(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出方向とは反対側から押圧された溶融金属を、前記吐出方向へと吐出するノズル出口を有する平板状のノズルと、
前記ノズルの前記吐出方向側を支持する上面と、前記ノズル出口を露出させる開口と、前記ノズル出口近傍で開口に不活性ガスを導くガス供給溝とを有する支持板と
を備える溶融金属吐出装置。
【請求項２】
前記開口に関して対称な位置から前記不活性ガスを供給する、請求項１記載の溶融金属吐出装置。
【請求項３】
前記支持板は、相互の間において前記開口に関して対称な前記位置にスリットを形成して前記開口を囲む、複数の障壁を更に有する、請求項２記載の溶融金属吐出装置。
【請求項４】
前記障壁は、前記ノズルの前記吐出方向側を支持する、請求項３記載の溶融金属吐出装置。
【請求項５】
前記スリットの断面積は、前記供給溝の断面積よりも狭い、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置。
【請求項６】
前記障壁には前記開口に対して対称な位置から前記不活性ガスが吹き付けられる、請求項３乃至請求項５のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置。
【請求項７】
前記支持板は、前記不活性ガスを前記開口以外に排出する、少なくとも一つの排出路を更に有する、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置。
【請求項８】
前記支持板は、前記不活性ガスを前記開口以外に排出する、少なくとも一つの排出路を更に有する、請求項３乃至請求項６のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置。
【請求項９】
前記排出路の断面積は前記スリットの各々の断面積よりも狭い、請求項８記載の溶融金属吐出装置。
【請求項１０】
前記供給溝は前記ノズル側に設けられる、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置。
【請求項１１】
吐出方向とは反対側から押圧された溶融金属を、前記吐出方向へと吐出するノズル出口を有する平板状のノズルと、
前記ノズルの前記吐出方向側を支持する上面と、前記上面の裏側に内頂面を、前記内頂面に対向する内底面と、円柱状の内側面と、前記ノズル出口を露出させる開口と、前記不活性ガスを前記内頂面、前記内底面、前記内側面が囲む中空に導入する供給路を有する支持板と
を備える溶融金属吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶融金属を吐出する技術に関し、例えば溶融半田を所定量吐出する技術に採用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩなどの半導体部品を実装するために、半田などの溶融金属をノズルから吐出させ、半導体チップや基板上のランドにバンプを形成する技術が採用される。このような技術において、ノズルから吐出された溶融金属は空中を飛翔するため、表面が酸化されてしまい接合不良が発生するなどの問題があった。そこで、吐出された溶融金属の酸化を防止するために、窒素や不活性ガスを吹き付ける方法が従来の技術として公知である。
【０００３】
図２１は溶融半田を吐出する従来の第１の装置を例示する断面図である。このような装置は例えば特開昭５８−７４２７６号公報によって公知である。溶融半田ボディ１内部には溶融半田室２が形成され、溶融半田室２には溶融半田６が格納される。溶融半田室２の底部には溶融半田６を下方に導く流路２２が設けられている。溶融半田室２には、流路２２を閉塞可能な側面を有し、頂点を下方に向けた円錐状の弁座２３が設けられている。弁座２３には、その円錐底面から上方に延びた棒２８が設けられており、棒２８を上下することによって流路２２を弁座２３によって開閉する。流路２２の先端には円筒状のノズル２４が結合されており、上記弁座２３を開閉することによってノズル２４から半田滴８を滴下する。
【０００４】
ノズル２４を取り囲んで噴気ノズル２５が装着されている。噴気ノズル２５にはその側面に穴２６が設けられており、供給パイプ２７から供給された窒素ガス（Ｎ2）が穴２６を経由して、ノズル２４の外側面と噴気ノズル２５の内側面との間を通り、半田滴８の吐出方向に噴射される。
【０００５】
また、図２２は溶融半田を吐出する従来の第２の装置を例示する断面図である。このような装置は例えば特開２０００−２９４５９１公報によって公知である。溶融半田ボディ１の底面には下方に開いた凹部が設けられ、溶融半田ボディ１の底面には平板状のノズル４の上面が接触して取り付けられている。当該凹部とノズル４の上面とは溶融半田室２を形成されており、溶融半田室２は溶融半田６を格納している。
【０００６】
溶融半田ボディ１の底面のうち、凹部の上方はダイアフラム３として機能し、上下に変形可能である。ダイアフラム３の上方には圧電素子７が密着して設けられ、圧電素子７の変形によってダイアフラム３は上下に変形する。一方、ノズル４の央部にはノズル出口５が開口されているので、ダイアフラム３が上下に変形することによって、ノズル出口５から半田滴８が吐出される。
【０００７】
