JP2006015241A - ペースト塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ペースト塗布装置に取り付けられる捨て打ち塗布用シートの平坦性を確保する。
【解決手段】 ペーストＰが塗布される捨て打ち塗布用シート２２ａの反対側ｋの面（下面）をバックアップ部材２２ｄにより支持されるように構成する。
これにより、捨て打ち塗布用シート２２ａの上面の平坦性が確保され、ガラス基板１と同様な塗布面形状を形成できるので、塗布された捨て打ち用のペースト形状の撮影画面から、ペースト吐出状況の良否を適正に判定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ペースト塗布装置の改良に関する

接着剤としてのペーストを介して電子部品を回路基板に接続実装する場合、あるいはペーストを介して２枚のガラス基板を貼り合わせる場合に、ペースト塗布装置が使用される。
ペースト塗布装置に採用されるペーストは、通常、時間の経過とともに粘度特性が変化する。

シリンジ先端に設けられた塗布ノズルからペーストを吐出させ、搬送されてくる基板に順次塗布操作を行うとき、前回の塗布から長時間経過した場合は、ペーストが固化あるいは硬化して、ノズルに詰まって吐出されなかったり、反対に、粘度が柔らか過ぎるときには、吐出量が規定量以上になってしまう場合がある。

そこで、捨て打ち塗布用テープを用意し、その捨て打ち塗布用テープ上に一旦ペーストを吐出させて見て、ペースト塗布が適正に行われることを確認してから、正規の基板上にペースト塗布を行うペースト塗布装置が知られている（たとえば、特許文献１参照。）。

基板への塗布目的に応じて、塗布されるペーストは線状であったり、あるいは点状であったりするが、いずれにしても捨て打ち塗布用テープ上に予め線状あるいは点状に塗布されたペーストの形状から、吐出量が適正であるか否かが判定される。

捨て打ち塗布用テープ上に塗布されたペーストの形状は、認識カメラで撮影され、その撮像パターンに基づくパターン認識により、吐出が適正であるか否かが判定される。
特開平４−３７０８８号公報

上記のように、ペースト塗布装置では、捨て打ち塗布用テープ上に塗布されたペーストのパターン形状から、ペーストの吐出が適正に行われたか否かを判定し、適正な塗布量が得られたことを確認してはじめて正規の基板に対するペースト塗布が開始される。

適正なペースト塗布が可能か否かの判定は、基板面へのペースト塗布に代えて、捨て打ち塗布用テープ面に塗布されたペースト形状の撮像パターンに基づき判定するので、その撮像パターンに基づく判定結果をより正確なものとするには、捨て打ち塗布用テープ面の高さ位置やテープ面の平坦性が、基板面の高さ位置及び平坦性と同等であることが望まれる。

捨て打ち塗布用テープ面が、実際の基板面の高さ位置と差があったり、あるいはテープのたるみ等により平坦性が損なわれている場合は、捨て打ち塗布用テープ面へのペーストの塗布中に塗布ノズルの先端とテープ面との間の間隔を所定の間隔に維持できず、適正量のペーストを塗布できないことがある。たとえ適正量のペーストが塗布できていたとしても、認識カメラによって撮影されたペーストのパターン形状は、実際に基板面に塗布される場合のペーストのパターン形状と異なったものとなって撮し出されてしまい、塗布量が適正か否かの正確な判断は困難になることがある。

その結果、不適正なペースト吐出が行われているにもかかわらず、正規の基板面に対する塗布作業を開始してしまう恐れがあり改善が要望されていた。

そこで、本発明のペースト塗布装置は、捨て打ち塗布用テープの高さ位置はもとより、テープの平坦性を確保して、捨て打ち塗布パターンの良否判定を適正に行うことができるペースト塗布装置を提供することを目的とする。

本発明は、基板上へのペースト塗布に先立ち、捨て打ち塗布用シート上にペーストを吐出させるように構成されたペースト塗布装置において、前記捨て打ち塗布用シートを前記ペーストが塗布される面の反対側から支持するバックアップ部材を備えたことを特徴とする。

このように、捨て打ち塗布用シートは、ペーストが塗布される面の反対側をバックアップ部材に支持されたので、ペーストが塗布されるシート面の平坦性を確保して、基板における平坦性に近似したものとすることができるので、シート面上に塗布されるペースト量の適正化が可能である。

以下、本発明のペースト塗布装置の一実施例を図１ないし図４を参照して説明する。
図１は、本発明によるペースト塗布装置の一実施例を示した構成図である。
図１において、ペーストが塗布されるガラス基板１は、ステージ２上に吸着載置され、ステージ２は、架台３に組み込まれたＸ−Ｙ−θ移動機構４上に取り付けられるように構成されている。

