JP2000354811A - 粘性剤吐出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルから吐出された接着剤等の粘性剤を対
象物に塗布する際、塗布不良が発生することを確実に防
止する。 【解決手段】 塗布装置において、ノズル１０下端から
吐出された接着剤を側方から撮像するカメラ２６と、該
カメラ２６により、実装基板Ｓに塗布した直後の接着剤
の状態を撮像して得られた画像に基づいて、接着剤の糸
引状態を分離できる操作量として、吐出ユニット１４の
Ｚ軸方向のストローク量、同ユニット１４の上昇速度又
はノズル先端から吐出される接着剤の温度を制御する制
御装置３０を備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、粘性剤吐出制御装
置、特に実装基板に部品を半田付け実装する前に仮止め
するための接着剤を該基板に塗布したり、他の粘性を有
する液体や懸濁液、流体等の粘性剤を対象物に塗布した
りする際に適用して好適な、粘性剤吐出制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子部品であるチップ部品を、
実装基板に形成されているランド（半田被着電極）に半
田付け実装する際、ランドとの位置ずれや落下を防止す
るために、該基板にチップ部品をランド以外の基板表面
に接着剤により仮止めすることが行われている。

【０００３】図１３は、その際に接着剤を実装基板に塗
布する従来の塗布装置（粘性剤吐出制御装置）の一例を
示すブロック図を含む要部構成図である。この塗布装置
は、接着剤（粘性剤）を吐出するノズル１が下端に付設
されたシリンジ２からなる吐出ユニット３と、チューブ
４を通してシリンジ２に間欠的に空気圧を供給する電磁
弁５と、チューブ４Ａから供給される空気量を調整し、
該電磁弁５に所定の空気圧を付与する電空レギュレータ
６と、前記ノズル１の下端に目標の接着剤量が吐出させ
るように、該電空レギュレータ６と電磁弁５を制御する
制御装置７とを備えている。

【０００４】上記塗布装置では、上記のようにチューブ
４Ａから供給される空気が電空レギュレータ６により調
整され、電磁弁５まで一定の空気圧に保持され、前記制
御装置７により電磁弁５を一定時間開放する制御を行う
ことにより、シリンジ２内に空気圧が加わり、該シリン
ジ２内の接着剤がノズル１の下端に吐出されるようにな
っている。

【０００５】このように接着剤がノズル下端に吐出され
ると、吐出ユニット３が下降し、図示しない基板にその
接着剤を塗布した後、引き上げられる。このように塗布
ユニット３を下降させ、基板上にノズル１から吐出され
た接着剤を塗布した後、該ユニットを上昇させた場合、
いわゆる糸引状態になる。図１４は、基板Ｓとノズル１
との間に生じる接着剤Ａの糸引状態を模式的に示したも
ので、この糸引状態はノズル１の上昇に伴い細くなって
最終的に分離する（切れる）。このように糸引状態が分
離した（糸切れした）後に、吐出ユニット３を水平方向
に動かして、次の塗布位置等へ移動させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗布装置では、使用する接着剤の種類や塗布条件等によ
っては、所定のストローク量の上昇動作によっても糸切
れしなかったり、糸切れの仕方にばらつきが生じたりす
ることがあった。そのために糸切れしないうちに次の塗
布位置にノズル１を移動させてしまうことが起こり、図
１５に示すような糸部分が基板上に倒れ込んだ“糸引”
や一部が飛散した“とび”、あるいは塗布長のばらつき
等の塗布不良が生じるという問題があった。因みに、こ
のような不良が発生すると、ランドや配線に接着剤が付
着することがあり、接着剤が絶縁性の場合には導通不良
を、逆に導電性の場合にはショート等を引き起こしたり
するという問題がある。

【０００７】又、上記塗布装置では、当然のことながら
信頼性を確保する上からも、接着剤を基板に一定量ずつ
塗布することが重要である。そのために、従来は塗布し
た後の基板に付着している接着剤を、図示しないカメラ
によりＺ軸方向（上方）から撮り込んで画像認識し、そ
の画像から塗布径や形状不良を検出する方法が知られて
いる。ところが、この方法によっては、塗布径は計測で
きるが、高さの情報がないために塗布量は不明であるこ
とから、高精度に吐出量を制御することはできず、又、
この画像認識により接着剤の塗布形状の不良を基に塗布
不良を検出する場合でも、連続して不良が発生しない限
りそれを検出することが難しいという問題もあった。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ノズル下端から吐出させた接着剤等
の粘性剤を対象物に塗布した後、該ノズルを引き上げて
次の塗布位置にノズルを移動させる際、確実に粘性剤の
糸切れが終わった後に該ノズルを移動させることができ
る粘性剤吐出制御装置を提供することを第１の課題とす
る。