ノズル４の先端はカバー２１で覆われ、カバー２１の側面には供給パイプ２０が差し込まれている、供給パイプ２０はカバー２１の内部へと窒素ガスを供給し、吐出された半田滴８の酸化を防止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の第１の装置では、ノズル２４が細長い円筒形を呈しており、ノズル２４の先端は溶融半田ボディ１から離れている。しかもノズル２４に窒素ガスを直接吹き付けているため、ノズル２４の先端の温度は低下する。その結果、溶融半田６が凝固し易く、半田滴８はノズル２４の先端に付着し易い。これは半田滴８の吐出方向を乱す要因となる。また、半田滴８の温度が低いと対象物に着弾する前に半田滴８の表面が凝固してしまい易い。これは対象物に付着しなかったり、付着しても接合強度が不十分になるという問題を招来してしまう。
【０００９】
そこでノズル２４には比熱の小さな金属ではなく、比熱の大きなセラミックを採用することも考えられる。しかしセラミックは脆性が高く、ノズル２４を円筒形に加工することは困難である。
【００１０】
ノズル２４の長さを短くすることによって、セラミックを用いた加工を容易にし、かつ半田滴８を凝固し難くすることも考えられる。しかしその場合でも溶融半田ボディ１から噴気ノズル２５だけが突出してしまうので、ノズル２４から基板などの対象物（図示せず）までの距離が遠くなり着弾位置の精度が悪化する。
【００１１】
従来の第２の装置では、ノズル４は平板状であるため、脆性材料を用いて加工してノズル４を形成するとは困難ではない。しかし、吐出された半田滴８に供給パイプ２０から直接に窒素ガスを吹き付けるため、窒素ガスの流れの影響により半田滴８の吐出方向が曲がってしまう。そのため、半田滴８が狙った場所に着弾せず、着弾位置の精度が悪化してしまう可能性があった。
【００１２】
また、ノズル４の先端をカバー２１で囲んでいるため、ノズル出口５から対象物までの距離が遠くなってしまい、このことも着弾位置の精度の悪化の一因となる。更に、ダイアフラム７からの圧力によってノズル４が吐出方向Ｚへと変形してしまい、半田滴８の吐出に悪影響を及ぼすなどの問題があった。
【００１３】
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、ノズルが変形しにくく、不活性ガスをノズル出口近傍に供給する技術を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１にかかるものは溶融金属吐出装置であって、吐出方向とは反対側から押圧された溶融金属を、前記吐出方向へと吐出するノズル出口を有する平板状のノズルと、前記ノズルの前記吐出方向側を支持する上面と、前記ノズル出口を露出させる開口と、前記ノズル出口近傍で開口に不活性ガスを導くガス供給溝とを有する支持板とを備える。
【００１５】
この発明のうち請求項２にかかるものは、請求項１記載の溶融金属吐出装置であって、前記開口に関して対称な位置から前記不活性ガスを供給する。
【００１６】
この発明のうち請求項３にかかるものは、請求項２記載の溶融金属吐出装置であって、前記支持板は、相互の間において前記開口に関して対称な前記位置にスリットを形成して前記開口を囲む、複数の障壁を更に有する。
【００１７】
この発明のうち請求項４にかかるものは、請求項３記載の溶融金属吐出装置であって、前記障壁は、前記ノズルの前記吐出方向側を支持する。
【００１８】
この発明のうち請求項５にかかるものは、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置であって、前記スリットの断面積は、前記供給溝の断面積よりも狭い。
【００１９】
この発明のうち請求項６にかかるものは、請求項３乃至請求項５のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置であって、前記障壁には前記開口に対して対称な位置から前記不活性ガスが吹き付けられる。
【００２０】
この発明のうち請求項７にかかるものは、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置であって、前記支持板は、前記不活性ガスを前記開口以外に排出する、少なくとも一つの排出路を更に有する。
【００２１】
この発明のうち請求項８にかかるものは、請求項３乃至請求項６のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置であって、前記支持板は、前記不活性ガスを前記開口以外に排出する、少なくとも一つの排出路を更に有する。
【００２２】
この発明のうち請求項９にかかるものは、請求項８記載の溶融金属吐出装置であって、前記排出路の断面積は前記スリットの各々の断面積よりも狭い。
【００２３】
この発明のうち請求項１０にかかるものは、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の溶融金属吐出装置であって、前記供給溝は前記ノズル側に設けられる。
【００２４】
この発明のうち請求項１１にかかるものは溶融金属吐出装置であって、吐出方向とは反対側から押圧された溶融金属を、前記吐出方向へと吐出するノズル出口を有する平板状のノズルと、前記ノズルの前記吐出方向側を支持する上面と、前記上面の裏側に内頂面を、前記内頂面に対向する内底面と、円柱状の内側面と、前記ノズル出口を露出させる開口と、前記不活性ガスを前記内頂面、前記内底面、前記内側面が囲む中空に導入する供給路を有する支持板とを備える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる溶融金属吐出装置の構成を示す断面図である。当該装置は半田滴８を吐出方向Ｚへと向けて吐出する。溶融半田ボディ１、ノズル４、支持板９が、この順に吐出方向Ｚへ向かって設けられている。
【００２６】
図２は溶融半田ボディ１の構造を示す断面斜視図である。図２は溶融半田ボディ１が面対称となる位置での断面を示している。溶融半田ボディ１は円筒状の上部構造１０１と円盤状の下部構造１０２とを有しており、この順に吐出方向Ｚへ向かって設けられている。
