JPH0736406B2 - 液状塗料自動塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 目次 概要 ……３頁 産業上の利用分野 ……４頁 従来の技術 ……６頁 発明が解決しようとする問題点 ……７頁 問題点を解決するための手段 ……８頁 作用 ……９頁 実施例 ……10頁 発明の効果 ……21頁 概要 基板上に電子部品を実装したモジュールに被膜を形成す
るための液状塗料自動塗布装置に関し、 モジュール表面に被膜形成のための液状塗料を自動的に
塗布し、安定した品質のモジュールを低コストで製造可
能とすることを目的とし、 SIP型モジュールのリード部を把持するモジュール把持
部材と、SIP型モジュールを把持したモジュール把持部
材を連続的に供給するコンベア手段と、コンベア手段上
のモジュール把持部材を１本づつ間欠的に取り上げ、液
状塗料を収容した浸漬槽中にモジュールを規定レベルま
で浸漬する浸漬手段と、塗布済モジュールの部品実装側
と反対側の表面上の塗料を拭い落すクリーニング手段
と、浸漬手段から塗布済モジュールを把持したモジュー
ル把持部材を受取り、クリーニング手段により前記表面
上の塗料を拭い落した後にモジュール把持部材を水平保
持し所定のラックに収容する積載手段とを具備して構成
する。

産業上の利用分野 本発明は基板上に電子部品を実装したモジュールに被膜
を形成するための液状塗料自動塗布装置に関する。

同一のシリコン半導体結晶中にトランジスタ、ダイオー
ド、抵抗等の素子を造り込んだモノリシックICに対し
て、ダイオード、トランジスタ、コンデンサー等の単体
部品と膜回路技術等を組み合せたハイブリッドICは、高
周波、高電力用を中心としたアナログ回路に主に用いら
れている。ハイブリッドICにおいてはトランジスタ、ダ
イオード等の単体部品はシリコンより形成され、配線と
抵抗は金属粉入りのペーストによる印刷により形成さ
れ、さらにこれらの回路を載せる基板はセラミックとい
ったように、別々の材料で構成されている。

ハイブリッドICには、膜の厚さによって薄膜ICと厚膜IC
があり、モノリシックICと比較して次のような長所を有
している。すなわち、高速スイッチ機能があり、高電圧
と大出力用に適しており、種々の最適な電気的特性を持
つ素子の組み合わせが可能である。またデジタル及びア
ナログ機能を有しており、開発期間が一般的に短い。こ
のため上述した高周波、高電力用の他に、アクティブ・
フィルタ、発振器、D/A変換器等に使用されている。

このようなハイブリッドICのパッケージは、例えばSIP
型のリード構造を有しており、モジュールに耐湿性、耐
衝撃性等を付与するためにモジュールの部品実装側に被
膜を形成して部品を覆っている。このため所定厚さの被
膜を安定して形成することのできる液状塗料の塗布方法
及び装置が要望されている。

従来の技術 第９図はハイブリッドIC等のSIP型モジュール１の斜視
図を示している。セラミック基板２上にはダイオード、
トランジスタ等の電子部品３が実装されており、片側側
面から複数本のリード４が突出して配列されている。第
10図は第９図に示したようなSIP型モジュール１にシリ
コン樹脂等の液状塗料を塗布する従来の塗布方法を示し
ている。モジュール１表面にシリコン樹脂等の液状塗料
を塗布して被膜を形成するのは、モジュールの耐湿性及
び耐衝撃性等を確保するためである。

第10図に示されるように、従来の塗布方法はまづ（Ａ）
に示すごとく、浸漬槽（ディップ槽）５中にシリコン樹
脂等の液状塗料６を収容し、SIPモジュール１のリード
４を作業者が手でつまんでSIPモジュール１をディップ
槽５中にディップし、（Ｂ）に示すようにSIPモジュー
ル１を引き上げて液切りをした後、（Ｃ）に示すように
乾燥・硬化させている。例えば、乾燥は70℃で約２時
間、硬化は150℃で約１時間行なっている。このようにS
IPモジュールに被膜を形成するための液状塗料塗布方法
は、従来はもっぱら手作業に頼っていた。