架台３には、ペーストを収納し先端に塗布ノズルを設けたシリンジを備えた複数個（この実施例では２個）の塗布ヘッド５，５が、個々に矢印Ｘ−Ｚ方向に移動可能に取り付けられた門型のコラム５０が設けられている。

塗布ヘッド５，５には、認識カメラ５１，５１及びレーザ距離計５２，５２が組み込まれ、Ｘ−Ｙ−θ移動機構４とともに制御器６に接続されている。

ステージ２は吸気ポンプ７に連結され、吸気ポンプ７もまた制御器６に接続されている。
図２はステージ２の要部を示した拡大図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

図２及び図３に示したように、ステージ２は、基板１を吸着保持する基板保持部２１と、捨て打ち塗布用シート２２ａを備え付けた捨て打ち部２２とから構成されている。

捨て打ち部２２は、使用前の捨て打ち塗布用シート２２ａを巻き回した供給ローラ２２ｂと、この供給ローラ２２ｂから引き出された捨て打ち塗布用シート２２ａを中継して、捨て打ち塗布用シート２２ａに張力（テンション）を付与する送り側張力ローラ（テンションローラ）２２ｃと、この送り側張力ローラ２２ｃを介した捨て打ち塗布用シート２２ａをバックアップ部材２２ｄ上に送り出す送り側転送ローラ２２ｅと、バックアップ部材２２ｄ上に送り出された捨て打ち塗布用シート２２ａを受けて転送する受け側転送ローラ２２ｆと、受け側転送ローラ２２ｆにより転送された捨て打ち塗布用シート２２ａを中継して張力を付与する受け側張力ローラ（テンションローラ）２２ｇと、受け側張力ローラ２２ｇを介した捨て打ち塗布用シート２２ａを巻き取る巻き取りローラ２２ｈとを有している。

捨て打ち部２２のバックアップ部材２２ｄは、送り側転送ローラ２２ｅと受け側転送ローラ２２ｆとの間にあって、塗布ヘッド５，５によりペーストＰが塗布される捨て打ち塗布用シート２２ａを下方で支持するように構成されている。

バックアップ部材２２ｄは多孔質部材からなり、図３に示したように、上面に多数の孔が開口して形成されるとともに、凹部空間２２ｉａを形成した捨て打ち部本体２２ｉ上に取り付け固定されている。

凹部空間２２ｉａは、捨て打ち部本体２２ｉに形成された貫通孔２２ｉｂを介して、吸気ポンプ７に連結されている。

バックアップ部材２２ｄの上面は、ガラス基板１と同様に平坦性を有し、その高さ位置は、吸着した捨て打ち塗布用シート２２ａの上面がガラス基板１の上面高さと等しくなるように構成されている。なお、ステージ２上に搭載されるガラス基板１の厚みは、ガラス基板１の品種によって相違するため、捨て打ち部２２に昇降機構を設けバックアップ部材２２ｄを高さ方向に位置調整できるように構成するとよい。

捨て打ち部２２の供給ローラ２２ｂ及び巻き取りローラ２２ｈは、図２に示したように、基板保持部２１内に内蔵されたモータ２２ｂａ，２２ｈａに回転駆動されるように構成されている。

この実施例のペースト塗布装置における捨て打ち塗布用シート２２ａは、送り出し及び巻き取り方向に長尺な帯状に構成され、長手方向の両縁部に沿って、等間隔で配列された複数個の貫通孔２２ａａを有している。

図４は、捨て打ち塗布用シート２２ａが受け側張力ローラ（テンションローラ）２２ｇに巻き掛けられて転送される様子を示した拡大斜視図で、受け側張力ローラ２２ｇは、回転軸方向の中央部よりも両端部において径大に形成されていて、径大な両端部は捨て打ち塗布用シート２２ａの貫通孔２２ａａに嵌り込む複数個の突起２２ｇａを有して歯車状に構成されている。

また、受け側張力ローラ２２ｇは、捨て打ち塗布用シート２２ａに張力を付与すべく、バックアップ部材２２ｄに組み込まれた軸ガイド２２ｇｂに、鉛直方向に移動自在に案内される。

なお、受け側張力ローラ２２ｇは上記のように構成されたが、送り側張力ローラ２２ｃも、受け側張力ローラ２２ｇと同様に、捨て打ち塗布用シート２２ａの貫通孔２２ａａに嵌り込む複数個の突起を有して歯車状に構成し、バックアップ部材２２ｄに組み込まれた軸ガイドに案内されるように構成することができる。