【０００９】本発明は、又、上記ノズル下端から吐出さ
れた接着剤等の粘性剤を対象物に塗布する場合、粘性剤
の吐出量を高精度に制御することができる粘性剤吐出制
御装置を提供することを第２の課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、粘性
剤吐出制御装置において、下端から粘性剤を吐出するノ
ズルが設けられた吐出ユニットと、該吐出ユニットを下
降させ、対象物の表面に粘性剤を塗布した後、同ユニッ
トを上昇させるＺ軸昇降手段と、所定高さに上昇させた
前記吐出ユニット及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移
動させるＸ・Ｙ駆動手段と、前記ノズル下端から吐出さ
れる粘性剤の量を調節する吐出量調節手段と、前記ノズ
ル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像する撮像手
段と、該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の
粘性剤の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性
剤の糸引状態を分離するため、前記Ｚ軸昇降手段又は吐
出量調節手段を制御する制御手段を備えたことにより、
前記第１の課題を解決したものである。

【００１１】請求項２の発明は、粘性剤吐出制御装置に
おいて、下端から粘性剤を吐出するノズルが設けられた
吐出ユニットと、該吐出ユニットを下降させ、対象物の
表面に粘性剤を塗布した後、同ユニットを上昇させるＺ
軸昇降手段と、所定高さに上昇させた前記吐出ユニット
及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆
動手段と、前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を
調節する吐出量調節手段と、前記ノズル下端から吐出さ
れる粘性剤の温度を調節する温度調節手段と、前記ノズ
ル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像する撮像手
段と、該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の
粘性剤の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性
剤の糸引状態を分離するため、ノズル先端から吐出され
る粘性剤の温度を制御する制御手段を備えたことによ
り、同様に前記第１の課題を解決したものである。

【００１２】請求項３の発明は、粘性剤吐出制御装置に
おいて、下端から粘性剤を吐出するノズルが設けられた
吐出ユニットと、該吐出ユニットを下降させ、対象物の
表面に粘性剤を塗布した後、同ユニットを上昇させるＺ
軸昇降手段と、所定高さに上昇させた前記吐出ユニット
及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆
動手段と、前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を
調節する吐出量調節手段と、前記ノズル下端から吐出さ
れる粘性剤の温度を調節する温度調節手段と、前記ノズ
ル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像する撮像手
段と、該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の
粘性剤の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性
剤の糸引状態を分離できる操作量として、吐出ユニット
のＺ軸方向のストローク量、あるいは同ユニットの上昇
速度又はノズル先端から吐出される粘性剤の温度を制御
する制御手段を備えたことにより、同様に前記第１の課
題を解決したものである。

【００１３】請求項４の発明は、粘性剤吐出制御装置に
おいて、下端から粘性剤を吐出するノズルが設けられた
吐出ユニットと、該吐出ユニットを下降させ、対象物の
表面に粘性剤を塗布した後、同ユニットを上昇させるＺ
軸昇降手段と、所定高さに上昇させた前記吐出ユニット
及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆
動手段と、前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を
調節する吐出量調節手段と、前記ノズル下端から吐出さ
れた粘性剤を側方から撮像する撮像手段と、該撮像手段
により、前記対象物に塗布した直後の粘性剤の状態を撮
像して得られた画像に基づいて、粘性剤の糸引状態を分
離できる操作量として、吐出ユニットを所定高さまで上
昇させた後、前記Ｘ・Ｙ駆動手段により移動させるまで
の待ち時間を制御する制御手段を備えたことにより、同
様に前記第１の課題を解決したものである。

【００１４】請求項５の発明は、前記請求項３又は４の
粘性剤吐出制御装置において、前記撮像手段により撮像
される粘性剤の状態が、所定高さまで吐出ユニットを上
昇させた際の糸引状態であり、前記制御手段が、得られ
た画像から規定高さにおける上記糸引状態の幅を測定
し、予め作成されている糸引状態の幅と糸引状態を分離
できる高さと前記操作量との相関関係に基づいて、該測
定幅から操作量を演算するようにしたものである。