発明が解決しようとする問題点 このようにSIP型モジュールへの従来の液状塗料塗布方
法は、手作業により行っているため、SIP型モジュール
１を液状塗料６中にディップする毎にそのディップ深さ
が相違し、所定の塗布レベルを確保するのが困難であっ
た。またSIPモジュールを浸漬槽中にディップした後、
十分に液切りをしなければならず、余剰液の処理が困難
であるという問題もあった。さらに塗布作業が手作業で
あるのに加えて、液状塗料中に含まれる有機溶剤が揮発
するため、周囲環境及び人体に対する影響が大であり、
塗布作業の自動化が難しく多大の作業工数を要し、製品
品質のばらつきが大きいという問題もあった。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、モジュール表面に被膜形成のため
の液状塗料を自動的に塗布し、安定した品質のモジュー
ルを低コストで製造可能とする液状塗料自動塗布装置を
提供することである。

問題点を解決するための手段 モジュール把持部材10によりSIP型モジュールのリード
部を把持し、複数個のモジュール把持部材10を連続的に
供給するコンベア手段14を設ける。コンベア手段14上の
モジュール把持部材10を一本づつ間欠的に取り上げ、液
状塗料を収容した浸漬槽32中にモジュールを規定レベル
まで浸漬する浸漬手段30と、塗布済モジュールの部品実
装側と反対側の表面上の塗料を拭い落すクリーニング手
段38を設けると共に、浸漬手段30から塗布済モジュール
を把持したモジュール把持部材10を受け取り、クリーニ
ング手段38により前記表面上の塗料を拭い落した後にモ
ジュール把持部材10を水平に保持し所定のラック40に収
容する積載手段34を設ける。

作用 モジュール把持手段10に複数個のSIP型モジュールを取
り付け、このモジュール把持部材10をコンベア手段14に
より連続的に供給する。浸漬手段30によりコンベア手段
14上のモジュール把持部材10を一本づつ間欠的に取り上
げ、液状塗料を収容した浸漬槽32中にモジュールを所定
タイミングで規定レベルまで浸漬する。浸漬層32から引
き上げられたモジュール把持部材10を積載手段34により
把持して上方に移動してから、クリーニング手段38によ
り塗布済モジュールの部品実装側と反対側の表面上の塗
料を拭い落す。次いで、積載手段34によりモジュール把
持部材10を90度回転して水平に保持し、所定のラック40
中にモジュール把持部材10を収容する。

このように本発明によれば、モジュール表面に被膜形成
のための液状塗料を自動的に塗布することが出来るの
で、安定した品質のモジュールを低コストで製造可能で
ある。

実施例 以下本発明を図面に示す実施例に基いて詳細に説明す
る。

まず第２図及び第３図を参照すると、寸法、形状の異な
る多種類のSIP型モジュールの取り扱い形態を定型化す
るための把持部材（治具バー）10が示されている。把持
部材10にはその長手方向に複数個の板バネ12がネジ13に
より取り付けられている。把持部材10の下端部には段差
部10aが形成されていると共に、第２図から明らかなよ
うに一方の側部には切欠10bが形成されている。１はSIP
型モジュールを示しており、セラミック基板２上にダイ
オード、トランジスタ等の電子部品３が実装されてお
り、片側側面から複数本のリード４が突出して配列され
ている。リード４を把持部材10の段差部10aに当接して
板バネ12によりSIP型モジュール１を把持するようにな
っている。

次に第１図を参照すると、本発明実施例の全体構成図が
示されている。14はコンベア手段であり、左右で一対の
チェーンコンベアにより構成されている。各々のチェー
ンコンベアは、チェーン20を駆動スプロケット16とアイ
ドラスプロケット18に巻回して構成されており、各々の
チェーン20にはスリット21を有するスリット部材22が所
定間隔、例えば20mm間隔毎に取り付けられている。左右
のチェーン20に設けられたスリット21中に把持部材10を
嵌合し、駆動スプロケット16を回転することにより把持
部材10を図示矢印方向に連続的に搬送する。