次ぎに、上記構成からなるペースト塗布装置の作用を以下説明する。
ペースト塗布装置のＸ−Ｙ−θ移動機構４は、ガラス基板１を搭載したステージ２をＸ−Ｙ−θ方向に移動させ、ガラス基板１の位置を移動調整することができる。

カメラ５１，５１は、基板１面に設けられたアライメントマークを撮影し、その撮影データを制御器６へ供給するとともに、捨て打ち塗布用シート２２ａに塗布されたペーストＰを撮像し、その撮像データを制御器６に供給する。

２つの塗布ヘッド５，５は、ガラス基板１の複数個の表示領域が形成された多面取りのガラス基板１の各表示領域に対し、各対応する表示領域を分担し、ペーストＰを同時並行的に塗布することができる。

また、塗布ヘッド５，５は、制御器６による制御を受け、Ｘ−Ｚ方向に移動して、ガラス基板１に対する各塗布ノズル先端の相対位置を変化させることができる。

従って、制御器６はパターン認識によって求めたアライメントマークの位置ずれに基づき、Ｘ−Ｙ−θ移動機構４を調整しつつ、塗布ノズル位置に対する基板１の位置補正を行いつつ位置決め制御を行うことができる。

レーザ距離計５２，５２は、ステージ２上の基板１との間の間隔（距離）を計測して制御器６に供給するので、制御器６は、基板１面と各塗布ノズル先端との間にＺ（鉛直）方向に適正な間隔が得られつつペーストが塗布されるように、塗布ノズルの高さ位置を制御することができる。

次ぎに、上記構成のペースト塗布装置におけるペーストＰの捨て打ち手順を、動作説明も加えて説明する。

まず、ガラス基板１に対するペースト塗布を行うための準備段階として、シート２２ａにおけるペーストＰが未塗布の部分をバックアップ部材２２ｄａ上に位置付け、バックアップ部材２２ｄで吸着する。捨て打ち部２２の凹部空間２２ｉａが、捨て打ち部本体２２ｉに形成された貫通孔２２ｉｂを介して、吸気ポンプ７に連結されているので、制御器６は、吸気ポンプ７による真空圧の供給を制御して、捨て打ち塗布用シート２２ａが位置決めされたタイミングでバックアップ部材２２ｄに吸着力を作用させることができる。またこのとき、ステージ２に設けられた両モータ２２ｂａ，２２ｈａの協働回転動作、及び送り側張力ローラ２２ｃ及び受け側張力ローラ２２ｇの張力付勢動作により、捨て打ち塗布用シート２２ａは撓むことなくバックアップ部材２２ｄ上で搬送及び位置決めが可能である。これにより、捨て打ち塗布用シート２２ａは平坦なバックアップ部材２２ｄ上に吸着され、基板１面と同等の高さ位置及び平坦性を確保して安定化可能である。なお、このとき、受け側張力ローラ２２ｇは自重で捨て打ち塗布用シート２２ａに張力を付与するが、軸ガイド２２ｇｂがバックアップ部材２２ｄに組み込まれているので、鉛直方向に移動してＸ方向に変位することなく安定化できる。

次ぎに、シート２２ａ上のバックアップ部材２２ｄで吸着されている範囲内でペーストＰの捨て打ちを行う。

このように捨て打ちされたペーストＰは、カメラ５１，５１によって撮像され、その撮像画像をもとに制御器６にてペースト塗布量の適否判定が行われる。

上記範囲にペーストＰを捨て打ちし尽くしたら、バックアップ部材２２ｄの吸着を切り、シート２２ａをバックアップ部材２２ｄの長さ分送り、ペーストＰが未塗布の部分をバックアップ部材２２ｄ上に位置付け、バックアップ部材２２ｄで吸着する。

このように、シート２２ａ上への捨て打ちは、上記範囲内で位置を順次ずらして行い、制御器６は、捨て打ち塗布用シート２２が搬送されるタイミングに合わせてバックアップ部材２２ｄに作用させていた吸着力を解除する。

上記構成の本実施例に係るペースト塗布装置によれば、以下の効果が得られる。
捨て打ち塗布用シート２２ａは、ペーストＰが捨て打ちされる部分をバックアップ部材２２ｄ上に吸着支持されて、ペーストＰが塗布される捨て打ち塗布用シート２２ａの上面がガラス基板１の上面と高さ位置を等しくされるとともに、基板１と同様の平坦性が確保される。従って、ペーストＰを基板１面に塗布する場合と同等の条件で捨て打ち塗布用シート２２ａ上に適正に塗布することが可能となり、捨て打ち塗布されたペーストＰの塗布パターンに基づく塗布量の良否判定を適正に行なうことができる。

