(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する方法であって、
細長いスロットノズルと回路基板との相対移動の方向に関して前記スロットノズルの後方側から第一空気流を開始するステップと、
その後、絶縁保護コーテイング材料薄膜を前記スロットノズルから流出口を通して押し出し、前記スロットノズルの流出口から押し出されている絶縁保護コーテイング材料薄膜に対して、角度をなして、前記第一空気流を衝突させて、絶縁保護コーテイング材料薄膜の鋭い角形のリーデイングエッジを形成するステップと、
その後、前記スロットノズルと回路基板との前記相対移動の方向に関して前記スロットノズルの前方側から第二空気流を開始し、前記スロットノズルの流出口から押し出されている絶縁保護コーテイング材料薄膜に対して、角度をなして、前記第二空気流を衝突させるステップと、
その後、衝突する前記第一空気流を停止するステップと、
その後、絶縁保護コーテイング材料の押し出しを停止して、絶縁保護コーテイング材料薄膜の鋭い角形のトレーリングエッジを形成するするステップと、
その後、衝突する前記第二空気流を停止するステップとを含む方法。
【請求項２】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する方法であって、
絶縁保護コーテイング材料薄膜を細長いスロットノズルから流出口を通して押し出すステップと、
前記スロットノズルの流出口から押し出されている前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に対して、角度をなして、前記スロットノズルの少なくとも一方の側から空気流を衝突させるステップと、
鋭い角形のリーデイングエッジ、トレーリングエッジ、及び側部エッジを有する不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するために、絶縁保護コーテイング材料の押し出し及び衝突する空気流を異なる時点で開始及び停止するステップと、
前記スロットノズル内の前記絶縁保護コーテイング材料を分割して前記スロットノズルから放出される複数の押出材料流にするステップと、
前記スロットノズルの流出口で前記押出材料流を合併して絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するステップと、
絶縁保護コーテイング材料薄膜の両側に空気流を衝突させて回路基板上に堆積する不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するステップとを含む方法。
【請求項３】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する装置であって、
絶縁保護コーテイング材料を押し出すことができる細長いスロット流出口を有するスロットノズルと、
不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するために、前記スロットノズルへの絶縁保護コーテイング材料の流れを開始及び停止するための第一弁と、
前記細長いスロット流出口から押し出される前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に空気流を衝突させ且つ前記絶縁保護コーテイング材料薄膜を回路基板へ搬送するために前記細長いスロット流出口のすぐ近くに配置された第一空気スロットと、
前記第一空気スロットは、前記スロットノズルと回路基板との相対移動の方向に関して前記スロットノズルの後方側に配置されており、
絶縁保護コーテイング材料が前記細長いスロット流出口から押し出される前に、前記第一空気スロットから空気流を開始させる第二弁と、
前記細長いスロット流出口から押し出される前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に空気流を衝突させるために、前記スロットノズルと回路基板との前記相対移動の方向に関して前記スロットノズルの前方側に配置された第二空気スロットと、
絶縁保護コーテイング材料薄膜が前記細長いスロット流出口から押し出される後まで前記第二空気スロットからの衝突空気流を遅らせ、絶縁保護コーテイング材料の押し出しが停止された後まで前記第二空気スロットからの空気流を継続させる手段とを含む装置。
【請求項４】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する装置であって、
絶縁保護コーテイング材料を押し出すことができる細長いスロット流出口を有するスロットノズルと、
不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するために、前記スロットノズルへの絶縁保護コーテイング材料の流れを開始及び停止するための第一弁と、
前記細長いスロット流出口から押し出される前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に少なくとも一つの空気流を衝突させ且つ前記絶縁保護コーテイング材料薄膜を回路基板へ搬送するために前記細長いスロット流出口のすぐ近くに配置された少なくとも一つのスロットと、
絶縁保護コーテイング材料が前記細長いスロット流出口から押し出される前に、空気流を開始させる第二弁と、
前記スロットノズル内に配置され、少なくとも前記細長いスロット流出口まで延在しているシムであって、前記細長いスロット流出口を分割して複数のスロット出口にし、前記複数のスロット出口から前記絶縁保護コーテイング材料が押し出されるようにするシムとを含む装置。
