JP2000005690A - 接着剤塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デイスペンサ容器内の接着剤量が変化してもノ
ズルから吐出する量は安定することを目的とし、複雑で
高価になる加圧空気圧の圧力値を補正手段に用いること
なく、補正に要する時間を最小限にでき、かつバルブの
開閉時間で補正する効果的な方法を提案する。 【解決手段】バルブ１９からデイスペンサ５が共有する
空気タンク容積の最大値と到達圧力と空圧回路の合成有
効断面積からバルブ１９に通電する最小時間を決定し、
圧力センサ２５が大気圧を検出するタイミングでデイス
ペンサ５のノズルが上昇するタイミングに決定し、デイ
スペンサ５容器内の接着剤量が満杯時における圧力線図
が示す既知の面積と、接着剤残量が減少したときの圧力
線図から求められる面積差を到達圧力で除算して補正時
間を決定し、最小時間に補正時間を加えてバルブ１９に
通電する新たな時間とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品等を基板
上に固定するために基板面に接着剤を塗布する接着剤塗
布方法に関し、なかでもデイスペンサの接着剤収容容器
に一方から加圧空気を加えて他方から接着剤を吐出する
塗布手段において、基板面に塗布される接着剤の量を常
に安定させる塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、本出願人の出願に係る特開平３−
１６５１００号において、基板を所定の位置に位置決め
し、該基板の上側においてＸ−Ｙテーブルで移動自在に
支持された移動ヘッドを設け、該移動ヘッドに対して昇
降自在かつ回転自在に配設された複数個のデイスペンサ
を備え、選択されたデイスペンサを下降し基板に接着剤
を塗布する接着剤塗布装置が開示されている。基板面に
塗布される接着剤の量を安定させようとする手段とし
て、特開昭６２−１７６５７１号には粘性物の温度変化
に応じて自動調圧弁の設定圧力を自動調整させる開示が
ある、特開平１−２９５４９０号には比例制御弁が調整
されて空気圧が変えられる接着剤塗布装置の開示があ
る、そうして、特開平２−６８９８９号にはシリンジ内
の接着剤量をセンサーにより検知し圧力供給弁を制御す
る接着剤塗布装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の接着剤塗布装置
において、接着剤の塗布量を決定する因子は、ノズル形
状、加圧空気圧、加圧時間、容器形状、接着剤の特性、
その他例えば温度環境に大きく起因することが知られて
おり、基板に接着剤を塗布する場合、容器形状及びノズ
ル形状を予め決定し、基板面に塗布される接着剤の量は
加圧空気圧あるいは加圧空気弁開き時間又はその双方を
加減して相互関係により設定する方法が知られている、
その場合、設定された塗布量を安定するために、ヒータ
ーやエアコンデイショナー等の設備を備え、容器内の接
着剤に影響する温度等の環境を一定に保つ工夫をしてい
る。

【０００４】しかし、容器内に一方から加圧空気を加え
て他方から接着剤を吐出する塗布手段においては、容器
内の接着剤容積と配管系を含む加圧空気の充填容積との
関係により塗布される接着剤の量に変化が生じ、塗布量
を一定に保つ補正は容器内の接着剤が使用される量に従
って加圧空気圧あるいは加圧空気弁開き時間、又はその
双方を変化させなくてはならない。

【０００５】そこで自動的に安定した塗布量を保つため
に、容器内の接着剤容積を推測あるいは検出する手段を
備え、容器内の接着剤容積に応じて加圧空気弁開き時間
や加圧空気圧を自動的に補正する手段が知られる。

【０００６】加圧空気弁開き時間により補正する手段は
特に付加する機器を要しないが、加圧空気弁開き時間が
短いと所定の加圧空気圧に到達しないこともあり補正が
難しい、また、接着剤を吐出後に例えばノズルを上昇さ
せるまでの時間を長くしないと所定の塗布が出来ないな
ど、塗布装置のタクトに影響する待ち時間が必要にな
る、従って、制御因子が複雑化して塗布量の補正手段と
しては安定性に欠けるきらいがある。

【０００７】加圧空気弁開き時間により補正する手段に
対して、加圧空気圧の圧力値を補正する手段は接着剤塗
布装置のタクトは増加させないが、容器内の圧力を検出
するセンサーや圧力制御弁を必要とするなど高価とな
る、また制御において、容器内で接着剤の量が変化する
と加圧空気の充填容積が変動するため、加圧空気の充填
時および排出時にその速度を一致させるための係数を用
いる制御が必要となる複雑さがある。

【０００８】また、塗布量の増減に対する影響の大きさ
を比較した場合、加圧空気圧の圧力値は加圧空気弁開き
時間に比べ影響が大きい、従って、加圧空気圧の圧力値
を補正する手段の場合は用いる装置と制御により精度の
良いものを要求される。

【０００９】特に加圧空気弁開き時間を短くしようと試
みた場合、容器内の接着剤に加圧空気自体が作用する応
答性やセンサーの性能により接着剤を吐出する時間に制
約が生じる。

