説明

液体供給装置

【課題】供給口近傍の粘性流体の付着を防止することができて、精度良く粘性流体を供給することができる流体供給装置を提供する。
【解決手段】粘性流体Lが封入されて、粘性流体Lの供給口3が設けられたシリンジ1と、シリンジ内に設けられ、供給口3を介してシリンジ外へその先端を押し出すことにより先端に付着した粘性流体Lを被転写部Pに転写させる転写ピン2とを備えた液体供給装置である。転写ピン2が被転写部側からシリンジ側へ後退する際に、転写ピン2に付着した余剰粘性流体を吸引する吸引機構10を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着剤等の粘性流体を供給する液体供給装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子部品実装分野において、基板に電子部品を固着する際に、基板に接着剤としての粘性流体を転写するための液体供給装置がある。液体供給装置としては、粘性流体の供給位置の上方に配設されるものがある(特許文献1、特許文献2)。
【0003】
特許文献1のものは、図6に示すように、粘性流体が封入され粘性流体の供給口103が設けられたシリンジ101と、このシリンジ内に設けられ、軸方向に往復動することにより粘性流体Lを押出す転写ピン102等を備えている。特許文献1の粘性流体の転写方法は、図6(a)に示すように、転写ピン102が矢印Aの向きに前進(被転写部P側へ移動)すると、図6(b)に示すように、転写ピン102の先端部は粘性流体Lを伴ってシリンジ101の供給口103から突出する。
【0004】
そして、被転写部Pに近接することにより転写ピン102の先端面に付着した粘性粒体Lを被転写部Pに塗布する。被転写部Pに粘性流体Lを塗布すると、転写ピン102は図6(c)の矢印Bの向きに後退(反被転写部側へ移動)してシリンジ内へ収まる。特許文献1のものは、転写ピン102の先端が被転写部Pに当接することによる変形、損傷を防止するため、転写ピン102の先端部が被転写部Pに接触する直前に動作を停止させる寸止め手段を備えている。
【0005】
特許文献2のものは、粘性流体が封入され粘性流体の供給口が設けられたシリンジと、このシリンジ内に設けられ、軸方向に往復動することにより粘性流体を押出す転写ピン等を備えている。特許文献2の粘性流体の転写方法は、転写ピンがシリンジの中で後退してシリンジの供給口と転写ピンの先端部との間で粘性流体の液溜りを形成し、その後、転写ピンが前進して液溜りにある粘性流体を微小液滴として吐出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−191091号公報
【特許文献2】特開2006−320795号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1のように転写ピン102が矢印Aの方向に前進するとき、転写ピン102の先端部はシリンジ内の粘性流体Lを伴って供給口103から突出する。この場合、転写ピン102にて押し出される粘性流体Lは、シリンジ内に存在する粘性流体Lに加えて、供給口103に溜まった粘性流体Lも押し出される。このとき、転写ピン102の先端面に粘性流体Lを付着させて、この粘着流体Lを被転写部Pに転写する。ところが、図6(b)に示すように、転写ピン2の先端部の周囲にも粘性流体Lが付着する。
【0008】
転写ピン102の先端部の周囲に付着した粘性流体Lは被転写部Pに転写されない。また、被転写部Pにおいて粘性流体Lを転写する瞬間、転写ピン102の先端部が粘性流体Lに埋もれ、粘性流体Lが転写ピン102の先端部の周囲に付着することもある。このため、被転写部Pに粘性流体Lを転写した後においても転写ピン102の先端部の周囲には粘性流体Lが付着していることがある。
【0009】
転写ピン102が後退する際に転写ピン102の先端部が供給口103にまで到達すると、転写ピン102の先端部が供給口103にて扱かれる。この場合、図6(c)に示すように、転写ピン102の周囲に付着した余剰粘性流体は、供給口103の近傍に付着する。これが繰り返し行なわれると、供給口103の近傍で粘性流体Lの塊が大きくなって、粘性流体Lの押出量の精度が悪くなるという問題がある。