【００２７】
下部構造１０２には上部構造１０１の囲む領域内で肉薄のダイアフラム３が形成されている。ダイアフラム３は上部構造１０１側に上面３ａを、反対側に下面３ｂを、それぞれ有している。下部構造１０２はダイアフラム３の外周に吐出方向Ｚに平行な円筒状の内側面３ｃを有している。また下部構造１０２は上部構造１０１側に上面１０２ａを、反対側に下面１０２ｃを、上面１０２ａ及び下面１０２ｃの外周側に外側面１０２ｂを、それぞれ有している。
【００２８】
図３はノズル４の構造を示す斜視図である。ノズル４は溶融半田ボディ１側に上面４ｃを、反対側に下面４ｅを、上面４ｃ及び下面４ｅの外周側に外側面４ｄを有している。ノズル４は央部にノズル出口５が貫通しており、上面４ｃ側には大径の開口４ａが、下面４ｅ側には小径の開口４ｂが、それぞれ現れている。
【００２９】
ダイアフラム３の下面３ｂ、下部構造１０２の内側面３ｃ、ノズル４の上面４ｃは溶融半田６を格納する溶融半田室２として機能する。そしてダイアフラム３には上面３ａに圧電素子７が密着して取り付けられ、圧電素子７がダイアフラム３を押し込むことによってノズル出口５から半田滴８を吐出する。
【００３０】
図４は支持板９として採用可能な支持板９１の構造を示す斜視図である。支持板９１は溶融半田ボディ１側に上面９ａを、上面９ａの外周側に外側面９ｄを、それぞれ有している。また開口１３がノズル出口５の開口４ｂを露出させており、半田滴８はノズル出口５から開口１３を経由して吐出される。
【００３１】
上面９ａは吐出方向Ｚ側からノズル４の下面４ｅを支持しているので、溶融滴８を吐出する際にダイアフラム３から圧力が加わっても、ノズル４は吐出方向Ｚへ変形しにくい。よって半田滴８の吐出への悪影響が回避できる。
【００３２】
支持板９１は上面９ａにおいて、いずれも溶融半田ボディ１側へ開口して凹むガス供給路１０、ガス排出路１４、溝１７が形成されている。溝１７は開口１３を囲む円弧状の側面９ｂと、底面９ｃとを有しており、側面９ｂはガス供給路１０、ガス排出路１４が設けられている箇所で途切れている。
【００３３】
更に溝１７には開口１３を囲んで、円弧状の障壁１１ａ，１１ｂが形成されており、これらはいずれも吐出方向Ｚ側からノズル４の下面４ｅに当接する。障壁１１ａ，１１ｂ同士の間隙としてスリット１２ａ，１２ｂが形成される。スリット１２ａ，１２ｂは供給路１０、ガス排出路１４と向き合わない位置に配置される。本実施の形態では供給路１０、ガス排出路１４はほぼ同一直線に沿って設けられ、スリット１２ａ，１２ｂは当該直線に対してほぼ直角方向に設けられている。
【００３４】
なお、図１に示された断面図は、供給路１０、ガス排出路１４に沿った位置での断面を示しているので、上面９ａは現れていない。
【００３５】
図５（ａ）は供給パイプ２０と支持板９１との位置関係を示す斜視図である。供給パイプ２０はガス供給路１０に嵌合し、不活性ガスを導入する。窒素ガスは一般には不活性ガスの範疇にはないが、本発明においては当該範疇にこれを含め、以下では窒素ガスを導入する場合を例示して説明する。供給パイプ２０の上面２０ａは支持板９１の上面９ａと同一面上にあってノズル４の下面４ｅに当接し、供給パイプ２０の端面２０ｂは支持板９１の外側面９ｄから外部へと突出している。図５（ｂ）に示すように供給パイプ２０として２本の丸パイプ２０ｘ，２０ｙを採用してもよい。なお、支持板９１とノズル４が隙間なく密着できるのであれば、供給パイプ２０を省略してガス供給路１０を構成する溝を形成するだけでも窒素ガスを導入することができる。
【００３６】
図４に戻って窒素ガスの挙動について詳細に説明する。但し図４では供給パイプ２０は描かれていない。ガス供給路１０、ガス排出路１４、スリット１２ａ，１２ｂ、溝１７、開口１３は相互に連通しており、経路Ｗ1に沿って窒素ガスが移動する。
【００３７】
ガス供給路１０から導入された窒素ガスは障壁１１ａに当たり、溝１７に沿って、ガス供給路１０の窒素ガスの進行方向に対して右側及び左側へと分岐する。右側へ分岐した窒素ガスは一部が更にスリット１２ａを経由して開口１３へと分岐する。左側へ分岐した窒素ガスは一部が更にスリット１２ｂを経由して開口１３へと分岐する。開口１３は障壁１１ａ，１１ｂ及びノズル４の下面４ｅによって溶融半田ボディ１側が覆われているので、開口１３へと分岐してきた窒素ガスは経路Ｗ2，Ｗ3で示されるように吐出方向Ｚに沿って流れ出す。
【００３８】
一方、スリット１２ａ，１２ｂにおいて分岐しなかった窒素ガスは更に溝１７に沿って流れ、ガス排出路１４を経由して外部へと流れ出す。
【００３９】
本実施の形態では、ノズル出口５から吐出された半田滴８に対して開口１３において窒素ガスを供給するので、半田滴８の表面が酸化することを防止できる。しかも、開口１３に関して対称な位置にあるスリット１２ａ，１２ｂから窒素ガスが半田滴８に吹き付けられるので、窒素ガスを単一の方向から供給する場合に比べ、吐出方向Ｚに対する供給方向の偏りが小さくなると共に、窒素ガスの流速を遅くすることができる。よって半田滴８の吐出方向の曲がりは小さい。
【００４０】
障壁１１ａ，１１ｂの間に形成されるスリット１２ａ，１２ｂは、供給路１０、ガス排出路１４と向き合わない位置に配置されるので、障壁１１ａ，１１ｂも窒素ガスの流速を遅くすることに寄与する。また障壁１１ａ，１１ｂも吐出方向Ｚ側からノズル４の下面４ｅを支持しているので、上面９ａと共に、ノズル４の吐出方向Ｚへの変形を防止する。
【００４１】
更に、ガス排出路１４が設けられているので、誤って開口１３を塞いでしまってもガス排出路１４から窒素ガスが逃げる。よって、ノズル出口５から溶融半田室２内の溶融半田６に窒素ガスが入り込むことに起因する吐出の乱れを防止できる。
