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JP6848758B2 - Film deposition equipment - Google Patents
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Description

本発明は、高粘度の液体材料をノズルから吐出して、平板状の成膜対象に塗布することで、液体材料の皮膜を形成する成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus for forming a film of a liquid material by ejecting a high-viscosity liquid material from a nozzle and applying the film to a flat plate-shaped film forming object.

従来から、高粘度の液体材料をノズルから押し出して、対象物に塗布する装置がある。例えば、高粘度の液体材料を平板状の成膜対象の上に平らに塗布して皮膜を形成する場合には、従来、スリット状の開口を備えるノズルが多く用いられていた。例えば、配管より断面積の大きいノズルを用いて、配管から供給された液体材料をノズル内で広げ、液体材料の流速を低下させることで、均一な成膜を行う技術があった。高粘度の液体材料を成膜対象に塗布する装置を開示している文献としては、例えば、特許文献1がある。 Conventionally, there is a device that extrudes a highly viscous liquid material from a nozzle and applies it to an object. For example, when a high-viscosity liquid material is applied flatly onto a flat plate-shaped film-forming object to form a film, a nozzle having a slit-shaped opening has been often used in the past. For example, there has been a technique of spreading a liquid material supplied from a pipe in a nozzle using a nozzle having a cross-sectional area larger than that of the pipe and reducing the flow velocity of the liquid material to form a uniform film. For example, Patent Document 1 discloses an apparatus for applying a high-viscosity liquid material to a film-forming object.

特開2016−182535号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-182535

しかしながら、高粘度の液体材料を平板状の成膜対象の上に塗布した場合、ノズルから吐出された液体材料が成膜対象に接する際に、液体材料と成膜対象との間に空気が巻き込まれることがあった。そして、巻き込まれた空気が泡状の空気粒となって、成膜対象と液体材料の皮膜との間に残ってしまうことがあった。例えば、液体材料が放熱グリス等の熱伝導材であって、皮膜を介して成膜対象との熱伝導を行う場合には、成膜対象と皮膜との間に多くの空気粒が残ると、伝熱状態にムラが発生し、さらに、成膜対象と皮膜との接触面積が減少して伝熱効率が低下するという問題点があった。 However, when a high-viscosity liquid material is applied onto a flat plate-shaped film-forming object, air is trapped between the liquid material and the film-forming object when the liquid material discharged from the nozzle comes into contact with the film-forming object. There was a case. Then, the entrained air may become foamy air particles and remain between the film formation target and the film of the liquid material. For example, when the liquid material is a heat conductive material such as thermal paste and heat conduction with the film forming target is performed through the film, if many air particles remain between the film forming target and the film, There is a problem that unevenness occurs in the heat transfer state, and further, the contact area between the film formation target and the film is reduced and the heat transfer efficiency is lowered.

本発明は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、高粘度の液体材料を平板状の成膜対象に塗布して皮膜を形成する成膜装置であって、液体材料の皮膜と成膜対象との間に入る空気の量を抑制する技術を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the above-mentioned conventional techniques. That is, the problem is a film forming apparatus for forming a film by applying a high-viscosity liquid material to a flat plate-shaped film forming object, and the air entering between the film of the liquid material and the film forming object. The purpose is to provide a technique for controlling the amount.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における成膜装置は、吐出口が形成されているノズルを備える成膜装置において、前記吐出口は、第1リップ部と、第2リップ部と、前記第1リップ部と前記第2リップ部とに挟まれる2つのスペーサ部と、によって囲まれる矩形のスリット状であって長手方向の一辺を構成する第1リップ部に連続した凹凸箇所を有する形状であり、前記吐出口から剪断速度2.51(1/s)における粘度μが120(Pa・s)以上である高粘度の液体材料を成膜対象に向けて吐出するものであり、前記第1リップ部と前記第2リップ部との間の隙間の幅が2mmであり、前記吐出口の長手方向について前記凹凸箇所の1つの凹部の幅A(mm)が、A≦100/μであり、前記吐出口の長手方向について前記凹凸箇所の隣接する凹部同士の間隔B(mm)が、B≦100/μであり、前記吐出口の長手方向に直交する方向について前記凹凸箇所の凹部の長さC(mm)が、C≧200/μであり、前記凹凸箇所を成膜の進行方向について前側に配置して、前記ノズルと前記成膜対象とを相対的に移動させつつ前記液体材料を前記成膜対象に向けて吐出する、ものである。 The film forming apparatus according to one aspect of the present invention, which is made for the purpose of solving this problem, is a film forming apparatus including a nozzle in which a discharge port is formed, and the discharge port is a first lip portion and a second lip portion. And, a rectangular slit-shaped portion surrounded by the two spacer portions sandwiched between the first lip portion and the second lip portion, and continuous uneven portions on the first lip portion forming one side in the longitudinal direction. A high-viscosity liquid material having a shape having a viscosity μ of 120 (Pa · s) or more at a shear rate of 2.51 (1 / s) is discharged from the discharge port toward a film forming target. The width of the gap between the first lip portion and the second lip portion is 2 mm, and the width A (mm) of one recess of the uneven portion in the longitudinal direction of the discharge port is A ≦ 100 / μ. The distance B (mm) between the concave portions adjacent to the concave-convex portion in the longitudinal direction of the discharge port is B ≦ 100 / μ, and the concave portion of the uneven portion in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the discharge port. The length C (mm) of the liquid is C ≧ 200 / μ, the uneven portion is arranged on the front side with respect to the progress direction of the film formation, and the liquid is moved relatively between the nozzle and the film formation target. The material is discharged toward the film forming target.