24はマイクロスイッチ等で構成される把持部材10の表裏
判定センサーであり、このセンサーにより切欠10bを検
出することにより把持部材10が正しい向きに挿入されて
いるか否かを判定する。26は光センサー等の把持部材検
出センサーであり、把持部材10を検出すると最先端の把
持部材を所定位置で所定期間停止させ、コンベア手段14
を間欠駆動する。

28は後述するウォーキング・ビームであり、コンベア手
段14により20mm間隔等の狭い間隔で送られてくる把持部
材10を受け取り、間隔を例えば70mm程度に広げて順々に
先送りする機能を有している。30は浸漬ユニットであ
り、ウォーキング・ビーム28から受け取った把持部材10
に把持されたSIP型モジュール１を、浸漬槽（ディップ
槽）32中に収容されたシリコン樹脂等の液状塗料中に浸
漬して引き上げる作用をする。

浸漬ユニット30の上方にはチャック36を有する積載ユニ
ット34が設けられており、浸漬ユニット30により浸漬槽
32中に浸漬して引き上げたモジュールを把持した把持部
材10を、この積層ユニット34により上方に引き上げ、ス
キージングユニット（クリーニング手段）38により部品
搭載側と反対側のモジュール表面の液状塗料を拭い落し
た後、把持部材10を反時計方向に90度回転して水平保持
してから、ラック40中に収容する。

ラック40は空ラック供給コンベア42により供給され、エ
レベータ44により間欠的に上昇されて、モジュールを把
持した把持部材10をラック40中に次々に収容する。把持
部材10により充満されたラック40′は充満ラック排出コ
ンベア46により図示矢印方向に搬送され排出される。第
１図において48は各ユニットの操作スイッチ等を配設し
た表示盤である。

第４図及び第５図には上述したウォーキング・ビーム28
の斜視図及び正面図がそれぞれ示されている。ウォーキ
ング・ビーム28は搬送方向の左右に一対設けられている
ものであり、それぞれのウォーキング・ビーム28の構成
は概略同様であるので、一方のウォーキング・ビームの
みについて説明し、他方については省略することにす
る。

50は固定ビームであり、把持部材10の端部が嵌合する所
定間隔、例えば70mm間隔のスリット51が形成されてい
る。２本の垂直ロッド52、54がブロック57、59からそれ
ぞれ直立して設けられており、それぞれのロッド52、54
にはブロック60、62が嵌合されており、その上端部は部
材58により連結されている。またそれぞれのロッド52、
54には圧縮コイルスプリング56が嵌合されている。

ブロック60、62にはボックス64が固定されており、ボッ
クス64には水平方向の２本のロッド66、68が設けられて
いる。ロッド66、68には摺動自在にブロック70が嵌合さ
れておりブロック70の前面には垂直方向のガイド溝72が
形成されている。またボックス64のブラケット74とブロ
ック70のブラケット76とに渡り引張りコイルスプリング
78が配置されている。

80は図示しないモーターにより駆動されるメインシャフ
トであり、メインシャフト80には上下カム82と左右カム
84とが固定されている。レバー86が回動軸87の周りに回
動自在に設けられており、その一端には左右カム84に係
合するカムフォロワー88が設けられており、他端にはガ
イド溝72に係合するローラー90が設けられている。また
ボックス64の前面に設けられたブラケット92には上下カ
ム82に係合するカムフォロワー94が回転自在に取付けら
れている。さらにブロック７には可動ビーム96が固着さ
れており、可動ビーム96には固定ビーム50のスリット51
に対応するスリット97が所定間隔、例えば70mm間隔で設
けられている。すなわち望ましい実施態様においては、
第５図においてスリット21と21との間隔l₁が約20mmであ
り、スリット51と51との間隔及びスリット97と97との間
の間隔l₂が約70mmである。しかしこの数値は例示的に示
したものであり、本発明はこれに限定されるものではな
い。

