JP2009098273A - ペースト塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に適切な塗布量のペーストを塗布することが可能なペースト塗布装置を提供する。
【解決手段】基板ステージ１１６は、ガラス基板５０を搭載する。塗布部１１２は、ペーストを充填するシリンジ１４０と、当該シリンジ１４０内のペーストを吐出するノズル１４２とを有し、基板ステージ１１６に搭載されたガラス基板５０に対してペーストを塗布する。制御用ＰＣ１２０は、閉ループ状のパターンでペーストを塗布するに際し、ノズル１４２からのペーストの吐出開始と吐出停止とが基板ステージ１１６と塗布部１１２の相対移動中に実行されるように、基板ステージ１１６の動作を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板にペーストを塗布するペースト塗布装置に関する。

従来から画像の表示パネルである液晶表示パネルの製造に際して、ガラス基板に液晶封止用のペーストを塗布するペースト塗布装置が用いられている。ペーストの塗布に際しては、高い精度が必要となる。例えば、特許文献１に記載されたペースト塗布装置は、ガラス基板の表面の高さを測定する。そして、ペースト塗布装置は、その測定値に基づいて、ペーストを吐出するノズルの先端とガラス基板の表面との距離を一定に維持して塗布精度を向上させるべく、ノズルを上下動させる。

また、塗布精度を向上させるためには、ペーストはガラス基板の適切な位置に塗布する必要がある。このため、ガラス基板には位置決め用のマーク（アライメントマーク）が形成されており、ペースト塗布装置は、ガラス基板におけるアライメントマークの部分をカメラで撮像し、画像認識によりアライメントマークの位置を検出する。そして、ペースト塗布装置は、そのアライメントマークからの相対位置によってガラス基板におけるペーストの塗布位置を特定する。

このようにして、ガラス基板におけるペーストの塗布位置が特定されると、ペースト塗布装置は、ガラス基板を搭載する基板ステージを移動させつつ、ノズルの先端からペーストを吐出させることにより、ガラス基板にペーストを塗布する。具体的には、ペースト塗布装置は、ガラス基板における塗布位置の始点をノズルの直下に位置させて、ノズルからのペーストの吐出を開始する。その後、基板ステージは加速しつつの移動、定速での移動、減速しつつの移動を行う。そして、ノズルの直下に基板における塗布位置の終点が位置すると、基板ステージが停止する。
特開２００７−１５２２６１号公報

しかしながら、上述した従来のペースト塗布の手法では、ガラス基板に適切な塗布量のペーストを塗布することができない場合がある。例えば、図１６に示すように、ガラス基板５０に塗布位置の始点と終点が一致するように、矢印方向に矩形の閉ループ状のパターンのペースト６０が塗布される場合を考える。この場合、基板ステージが始点からの加速あるいは終点への減速中にガラス基板５０にペースト６０が塗布されると、ガラス基板５０上のペースト６０の塗布量に乱れを生じる。これは、基板ステージの慣性に起因して振動が生じるためと考えられる。また、塗布の開始時のペーストと終了時のペーストのつなぎ目の重なり部分６２の塗布量の調整が困難であり、図１７に示すように、重なり部分６２の断面積が他の部分よりも大きくなる場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板に適切な塗布量のペーストを塗布することが可能なペースト塗布装置を提供するものである。

本発明に係る、基板にペーストを閉ループ状のパターンで塗布するペースト塗布装置は、前記基板が搭載される基板ステージと、前記ペーストを吐出するノズルを有し、前記基板ステージに搭載された基板に対してペーストを塗布する塗布部と、前記基板ステージと前記塗布部とを前記基板ステージに搭載された前記基板の面方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、前記閉ループ状のパターンでペーストを塗布するに際し、前記ノズルからのペーストの吐出開始と吐出停止とが前記移動装置による前記基板ステージと前記塗布部との相対移動中に実行されるように、前記移動装置及び前記塗布部の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする。

この構成によれば、基板に閉ループ状のパターンでペーストが塗布される際に、ノズルからのペーストの吐出開始と吐出停止とが基板ステージと塗布部との相対移動中に実行されるようにすることで、基板上に塗布されるペーストの塗布量に乱れが生じることが防止される。