上述の一態様における成膜装置によれば、吐出口が長手方向の一辺に凹凸箇所を有するスリット状であって、凹部の幅A、間隔B、長さCが適切に選択されていることから、凹凸箇所を通過した液体材料は、他の箇所を通過した液体材料に比較して、剪断速度が大きくなっている。高粘度の液体材料では、剪断速度が大きい状態では粘度が小さくなる傾向にある。つまり、凹凸箇所を通過した部分の液体材料は、粘度が小さくなっている。そして、凹凸箇所は成膜の進行方向について前側に配置されることから、凹凸箇所を通過した部分の液体材料は、成膜対象に近い側に配置される。従って、成膜対象に付着する液体材料は、粘度の小さい状態の液体材料であるので、成膜対象に沿って広がりやすい。これにより、液体材料の皮膜と成膜対象との間に入る空気の量は抑制される。 According to the film forming apparatus in the above aspect, the discharge port has a slit shape having uneven portions on one side in the longitudinal direction, and the width A, the interval B, and the length C of the recesses are appropriately selected. The liquid material that has passed through the uneven portion has a higher shear rate than the liquid material that has passed through the other portion. High-viscosity liquid materials tend to have lower viscosities when the shear rate is high. That is, the viscosity of the liquid material in the portion that has passed through the uneven portion is low. Since the uneven portion is arranged on the front side in the progress direction of the film formation, the liquid material of the portion that has passed through the uneven portion is arranged on the side closer to the film formation target. Therefore, since the liquid material adhering to the film-forming object is a liquid material having a low viscosity, it easily spreads along the film-forming object. As a result, the amount of air entering between the film of the liquid material and the object to be formed is suppressed.

本発明によれば、高粘度の液体材料を平板状の成膜対象に塗布して皮膜を形成する成膜装置であって、液体材料の皮膜と成膜対象との間に入る空気の量を抑制する技術が実現される。 According to the present invention, it is a film forming apparatus that forms a film by applying a high-viscosity liquid material to a flat plate-shaped film forming object, and determines the amount of air that enters between the film of the liquid material and the film forming object. Suppression technology is realized.

本形態の成膜装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the film forming apparatus of this embodiment. ノズルの吐出口の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the discharge port of a nozzle. 本形態の成膜装置による成膜状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film forming state by the film forming apparatus of this embodiment. 放熱グリスの剪断速度と粘度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the shear rate and the viscosity of thermal paste. 矩形の吐出口を有するノズルによる成膜状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film formation state by the nozzle which has a rectangular discharge port. 実験結果を示す表である。It is a table which shows the experimental result.

以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は、平板状の冷却器に高粘度の放熱グリスを塗布して成膜する成膜装置に、本発明を適用したものである。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a film forming apparatus in which a flat plate-shaped cooler is coated with high-viscosity thermal paste to form a film.

本形態の成膜装置100の概略構成を、図1に示す。本形態の成膜装置100は、高粘度の液体材料を平板状に吐出するための装置である。本形態の成膜装置100は、例えば、平板状の成膜対象である冷却器101の一面に、高粘度の液体材料である放熱グリス102を塗布する際に使用される。 The schematic configuration of the film forming apparatus 100 of this embodiment is shown in FIG. The film forming apparatus 100 of this embodiment is an apparatus for discharging a high-viscosity liquid material into a flat plate. The film forming apparatus 100 of this embodiment is used, for example, when applying thermal paste 102, which is a high-viscosity liquid material, to one surface of a cooler 101, which is a flat plate-shaped film forming target.