【００４２】
更に、支持板９１は板状であり、ノズル出口５から基板などの対象物（図示せず）までの距離を近くすることができ、半田滴８の飛翔時間が短くなる。よって半田滴８の着弾位置の精度が向上し、酸化、凝固が生じにくくなる。
【００４３】
また半田滴８に吹き付けられるまでに、窒素ガスは溝１７に沿って流れており、溝１７が支持板９１のうちのノズル４側に設けられているので、ノズル４を介して溶融半田６によって温められている。よって半田滴８に当該窒素ガスを吹き付けても半田滴８の温度を下げにくく、飛翔中に半田滴８が凝固することも防止できる。これにより、半田滴８の着弾後も、良好な濡れ性が確保され、十分な接合強度が得られる。
【００４４】
より望ましくは、スリット１２ａ，１２ｂの断面積は、これよりも窒素ガスの上流側にある溝１７の断面積よりも小さい。これにより、スリット１２ａ，１２ｂから流れる窒素ガスの流速がより均等になり易く、溶融金属の吐出方向に対する不活性ガスの偏りを小さくできる。スリット１２ａ，１２ｂの高さが溝１７の深さと等しければ、スリット１２ａ，１２ｂの幅ｄ2は溝１７の幅ｄ1よりも狭いことが望ましい。
【００４５】
なお、ガス排出路１４の断面積はスリット１２ａ，１２ｂの各々の断面積よりも小さいことが望ましい。ガス排出路１４よりもスリット１２ａ，１２ｂ側により効率的に窒素ガスを流すためである。ガス排出路１４の深さとスリット１２ａ，１２ｂの高さが等しい場合には、ガス排出路１４の幅ｄ3はスリット１２ａ，１２ｂの幅ｄ2よりも小さいことが望ましい。
【００４６】
図６は本実施の形態の変形にかかる支持板９２の構造を示す斜視図である。支持板９２も支持板９として採用できる。
【００４７】
支持板９２は支持板９１の障壁１１ａ，１１ｂを、円弧状の障壁１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆに置換した構成を採用している。障壁１１ｃ，１１ｄの間にはスリット１２ｄが、障壁１１ｄ，１１ｅの間にはスリット１２ｅが、障壁１１ｅ，１１ｆの間にはスリット１２ｆが、障壁１１ｆ，１１ｃの間にはスリット１２ｃが、それぞれ存在している。障壁１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆも吐出方向Ｚ側から下面４ｅに当接してノズル４を支持している。
【００４８】
例えばスリット１２ｃ，１２ｅは開口１３を挟んで対向し、スリット１２ｄ，１２ｆは開口１３を挟んで対向する。例えばガス供給路１０、障壁１１ｃ，１１ｅ、ガス排出路１４はほぼ同一直線上に配置されており、スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは当該直線に対して４５度傾いて配置される。
【００４９】
ガス供給路１０から供給された窒素ガスは、経路Ｗ4に示されるように、スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ及びガス排出路１４に分岐する。スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆを通った窒素ガスは開口１３へと流れ出す。この変形においても、スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆの断面積は溝１７の断面積よりも狭いことが望ましい。
【００５０】
このようにスリットの数が支持板９１よりも多いので、支持板９２ではより均等に半田滴８に窒素ガスが吹き付けられる。従って、半田滴８の着弾の位置精度がより向上する。
【００５１】
開口１３に対して対称であれば、スリットの数は３個としてもよいし、５個以上にしてもよい。その場合、供給路１０はスリットと対向せず、障壁と対向することが望ましい。供給路１０から供給された窒素ガスが障壁に当たって流速が落ちることが望ましいからである。
【００５２】
実施の形態２．
図７は実施の形態２にかかる支持板９３の構造を示す斜視図である。支持板９３も支持板９として採用できる。
【００５３】
支持板９３は支持板９１のガス供給路１０、ガス排出路１４をそれぞれ供給路１０ａ，１０ｂに置換した構成を有している。供給路１０ａ，１０ｂにはガス供給路１０と同様に、供給パイプ２０が嵌め込まれてもよい。
【００５４】
本実施の形態によれば、経路Ｗ5に示されるように、供給路１０ａ，１０ｂから供給された窒素ガスはそれぞれ障壁１１ａ，１１ｂに吹き付けられ、分岐する。そして障壁１１ａ，１１ｂで分岐した窒素ガスはスリット１２ａ，１２ｂ近傍で合流し、それぞれ経路Ｗ3，Ｗ2で示されるように開口１３に流れ込み、吐出方向Ｚへと流れ出す。
【００５５】
特に供給路１０ａ，１０ｂが対向して同一直線上に設けられ、スリット１２ａ，１２ｂが当該直線に対して傾きつつ相互に対向して配置されている場合には（図７ではスリット１２ａ，１２ｂが当該直線に対して直角に傾いている場合が図示されている）、スリット１２ａ，１２ｂから開口１３に向かう経路Ｗ2，Ｗ3に沿って流れる窒素ガスは均等になり易く、半田滴８の吐出方向に与える窒素ガスの風向の影響が支持板９１よりも小さく、着弾の位置精度が更に向上する。
【００５６】
支持板９３も、支持板９１が有していた効果は、排気路１４を設けたことによる効果を除き、得ることができる。
【００５７】
図８は本実施の形態の変形にかかる支持板９４の構造を示す斜視図である。支持板９４も支持板９として採用できる。
【００５８】