第４図及び第５図に示したウォーキング・ビーム28は原
点位置に復帰した状態を示しており、メインシャフト80
が回転駆動される上下カム82により可動ビーム96が圧縮
コイルスプリング56のスプリング力に抗して上昇し、最
先端（第５図で一番右側）のスリット21中に嵌合してい
る把持部材10を左端のスリット97中に拾い上げ、所定距
離、例えば約40mm上昇する。次いで、左右カム84の作用
により、可動ビーム96が引張りコイルスプリング78のス
プリング力に抗して約70mm右方向に変位する。次いで、
圧縮コイルスプリング56の作用により可動ビーム96が下
方に約40mm移動し、この移動時に可動ビーム96の各々の
スリット97で拾い上げた把持部材10をそれぞれ一つづつ
前進させて固定ビーム50のスリット51中に嵌合させる。
このとき、可動ビーム96の最先端のスリット97中の把持
部材10は浸漬ユニット30のスリット中に引き渡される。
次いで可動ビーム96は引張りコイルスプリング78の作用
により図示されている原点位置に復帰する。

このようにウォーキング・ビーム28の可動ビーム96は、
メインシャフト80が回転駆動されると長方形状のボック
ス運動を繰返し、コンベア手段14の最先端のスリット21
中から把持部材10を一つづつ拾い上げ、固定ビーム50の
スリット51中の把持部材10を一つづつ順送りし、さらに
最先端のスリット97中の保持部材10を浸漬ユニット30の
スリットに引き渡す。

次に第６図を参照すると、本発明実施例の塗布工程説明
図が示されているが、第６図（Ｂ）を参照して浸漬ユニ
ット30及び浸漬槽32の実施例を説明することにする。浸
漬槽32は外槽33と内槽35の二重槽から構成されており、
内槽35はリンク37により空圧シリンダー39のピストンロ
ッド41に連結されている。この構成により、空圧シリン
ダー39を作動すると、内槽35は外槽33中で上下方向に移
動し、内槽35をシリコン樹脂31で常に充満する。浸漬ユ
ニット30の取付け部材47は空圧シリンダー43のピストン
ロッド45に連結されており、空圧シリンダー43を作動す
るとSIPモジュール１が内槽35中のシリコン樹脂31中に
浸漬されて引き上げられるようになっている。

次に第７図及び第８図を参照すると、それぞれスキージ
ング・ユニット（クリーニング手段）の斜視図及び正面
図が示されている。61はSIPモジュールの裏面に付着し
たシリコン樹脂を拭い落す第１スキージング部材であ
り、この第１スキージング部材に付着したシリコン樹脂
をクリーニングする第２スキージング部材63が空圧シリ
ンダー65により矢印方向に移動可能に設けられている。
すなわち、モジュール裏面の余剰液を第１スキージング
部材61で拭い落すと、第１スキージング部材61には多量
のシリコン樹脂が付着し、そのまま放置すると液だれし
て待機中の把持部材10や装置駆動部を汚染することにな
る。これを防止するために、第１スキージング部材61で
のモジュール裏面の余剰液の拭い落し直後、直角方向に
作動する第２スキージング部材63により第１スキージン
グ部材61に付着している余剰液を集め、樋67を介して、
外槽33中に余剰液を回収する構成となっている。

以下上述した実施例の作動を簡単に説明する。把持部材
10によりリード４を把持されたSIPモジュール１はコン
ベア手段14のスリット21中に把持部材19を嵌合すること
により、約20mm間隔でコンベア手段14により第１図で矢
印方向に搬送される。センサー26で先端の把持部材10が
検出されると、駆動スプロケット16の回転が停止され、
搬送方向の先端の把持部材10が所定位置で停止する。す
ると、ウォーキング・ビーム28の可動ビーム96が上昇し
て最先端のスリット21中の把持部材10を受け取り、上述
したように可動ビーム96が長方形状のボックス運動をし
て固定ビーム50のスリット51に把持部材10を受け渡す。
このようにウォーキング・ビーム28がボックス運動をす
るたびに、把持部材10を固定ビーム50のスリット51中で
順次前進させ、最先端の把持部材を浸漬ユニット30のス
リット中に受け渡す。