【請求項５】
前記シムは、並置された複数の細長い突出部を有しており、細長い突出部の間にスロットを形成しており、前記細長い突出部は、前記スロットノズルの前記細長いスロット流出口で終端しているテーパ状端部を有している請求項４に記載の装置。
【請求項６】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する装置であって、
絶縁保護コーテイング材料を押し出すことができる細長いスロット流出口を有するスロットノズルと、
不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するために、前記スロットノズルへの絶縁保護コーテイング材料の流れを開始及び停止するための第一弁と、
前記細長いスロット流出口から押し出される前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に少なくとも一つの空気流を衝突させ且つ前記絶縁保護コーテイング材料薄膜を回路基板へ搬送するために前記細長いスロット流出口のすぐ近くに配置された少なくとも一つのスロットと、
絶縁保護コーテイング材料が前記細長いスロット流出口から押し出される前に、空気流を開始させる第二弁とを含み、
前記スロットノズルは、前記細長いスロット流出口で終端している押し出しチャンネルを有しており、前記細長いスロット流出口は、前記チャンネルに沿って配置されて、前記チャンネルを通って移動する前記絶縁保護コーテイング材料が前記細長いスロット流出口を通って押し出されるように構成されており、
前記スロットノズルは、前記チャンネル内で少なくとも前記細長いスロット出口まで延在している手段を有しており、前記手段は、前記細長いスロット出口を分割して複数の細長いスロット出口にし、該複数の細長いスロット出口から前記絶縁保護コーテイング材料が押し出されるようにしており、
前記複数の細長いスロット出口のそれぞれから押し出される前記絶縁保護コーテイング材料は、空気が衝突する前に、隣接する細長いスロット出口から押し出される絶縁保護コーテイング材料と合併して連続する絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成する装置。
【請求項７】
不規則面を有する回路基板上に不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を塗布する装置であって、
絶縁保護コーテイング材料を押し出すことができる細長いスロット流出口を有するスロットノズルと、
不連続な絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成するために、前記スロットノズルへの絶縁保護コーテイング材料の流れを開始及び停止するための第一弁と、
前記細長いスロット流出口から押し出される前記絶縁保護コーテイング材料薄膜に少なくとも一つの空気流を衝突させ且つ前記絶縁保護コーテイング材料薄膜を回路基板へ搬送するために前記細長いスロット流出口のすぐ近くに配置された少なくとも一つのスロットと、
絶縁保護コーテイング材料が前記細長いスロット流出口から押し出される前に、空気流を開始させる第二弁とを含み、
前記スロットノズルは、絶縁保護コーテイング材料を受け入れて通過させる細長いチャンネルを形成するダイ面を有するスロットノズルダイからなり、
前記細長いチャンネルは前記細長いスロット出口で終端しており、
前記装置は、前記チャンネル内で前記ダイ面の間に配置されたシムを含んでおり、前記シムは、複数の細長い突出部を有しており、前記複数の細長い突出部は、それらの間にスロットを形成しており、
前記突出部は、前記細長いスロット出口まで延在して、前記突出部により形成された前記スロットの端部で、前記突出部の間に複数のスロット出口を形成しており、前記絶縁保護コーテイング材料は、前記複数のスロット出口を通って押し出されて複数の分離した流れになり、該複数の分離した流れが合併して絶縁保護コーテイング材料薄膜を形成する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願は本願と同日に出願された以下の米国特許出願に一般に関連する。
0003614446.tif 000002
これらの出願はこの引用により本明細書の一部を構成するものである。
【０００２】
本発明は、耐湿、絶縁性コーテイングの電子回路基板に対する塗布方式に係り、特に鋭く、角度をなし、カットオン、カットオフエッジを有する不連続的で一様なコーテイングにより上記コーテイングを実施する装置および方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