成膜装置100は、図1に示すように、ノズル10と、供給部20と、を備え、供給部20から供給される放熱グリス102をノズル10から押し出しつつ、ノズル10と冷却器101とを相対的に移動させることで、冷却器101上に放熱グリス102の皮膜を形成する。図1では、冷却器101を固定してノズル10を移動させる場合のノズル10の移動方向であって、成膜の進行方向を矢印で示している。成膜の進行方向は、これから成膜される側を「前側」、成膜済みの側を「後側」とする。 As shown in FIG. 1, the film forming apparatus 100 includes a nozzle 10 and a supply unit 20, and pushes the thermal paste 102 supplied from the supply unit 20 out of the nozzle 10 while pushing the nozzle 10 and the cooler 101 together. By moving them relatively, a film of thermal paste 102 is formed on the cooler 101. In FIG. 1, it is the moving direction of the nozzle 10 when the cooler 101 is fixed and the nozzle 10 is moved, and the traveling direction of the film formation is indicated by an arrow. The direction in which the film is formed is defined as the "front side" on the side where the film is to be formed and the "rear side" on the side where the film has been formed.

成膜対象である冷却器101は、例えば、金属製の板材であり、少なくとも成膜される側の面は略平面形状である。液体材料である放熱グリス102は、例えば、シリコンオイル等の基油と、金属の微粉末等の熱伝導率の高い固体添加剤と、を含む高粘度の液体材料である。放熱グリス102の粘度μは、例えば、剪断速度2.51(1/s)において120(Pa・s)以上である。 The cooler 101, which is the object of film formation, is, for example, a metal plate material, and at least the surface on the side where film formation is formed has a substantially planar shape. The thermal paste 102, which is a liquid material, is a high-viscosity liquid material containing, for example, a base oil such as silicon oil and a solid additive having high thermal conductivity such as fine metal powder. The viscosity μ of the thermal paste 102 is, for example, 120 (Pa · s) or more at a shear rate of 2.51 (1 / s).

成膜装置100の供給部20は、基油を含む第1の液を収容する第1室201と、固体添加剤を含む第2の液を収容する第2室202と、混合室203と、を備える。供給部20は、第1室201から混合室203に押し出される第1の液と、第2室202から混合室203に押し出される第2の液とを、混合室203にて混合しつつノズル10へ向けて押し出す。混合室203の流路の断面積はノズル10の流路の断面積より小さいので、混合室203から押し出された放熱グリス102は、ノズル10の内部で広がって流速が低下する。 The supply unit 20 of the film forming apparatus 100 includes a first chamber 201 containing a first liquid containing a base oil, a second chamber 202 containing a second liquid containing a solid additive, and a mixing chamber 203. To be equipped. The supply unit 20 mixes the first liquid extruded from the first chamber 201 into the mixing chamber 203 and the second liquid extruded from the second chamber 202 into the mixing chamber 203 in the mixing chamber 203, and the nozzle 10 Push towards. Since the cross-sectional area of the flow path of the mixing chamber 203 is smaller than the cross-sectional area of the flow path of the nozzle 10, the thermal paste 102 extruded from the mixing chamber 203 spreads inside the nozzle 10 and the flow velocity decreases.

成膜装置100のノズル10は、図1中の下側の面に吐出口11を備え、供給部20から供給される放熱グリス102を、図中で下方に配置される冷却器101に向けて吐出口11から吐出する。さらに、放熱グリス102を吐出しつつノズル10が成膜の進行方向に移動することで、帯状となった放熱グリス102が冷却器101の上面に付着する。 The nozzle 10 of the film forming apparatus 100 is provided with a discharge port 11 on the lower surface in FIG. 1, and the thermal paste 102 supplied from the supply unit 20 is directed toward the cooler 101 arranged below in the drawing. Discharge from the discharge port 11. Further, the nozzle 10 moves in the direction of progress of the film formation while discharging the heat radiating grease 102, so that the band-shaped heat radiating grease 102 adheres to the upper surface of the cooler 101.

次に、ノズル10の吐出口11の形状について説明する。吐出口11をノズル10の下側、つまり吐出口11の外側から見た形状を図2に示す。図2では、成膜の進行方向、すなわち、ノズル10の進行方向を矢印で示している。なお、図2に矢印で示した方向は、図1に矢印で示した方向と同じ方向である。 Next, the shape of the discharge port 11 of the nozzle 10 will be described. FIG. 2 shows the shape of the discharge port 11 as viewed from the lower side of the nozzle 10, that is, the outside of the discharge port 11. In FIG. 2, the advancing direction of the film formation, that is, the advancing direction of the nozzle 10, is indicated by an arrow. The direction indicated by the arrow in FIG. 2 is the same as the direction indicated by the arrow in FIG.