【００１０】本発明の目的は、容器内に加圧空気を供給
してノズルから容器内の接着剤を吐出する構成におい
て、容器内の接着剤量が変化してもノズルから吐出する
量は安定することを目的とし、複雑で高価になる加圧空
気圧の圧力値を補正する手段を用いることなく、補正に
要する時間を最小限にでき、かつ加圧空気弁開き時間で
補正する手段による効果的な方法を提案するものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、接着剤を収容す
る容器と、該容器の下端に接着剤吐出用ノズルと、該容
器の上部に加圧空気充填口を備え、前記吐出用ノズルと
前記加圧空気充填口のみが前記容器内部から外部に開口
し、所定の位置に位置決めされた基板に対し前記吐出用
ノズルが垂直に上下し該基板面に接着剤を塗布するデイ
スペンサにおいて、前記加圧空気充填口に接続するバル
ブと、前記バルブから前記加圧空気充填口を経て前記容
器が共有する空気タンクの加圧空気圧を測定する圧力セ
ンサを備え、前記バルブが加圧空気源と前記加圧空気充
填口を接続あるいは遮断し、かつ前記遮断とともに前記
加圧空気充填口を大気開放ポートに切り換える空圧回路
を設け、前記空気タンクの加圧空気圧が到達する所定の
圧力と、前記空気タンク容積の最大値と、前記加圧空気
源から前記容器に至る空圧回路の合成有効断面積とから
前記バルブに通電する最小時間を決定し、前記バルブが
前記加圧空気充填口を大気開放ポートに切り換えてか
ら、前記圧力センサが大気圧を検出するタイミングで前
記吐出用ノズルは前記基板面から上昇開始するタイミン
グに決定し、前記容器内の接着剤が満杯量における圧力
線図が示す既知の面積と、前記容器内の接着剤残量が減
少したときの圧力線図とから求められる面積差を前記空
気タンクの加圧空気圧が到達する所定の圧力で除算して
補正時間を決定し、前記最小時間に前記補正時間を加え
て前記バルブに通電する新たな時間とすることを特徴と
する接着剤塗布方法としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】始めに本発明の接着剤塗布方法を
実施する接着剤塗布装置の一例を説明する。

【００１３】図１２乃至図１４において、基台１上に立
設されたＸ−Ｙテーブル２に移動ヘッド３が固定され、
該移動ヘッド３に３個の昇降ブロック４が上下（垂直）
方向に移動自在に取り付けられている。すなわち、各昇
降ブロック４と移動ヘッド３との間に配設された選択昇
降用エアーシリンダにより昇降される。

【００１４】各昇降ブロック４にはそれぞれ回転ホルダ
が垂直軸を中心として回転可能に取り付けられている。
各回転ホルダは上部に設けられた回転駆動用モータの回
転駆動力を受けて所定角度回転される。各回転ホルダに
は接着剤塗布用デイスペンサ５が着脱自在に取り付けら
れている。接着剤塗布用デイスペンサ５は、図１１の如
く、接着剤１１を収容する容器６と、該容器開口に交換
可能なように嵌着されかつ容器下部に螺着された袋ナッ
ト７で保持される接着剤吐出用のノズル８と、容器６の
上部開口を密閉する着脱自在な上蓋９から構成されてい
る。

【００１５】前記容器６は回転ホルダによって垂直方向
に支持され、上蓋９の貫通穴に加圧空気を容器６内部に
供給するためのパイプ１０が螺着にて接続されている。
該パイプ１０はチューブ１４を介して加圧空気源に接続
される。容器６内部に収容された接着剤１１は上部に液
面１２があり、容器６内部に上蓋９と液面１２の間に空
間１３ができる。液面１２は容器６内部にどのくらいの
接着剤１１の残量があるかによって上下し、液面１２の
上下によって空間１３の容積が変わる。

【００１６】基板トランスファ２０は図１４の如く、装
置筐体２１に開けられた基板搬入口２２よりプリント基
板２４を受け入れ、所定位置に位置決め保持し、接着剤
塗布動作を完了したプリント基板２４を基板搬出口２３
より排出する機能を持ち、プリント基板２４を移送する
構成である。基板トランスファ２０において所定位置で
停止されたプリント基板２４は、位置決めピンにより確
実に位置決めされるようになっている。

【００１７】基板搬入口２２より基板トランスファ２０
上に供給されたプリント基板２４は所定の停止位置に移
送される、停止したプリント基板２４の位置決め穴に上
昇してきた位置決めピンが嵌入してプリント基板２４を
位置決め保持する。一方、必要とする塗布パターンに対
応するノズル８を持つ接着剤塗布用デイスペンサ５が選
択され、回転駆動用モータによって回転ホルダすなわち
ノズル８を所要角度だけ回転させておく。そして、Ｘ−
Ｙテーブル２が作動し、指定されたプリント基板２４上
の接着剤塗布座標上に選択されたノズル８を移動させ
る。選択されたノズル８が指定座標位置に到達すると、
選択昇降用エアーシリンダにより昇降ブロック４が下降
して、選択されたデイスペンサ５のノズル８下端の接着
剤がプリント基板２４の面に接して所要量の接着剤が基
板面に塗布される。

