド５８と両端ランド６ｏおよび６２があって、シー
／ｌ／６４．６６’（（保持している。

ピストン５４の下端ランド６ｏは粘稠材計量ピン６８を
支持している。

内腔５６中には、この壁に密接しているキャップ７２Ｖ
ｃよって非湿潤性グランド７ｏか固定されており、この
グランド７０には肩部７４があって、ねじ切９キャッｆ
２４に接している。図で見るように、針箱ピン６８はグ
ランド７ｏの内腔を下方に賀；７！ｉ　Ｌでいて、この
内腔ａＫ密接する堅強な部口である。グランド７ｏの下
端７８には先端部としてノズル部材８ｏがねじ漸けられ
ている。

粘稠材は、グランド７ｏ中の摺り合せ部８４に連絡テる
軟弾性供給管８２によって計量ビン６８の所に送られる
。このすり合せ部には開口部８６があって内腔７６に導
通しており、との内腔中を計量ピン６８が摺動する。

粘稠材供給管８２１１−ｊ：、給気系統９ｏによって加
圧されている粘稠材貯槽８８に連絡している。空気圧調
節装置９２は貯ＷｉＳＳに適宜な気圧を加え続けて、粘
稠材を適宜な速度で言１１゛シリンダに供給する。粘稠
材供給系統には遮断バルブ９４も設けらハでいる。

配置用シリンダー１８は、ピストン２６の背面で内腔１
６に導通している給気憤゛９６．９７によって上下に摺
動される。計量シリンダー内のピストン５４は全気管１
０（ＨＣ通しておｐ、この全気管は、スリーブ２２中の
開口部１０１を通って、ヒストン５４の下端に導通して
いる。管状ハウジング４４中には、軟弾性供給管１０４
に４通する開口部１０２があって、この全装値の作動中
には規定順序に従ってピストン５４の上端に空気圧をか
ける。この詳細は以上の説明で述べることにする。

図／に示した装置りの静止状態から、これ全作動する時
には、粘稠材供給管８２と給気管１００に加圧して、ピ
ストン５４と引量ロンド、すなわちビン６８とを押し上
けて図コに示す位置とし、この際粘稠材はグランド７０
の内腔７６中に入る。

グランド７０は、との粘稠材によって湿らされないよう
な非湿潤性の材料、例えば四ふつ化エチレン（テフロン
）等から成っている。

この作動開始後Ｃユ、粘稠材貯槽は常時加圧されている
。内腔７６中に入る粘稠材の量は、この粘稠材の流＃Ｉ
特性と粘度および、その泥路のこの粘稠材に対する流れ
抵抗、貯槽内圧ブハならびに４量ピン６８の引上げによ
る内腔７６内向けの開口部８６の開放時間長さに左右さ
れる。ピストン５４と計量ビン６８が上昇して、内腔７
６中に粘稠材の所要量が進入すると、給気管１０４を力
目圧してビ／６８を内腔７６中に押し下けて、粘稠材？
その本体から内腔７６と開口部８６との交差面で切Ｖ離
す。この１夕は、開口部８６はビン６８によって封鎖さ
れて、これ以上の粘稠材げ内腔７６中には入らない。こ
の時の配置装置の位置と、粘稠材小粒りの配置装置出口
におけるビン６８末端にある状態とは図３に示されてい
る。グランドが非湿潤性であり、ビン６８が内腔７６に
密接しているため、粘稠材の受入れから配置装置出口に
至る間においては、粘稠材は全然失われることかない。

次に図りには、計量配分装置が押下けられて、基体１４
上に粘稠材を配置している所を示している。空気管９８
と同じく１０４が加圧されると、配置用シリンダー１８
とスレーブ２２とが支持ハウジング中を下方に押下けら
れて、配置装置の出口ノズル８０が基体に接触し、粘稠
材粒子がビン６８と基体面との間に押出される。ま次、
これによって、粘稠材小滴が押し広げられて、基体との
接着が強くなるが、これに、との液滴の基体との接触面
が、ビン６８との接触面より太きいためである。上記の
過程中で粘稠材がグランド７０に接触しても、このグラ
ンドが非湿潤性であるため、これに付層することはない
。

計量配置装置の作動を続ける時には、図λおよび図３の
示した作業を繰返す。すなわち、図ｑに見るように、粘
稠材粒子が配置された後、空気管９６．１００が稼動さ
れて、配置装置と計量ビンとを、図−に示す粘稠材受入
れの位１錠に戻す。この戻しストロークでは、パンツク
ー（緩衝器）１０６．１０８が、それぞれ、ピストン２
６．５４の底打ち＠撃を吸収、緩和する。

１゛量配置装置、特に空気管と粘稠材貯槽加圧源との上
記の操作はすべて、轟該機器、こ＼では小電子部品配置
１機中の他の要素のそれぞれの作動をプログラム化した
電算機の指令によって管理される。

さらに、ｔＪｖｌｔｅｘ（ユビテツクス）　Ｏ，Ｂ、等
の光沢剤を粘稠材中に混入すると、目視による作業監視
を助けることも認められる。この粘稠材小滴は暗色光の
下では除用って見えるため、次の、粘稠材配置装置にお
いて、配置されてあった筈の前回の粘稠材粒子の不在全
検知することができる。また、基体上の液粒による明る
い模様を数値的に読み取れば、自動検出も可能となる。