また、本発明に係るペースト塗布装置は、前記制御部が、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の塗布量が所定の塗布量となるように、前記基板ステージと前記塗布部との相対移動中における、前記ノズルが前記閉ループ状のパターンの始点上を通過するタイミングに対する前記ペーストの吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記ノズルが前記閉ループ状のパターンの終点上を通過するタイミングに対する前記ペーストの吐出停止指令の発行の少なくとも一方を調整するようにしてもよい。

この構成によれば、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の塗布量を所定の塗布量とすることで、当該重なり部分の塗布量を適切に調整することが可能となる。

また、本発明に係るペースト塗布装置は、前記制御部が、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の断面積が所定の断面積となるように、前記吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記吐出停止指令の発行タイミングの少なくとも一方を調整するようにしてもよい。

この構成によれば、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の断面積を所定の断面積とすることで、当該重なり部分の塗布量を適切に調整することが可能となる。

同様の観点から本発明に係るペースト塗布装置は、塗布されたペーストの断面積を測定する測定部を有し、前記制御部が、前記測定部によって測定された、塗布開始時に塗布されたペーストの断面積及び塗布終了時に塗布されたペーストの断面積に基づいて、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の断面積が所定の断面積となるように、前記吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記吐出停止指令の発行タイミングの少なくとも一方を調整するようにしてもよい。

また、本発明に係るペースト塗布装置は、前記ペーストの断面積測定用のパターンを塗布する調整用の基板を搭載する搭載部を有し、前記測定部が、前記搭載部に搭載された前記調整用の基板に塗布されたペーストの断面積を測定するようにしてもよい。

本発明によれば、基板ステージとノズルの動作を制御することにより、基板に適切な塗布量のペーストを塗布することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るペースト塗布装置を適用したペースト塗布システムの上面図である。図１に示すペースト塗布システム１０は、液晶表示パネルの製造に際して、ガラス基板５０に液晶封止用のペーストを塗布するものである。ペースト塗布システム１０は、本発明のペースト塗布装置を構成する塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４と、基板受け渡し機構３０と、搬送ロボット４０とにより構成される。

ペースト塗布の対象となるガラス基板５０は、基板受け渡し機構３０における上流端３２に配置される。搬送ロボット４０は、基板受け渡し機構３０の延在方向（図１における方向Ａ）に移動可能であり、更に、図１における方向Ｂに回転可能である。この搬送ロボット４０は、基板受け渡し機構３０における上流端３２に配置されたガラス基板５０を搬送し、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４に随時配置する。

塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４は、配置されたガラス基板５０の表面にペーストを塗布する。ペースト塗布は、搬送ロボット４０によるガラス基板５０の搬送等と比較して時間を要するため、これら塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４が並列的に稼動することにより、時間短縮を図り、生産性を向上させることができる。

ガラス基板５０にペーストが塗布された後、搬送ロボット４０は、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４からペースト塗布後のガラス基板５０を随時取り出して搬送し、基板受け渡し機構３０における下流端３４に配置する。このような一連の動作によって、ガラス基板５０の表面にペーストが塗布される。

図２（ａ）は、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４（以下、これら塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４をまとめて、適宜「塗布ユニット２０」と称する）の外観斜視図である。また、図２（ｂ）は塗布ユニット２０内の各部の移動方向を説明するための座標空間である。

図２（ａ）に示す塗布ユニット２０は、架台１１１、塗布部１１２、レーザ変位計１１３、カメラ１１４、コラム１１５、基板ステージ１１６、制御部に対応する制御用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２０、及び、配線ケーブル１２２により構成される。

架台１１１には、コラム１１５が取り付けられている。塗布部１１２、レーザ変位計１１３及びカメラ１１４は、一体となってヘッド１１０を構成しており、複数のヘッド１１０がコラム１１５に対して図２（ｂ）に示すＺ方向に移動可能に取り付けられている。複数のヘッド１１０が設けられることにより、ガラス基板５０を複数の子基板に分けて、それぞれの子基板に対してペーストを塗布する際に、ヘッド１１０を同時並行的に稼動させることで、時間短縮を図り、生産性を向上させることができる。