次いで第６図を参照して実施例の塗布工程を説明する。
SIPモジュール１は第６図（Ａ）に示すような状態でコ
ンベア手段14及びウォーキング・ビーム28により搬送さ
れてくる。最先端の把持部材10が浸漬ユニット30のスリ
ット中に受け渡されると、第６図（Ｂ）に示すように空
圧シリンダー43が作動され、SIPモジュール１が内槽35
中のシリコン樹脂31に浸漬され再び引き上げられる。次
いで、積載ユニット34のチャック36で把持部材10を抓ん
でさらに上方に引き上げる。第１スキージング部材61が
SIPモジュール１の裏面に当接し上から下に移動するこ
とによりSIPモジュール１の裏面の余剰液を第６図
（Ｃ）に示すように拭い落す。その後積載ユニット34が
反時計方向に90度回転され把持部材10及びSIPモジュー
ル１を水平保持してから、これをエレベータ44により間
欠的に上昇してくるラック40中に収容する。ラック40が
把持部材10で充満されると、充満ラック排出コンベア46
により充満ラック40′が矢印方向に排出される。

発明の効果 本発明の液状塗料自動塗布装置は以上詳述したように構
成したので、SIPモジュール表面に被膜形成のための液
状塗料を自動的に塗布することが可能になり、これによ
り安定した品質のSIPモジュールを低コストで製造可能
であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例全体概略構成図、 第２図は本発明で使用する把持部材正面図、 第３図は第２図のIII−III線断面図、 第４図はウォーキング・ビームの斜視図、 第５図はウォーキング・ビームの正面図、 第６図は本発明実施例の塗布工程説明図、 第７図はスキージング・ユニットの斜視図、 第８図はスキージング・ユニット正面図、 第９図はSIPモジュール斜視図、 第10図は従来の塗布方法説明図を示している。 １……SIPモジュール、４……リード、10……把持部
材、14……コンベア手段、28……ウォーキング・ビー
ム、30……浸漬ユニット、32……浸漬槽、34……積載ユ
ニット、38……スキージングユニット、40……ラック。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】SIP型モジュールのリード部を把持するモ
   ジュール把持部材（10）と、 SIP型モジュールを把持したモジュール把持部材（10）
   を連続的に供給するコンベア手段（14）と、 コンベア手段（14）上のモジュール把持部材（10）を１
   本づつ間欠的に取り上げ、液状塗料を収容した浸漬槽
   （32）中にモジュールを規定レベルまで浸漬する浸漬手
   段（30）と、 塗布済モジュールの部品実装側と反対側の表面上の塗料
   を拭い落すクリーニング手段（38）と、 浸漬手段（30）から塗布済モジュールを把持したモジュ
   ール把持部材（10）を受取り、クリーニング手段（38）
   により前記表面上の塗料を拭い落した後にモジュール把
   持部材（10）を水平保持し所定のラック（40）に収容す
   る積載手段（34）とを具備したことを特徴とする液状塗
   料自動塗布装置。
2. 【請求項２】コンベア手段（14）上のモジュール把持部
   材（10）を受取り、モジュール把持部材（10）間の間隔
   を拡大した後に所定のタイミングでモジュール把持部材
   （10）を浸漬手段（30）に受渡す手段（28）をさらに含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液状塗
   料自動塗布装置。
3. 【請求項３】前記浸漬槽（32）が外槽（33）と内槽（3
   5）の二重槽より構成され、内槽（35）を外槽（33）に
   対して変位手段（39）により上下方向に所定タイミング
   で変位させることにより内槽（35）中の液状塗料レベル
   を一定に保ち、内槽（35）中に浸漬手段（30）によりモ
   ジュールを浸漬することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の液状塗料自動塗布装置。
4. 【請求項４】空ラック（40）を供給する空ラック供給手
   段（42）と、空ラック（40）を所定レベルまで上昇さ
   せ、積載手段（34）からモジュール把持部材（10）を空
   ラック（40）中に所定間隔で複数個受取るためのエレベ
   ータ手段（44）と、モジュール把持部材（10）が充満さ
   れた充満ラック（40′）を排出する充満ラック排出手段
   （46）とをさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の液状塗料自動塗布装置。