【0010】
また、前記特許文献2のような方法では、シリンジの供給口と転写ピンの先端部との間の粘性流体の液溜りが、転写ピンの前進により微小液滴となるように調整しなければならない。このような調節を行うためには、転写ピンとシリンジとの高さの位置関係を正確に制御する必要がある。しかしながら液溜りは微小空間であるため、この空間を一定のものとするためには、転写ピンとシリンジとの高さの位置の細かい制御が必要となる。仮に、高さ位置に誤差が生じた場合、その誤差が僅かであっても粘性流体の供給量が異なってしまう。このため、特許文献2の方法では、安定して粘性流体の供給量を一定とすることができなかった。
【0011】
本発明は上記問題点に鑑みて、供給口近傍の粘性流体の付着を防止することができて、精度良く粘性流体を供給することができる流体供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の液体供給装置は、粘性流体が封入されて、粘性流体の供給口が設けられたシリンジと、このシリンジ内に設けられ、供給口を介してシリンジ外へその先端を押し出すことにより先端に付着した粘性流体を被転写部に転写させる転写ピンとを備えた液体供給装置であって、前記転写ピンが被転写部側からシリンジ側へ後退する際に、前記転写ピンに付着した余剰粘性流体を吸引する吸引機構を設けたものである。
【0013】
本発明の液体供給装置によれば、供給口の近傍を吸引する吸引機構を設けているので、転写ピンに付着した余剰粘性流体を吸引することができる。これにより、転写ピンがシリンジ外からシリンジ内へ後退する際に、転写ピンに付着した余剰粘性流体が供給口の近傍に長時間滞留するのを防止することができる。ここで、転写ピンの前進とは、転写ピンがシリンジ側から被転写部側へ移動することをいい、後退とは、転写ピンが被転写部側からシリンジ側へ移動することをいう。
【0014】
前記転写ピンの後退により転写ピンに付着した余剰粘性流体を掻き取って粘性流体を溜める溜り部を設け、前記吸引機構はこの溜り部に溜まった粘性流体を吸引することができる。すなわち、転写ピンの周囲に付着した余剰粘性流体を溜り部に集めてこの溜り部の粘性流体を除去することができる。
【0015】
前記溜り部は、供給口側から下方側へ向かって拡径するテーパ面を有するものとできる。
【0016】
前記転写ピンの後退により転写ピンに付着した余剰粘性流体を掻き取る掻取部と、掻取部の粘性流体を外部へ排出するための排出路とを備え、前記吸引機構はこの排出路に溜まった粘性流体を吸引するものとできる。これにより、排出路を吸引口として機能させることができる。
【0017】
前記排出路は、前記シンリジの下方に開放状となる溝部にて構成するとともに、吸引時に前記排出路を閉状態とする蓋部材を備えることができる。
【0018】
前記吸引機構を周方向に沿って所定ピッチで複数配設することができる。これにより、粘性流体を全周から吸引することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明の液体供給装置は、転写ピンに付着した余剰粘性流体が供給口の近傍に滞留するのを防止することができるため、転写ピンは毎回同じ量の粘着流体を押出すことができる。これにより、精度良く粘性流体を供給することができる。
【0020】
転写ピンの周囲に付着した余剰粘性流体を溜り部に集めることができるため、粘性流体を効率よく吸引することができ、粘性流体の除去性の向上を図ることができる。
【0021】
前記溜り部が供給口側から反供給口側へ向かって拡径するテーパ面を有するものでは、粘性流体を安定して掻き取ることができ、しかも、溜り部を簡単な構造とすることができて、加工コストを低減することができる。
【0022】
掻取部と排出路とを設け、排出路に溜まった粘性流体を吸引機構にて吸引すると、排出路を吸引口として機能させることができるため、確実に粘性流体を吸引することができる。
