JPH0427570Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液体材料を常に定量づつ正確に分
配・分注するためのバルブタンク式超精密デイス
ペンサーに関するものである。

〔従来の技術〕

液体材料を定量的に分配・分注するための従来
のデイスペンサーは、第１図に示すようなシリン
ジタンプのものが代表的である。この従来デイス
ペンサーは、圧縮気体源１より供給される圧縮気
体を一定圧力に減圧する減圧弁２と、前記減圧さ
れた気体が流れる管路３と、管路３に連結され前
記気体の通過量を制御するタイマー４により制御
される電磁弁５と、電磁弁５を経て供給される前
記気体によつて前記材料を分配・分注する分注ノ
ズル７との組合わせよりなるものである。

このようなデイスペンサーは、前記液体材料と
して導電性接着剤を用いる場合、この接着剤にて
集積回路チツプをリードフレームに接着する時に
使用されるものである。また、このデイスペンサ
ーの場合、集積回路チツプをリードフレームに接
着するときの導電性接着剤の量は、チツプの形状
に応じて多様であるが、0.001〜0.0005c.c.程度の
場合が多く、しかも分配・分注量は極めて精確に
制御される必要がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述したデイスペンサーはこの精確
さが不十分であつた。例えば、デイスペンサーか
らの液体材料の分配・分注量が不足すると、チツ
プの剥離あるいは導通不良をきたし、また、その
量が過剰であると、チツプとリードフレームとの
接着面からチツプの周辺に押し出された過剰の導
電性接着剤がチツプをとりまいてしまい、そこに
設けられている導線を短絡するので、過不足何れ
の場合も不良原因となる。

従来、かかる接着剤の分配・分注に過不足がな
いようにするために、前記減圧弁、電磁弁、タイ
マーの精度向上について種々工夫がされてきた
が、未だ充分には満足されていないのが現状であ
つた。

本考案の目的は、前記従来のデイスペンサーの
有する欠点を除去・改善したデイスペンサーを提
供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上掲の目的を実現する本考案は、上述したシリ
ンジタイプのものに代え、ピストンを上下動させ
てバルブを開閉し、シリンダー空間とは区画され
た別のバルブタンク内において加圧下に貯留され
ている液体材料を、正確に作動するようにした前
記バルブの開閉により、常に一定量づつ吐出させ
る構成のものである。それは、第３図に示すとお
りのものであつて、 圧縮気体源１より供給される圧縮気体を減圧す
る減圧弁２と、減圧された前記圧縮気体の通過量
を制御するタイマー４付きの電磁弁５と、この電
磁弁５を経て供給される前記気体によつて作動す
るバルブ２２開閉用ピストン２０を設けてなる分
注ノズル７ａとを具え、前記圧縮気体にて、この
分注ノズル７ａ内収容の液体材料１４の一定量を
分配・分注するようにしたデイスペンサーにおい
て、 前記分注ノズル７ａには、上部にピストン２０
を収容するシリンダー空間１９を設けると共に、
下部には液体材料１４を加圧下に保持しておくバ
ルブタンク１８を設け、かつ前記ピストン２０に
は上記バルブタンク１８を貫通してノズル２３に
達するピストンロツド２１を設けると共に、その
ピストンロツド２１先端部に臨むバルブタンク底
にはバルブ２２を設け、 また、この分注ノズル７ａには、前記バルブタ
ンク１８内に一定圧力の液体材料を供給するため
の加圧タンク１３を別に付帯して設け、 そして、減圧弁２より電磁弁５に至る管路３の
途中には、前記分注ノズル７ａのシリンダー空間
１９の容積よりも大きい容積をもつ、前記圧縮気
体を貯留しておくバツフアータンク１２を設け、 前記圧縮空気によりシリンダー空間１９内ピス
トン２０を作動させることによつて、前記バルブ
タンク１８内に加圧保持した液体材料１４を、前
記バルブ２２を通じてノズル２３から一定量吐出
させるようにしてなる超精密用デイスペンサー。