このように、上記の粘稠材配置装置は、グランド７０の
内腔７６からの粘稠材小滴全基体１４上に迅速にかつ＠
線上に配置する。内腔７６中に流入する粘稠材の量は、
この材料の流動１時性と粘度および流人径路の流動抵抗
、粘稠材貯槽内の気圧ならびに、出口８６と内腔７６と
の導通継続時間によって定まる。粘稠材の性状、流動系
の抵抗および貯槽圧力は個々のシステム構成については
一定であるから、給液管８２の出口８６が開いている時
ｌｌｌ１長を統制すれば（計量ビン６Ｂの急速作動によ
って）、内腔７６中に入る粘稠材の量が規制され、従っ
て、基体上えの粘稠材の配置量が定められる。

【図面の簡単な説明】

図／は、本発明による粘稠材計量配置装置の作動してい
ない時の側面図を示す。 図２は、図／に示す装置中で計量ビンが引上けられて、
計量すみ粘稠材が受入れられる時の側面図である。 図３は、上記装置中で粘稠材受入れ後に、計量ビンがそ
の最低点に達した時の１ＦＡ１．１面図であり、図ｑは
配置装置がその最低位置に達して、基体上に粘稠材小滴
を配置する時の側面図である。 ８８・・・粘稠材貯槽、８６・・・粘稠材の内腔７６え
の入口、７６・・・計弥：ビン６８７１ｆ−摺動させる
グランド７０の内腔、２２・・・スリーブ、７０・・・
非湿潤性グランド、２６・・・配置用ピストン、５４・
・・計量用ピストン、げｌ・・・粘稠材小滴。 ジ アメリカ合衆国マサチューセラ ッ州０１９１５ビバリー・アンド− バー・ロード１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ）　　基体上に粘稠質材料の細粒を迅速に配置する
   ための粘稠材計量配置装置であって、下記の各要素から
   成ることを特徴とする！ｉ量配置装置。 ａ〕　支持用ハウジング１２、 ｂ）粘稠材供給源８８から送られる恒圧下の粘稠材を受
   容するようになっている粘稠材計量袋［２０、 Ｃ）上記計量装置２０中に組込すれていて、かつ、送り
   込まれた粘稠祠を受容し、この粘稠材の規定量を基体１
   ４上に直線的に配置するための機構６８．７６．８６、
   および ｄ）上記のハウジング１２に支持されていて、かつ、上
   記計量装置２０と連動して、該計量装置を、上記基体１
   ４に近すけたり遠ざけたりする粘稠剤配置機構１８゜ （２）　　前記配置機４’（１（１８がシリンダー０１
   ならびに、前記基体１４に近すいたり、遠さ７１−った
   りすることのできる配置端を包含しており、また、前記
   計量装置２０が上記シリンダー１８中を往復摺動して、
   該粘稠材を受容し、これを基体１４上に配置するための
   ピストン５４を備えていることを特徴とする、前記第（
   １）項による、粘稠材計量配置装置。 （３）　　前記の粘稠材計量袋［２０が、前記粘稠材供
   給源８８に連通する円筒形内腔７６金持ち、かつ前記シ
   リンダー１８中に設置されている非湿潤性グランド７０
   力・ら成っており、力・つ、上記計量装置２０が、前記
   ピストン５４に取付けられておりながら、上記の内腔７
   ６中を往復動することのできる計量ピン６８を備えてい
   て、規定量の粘稠材を上記供給源８８から受容し、これ
   を前記の配分端８０に配置するようになっていることを
   特徴とする前記第（２）項による粘稠材計量配置装置。 （４）粘稠材計量配置装置であって、 ａ）その背面側で突気管９６．９８に連通している、ピ
   ストン２６を備えていて、前記支持ハウジング内で支持
   されており、上記ピストン２６を上記支持ノ・ウジフグ
   １２中で往復連動させるようになっている配置用複動シ
   リンダー１８、および ｂ）上記ピストン２６に取付けられているスリーブ２２
   であって、その背面側で空気管１００゜１０４に連通し
   ていて、該スリーブ２２中を往復動する計量用ピストン
   ５４を内臓しているスリーブ２２、 を色名しており、かつ、上記スリーブ２２中には更に、
   上記計量用ピストン５４に支持され１ζ計量用ピン６８
   を受容するための内腔７６を有する非湿潤性グランド７
   ０が固定されており、また、このグランド７０は粘稠材
   供給源および径路８８．８２．８４．８６に導通してい
   て、上記計量用ピストン５４の往復運動中に、上記計量
   用ぎ７６８が少量の粘稠材りを受取り、これを基体１４
   上に直勝状に配置する。ｃ９になっていること全特徴と
   する前記第（１１項による粘稠材計量装置装置。 （５）　　前記の粘稠材供給源が常時加圧されている粘
   稠材の打検８８であることを特徴とするＡｉＪ記（４）
   項による粘稠材計量配置装置。 （６）　　基体上に粘稠材料の細粒を配！するための粘
   稠材計量装置であって、 ａ）粘稠材供給源８８から、粘稠材を受容するようにな
   っている非湿潤性グランド７０、ｂ）上記グランド７０
   を保持して、前記基体１４に近すけたり、遠ざけたりす
   るだめの装ｆｆ１５４、 Ｃ）上記グランド７０中で、計量用ビン６８を受容する
   円筒形内腔７６、および、 ｄ）上記計量用ビン６８を上記内腔７６中で往復運動を
   させて、粘稠材供給源８８からの粘稠材粒子りを受取り
   、これを基体１４上に直線状に配置するための装置１０
   ２．１０４を包含していることを％徴とする粘稠材計量
   装置。 （７）前記グランド７０が、一定圧力下の粘稠材を内容
   とする粘稠材供給源８２と接続するノズル嵌合わせ８４
   をはめるための凹所を有することを％徴とする、前記（
   ６）項による粘稠材計量装置。 （８）　　前記グランド７０が、その先端で粘稠材の細
   粒りを配置するようになっているノズル部材８０によっ
   て囲まれていること全特徴とする前記（７）項による粘
   稠材計量装置。