【0023】
前記排出路を閉状態とする蓋部材を備えたものとすると、排出路の加工が容易となって、加工コストを低減することができる。また、蓋部材はシリンジに取付け、取外しが可能となって、メンテナンスが容易となる。
【0024】
吸引機構を周方向に沿って所定ピッチで複数配設すると、粘性流体を全周から吸引することができて、効率よく確実に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の第1実施形態を示す液体供給装置の断面図である。
【図2】前記図1の液体供給装置により被転写部に粘性流体を転写する工程図である。
【図3】本発明の第2実施形態を示す液体供給装置の分解斜視図である。
【図4】本発明の第2実施形態を示す液体供給装置の断面図である。
【図5】前記図4の液体供給装置により被転写部に粘性流体を転写した後の状態を示す要部断面図である。
【図6】従来の液体供給装置により被転写部に粘性流体を転写する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下本発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
【0027】
この液体供給装置は、半導体チップ等の電子部品を回路基板に実装するために、被転写部Pに塗布される接着剤を供給する装置である。すなわち、液体供給装置に、エポキシやシリコン等の接着剤としての粘性流体Lが封入され、この液体供給装置の供給口3から粘性流体Lを押し出して、被転写部P(例えば基板の所定位置)に塗布するものである。
【0028】
この液体供給装置は、粘性流体Lが転写される被転写部Pの上方に配置されている。液体供給装置は図1に示すように、粘性流体Lが封入され、粘性流体Lが押し出される供給口3が設けられるシリンジ1と、このシリンジ内に設けられ、軸方向に前進させることにより粘性流体Lを供給口3から押出す転写ピン2と、シリンジ1における転写ピン突出口8を密封する密封機構(図示省略)とを備えている。ここで、転写ピン2の前進とは、転写ピン2がシリンジ側から被転写部側へ移動することをいい、後退とは、転写ピン2が被転写部側からシリンジ側へ移動することをいう。
【0029】
図1に示すように、シリンジ1は、内周に軸方向に延びるシリンジ室5と、供給口3と、溜り部4とを備える。シリンジ室5の供給口側は、供給口側に向かって縮径するテーパ状となっている。シリンジ1の反供給口側は、転写ピン突出口8を有する平板状のプレート9が装着されており、シリンジ1の内部が密封されている。
【0030】
供給口3は被転写部Pの延長線上に配置されており、転写ピン2の径よりも僅かに大きい内径を有する軸方向孔部にて構成されている。供給口3の下方側には余剰粘性流体が溜まる溜り部4が設けられている。本実施形態における溜り部4は、供給口側から被転写部側に向かって拡径するテーパ面を有する。すなわち、溜り部4の形状は円錐状となっている。
【0031】
溜り部4は吸引機構10に連通している。この吸引機構10は、吸引口11と、吸引された余剰粘性流体を一時的に滞留させる吸引バッファ12と、真空継手13とを備えている。本実施形態では吸引口11は、溜り部4のテーパ面と略直交する方向に設けられている。吸引口11は周方向に沿って90°ピッチで4つ配設されており、溜り部4と吸引バッファ12とを連通する連通路となる。吸引バッファ12には真空継手13が設けられている。これにより、吸引機構10は、溜り部4に溜まった余剰粘性流体を吸引することができる。
【0032】
転写ピン2は軸方向に延びる円柱体であり、例えばシリンダ機構やボールねじ機構等の駆動機構によりシリンジ内を前進したり後退したりして、粘性流体Lを供給口3から押し出すものである。転写ピン2の直径は、例えば0.3mm〜1.0mmのような細い径としている。転写ピン2の径は、供給口3の径よりも僅かに小さいものとなっている。通常、転写ピン2の転写側の先端部はシリンジ室内に位置しており、転写ピン2の反転写側の先端部はプレート9よりも外部に突出している。
【0033】