なお、前記バツフアータンクの容積は、分注ノ
ズルのシリンダー空間の内容積の10〜100倍の大
きさが好適である。

〔作用〕

本考案者は、集積回路チツプをリードフレーム
に接着させるためデイスペンサーを用いて、各チ
ツプを接着する都度、接着剤を所定量だけ正確に
分配・分注するためには、分注ノズルに供給され
る気体の圧力の精度と、前記気体の圧力が分注ノ
ズルに加えられている時間の精度とのそれぞれの
精度の確保が重要であると考えた。後者の時間の
精度の向上については、例えば従来のアナログタ
イマーをデジタルタイマーに変える等の改善案が
知られているので、本考案者は、前者の気体の圧
力の精度の向上について検討した。

第１図に示すような従来のシリンジ式デイスペ
ンサーの場合、それの不作動状態においては、分
注ノズル７のシリンジ８内に貯留されている接着
剤９に圧力を加える空間１０は大気に開放されて
いる。そこで、空間１０を大気から遮断し、電磁
弁５を作動させて管路３と６を連絡すると、前記
空間１０内は管路３からの流入気体により大気圧
よりも高い圧力となる。しかし、管路３の内径は
小さく、圧力は空間１０内圧力が大気圧よりも高
くなつた分だけ、逆に急激に低下する。もちろ
ん、この管路３内の圧力低下を補償するために減
圧弁２が作動するが、圧力が完全な回復までには
時間遅れがある。

例えば、このときの圧力の経時変化は第２図ａ
曲線のようになり、所定圧力Psに回復するまで
に要する時間はTaとなる。このように変化する
圧力に応じ、接着剤９は、ある程度の流量誤差を
有するままに微細なノズル１１より押し出され
る。そして、再び前記電磁弁５がタイマー４によ
りＴ秒後に切替えられると、空間１０は再び大気
に開放され、管路３と６は連絡が絶縁され以前の
不作動状態に戻り、ノズル１１よりの接着剤９の
押し出しは直ちに止まる。

さて、このようにしてチツプの接着が進むと、
シリンジ８中の接着剤９の貯留量が次第に減少
し、空間１０の容積は相対的に大きくなる。しか
も、この容積の拡大につれて、空間１０および管
路３の圧力は逆に低下していく。この時の圧力回
復の経時変化は、第２図ｂ曲線のようになり、低
下した圧力が所定の圧力Psに回復するに要する
時間もTbと拡大する。

その結果、もし、タイマー４の作動時間Ｔが
Tbよりも小さい時には、接着剤の分配・分注は
圧力がPbの時に打ち切られるために圧力が不足
してしまい、ノズル１１から吐出される接着剤の
分配・分注量が不足することになる。すなわち、
シリンジ８内の圧力不足が接着剤の分配・分注量
の不足を招き、接着の品質を低下させる。

そこで本考案者は、従来のシリンジタイプのデ
イスペンサーが抱えている問題点につき種々検討
した結果、上述したシリンジタイプに代え、ピス
トンの上下動でバルブ（ニードル）を動かし、か
つそれによつて別に設けた加圧タンクから送られ
てくる加圧下貯蔵の液体材料を、正確な前記バル
ブの開閉制御を行うようにすれば、常に一定量の
液体材料を正確に吐出させることができるように
なるとの結論に達した。

このことを実現できるデイスペンサーの構成と
して、前記管路３の途中、とくに前記電磁弁５と
減圧弁２との間に、分注ノズル７の、とくにシリ
ンダー空間１９の容積よりもかなり大きい、好ま
しくはシリンダー空間１９の10〜100倍の容積を
もつバツフアータンク１２を介挿させればピスト
ンが正確に作動し、それによつて液体材料を吐出
させるバルブの作動が正確に作動するようになる
ことが判つた。

このように構成すれば、電磁弁５が気体、例え
ばエヤをシリンダー空間１９へ供給してピストン
２０を上方へ作動させた瞬間に、圧力不足になり
勝ちな管路３，６内に、バツフアータンク１２に
貯留してある気体が流入し、直ちにこの管路３お
よび６内不足空間分の気体を補充し、直ちにシリ
ンダー空間１９に流入するようになる。その結
果、ピストン２０は上下方向に正確に作動するこ
とになる。