【００１８】図１は接着剤塗布用デイスペンサ５の容器
６内部に加圧空気を供給する空圧回路図を示す、接着剤
塗布用デイスペンサ５（以下の記述では単にデイスペン
サ５と称す）の上蓋９には加圧空気を容器６内部に供給
するためのパイプ１０が接続されているが、該パイプ１
０にチューブ１４が接続され、該チューブ１４の他端は
加圧空気弁であるデイスペンサ用バルブ１９（実施例は
電磁弁であり以下の記述では単にバルブ１９と称す）に
接続される、該バルブ１９の他端にはチューブ１５が接
続され、該チューブ１５の一方は圧力レギュレータ１８
の出口に接続される、該圧力レギュレータ１８の入口に
はチューブ１６が接続され、該チューブ１６の他方は加
圧空気源１７に接続される、該加圧空気源１７はエアー
コンプレッサあるいは工場等に配管された加圧空気供給
ライン等である、一方、前記チューブ１４で示される空
圧回路側の圧力を検出する圧力センサ２５をチューブ１
４の途中に分岐回路２７を設けて備え、前記チューブ１
５で示される空圧回路側の圧力を検出する圧力センサ２
６をチューブ１５の途中に分岐回路２８を設けて備えて
いる。

【００１９】圧力センサ２５，２６は各々分岐回路２
７，２８で接続されるチューブ１４，１５内の加圧空気
の圧力を検出する、すなわち、圧力センサ２５はチュー
ブ１４内の加圧空気の圧力に応じたアナログ電気信号を
点線で示す信号線２９に出力し、圧力センサ２６はチュ
ーブ１５内の加圧空気の圧力に応じたアナログ電気信号
を点線で示す信号線３０に出力する、圧力センサ２５，
２６における圧力をアナログ電気信号に変換する手段と
しては、例えば、圧力を受けると大きく電気抵抗が変化
する半導体のピエゾ効果を利用する感圧素子が用いられ
る、一般に、アナログ電気信号としては電圧の変化を利
用することが後続する回路の処理のし易さから用いられ
る、信号線２９，３０は検出制御回路のＡ／Ｄ変換器３
１に接続される、Ａ／Ｄ変換器は信号線２９，３０の各
々のアナログ電気信号を識別し各々に対応するデジタル
信号に変換する、該デジタル信号を受けたＣＰＵ３２は
所定の手順（プログラム）に基づいた処理を実行して、
デイスペンサ制御回路に点線で示す出力線３３からデイ
スペンサ補正値に関する制御信号を出力する、デイスペ
ンサ補正値は圧力センサ２５，２６が検出する圧力に応
じてデイスペンサ５の接着剤１１の吐出量を一定に制御
するための信号である。

【００２０】続いて本発明の接着剤塗布方法を説明す
る。

【００２１】図１のバルブ１９は図示しないデイスペン
サ制御回路によりＯＮ／ＯＦＦ動作が行われる、バルブ
１９のＯＮ動作はチューブ１５側とチューブ１４側を接
続し大気開放ポートが遮断される、バルブ１９のＯＦＦ
動作はチューブ１５側とチューブ１４側を遮断しチュー
ブ１４側が大気開放ポートに接続される。

【００２２】始めにバルブ１９はＯＦＦ動作状態であ
り、デイスペンサ５の容器６内部はチューブ１４からバ
ルブ１９の大気開放ポートを経て大気に開放される、従
って、容器６内部は大気圧となっている。あるいは大気
開放ポートに該当するバルブ１９のポートに負圧減を接
続し、粘性の低い接着剤１１を使用する場合は大気圧よ
り負圧としていることもある。

【００２３】デイスペンサ制御装置によりバルブ１９が
ＯＮ動作すると、加圧空気源から供給される加圧空気は
チューブ１６側の圧力がチューブ１５側の圧力より充分
高い圧力にしてあり、供給される加圧空気は圧力レギュ
レータ１８で所定圧力に減圧されてチューブ１５に至
り、バルブ１９を通過しチューブ１４からパイプ１０を
経てデイスペンサ５の容器６内部に充填される、容器６
の下方には接着剤１１が収容されており、容器６の上方
から加圧空気で押すため下方の接着剤吐出用のノズル８
から接着剤１１が吐出する。

【００２４】予めの設定あるいはＣＰＵ３２で算出され
たデイスペンサ補正値に関する制御信号による時間が経
過してバルブ１９がＯＦＦ動作し、チューブ１５側とチ
ューブ１４側を遮断しチューブ１４側が大気開放ポート
に接続される切り換えが行われると、容器６内部の加圧
空気は排気されて減圧し接着剤吐出用のノズル８からの
接着剤１１の吐出が停止される。

【００２５】図２はデイスペンサ制御回路がバルブ１９
をＯＮ／ＯＦＦ動作させる電圧を示す線図３４と、図１
に示す空圧回路のバルブ１９の開閉と圧力センサ２５が
検出する圧力変化の関係を示す線図３５である、線図３
４と線図３５の座標は左下を基点として横軸が時間ｔの
経過を示し、縦軸は線図３４に対してバルブ１９に加え
る電圧を下方が電圧の無い状態から上方に高く示し、線
図３５に対して圧力センサ２５が検出する圧力Ｐを下方
が大気圧の状態から上方に高く示す。