本形態の成膜装置100では、ノズル10の吐出口11は、図2に斜線で示すように、後側リップ12と前側リップ13と2つのスペーサ14と、に囲まれる略矩形状の空間である。後側リップ12は、図2に示すように、長方形の板材であり、吐出口11の長手方向の辺縁を形成する後側リップ面12aは平面である。前側リップ13は、図2に示すように、一辺に櫛歯状の同形状の凸部13aが複数連続して形成された板材である。前側リップ13によって形成される吐出口11の辺縁は、複数の凹凸箇所が連続して形成された矩形波面形状である。スペーサ14は、吐出口11の長手方向の両端部において、後側リップ12と前側リップ13とを、一定の間隔を置いて、互いに離して支持している。そのため、スペーサ14も吐出口11の辺縁の一部を構成する。 In the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the discharge port 11 of the nozzle 10 is a substantially rectangular space surrounded by a rear lip 12, a front lip 13, and two spacers 14, as shown by diagonal lines in FIG. is there. As shown in FIG. 2, the rear lip 12 is a rectangular plate material, and the rear lip surface 12a forming the longitudinal edge of the discharge port 11 is flat. As shown in FIG. 2, the front lip 13 is a plate material in which a plurality of comb-shaped convex portions 13a having the same shape are continuously formed on one side. The edge of the discharge port 11 formed by the front lip 13 has a rectangular corrugated surface shape in which a plurality of uneven portions are continuously formed. The spacer 14 supports the rear lip 12 and the front lip 13 at both ends in the longitudinal direction of the discharge port 11 at regular intervals. Therefore, the spacer 14 also forms a part of the edge of the discharge port 11.

ノズル10の吐出口11は、図2中に斜線で示すように、後側リップ12や前側リップ13の長手方向に長いスリット状の空間であるスリット部11aと、連続した凹凸箇所である複数の櫛歯穴部11bとを含む。具体的には、スリット部11aは、後側リップ12の後側リップ面12aとスペーサ14と前側リップ13の凸部13aとに囲まれる所定幅のスリット状の空間である。各櫛歯穴部11bは、前側リップ13の互いに隣接する凸部13aの間の凹部によって構成される四角形状の空間である。 As shown by diagonal lines in FIG. 2, the discharge port 11 of the nozzle 10 has a slit portion 11a which is a slit-shaped space long in the longitudinal direction of the rear lip 12 and the front lip 13, and a plurality of continuous uneven portions. Includes the comb tooth hole portion 11b. Specifically, the slit portion 11a is a slit-shaped space having a predetermined width surrounded by the rear lip surface 12a of the rear lip 12, the spacer 14, and the convex portion 13a of the front lip 13. Each comb tooth hole portion 11b is a square-shaped space formed by recesses between convex portions 13a of the front lip 13 adjacent to each other.

そして、成膜時のノズル10の進行方向は、図2中に矢印で示すように、後側リップ12から前側リップ13に向かう向きである。つまり、成膜時には、ノズル10は、櫛歯穴部11bを進行方向の前側に配置して移動する。ノズル10の進行方向に垂直な方向である長手方向について、スリット部11aの幅Wは、この吐出口11の開口幅であり、帯状に成膜される放熱グリス102の成膜幅である。 The traveling direction of the nozzle 10 at the time of film formation is the direction from the rear lip 12 to the front lip 13 as shown by an arrow in FIG. That is, at the time of film formation, the nozzle 10 moves by arranging the comb tooth hole portion 11b on the front side in the traveling direction. In the longitudinal direction, which is the direction perpendicular to the traveling direction of the nozzle 10, the width W of the slit portion 11a is the opening width of the discharge port 11, and is the film forming width of the thermal paste 102 formed in a strip shape.

吐出口11の複数の櫛歯穴部11bは、図2に示すように、同じ大きさ、かつ、同じ間隔で長手方向に連続して形成されている。本形態の成膜装置100の各櫛歯穴部11bの大きさや間隔は、放熱グリス102の剪断速度2.51(1/s)における粘度μ(Pa・s)を用いて、以下の3つの条件を満たす範囲内となるように決定されている。
1つの櫛歯穴部11bの長手方向の幅A(mm)は、A≦100/μ
隣接する櫛歯穴部11b同士の間隔B(mm)は、B≦100/μ
長手方向に直交する方向について櫛歯穴部11bの長さC(mm)は、C≧200/μ
As shown in FIG. 2, the plurality of comb tooth hole portions 11b of the discharge port 11 are formed continuously in the longitudinal direction with the same size and the same interval. The size and spacing of each comb tooth hole portion 11b of the film forming apparatus 100 of the present embodiment are as follows, using the viscosity μ (Pa · s) at the shear rate of 2.51 (1 / s) of the thermal paste 102. It is determined to be within the range that satisfies the conditions.
The width A (mm) in the longitudinal direction of one comb tooth hole portion 11b is A ≦ 100 / μ.
The distance B (mm) between adjacent comb tooth holes 11b is B ≦ 100 / μ.
The length C (mm) of the comb tooth hole portion 11b is C ≧ 200 / μ in the direction orthogonal to the longitudinal direction.