図３は、塗布部１１２の構成を示す図である。図３に示すように、塗布部１１２は、ペーストが充填される容器であるシリンジ１４０と、当該シリンジ１４０に充填されたペーストを吐出するノズル１４２とにより構成される。

再び、図２に戻って説明する。基板ステージ１１６は、図２（ｂ）のＸ方向及びＹ方向に移動可能なように、下面が架台１１１の上面に取り付けられている。この基板ステージ１１６の上面には図示しない吸着穴が形成されている。図１に示す搬送ロボット４０によって搬送されてきたガラス基板５０は、基板ステージ１１６の上面に真空吸着される。

ペースト塗布に先立って、カメラ１１４は、ガラス基板５０の表面を撮像する。制御用ＰＣ１２０は、配線ケーブル１２２によって塗布ユニット２０と接続されており、カメラ１１４の撮像によって得られた画像を取得し、当該画像からガラス基板５０の表面における予め定められた位置に形成された位置決めのためのマーク（アライメントマーク）の位置を検出する。次に、制御用ＰＣ１２０は、ガラス基板５０の表面においてペーストを塗布すべき位置（塗布位置）を、アライメントマークからの相対位置に基づいて特定する。更に、制御用ＰＣ１２０は、特定した塗布位置に基づいて、塗布部１１２を有するヘッド１１０と、基板ステージ１１６の動作を制御する。

塗布位置が特定された後、塗布部１１２は、直下に配置されたガラス基板５０の表面に向けてノズル１４２の先端からペーストを吐出する。また、基板ステージ１１６は、図２（ｂ）のＸ方向及びＹ方向に適宜移動する。これにより、ガラス基板５０の表面にペーストを塗布することが可能となる。

レーザ変位計１１３は、ガラス基板５０の上面までの距離を測定する。制御用ＰＣ１２０は、この測定値から塗布部１１２内のノズル１４２の先端とガラス基板５０の上面との間の距離（ギャップ値）を検出する。制御用ＰＣ１２０は、予めノズル１４２の先端とガラス基板５０との距離の適正値の情報を内蔵するメモリに保持しておく。レーザ変位計１１３による測定値から算出したギャップ値が適正値でない場合には、ガラス基板５０に塗布されるペーストの断面積が所望の断面積でなくなる可能性が高い。このため、制御用ＰＣ１２０は、レーザ変位計１１３の測定値から算出したギャップ値が適正値でない場合、ノズル１４２の先端とガラス基板５０の上面との間の距離（ギャップ値）が適正値となるように、ヘッド１１０を図２（ｂ）のＺ方向に移動させる制御を行う。

次に、制御用ＰＣ１２０による制御と、塗布部１１２を有するヘッド１１０及び基板ステージ１１６の動作との詳細について説明する。

まず、第１実施例について説明する。第１実施例では、ガラス基板５０にペーストが塗布される間、すなわち、ノズル１４２が塗布パターンの始点から終点まで移動する間、基板ステージ１１６の移動速度（ノズル１４２とガラス基板５０の相対移動速度）を所定の設定速度に維持する。図４及び図５は、制御用ＰＣ１２０による制御と、塗布部１１２を有するヘッド１１０及び基板ステージ１１６の動作とを示すフローチャートである。本実施例においては、ガラス基板５０の表面には矩形の閉ループ状のパターンのペーストが塗布されるものとする。

制御用ＰＣ１２０は、カメラ１１４の撮像によって得られた画像からガラス基板５０の表面に形成されたアライメントマークの位置を検出すると、当該アライメントマークの位置に基づいて、ガラス基板５０における塗布位置の始点を特定する。ここで、塗布位置の始点は、アライメントマークを原点とする座標平面上の座標により特定され、当該座標の情報が制御用ＰＣ１２０の内蔵メモリ（図示せず）に保持される。