【００１５】請求項６の発明は、前記請求項１〜４のい
ずれかの粘性剤吐出制御装置において、前記吐出ユニッ
トに超音波振動を付与する超音波発生手段が付設され、
該超音波発生手段が前記制御手段により制御されるよう
にしたものである。

【００１６】即ち、本発明においては、塗布した後の糸
引状態の粘性剤を、その側方より画像入力して、得られ
た画像データに基づいて粘性剤の糸引状態を分離できる
操作量として、例えば吐出ユニットのＺ軸方向のストロ
ーク量、同ユニットの上昇速度又はノズル先端から吐出
される粘性剤の温度等を演算し、これら操作量を用いて
粘性剤の糸引状態を分離させる制御を行うようにしたの
で、完全に粘性剤の糸引状態が解消した後に、吐出ユニ
ットをＸ・Ｙ方向へ移動させることが可能となり、前記
図１１に示したような塗布不良の発生を確実に防止する
ことができる。

【００１７】請求項７の発明は、粘性剤吐出制御装置に
おいて、下端から粘性剤を吐出するノズルが設けられた
吐出ユニットと、該吐出ユニットを下降させ、対象物の
表面に粘性剤を塗布した後、同ユニットを上昇させるＺ
軸昇降手段と、所定高さに上昇させた前記吐出ユニット
及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆
動手段と、前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を
調節する吐出量調節手段と、前記ノズル下端から吐出さ
れた粘性剤を側方から撮像する撮像手段と、該撮像手段
により、前記対象物に塗布前の粘性剤の状態を撮像して
得られた画像に基づいて、粘性剤の吐出量を制御する制
御手段と、を備えたことにより、前記第２の課題を解決
したものである。

【００１８】即ち、本発明においては、ノズル先端から
吐出された直後の粘性剤の形状を側方から撮像し、その
画像データに基づいて粘性剤の吐出量を制御するように
したので、粘性剤の吐出量を高精度に制御することがで
きる。

【００１９】請求項８の発明は、粘性剤吐出制御装置に
おいて、下端から粘性剤を吐出するノズルが設けられた
吐出ユニットと、該吐出ユニットを下降させ、対象物の
表面に粘性剤を塗布した後、同ユニットを上昇させるＺ
軸昇降手段と、所定高さに上昇させた前記吐出ユニット
及び前記対象物をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆
動手段と、上昇中又は所定高さに上昇させた後の前記吐
出ユニットをＺ軸と平行なθ軸を中心に回転させる回転
駆動手段と、を備えたことにより、前記第１の課題を解
決したものである。

【００２０】即ち、本発明においては、粘性剤を対象物
に塗布した後にノズルを回転できるようにしたので、該
ノズルとの間に生じる糸引状態の粘着剤に対してねじり
応力を発生することができることから、該糸引状態を確
実に切断することができる。

【００２１】請求項９の発明は、請求項８の粘性剤吐出
制御装置において、上昇中又は所定高さに上昇させた後
の前記吐出ユニットと前記対象物との間に発生する粘性
剤の糸引状態を分離できる該吐出ユニットの回転数を予
め設定し、同吐出ユニットを前記回転駆動手段により回
転させる制御手段を兼備したものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明に係る第１実施形態の塗布
装置（粘性剤吐出制御装置）の概略構成を示すブロック
図である。

【００２４】本実施形態の塗布装置は、図示しない電子
部品（チップ）を基板（対象物）Ｓに半田付け実装する
前に仮止めするための接着剤（粘性剤）を該基板Ｓの表
面の所定位置に塗布するものである。