つまり、前側リップ13には、間隔Bの幅で長さCの凸部13aが、互いに幅Aの隙間を空けて、吐出口11の長手方向に並んで形成されている。なお、幅Aと間隔Bとの下限は限定しないが、小さくしすぎると、ノズル10の製造が困難となる。また、長さCの上限は限定しないが、大きくしすぎると成膜される膜厚の調整が難しい。そのため、幅Aと間隔Bの下限や、長さCの上限は不具合が生じない範囲で適宜選択される。 That is, on the front lip 13, convex portions 13a having a width of the interval B and a length C are formed side by side in the longitudinal direction of the discharge port 11 with a gap of the width A from each other. The lower limit of the width A and the interval B is not limited, but if it is made too small, it becomes difficult to manufacture the nozzle 10. Further, the upper limit of the length C is not limited, but if it is made too large, it is difficult to adjust the film thickness to be formed. Therefore, the lower limit of the width A and the interval B and the upper limit of the length C are appropriately selected within a range in which no problem occurs.

成膜工程では、ノズル10は、図3に示すように、吐出口11を下にして冷却器101の上方に配置され、後側リップ12から前側リップ13へ向かう向きに移動する。つまり、後側リップ12は、ノズル10の相対的な進行方向について後方側に配置され、スリット部11aから押し出された放熱グリス102は、図3中に濃色で示すように、冷却器101から離れた位置(図3中で上方)に付着する。一方、前側リップ13は、ノズル10の相対的な進行方向について前方側に配置され、櫛歯穴部11bから押し出された放熱グリス102は、図3中に淡色で示すように、冷却器101に近い位置(図3中で下方)に付着する。 In the film forming step, as shown in FIG. 3, the nozzle 10 is arranged above the cooler 101 with the discharge port 11 facing down, and moves in the direction from the rear lip 12 to the front lip 13. That is, the rear lip 12 is arranged on the rear side with respect to the relative traveling direction of the nozzle 10, and the thermal paste 102 extruded from the slit portion 11a is from the cooler 101 as shown in dark color in FIG. It adheres to a distant position (upper in FIG. 3). On the other hand, the front lip 13 is arranged on the front side with respect to the relative traveling direction of the nozzle 10, and the thermal paste 102 extruded from the comb tooth hole portion 11b is attached to the cooler 101 as shown in light color in FIG. It adheres to a close position (lower in FIG. 3).

本形態の成膜工程で用いる放熱グリス102の一例について、剪断速度と剪断粘度との関係を、図4に示す。剪断速度と剪断粘度とは、概略、剪断速度が2桁増加すると剪断粘度が1桁減少する関係にある。スリット部11aから押し出される放熱グリス102は、例えば、剪断速度が約2.5(1/s)であり、その場合の剪断粘度は、図4より、約200Pa・sである。一方、櫛歯穴部11bから押し出される放熱グリス102は、例えば、剪断速度が約2000(1/s)であり、その場合の剪断粘度は、図4より、約3Pa・sである。つまり、櫛歯穴部11bから押し出される放熱グリス102の粘度は、スリット部11aから押し出される放熱グリス102の粘度に比較して、1/100程度まで小さくなっている。 FIG. 4 shows the relationship between the shear rate and the shear viscosity of an example of the thermal paste 102 used in the film forming step of the present embodiment. The shear rate and the shear viscosity are generally related to each other in that the shear viscosity decreases by an order of magnitude when the shear rate increases by two orders of magnitude. The thermal paste 102 extruded from the slit portion 11a has, for example, a shear rate of about 2.5 (1 / s), and the shear viscosity in that case is about 200 Pa · s, as shown in FIG. On the other hand, the thermal paste 102 extruded from the comb tooth hole portion 11b has, for example, a shear rate of about 2000 (1 / s), and the shear viscosity in that case is about 3 Pa · s as shown in FIG. That is, the viscosity of the thermal paste 102 extruded from the comb tooth hole portion 11b is about 1/100 of the viscosity of the thermal paste 102 extruded from the slit portion 11a.