支持板９４は支持板９２（図６）のガス供給路１０，ガス排出路１４をそれぞれ供給路１０ａ，１０ｂに置換し、更に供給路１０ａ，１０ｂが配置される直線に対して直交する直線上に、供給路１０ｃ，１０ｄを設けた構成を採用している。供給路１０ｃ，１０ｄにもガス供給路１０と同様に、供給パイプ２０が嵌め込まれてもよい。スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは開口１３の周りで９０°毎に配置され、供給路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄも開口１３の周りで９０°毎に配置される。そしてスリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは供給路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに対して４５°（あるいは１３５°）傾いて配置される。
【００５９】
本実施の形態によれば、経路Ｗ6に示されるように、供給路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから供給された窒素ガスは、それぞれ障壁１１ｃ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｄに吹き付けられ、分岐する。そして障壁１１ｃ，１１ｆで分岐した窒素ガスはスリット１２ｃ近傍で、障壁１１ｆ，１１ｅで分岐した窒素ガスはスリット１２ｆ近傍で、障壁１１ｅ，１１ｄで分岐した窒素ガスはスリット１２ｅ近傍で、障壁１１ｄ，１１ｃで分岐した窒素ガスはスリット１２ｄ近傍で合流し、開口１３に流れ込む。
【００６０】
このように開口１３に関して対称な４方向から、窒素ガスが開口１３に供給されるので、支持板９３のように２方向から開口１３に窒素ガスを供給する場合と比較して、供給方向に偏りがなくなると共に、１方向あたりの窒素ガスの流速を落とすことができる。
【００６１】
開口１３に対して対称であれば、スリットや供給路の数は３個としてもよいし、５個以上にしてもよい。
【００６２】
実施の形態３．
図９は実施の形態３にかかる支持板９５の構造を示す斜視図である。支持板９５も支持板９として採用できる。
【００６３】
支持板９５は支持板９４（図８）の供給路１０ａ，１０ｂをそれぞれ排出路１４ａ，１４ｂに置換した構成を有している。排出路１４ａ，１４ｂの断面積は、スリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆの断面積以下に設定される。
【００６４】
本実施の形態によれば、経路Ｗ7に示されるように、供給路１０ｃ，１０ｄから供給された窒素ガスは、それぞれ障壁１１ｆ，１１ｄに吹き付けられて分岐する。そして障壁１１ｆで分岐した窒素ガスのうち、その進行方向に向かって左側に分岐した窒素ガスは更にスリット１２ｃ近傍で分岐し、一方は開口１３に向けて流れ、他方は排出路１４ａに向けて流れる。障壁１１ｆで分岐した窒素ガスのうち、その進行方向に向かって右側に分岐した窒素ガスは更にスリット１２ｆ近傍で分岐し、一方は開口１３に向けて流れ、他方は排出路１４ｂに向けて流れる。障壁１１ｄで分岐した窒素ガスのうち、その進行方向に向かって左側に分岐した窒素ガスは更にスリット１２ｅ近傍で分岐し、一方は開口１３に向けて流れ、他方は排出路１４ｂに向けて流れる。障壁１１ｄで分岐した窒素ガスのうち、その進行方向に向かって右側に分岐した窒素ガスは更にスリット１２ｄ近傍で分岐し、一方は開口１３に向けて流れ、他方は排出路１４ａに向けて流れる。
【００６５】
支持板９５では溝１７に対して対称な二方向から窒素ガスが供給され、更にスリット１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆから開口１３に向かって窒素ガスが供給される。よって、一方向から窒素ガスを供給する支持板９１（図４）と比較して、半田滴８の吐出方向に与える窒素ガスの供給方向の影響を更に小さくすることができ、着弾の位置精度を更に向上させることができる。
【００６６】
その他、ノズル４の支持や、半田滴８の温度低下防止、窒素ガスの排出等、支持板９１で得られた効果も得られる。
【００６７】
実施の形態４．
図１０は実施の形態４にかかる支持板９６の構造を示す断面斜視図である。図１０は支持板９６が面対称となる位置での断面を示している。支持板９６も支持板９として採用できる。
【００６８】
支持板９６は、溶融半田ボディ１側に上面９ａを、上面９ａの裏側に内頂面９ｆを、内頂面９ｆに（従って上面９ａにも）対向する内底面９ｇを有している。更に上面９ａ、内頂面９ｆ、内底面９ｇの外周側に外側面９ｄを、外側面９ｄの裏側に円柱状の内側面９ｅをも有している。支持板９６の内部で、内頂面９ｆ、内側面９ｅ、内底面９ｇが囲む中空が形成されている。
【００６９】
但し、上面９ａ及び内頂面９ｆには第１開口１３ａが、内底面９ｇには第２開口１３ｂが、それぞれ貫通して空けられており、両者相俟って開口１３が構成されている。開口１３はノズル出口５の開口４ｂ（図３）を露出させており、半田滴８はノズル出口５から開口１３を経由して吐出される。例えば第１開口１３ａ及び第２開口１３ｂは同径の円を呈する。
【００７０】
また外側面９ｄ、内側面９ｅは一個所で欠けており、この箇所が、窒素ガスを供給する供給路１０ｅとして機能する。供給路１０ｅには後述する図１１で示される供給パイプ２０が開口１３に向けて嵌め込まれる。
【００７１】
図１１は支持板９６を支持板９として採用した場合の溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。図１１も支持板９６が面対称となる位置での断面を示している。ノズル板４を含み、それよりも溶融半田ボディ１側の構造は実施の形態１で示された構造（図１）と同じであるので、説明を省略する。
【００７２】