【００２６】図２の左下の基点から時間が経過して、デ
イスペンサ制御回路がバルブ１９にＯＮ動作させる電圧
を与え線図３４が急激に上昇すると、バルブ１９のＯＮ
動作はチューブ１５側とチューブ１４側を接続し大気開
放ポートが遮断される、応答時間ＮＴを経過してチュー
ブ１５側の加圧空気はバルブ１９を通ってチューブ１４
側に供給され、チューブ１４とパイプ１０とデイスペン
サ５の空間１３に充満する、その結果、線図３５で示す
如く圧力センサ２５の検出は大気圧からチューブ１５側
と同一の圧力まで上昇する、なお、線図３４が上方に変
化する個所に対応する電圧の上昇個所が一段高く変化し
すぐに約半分に下降しているが、バルブ１９に動作の開
始時に定格電圧の約２倍の起動電圧を与えて動作させる
ことが示される、バルブ１９の通電時間である吐出時間
ＤＴが経過するとバルブ１９に与えている電圧をＯＦＦ
する、バルブ１９は電圧がＯＦＦしてから応答時間ＦＴ
を経過して、チューブ１５とチューブ１４間を遮断しチ
ューブ１４側を大気開放ポートに切り換える、チューブ
１４とパイプ１０とデイスペンサ５の空間１３に充満し
た加圧空気は大気開放ポートから大気中に排気され圧力
は減少する、従って、時間ＳＴはデイスペンサ５内にて
加圧空気が接着剤１１を加圧し押している時間である。

【００２７】図２に示す線図３５に関して一般的な説明
をすると、デイスペンサ５に加圧空気充填時の圧力変位
曲線３６は、チューブ１４とパイプ１０とデイスペンサ
５の空間１３でなる空気タンク容積、チューブ１５とバ
ルブ１９とチューブ１４とパイプ１０でなる加圧空気供
給経路の合成有効断面積、図２に示す空間１３に充満す
る加圧空気が到達する圧力ＰＴ及び加圧空気の温度で決
定する曲線である。同様に排気時の圧力変位曲線３７
は、チューブ１４とパイプ１０とデイスペンサ５の空間
１３でなる空気タンク容積、パイプ１０とチューブ１４
とバルブ１９の大気開放ポートでなる加圧空気排気経路
の合成有効断面積、図２に示す空間１３に充満する加圧
空気が有する圧力ＰＴ、チューブ１４とパイプ１０とデ
イスペンサ５の空間１３における排気後の圧力（一般的
には大気圧にする）及び加圧空気の温度で決定する。

【００２８】加圧空気充填時及び排気時の圧力変位曲線
３６及び３７に対する時間ｔの経過は、空気タンクの容
積が大きく、チューブ１４とパイプ１０とデイスペンサ
５の空間１３における供給前及び排気後の圧力と充満し
てからの圧力差（圧力ＰＴ）が大きく、加圧空気供給及
び排気経路の合成有効断面積が小さくなるほど要する時
間ｔは長くなる。従って、接着剤塗布装置において、デ
イスペンサ５の容器６内に一方から加圧空気を加えて他
方から接着剤を吐出する塗布手段においては、加圧空気
圧の設定圧力値（圧力ＰＴ）及び吐出時間ＤＴを一定に
保ったとしても、接着剤１１の使用に伴う容器６内にお
ける残量の低下により空間１３が増大し、加圧空気が充
満し充填される容積が増大し、結果、加圧空気充填時及
び排気時ともに圧力変位曲線３６及び３７は変動する。

【００２９】デイスペンサ５の容器６内に一方から加圧
空気を加えて他方から接着剤１１を吐出する塗布手段に
おいて、容器６内の接着剤１１の残量に関わらず安定し
た塗布量を得られるよう吐出する量に安定を求めた場
合、図２における線図３５が同一になるように常に繰り
返すことができるならば塗布量のバラツキは最少にでき
ると考えられる。

【００３０】また、デイスペンサ５の容器６内に一方か
ら加圧空気を加えて他方から接着剤１１を吐出する塗布
手段では、接着剤１１を吐出し塗布量を決定する因子と
して、接着剤吐出用ノズル８が備える接着剤１１が通過
する穴の形状、加圧空気圧または加圧空気弁開き時間で
あるバルブ１９のＯＮ動作時間により決定しているが、
容器６内の接着剤１１の残量が変動することに伴う塗布
量の補正をするには、加圧空気圧または加圧空気弁開き
時間あるいはその双方を変えることになる。塗布量の増
減に対する影響を加圧空気圧と加圧空気弁開き時間で比
較した場合、加圧空気圧を変えた方がより敏感に影響し
やすい。