そして、図3に示したように、冷却器101の表面に直接付着する部分の放熱グリス102は、櫛歯穴部11bから押し出された部分であり、この部分は粘度の小さい状態であることから、この部分の放熱グリス102は冷却器101に沿って広がり易い。従って、冷却器101と放熱グリス102との間には空気が入り難い。一方で、後側リップ12は凹凸形状となっていないことから、冷却器101から離れた位置に付着する放熱グリス102の粘度は大きい。従って、押し出された放熱グリス102の全てが広がることはなく、放熱グリス102の塗布幅や塗布厚は適切に維持される。 As shown in FIG. 3, the thermal paste 102 of the portion directly attached to the surface of the cooler 101 is a portion extruded from the comb tooth hole portion 11b, and this portion has a low viscosity. The thermal paste 102 in this portion easily spreads along the cooler 101. Therefore, it is difficult for air to enter between the cooler 101 and the thermal paste 102. On the other hand, since the rear lip 12 does not have an uneven shape, the viscosity of the thermal paste 102 adhering to a position away from the cooler 101 is high. Therefore, not all of the extruded thermal paste 102 spreads, and the coating width and coating thickness of the thermal paste 102 are appropriately maintained.

なお、一辺に凹凸形状を有しないスリット形状、すなわち単なる矩形の吐出口を備えたノズルによる放熱グリス102の成膜状態を、模式的に図5に示す。矩形の吐出口から放熱グリス102を押し出した場合、放熱グリス102の全体で、例えば、剪断速度は約2.5(1/s)であり、前述したように、剪断粘度は大きく、約200Pa・sである。剪断粘度が大きい状態では、放熱グリス102は広がり難く、図5に示すように、冷却器101と放熱グリス102との間に空気が入り易い。 FIG. 5 schematically shows a state in which the thermal paste 102 is formed by a nozzle having a slit shape having no uneven shape on one side, that is, a nozzle having a simple rectangular discharge port. When the thermal paste 102 is extruded from the rectangular discharge port, the shear rate of the entire thermal paste 102 is, for example, about 2.5 (1 / s), and as described above, the shear viscosity is large, about 200 Pa. s. When the shear viscosity is high, the thermal paste 102 is difficult to spread, and as shown in FIG. 5, air easily enters between the cooler 101 and the thermal paste 102.

続いて、本形態の成膜装置100にて、櫛歯穴部11bの形状を変更した種々のノズルを用いて成膜した実験結果について説明する。この実験では、剪断速度2.51(1/s)における粘度μが120〜603(Pa・s)であるシリコン系の放熱用樹脂を使用して、実験用の透明な板材上に成膜し、板材の裏面から空気粒の有無を目視で確認した。この実験では、櫛歯穴部11bを形成する前側リップ13の凸部13aについて、前述した幅A、間隔B、長さCを変更した種々のノズルを用いた。 Subsequently, the experimental results of film formation using various nozzles in which the shape of the comb tooth hole portion 11b is changed by the film forming apparatus 100 of the present embodiment will be described. In this experiment, a silicon-based heat-dissipating resin having a viscosity μ of 120 to 603 (Pa · s) at a shear rate of 2.51 (1 / s) was used to form a film on a transparent plate material for the experiment. , The presence or absence of air particles was visually confirmed from the back surface of the plate material. In this experiment, various nozzles having different widths A, intervals B, and lengths C described above were used for the convex portions 13a of the front lip 13 forming the comb tooth hole portion 11b.

実験の結果を、図6に示す。図6では、凸部13aの形状として、幅A≦100/μ、間隔B≦100/μ、長さC≧200/μの全てを満たす例を実施例、いずれか1つでも満たさない例を比較例とした。図6では、各比較例において、条件を満たしていない項目に「△」の印を付けている。また、図6中の判定の欄では、目視にて直径1mm以上の空気粒が発見された場合に「×」、発見できなかった場合に「○」とした。 The results of the experiment are shown in FIG. In FIG. 6, an example in which the width A ≦ 100 / μ, the interval B ≦ 100 / μ, and the length C ≧ 200 / μ are all satisfied as the shape of the convex portion 13a is an example, and an example in which none of them is satisfied. It was used as a comparative example. In FIG. 6, in each comparative example, items that do not satisfy the conditions are marked with “Δ”. Further, in the judgment column in FIG. 6, when air particles having a diameter of 1 mm or more were visually found, they were marked with "x", and when they could not be found, they were marked with "○".