多くの工業的塗布方式では、不連続的で十分に画定された、所定の領域に塗布された一様なコーテイングの使用が要求される。電子回路基板などの非一様なあるいは不規則な基体状の絶縁保護コーテイングなどのこのようなコーテイングは多くの工程において非常に有用である。例えば、不連続な基体領域に対する塗布に対して不連続的なコーテイングを形成する際には、材料のストリンギング（糸曳き）のない鋭く、角形のカットオン、カットオフエッジを有した非接触塗布工程において広く一様なコーテイングを得ることが望まれる。現在知られている塗布工程のいずれも完全にはこの用途に適していない。印刷回路基板の製造実施には、耐湿性絶縁薄膜が塗布されて回路基板を湿気や漏電、ほこりから保護するようにしている。好適には、上記のような耐湿性絶縁薄膜は、揮発性溶剤に溶解したアクリル樹脂、ポリウレタン、またはエポキシ系合成樹脂などの絶縁保護コーテイングとして知られている。満足な性能を与える１つの絶縁保護コーテイングが Ｈｕｍｉｓｅａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｃｏｌｕｍｂｉａ Ｃｈａｓｅ Ｃｏｒｐ．，Ｗｏｏｄｓｉｄｅ，Ｎ．Ｙ．から商標「Ｈｕｍｉｓｅａｌ １Ｂ３１」として市販されている。清浄な印刷回路板に塗布される場合、ピンホールのない一様な厚さの絶縁性樹脂薄膜が、連続ベース上の溶剤エバポレートとしてこの材料から形成される。他の適切な材料も使用可能である。
【０００４】
従来、耐湿性絶縁体のコーテイングを印刷回路板に塗布する５種類の原理的な方法が知られている。すなわち、
ａ）    侵せき法と呼ばれ、パッケージされた回路基板が耐湿性絶縁体を含む侵せきタンク中に侵せきされる方法と、
ｂ）    ブラシコーテイング法と呼ばれ、耐湿性絶縁体が被塗布印刷回路基板表面に対してブラシにより塗布される方法と、
ｃ）    ローラ法と呼ばれ、耐湿絶縁体で侵せきされた羊毛ロールが印刷回路基板の表面にロールされ、その上に絶縁性コーテイングを与える方法と、
ｄ）        スプレイ法と呼ばれ、スプレイ技術により印刷回路基板に耐湿性絶縁体が塗布される方法と、
ｅ）        スリットダイ法と呼ばれ、耐湿性絶縁体が加圧され、スリットダイから押し出されて薄膜を放出して印刷回路基板表面のコーテイングに供する方法が知られている。
これらの方法の利点と欠点は、それぞれここに引用により取り込むことにする米国特許第４  、７５２  、８１９  号および第４  、８８０  、６６３  号公報に示されている。
【０００５】
すなわち、スプレイ法は、これが、大量生産に適した自動化方法において一様な薄膜を塗布する簡単な方法であるという点で有用である。その固有の欠点としては、全表面コーテイングに対する収率が悪く不経済であること、或る構成要素の他のものによるブロッキングがコーテイングされない要素をもたらし、コーテイングがないことが望まれる領域に対してマスキングが必要であること、溶剤に対して被加工物の環境保護手段に費用がかかること、さらに、従来例においてコーテイングされない各部分に対してスプレイコーテイングが飛び散ることなどの問題がある。
【０００６】
このような従来のシステムは、一般に、例えば、印刷回路基板の上を所定方向に移動してコーテイングを行なうロボットアームに設けられたコーテイングアプリケータまたはスプレイガンを有している。このような装置のあるものは、「５  つの軸方向移動を行うスプレイガン」と題し、本出願人の１９９０年４月１７日出願の米国特許出願第０７  ／５１０  ，００１    号に示されている。その他の関連装置が、反転パレットシャットルを有する回路基板コーテイング法と装置と題し、本出願人の米国特許出願第０７  ／  ６５９，８５５    号に示されている。このような米国出願第０７／  ５１０．００１  号および第０７／  ６５９，８５５  号は背景情報としてここに引用にする。
【０００７】
一方、回路基板は所定の方法でアプリケータ下方に移動され、あるいは、回路基板とガンは所定の方法で互いに移動され、コーテイングに供される。
スリットダイ法においては、耐湿性絶縁体が加圧され、スリットダイから押し出されて薄膜を放出しコーテイングに供する。必要に応じて、薄膜の上から空気圧が印加される。スリットダイ法の利点は、スプレイ法に比べて、広いコーテイング薄膜が与えられることにあり、大量生産に適した自動化が可能になるという利点がある。その欠点としては、塗布されたコーテイング厚に変動があり、付随するコーテイング薄膜が破損するということ、薄膜エッジにネッキングまたはドローイングが生じ、このためレイルローデイングが生じ、または薄膜エッジが厚くなり、コーテイングが非一様になるということ、さらにはコーテイングの不要は領域をマスクしなければならないということ等の問題点がある。
【０００８】
フアイバーおよび不織物ウェブを製造するためにもちいられる１つの方法は、回路基板に対する絶縁保護コーテイングには関係しないが、溶融ブロープロセスとして知られている。このような溶融ブロープロセスの一例が米国特許第４、７２０、２５２号に開示されている。この装置においては、連続スロット開口からホットメルト熱可塑性材料が押し出され、スロット開口の両側から空気が押出し材料上に吹き出されて所望のウエブを形成する。このような工程は、ウェブ形成または成品の付着に用いられ、また一般には不連続的なコーテイングを生成する間欠的な操作にそれ自身関係することはない。上記米国特許第４、８８０、６６３号および第４、７５３、８１９号の開示は、上記欠点のうちのあるものは含まずに回路基板に対して絶縁保護コーテイングを塗布する装置に対してなされたものである。しかし、上記のスプレイ法およびスリットダイ法の利点を含むように、またこれらのいずれかの方法の上記の付随する欠点なしに電子回路基板に絶縁保護コーテイングを施すことが望まれる。従って、本発明の目的は、マスキングまたはスプラッシングなしに、またストリンギングのない鋭く角形をなすカットオンおよびカットオフリーデイングおよびトレーリングコーテイングエッジを有し、非接触的に絶縁保護コーテイングを回路基板に形成できる方法および装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、電子回路基板などの不規則基体上に不連続的で鋭く、角形をなすエッジを有する絶縁保護コーテイングを生成する改良式方法と装置を提供することにある。