【００２５】この装置は、下端から接着剤を吐出するノ
ズル１０がシリンジ１２に設けられた吐出ユニット１４
と、該ユニット１４をＺ軸方向に下降させ、基板Ｓの表
面にノズル１０の下端に吐出されている接着剤を塗布し
た後、同ユニット１４を上昇させるＺ軸昇降機構１６
と、所定高さに上昇させた塗布ユニット１４をＸ・Ｙ方
向に移動させるＸ・Ｙ駆動機構１８と、前記ノズル１０
の下端から吐出される接着剤の量を調節する吐出量調節
手段である電磁弁２０及び電空レギュレータ２２と、前
記ノズル１０の下端から吐出される接着剤の温度を調節
する、ノズル１０又はシリンジ１２等に付設されたヒー
タ等の温度調節機構２４と、前記ノズル１０下端から吐
出された接着剤を側方から撮像するカメラ（撮像手段）
２６と、該カメラ２６により、前記基板Ｓに塗布した直
後の接着剤の状態を撮像して得られた画像に基づいて、
接着剤の糸引状態を分離できる操作量として、塗布ユニ
ットのＺ軸方向のストローク量、同ユニット１４の上昇
速度又はノズル下端から吐出される接着剤の温度を演算
し、それに基づいて、前記Ｚ軸昇降機構１６又は温度調
節機構２４を制御する制御装置３０を備えている。な
お、上記ノズル１０、シリンジ１２、電磁弁２０、電空
レギュレータ２２の各機能は、符号を変えた以外は前記
図１０の場合と実質同一であるので詳細な説明を省略す
る。

【００２６】本実施形態では、前記カメラ２６により撮
像される接着剤の状態が、接着剤を基板Ｓに塗布した直
後に所定高さまで塗布ユニット１４を上昇させた際に形
成される該基板Ｓの表面とノズル１０の下端との間の糸
引状態である。図２には、前記図１２に示したものと同
様の接着剤Ａの糸引状態と、その後の糸切れを基板Ｓと
ノズル１０と共に模式的に示した。

【００２７】又、図中、画像処理装置２８は、得られた
上記図２（Ａ）に示したような画像から、ノズル１０を
所定高さａまで引き上げた時の規定高さｂにおける上記
糸引状態の幅ｃを測定する。この測定は、幅ｃに相当す
る画素数を基に通常の方法により容易に測定できる。
又、このように測定された幅ｃと、予め作成されている
幅と接着剤の糸引状態を分離できる、同図（Ｂ）に示し
た糸切れ高さｄと前記操作量との相関関係に基づいて制
御に用いる目標の操作量を演算する。なお、図１ではこ
の画像処理装置２８を制御装置３０と分離して図示した
が、この画像処理機能を制御装置３０に持たせて、これ
を統合してもよい。

【００２８】予め作成しておく上記相関関係について説
明する。ここでは、図３に改めて基板Ｓ、ノズル１０、
糸引状態の接着剤Ａの関係を模式的に示したように、
（１）基板Ｓの表面（下死点）からのノズル１０の下端
のストローク量、（２）ノズル外径、（３）上記ａに当
る下死点からのノズル下端の基準高さ、（４）ノズルが
上昇し、その下端が基準高さ（３）に到達した時点の規
定高さｂにおける、上記ｃに当る接着剤の幅、（５）ノ
ズル１０を上昇させることにより幅（４）の接着剤の糸
引状態を分離できる、上記ｄに当る下死点からノズル下
端までの高さ（糸切れ高さ）の各寸法を高速度カメラを
使用して実測し、その実測寸法を用いて図４〜図７の関
係を予め作成しておく。なお、この図３では、基準高さ
（３）はノズル外径（直径）（２）の２００％で、幅
（４）を測定する規定高さは基準高さ（３）の半分であ
る。

【００２９】図４は、実測された接着剤の幅（４）と実
際の糸切れ高さとの相対的な関係である。この関係は複
数種類の接着剤、ノズル内径別に基準高さ（３）の条件
で実測して作成する。即ち、この図４は、前記図２
（Ａ）の幅ｃと同図（Ｂ）の糸切れ高さｄの関係を示す
もので、接着剤の性質、ノズル内径によっても変化する
（傾きが変わる）。

【００３０】本実施形態では、下降するノズル１０の下
端から吐出された接着剤２０を基板Ｓに塗布した後、上
昇する該ノズル１０の下端が下死点から基準高さ（３）
に到達した時点で画像を取り込み、その画像から上記規
定高さにおける接着剤の幅（４）を測定し、図４の関係
から糸切れ高さ（５）を算出する。このように求められ
る糸切れ高さ（５）から、ノズル１０の上昇動作時、即
ち該ノズル１０をＸ・Ｙ方向に動かして次の塗布位置等
に移動させるまでに、確実に接着剤の糸引き状態を分離
（糸切り）できる操作量を、図５〜図７のいずれかの関
係を用いて算出する。