次に、本発明の液体供給装置により被転写部Pに粘性流体Lを転写する方法を説明する。初期段階では図2(a)に示すように、転写ピン2の転写側の先端部(以下、単に先端部という)はシリンジ1内に位置している。この状態で、まず吸引機構10を作動させる。なお、転写ピン2が被転写部Pに粘性流体Lを転写した後、再びシリンジ内に戻るまで吸引状態を維持させる。
【0034】
図2(b)に示すように、転写ピン2が矢印Aの方向に前進すると、転写ピン2の先端部はシリンジ内の粘性流体Lを伴って供給口3から突出する。この場合、転写ピン2にて押し出される粘性流体Lは、シリンジ室5内に存在する粘性流体Lに加えて供給口3に溜まった粘性流体Lも押し出される。
【0035】
転写ピン2が被転写部Pに到達すると、転写ピン2の先端面に付着した粘着流体Lは所定量被転写部Pに転写される。
【0036】
被転写部Pに粘性流体Lを転写した後は、図2(c)の矢印Bに示すように、転写ピン2は後退する。転写ピン2の先端部が供給口3に到達すると、転写ピン2の先端部は供給口3にて扱かれる。これにより、例えば転写されずに残って転写ピン2の先端部の周囲に付着したままの余剰粘性流体は供給口3(特に供給口3の下方側)に掻き取られて溜り部4に溜まる。このとき、吸引機構10は吸引状態を維持しているため、図2(d)に示すように、溜り部4に溜まった余剰粘性流体は吸引されて溜り部4から除去することができる。
【0037】
本発明では、供給口3の下流側を吸引する吸引機構10を設けているので、シリンジ外において、転写ピン2の周囲に付着した余剰粘性流体を吸引する。これにより、転写ピン2がシリンジ外からシリンジ内へ後退する際に、転写ピン2の周囲に付着した余剰粘性流体が供給口3の近傍に長時間滞留するのを防止する。従って、転写ピン2は毎回同じ量の粘着流体Lを押出すことができて、精度良く粘性流体Lを供給することができる。
【0038】
転写ピン2の後退により転写ピン2に付着した余剰粘性流体を掻き取って粘性流体Lを溜める溜り部4を設け、溜り部4の粘性流体Lを吸引機構10にて吸引するようにしている。すなわち、転写ピン2の周囲に付着した粘性流体Lを溜り部4に集めて粘性流体Lを除去するため、溜り部4の粘性流体Lを効率よく吸引することができ、粘性流体Lの除去性の向上を図ることができる。
【0039】
溜り部4は供給口側から下方側へ向かって拡径するテーパ面を有するので、粘性流体Lを安定して掻き取ることができる。しかも、溜り部4を簡単な構造とすることができて、加工コストを低減することができる。
【0040】
吸引機構10を周方向に沿って所定ピッチで複数配設しているので、溜り部4に溜まった粘性流体Lを全周から吸引することができて、効率よく確実に吸引することができる。
【0041】
次に、図3は本発明の第2実施形態の液体供給装置を示す。第2実施形態の液体供給装置は、シリンジ20の下端部に蓋部材23が設けられている。図3に示すように、シリンジ20の下端部には下方に開放状となる十字状の溝部22が形成されている。この溝部22の中心において、供給口3との境界部分は、転写ピン2に付着した余剰粘性流体を掻き取る掻取部30となり、溝部22は、掻取部30にて掻き取った粘性流体Lを外部へ排出するための排出路21となる。
【0042】
蓋部材23は、シリンジ20の下端面に当接する本体部24と、周方向に沿って設けられるフランジ部25とを備えている。本体部24には、図3及び図4に示すように、被転写部P側からシリンジ20側に向かって縮径するテーパ部にて構成された孔部26を備えている。孔部26の最小径(つまりシリンジ側の径)は、供給口3の径よりも大きくなっており、転写ピン2が上下方向に往復動できるようになっている。フランジ部25には、内径側に向かって開口する空間27が90°ピッチで4つ設けられている。
【0043】
図4に示すように、蓋部材23がシリンジ20の下端部に装着された状態では、排出路21(溝部22)は本体部24にて閉口されて下方に閉状態となる。排出路21は蓋部材23のフランジ部25に設けられた空間27に連通し、この空間27にはさらに真空継手28が連通する。これら排出路21、空間27、真空継手28にて吸引機構29を構成する。
