JP2005262167A - ディスペンサノズル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、塗布材料の糸引きを防止することで塗布量のばらつきを抑止することができ、塗布材料の接続強度を確保することが可能なディスペンサノズルを提供する。
【解決手段】粘性を有する塗布材料である銀ペーストを吐出する吐出口５を設けたディスペンサノズル１において、吐出口５の周囲全体に、吐出口５の中心に向かって気体を噴出させる噴射部６を設けた。糸引き状態となる前の銀ペーストを噴出された気体が水平に切断するので、塗布材料の糸引きを防止することができ、塗布量のばらつきを少なくすることができる。また、吐出口５の中心に向かって気体を噴出させるので、塗布された銀ペーストに対して気体の影響を少なく、塗布材料の塗布高さを確保することができる。よって銀ペーストの接続強度を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、粘性のある塗布材料である銀ペーストなどの接合材料や接着剤などを塗布するディスペンサノズルに関する。

表面実装タイプの電子部品を基板に実装する場合には、基板の所定の位置に銀ペーストなど粘性のある塗布材料を塗布する工程の後に、塗布した銀ペーストに電子部品を載置する工程を行い、そして硬化工程を行うことで基板と電子部品を物理的、電気的に接続する。

基板に銀ペーストを塗布する工程では、銀ペーストを基板に塗布する塗布装置（ディスペンサ）が主に用いられる。この塗布装置は、ディスペンサノズルの吐出口から機械的圧力または空気圧力によって、銀ペーストを吐出させて基板に塗布している。

この塗布装置が基板に銀ペーストを塗布する状態を図３に基づいて説明する。図３は従来のディスペンサノズルの動作を説明する図である。

図３（ａ）に示すように、従来のディスペンサノズル１０は、基板に銅箔およびＡｕメッキなどで形成された電極１１の上方から、塗布装置に備えた図示しない昇降手段により下降して、所定の位置で停止する。

同図（ｂ）に示すように、ディスペンサノズル１０は、吐出口１２から所定量の銀ペースト１３を電極１１へ塗布する。

同図（ｃ）に示すように、昇降手段によりディスペンサノズル１０を上昇させる。この際に、銀ペースト１３は粘性を有しているため、吐出口１２内の銀ペースト１３と、塗布された銀ペースト１４とはなかなか離れない糸引きと呼ばれる状態となる。

同図（ｄ）に示すように、さらに昇降手段によるディスペンサノズル１０の上昇により、吐出口１２内の銀ペースト１３と塗布された銀ペースト１４とが切れて離れていくが、ディスペンサノズル１０の先端部に銀ペーストが残留した状態となる。また、塗布された銀ペースト１４は、その表面張力により電極１１上で略楕円球状となるが、その頂上部には糸引きにより山状となって残る。

同図（ｅ）に示すように、次に塗布する電極１５へ図示しない移動手段によりディスペンサノズル１０が水平移動する。そして昇降手段によりディスペンサノズル１０が下降する。

同図（ｆ）に示すように、ディスペンサノズル１０が所定位置で停止する。そしてディスペンサノズル１０の吐出口１２から同図（ｂ）において塗布した所定量と同量の銀ペーストを電極１５へ吐出させるが、同図（ｅ）での吐出口１２に残留した銀ペースト分が余分な量となる。

このため、ディスペンサノズル１０が電極１５へ銀ペースト１３を塗布する度に、その糸引きとなる量が一定でないため塗布量に、ばらつきが生じてしまう。この銀ペーストの塗布量のばらつきと、糸引きにより電極１５に山状となって残った銀ペーストが倒れることにより、隣接する電極同士がショートするなどして不良の原因となる。

このような塗布材料の糸引きを防止した接着ペースト塗布装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の接着ペースト塗布装置は、ディスペンサノズルの外周部の円周上に等間隔に配列した複数個の圧縮空気噴射口を設けている。この圧縮空気噴射口からディスペンサノズルの下方に噴射された圧縮空気が塗布材料である接着ペーストの糸引きを防止するとともに、接着ペースト塗布面の凹凸を平滑にするものである。
特開２００２−１６０９０号公報

しかし、塗布材料の塗布面の凹凸を平滑にすると、面実装タイプの電子部品などを基板に接続する場合では、電子部品は底面しか塗布材料と当接しない。チップコンデンサ等の微小サイズの電子部品では、底面と端面に塗布材料のフィレットを形成することで、接続強度を確保しているため、電子部品の底面しか塗布材料と接触しない状態では、充分な接続強度を確保できない。

そこで本発明は、塗布材料の糸引きを防止することで塗布量のばらつきを抑止することができ、塗布材料と微小サイズの表面実装タイプの電子部品との接続強度を確保することが可能なディスペンサノズルを提供することを目的とする。

本発明は、粘性を有する塗布材料を吐出する吐出口を設けたディスペンサノズルにおいて、前記吐出口の周囲に、前記吐出口の中心に向かって気体を噴出させる噴出部を設けたことを特徴とする。

本発明のディスペンサノズルは、粘性を有する塗布材料を吐出する吐出口を設け、吐出口の周囲に、吐出口の中心に向かって気体を噴出させる噴出部を設けたことにより、塗布材料が糸引き状態となる前の塗布材料を噴出された気体が水平に切断するので、塗布材料の糸引きを防止することができ、塗布された塗布材料に対して気体の影響を少なく、塗布材料の塗布高さを確保することができる。よって塗布材料の接続強度を確保することができる。