【００３１】図５は、ノズル１０（塗布ユニット１４）
のストローク量と糸切れ高さとの相対関係を示したもの
で、横軸はストローク量（１）、縦軸はストローク量
（１）に対する糸切れ高さ（５）の割合である。幅
（４）が同一であれば、ストローク量（１）を大きくし
ても、上昇速度が一定であるので、糸切れ高さ（５）に
変化はないが、ストローク量（１）に対する糸切れ高さ
（３）の割合は低くなることから、この関係を用いるこ
とにより、上昇動作時に確実に糸切りできるようになる
ため、その後のＸ・Ｙ移動に伴う糸引等の不良の発生を
防止できる上に、Ｚ軸ストローク量が十分なときには、
それを減少させ、タクトタイムを短くすることもでき
る。

【００３２】図６は、ノズル１０のＺ軸上昇速度と、糸
切れ高さ（５）との関係を示し、上昇速度が速いほど糸
切れ高さが高くなる。従って、実測幅（４）から目標と
する糸切れ高さが決まれば、この関係から適切な上昇速
度を求めることができる。図７は、ノズル１０下端から
吐出される接着剤の温度と糸切れ高さとの関係をそれぞ
れ示したもので、これにより温度が高いほど糸切れ高さ
が低くなることが分かる。同様にこの関係からは、接着
剤の適切な温度を算出することができる。

【００３３】以上詳述した本実施形態によれば、画像処
理により測定した糸引状態の接着剤の幅から算出される
操作量を用いて塗布装置を制御することにより、ノズル
をＸ・Ｙ方向に移動させる前に確実に糸切れを完了させ
ることができることから、接着剤の塗布不良が発生する
ことを確実に防止することができる。又、これにより効
率的な自動制御ができることから、タクトタイムの最適
化を図ることが可能となり、生産性の高い塗布作業が可
能となる。

【００３４】次に、本発明に係る第２実施形態の塗布装
置について説明する。本実施形態の塗布装置は、前記画
像処理装置２８により、図８の関係を用いて塗布ユニッ
ト１４を上昇させる動作を終了した後、Ｘ・Ｙ方向に移
動させるまでの待ち時間を演算し、それを基に制御装置
３０により調節するようにした以外は、前記第１実施形
態と実質的に同一である。

【００３５】この図８は、ノズル１０（塗布ユニット１
４）の上昇速度や、ノズル１０のストローク量、接着剤
の温度が一定とした場合に、糸引状態が切れるまでの糸
切れ性と上記待ち時間との関係を示したものである。

【００３６】本実施形態によれば、前記第１実施形態に
より糸切れ性を良くするためにストローク量を大きくし
たり、接着剤の温度を上げたり、ノズル上昇速度を下げ
たりしても、対処することができない場合でも、糸切り
を実行することができる。

【００３７】次に、本発明に係る第３実施形態の塗布装
置について説明する。本実施形態の塗布装置は、便宜上
前記図１に併記したように、ノズル１０に超音波発振器
３２を付設すると共に、該発振器３２を前記制御装置３
０により制御される発振駆動部３４により駆動するよう
にした以外は、実質的に前記第１実施形態と同一であ
る。

【００３８】本実施形態によれば、ノズル１０内の接着
剤に超音波振動を付与することができるので、該接着剤
の粘度を低下させることが可能となることから、同様に
前記第１実施形態により糸切れ性を良くするためにスト
ローク量を大きくしたり、接着剤の温度を上げたり、ノ
ズル上昇速度を下げたりしても、対処することができな
い場合でも、糸切りができるようになる。

【００３９】次に、本発明に係る第４実施形態の塗布装
置について説明する。本実施形態の塗布装置は、前記カ
メラ２６により、ノズル１０の下端から吐出された接着
剤を、基板Ｓに塗布する前（ノズル１０の下端を基板Ｓ
に当接する前）に側方から撮像し、得られた画像から接
着剤の吐出量を測定し、測定吐出量と目標量との偏差に
基づいて、接着剤の吐出量を制御するようにした以外
は、前記第１実施形態と実質的に同一である。

【００４０】図９は、ノズル下端に吐出された接着剤を
撮像して得られた画像を模式的に示したもので、前記画
像処理装置２８により、この画像データから接着剤の吐
出量（体積）Ｖを、塗料Ａの太線で示す右半分の曲線を
表わす関数ｆ（x）を含む次式により積分計算して求め
るようになっている。