【００３１】図３と図４は加圧空気弁開き時間を変えて
塗布量の補正を行った場合の事例を示す。加圧空気圧を
示す線図３８，４０は容器６内の接着剤１１の量がほぼ
満杯時の事例を示す、また線図３９，４１は容器６内の
接着剤１１の量がほぼ空の時の加圧空気圧を示してい
る。図３に示す事例から問題点として、容器６内に接着
剤１１の残量がどれだけあるかに伴い、加圧空気充填時
及び排気時ともに圧力変位曲線（前述の圧力変位曲線３
６及び３７を参照して線図３８，３９，４０，４１で対
応する部分）が相違している、そのため接着剤１１を吐
出し塗布する量が変化する、すなわち減少することにな
る。特に加圧空気充填時の加圧空気が到達する圧力ＰＭ
と圧力ＰＮで示す如く、容器６内の接着剤１１の量がほ
ぼ空の状態に近付くに従って加圧空気が到達する圧力が
低下することで、接着剤１１を吐出し塗布する量の変化
は大きい。

【００３２】図４は図３に示す事例に対して接着剤１１
を吐出し塗布する量の変化を補うため、加圧空気充填時
に加圧空気が到達する圧力ＰＭとなる如く、吐出時間Ｄ
Ｔに補正値ΔＤＴを加えて新たな吐出時間ＤＴ’とする
時間補正を行った結果である。このような補正を行うと
図３に示す線図３９の事例と比較して、図４に示す線図
４１の事例は接着剤１１を吐出し塗布する量が増加する
が、結果として得たい塗布量に必ず一致するとは限らな
い。さらに補正値ΔＤＴを増減して微調整することを検
討しても、容器６内の加圧空気が到達する圧力が相違す
る結果となり、さらなる補正制御を困難にさせる。加え
て、接着剤塗布動作中に容器６内の到達圧力を例えば圧
力センサ２５で検出し補正制御しようとすると、圧力セ
ンサ２５の検出精度が高くかつ検出の応答時間が短いこ
とが望ましく、圧力センサ２５が高価になり易い。ま
た、補正値ΔＤＴと排気時の圧力変位曲線が変化するこ
とにより、容器６内にて加圧空気が接着剤１１を加圧し
ている時間ＳＴが時間ＳＴ’に増加するが、この値が大
き過ぎると接着剤塗布装置の機能に関して様々な問題の
原因となる、例えば、接着剤塗布装置の動作タクトを増
加させてしまったり、基板上に塗布される接着剤が転写
してしまう、あるいは糸引き現象をおこす不具合が発生
してしまうことになる。

【００３３】本発明は容器６内の加圧空気が到達する圧
力値が容器６内の接着剤１１の量に関わらず一定となる
ことを特徴とした接着剤塗布方法であるが、始めに加圧
空気充填時に加圧空気の到達する一定の圧力ＰＴと、続
いてチューブ１４とパイプ１０とデイスペンサ５の空間
１３でなる空気タンク容積を容器６内の接着剤１１の量
が満杯時とほぼ空の下限量とについて、容器６内の接着
剤１１の量がほぼ空の下限量の方が空気タンク容積が多
くなり該空気タンク容積と、チューブ１５とバルブ１９
とチューブ１４とパイプ１０でなる加圧空気供給経路の
合成有効断面積を計算した値とが得られると、図５に示
す如く前記空気タンク容積に加圧空気が一定の圧力ＰＴ
になるまで充満し充填されるまでの時間ＪＴの最小値が
得られる、時間ＪＴは次に式１として示す関係を有する
のでバルブ１９の選定が吐出時間ＤＴに影響する。

【００３４】時間ＪＴ＝［吐出時間ＤＴ］−［バルブＯ
Ｎ動作応答時間ＮＴ］＋［バルブＯＦＦ動作応答時間Ｆ
Ｔ］………………式１ 容器６内の接着剤１１の量がほぼ空の下限量の空気タン
ク容積についてはチューブ１４とパイプ１０とデイスペ
ンサ５の全容積で置き換えて加算した容積でもよい、こ
の場合は容器６内の接着剤１１の量がいかなる残量であ
っても、容器６内の加圧空気が到達する圧力ＰＴは予め
設定された圧力レギュレータ１８で所定圧力に減圧され
た一定圧力となる。よって、接着剤塗布量の補正制御に
おいて補正が必要となる接着剤塗布量の変化量が小さく
なるため、補正時間をいたずらに大きくすることなく最
小限とすることが可能である。加えて、補正値を増減さ
せても到達する圧力値は変わらないため、接着剤を加圧
する加圧空気の圧力差を考慮する必要が無い効果があ
る。

【００３５】次に容器６内の接着剤１１を加圧している
時間ＳＴに関して接着剤塗布装置の動作タクトを増加さ
せないために、時間ＳＴを小さくすることは本発明の目
的の１つであり、容器６内の接着剤１１の残量により、
図２に線図３５に関し加圧空気充填時及び排気時の圧力
変位曲線３６及び３７として例示する圧力変位曲線が変
動することにより、安定した塗布量を得るためだけでは
なく安定した塗布動作の要因に関連している。その実施
例によれば、デイスペンサ５の接着剤吐出用のノズル８
が昇降ブロック４とともに上下するタイミングを決める
条件として深く関わり、加圧空気充填時の圧力変位曲線
（線図３５に関し圧力変位曲線３６として例示する）は
プリント基板２４上にノズル８で接着剤１１を塗布後の
接着剤形状に影響し、また排気時の圧力変位曲線（線図
３５に関し圧力変位曲線３７として例示する）はプリン
ト基板２４上にノズル８で接着剤１１を塗布後の接着剤
糸引き現象の発生率に影響することが明らかとなった。
このことは、ノズル８が下降したとき接着剤１１に適し
たギャップ寸法をプリント基板２４上に保つことで安定
した塗布動作が得られることから、移動ヘッド３に昇降
ブロック４の下降を設定する任意の位置で阻止するスト
ッパー部材を設け、接着剤１１の特性に適した前記ギャ
ップ寸法を設定するとともに、接着剤吐出用のノズル８
が下降してストッパー部材に阻止されている時間に、プ
リント基板２４上にノズル８から接着剤１１の吐出が開
始し完了するよう接着剤吐出動作を実施する。