従つて、シリンダ空間１９内圧力の経時変化
は、第２図ｃ曲線に示す如く、ほぼ一定圧力Ps
のままになる。

すなわち、管路３の途中に設ける前記バツフア
ータンク１２は、ピストン２０の正確な動きを保
障するための圧縮気体（エア）を貯留しておくタ
ンクであり、シリンダー１７のバルブタンク１８
内の液体材料を定量吐出するために、シリンダー
空間１９内ピストン２０に加えられるパルス状に
送り出すエヤの圧力を安定させ、また減圧弁２の
振動による流動するエヤの脈動を抑えて、精密吐
出を実現する上で有効に働くものである。

このような作用を確実にするために、本考案
は、シリンダー空間１９の内容積よりもはるかに
大きな内容積をもつバツフアータンク１２を、管
路３中のとくに減圧弁２と電磁弁５との間に設置
することとしたのである。

〔実施例〕

第３図は、本考案のバルブタンク付きシリンダ
ーからなる分注ノズル７ａを有するデイスペンサ
ーの図であつて、図示の１は、圧縮気体を詰めた
容器あるいは気体圧縮機よりの圧縮気体（以下
「エヤ」の例で説明する）源、２は圧縮気体源１
よりの圧縮エヤの圧力を所定の圧力に減圧する減
圧弁、１２は、本考案の特徴とするバツフアータ
ンク、３は、減圧弁２により減圧された気体が流
れる管路、４は、管路３に連結された電磁弁５の
作動を制御するためのタイマーである。そして、
この電磁弁５は、管路６を介して分注ノズル７ａ
のシリンダー空間１９、すなわち、ピストン２０
を挟む上下の空間にそれぞれ連通している。

この分注ノズル７ａは、主として上部側がシリ
ンダー空間１９で吐出側に当たる下部側にバルブ
タンク１８を区画形成してなるシリンダー１７で
構成されており、液体材料１４を収容しておく加
圧タンク１３は別体に具えている形式のものであ
り、いわゆる通常のシリンダタイプのものに比べ
ると、毎回の吐出液体の分配・分注量が多く、全
体の吐出液体の使用量が多い用途に好適である。

なお、上記加圧タンク１３は、エヤ加圧用減圧
弁１５を介して、内部に収容した液体材料が常に
一定の圧力がかけられた状態に保持されている。

そして、このタンク１３内の加圧液体材料は、
その圧力に保持されたまま、管路１６を経て前記
シリンダー１７下部側のバルブタンク１８内に圧
送されて加圧下に保持されており、それ故にも
し、このバルブタンク１８のバルブ２２が開成す
れば、そのバルブ開度に応じた量が正確にノズル
２３を通じて吐出されることになる。

かかるシリンダー１７は、上部のシリンダー空
間１９内に上下動するピストン２０が収容されて
おり、このピストン２０には前記バルブタンク１
８の中を貫通してノズル２３に至るピストンロツ
ド２１が設けてあり、このピストンロツド２１下
端が前記ノズル２３と出会うバルブタンク１８底
にはバルブ２２が形成してあり、このバルブ２２
は前記ピストン２０の上下動に応じて開閉する。

従つて、このピストン２０の動き、すなわち上
下動のスピードが正確に行われれば、常に一定圧
で保持されているバルブタンク１８内液体材料１
４が、ピストンスピードに応じて正確に吐出され
ることになる。そのピストン２０の正確な上下
動、すなわち、ピストンロツド先端部のバルブ開
度の正確な動きにより、分注ノズル７ａによる分
注の開始から終了まで常に一定量の液体材料を正
確に吐出させることができる。

さて、吐出の開始時、圧縮エヤは、減圧弁２、
バツフアータンク１２、管路３、電磁弁５、管路
６を経て、タイマー４により設定された時間だ
け、シリンダー１７内のシリンダー空間１９内に
供給されると、このエヤは前記シリンダー空間１
９内のピストン２０の下面に作用し、ピストン２
０を上方へ移動させ、ピストンロツド２１の下端
のバルブ２２を開成し、バルブタンク１８内の圧
力液体、例えば接着剤をノズル２３より押し出
す。