【００４１】

【数１】

【００４２】このように、接着剤の吐出量を画像測定し
た結果、目標量からの偏差が生じている場合には、その
偏差が無くなるように前記電磁弁２０を操作して吐出時
間を調節したり、電空レギュレータ２２を操作して吐出
圧を調節したり、又は、温度調節機構２４により接着剤
の温度を調節したりして、吐出量を制御する。

【００４３】本実施形態によれば、常に一定量の接着剤
を基板Ｓに塗布することが可能となることから、電子部
品を仮止めする際の信頼性を向上することができる。

【００４４】次に、本発明に係る第５実施形態の塗布装
置について説明する。図１０は、本実施形態の塗布装置
の概略構成を示す前記図１に相当するブロック図であ
る。

【００４５】本実施形態の塗布装置は、ノズル１０が２
つの吐出部１０Ａを有しているようにすると共に、θ軸
回転機構（回転駆動手段）３６を付設して、制御装置３
０により該ノズル１０とシリンジ１２とを有する吐出ユ
ニット１４を、ＸＹ駆動とＺ軸昇降の動作に加えて、Ｚ
軸に平行なθ軸を中心に、予め設定してある任意の回転
数で回転制御できるようにしたものである。

【００４６】図１１は、本実施形態の塗布装置の要部構
成を示した分解斜視図であり、前記ノズル１０が下端に
取り付けられているシリンジ１２とからなる吐出ユニッ
ト１４は、吐布ヘッド４０に立設されている筒状のホル
ダ４２に嵌入・装着されるようになっている。又、シリ
ンジ１２の上端には、充填されている接着剤にエアパル
スを加圧してノズル１０から適量の接着剤を吐出させる
ための、前記電磁弁２０及び電空レギュレータ２２に相
当するアダプタ４４が連結されている。

【００４７】上記吐布ヘッド４０には、ホルダ４２が他
に２基設置され、これら２つのホルダ４２にも、図示は
省略するが、それぞれ上記ユニット１４が装着されると
共に、アダプタ４４が連結されるようになっている。

【００４８】本実施形態では、上記吐布ヘッド４０自体
が前記ＸＹ駆動機構１８に当たるＸＹ軸テーブル（図示
せず）に固定されてＸＹ方向に移動され、前記Ｚ軸昇降
機構１６により上下動されることにより、装着されてい
る吐布ユニット１４がＸＹ方向の任意の位置に移動さ
れ、同位置で下降され、上昇されることにより接着剤の
吐布が行われるようになっている。

【００４９】上記吐布ヘッド４０では、詳細な機構の説
明は省略するが、ホルダ４２に装着された吐布ユニット
１４のノズル１０は、２点同時に塗布するタイプなの
で、塗布前にＺ軸に平行なθ軸を中心に回動（３６０°
未満）させることにより、塗布位置の角度付けをするこ
と可能になっているが、本実施形態では、更に塗布後に
上昇中又は所定高さ位置に上昇させた後に該ノズル１０
を任意の回数の自由な回転（３６０°以上）が可能にな
っている。

【００５０】次に、本実施形態の作用を、図１２を参照
しながら前記シリンジ１２にＳＭＴ（Surface Mount
Technology）用接着剤を充填してノズル１０によりプリ
ント基板（実装基板）Ｓに塗布する場合を例に説明す
る。

【００５１】まず、図１２（Ａ）にノズル１０の先端部
を拡大して示すように、シリンジ１２内の接着剤をエア
パルスにより加圧し、２つの吐出部１０Ａの先端（下
端）から所定量の接着剤Ａが吐出された状態で該ノズル
１０を吐布ヘッド４０と共に下降させ、同図（Ｂ）に示
すように、プリント基板Ｓに対して適切なギャップを隔
てた下死点にて停止させることにより、接着剤Ａを接触
させる。

【００５２】接着剤Ａの接触後、図１２（Ｃ）に示すよ
うに上昇させ、ノズル１０の上昇時又はノズル１０を所
定高さに上昇させ、次の位置に移動する前のタイミング
で、同図（Ｄ）に示すように該ノズル１０に回転運動を
加える。これにより、糸引状態の接着剤Ａに対してねじ
り応力を発生させることができることにより、糸引状態
を確実に切断することができる。なお、この糸引現象
は、接着剤の種類、ノズル１０やシリンジ１２の温度条
件、ノズルの上昇スピード、ノズルが上昇してから次の
動作に移るまでの待ち時間、ノズル径、ノズルとストッ
パピンとのギャップ等の塗布条件によって大きく異なる
ため、糸引状態を確実に切断するためのノズル１０の回
転数は、予め採用する塗布条件下で実験により決定して
おく。