【００３６】上記に説明する接着剤吐出動作と相違し
て、接着剤吐出用のノズル８が下降してストッパー部材
に阻止されるより上の位置で接着剤１１の吐出が開始す
ると、ノズル８先端に吐出された接着剤１１が付着した
状態からプリント基板２４上に塗布される転写状態とな
り、なかでも塗布量を少なく設定した場合にプリント基
板２４上に塗布後の接着剤形状バラツキが大きくなる。
また、接着剤吐出用のノズル８が上昇動作中にまで接着
剤１１の吐出を続けると、プリント基板２４上に塗布後
の接着剤糸引き現象が発生し直接塗布不良の原因となる
ため、糸引き現象による不良の発生率が増大する結果と
なる。

【００３７】容器６内の接着剤１１を空間１３に供給し
た加圧空気により加圧した状態において、接着剤１１と
して周知のエポキシ樹脂製接着剤の場合、接着剤１１の
吐出経路（例えばノズル８が備える接着剤１１が通過す
る穴）に発生するズリ応力に相当する降伏値と、接着剤
１１が有する特性であるチクソ性による粘度変化によっ
て、空間１３に供給した加圧空気による加圧開始が直ち
にノズル８からの接着剤１１の吐出開始とはならない、
吐出開始時の加圧空気圧力は接着剤１１の降伏値以上と
なる、また、バルブ１９を切り換えて空間１３の加圧空
気を大気開放ポートから大気中に排気し、ノズル８から
接着剤１１が出なくなる吐出完了時の空間１３における
加圧空気の圧力は、接着剤１１が有する特性の一つであ
るチクソ性による粘度変化によって、吐出開始時の加圧
空気圧力＝降伏値よりも低い値となる。また、容器６内
の接着剤１１を加圧する時間ＳＴを最小にし、ノズル８
から接着剤１１が出なくなる吐出完了と該ノズル８を上
昇させるタイミングとの間に時間を要すると、接着剤１
１が有する特性であるチクソ性及びタック性により、プ
リント基板２４上に塗布後の接着剤形状のバラツキに影
響があることが明らかとなっている。

【００３８】本発明の接着剤塗布方法では、プリント基
板２４上に塗布後の接着剤形状のバラツキ及び糸引き現
象の発生率を低下させることに対し、接着剤吐出用ノズ
ル８の上昇時、すなわちノズル８の下端よりプリント基
板２４上に吐出された接着剤１１が切り離される瞬間の
該部分の粘度は、低く保つ必要があるという理論的根拠
があることと上記に説明した理由により、図６に線図３
４，３５は図２と同じく示し、線図４４に対する座標は
左下を基点として横軸が時間ｔの経過を示し、縦軸は接
着剤吐出用ノズル８が上下する高さを示す如く、容器６
内の加圧空気排気時の圧力変位曲線が大気圧になる完了
点タイミングと、接着剤吐出用ノズル８が上昇を開始す
るタイミングを一致させることである。

【００３９】前記２つのタイミングを一致させる方法と
しては、接着剤吐出用ノズル８の上昇動作速度から上昇
を開始するタイミングを算出し、圧力センサ２５により
測定される圧力変化の関係を示す線図３５に例示する圧
力変化曲線により、１動作前の圧力変化曲線から容器６
内の接着剤１１を加圧する時間を測定し、本出願人が特
願平１０−１１４９０号において提案する接着剤塗布装
置の如く容器６内の接着剤１１の残量を推定する、その
ときの吐出時間ＤＴ及び続いて説明する補正値とバルブ
ＯＮ動作応答時間及びバルブＯＦＦ動作応答時間から、
バルブ１９のＯＮ動作タイミングを決定し一致するよう
制御する。このような制御の結果、プリント基板２４上
に塗布後の接着剤形状のバラツキ及び糸引き現象による
不良の発生率が著しく減少する。

