特許 5666278 液体供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5666278

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】液体供給装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20150122BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20150122BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/52 G

   B05C5/00 101

   B05C11/10

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2010-277972(P2010-277972)

(22)【出願日】2010年12月14日

(65)【公開番号】特開2012-129288(P2012-129288A)

(43)【公開日】2012年7月5日

【審査請求日】2013年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110859

【氏名又は名称】キヤノンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100148987

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 礼子

(72)【発明者】

【氏名】中津 顕

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６１１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１３５１７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

Ｂ０５Ｃ ５／００

Ｂ０５Ｃ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体がその吐出口から吐出されるシリンジと、開状態で流体供給源からの加圧流体をシリンジに供給して液体を吐出口から吐出させ、閉状態で流体供給源からの流体のシリンジへの供給を停止する開閉弁とを備え、前記開閉弁は、供給ポートと排気ポートとシリンジポートとの３ポートを有し、供給ポートには配管を介してエア供給源が取り付けられるとともに、排気ポートには負圧をかけるための配管が取り付けられ、開状態であるエア供給状態と閉状態であるエア排気状態との切り替えが可能であり、
少なくとも流体供給源を前記シリンジから離間した位置に配設し、
前記開閉弁の流体排出口をシリンジの反吐出口側に直接的に連結して、開閉弁をシリンジと一体化し、開閉弁のエア供給状態で、供給ポートとシリンジポートとがつながり、排気ポートが閉じてシリンジ内のエア圧が立ち上がって吐出口から液体が吐出し、開閉弁のエア排気状態で、排気ポートとシリンジポートとがつながり、供給ポートが閉じてシリンジ内を負圧状態として液体の吐出口からの吐出を停止することを特徴とする液体供給装置。

【請求項2】

前記シリンジは、前記吐出口が液体供給部位に対応する位置となるように移動するものであることを特徴とする請求項１の液体供給装置。

【請求項3】

前記吐出口は、内径が０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２の液体供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接着剤等の液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は、基板に電子部品を固着する際に、基板に接着剤としての液体が塗布される。接着剤などの液体がシリンジに封入され、このシリンジにエアを導入することにより、液体がシリンジの吐出口から所定量ずつ基板に供給される（特許文献１、特許文献２）。特許文献１及び特許文献２の液体供給装置は、シリンジへ供給するエアの圧力及びエアの供給時間等を制御するコントローラを備えている。

【0003】

すなわち、図５に示すように、液体Ｌの吐出口１０１が設けられたシリンジ１００は、配管１０２（例えば長さ１ｍ、内径３ｍｍ）を介してディスペンスコントローラ１０３に連結されている。ディスペンスコントローラ１０３は、シリンジ１００に負荷するエア圧を適切なものに設定するレギュレータと、開閉弁と、ＣＰＵ等とが内蔵されている。そして、ＣＰＵにてエア圧及び負荷時間を調節して液体Ｌの押し出し量を制御しつつ、開閉弁を開状態としてシリンジ１００にエアを送込む。これにより、シリンジから一定時間、液体Ｌが定量吐出される。その後、エアの供給終了時にシリンジ内のエアを排気する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１０４８５５号公報

【特許文献1】特開２０１０−２５３３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

長さ１ｍ、内径３ｍｍの配管内には、約７ｃｃのエアが存在することになる。また、ＬＥＤチップ等の小さなワークをマウントする場合は、約７ｃｃの液体が内封されるような小さなシリンジ１００を使用する場合が多い。このため、配管１０２として前記した寸法のものを用いれば、シリンジ１本分に相当するエアが配管１０２に介在することになる。このため、ディスペンスコントローラ１０３の押し出し指令から、シリンジ側で圧力が上昇するまでの間にタイムラグが生じ、シリンジ１００において立ち上がり（エア加圧を始めてからシリンジ内が設定値に到達するまでの時間）が鈍くなる。従って、押し出し指令から、実際に液体Ｌが吐出口１０１から供給されるまでの時間に遅れが生じて、微量の塗布コントロールができないという問題があった。

【0006】

また、前記したように小さなワークをマウントする場合は、ディスペンスコントローラ内の開閉弁が開状態となる時間は、例えば２０ｍｓｅｃであり、極めて短い時間に圧力をかけることになる。この場合、配管分の伝播遅れが原因となって、シリンジの圧力上昇に遅れが生じ、シリンジ内が設定圧となる前に立ち下げる（シリンジ内のエアを排気する）ことがある。このように、極めて短い時間にシリンジ内を設定の圧力に制御することは難しかった。

