(57)【要約】【課題】はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止できる、はんだ塗布装置用ノズルを提供する。【解決手段】はんだ塗布装置１は、ノズル１０とノズル１０に圧力を付与するコントローラ２１とノズル１０にはんだペーストを供給する容器２２とを備え、コントローラ２１からノズル１０に圧力を付与することにより、ノズル１０に充填されたはんだペーストが吐出され、ノズル１０はノズル本体部１１とノズル本体部１１の先端に設けられる吐出部１４とを備え、吐出部１４は弾性を有する軟素材がノズル１０の先端側に膨出して形成されるとともに、先端部に切れ込みによる吐出口１４ｓが形成され、コントローラ２１から付与される圧力の大きさを変更することにより吐出口１４ｓの大きさが調節される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布部材にはんだを塗布するはんだ塗布装置に設けられるノズルであって、
前記はんだ塗布装置は、前記ノズルと、前記ノズルにはんだペーストを供給する容器と、前記ノズルに圧力を付与する圧力付与部と、を備え、
前記圧力付与部から前記ノズルに圧力を付与することにより、前記ノズルに充填されたはんだペーストが吐出され、
前記ノズルは、筒状部材であるノズル本体部と、前記ノズル本体部の先端に設けられる吐出部と、を備え、
前記吐出部は、弾性を有する軟素材が前記ノズルの先端側に膨出して形成されるとともに、先端部に切れ込みによる吐出口が形成され、前記圧力付与部から付与される圧力の大きさを変更することにより、前記吐出口の大きさが調節される、はんだ塗布装置用ノズル。
【請求項２】
前記吐出部における前記吐出口には、先端に孔が形成される、請求項１に記載のはんだ塗布装置用ノズル。
【請求項３】
前記吐出部は、先端部に向かうに従って厚みが小さくなるように形成される、請求項１又は請求項２に記載のはんだ塗布装置用ノズル。
【請求項４】
前記吐出部は、前記ノズル本体部に対して着脱可能に構成される、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のはんだ塗布装置用ノズル。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のはんだ塗布装置用ノズルを備える、はんだ塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置用ノズルに関し、詳細には、被塗布部材の表面上にはんだペーストを塗布するはんだ塗布装置に備えられるノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リフロー方式を用いてはんだ付けを行うために、被塗布部材の表面上にはんだペーストを塗布する塗布装置が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。これらの塗布装置においては、はんだペーストが充填されたシリンジに対してエアーで圧力を付与することにより、シリンジの先端に設けた金属製のノズルからはんだペーストを吐出する機構が採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如く構成されたはんだの塗布装置においては、はんだペースト容器の一回分の使用に際して、数万ショットのはんだペーストが吐出される。このように繰り返しはんだペーストの吐出を行ううちに、ノズルの先端付近に乾いたはんだペーストが付着したり、はんだペーストが硬化したりすることにより、はんだペーストが吐出され難くなる。このため、塗布装置が塗布するはんだペーストの量が減少し、定量的にはんだ付けを行うことができない場合があった。
【０００５】
また、粒径の異なるはんだ粒子が混在するはんだペーストを用いる場合、塗布装置の内部ではんだペーストが固着し、ノズルに目詰まりが発生する場合があった。この場合、ノズルを取り除いて洗浄したり、シリンジごと交換したりする必要があるため、これらの作業を行うためのコストと手間がかかっていた。
【０００６】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止できる、はんだ塗布装置用ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下に構成するはんだ塗布装置用ノズルを提供する。
【０００８】
本発明に係るはんだ塗布装置用ノズルは、被塗布部材にはんだを塗布するはんだ塗布装置に設けられるノズルであって、前記はんだ塗布装置は、前記ノズルと、前記ノズルにはんだペーストを供給する容器と、前記ノズルに圧力を付与する圧力付与部と、を備え、前記圧力付与部から前記ノズルに圧力を付与することにより、前記ノズルに充填されたはんだペーストが吐出され、前記ノズルは、筒状部材であるノズル本体部と、前記ノズル本体部の先端に設けられる吐出部と、を備え、前記吐出部は、弾性を有する軟素材が前記ノズルの先端側に膨出して形成されるとともに、先端部に切れ込みによる吐出口が形成され、前記圧力付与部から付与される圧力の大きさを変更することにより、前記吐出口の大きさが調節されるものである。