図１２は、図１１に示された位置ＡＡにおける断面矢視を示す平面図である。供給路１０ｅから供給された窒素ガスは経路Ｗ8（図１０、図１２）に模式的に示されるように流れる。支持板９６の内部が中空なので外周側から供給された窒素ガスは支持板９６内で拡散し、流速が減速する。減速された窒素ガスは支持板９６内に広がり、第２開口１３ｂに全周から流入し、吐出方向Ｚへ向かって流れる。
【００７３】
上面９ａは吐出方向Ｚ側からノズル４の下面４ｅを支持しているので、溶融滴８を吐出する際にダイアフラム３から圧力が加わっても、ノズル４は吐出方向Ｚへ変形しにくい。よって半田滴８の吐出への悪影響が回避できる。
【００７４】
本実施の形態では、ノズル出口５から吐出された半田滴８に対して開口１３において窒素ガスを吹き付けるので、半田滴８の表面が酸化することを防止できる。しかも、開口１３の周囲から窒素ガスが半田滴８に吹き付けられるので、窒素ガスを単一の方向から供給する場合に比べ、吐出方向Ｚに対する供給方向の偏りが小さくなると共に、不活性ガスの流速を遅くすることができる。よって半田滴８の吐出方向の曲がりは小さい。
【００７５】
更に、支持板９６は板状であり、ノズル出口５から基板などの対象物（図示せず）までの距離を近くすることができ、半田滴８の飛翔時間が短くなる。よって半田滴８の着弾位置の精度が向上し、酸化、凝固が生じにくくなる。
【００７６】
また半田滴８に吹き付けられるまでに、窒素ガスは、内頂面９ｆ、内側面９ｅ、内底面９ｇが囲む中空においてノズル４を介して溶融半田６によって温められている。よって半田滴８に当該窒素ガスを吹き付けても半田滴８の温度を下げにくく、飛翔中に半田滴８が凝固することも防止できる。これにより、半田滴８の着弾後も、良好な濡れ性が確保され、十分な接合強度が得られる。
【００７７】
なお、第２開口１３ｂの断面積は供給パイプ２０の断面積よりも大きく設定されることが望ましい。第２開口１３ｂにおける窒素ガスの流速を低下させ、半田滴８が吐出方向Ｚに対して曲がることを抑制するのに寄与するからである。
【００７８】
実施の形態５．
図１３は本実施の形態にかかる支持板９６ａの構造を示す平面図であり、図１１に示された位置ＡＡにおける断面矢視を示す。支持板９６ａは、支持板９６と同様に、その内部で、内頂面９ｆ、内側面９ｅ、内底面９ｇが囲む中空が形成されている。また上面９ａ及び内頂面９ｆには第１開口１３ａが、内底面９ｇには第２開口１３ｂが、それぞれ貫通して空けられており、これらはノズル出口５を露出させる。但し、外側面９ｄ、内側面９ｅに対して供給パイプ２０が斜めに、つまりその出口側が開口１３には対向しないで嵌め込まれる。
【００７９】
供給された窒素ガスは直接開口１３には向かわず、白抜き矢印で示されるようにまず支持板９６ａ内の中空で一旦拡散される。支持板９６ａ内に拡散された窒素ガスは、白抜き矢印に示されるように、第２開口１３ｂの全周から流入する。その後、窒素ガスは吐出方向Ｚへと流出する。
【００８０】
支持板９６ａも支持板９６と同様に、供給される窒素ガスの流速が速くても、支持板９６ａ内の中空で一旦拡散されるので、流速が下がる。
【００８１】
図１４は本実施の形態の変形にかかる支持板９６ｂの構造を示す平面図であり、図１１に示された仮想線ＡＡを含み、吐出方向Ｚに対して垂直な面での断面を示す。当該変形では外側面９ｄ、内側面９ｅにおける欠けは２個所設けられ、それぞれに供給パイプ２０ｃ，２０ｄが斜めに、つまり開口１３には向かずに嵌め込まれる。
【００８２】
支持板９６ｂは支持板９６ａと比較して、窒素ガスが中空内に均等に拡散してから第２開口１３ｂに流入する。よって半田滴８（図１１）の吐出方向に与える窒素ガスの影響はより小さくなり、着弾の位置精度が更に向上する。
【００８３】
なお、本変形では供給パイプ２０を３個所以上に配置してもよい。その場合、各供給パイプを支持板９６ｂの外周に等間隔に配置することが望ましい。第２開口１３への窒素ガスの流入がより均一となるからである。
【００８４】
実施の形態６．
図１５は実施の形態６にかかる支持板９７の構造を示す平面図である。図１６は支持板９７を支持板９として採用した場合の溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。図１６は支持板９７が面対称となる位置での断面を示している。図１５は、図１６に示された位置ＢＢにおける断面矢視を示す。ノズル板４を含み、それよりも溶融半田ボディ１側の構造は実施の形態１で示された構造（図１）と同じであるので、説明を省略する。
【００８５】
支持板９７は実施の形態４で示された支持板９６（図１０乃至図１２）と比較して、内頂面９ｆと内底面９ｇとに接触し、開口１３の周囲に配置された障壁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが追加された構成を有している。ここでは障壁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは開口１３の周囲に９０°毎に、この順に反時計回りに配置される。そしてこれらは図１５において自身の中心が配置された位置と開口１３とを結ぶ線に対して垂直な直線状に現れている。障壁１５ａは供給パイプ２０と開口１３との間に介在し、例えば両者を結ぶ線に対して垂直に設けられる。
【００８６】
支持板９７内に、その外周部から供給パイプ２０によって供給された窒素ガスは、白抜き矢印で模式的に示されるように進む。窒素ガスは、まず障壁１５ａに吹き付けられ、両側に分かれる。その後、障壁１５ｂと１５ｄでその内側と外側を通る流れに分かれ、内側の流れは第２開口１３へと向かい、外側の流れは障壁１５ｃの方向に向かう。窒素ガスは、障壁１５ｃの手前でもその内側と外側を通る流れに分かれ、内側の流れは第２開口１３へと向かう。