なお、この実験で用いた各ノズルは、吐出口11のスリット部11aの大きさが60mm×2mmのものである。つまり、塗布幅(スペーサ14同士の間隔)は60mmであり、後側リップ12と前側リップ13との間の隙間(スペーサ14の図2中で上下方向の長さ)は2mmである。 In each nozzle used in this experiment, the size of the slit portion 11a of the discharge port 11 is 60 mm × 2 mm. That is, the coating width (distance between the spacers 14) is 60 mm, and the gap between the rear lip 12 and the front lip 13 (length in the vertical direction in FIG. 2 of the spacer 14) is 2 mm.

実施例1〜7及び比較例1〜4は、粘度μが120(Pa・s)である樹脂を使用して成膜した結果である。従って、100/μは、約0.83であり、200/μは、約1.67である。図6中の実施例1〜7に示すように、塗布量や成膜速度を変更しても、幅A、間隔B、長さCの条件をすべて満たしていれば、直径1mm以上の空気粒は確認されなかった。一方、図6中の比較例1〜4に示すように、いずれか1つでも条件を満たさない場合には、直径1mm以上の空気粒が確認された。 Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 are the results of forming a film using a resin having a viscosity μ of 120 (Pa · s). Therefore, 100 / μ is about 0.83 and 200 / μ is about 1.67. As shown in Examples 1 to 7 in FIG. 6, even if the coating amount and the film forming speed are changed, air particles having a diameter of 1 mm or more are satisfied as long as the conditions of width A, interval B, and length C are all satisfied. Was not confirmed. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 4 in FIG. 6, when any one of them did not satisfy the conditions, air particles having a diameter of 1 mm or more were confirmed.

実施例8及び比較例5〜6は、粘度μが205(Pa・s)である樹脂を使用して成膜した結果である。従って、100/μは、約0.49であり、200/μは、約0.98である。また、実施例9〜10及び比較例7〜9は、粘度μが603(Pa・s)である樹脂を使用して成膜した結果である。従って、100/μは、約0.17であり、200/μは、約0.33である。 Examples 8 and 5 to 6 are the results of forming a film using a resin having a viscosity μ of 205 (Pa · s). Therefore, 100 / μ is about 0.49 and 200 / μ is about 0.98. Further, Examples 9 to 10 and Comparative Examples 7 to 9 are the results of forming a film using a resin having a viscosity μ of 603 (Pa · s). Therefore, 100 / μ is about 0.17 and 200 / μ is about 0.33.

図6中の実施例8〜10に示すように、樹脂の粘度μを変更しても、幅A、間隔B、長さCの条件をすべて満たしていれば、直径1mm以上の空気粒は確認されなかった。一方、図6中の比較例5〜9に示すように、いずれか1つでも条件を満たさない場合には、直径1mm以上の空気粒が確認された。 As shown in Examples 8 to 10 in FIG. 6, even if the viscosity μ of the resin is changed, if all the conditions of width A, interval B, and length C are satisfied, air particles having a diameter of 1 mm or more can be confirmed. Was not done. On the other hand, as shown in Comparative Examples 5 to 9 in FIG. 6, when any one of them did not satisfy the conditions, air particles having a diameter of 1 mm or more were confirmed.

以上詳細に説明したように本形態の成膜装置100は、スリット部11aと櫛歯穴部11bとを含む吐出口11を有するノズル10を備え、櫛歯穴部11bを進行方向の前側に配置してノズル10を移動させつつ、吐出口11から放熱グリス102を押し出す。さらに、本形態の成膜装置100の櫛歯穴部11bは、放熱グリス102の剪断速度2.51(1/s)における粘度μ(Pa・s)を用いて、幅A≦100/μ、間隔B≦100/μ、長さC≧200/μを満たす。従って、吐出口11の櫛歯穴部11bから押し出された部分の放熱グリス102は、他の部分に比較して剪断速度が大きく、粘度が十分小さくなっている。そして、押し出された放熱グリス102のうち、皮膜対象の冷却器101の表面に接触する部分は、吐出口11の櫛歯穴部11bから押し出された粘度の小さい部分であるので、冷却器101に沿って広がり易い。これにより、冷却器101と放熱グリス102の皮膜との間に入る空気の量は抑制される。 As described in detail above, the film forming apparatus 100 of the present embodiment includes a nozzle 10 having a discharge port 11 including a slit portion 11a and a comb tooth hole portion 11b, and the comb tooth hole portion 11b is arranged on the front side in the traveling direction. Then, while moving the nozzle 10, the thermal paste 102 is pushed out from the discharge port 11. Further, the comb tooth hole portion 11b of the film forming apparatus 100 of the present embodiment has a width A ≦ 100 / μ, using the viscosity μ (Pa · s) of the thermal paste 102 at a shear rate of 2.51 (1 / s). The interval B ≦ 100 / μ and the length C ≧ 200 / μ are satisfied. Therefore, the thermal paste 102 in the portion extruded from the comb tooth hole portion 11b of the discharge port 11 has a higher shear rate and a sufficiently lower viscosity than the other portions. Then, of the extruded thermal paste 102, the portion in contact with the surface of the cooler 101 to be coated is a portion having a small viscosity extruded from the comb tooth hole portion 11b of the discharge port 11, so that the cooler 101 is used. Easy to spread along. As a result, the amount of air entering between the cooler 101 and the coating of the thermal paste 102 is suppressed.