【００５３】従来は、前記図１２（Ｃ）に示したノズル
１０の上昇を行った場合、前述した如く、接着剤Ａは粘
度が大きいことから糸引現象が発生するため、同図
（Ｅ）に示すように、ノズルをＸＹ方向に移動すると、
その糸引状態のまま倒れてしまい、基板ＳのランドＬ上
に付着して塗布不良となっていた。しかしながら、上述
した本実施形態によれば、ノズルを移動する前に確実に
糸引状態を切断できるため、塗布不良の発生を有効に防
止することができる。

【００５４】なお、本実施形態では、ＸＹ駆動機構１８
によって吐布ヘッド４０、即ちノズル１０をＸＹ方向に
移動させる場合を示したが、該ノズル側を固定し、図１
２（Ｅ）にカッコ書きで示したように、基板Ｓを逆方向
に移動させるようにしてもよい。

【００５５】又、ノズル１０の吐出部１０Ａは３本以上
であってもよく、本実施形態を含めて複数の吐出部を有
するノズルを、例えば回転しながら上昇させることによ
り複数本の糸状の接着剤を中心に集めることができるた
め、外側に倒れることが無くなることから、糸引きに起
因する不良の発生を低減することができるという効果も
ある。

【００５６】又、ノズル１０の吐出部１０Ａは、前記第
１実施形態等に示した１つの場合であってもよく、この
場合でも回転により糸状部の中心で接着剤が流動するこ
とにより、チクソトロピー性により粘度が低下すること
から、糸切れ性を向上することができる。

【００５７】更に、ノズルを回転させる場合に限らず、
基板側を回転させるようにしてもよい。

【００５８】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

【００５９】例えば、超音波発振器３２はシリンジ１２
に付設してもよい。又、ＸＹ駆動機構により基板Ｓの方
を移動させる場合を前記第５実施形態でのみ説明した
が、前記第１〜第４実施形態でも同様に基板側を移動さ
せてもよく、又、吐出ユニット１４をＸＹのどちらか一
方、基板ＳをＸＹの他の一方に移動させる機構でもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ノズル下端から吐出された接着剤等の粘性剤を対象物に
塗布した後、ノズルを上昇させて次の塗布位置等にノズ
ルを移動させる際、確実に粘性剤の糸切りが終わった後
に移動させることができることから、粘性剤の塗布不良
が発生することを確実に防止することができる。

【００６１】又、本発明によれば、ノズル下端から吐出
された接着剤等の粘性剤を対象物に当接して塗布する場
合、粘性剤の塗布量を高精度に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の塗布装置の概略構
成を示すブロック図