【００８７】
本実施の形態によれば、支持板９６の効果を得つつも、更に望ましい効果を得る。供給パイプ２０から供給された窒素ガスは、開口１３に向かう前に、障壁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって拡散される。拡散された窒素ガスは流速が落ち、第２開口１３へ均等に流入し易く、支持板９６と比較して更に半田滴８の吐出方向を乱しにくい。
【００８８】
また障壁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって支持板９７の剛性が向上するので、ノズル４を支持する力が強くなり、支持板９６と比較して、半田滴８の吐出時のノズル４の変形量が少なくなる。
【００８９】
実施の形態７．
図１７は実施の形態７にかかる支持板９８ａの構造を示す平面図である。図１８は支持板９８ａを支持板９として採用した場合の溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。図１８は開口１３を含む位置での断面を示している。
【００９０】
図１７は、図１８に示された位置ＣＣにおける断面矢視を示す。ノズル板４を含み、それよりも溶融半田ボディ１側の構造は実施の形態１で示された構造（図１）と同じであるので、説明を省略する。
【００９１】
支持板９８ａは、実施の形態５で示された支持板９６ａ（図１３）と比較して、障壁１５ｅと、円筒状のカバー１６とが追加された構成を有している。障壁１５ｅは平面視上で螺旋状の１枚の板であり、ここでは時計回りに旋回しつつ内側面９ｅから開口１３へと近づく態様が例示されている。障壁１５ｅは内頂面９ｆと内底面９ｇとに接触する。カバー１６はノズル４と反対側において支持板９８ａに設けられて開口１３を露出させる。カバー１６の呈する円柱の軸は吐出方向Ｚに平行である。
【００９２】
支持板９８ａ内には、その外周部から供給パイプ２０によって窒素ガスが供給される。窒素ガスは、障壁１５ｅのうち内側面９ｅに近い側の端に進み、更に白抜き矢印で模式的に示されるように進む。
【００９３】
窒素ガスは、障壁１５ｅによって誘導されつつ進むので、図１７においては時計回りで現れる方向に旋回しつつ、開口１３へと向かい、第２開口１３の全周から吐出方向Ｚへと流出する。開口１３から流出した窒素ガスは、カバー１６によって拡散が抑制されるので、旋回しながら下方に進む。
【００９４】
本実施の形態によれば、支持板９６ａの効果を得つつも、更に望ましい効果を得る。ノズル出口５から吐出された半田滴８は、開口１３から流出する螺旋状の窒素ガスの流れに乗って吐出されるので、空気調和機などによって発生した風がもたらす外乱の影響を受けにくい。従って、その吐出方向が乱されにくい。特にこの効果はカバー１６を設けることでより高められる。
【００９５】
半田滴８の径が小さく、例えば１０μｍ程度の場合、これに対する空気抵抗の影響は大きい。しかし窒素ガスの螺旋状の流れによって半田滴８の移動が補助されるので、着弾に必要な速度で吐出方向Ｚに沿って吐出し、着弾する。
【００９６】
また障壁１５ｅは、障壁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと同様に、支持板９８ａの剛性を向上させるので、支持板９６と比較して、半田滴８の吐出時のノズル４の変形量が少なくなる。
【００９７】
図１９は本実施の形態の変形にかかる支持板９８ｂの構造を示す平面図である。図２０は支持板９８ｂを支持板９として採用した場合の溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。図２０は開口１３を含む位置での断面を示している。
【００９８】
図１９は、図２０に示された位置ＤＤにおける断面矢視を示す。ノズル板４を含み、それよりも溶融半田ボディ１側の構造は実施の形態１で示された構造（図１）と同じであるので、説明を省略する。
【００９９】
支持板９８ｂは、支持板９８ａと比較して、障壁１５ｆを更に追加し、供給パイプ２０を２つの供給パイプ２０ｃ，２０ｄに置換した構成を有している。換言すれば、実施の形態５で示された支持板９６ｂ（図１４）と比較して、障壁１５ｅ，１５ｆとカバー１６とが追加された構成を有している。
【０１００】
障壁１５ｆも障壁１５ｅと同様に、平面視上で螺旋状の１枚の板であり、ここでは時計回りに旋回しつつ内側面９ｅから開口１３へと近づく態様が例示されている。望ましくは障壁１５ｅの一対の端部と、１５ｆの一対の端部とが、それぞれ開口１３に対して対称となるように配置される。第２開口１３に流れる窒素ガスの流れを均一にするからである。障壁１５ｆも内頂面９ｆと内底面９ｇとに接触することが望ましい。支持板９８ｂの剛性を向上させるからである。但し障壁１５ｅ，１５ｆは相互に接触しないで配置される。
【０１０１】
支持板９７内には、その外周部から供給パイプ２０ｃ，２０ｄによって窒素ガスが供給される。例えば供給パイプ２０ａ，２０ｂは、それぞれ障壁１５ｆ，１５ｅのうち内側面９ｅに近い側の端に進み、更に白抜き矢印で模式的に示されるように進む。
【０１０２】
本変形では、２つの窒素ガスが旋回しつつ開口１３に近づき、開口１３において流出する螺旋状の流れはより強くなる。よって支持板９８ａの効果を高めることができる。
【０１０３】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１にかかる溶融金属吐出装置によれば、支持板がノズルを吐出方向側から支持するので、溶融金属を吐出する際に溶融金属が押圧されてノズルに圧力がかかっても、ノズルは変形しにくい。不活性ガスがノズル出口近傍に供給されるので、溶融金属表面の酸化を防ぐ。更に、支持板は板状なので、ノズルを目標物に近づけ易く、溶融金属の着弾の位置精度が向上する。