【０００９】
この構成によれば、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止することが可能となる。
【００１０】
また、前記吐出部における前記吐出口には、先端に孔が形成されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、吐出口から吐出されるはんだペーストの量の調整が容易となる。
【００１２】
また、前記吐出部は、先端部に向かうに従って厚みが小さくなるように形成されることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、吐出口から吐出されるはんだペーストの量の調整がより容易となる。
【００１４】
また、前記吐出部は、前記ノズル本体部に対して着脱可能に構成されることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、吐出部の交換作業を簡易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るはんだ塗布装置用ノズルによれば、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るはんだ塗布装置の全体構成を示す概略図。
【図２】ノズルの先端部分を示す断面図。
【図３】吐出部を示す斜視図。
【図４】吐出圧力と吐出口の大きさとの関係を示した図。
【図５】別実施形態における吐出口部材の形状を示した図。
【図６】別実施形態における吐出口部材の形状を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜はんだ塗布装置１＞
まず、図１から図４を用いて、一実施形態に係るはんだ塗布装置１の概要を説明する。図２は図１における領域Ａ（はんだ塗布装置用ノズルの先端部分）の拡大断面図である。はんだ塗布装置１は、被塗布部材である基板Ｂの表面上にはんだＳを塗布するための装置である。
【００１９】
はんだ塗布装置１は図１に示す如く、主な構成要素として、はんだ塗布装置用ノズル（以下、単に「ノズル」と記載する）１０、コントローラ２１、及び、はんだペーストを貯留する容器２２を備えている。容器２２ははんだペーストが空になるとはんだ塗布装置１から取り外し、はんだペーストが充填された新たな容器２２に交換可能とされる。
【００２０】
コントローラ２１ははんだ塗布装置１の駆動を全体的に制御する制御装置である。コントローラ２１は、本発明に係る圧力付与部でもあり、図示しないポンプやバルブによってノズル１０にエアーを供給して圧力を付与することを可能としている。コントローラ２１と容器２２とは第一配管２３を介して接続されている。また、コントローラ２１とノズル１０とは第二配管２４を介して接続されている。また、容器２２とノズル１０とははんだ供給配管２５を介して接続されている。
【００２１】
はんだ塗布装置１を用いてはんだＳを塗布する際は、容器２２内にはんだペーストを収容した状態で、外部からコントローラ２１に指令信号を送る。この指令信号により、コントローラ２１から第一配管２３を介して容器２２にエアーが供給され、容器２２からノズル１０へのはんだペーストの供給が開始され、ノズル１０にはんだペーストが充填される。
【００２２】
さらに、コントローラ２１から第二配管２４を介してノズル１０にエアーが供給され、このエアーの圧力によりノズル１０内に充填されたはんだペーストが吐出される。そして、コントローラ２１がノズル１０に供給するエアーの圧力を調節することにより、ノズル１０から吐出されるはんだＳの量を調整するのである。
【００２３】
なお、本実施形態においては、コントローラ２１からノズル１０に対して直接的にエアーを供給して圧力を付与する構成としているが、他の構成とすることも可能である。例えば、コントローラ２１から容器２２にエアーを供給し、このエアーの圧力により容器２２からノズル１０に充填されるはんだペーストを介して、コントローラ２１からノズル１０に間接的に圧力を付与する構成とすることも可能である。
【００２４】
本実施形態に係るはんだ塗布装置１において、ノズル１０は図１及び図２に示す如く、金属製の円筒状部材であるノズル本体部１１と、ノズル本体部１１の先端に設けられる吐出部１４と、を備えている。
【００２５】
ノズル本体部１１は、容器２２から供給されるはんだペーストが充填される吐出容器１２と、吐出部１４を吐出容器１２に固定するための固定リング１３と、で構成される。吐出容器１２は上部に比べて下部が小径となるように形成されている。図２に示す如く、吐出容器１２の外周面には雄ねじ部１２ｂが形成され、固定リング１３の内周面には雌ねじ部１３ａが形成されている。この雄ねじ部１２ｂと雌ねじ部１３ａとを螺合させることにより、固定リング１３が吐出容器１２に固定される。
【００２６】
本実施形態において、吐出部１４はシリコン製であり、膨出部１４ａがノズル１０の先端側（図１における下側）に膨出して形成される。吐出部１４の上側基端部には、膨出部１４ａの周囲にフランジ部１４ｂが半径方向外側に突出して形成されている。換言すれば、吐出部１４はつば付きの丸帽のような形状に形成されている。