これらの目的を実現するために、本発明の好適な実施例は、コーテイング材料の薄膜を生成する細長いスロット流出口を有すると共に、このスロット流出口に隣接配置されて、押出し薄膜上に空気を吹きつけ、かつコーテイングを制御して、堆積に従って、ストリンギングのない角形で鋭いエッジを生成する平行空気スロット開口を有する細長いスロットノズルダイにより電子回路基板に絶縁保護コーテイングを塗布形成することを意図するものである。本発明の一態様においては、両側の空気始動は押出し始動に先行し、また押し出しが停止されるまで継続する。他の態様においては、ノズルの一側の空気は押出しの開始前に開始され、また押出しが停止される前に終了するが、ノズルの他側の空気は押出しの開始後始動され、また押出し停止後の空気流の継続は、ノズルにまたはノズル内に残留するコーテイング材料を空気流中にまたは基体上に引き出すことができる。従って、押出し停止後の空気流停止の遅延は、予め決定されて良好な、鋭い四角形のコーテイングパターンのカットオフを与えるが、ノズルにおける残留グルーをそれから引き出してストリンギングをもたらすほど長くはない。空気始動および停止の遅延時間はマイクロ秒程度が好適である。
【００１０】
本発明は、所定の基体領域と整合された鋭い側部エッジと、鋭く角形をなす先端即ちリーデイングおよび後端即ちトレーリングエッジを有し、かつ非接触塗布工程で塗布された一様で広いコーテイングを生成する。
鋭いカットオンおよびカットオフのためマスキングは必要とされない。あるいは、回路基板またはその構成要素にはコーテイング材料のいかなるスプラッシュも存在しない。空気は、コーテイング材料をファイバー状にし、またこの材料を回路基板上に正確な塗布即ち堆積をもたらす。
高粘度および高温ポリマを用いることができると共に、不浸透性の薄膜コーテイングを１工程で実験することができる。
以上の目的およびその他の目的、利点は本発明の好適な実施例の以下に示す詳細な説明および添付図面からより明らかになる。
【００１１】
【実施例】
ここで添付図面、特に図１を参照すると構成要素１１を上に有する電子回路基板１０が図示してあり、電子回路基板１０と構成要素１１とは、絶縁保護の、耐湿性、絶縁性コーテイング１２を受ける不規則面を呈している。絶縁性コーテイング１２は、以下で詳細に示すスロットノズルダイ手段３０により回路基板に塗布される。回路基板１０がスロットノズルダイ手段３０の下方を矢印方向に移動され、スロットノズル手段３０は、上記の絶縁保護コーテイング材料などのコーテイング材料の薄膜を生成し、この薄膜は回路基板１０上に堆積される。上記コーテイングは回路基板１０およびその上に搭載された各種構成要素上に、それらを覆うように配置される。コーテイングは先端側即ちリーデイングエッジ１３、側部エッジ１４、１５、および後端側のトレーリングエッジ１６（図９）を有し、これらのエッジの各々はストリンギングのない鋭い角形をなしている。また、このコーテイング１２は回路基板の所定の不連続領域上に堆積され、さらにコーテイングの後端側のトレーリングエッジは回路板上の任意の所定位置で画定され、この位置は、実施例の場合は、例えば図１から見たとき回路基板の右手端部において構成要素の最後のものを丁度越えた位置であってもよい。
【００１２】
ここで、鋭い角形のカットオンおよびカットオフエッジを有する離散的すなわち不連続で一様なコーテイングを発生させる装置について説明する。図２は、ダイ手段３０および本発明による空気とコーテイング材料の制御装置の各種の特徴を示したものである。ダイ手段３０は２つのダイ半部３１、３２、および２つのダイブロック３３、３４から構成される。各々のエアブロック３１、３２は下方に懸垂する突出部３５、３６を有する。ダイ半部３１、３２はそれらの間で押し出しスロット３７を画定する。スロット３７は、ダイ半部３１の面３８とダイ半部３２の面３９により画定される。面３８は、図示のように、面３９に対して並行配置される。押出しスロット３７は細長いスロットノズル流出口４０に終端している。
図示のように、エアブロック３３、３４は流出口４０の下方に延在し、機械的損傷からある程度保護するように作用する。
【００１３】
ダイ半部３２は、コーテイング材料を受けると共に、図５によりわかり易く詳細が示してあるように、コーテイング材料をダイ半部３２の「コートハンガー」部４２に案内するコーテイング材料流路４１を備えている。図６に最良に示してあり、また一部が図２に示してあるスロット付きまたはセグメント化したシム４５がダイ半部３１および３２の並行面３８および３９の間に配置される。シム４５は、複数の細長い突出部４６を有し、これらの間で複数の細長いチャンネルまたはスロット４７を画定する。
【００１４】
突出部の各々は、下流のテーパ状端部４８を有すると共に先端部４９を有し、後者の先端部４９は、シムの下部エッジ５０と同じ高さに配置され、かつ細長いスロットノズル押出し流出口４０（図２）を欠き、これと同じ高さに配置され、あるいはそれを越えて延在している。図２においてはわかり安くするためにシム４５の頂部５１のみが示してある。これに代わって、開放シムを用いることもできる。さらに、別のシム４５ａ（図７）はスロット流出口４０を越えて、好適には２〜３千分の１インチ越えて延在する先細先端部５２を有する。
【００１５】
