(57)【要約】【課題】一定量の粘性流体を供給することができて精度よく被転写部に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】先端面に付着した粘性流体Ｌを被転写部Ｐに転写する転写ピン２を備えた液体供給装置である。転写ピン２が被転写部側へ前進する際に、転写ピン２に付着した余剰粘性流体を除去する除去機構を設けた。【選択図】図１
2011212647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端面に付着した粘性流体を被転写部に転写する転写ピン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へ前進する際に、転写ピンに付着した余剰粘性流体を除去する除去機構を設けたことを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記除去機構は、前記供給口の下流側に設けられて前記転写ピンの前進時に余剰粘性流体を掻き取る掻取手段と、粘性流体を吸引する吸引手段とを備えたことを特徴とする請求項１の液体供給装置。
【請求項３】
前記供給口の下流側に前記転写ピンを挿通させる挿通孔を設け、この挿通孔にて前記掻取手段を形成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】
前記転写ピンは、粘性流体が封入されて、粘性流体の供給口が前記被転写部の延長線上に設けられた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することを特徴とする請求項１〜請求項３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５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５（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５（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。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２の先端部の周囲にも粘性流体Ｌが付着する。
【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５（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】
電子部品実装分野において、基板に対して電子部品を精度良く固着するためには、粘性流体Ｌの供給量を一定にすることが必要である。このためには、転写ピン１０２が被転写部Ｐに到達する際に、転写ピン１０２が保持する粘性流体Ｌの保持量を一定に保つのが望ましい。しかしながら、前記特許文献１に記載されたような液体供給装置では、転写ピン１０２の先端面だけでなく、転写ピン１０２の先端部の周囲にも粘性流体（余剰粘性流体）Ｌが付着する。このような状態で転写ピン１０２が被転写部Ｐに到達すると、転写ピン１０２の先端部の周囲に付着した余剰粘性流体Ｌまで被転写部Ｐに転写される可能性があり、粘性流体Ｌの供給量を一定にできないという問題がある。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて、一定量の粘性流体を供給することができて精度よく被転写部に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】
【００１０】
本発明の液体供給装置は、先端面に付着した粘性流体を被転写部に転写する転写ピン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へ前進する際に、転写ピンに付着した余剰粘性流体を除去する除去機構を設けたものである。
【００１１】
本発明の液体供給装置によれば、除去機構を設けているので、転写ピンが被転写部側へ前進する際に転写ピンに付着した余剰粘性流体を除去することができる。これにより、転写ピンの先端部が被転写部に到達するまでの間に転写ピンの余剰粘性流体が除去されることになって、転写ピンが被転写部に到達する際には必要な量の粘性流体を保持することになる。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。
【００１２】
前記除去機構は、前記供給口の下流側に設けられて前記転写ピンの前進時に余剰粘性流体を掻き取る掻取手段と、粘性流体を吸引する吸引手段とを備えることができる。これにより、粘性流体を迅速に除去することができるため粘性流体が転写ピンの通過領域に長時間滞留するのを防止することができる。
【００１３】
前記供給口の下流側に前記転写ピンを挿通させる挿通孔を設け、この挿通孔にて前記掻取手段を形成するものとできる。これにより、挿通孔に転写ピンの先端部の周囲が摺接して転写ピンに付着した余剰粘性流体を除去することができ、転写ピンが被転写部に到達する際には転写ピンの先端面のみに粘性流体を付着させることができる。
【００１４】
前記転写ピンは、粘性流体が封入されて、粘性流体の供給口が前記被転写部の延長線上に設けられた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するものとできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液体供給装置は、転写ピンが被転写部に到達する際には必要な量の粘性流体を保持することができるため、粘性流体を一定量供給することができて、精度よく被転写部に粘性流体を供給することができる。