更に、制御用ＰＣ１２０は、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が、塗布位置の始点よりも基板ステージ１１６の加速に対応する距離だけ手前の位置となるように、当該基板ステージ１１６を移動させる制御を行う。ここで、基板ステージ１１６の加速に対応する距離とは、基板ステージ１１６が予め定められた所定の速度まで加速する間に移動する距離である。具体的には、制御用ＰＣ１２０は、内蔵するメモリに、基板ステージ１１６の加速に対応する距離に余裕値を加えた距離Ｋを保持しておく。そして、制御用ＰＣ１２０は、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が、塗布位置の始点から塗布方向と反対の方向に距離Ｋだけ離れた位置となるように、制御を行う。基板ステージ１１６は、この制御に応じて移動する。これにより、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が、塗布位置の始点よりも基板ステージ１１６の加速に対応する距離だけ手前の位置（以下、「ノズル直下初期位置」と称する）となる（Ｓ１０１）。ノズル直下初期位置は、アライメントマークを原点とする座標平面上の座標により特定され、当該座標の情報が制御用ＰＣ１２０の内蔵メモリに保持される。

次に、制御用ＰＣ１２０は、レーザ変位計１１３の測定値に基づいて、ノズル１４２の先端とガラス基板５０の上面との間の距離がペースト塗布に適した高さ（設定ギャップ）となるように、ヘッド１１０を図２（ｂ）のＺ方向に下降させる制御を行う（Ｓ１０２）。ヘッド１１０は、この制御に応じて下降する。これにより、ノズル１４２の先端とガラス基板５０の上面との間の距離が設定ギャップに設定される。

次に、制御用ＰＣ１２０は、基板ステージ１１６を加速させ、予め設定された所定の速度に維持させる。基板ステージ１１６は、この制御に応じて、加速し、その後、設定された所定の速度で移動する（Ｓ１０３）。

Ｓ１０３で、基板ステージ１１６の移動が開始されると、制御用ＰＣ１２０は、現時点でのガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置を監視する処理を開始する（Ｓ１０４）。具体的には、制御用ＰＣ１２０は、アライメントマークを原点とする座標平面において、ノズル直下初期位置から塗布方向に向かって、基板ステージ１１６がＳ１０３において移動を開始してからの通算の移動距離だけ離れた位置を、現時点でのガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置として特定することができる。従って、制御用ＰＣ１２０は、その位置を逐次更新して現在位置として把握する。なお、基板ステージ１１６がＳ１０３において移動を開始してからの通算の移動距離は、Ｓ１０３における基板ステージ１１６の加速度及び所定の定速と、基板ステージ１１６が移動を開始してからの経過時間とに基づいて求めることが可能である。なお、基板ステージ１１６にエンコーダ等の位置検出器を設け、この位置検出器からの出力値によりノズル１４２の直下の現在位置を特定するようにしてもよい。

次に、制御用ＰＣ１２０は、内蔵メモリに記憶した塗布位置の始点の座標情報を読み出し、Ｓ１０４において特定した、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の始点に達したか否かを判定する（Ｓ１０５）。

Ｓ１０４において特定した、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の始点でない場合には、再び、Ｓ１０４における、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置の特定以降の動作が繰り返される。

一方、Ｓ１０４において特定した、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の始点に達した場合、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０に対して、ペーストの吐出を開始する旨の指令（吐出開始指令）を発行する（Ｓ１０６）。ヘッド１１０は、この吐出開始指令を受けると、シリンジ１４０内の気圧を上昇させて、当該シリンジ１４０に充填されたペーストをノズル１４２から吐出させる。これにより、ガラス基板５０へのペーストの塗布が開始される。なお、Ｓ１０１において、当初、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置は、塗布位置の始点よりも基板ステージ１１６の加速に対応する距離だけ手前の位置（ノズル直下初期位置）に設定されるため、基板ステージ１１６の移動速度は、ペースト塗布が開始される前に所定の速度に達している。