ここで、図２に戻ると、上部ダイ半部３１、３２の各々は、ダイの上面からそれぞれの下面５７、５８に向けて延在する空気流路５５、５６を備えている。各々のダイ半部３１、３２はさらに、それぞれ下面５７、５８から懸垂する傾斜面５９、６０を有する。これらの傾斜面５９および６０は、以下に示すように、空気流路の一部または空気スロット６１および６２を画定する。
【００１６】
ここで、空気ブロック３３、３４に戻ると、これらのブロックの各々にはそれぞれ傾斜面６３および６４を有し、これらの傾斜面は、全て図２に示したように、それぞれの並置面５９、６０と共に空気スロット６１、６２の他側を画定する。空気ブロック３３および３４の各々はダイ半部３１、３２のそれぞれの下面５７、５８に並置された上面６５、６６を有する。
空気ブロック３３、３４の各々には細長い空気プレナム６７、６８が形成されている。これらのプレナム６７、６８は図３および図５にも示してある。それぞれの空気流路６９、７０は、それぞれの空気ブロック３３および３４内に形成されると共に、それぞれの面６５、６６からそれぞれのプレナム６７、６８の下部７１、７２に延在する。空気プレナム６７、６８の各々は主として空気ブロック３３、３４内に画定される。しかしながら、ダイ手段３０が組みつけられると、それぞれのプレナム６７、６８の各々の頂部領域はダイ半部３１、３２の下面５７、５８によりそれぞれ画定される。これらの面５７、５８はさらに空気流路７３、７４の上部を形成し、これらの空気流路の各々はそれらの関係するプレナム６７、６８から空気スロット６１、６２に導く。従って、図２の右手側を見ると、空気は流路５５を通して空気ブロック３３内の流路６９に、またそこからプレナム６７に達することができる。図示しない「Ｏ」リングをそれぞれのダイ半部と空気ブロックとの界面に用いてそれぞれ流路５５、５６を流路６９、７０と共にシールすることができる。プレナム６７内の加圧空気は流路７３を通して空気スロット６１中に流動する。
【００１７】
同様にして、空気はダイ半部３２内の流路５６に導入され、さらにそこから空気は空気流路７０中に、またプレナム６８の下部に流動することができる。プレナム６８から、空気流路７４を通して空気ブロック３４の空気スロット６２に加圧空気が導入される。
【００１８】
ここで、図２の上部を簡単に参照すると、制御装置７５は、図示のように、弁Ｖ−１，Ｖ−２に選択的に接続され、既に示したように、流路５５、５６および下流空気流路を空気により加圧するために、それぞれ加熱、加圧空気のそれらの流路への導入を制御する。同時に、制御装置７５は、コーテイング材料弁７６に選択的に接続され、流路４１への、またダイ手段３０の内部コートハンガ領域４２への供給を制御するように作用する。
【００１９】
よく知られるように、制御装置７５の適切な形態のものを用いることができるが、ある特定の制御装置は、本出願人により製造されたＰＣ−１０  パターン制御装置で構成される。このＰＣ−１０パターン制御装置７５は、全てが以下に説明されるように、流路５５、５６への空気の発生を同時に又は独立に開始しかつ停止するように作用し、そししてまたコーテイング材料を流路４１に独立にまた加圧加熱空気の流路５５、５６への供給に対して予め選択された時点に間欠的に与えるように弁７６を通して流れるコーテイング材料を開始および停止させるように作用する。
【００２０】
空気スロット６１、６２は押出しスロット３７の伸長方向に対してある角度をなして配向される。従って、コーテイング材料が、スロット３７を通して、また押出し流出口４０から外方に押し出されたときは、空気スロット６１、６２を通して流動する空気は、材料がコーテイングのために与えられる下部基体に係合またはそのうえに堆積される前にその材料に流入される。一般に、空気は回路基板１０上への押出し材料の薄膜を搬送する。このコーテイングは、セグメント化シムが用いられたとき、合体または併合して耐湿性絶縁コーテイング１２を形成する。ここで、図３および図４に戻ると、本発明による全体にわたる押出し装置がさらに詳しく示してある。図３に示したように、ダイ手段３０は空気弁Ｖ−１，Ｖ−２およびコーテイング材料弁７６と接続され、後者の弁の各々は、空気とコーテイング材料弁を操作的にダイ手段３０に接続する押出し本体８０と接続される。明らかにするために、空気弁Ｖ−２の要部が図３の部分断面図に示してある。
【００２１】
弁Ｖ−１とＶ−２は同等であるので、弁Ｖ−２のみについて説明する。このような空気弁は、部品番号２６５７０１として、出願人によりドイツのノードソンエンジニアリング社を介して製造販売されている。なお、他の適切な空気弁を用いてもよい。
【００２２】
弁Ｖ−２は弁室８３と制御室８４を画定する弁本体８２からなり、２つの室はダイアフラム８５により分離されている。内孔８７を有する拡設部８６は弁本体から垂下すると共に、押出し本体８０の内孔８８中に延在し、それらと共に環状室８９を形成する。室８９は弁本体８２内の環状流路９０と接続され、この流路は室８３に接続される。環状室９１も弁本体８２内に画定され、室８３に接続される。制御空気が室８４内に導入されると、ダイアフラム８５が下方に押圧されて環状流路９０を環状流路９１から封止する。一方、制御室８４内の圧力が低減されると、ダイアフラムは図３に示された位置に向け上方に移動する。加圧下で加熱される流入口環状室８９内の空気は、環状路９０を通して、また室８３および環状流路９１を通して流出内孔８７に連通する。流出口内孔８７が、図３に詳細に示したように、流路９２を通してダイ上半部３２内の空気流路５６に接続され、ここで空気流路５６からの空気はプレナム６８にまた空気スロット６２内に移動することができる。
【００２３】