【００４０】次に前記制御に要する補正値を説明する。

【００４１】図２の線図３５と同じく、図７は容器６内
の接着剤１１の量が予め定めた満杯量における線図４２
をモデルとして示し、また図８は容器６内の接着剤１１
の量が予め定めた満杯量より減少したときの線図４３を
モデルとして示す、図７，８に示す線図３４は図２と同
じくバルブ１９をＯＮ動作させる電圧を示す。接着剤１
１の量が変化することに伴い容器６内の空間１３の容積
が変わる、チューブ１４とパイプ１０と空間１３でなる
空気タンク容積が変わり加圧空気の供給空気量が変化す
ることから、加圧空気充填時の圧力変位曲線及び排気時
の圧力変位曲線が異なる曲線を示す。先に図５を示し説
明した如く、容器６内の加圧空気が到達する圧力ＰＴは
予め設定された圧力レギュレータ１８で所定圧力に減圧
された一定圧力となる前提と、チューブ１５とバルブ１
９とチューブ１４とパイプ１０でなる加圧空気供給経路
の合成有効断面積は既知であるので、バルブ１９がＯＮ
動作して加圧空気を供給し圧力センサ２５で所定圧力が
検出されるまでの時間、あるいはバルブ１９がＯＦＦ動
作して加圧空気を排気し圧力センサ２５で大気圧が検出
されるまでの時間から、加圧空気の供給量を容易に算出
することが可能であり、該算出結果から空間１３の容積
を算出することができるので、容器６の容積から空間１
３の容積を減ずれば容器６内の接着剤１１の残量を推定
することが可能である。例１として容器６内の加圧空気
を圧力センサ２５で検出し線図４２，４３が示すような
圧力線図から、加圧空気が接着剤１１を加圧している時
間ＳＴの測定から関連付けて接着剤１１残量推定、例２
としてバルブ１９がＯＮ動作してから加圧完了までの時
間から関連付けて接着剤１１残量推定、例３としてバル
ブ１９がＯＦＦ動作してから排気完了までの時間から関
連付けて接着剤１１残量推定をしている。例２，３とも
にバルブ１９の応答時間にバラツキが無く精度が保てる
ことを条件として接着剤１１残量推定までの時間を短縮
させる目的として有効である。

【００４２】デイスペンサ５の容器６内に一方から加圧
空気を加えて他方から接着剤１１を吐出する塗布手段に
おいて、常に容器６内における加圧空気の圧力を示す圧
力線図が同一であれば塗布量のバラツキは最小になると
考えられるが、容器６内の接着剤１１残量が変わること
により、圧力線図はその一部である加圧空気充填時及び
排気時の圧力変位曲線が変化する事実から常に同一では
ない、そこで、本発明の接着剤塗布方法は同一の効果を
得る方法として、図７及び図８に例示する如く圧力線図
を積分分析し、圧力Ｐと時間ｔの積として圧力線図が示
す面積Ｓ及びＳ’（斜線を付して示す）を比較する。

【００４３】図９に示す線図４２は容器６内の接着剤１
１が満杯量における場合であり、図７に例示する如く線
図４２が示す面積Ｓは既知であり、容器６内の接着剤１
１残量が減少した場合の圧力線図を時間ｔ終点が同一に
なる如く図９に重ね合わせて比較する、ここで図９は、
図８に例示する線図４３を重ね合わせて線図４２及び４
３が示す面積Ｓ及びＳ’を比較した場合のモデル図であ
る。補正値は図９のモデル図が示す線図４２及び４３の
面積Ｓ及びＳ’を比較した面積差から求められ、面積Δ
Ｓ１−面積ΔＳ２から得られる。

【００４４】図９に示す面積ΔＳ１及び面積Ｓ２は線図
４２及び４３と境界線４５で定まる、吐出開始時の加圧
空気圧力は接着剤１１の降伏値以上を要し、吐出してい
る接着剤１１が出なくなる加圧空気圧力は接着剤１１の
チクソ性による粘度変化によって、吐出開始時の加圧空
気圧力＝降伏値より低い値となることは前述したが、接
着剤１１の降伏値及びチクソ性を示す境界線４５は接着
剤１１が有する特性及び容器６内の形状や寸法と、接着
剤吐出用ノズル８が備える接着剤１１が通過する穴の形
状によって変化する。

【００４５】容器６内の接着剤１１残量に関わらず容器
６内の加圧空気が到達する圧力ＰＴを一定にする本発明
の接着剤塗布方法では、補正値を加えることは図１０に
示す面積ΔＳを面積差として加えることに他ならない。
よって図１０に示す如く、容器６内の接着剤１１が満杯
量における圧力線図が示す既知の面積と容器６内の接着
剤１１残量が減少したときの圧力線図とから求められる
面積差（ΔＳ１−ΔＳ２）は、一辺を容器６内の加圧空
気が到達する圧力ＰＴとした面積ΔＳ（＝ΔＳ１−ΔＳ
２）に置き換えることが可能である、すなわち補正値と
して面積差（ΔＳ１−ΔＳ２）を容器６内の加圧空気が
到達する圧力ＰＴで除算すれば補正時間ΔＴが得られ
る、補正時間ΔＴはバルブ１９の通電時間である吐出時
間ＤＴに加え制御する、該補正時間ΔＴが補正値であ
る。

【００４６】接着剤塗布装置に対する実施例として時間
ｔの経過と圧力センサ２５，２６の出力から、接着剤塗
布動作毎に演算した圧力線図から面積ΔＳ（＝ΔＳ１−
ΔＳ２）をサンプリングし、面積ΔＳ（＝ΔＳ１−ΔＳ
２）を容器６内の加圧空気が到達する圧力ＰＴで除算
し、補正時間ΔＴを得て、次回の接着剤塗布動作の補正
値として補正時間ΔＴを吐出時間ＤＴに加えて塗布動作
させるのがよい。