【図２】本実施形態で撮像する糸引状態とその後の糸切
れとを模式的に示す説明図

【図３】本実施形態による制御に使用する相関データの
作成に使用する寸法の種類を示す線図

【図４】接着剤の糸引状態の幅と糸切れ高さの関係を示
す線図

【図５】ノズルストローク量と該ストローク量に対する
糸切れ高さの割合との関係を示す線図

【図６】ノズルのＺ軸方向の上昇速度と糸切れ高さの関
係を示す線図

【図７】接着剤の温度と糸切れ高さの関係を示す線図

【図８】ノズルの待ち時間と糸切れ性の関係を示す線図

【図９】ノズル下端に吐出された接着剤を撮像した画像
を模式的に示す説明図

【図１０】本発明に係る第５実施形態の塗布装置の概略
構成を示すブロック図

【図１１】本実施形態の塗布装置の要部を拡大して示す
分解斜視図

【図１２】本実施形態の作用を示す説明図

【図１３】従来の塗布装置の要部構成を示す説明図

【図１４】接着剤の糸引状態を模式的に示す説明図

【図１５】接着剤の塗布不良を模式的に示す説明図

【符号の説明】

Ｓ…実装基板 １０…ノズル １２…シリンジ １６…Ｚ軸昇降機構 １８…Ｘ・Ｙ駆動機構 ２０…電磁弁 ２２…電空レギュレータ ２４…温度調節機構 ２６…カメラ ２８…画像処理装置 ３０…制御装置 ３２…超音波発振器 ３４…発振駆動部 ３６…θ軸回転機構 ４０…塗布ヘッド ４２…ホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 越男 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 Ｆターム(参考） 4F041 AA05 AA12 BA34 BA52 4F042 AA06 BA08 BA10 BA12 BA27 CA05 5E319 AA07 CC61 GG05 5E339 CD06 EE03 GG02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を調節する吐
   出量調節手段と、 前記ノズル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像す
   る撮像手段と、 該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の粘性剤
   の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性剤の糸
   引状態を分離するため、前記Ｚ軸昇降手段又は吐出量調
   節手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とす
   る粘性剤吐出制御装置。
2. 【請求項２】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を調節する吐
   出量調節手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の温度を調節する
   温度調節手段と、 前記ノズル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像す
   る撮像手段と、 該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の粘性剤
   の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性剤の糸
   引状態を分離するため、ノズル先端から吐出される粘性
   剤の温度を制御する制御手段を備えていることを特徴と
   する粘性剤吐出制御装置。
3. 【請求項３】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を調節する吐
   出量調節手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の温度を調節する
   温度調節手段と、 前記ノズル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像す
   る撮像手段と、 該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の粘性剤
   の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性剤の糸
   引状態を分離できる操作量として、吐出ユニットのＺ軸
   方向のストローク量、あるいは同ユニットの上昇速度又
   はノズル先端から吐出される粘性剤の温度を制御する制
   御手段を備えていることを特徴とする粘性剤吐出制御装
   置。
4. 【請求項４】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を調節する吐
   出量調節手段と、 前記ノズル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像す
   る撮像手段と、 該撮像手段により、前記対象物に塗布した直後の粘性剤
   の状態を撮像して得られた画像に基づいて、粘性剤の糸
   引状態を分離できる操作量として、吐出ユニットを所定
   高さまで上昇させた後、前記Ｘ・Ｙ駆動手段により移動
   させるまでの待ち時間を制御する制御手段を備えている
   ことを特徴とする粘性剤吐出制御装置。
5. 【請求項５】請求項３又は４において、 前記撮像手段により撮像される粘性剤の状態が、所定高
   さまで吐出ユニットを上昇させた際の糸引状態であり、 前記制御手段が、得られた画像から規定高さにおける上
   記糸引状態の幅を測定し、予め作成されている糸引状態
   の幅と糸引状態を分離できる高さと前記操作量との相関
   関係に基づいて、該測定幅から操作量を演算することを
   特徴とする粘性剤吐出制御装置。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記吐出ユニットに超音波振動を付与する超音波発生手
   段が付設され、該超音波発生手段が前記制御手段により
   制御されるようになされていることを特徴とする粘性剤
   吐出制御装置。
7. 【請求項７】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 前記ノズル下端から吐出される粘性剤の量を調節する吐
   出量調節手段と、 前記ノズル下端から吐出された粘性剤を側方から撮像す
   る撮像手段と、 該撮像手段により、前記対象物に塗布前の粘性剤の状態
   を撮像して得られた画像に基づいて、粘性剤の吐出量を
   制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする粘
   性剤吐出制御装置。
8. 【請求項８】下端から粘性剤を吐出するノズルが設けら
   れた吐出ユニットと、 該吐出ユニットを下降させ、対象物の表面に粘性剤を塗
   布した後、同ユニットを上昇させるＺ軸昇降手段と、 所定高さに上昇させた前記吐出ユニット及び前記対象物
   をＸ・Ｙ方向に相対移動させるＸ・Ｙ駆動手段と、 上昇中又は所定高さに上昇させた後の前記吐出ユニット
   をＺ軸と平行なθ軸を中心に回転させる回転駆動手段
   と、を備えていることを特徴とする粘性剤吐出制御装
   置。
9. 【請求項９】請求項８において、 上昇中又は所定高さに上昇させた後の前記吐出ユニット
   と前記対象物との間に発生する粘性剤の糸引状態を分離
   できる該吐出ユニットの回転数を予め設定し、同吐出ユ
   ニットを前記回転駆動手段により回転させる制御手段を
   兼備していることを特徴とする粘性剤吐出制御装置。