そして、所定の時間経過後、すなわち吐出の終
了時は、電磁弁５がタイマー４により切り替えら
れ、ピストン２０の上面のシリンダー空間１９に
エヤが流入するのでピストン２０は下方へ移動
し、それに伴つてバルブ２２が閉成されて、接着
剤がノズル２３よりの接着剤の押し出しが中止さ
れる。

本考案の場合、こうした吐出の開始、終了のと
きでも正確な一定量を吐出させるのに有効であ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、管路３
中にバツフアータンク１２が配設されていること
により、ピストン２０の移動が正確に制御され、
その結果、押し出される接着剤量を超精密に制御
することができる。

それ故に、従来のデイスペンサーよりも分配・
分注される液体材料の押し出し量が、接着作業の
全工程を通じて極めて均一となり、本考案のデイ
スペンサーを用いて生産される製品の不良率を大
幅に減少させることができる。

なお、本考案のデイスペンサーは、前述の説明
に引用した集積回路チツプをリードフレームに接
着させる場合の使用に限定されるものではなく、
種々の液体材料を分配・分注するデイスペンサー
として使用することもできることは勿論である。

また、液体材料としては、薬剤や接着剤のほ
か、粘性がある高分子化合物や銀ペースト、クリ
ームハンダ、あるいは全く粘性のない液体の分
配・分注にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のデイスペンサーについての構
成を示すブロツク図、第２図は、減圧弁と電磁弁
とを結ぶ管路内の気体圧力の経時変化を示すグラ
フ、第３図は、本考案のデイスペンサーの構成を
示すブロツク図である。 １……圧縮気体源、２……減圧弁、３……減圧
された気体が流れる管路、４……タイマー、５…
…電磁弁、６……管路、７……従来の分注ノズ
ル、７ａ……本考案の分注ノズル、９……液体材
料、１０……空間、１２……バツフアータンク、
１３……加圧タンク、１４……液体材料、１５…
…加圧用減圧弁、１６……管路、１７……シリン
ダー、１８……バルブタンク、１９……シリンダ
ー空間、２０……ピストン、２１……ピストンロ
ツド、２２……バルブ、２３……ノズル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 圧縮気体源１より供給される圧縮気体を減圧
   する減圧弁２と、減圧された前記圧縮気体の通
   過量を制御するタイマー４付きの電磁弁５と、
   この電磁弁５を経て供給される前記気体によつ
   て作動するバルブ２２開閉用ピストン２０を設
   けてなる分注ノズル７ａとを具え、前記圧縮空
   気にて、この分注ノズル７ａ内収容の液体材料
   １４の一定量を分配・分注するようにしたデイ
   スペンサーにおいて、 前記分注ノズル７ａには、上部にピストン２
   ０を収容するシリンダー空間１９を設けると共
   に、下部には液体材料１４を加圧下に保持して
   おくバルブタンク１８を設け、かつ前記ピスト
   ン２０には上記バルブタンク１８を貫通してノ
   ズル２３に達するピストンロツド２１を設ける
   と共に、そのピストンロツド２１先端部に臨む
   バルブタンク底にはバルブ２２を設け、 また、この分注ノズル７ａには、前記バルブ
   タンク１８内に一定圧力の液体材料を供給する
   ための加圧タンク１３を別に付帯して設け、 そして、減圧弁２より電磁弁５に至る管路３
   の途中には、前記分注ノズル７ａのシリンダー
   空間１９の容積よりも大きい容積をもつ、前記
   圧縮気体を貯留しておくバツフアータンク１２
   を設け、 前記圧縮空気によりシリンダー空間１９内ピ
   ストン２０を作動させることによつて、前記バ
   ルブタンク１８内に加圧保持した液体材料１４
   を、前記バルブ２２を通じてノズル２３から一
   定量吐出させるようにしてなる超精密用デイス
   ペンサー。 ２ 前記バツフアータンクの容積が、分注ノズル
   のシリンダー空間の内容積の10〜100倍の大き
   さである実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   超精密用デイスペンサー。