【0044】
第2実施形態の液体供給装置により被転写部Pに粘性流体Lを転写する方法を説明する。まず、前記第1実施形態と同様の方法にて転写ピン2を前進させて、被転写部Pに粘性流体Lを転写した後、図5に示すように転写ピン2を後退させる。転写ピン2の先端部が供給口3に到達すると、転写ピン2の先端部は掻取部30にて扱かれて、転写ピン2の周囲に付着した粘性流体Lは掻き取られて溝部22の中心部に溜まる。このとき、吸引機構29は吸引状態を維持しているため、図5に示すように、溝部22の中心部に溜まった粘性流体Lを吸引して除去することができる。排出路21は吸引口として作用することから、排出路21の中心部に溜まった粘性流体Lは容易に空間27まで吸引されることになる。
【0045】
このように、第2実施形態の液体供給装置でも、前記第1実施形態の液体供給装置と同様の効果を奏する。特に、第2実施形態の液体供給装置では、排出路21を吸引口として機能させることができるため、確実に余剰粘性流体を吸引することができる。また、吸引時に排出路21を閉状態とする蓋部材23を備えているので、排出路21の加工が容易となって、加工コストを低減することができる。また、蓋部材23はシリンジ20に対して取付け、取外しが可能となって、メンテナンスが容易となる。なお、図3〜図5に示す液体供給装置において、前記図1及び図2と同様の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【0046】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、吸引口の数は4つに限られず1つ以上あればその数は任意とすることができる。複数の吸引口を設ける場合は、各吸引口の配設ピッチは周方向に沿って所定ピッチであってもランダムであってもよい。シリンジ1や転写ピン2の大きさは種々の大きさとすることができ、断面形状は円形に限らず、楕円形、三角形、多角形であってもよい。
【符号の説明】
【0047】
1 シリンジ
2 転写ピン
3 供給口
4 溜り部
10 吸引機構
21 排出路
22 溝部
23 蓋部材
30 掻取部
L 粘性流体
P 被転写部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘性流体が封入されて、粘性流体の供給口が設けられたシリンジと、このシリンジ内に設けられ、供給口を介してシリンジ外へその先端を押し出すことにより先端に付着した粘性流体を被転写部に転写させる転写ピンとを備えた液体供給装置であって、
前記転写ピンが被転写部側からシリンジ側へ後退する際に、前記転写ピンに付着した余剰粘性流体を吸引する吸引機構を設けたことを特徴とする液体供給装置。
【請求項2】
前記転写ピンの後退により転写ピンに付着した余剰粘性流体を掻き取って粘性流体を溜める溜り部を設け、前記吸引機構はこの溜り部に溜まった粘性流体を吸引することを特徴とする請求項1の液体供給装置。
【請求項3】
前記溜り部は、供給口側から下方側へ向かって拡径するテーパ面を有することを特徴とする請求項2の液体供給装置。
【請求項4】
前記転写ピンの後退により転写ピンに付着した余剰粘性流体を掻き取る掻取部と、粘性流体を外部へ排出するための排出路とを備え、前記吸引機構はこの排出路に溜まった粘性流体を吸引することを特徴とする請求項1の液体供給装置。
【請求項5】
前記排出路は、前記シンリジの下方に開放状となる溝部にて構成するとともに、吸引時に前記排出路を閉状態とする蓋部材を備えたことを特徴とする請求項4の液体供給装置。
【請求項6】
前記吸引機構を周方向に沿って所定ピッチで複数配設したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項の液体供給装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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