【００１６】
前記除去機構は掻取手段と吸引手段とを備えると、余剰粘性流体が転写ピンの通過領域に長時間滞留するのを防止することができるため、この通過領域にて粘性流体が付着するのを防止でき、長期に亘って転写ピンの先端部の周囲に粘性流体が付着するのを防止できる。これにより、一層精度よく粘性流体の供給量を制御することができる。
【００１７】
掻取手段を前記転写ピンを挿通させる挿通孔にて形成すると、転写ピンが被転写部に到達する際には転写ピンの先端面のみに粘性流体を付着させることができて、簡単な機構にて精度よく粘性流体の供給量を制御することができる。
【００１８】
前記転写ピンを粘性流体の供給口が設けられたシリンジ内に設けると、転写ピンの前進・後退にて粘性流体を供給することができる。これにより、高速な転写が可能となる。また、粘性流体が揮発性であっても適用することができ、汎用性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】本発明の第１実施形態を示す液体供給装置の分解斜視図である。
【図３】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４】本発明の第２実施形態を示す液体供給装置の簡略斜視図である。
【図５】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】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、シリンジ１の下端部に設けられる蓋部材２３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。
【００２３】
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。供給口３は、被転写部Ｐの延長線上に位置しており、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。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。シリンジ１の下端面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。
【００２４】
蓋部材２３は、シリンジ１の供給口側の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１及び図２に示すように、転写ピン２を挿通可能とする挿通孔１８が設けられており、この挿通孔１８は、被転写部側からシリンジ側に向かって縮径するテーパ部１９と、供給口３とほぼ同一の内径を有する軸方向孔部２０とから構成されている。軸方向孔部２０は、転写ピン２の径よりも僅かに大きくなっているため、転写ピン２を上下方向に往復動させることができる。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。
【００２５】
供給口３の下流側には、転写ピン２の前進時に余剰粘性流体を掻き取る掻取手段１５を設けている。この場合、掻取手段１５は、本体部２４の中心における溝部２２との境界部分にて構成している。
【００２６】
図１に示すように、蓋部材２３がシリンジ１の下端部に装着された状態では、溝部２２は本体部２４にて閉口されて下方に閉状態となる。溝部２２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。これにより、シリンジ１の溝部２２は、真空継手２８に連通する吸引口として機能させることができる。溝部２２、空間２７、真空継手２８にて、溝部２２の粘性流体Ｌを除去する吸引手段１０を構成する。また、前記吸引手段１０と掻取手段１５とで、転写ピン２の先端部の外周に付着した余剰粘性流体を除去する除去機構１２を構成する。
【００２７】
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。転写ピン２は、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。
【００２８】
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３（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）はシリンジ内に位置している。この状態で、まず吸引手段１０を作動させて吸引状態とする。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。
【００２９】
