JP2007029912A - 液体材料吐出装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液体材料を吐出するためのノズル32を有するシリンジ31と、シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部とを有する液体材料吐出装置であって、シリンジ31のノズル32から吐出された液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置40と、撮像された液体材料の形状から液体材料の下端とノズル32の基準位置との距離を算出する画像処理演算部35とをさらに有し、液体材料の下端と基準位置との算出距離に基づいて前記圧力制御部は圧力媒体により付加する圧力値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する。
【選択図】 図1
Description
液体材料吐出装置の具体的な用途としては、例えばプリント基板に接着用樹脂でチップ状電子部品を固着するために、接着用樹脂をプリント基板面に点状に塗布する場合等が挙げられる。そのような場合、プリント基板等に装着されるチップ状電子部品の小型化が近年顕著になってきているため、一回の液体材料の吐出工程において要求される実吐出量が微量となりかつバラツキが少ないことが要求され、実吐出体積は近年ますます高精度化されつつある。具体的には、従来であれば、重量にして0.1mgレベルの精度が制御されれば十分であったものが、現在実吐出体積の重量が0.2mg程度で、精度的に±7%以下(±0.014mg以下)の実吐出体積の制御が要求されつつある。しかし、前記水頭差補正は、予め求めた補正係数に基づいて圧力及び圧力の付加時間を調整する方法であり、実際の注入時の吐出体積の確認は行われていない。従って、補正係数を求めた際の条件、例えば、シリンジ内部の液体材料における粘度が異なった場合等は、実吐出体積が変化する場合が生じ得る。
さらに、従来の液体材料吐出装置には別の課題がある。ロット切り替え時等所定の時間液体材料吐出装置を稼動させなかった場合、稼動1回目の塗布量が不安定になる。例えば、図7のように前回のロットの1回目の塗布量が過大になったり、今回のロットの1回目の塗布量が過小になったりする現象が発生する。これは、シリンジ内の圧縮空気の状態変化、温度変化や溶剤揮発に伴う液体の粘度変化等が要因で、前記水頭差補正では解決できず、一般には捨て打ちと呼ばれる初期吐出を塗布対象とは別の位置で行い、安定化を図るが、高価な液体を捨てる必要が生じ、またその捨てた液体をどのように処理するかについても工程の増加を覚悟しなければならない。
L=∫Kπ(di/2)2dt
で求められるとある。
前記シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部とを有する構成であって、
前記シリンジの吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離に基づいて前記圧力制御部は前記圧力媒体により付加する圧力の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御することを特徴としている。
前記記憶部に記憶された距離と前記画像処理部により算出された新たな距離とを比較してその相違を求める比較部とを有し、
前記圧力制御部は前記比較部が求めた相違に基づいて前記制御を行うことを特徴としている。
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離(D)及び前記吐出部の移動量(S)に対して、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離(L)を適正値に制御することを特徴としている。
撮像装置は、前記吐出部より吐出された前記液体材料を前記吐出部において液滴として保持した状態で撮像し、撮像された前記液滴の形状から当該液滴の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離に基づき、前記圧力制御部は、前記シリンジ内部に保持された液体材料に対して付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を、前記液滴を前記吐出部に保持した状態において制御することを特徴としている。
前記吐出口から前記液体材料が吐出される際の前記液体材料の形状を撮像装置にて撮像し、撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離(D)及び前記吐出部の移動量(S)に対して、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離(L)を適正値に制御することを特徴としている。
(D−L)<S …(1)
を満たしていることを求めることにより(例えばコントローラ37で演算する)、液滴20は確実に基板11に接触すると判定できる(空振り防止)。
この場合には塗布動作を行うと空振り(基板への塗布失敗)となるため、液滴20を(1)式を満足するまで大きくするか、あるいは装置を停止してノズル32の清掃(ノズル側面の余分な液体付着の除去)を行う等の対策を行う。
2 基板ローダ
3 ディスペンス部
4 操作パネル
5 基板アンローダ
10 基板搬送系
11 基板
20 液滴
30,50 ディスペンサ
32 ノズル
33 ディスペンスコントローラ
34 ヒータ
35 画像処理演算部
36 モニタ
37 コントローラ
40 撮像装置
41 照明装置
51 シリンジ
52 チューブ
53 圧力制御部
54 温度センサ
55 温度制御部
56 バルブ
57 減圧弁
60 液体材料
61 圧力空気源
S1 予熱ステージ
S2 塗布ステージ
S3 冷却ステージ
Claims (8)
- 液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジと、
前記シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部とを有する液体材料吐出装置であって、
前記シリンジの吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離に基づいて前記圧力制御部は前記圧力媒体により付加する圧力の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御することを特徴とする液体材料吐出装置。 - 前記画像処理部により算出された前記液体材料の下端と前記基準位置との距離を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された距離と前記画像処理部により算出された新たな距離とを比較してその相違を求める比較部とを有し、
前記圧力制御部は前記比較部が求めた相違に基づいて前記制御を行うことを特徴とする請求項1記載の液体材料吐出装置。 - 前記圧力の値は正圧或いは負圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1又は2記載の液体材料吐出装置。
- 液体材料を吐出するための吐出部を有する液体材料吐出装置であって、
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離(D)及び前記吐出部の移動量(S)に対して、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離(L)を適正値に制御することを特徴とする液体材料吐出装置。 - 前記撮像装置に対して前記吐出部から吐出された前記液体材料を挟んで対向する位置に当該液体材料に光を照射する照明装置を設け、前記撮像装置は透過光により形成される前記液体材料の映像を撮像することを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の液体材料吐出装置。
- 液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジと、前記シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部とを用いる液体材料吐出方法であって、
撮像装置は、前記吐出部より吐出された前記液体材料を前記吐出部において液滴として保持した状態で撮像し、撮像された前記液滴の形状から当該液滴の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離に基づき、前記圧力制御部は、前記シリンジ内部に保持された液体材料に対して付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を、前記液滴を前記吐出部に保持した状態において制御することを特徴とする液体材料吐出方法。 - 前記圧力の値は正圧或いは負圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項6記載の液体材料吐出方法。
- 液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジを用い、前記シリンジ内部に保持された前記液体材料に対して圧力媒体を用いて所定値の圧力を付加して前記吐出部から前記液体材料を吐出する液体材料吐出方法であって、
前記吐出口から前記液体材料が吐出される際の前記液体材料の形状を撮像装置にて撮像し、撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離(D)及び前記吐出部の移動量(S)に対して、前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離(L)を適正値に制御することを特徴とする液体材料吐出方法。
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