【0007】

また、この伝播遅れによるシリンジの圧力上昇の遅れを防止するために、配管１０２の内圧が上がるまでの時間を素早くする必要があり、この場合、ディスペンスコントローラ１０３に内蔵される開閉弁を大きくする必要があった。

【0008】

本発明は上記問題点に鑑みて、加圧を始めてから液体が吐出口から押出されるまでの時間遅れを防止して設定量の液体を正確に塗布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】

【0009】

本発明の液体供給装置は、液体がその吐出口から吐出されるシリンジと、開状態で流体供給源からの加圧流体をシリンジに供給して液体を吐出口から吐出させ、閉状態で流体供給源からの流体のシリンジへの供給を停止する開閉弁とを備え、前記開閉弁は、開状態であるエア供給状態と閉状態であるエア排気状態との切り替えが可能であり、少なくとも流体供給源を前記シリンジから離間した位置に配設し、前記開閉弁の流体排出口をシリンジの反吐出口側に直接的に連結して、開閉弁をシリンジと一体化し、開閉弁のエア供給状態で、シリンジ内のエア圧が立ち上がって吐出口から液体が吐出し、開閉弁のエア排気状態で、シリンジ内を負圧状態として液体の吐出口からの吐出を停止するものである。

【0010】

本発明の液体供給装置によれば、開閉弁の流体排出口とシリンジの反吐出口側とを連結したものである。通常、開閉弁は、配管を介してシリンジと連結されるディスペンスコントローラに内蔵されている。これに対して本発明では開閉弁をシリンジに連結しており、開閉弁を開状態とすることにより、配管を介することなくシリンジに流体を供給することができ、吐出口から液体を吐出させることができる。これにより、配管分のエアの立ち上がりを考慮する必要がなく、押し出し指令に対するシリンジの圧力上昇の遅れを防止できる。しかも、従来必要としていたディスペンスコントローラが不要となる。

【0012】

前記シリンジは、前記吐出口が液体供給部位に対応する位置となるように移動するものとでき、例えばダイボンダに適用することができる。

【0013】

前記吐出口は、内径が０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の液体供給装置は、押し出し指令に対する圧力上昇の遅れを防止できるため、加圧を始めてから、液体が吐出口から押出されるまでの時間遅れを防止して設定量の液体を正確に塗布できる。さらに、配管分の量のエアの立ち上がりを考慮する必要がなくなるため、流量の小さな開閉弁を使用することができるとの利点もある。さらには、従来必要としていたディスペンスコントローラが不要となるため、省スペースを図ることができるとともに、コストの低減を図ることもできる。

【0015】

開閉弁をシリンジと一体化すると、シリンジと開閉弁とは配管を介して連結されることがなくなるため、高い精度でシリンジの圧力上昇の遅れを防止することができる。

【0016】

本発明の液体供給装置をダイボンダに適用すると、リードフレームや基板等にチップを接着する際に、接着剤の塗布量精度を向上させることができる。

【0017】

ＬＥＤチップ等の小さなワークでは、内径約０．１ｍｍの吐出口を使用することがあり、このような場合でも接着剤の塗布量精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の液体供給装置の部分断面図である。

【図2】本発明の液体供給装置の開閉弁のＪＩＳ記号を示す図である。

【図3】本発明の液体供給装置の平面図である。

【図4】本発明の液体供給装置の空気圧回路図である。

【図5】従来の液体供給装置を示す簡略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

【0020】

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、基板上に塗布される接着剤を供給する装置である。すなわち、図１に示すように、液体供給装置は、例えばエポキシやシリコン等の接着剤としての液体Ｌが封入されたシリンジ１を備え、このシリンジ１の吐出口５３から液体Ｌを押し出して図示省略の基板等の接着部位上に塗布するものである。本実施形態では、シリンジ１は、吐出口５３が接着部位上に対応する位置となるように、図示省略の駆動手段にて移動するものである。

【0021】

この液体供給装置は、図１に示すように、液体Ｌが封入されるシリンジ１と、シリンジ内に加圧流体（本実施形態では加圧エア）を供給する空気圧回路６０（図４参照）とを備えている。そして、この空気圧回路６０を介してシリンジ内にエアを供給することによりエア圧で液体Ｌを吐出口５３（後述するノズル５１の先端部）から押出すものである。

【0022】

シリンジ１は、その内周側に液体Ｌが封入される円筒状の本体部５０と、本体部５０の下端部から下方（供給側）に液体Ｌの流路を狭くするノズル５１とから構成されている。図１では簡略化しているが、ノズル５１と本体部５０とは別体となっており、ノズル５１は、本体部５０の下端部に着脱自在に取付られている。このノズル５１の先端部（下端部）が、液体Ｌの出口となる吐出口５３となる。なお、シリンジ１の構成としては、本体部５０とノズル５１とが一体の構成であってもよい。本実施形態では、シリンジ１は５ｃｃの液体Ｌを充填することができるものとしており、吐出口５３の内径Ｄを０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとしている。