ペーストの塗布が開始された後、次に、制御用ＰＣ１２０は、Ｓ１０４のノズル１４２の現在位置を監視する処理において特定される、現時点でのガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点に到達したか否かを判定する（Ｓ１１２）。本実施例では、塗布位置の始点と終点は同一位置である。従って、制御用ＰＣ１２０は、内蔵メモリに記憶した塗布位置の始点の座標情報を終点の座標情報として読み出し、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点に到達したか否かを判定することができる。

現時点でのガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点に到達していない場合には、Ｓ１１２の動作が繰り返される。

一方、現時点でのガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点に到達した場合、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０に対して、ペーストの吐出を停止する旨の指令（吐出停止指令）を発行する（Ｓ１１３）。ヘッド１１０は、この吐出停止指令を受けると、シリンジ１４０内の気圧を低下（大気圧に解放）させることでノズル１４２からのペースト吐出を停止させる。これにより、ガラス基板５０へのペーストの塗布が終了する。

ペースト塗布の終了から所定時間経過後、制御用ＰＣ１２０は、基板ステージ１１６を減速させ、停止させる制御を行う。ここで、シリンジ１４０内を大気圧に解放した後、ノズル１４２からのペーストの吐出が完全に停止するまでには、所定の応答遅れが生じることが知られている。そこで、制御用ＰＣ１２０による基板ステージ１１６の減速及び停止の制御がノズル１４２からのペーストの吐出が完全に停止する前に行われることのないようにすることが望ましい。

例えば、制御用ＰＣ１２０は、予め内蔵メモリに吐出停止指令の発行からノズル１４２からのペーストの吐出が完全に停止するまでに基板ステージ１１６が移動する距離の情報を保持しておき、Ｓ１１３において吐出停止指令を発行してからの基板ステージ１１６の移動距離が内蔵メモリに保持している距離を超えた場合に、基板ステージ１１６を減速させ、停止させる制御を行う。基板ステージ１１６は、この制御に応じて、減速し、その後、停止する（Ｓ１１５）。更に、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０を図２（ｂ）のＺ方向に上昇させる制御を行う。ヘッド１１０は、この制御に応じて待機位置まで上昇する（Ｓ１１６）。

図６は、上述した図４及び図５の動作によってガラス基板５０に塗布されるペーストのつなぎ目の重なり部分の拡大図である。図６に示すように、ペースト６０の塗布開始位置は、塗布位置の始点から塗布方向に始点遅れ距離だけ塗布方向に離れた位置となっている。一方、ペースト６０の塗布終了位置は、塗布位置の終点から終点遅れ距離だけ塗布方向に離れた位置となっている。これは、制御用ＰＣ１２０が、図４のＳ１０４においてノズル１４２直下の位置が塗布位置の始点であると判定し、更に、Ｓ１０５において塗布開始命令を発行してから、ノズル１４２からペーストが吐出され始めるまでの時間差が存在し、その間にも基板ステージ１１６が移動していること、及び、制御用ＰＣ１２０が、図５のＳ１１２においてノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点であると判定し、更に、Ｓ１１３において塗布終了命令を発行してから、ノズル１４２からのペーストの吐出が完全に停止するまでの時間差が存在し、その間にも基板ステージ１１６が移動していることによる。

このような始点遅れ距離をなくすためには、制御用ＰＣ１２０は、塗布位置の始点から塗布方向とは反対方向に始点遅れ距離だけ離れた位置がノズル１４２の直下となったタイミングで、吐出開始指令を発行するようにすればよい。また、終点遅れ距離をなくすためには、制御用ＰＣ１２０は、塗布位置の終点から塗布方向とは反対方向に終点遅れ距離だけ離れた位置がノズル１４２の直下となったタイミングで、吐出停止指令を発行するようにすればよい。