なお、本形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、本発明は、成膜対象の平板な面に高粘度の液体材料を塗布し、成膜対象の上に液体材料の皮膜を形成する装置であれば、成膜対象の塗布面以外の形状や液体材料の種類に関わらず適用可能である。 It should be noted that this embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way. Therefore, as a matter of course, the present invention can be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, according to the present invention, if the device is a device that applies a high-viscosity liquid material to a flat surface to be filmed and forms a film of the liquid material on the film-forming object, a shape other than the coated surface to be filmed. It is applicable regardless of the type of liquid material.

また、本形態では、2つのリップに分かれたノズル10について説明したが、これに限らない。例えば、3つ以上に分かれていてもよい。あるいは、吐出口11の形状の貫通孔を備える1体のノズルであってもよい。また、スペーサ14を設ける代わりに、後側リップまたは前側リップに、スペーサ14の形状に相当する突出部を備えていてもよい。 Further, in the present embodiment, the nozzle 10 divided into two lips has been described, but the present invention is not limited to this. For example, it may be divided into three or more. Alternatively, it may be a single nozzle having a through hole in the shape of the discharge port 11. Further, instead of providing the spacer 14, the rear lip or the front lip may be provided with a protrusion corresponding to the shape of the spacer 14.

10 ノズル
11 吐出口
11a スリット部
11b 櫛歯穴部
100 成膜装置
101 冷却器
102 放熱グリス
10 Nozzle 11 Discharge port 11a Slit part 11b Comb tooth hole part 100 Film forming device 101 Cooler 102 Thermal paste

Claims (1)

吐出口が形成されているノズルを備える成膜装置において、
前記吐出口は、第1リップ部と、第2リップ部と、前記第1リップ部と前記第2リップ部とに挟まれる2つのスペーサ部と、によって囲まれる矩形のスリット状であって長手方向の一辺を構成する第1リップ部に連続した凹凸箇所を有する形状であり、
前記吐出口から剪断速度2.51(1/s)における粘度μが120(Pa・s)以上である高粘度の液体材料を成膜対象に向けて吐出するものであり、
前記第1リップ部と前記第2リップ部との間の隙間の幅が2mmであり、
前記吐出口の長手方向について前記凹凸箇所の1つの凹部の幅A(mm)が、A≦100/μであり、
前記吐出口の長手方向について前記凹凸箇所の隣接する凹部同士の間隔B(mm)が、B≦100/μであり、
前記吐出口の長手方向に直交する方向について前記凹凸箇所の凹部の長さC(mm)が、C≧200/μであり、
前記凹凸箇所を成膜の進行方向について前側に配置して、前記ノズルと前記成膜対象とを相対的に移動させつつ前記液体材料を前記成膜対象に向けて吐出する、
ことを特徴とする成膜装置。
In a film forming apparatus including a nozzle in which a discharge port is formed,
The discharge port has a rectangular slit shape surrounded by a first lip portion, a second lip portion, and two spacer portions sandwiched between the first lip portion and the second lip portion, and has a longitudinal shape. It has a shape having continuous uneven parts on the first lip portion forming one side in the direction.
A high-viscosity liquid material having a viscosity μ of 120 (Pa · s) or more at a shear rate of 2.51 (1 / s) is discharged from the discharge port toward a film forming target.
The width of the gap between the first lip portion and the second lip portion is 2 mm.
The width A (mm) of one concave portion of the uneven portion in the longitudinal direction of the discharge port is A ≦ 100 / μ.
In the longitudinal direction of the discharge port, the distance B (mm) between the concave portions adjacent to the uneven portion is B ≦ 100 / μ.
The length C (mm) of the concave portion of the uneven portion in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the discharge port is C ≧ 200 / μ.
The uneven portion is arranged on the front side in the progress direction of the film formation, and the liquid material is discharged toward the film formation target while the nozzle and the film formation target are relatively moved.
A film forming apparatus characterized by this.
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