【0023】

シリンジ内において、液体Ｌの吐出口５３と反対側には、下方に向かって縮径する円錐部を備えたプランジャ５４がシリンジ長手方向へ摺動自在に嵌入されている。このプランジャ５４と、後述するブロック体２１との間に形成された空間５５にエアが供給されることにより、プランジャ５４は下方に押し下げられて、液体Ｌを吐出口５３から押し出すことができる。

【0024】

開閉弁（電磁弁）２は、シリンジ１の反吐出口側に設けられている。開閉弁２は、図２に示すように公知公用の３ポートタイプのものを使用している。図３に示すように、Ｐ（供給）ポート３には、図示省略のエア供給源からエアを導入する配管６が取り付けられるとともに、Ｒ（排気）ポート４には、弱い負圧（例えば０〜−５ｋＰａ）をかけるための配管７が取り付けられている。開閉弁２は、常時開、常時閉のいずれにでも使用することができる。液体供給時には、Ｐポート３とＡポート５とがつながり、Ｒポート４は閉じて、流体供給源３０（図４参照）から配管６を介してエアをシリンジ１の空間５５に供給する。これにより、シリンジ内のエア圧が立ち上がり、所定圧に達すると液体Ｌが吐出口５３から吐出する。液体Ｌの供給を停止する場合は、Ｐポート３が閉じ、Ａ（シリンジ）ポート５とＲポート４とがつながって弱い負圧（例えば０〜−５ｋＰａ）をかける。これにより、液体Ｌが吐出口５３から吐出するのを停止するとともに、液体Ｌを吸引して液体Ｌの吐出口５３からの垂れを防止することができる。

【0025】

図１に示すように、開閉弁２にはブロック体２１が取り付けられている。このブロック体２１は、Ｏリング２２を介してシリンジ１の反吐出口側に内嵌されており、開閉弁２が、シリンジ１の蓋部材２０と一体的に固定される。また、ブロック体２１には、開閉弁２のＡポート５に連通する図示省略の孔部が設けられており、この孔部を介してシリンジ内の空間５５にエアを導入することができる。ブロック体２１にはエアフィルタ２３が取付られている。

【0026】

ところで、開閉弁２は空気圧回路６０に設けられており、従来必要としていたディスペンスコントローラが不要となる。すなわち、本発明の液体供給装置の開閉弁２は、図４に示すように流体供給源３０に接続されており、流体供給源３０が本体装置のＣＰＵ３２に接続されている。流体供給源３０は、コンプレッサ、レギュレータ等から構成されており、コンプレッサにてエアが供給されて、レギュレータにて開閉弁２への出力電圧及び出力電流を一定に保つように制御する。

【0027】

本発明では、開閉弁２の流体排出口とシリンジ１の反吐出口側とを連結しており、開閉弁２を開状態とすることにより、配管を介することなくシリンジ１に流体を供給することができ、吐出口５３から液体Ｌを吐出させることができる。これにより、配管分のエアの立ち上がりを考慮する必要がなく、押し出し指令に対するシリンジ１の圧力上昇の遅れを防止できるため、加圧を始めてから、液体Ｌが吐出口５３から押出されるまでの時間遅れを防止して設定量の液体を正確に塗布できる。さらに、配管分の量のエアの立ち上がりを考慮する必要がなくなるため、流量の小さな開閉弁２を使用することができるとの利点もある。しかも、従来必要としていたディスペンスコントローラが不要となるため、省スペースを図ることができるとともに、コストの低減を図ることもできる。

【0028】

開閉弁２の流体排出口をシリンジ１の反吐出口側に直接的に連結して、開閉弁２をシリンジ１と一体化しているので、シリンジ１と開閉弁２とは配管を介して連結されることがない。これにより、高い精度でシリンジ１の圧力上昇の遅れを防止することができる。

【0029】

シリンジ１は、吐出口５３が液体供給部位に対応する位置となるように移動するものとしているため、例えばダイボンダに適用すると、リードフレームや基板等にチップを接着する際に、接着剤の塗布量精度を向上させることができる。

【0030】

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、実施形態では吐出口５３が液体の供給位置の上方に位置するようにシリンジ１が移動するものであったが、シリンジ１が固定されて、液体の供給位置側が動くものであってもよい。

【符号の説明】

【0031】

１ シリンジ
２ 空気圧回路
２０ 蓋部材
５３ 吐出口
６０ 空気圧回路
Ｄ 内径
Ｌ 液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】