【００２７】
また、吐出部１４の先端部には切れ込みによる吐出口１４ｓが形成されている。本実施形態において、吐出部１４の先端部には図３に示す如く、中央の一点から、９０度ごとに位相が異なる切れ込みが四本形成されている。なお、吐出部１４の素材は弾性を有する軟素材であればよく、シリコン以外の樹脂製素材等を用いることも可能である。例えば、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンラバー）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエンラバー）、ウレタン、フッ素ゴム、ＩＲ（イソプレンゴム）等である。また、吐出部の形状は上記に限定されるものではなく、切れ込みが形成されていれば他の構成とすることも可能である。
【００２８】
吐出部１４は、ノズル本体部１１に対して着脱可能とされる。具体的には図２に示す如く、吐出容器１２の先端部１２ａが吐出部１４の内部に挿入される。この際、吐出部１４のフランジ部１４ｂが吐出容器１２に形成された当接部１２ｃに当接される。この状態で、固定リング１３の雌ねじ部１３ａと吐出容器１２の雄ねじ部１２ｂとを螺合させる。これにより、固定リング１３に形成された押圧部１３ｂがフランジ部１４ｂを押圧し、吐出部１４がノズル本体部１１に固定されるのである。また、固定リング１３を吐出容器１２から取り外すことにより、吐出部１４をノズル本体部１１から取り外すことが可能となる。
【００２９】
上記の如く構成されたノズル１０において、コントローラ２１から第二配管２４を介してエアーが供給されると、吐出容器１２の内部に充填されたはんだペーストが吐出口１４ｓから吐出される。具体的には図４（ａ１）及び（ａ２）に示す如く、吐出容器１２の内部のはんだペーストにエアーによる圧力Ｐ１が加えられると、吐出口１４ｓが内部圧力によって開口径Ｒ１の如く開かれてはんだペーストが吐出される。
【００３０】
本実施形態に係るはんだ塗布装置１においては、コントローラ２１から付与されるエアーの圧力の大きさを変更することにより、吐出口１４ｓの大きさが調節される。具体的には図４（ｂ１）及び（ｂ２）に示す如く、吐出容器１２の内部のはんだペーストに、圧力Ｐ１よりも大きな圧力Ｐ２が加えられると、吐出口１４ｓの大きさが開口径Ｒ１よりも大きな開口径Ｒ２の如く開かれてはんだペーストが吐出されるのである。逆に、コントローラ２１から付与されるエアーの圧力を小さくした場合、吐出口１４ｓが小さく開かれてはんだペーストが吐出される。
【００３１】
上記の如く、はんだ塗布装置１においては、弾性を有する軟素材で吐出部１４を形成し、その先端部に切れ込みによる吐出口１４ｓを形成している。このため、コントローラ２１から付与されるエアーの圧力の大きさを変更することにより、吐出口１４ｓの大きさを調節することを可能としている。即ち、はんだペーストの吐出を繰り返すことによって、ノズル１０の先端付近に乾いたはんだペーストが付着したり、はんだペーストが硬化したりした場合でも、コントローラ２１から付与されるエアーの圧力が徐々に大きくなるように調整することにより、はんだペーストの吐出量を一定に保つことができる。即ち、本実施形態に係るはんだ塗布装置１においては、塗布するはんだペーストの量を一定にすることにより、定量的にはんだ付けを行うことが可能となるのである。
【００３２】
また、はんだ塗布装置１の内部ではんだペーストが塊状に固着した場合でも、コントローラ２１により大きな圧力のエアーを付与することにより、吐出口１４ｓの大きさを大きくできるため、吐出口１４ｓから塊状に固着したはんだペーストを排出することができる。即ち、はんだペーストが硬化した場合でも、ノズル１０における目詰まりを防止することができる。つまり、本実施形態に係るはんだ塗布装置１においては、ノズル１０を取り除いて洗浄したり、交換したりすることが不要となるため、これらの作業を行うためのコストと手間をなくすことが可能となるのである。
【００３３】
また、本実施形態に係るはんだ塗布装置１において、固定リング１３を吐出容器１２に着脱することにより、吐出部１４をノズル本体部１１に対して着脱可能に構成している。これにより、吐出部１４が摩耗等により劣化した場合でも、吐出部１４の交換作業を簡易に行うことが可能となる。また、交換対象となる部品は吐出部１４のみであるため、金属製のノズルを交換する場合と比較して、交換による部品コストを大幅に抑制することが可能となる。
【００３４】
＜別実施形態＞
次に、図５及び図６を用いて、別実施形態に係るはんだ塗布装置について説明する。以下に説明するはんだ塗布装置については、前記はんだ塗布装置１と吐出部の構成が異なるだけである。このため、吐出部以外の構成の説明は省略し、各実施形態における吐出部の構成を中心に説明する。
【００３５】
図５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、第二実施形態〜第五実施形態に係るはんだ塗布装置において、ノズル本体部１１に備えられる吐出部１５〜１８を示している。各実施形態において、吐出部１５〜１８は吐出部１４と同様にシリコン製である。