塗布ヘッド５，５とステージ２との間の相対移動により、塗布ヘッド５，５のシリンジがバックアップ部材２２ｄ上の捨て打ち塗布用シート２２ａ上に塗布されたペーストＰが認識カメラで撮影されたとき、そのペーストＰの形状は、基板１面に塗布されたのと同様な形状に撮し出されるから、捨て打ち塗布用シート２２ａ上に塗布されたペーストＰの撮影画像による、ペースト塗布量のより正確な適否判定が可能である。

また、ステージ２に設けた受け側張力ローラ２２ｇは、回転軸方向の中央部よりも両端部において径大に形成されているので、捨て打ち塗布用シート２２ａの中央部に塗布されたペーストが受け側張力ローラ２２ｇに触れて汚染するのを回避できる。

なお、上記実施例において、バックアップ部材を、図２に示すように、送り側転送ローラ２２ｅと受け側転送ローラ２２ｆとの間で支持された捨て打ち塗布用シート２２ａの略全域を支持する大きさに形成した例で説明したが、これに限らず、例えば、一回の捨て打ち塗布を行なうに必要な範囲に相当する大きさに形成しても良い。この場合、バックアップ部材を捨て打ちを行なう毎に捨て打ちが行なわれる位置に移動させ、その位置で捨て打ち塗布用シートを支持するように構成しても良く、または、バックアップ部材を複数設けておき、今回捨て打ちが行なわれる位置に対応するバックアップ部材に捨て打ち塗布用シートを支持するように構成しても良い。このように構成することで、バックアップ部材の上面の面積を上記実施例のバックアップ部材のそれに比べて小さくすることができ、バックアップ部材の上面を平坦に形成することが容易となる。従って、捨て打ち塗布用シートをより平坦に支持することができ、捨て打ちをより基板上に近い条件で行なうことができ、より良好な捨て打ち塗布が行なえる。

本発明によるペースト塗布装置の一実施例を示した構成図である。 図１に示した装置の要部拡大斜視図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２に示した巻き取り側張力ローラ（テンションローラ）の取り付け要部拡大斜視図である。

符号の説明

１ ガラス基板（基板）
２ ステージ
２１ 基板保持部
２２ 捨て打ち部
２２ａ 捨て打ち塗布用シート
２２ａａ 貫通孔
２２ｂ 供給ローラ
２２ｂａ モータ
２２ｃ 送り側張力ローラ（テンションローラ）
２２ｄ バックアップ部材
２２ｅ 送り側転送ローラ
２２ｆ 受け側転送ローラ
２２ｇ 受け側張力ローラ（テンションローラ）
２２ｇａ 突起
２２ｇｂ 軸ガイド
２２ｈ 巻き取りローラ
２２ｈａ モータ
３ 架台
４ Ｘ−Ｙ−θ移動機構
５ 塗布ヘッド５
５１ 認識カメラ
５２ レーザ距離計
６ 制御器
７ 吸気ポンプ
Ｐ ペースト

Claims (4)

1. 基板上へのペースト塗布に先立ち、捨て打ち塗布用シート上にペーストを吐出させるように構成されたペースト塗布装置において、
   前記捨て打ち塗布用シートを前記ペーストが塗布される面の反対側から支持するバックアップ部材を備えたことを特徴とするペースト塗布装置。
2. 前記バックアップ部材は、支持した前記捨て打ち塗布用シート側に向けて開口孔を有する多孔質材からなり、前記開口孔からの吸気操作により前記捨て打ち塗布用シートを吸着するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布装置。
3. 前記捨て打ち塗布用シートは、供給ローラから引き出され前記バックアップ部材を経て巻き取りローラに巻き取られる長尺な帯状に構成され、
   前記バックアップ部材と前記巻き取りローラとの間に、前記捨て打ち塗布用シートに張力を付与するテンションローラを設けた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のペースト塗布装置。
4. 前記捨て打ち塗布用シートは、長手方向の両縁部に沿って、等間隔で配列された複数個の貫通孔を有し、
   前記テンションローラは、回転軸方向の中央部よりも両端部において径大に形成されるとともに、径大な前記両端部は捨て打ち塗布用シートの前記貫通孔に嵌り込む複数個の突起を有して歯車状に構成された
   ことを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布装置。
   
   

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