【０１０４】
この発明のうち請求項２にかかる溶融金属吐出装置によれば、不活性ガスを単一の方向から供給する場合に比べ、溶融金属の吐出方向に対する不活性ガスの供給方向の偏りが小さくなると共に、不活性ガスの流速を遅くすることができる。よって溶融金属の吐出が曲がりにくくなり、着弾の位置精度が向上する。
【０１０５】
この発明のうち請求項３にかかる溶融金属吐出装置によれば、不活性ガスの流速を遅くすることに寄与できる。
【０１０６】
この発明のうち請求項４にかかる溶融金属吐出装置によれば、障壁がノズルを吐出方向側から支持するので、溶融金属を吐出する際に溶融金属が押圧されてノズルに圧力がかかっても、ノズルは変形しにくい。
【０１０７】
この発明のうち請求項５にかかる溶融金属吐出装置によれば、各スリットから不活性ガスが均等な流速で流れ易く、溶融金属の吐出方向に対する不活性ガスの供給方向の偏りを小さくできる。
【０１０８】
この発明のうち請求項６にかかる溶融金属吐出装置によれば、不活性ガスはより均等に開口へと供給され、溶融金属の吐出方向に与える不活性ガスの供給方向の偏りを小さくできる。
【０１０９】
この発明のうち請求項７，請求項８にかかる溶融金属吐出装置によれば、誤って開口を塞いでしまっても排出路から不活性ガスを逃がすことができる。よって、溶融金属に不活性ガスが入り込むことに起因する吐出の乱れを防止できる。
【０１１０】
この発明のうち請求項９にかかる溶融金属吐出装置によれば、排出路よりもスリット側により効率的に不活性ガスが流れる。
【０１１１】
この発明のうち請求項１０にかかる溶融金属吐出装置によれば、不活性ガスはノズルを介して溶融金属によって温められている。よって当該不活性ガスを吹き付けても、吐出される溶融金属の温度を下げにくく、飛翔中に溶融金属滴が凝固することも防止できる。
【０１１２】
この発明のうち請求項１１にかかる溶融金属吐出装置によれば、支持板がノズルを吐出方向側から支持するので、溶融金属を吐出する際に溶融金属が押圧されてノズルに圧力がかかっても、ノズルは変形しにくい。不活性ガスがノズル出口近傍に供給されるので、溶融金属表面の酸化を防ぐ。更に、支持板は板状なので、ノズルを目標物に近づけ易く、溶融金属の着弾の位置精度が向上する。また不活性ガスはノズルを介して溶融金属によって温められている。よって当該不活性ガスを吹き付けても、吐出される溶融金属の温度を下げにくく、飛翔中に溶融金属滴が凝固することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかる溶融金属吐出装置の構成を示す断面図である。
【図２】  溶融半田ボディ１の構造を示す断面斜視図である。
【図３】  ノズル４の構造を示す斜視図である。
【図４】  支持板９１の構造を示す斜視図である。
【図５】  供給パイプ２０と支持板９１との位置関係を示す斜視図である。
【図６】  本発明の実施の形態１の変形にかかる構造を示す斜視図である。
【図７】  本発明の実施の形態２にかかる支持板の構造を示す斜視図である。
【図８】  本発明の実施の形態２の変形にかかる支持板の構造を示す斜視図である。
【図９】  本発明の実施の形態３にかかる支持板の構造を示す斜視図である。
【図１０】  本発明の実施の形態４にかかる支持板の構造を示す断面斜視図である。
【図１１】  本発明の実施の形態４にかかる溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。
【図１２】  図１１に示された位置ＡＡにおける断面矢視を示す平面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態５にかかる支持板の構造を示す平面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態５の変形にかかる支持板の構造を示す平面図である。
【図１５】  本発明の実施の形態６にかかる支持板の構造を示す平面図である。
【図１６】  本発明の実施の形態６にかかる溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。
【図１７】  本発明の実施の形態７にかかる支持板の構造を示す平面図である。
【図１８】  本発明の実施の形態７にかかる溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。
【図１９】  本発明の実施の形態７の変形にかかる支持板の構造を示す平面図である。
【図２０】  本発明の実施の形態７の変形にかかる溶融金属吐出装置の構造を示す断面図である。
【図２１】  溶融半田を吐出する従来の第１の装置を例示する断面図である。
【図２２】  溶融半田を吐出する従来の第２の装置を例示する断面図である。
【符号の説明】
４  ノズル、６  溶融半田、９，９１〜９５，９６ａ，９６ｂ，９７，９８ａ，９８ｂ  支持板、１０  ガス供給路、１１ａ〜１１ｆ，１５ａ〜１５ｆ  障壁、１４  ガス排出路、１７  溝。
【図１】
0003779939.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003779939.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003779939.tif 000020
【図２０】
0003779939.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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