JPH10505280A - 流体を表面に供給する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、流体（１２）を表面（１３）に供給する方法であって、加圧流体を容器（１）から中空ニードル（７）を介して表面に供給する方法に関するものである。ニードルの詰まりを排除するため、流体の供給中にニードルに長手方向振動を加える。更に、本発明は、この方法を実施する装置に関するものであり、この装置は、ニードル（７）に連結することができる圧電変換器のような振動装置（３）を具え、この振動装置によりニードル（７）に長手方向振動を与える。流体は例えば、はんだペースト又は接着剤とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 流体を表面に供給する方法及び装置 本発明は、加圧流体を容器から中空ニードルを介して表面に供給する流体供給 る方法に関するものである。更に、本発明は、この方法を実施する装置に関する ものである。 このような方法はドイツ国特許公開第３７２８０５４号から既知である。 この既知の方法では、中空のニードルの詰まりが頻繁に生ずるという問題があ る。流体がはんだペーストである場合、この詰まりは、特に容器からニードルへ の移行部の近傍においてはんだペーストが分離することにより生ずる。このとき はんだのフラックスが、はんだパウダ粒子から分離する。即ち、はんだパウダ粒 子の比重がフラックスの比重よりも大きいためである。このことは、はんだバウ ダ粒子を容器の下方部分に蓄積させ、従って、はんだ粒子がニードルに進入する のを阻害する。ペーストを供給するためペーストに圧力インパルスを加えるとき 、はんだパウダ粒子は圧縮されるが、このことも詰まりを促進する。流体が接着 剤である場合、詰まりは接着剤の早い硬化、特に、圧力インパルスは温度上昇を 引き起こすため早く硬化することによって生ずる。流体に加わる圧力は、単に流 体自体の流体静力学的圧力によってのみ生ずるようにするか、又は別個の圧力手 段により発生する外部圧力によって生ずるようにする。 本発明の目的は、中空のニードルの詰まりをできるだけ排除する方法及び装置 を得るにある。 この目的を達成するため、本発明方法は、流体の供給中にニードルに長手方向 の振動を与えることを特徴とする。 このようにニードルを振動させると、流体成分の均一な分散を満足のいくもの に維持することができることがわかった。また流体は良好な流動状態を保持する 。均一な分散はニードルの詰まりを防止し、この結果、処理はニードルる清掃又 は交換によって中断されることはなくなる。 上述の方法の変更例としては、前記ニードルに１〜１００Ｈｚの範囲の周波数 の振動を加え、ニードルが表面に向かう移動の持続時間をニードルが表面から離 れる移動の持続時間よりも長くする。この結果、流体は流体を供給すべき表面に 向かうポンピング作用を受ける。流体を表面に供給するのは、上述のポンピング 作用によってのみ行うことができる。外部圧力を加えるとき、ポンピング作用に より、ニードルに長手方向の振動を加えない場合よりもこの外部圧力を小さくす ることができる。上述の方法をはんだペーストを表面に供給するのに使用すると き、振動の振幅をペーストのはんだ粒子の粒度と同じ大きさとすると好適である 。このことによりはんだ粒子を１個ずつ供給することができる。 本発明方法の他の実施例においては、前記ニードルに１〜３０ｋＨｚの範囲の 周波数の振動を加える。このような高い周波数ではニードル内の流体は質量慣性 によってニードルの移動に追従できない。このことはニードルと流体との間の摩 擦を減少し、この結果、単位時間あたりの出力を増大する。 はんだペーストを表面に供給するのにこの方法を使用するとき、振動の振幅を ペーストのはんだ粒子の粒度と同じ大きさとするとよい。 更に、本発明は、表面に流体を供給するため、動作中に加圧流体を表面に供給 する中空のニードルを具えた流体供給装置において、前記ニードルに連結してニ ードルを長手方向に振動させる振動装置を設けたことを特徴とする。 好適には、振動装置は前記ニードルに連結した圧電変換器により構成する。こ れにより、ニードルは簡単な構造により振動することができる。しかし、他の振 動装置例えば、電磁変換器又は機械的変換器も使用することができる。 次に図面につき本発明を詳細に説明する。 図１は、はんだペーストをプリント回路基板の表面に供給する装置の線図的説 明図であり、 図２は、低周波数でニードルを振動させ、また圧電変換器を鋸歯状電圧で変調 するときのニードルの移動を示す説明図であり、 図３は、プリント回路基板の表面にはんだペースト供給する他の装置の説明図 である。 本発明方法を実施する装置は出口２を設けた容器１を有する。