また、図６において、塗布開始位置から塗布終了位置までの間は、塗布開始時のペースト６０と塗布終了時のペーストとが重なっている部分である。

このように、第１実施例では、ガラス基板５０にペーストが塗布される間、基板ステージ１１６の移動速度を所定の速度に維持することにより、ペーストパターンの塗布開始段階及び塗布終了段階での基板ステージ１１６の加速、減速がなくなり、慣性による振動が抑制されるため、ガラス基板５０上に塗布されるペーストの塗布量に乱れが生じることが防止される。なお、上述した第１実施例では、ペーストパターンの塗布開始段階及び塗布終了段階で基板ステージ１１６の速度を一定、すなわち、ガラス基板５０とノズル１４２との相対移動速度を一定に維持したものとしたが、塗布位置の始点を加速の途中で通過する場合や、塗布位置の終点を減速の途中で通過する場合であっても、始点から移動を開始する場合や、終点で停止する場合に比べれば、慣性による振動が生じにくいため、このような場合であっても、従来に比べて塗布量の乱れを防止することが可能である。

次に、第２実施例について説明する。第２実施例では、ガラス基板５０における閉ループ状のパターンのペーストのつなぎ目の重なり部分について塗布量の調整が行われる。まず、第２実施例では、図４及び図５と同様の動作によってガラス基板５０に塗布量調整のための試験的なペーストが塗布される。なお、本実施例では、調整用としてのガラス基板５０Ａにペーストを直線状のパターンで塗布する例で説明する。従って、図５のＳ１１２において、制御用ＰＣ１２０がガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点であるか否かを判定する場合には、以下に示すものとなる。すなわち、制御用ＰＣ１２０は、予め内蔵メモリに塗布位置の終点の座標情報を保持しておき、当該塗布位置の終点の座標情報を読み出して、ガラス基板５０におけるノズル１４２直下の位置が塗布位置の終点であるか否かを判定する。また、調整用のガラス基板５０Ａは、生産用のガラス基板５０に代えて基板ステージ１１６上に保持させてもよいし、基板ステージ１１６に生産用のガラス基板５０の保持部とは別に調整用のガラス基板５０Ａを搭載する搭載部を設け、図２に２点鎖線で示すように、この搭載部に調整用のガラス基板５０Ａを保持させてもよいが、本実施例では後者の例で説明する。

図７は、ガラス基板５０Ａに直線状に塗布されるペーストを示す図である。図７において、定速領域は、ガラス基板５０Ａにおいて、基板ステージ１１６が所定の速度を維持して移動している間にノズル１４２の直下となる領域を示す。また、加速領域は、ガラス基板５０Ａにおいて、基板ステージ１１６が加速している間にノズル１４２の直下となる領域を示し、減速領域は、ガラス基板５０Ａにおいて、基板ステージ１１６が減速している間にノズル１４２の直下となる領域を示す。本実施例では、第１実施例と同様、ペースト６０は、基板ステージ１１６が所定の速度を維持して移動している間に塗布される。従って、ペースト６０は定速領域内に存在することになる。

また、ペースト６０は、始点部領域、中間部領域、終点部領域に分けられる。始点部領域は、塗布開始時にて塗布されるペースト量が徐々に多くなる部分を示す。中間部領域は、塗布されるペースト量が一定である部分を示す。終点部領域は、塗布終了時にて塗布されるペースト量が徐々に少なくなる領域を示す。また、第１実施例と同様、塗布開始位置は始点から塗布方向に始点遅れ距離だけ離れた位置であり、塗布終了位置は終点から塗布方向に終点遅れ距離だけ離れた位置である。

ガラス基板５０Ａに図７に示すような直線状のペーストが塗布された後、当該ペーストの始点部領域、終点部領域、中間部領域のそれぞれについて、塗布量としての断面積の測定が行われる。

図８は、始点部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。制御用ＰＣ１２０は、ペースト６０の始点部領域の検査位置の直上にカメラ１１４が位置するようにヘッド１１０を移動させる制御を行う。ヘッド１１０は、この制御に応じて移動し、ペースト６０の始点部領域の検査位置の直上にカメラ１１４が位置する（Ｓ２０１）。

図９は、始点部領域における検査位置の一例を示す図である。図９においてＡ［０］乃至Ａ［４］は検査位置を示す。これらの検査位置は所定間隔Ｐで設定されている。制御用ＰＣ１２０は、最初、始点部領域の先端（塗布開始位置）に最も近い検査位置Ａ［０］の直上にカメラ１１４が位置するようにヘッド１１０を移動させる制御を行う。