本願の第１の発明は、粘性を有する塗布材料を吐出する吐出口を設けたディスペンサノズルにおいて、吐出口の周囲に、前記吐出口の中心に向かって気体を噴出させる噴出部を設けたことを特徴としたものであり、糸引き状態となる前の塗布材料を噴出された気体が水平に切断するので、塗布材料の糸引きを防止することができ、塗布量のばらつきを少なくすることができる。また、吐出口の中心に向かって気体を噴出させるので、塗布された塗布材料に対して気体の影響を少なく、塗布材料の塗布高さを確保することができる。よって塗布材料の接続強度を確保することができる。

本願の第２の発明は、噴出部は、吐出口の周囲全体から前記気体を噴出することを特徴としたものであり、吐出口の周囲全体から気体を噴出するので、塗布材料の糸引きを確実に切断することができる。

本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの構成を図１に基づいて説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの構成を説明する図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は吐出口の底面図である。

本発明の実施の形態に係るディスペンサノズル１は、内部に塗布材料が通過する塗布材料吐出用管２と、塗布材料吐出用管２の外周面に気体導入管３からの気体を通過させる気体噴射管４とを有している。この塗布材料は、銀ペーストなどの接合材料や、接着剤などが使用できる。

塗布材料吐出用管２は、先端の吐出口５から塗布材料を吐出して塗布する。この吐出口５は直径０．１５ｍｍの円形状をしている。

気体導入管３は、図示しない圧縮機により圧縮された空気を気体噴射管４へ送り込む。

気体噴射管４の先端であり、吐出口５の周囲に噴射部６を備えている。気体噴射管４の先端は、噴射部６から噴射された空気が吐出口５の中心に向かって噴射されるように、吐出口５の中心に向かって内側に折り曲げてある。このように、吐出口から吐出される塗布材料の吐出方向と直交する方向に空気を噴射することで、塗布した塗布材料に影響を与えることなく糸引き前の塗布材料を切断することができる。

このように気体噴射管４の先端が吐出口５の中心に向かって内側に折り曲げてあるので、吐出口５の周囲全体に設けた噴射部６から気体を噴射させることができる。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの動作を図２に基づいて説明する。図２は本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの動作を説明する図である。

本実施の形態では、基板に形成された電極に塗布材料として銀ペーストを塗布する場合を例に本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの動作を説明する。

図２（ａ）に示すように、ディスペンサノズル１は、基板に銅箔およびＡｕメッキなどで形成された電極１１の上方から、塗布装置に備えた図示しない昇降手段により下降して、所定の位置で停止する。

同図（ｂ）に示すように、ディスペンサノズル１は、吐出口５から所定量の銀ペースト１３を電極１１へ塗布する。

同図（ｃ）に示すように、昇降手段によりディスペンサノズル１を上昇させる。この際に、気体導入管３から図示しない圧縮機により圧縮された気体１６を気体噴射管４へ送り込む。すると、吐出口５の周囲全体に設けた噴射部６から圧縮された気体１６が噴射され、銀ペースト１３を切断する。

同図（ｄ）に示すように、さらに昇降手段によりディスペンサノズル１を上昇させる。噴射部６から噴射された圧縮された気体１６は、ディスペンサノズル１の下方へ銀ペーストを押し出した後、外側に向かって流れていく。

同図（ｅ）に示すように、次に塗布する電極１５へ図示しない移動手段によりディスペンサノズル１が水平移動する。そして昇降手段によりディスペンサノズル１が下降する。

同図（ｆ）に示すように、ディスペンサノズル１が所定位置で停止する。そしてディスペンサノズル１の吐出口５から同図（ｂ）において塗布した所定量と同量の銀ペーストを電極１５へ吐出させる。

このように糸引き状態となる前の銀ペーストを噴出された気体が水平に切断するので、銀ペーストの糸引きを防止することができ、塗布量のばらつきを少なくすることができる。また、吐出口５の中心に向かって気体を噴出させるので、気体の影響を少ないものとすることができる。従って、塗布された銀ペーストはその表面張力によって略楕円球状を保ったままの状態で電極１１，１５に塗布することができる。よって塗布不良の発生を抑止することができ、銀ペーストの接続強度を確保することができる。

本発明の実施の形態では、ディスペンサノズル１として塗布材料吐出用管の外周面に気体噴射管を設けた構成としたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、塗布材料を切断する空気が吐出口の中心に向かって噴射されればよいので、塗布材料吐出用管と気体噴射管とをそれぞれ個々の管とし、気体噴射管の先端である噴射部を吐出口の中心方向へ向くように配設することもできる。

本発明は、塗布材料の糸引きを防止することができ、塗布材料の接続強度を確保することができるので、粘性のある塗布材料である銀ペーストなどの接合材料や接着剤などを塗布するディスペンサノズルに好適である。

本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの構成を説明する図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は吐出口の底面図 本発明の実施の形態に係るディスペンサノズルの動作を説明する図 従来のディスペンサノズルの動作を説明する図

符号の説明

１ ディスペンサノズル
２ 塗布材料吐出用管
３ 気体導入管
４ 気体噴射管
５ 吐出口
６ 噴射部
１１，１５ 電極
１３ 銀ペースト
１６ 気体

Claims (2)

1. 粘性を有する塗布材料を吐出する吐出口を設けたディスペンサノズルにおいて、
   前記吐出口の周囲に、前記吐出口の中心に向かって気体を噴出させる噴出部を設けたことを特徴とするディスペンサノズル。
2. 前記噴出部は、前記吐出口の周囲全体から前記気体を噴出することを特徴とする請求項１記載のディスペンサノズル。

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