同様にして、空気弁Ｖ−１は空気を押出し本体８０内の空気流路９３に、またそこからダイ上半部３１内の空気流路５５に選択的に供給するように作用する。空気はその流路５５を通してプレナム６７中に、またそこから空気スロット６１に移動する。
【００２４】
コーテイング材料弁７６には、コーテイング材料のダイ手段３０への流動を開始させ、遮断するように選択的に制御できる適切なコーテイング材料弁を用いることができる。このような適切な１つの弁には、出願人により製造されたバランス式弁モデルＮｏ．ＥＰ５１がある。このような弁は、この弁がその開放および閉成位置の間で切替えられたときの圧力の大きな変化を最小にするように作用する。弁７６はポート７７にわたって着座されたステム９６を有する。制御空気が流入口９８に供給されると、ステム９６は上昇され、これにより室９９内のコーテイング材料はポート９７を通して、またダイ上半部３２の流路４１内に流入される。コーテイング材料は流入口１００を通して室９９に導入される。流出口１０１が、室９９に接続されコーテイング材料を再循環させることが望まれる場合は、ステム９６がポート９７に着座されたとき加圧コーテイング材料を受けるようにすることができる。
【００２５】
絶縁保護コーテイング材料を弁７６にポンプするため適切な装置を用いることができる。このような装置は１０２で図式的に示してあり、適切なポンプ、圧力ポットまたは他の適切な装置で構成することができる。ホットメルトコーテイング材料のある形態を用いることが望まれるときは、適切な装置のある特定の形態のものは出願人の製造するモデルＨＭ６４０アプリケータにより与えられる。
【００２６】
図２および図４は弁７６およびＶ−１への各種の制御入力を図式的に示したものである。図４に示したように、制御装置７５は制御空気供給装置１０５に接続され、弁Ｖ−１、Ｖ−２に対して制御空気を供給する。加圧空気源１０６が空気加熱器１０７に接続され、これは、以上に示したように、プロセス空気を弁Ｖ−１およびＶ−２に供給し、それぞれの空気スロット６１、６２に送る。それぞれの弁Ｖ−１およびＶ−２が開放されると、制御装置７５はさらに制御空気供給装置に接続され、制御空気を閉成および開放電磁制御弁（図４）を通して供給して弁７６を開放および閉成する。
【００２７】
ここで特に図２および図５に示したダイ手段３０の詳細を参照すると、空気ブロック３３、３４内のプレナム６７および６８は、それぞれ、既に示したように空気流路７３、７４の下側面７３Ａ，７４Ａに連通し、さらにプレナム６７、６８の上部から放出された空気は流路７３、７４を通して移動し、さらにそれぞれの空気スロット６１、６２を通して下方に流動する。
【００２８】
ここで、ダイ上半部３２のいわゆる「コートハンガー」部４２に関して説明する。図５を参照すると、「コートハンガー」ダイは一般に公知のものである。例えば、コーテイング材料を処理操作するあるコートハンガー式ダイは米国特許第４、６８７、１３７号に開示されている。その構造の差異は、それが複数のダイ流出口に用いられ、ここで注目するように連続押出しスロットダイではないという点にある。このようなダイをここで用いることができるが、本実施例のダイ手段３０は、傾斜面１１１に連通し、次第に寸法１１０が浅くなる弓形スロットまたは溝を有する「コートハンガー」部４２を有している。面１１１は、これが底面１１２に出会うその下部が上部の場合より面３９の平面により近接するように傾斜されている。また、スロット１１０は、そのポート１１３からの距離が、それが面１１１内で破壊されずに流れるようになるまで継続するとき深さが減少するようになる。この深さの減少する弓形スロット１１０は、流路４１に接続されたポート１１３によりコーテイング材料が供給される。使用時に、コーテイング材料がある圧力で流路４１に供給されるとき、このコーテイング材料はポート１１３を通して弓形スロット１１０中に押し出され、さらにそこから面１１１を越えて流れると共に、ダイ半部３２の面３９に並置されたシム４５の側面およびダイ面３９のレリーブされたコートハンガー状部分４２を通して拡散する。
【００２９】
シム４５のスロット４７は、面１１２の直ぐ上でコートハンガーダイ領域４２の下部に連通する上端部を有し、これによりコーテイング材料はスロット４７中に流入し、次いで押出し流出口４０に向けて下方に流動することができる。このようにして、コーテイング材料はかなり等しい圧力でコートハンガー部分４２を通して、またシム４５のスロット４７の上端部の各々を横切って分布され、これによりコーテイング材料は比較的等しい圧力でシム４５のスロット４７内を押出しスロット３７を通して移動することができる。図６に模式的に示したように、コーテイング材料はスロット４７を通して、また次に押出し流出口４０の外方に流出する。
【００３０】
セグメント化シム４５の利点を考えると、突出部４６の間のスロット４７の幅はシム４５の厚さの約２倍であると好適である。１つのシム４５の厚さは約０．００４インチであるが、スロット幅、すなわち１つの突出部４６から次の突出部４６までの幅は約０．００８インチである。例えば、他のシム４５においては、シムの厚さは約０．００８インチであるが、並置突出部間のセグメント化スロット幅は約０．０１６インチである。
従って、ダイ面３８、３９間の全体にわたるスロット厚は２倍にできるが、ダイは、本発明におけるように、ダイスロットがセグメント化されてない従来のスロットダイと同じ基本重量コーテイングをなお生成する。かくして、小さな基本重量コーテイングに対して０．００２インチのスロット厚が必要とされた従来のスロットダイにおいて、本発明は、０．００４インチのスロット厚即ちその２倍のスロット厚を有する同じ基本重量コーテイングを与えることができる。かくして、本発明によるスロットダイは、０．００３インチの潜在的目詰まり粒子を通過させることができるが、従来の連続スロットダイは（生成される同じ基本重量コーテイングに対して）できない。