【００３６】
第二実施形態に係る吐出部１５の先端部には切れ込みによる吐出口１５ｓが形成されており、吐出口１５ｓには先端に円形状の孔１５ｈが形成されている。また、第三実施形態に係る吐出部１６の先端部には切れ込みによる吐出口１６ｓが形成されており、吐出口１６ｓには先端に正方形状の孔１６ｈが形成されている。
【００３７】
上記の如く、第二実施形態及び第三実施形態に係る吐出口１５ｓ・１６ｓによれば、予め孔１５ｈ・１６ｈが形成されているため、吐出口１５ｓ・１６ｓからはんだペーストを吐出する際に吐出容器に付与する初期圧力を小さくすることができる。これにより、吐出容器に加える圧力を小さな範囲で調整することが可能となるため、吐出口１５ｓ・１６ｓから吐出されるはんだペーストの量の調整が容易となるのである。
【００３８】
なお、吐出部における吐出口の形状は限定されるものではなく、他の様々な形状とすることが可能である。例えば図５（ｃ）に示す第四実施形態に係る吐出部１７の如く、中央の一点から、１２０度ごとに位相が異なる切れ込みを三本形成して吐出口１７ｓを構成としても良い。また、図５（ｄ）に示す第五実施形態に係る吐出部１８の如く、中央の一点から、６０度ごとに位相が異なる曲線状の切れ込みを六本形成して吐出口１８ｓを構成としても良い。
【００３９】
図６は第六実施形態に係るはんだ塗布装置において、ノズル本体部（吐出容器１２及び固定リング１３）に備えられる吐出部１９を示している。吐出部１９の先端部には切れ込みによる吐出口１９ｓが形成されており、膨出部１９ａは先端部に向かうに従って厚みが小さくなるように形成されている。
【００４０】
上記の如く構成することにより、吐出口１９ｓが弾性変形しやすくなるため、吐出口１９ｓからはんだペーストを吐出する際に吐出容器に付与する圧力を小さくすることができる。これにより、吐出容器に加える圧力を小さな範囲で調整することが可能となるため、吐出口１９ｓから吐出されるはんだペーストの量の調整がより容易となるのである。
【符号の説明】
【００４１】
１        はんだ塗布装置     
１０        ノズル（はんだ塗布装置用ノズル）        
１１        ノズル本体部           １２        吐出容器           
１１        ノズル本体部           １２        吐出容器           
１２ａ      先端部                 １２ｂ      雄ねじ部           
１３        固定リング             １３ａ      雌ねじ部           
１３ｂ      押圧部                 １４        吐出部             
１４ａ      膨出部                 １４ｂ      フランジ部         
１４ｓ      吐出口                 １５        吐出部             
１５ｓ      吐出口                 １５ｈ      孔          
１６        吐出部                 １６ｓ      吐出口             
１６ｈ      孔                     １７        吐出部             
１７ｓ      吐出口                 １８        吐出部             
１８ｓ      吐出口                 １９        吐出部             
１９ａ      膨出部                 １９ｓ      吐出口             
１４ｃ      吐出口                 ２１        コントローラ              
２２        容器                   ２３        第一配管           
２４        第二配管               ２５        はんだ供給配管            
Ａ        領域                     Ｂ        基板        
Ｐ１      圧力                     Ｐ２      圧力        
Ｒ１      開口径                   Ｒ２      開口径             
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019115889.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019115889.tif 000007
【図６】
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