【００４７】またサンプリングに要する時間の短縮を目
的として簡略化すると、面積ΔＳ１に比べて小さな値の
面積ΔＳ２を無視して、面積ΔＳに代えて面積ΔＳ１と
しても得られる補正時間ΔＴは近似された値が得られ
る、この例では圧力センサ２５（あるいは容器６内に圧
力センサを備えてもよい）により、加圧空気充填時の圧
力変位曲線が要する時間よりも小さい時間をたどる排気
時の圧力変位曲線を使用する、すなわちバルブ１９のＯ
ＦＦ動作から該圧力センサ２５で大気圧が検出されるま
での時間でサンプリングを行い、サンプリングから得ら
れた排気時の圧力変位曲線が有する面積ΔＳ１を圧力Ｐ
Ｔで除算して補正時間ΔＴとする。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はデイスペ
ンサ容器内の加圧空気が到達する圧力値が該容器内の接
着剤残量に関わらず一定となることを特徴とした接着剤
塗布方法であり、圧力センサの検出を時間の経過でサン
プリングして得られた圧力線図に置き換えて、接着剤塗
布動作毎に圧力線図が示す面積差により補正値を求める
ことによって、容器内の接着剤残量が変化しても塗布量
の変化を補正して、容器内の接着剤残量がほぼ空となる
まで一定の塗布量を保つことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】接着剤塗布用デイスペンサに加圧空気を供給す
る空圧回路の説明図。

【図２】バルブ１９の開閉と圧力センサ２５が検出する
圧力変化の説明図。

【図３】バルブ１９の開閉時間を変えて塗布量の補正を
行う場合の説明図。

【図４】バルブ１９の開閉時間を変えて塗布量の補正を
行う場合の説明図。

【図５】加圧空気充填時間ＪＴの最小値を得る説明図。

【図６】バルブ開閉時間と圧力変化と吐出用ノズルの上
下との関係説明図。

【図７】容器内の接着剤量が満杯量における圧力変化の
モデル説明図。

【図８】容器内の接着剤量が満杯より減少したときの圧
力変化モデル説明図。

【図９】線図４２，４３と境界線４５で定まる面積ΔＳ
１，ΔＳ２の説明図。

【図１０】面積差（ΔＳ１−ΔＳ２）を面積ΔＳに置き
換える説明図。

【図１１】接着剤塗布用デイスペンサの断面図。

【図１２】接着剤塗布装置の一実施例の正面図。

【図１３】接着剤塗布装置の一実施例の側面図。

【図１４】接着剤塗布装置の一実施例の斜視図。

【符号の説明】

１ 基台 ２ Ｘ−Ｙテーブル ３ 移動ヘッド ４ 昇降ブロック ５ 接着剤塗布用デイスペンサ ６ 容器 ８ 接着剤吐出用ノズル ９ 上蓋 １０ パイプ １１ 接着剤 １２ 液面 １３ 空間 １４，１５，１６ チューブ １７ 加圧空気源 １８ 圧力レギュレータ １９ デイスペンサ用バルブ ２４ プリント基板 ２５，２６ 圧力センサ ３４ バルブのＯＮ／ＯＦＦ動作電圧線図 ３５，３８〜４３ 圧力線図 ３６，３７ 圧力変位曲線 ４４ 接着剤吐出用ノズル上下高さ線図 ４５ 境界線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接着剤を収容する容器と、該容器の下端に
   接着剤吐出用ノズルと、該容器の上部に加圧空気充填口
   を備え、前記吐出用ノズルと前記加圧空気充填口のみが
   前記容器内部から外部に開口し、所定の位置に位置決め
   された基板に対し前記吐出用ノズルが垂直に上下し該基
   板面に接着剤を塗布するデイスペンサにおいて、前記加
   圧空気充填口に接続するバルブと、前記バルブから前記
   加圧空気充填口を経て前記容器が共有する空気タンクの
   加圧空気圧を測定する圧力センサを備え、前記バルブが
   加圧空気源と前記加圧空気充填口を接続あるいは遮断
   し、かつ前記遮断とともに前記加圧空気充填口を大気開
   放ポートに切り換える空圧回路を設け、前記空気タンク
   の加圧空気圧が到達する所定の圧力と、前記空気タンク
   容積の最大値と、前記加圧空気源から前記容器に至る空
   圧回路の合成有効断面積とから前記バルブに通電する最
   小時間を決定し、前記バルブが前記加圧空気充填口を大
   気開放ポートに切り換えてから、前記圧力センサが大気
   圧を検出するタイミングで前記吐出用ノズルは前記基板
   面から上昇開始するタイミングに決定し、前記容器内の
   接着剤が満杯量における圧力線図が示す既知の面積と、
   前記容器内の接着剤残量が減少したときの圧力線図とか
   ら求められる面積差を前記空気タンクの加圧空気圧が到
   達する所定の圧力で除算して補正時間を決定し、前記最
   小時間に前記補正時間を加えて前記バルブに通電する新
   たな時間とすることを特徴とする接着剤塗布方法。