【００３１】
シム厚に対するスロット幅の比は約２対１が好適であるが、この比を変化させてコーテイング厚を変化させることができる。シム４５、４５ａおよびそれらの構成要素の幅と厚みのパラメータは広く変化させることができる。これらのパラメータは、所望の平方メートル当たりのコーテイングの基本重量、所望の凝集性、コーテイング材料の粘度、またはその他の因子により変化させてもよい。
【００３２】
コートハンガー部分４２の１つの形態についてさらに説明を与えるために、面３９からの表面１１１への表面１１２の幅は約０．０２０インチである。シムが操作的に面３８、３９の間に配置されたときのスロット４７の頂部は約０．０５０インチである。溝１１０は、面３９からのその最も深い深さは面３９から約０．１２５インチである。頂部領域における表面１１１は面１１１から約１／１６インチの深さであり、底部において表面３９から約０．０２０インチである。面３９を横切るコートハンガー幅は約３８ｍｍである。
【００３３】
コーテイング材料は、計量歯車ポンプなどの１つ以上の材料計量手段によりヘッドまたはノズルに正確に配送される。全てのヘッドまたはノズル用のマニホールドに単一ポンプで供給することができ、あるいは各々のヘッドまたはノズルに対してあるいは全体のノズルより少数の１群のノズルに対して個別の計量歯車ポンプを用いることができる。この正確な配送方法により材料配送は正確になり、従って、例えば基体速度が変化に対しても正確な基本重量コーテイングを与えることができる。また、他の適切な形態の計量供給を利用することもできる。例えば、米国特許第４、９８３、１０９号および第４、８９１、２４９号に開示のホットメルト接着剤用の計量手段が挙げられる。
【００３４】
ここで、上記装置の、規定された所定のまたは不連続的な基体に対するコーテイングの塗布への利用の説明に戻ると、この装置は、押出し流出口４０から流出するコーテイング材料の各々の側部にスロット６１および６２から温風を入射させることができる。この入射温風は、コーテイング材料に符合して、回路基板上へコーテイング材料を拡がらせ固体状の不浸透性薄膜の形態にする。エッジ制御は一様になされる。パラメータは、コーテイングを施す用途に応じて選択される。制御装置７５は、押出し流出口４０に対するコーテイング材料の供給の開始および停止に比べて異なる時点および／または時間幅で押し出されたコーテイング材料への空気の適用を始動および停止させるように作用する。
【００３５】
例えば、好適な一動作方法においては、スロット６１、６２を通しての空気の流動は、弁７６が作動しコーテイング材料のスロット３７内へのおよび流出口４０を通して外部への配送を開始するわずかな時間前に開始される。この空気は、コーテイング堆積の間続いて流動される。堆積期間の終了時に、先ず弁７６が作動されて流出口４０を通してのコーテイング材料の押出しを停止させる。わずかに遅れて、スロット６１および６２を通しての空気の流動が停止される。このような動作における遅延時間量は、コーテイング材料の性質に依存して変化するが、このような時間期間は好適には一般にマイクロ秒のオーダである。例えば、一例として空気の始動とコーテイング材料の押出しの始動の間の時間幅は１７００マイクロ秒であり、さらにコーテイング材料の停止と空気の停止の間の時間幅は２１００マイクロ秒である。空気の流動をこの時間を越えて継続すると、押出し流出口における残留コーテイング材料はプルオフされ、さらに堆積コーテイングのストリンギングが惹起される。
【００３６】
さらに、本発明は、特に基体上での堆積コーテイングの初期および終了接触位置をより正確に規定するために、堆積期間中に個別にまたは共にいずれかのスロット６１または６２を通して空気流を与えることを意図するものである。
このような動作の一態様が図９に示してあり、当該装置は、例えば電子回路基板１０の所定領域に不連続コーテイング１２を施すために用いられている。
図９において、回路基板１０は位置ＣＢ−１において図の左側に示してある。さらに、それぞれの回路基板にコーテイングを塗布できるように、ダイ手段３０の下方を複数の不連続回路基板が移動できる。また、位置ＣＢ−１〜ＣＢ−５は、回路基板が固定されたスロットダイ手段３０を通過する際のその漸進的位置に対応している。これとは異なり、スロットダイ手段３０が回路基板１０を横切るように移動可能とすることもできる。
【００３７】
ＣＢ−１に示されるように、空気流はスロット６１を通して開始されているが、スロット３７を通して押し出されるコーテイング材料はなく、また空気スロット６２を通しての空気流は開始されてない。位置ＣＢ−２にある回路基板１０に移動すると、コーテイング流が開始され、これにはスロット６１を通して流動する空気が衝突する。このようにして、コーテイング１２の鋭く角形のリーデイングエッジ１３が回路基板上所定の位置に確立形成される。スロット６１を通して流動する空気は図５に示したように一般的な右方向から左方向下方に流れるので、コーテイング材料は、回路基板１０のリーデイングエッジを横切ってストリングすることはなく、ストリンギングなしに角形の鋭いリーデイングエッジ１３をなして回路基板に直接に塗布される。その後、またコーテイング動作の残りの殆どにおいて、位置ＣＢ−３に示したように、スロット６２を通して空気流が生成される。コーテイング動作の終了時には、スロット６１を流動する空気はコーテイング材料の押出しの終了直前に達する（位置ＣＢ−４）。次に、位置ＣＢ−５に示したように、コーテイング材料流は停止されるが、スロット６２を流動する空気はその後わずかな時間にわたって流動を継続する。この動作は、例えば回路基板コーテイングに用いられたときは、鋭い角形トレーリングエッジ１６を生成し、また接着剤が回路基板の後面を横切って、または続く回路基板のリーデイング領域を横切ってストリングすることがないようにする。