振動装置３は圧 電変換器５を収容するハウジング４を有する。この変換器は、端縁をハウジング 部分６間にクランプした平坦ディスクにより構成する。中空ニードル７をディス クの中心に貫通させ、ディスクに対して直交させる。ニードルはディスクに固着 する。ハウジング４は連結スリーブ８を有し、この連結スリーブ８によりハウジ ングを容器１の出口２に、例えば、ねじ手段により固着することができる。ハウ ジングを容器に配置するとき、中空ニードルは出口２から容器内に突入する。シ ールリング９をハウジングと中空ニードルとの間に介在させる。チューブ１０に より容器を圧力発生器１１に接続する。 この装置は以下のように動作する。 圧力の影響の下で、容器内のはんだペースト１２は中空ニードル７内に強制的 に押し出され、プリント回路板１４の表面１３に供給される。圧力はパルス状に 加えられるのが一般的である。ペーストの供給中に、圧電変換器５は電圧により 振動に変換され、中空ニードル７を長手方向に振動させる。 ニードルが比較的低い周波数（１〜１００Ｈｚ）で振動する場合、ニードルが 表面に向かってゆっくりと前進しまた迅速に復帰するように電圧を変調すること ができる。このことは、鋸歯状電圧によって達成することができる。このように して、ペーストはペーストの供給を容易にするポンピング作用を受ける。このこ とを図２により線図的に示す。ニードルが比較的高い周波数（１〜３０ｋＨｚ） で振動する場合、ニードル内のはんだペーストはニードルの迅速な移動に追従す ることはできない。満足のいく結果は６〜７ｋＨｚの周波数、ペーストに対して ０．５ｂａｒの圧力を加え、また０．２ｍｍのニードル直径の場合に得られる。 ペースト出力は、ニードルが振動しないときよりも約４０％向上する。ポンピン グ作用を一層向上させるためには、高い周波数で振動するニードルを上述のよう に鋸歯状振動と組み合わせるとよい。 図３には他の振動装置を示す。この図面において、図１と同一部分には同一の 参照符号を付して説明する。この実施例において、ニードル７に対してカム機構 １５により比較的低い周波数の縦方向振動を加える。アーム１６を振動装置３の ハウジング４に回動自在に連結する。ニードル７はアームの開口１８に掛合する ピン１７を有する。アーム１６はニードル７を横切って延びる。回転カム１９は アーム１６に当てがい、従って、ニードル７を縦方向に振動させる。ばね２０は アーム１６をカムのカム面２１に押し付ける。カム面はプリント回路板の表面か ら離れるニードル移動がプリント回路板の表面に接近するニードル移動よりも速 くなるように選択し、これによりポンピング作用を発生する。 圧力発生器は流体ポンプとするとよく、例えば、軸流ポンプとするとよい。こ れは、このようなポンプがよく規定された圧力を発生するためである。しかし、 空気圧力ポンプも使用することができる。このポンプは直接装置の一部を形成す るようにするか、又はこの装置の外部装置として可撓性チューブを介して容器に 接続する。容器も外部に配置して可撓性チューブによりニードルに接続すること もできる。このことにより移動する系全体の質量を減少し、速度を増加すること ができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加圧流体を容器から中空のニードルを介して表面に供給する流体供給方法に おいて、流体供給中にニードルに長手方向振動を加えることを特徴とする流体供 給方法。 ２．前記ニードルに１〜１００Ｈｚの範囲の周波数の振動を加え、ニードルが表 面に向かう移動の持続時間をニードルが表面から離れる移動の持続時間よりも長 くした請求項１記載の流体供給方法。 ３．振動の振幅をペーストのはんだ粒子の粒度と同じ大きさとした請求項２記載 の流体供給方法。 ４．前記ニードルに１〜３０ｋＨｚの範囲の周波数の振動を加える請求項１記載 の流体供給方法。 ５．ニードル振動とともに流体にパルス状の圧力を加える請求項１記載の流体供 給方法。 ６．表面に流体を供給するため、動作中に加圧流体を表面に供給する中空のニー ドルを具えた流体供給装置において、前記ニードルに連結してニードルを長手方 向に振動させる振動装置を設けたことを特徴とする流体供給装置。 ７．前記振動装置は前記ニードルに連結した圧電変換器により構成した請求項６ 記載の流体供給装置。 ８．前記圧電変換器は１〜１００Ｈｚの範囲の周波数の電圧によって駆動し、電 圧の振幅を２個の極限値間で変動させ、低い値と高い値との間の持続時間を高い 値と低い値との中間の値の持続時間とは異ならせた請求項７記載の流体供給装置 。 ９．前記振動装置をカム機構により構成した請求項６記載の流体供給装置。 10．容器内の流体を加圧する圧力手段を設けた請求項６乃至９のうちのいずれか 一項に記載の流体供給装置。