(57)【要約】【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。【選択図】図１
2011212646.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2011212646.tif 000003
【図２】
2011212646.tif 000004
【図３】
2011212646.tif 000005
【図４】
2011212646.tif 000006
【図５】
2011212646.tif 000007
【図６】
2011212646.tif 000008