【００３８】
従って、図９において、先ず遅れ空気が流動を開始され、停止され、そして進み空気が、図９に示した塗布の左から右の機械方向に対して、コーテイング材料の押出しの後開始され、さらにコーテイング材料の押出しが終了した後停止される。このようにして、コーテイング材料に角度をなして流入する空気は、回路基板の表面にわたってストリングをなして吹きだされることはなく、しかもコーテイング材料のカットオフ、カットオンエッジは回路基板上で鋭い角形をなすように維持される。
【００３９】
さらに、図示のように、コーテイング幅は、一回通過で充分なように与えられる。より狭いコーテイング幅は、例えばシム４５の変化により予め選択されたより狭い回路基板システムを被うように与えることができる。
【００４０】
いずれにしても、塗布されたコーテイングは、ネックインのないまたはネックインが最小の鋭く、よく画成された側部エッジを有し、またこのようなエッジに対して一様なコーテイング厚を有し、さらに鋭く角形をなすリーデイング、トレーリングエッジを与え、さらにストリンギングまたはスプラッシングが生じることはない。
【００４１】
本発明は次の２例により示されるように、異なる粘度の広い範囲のコーテイング材料に対して有用であると考えられる。
材料  Ｎｏ．１
供給者：  アメリカ合衆国コネチカット州所在  Ｄｙｍａｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
ブランド：  Ｄｙｍａｘ  ９８４Ｆ
粘度：  ３００  ｃｐ
材料  Ｎｏ．２
供給者：  アメリカ合衆国マサチューセッツ州所在  Ｅｍｅｒｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｕｍｉｎｇ，Ｉｎｃ．
ブランド：  Ｓ−７００２  シリコーン
粘度：  ７５０  ｃｐ
なお、コーテイング動作およびその他の用途においては、供給圧力および戻り圧力は、２つの圧力の差異が１ＢＡＲ以上にならないような関係に維持されることが重要である。
【００４２】
さらに、角形の鋭いカットオン、カットオフ部を有する一様パターンを生成するには最小流量が要求されることが、現在の情報に基づいて信じられている。例えば、３８ミリメートル幅パターンに関連して、分当たり約３５０メートルの線速度で少なくとも平方メートル当たり１グラムまで最小流量を低減させることが可能である。図８のグラフはコーテイング重量を示したもので、これは、分当たり約７０メートルから分当たり約３５０メートルで移動する基体上に堆積された３８ミリメートル幅のパターンを示すものであり、また同図のグラフの陰影領域は証明された動作領域を示している。
【００４３】
上記のように、絶縁保護コーテイングが重量を変化させ、固体状薄膜をなして生成される。各種の大きさ、間隔、圧力、および材料の選択が可能である。従って、例えば、コーテイング材料は、空気の始動後２ｍｍの基体移動で始動され、また空気流は、約７０メートル／分の基体速度に対して、押出し停止後５ｍｍの基体移動が停止される。
【００４４】
上記装置と方法により生成された特定のコーテイングパターンは多孔性であってもよく、あるいは回路基板への用途に対しては好適には不浸透性であり、さらにコーテイングパターンは、例えば良好な鋭く角形のカットオン、カットオフ部を有するがパターンのリーデイングまたはトレーリングエッジにストリンギングがない不連続な基体上に不連続的に形成するのに好適であり、一方同時に堆積されたパターンの側部も並行で鋭いものである。
【００４５】
従って、本発明は、電子回路基板上への絶縁保護コーテイングを含む多くの用途に対して鋭く角形のエッジパターンを有し、かつストリンギングのない間欠型で非接触のコーテイング動作を提供する。本発明の上記およびその他の変形例および利点はその範囲から逸脱せずに当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子回路基板に対する絶縁保護コーテイングの塗布を示す斜視図である。
【図２】図１のコーテイング装置をさらに詳細に示す一部断面で示した概略側面図である。
【図３】図２におけるスロットノズル塗布装置の一部断面で示した側面図である。
【図４】図３の装置の一部断面で示した概略前面図である。
【図５】図１および２のスロットノズルダイの展開図である。
【図６】コーテイング装置のスロットノズルダイに用いられるスロット付またはセグメント化シムの前面図である。
【図７】他のシムの部分図である。
【図８】コーテイング装置に対する塗布コーテイング重量に対す基体線速度を示すグラフである。
【図９】電子回路基板に対する絶縁保護コーテイングを施す際の本発明の一実施例の使用方法を示す概略図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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