図３（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のうち、転写ピン２の先端部は供給口３にて扱かれて、転写ピン２の周囲に付着した余剰粘性流体の一部は掻き取られる。そして図２（ｂ）に示すように、転写ピン２がさらに前進すると、転写ピン２の先端部は掻取手段１５に扱かれて、転写ピン２の周囲に付着した余剰粘性流体は掻き取られる。すなわち、転写ピン２の先端部は挿通孔１８の軸方向孔部２０にて摺接することにより扱かれて、転写ピン２の周囲に付着した余剰粘性流体はさらに除去される。これにより、余剰粘性流体は溝部２２に溜まり、転写ピン２の先端面のみに粘性流体Ｌを付着させることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。このとき、吸引手段１０は吸引状態を維持しているため、図２（ｃ）に示すように、溝部２２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。また、転写時に、転写ピン２の先端部が転写された粘性流体Ｌに埋もれ、粘性流体Ｌが転写ピン２の先端部の周囲に付着した場合でも、挿通孔１８のテーパ部１９と軸方向孔部２０との境界部にて転写ピン２の先端部が扱かれる。これにより、テーパ部１９と軸方向孔部２０との境界部にて、転写中に転写ピン２に付着した粘性流体Ｌを除去することもできる。
【００３２】
本発明では、除去機構１２を設けているので、転写ピン２がシリンジ側から被転写部側へ前進する際に、転写ピン２に付着した余剰粘性流体を除去することができる。これにより、転写ピン２の先端部が被転写部Ｐに到達するまでの間に転写ピン２の余剰粘性流体が除去されて、転写ピン２が被転写部Ｐに到達する際には必要な量の粘性流体Ｌを保持することができる。このようにして、転写ピン２は粘性流体Ｌを一定量供給することができて、精度よく被転写部Ｐに粘性流体Ｌを供給することができる。
【００３３】
除去機構１２は、余剰粘性流体を掻き取る掻取手段１５と、粘性流体Ｌを吸引する吸引手段１０とを備えている。これにより、粘性流体Ｌを迅速に除去することができるため、粘性流体Ｌが転写ピン２の通過領域に長時間滞留するのを防止することができ、この通過領域にて粘性流体Ｌが付着するのを防止できる。これにより、長期に亘って転写ピン２の先端部の周囲に粘性流体Ｌが付着するのを防止できて、一層精度よく粘性流体Ｌの供給量を制御することができる。
【００３４】
掻取手段１５は、転写ピン２を挿通させる挿通孔１８にて形成されているので、挿通孔１８に転写ピン２の先端部の周囲が摺接して転写ピン２の先端部の周囲に付着した余剰粘性流体を除去することができる。これにより、転写ピン２が被転写部Ｐに到達する際には、転写ピン２の先端面のみに粘性流体Ｌを付着させることができるため、簡単な機構にて精度よく粘性流体Ｌの供給量を制御することができる。
【００３５】
転写ピン２は、被転写部Ｐの延長線上に供給口３を有するシリンジ内に設けられているため、転写ピン２の前進・後退にて粘性流体Ｌを供給することができる。これにより、高速な転写が可能となる。また、粘性流体Ｌが揮発性であっても適用することができ、汎用性に優れたものとなる。
【００３６】
次に、図４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、前記第１実施形態のようなシリンジを備えておらず、図４に示すような受け皿３０に供給された粘性流体Ｌを被転写部Ｐに転写するものである。本実施形態では、受け皿３０は被転写部Ｐに対して水平方向（Ｘ方向）にずれている。
【００３７】
転写ピン３２は前記第１実施形態の転写ピンと同様のものであり、転写ピン３２は図示省略のアームに取り付けられている。そして、アームを水平方向に移動させるＸ方向駆動装置（図示省略）、及び転写ピン３２を上下方向（Ｚ方向）に移動させるＺ方向駆動装置（図示省略）に連結されている。これにより、矢印Ｃ１、Ｃ２のように転写ピン３２は受け皿３０及び被転写部Ｐの位置で上下動することができるとともに、矢印Ｄのように受け皿３０から被転写部Ｐとの間を往復動することができる。
【００３８】
被転写部Ｐの上方には、転写ピン３２の前進時に転写ピン３２に付着した余剰粘性流体を除去する除去機構３３が設けられている。この除去機構３３は、掻取手段３７と吸引手段（図示省略）とから構成されている。
【００３９】
被転写部Ｐの上方には図示省略の固定手段を介して図４に示す一対の板状部材３５ａ、３５ｂが設けられており、その中央部には、転写ピン３２の径よりも僅かに大きな径を有する挿通孔３４が設けられている。この挿通孔３４は、転写ピン３２の周囲が摺接して転写ピン３２に付着した余剰粘性流体を掻き取る掻取手段３７となる。
【００４０】
図４では一対の板状部材３５ａ、３５ｂの端部は外部に開放状となっているが、実際には閉口されており、板状部材３５ａ、３５ｂの間の空間Ｓは密封されている。そして、板状部材３５ａ、３５ｂの端部には９０°ピッチで図示省略の４つの吸引手段（真空継手）が設けられている。これにより、空間Ｓは矢印に示すように４方向から吸引されて、空間Ｓに存在する粘性流体Ｌを吸引する。
【００４１】
このように、粘性流体Ｌの供給位置が、被転写位置Ｐの延長線上とは異なる位置にあるタイプ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。
【００４２】
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】
【００４３】
１      シリンジ
２      転写ピン
３      供給口
１０    吸引手段
１２、３３    除去機構
１５、３７    掻取手段
１８、３４    挿通孔
Ｌ      粘性流体
Ｐ      被転写部
【図１】
2011212647.tif 000003
【図２】
2011212647.tif 000004
【図３】
2011212647.tif 000005
【図４】
2011212647.tif 000006
【図５】
2011212647.tif 000007