次に、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０内のカメラ１１４を予め定められた撮像高さまで移動させ、撮像させる制御を行う。カメラ１１４は、この制御に応じて下降し、直下のペースト６０を撮像する（Ｓ２０２）。

次に、制御用ＰＣ１２０は、撮像された画像を取得し、画像認識処理等によって、ペースト６０の塗布幅を測定し、これらを内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２０３）。次に、制御用ＰＣ１２０は、レーザ変位計１１３を検査位置Ａ［０］上でペースト６０を横切るように移動させる制御を行う。制御用ＰＣ１２０は、このときのレーザ変位計１１３の測定値からペーストの塗布高さを測定し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２０４）。更に、制御用ＰＣ１２０は、これらペースト６０の塗布幅と高さとに基づいて、当該ペースト６０の断面積を算出し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２０５）。

図１０は、ペースト６０の断面の一例を模式的に示した図である。図１０に示すようにペースト６０の断面形状は、台形に近似することができ、ペースト６０の断面積は、塗布幅と高さとを乗算した値に係数（例えば２／３など）を乗じることで算出される。

このようにして検査位置でのペースト６０の断面積が検査された後、制御用ＰＣ１２０は、検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達したか否かを判定する（Ｓ２０６）。検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達した場合には、一連の動作が終了する。一方、検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達していない場合には、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０を塗布方向に所定距離移動させる制御を行う（Ｓ２０７）。ヘッド１１０は、この制御に応じて移動する。ここで、移動距離は、検査位置の配置間隔Ｐに相当する。これにより、次の検査位置、例えば、検査位置Ａ［１］の直上にカメラ１１４が位置することになる。その後は、再びＳ２０２以降の動作が繰り返され、次の検査位置におけるペースト６０の断面積が検査される。

図１１は、終点部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。制御用ＰＣ１２０は、ペースト６０の終点部領域の検査位置の直上にカメラ１１４が位置するようにヘッド１１０を移動させる制御を行う。ヘッド１１０は、この制御に応じて移動し、ペースト６０の終点部領域の検査位置、例えば、検査位置Ｂ［０］（図１２参照）の直上にカメラ１１４が位置する（Ｓ２１１）。

図１２は、終点部領域における検査位置の一例を示す図である。図１２においてＢ［０］乃至Ｂ［４］は検査位置を示す。これらの検査位置は、始点部領域における検査位置の配置間隔と同一の配置間隔で設定されている。制御用ＰＣ１２０は、最初、終点部領域の先端（塗布終了位置）から最も遠い検査位置Ｂ［０］の直上にカメラ１１４が位置するようにヘッド１１０を移動させる制御を行う。

その後は、図８のＳ２０２乃至Ｓ２０７と同様の動作が行われる。すなわち、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０内のカメラ１１４を予め定められた撮像高さまで移動させ、撮像させる制御を行う。カメラ１１４は、この制御に応じて下降し、直下のペースト６０を撮像する（Ｓ２１２）。

次に、制御用ＰＣ１２０は、撮像された画像を取得し、画像認識処理等によって、ペースト６０の塗布幅を測定し、これらを内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２１３）。次に、制御用ＰＣ１２０は、レーザ変位計１１３を検査位置Ｂ［０］上でペースト６０を横切るように移動させる制御を行う。制御用ＰＣ１２０は、このときのレーザ変位計１１３の測定値からペーストの塗布高さを測定し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２１４）。更に、制御用ＰＣ１２０は、これらペースト６０の塗布幅と高さとに基づいて、当該ペースト６０の断面積を算出し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２１５）。

次に、制御用ＰＣ１２０は、検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達したか否かを判定する（Ｓ２１６）。検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達した場合には、一連の動作が終了する。一方、検査済みの検査位置が予め定められた所定数に達していない場合には、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０を塗布方向に所定距離移動させる制御を行う（Ｓ２１７）。ヘッド１１０は、この制御に応じて移動する。これにより、次の検査位置、例えば、検査位置Ｂ［１］の直上にカメラ１１４が位置することになる。その後は、再びＳ２１２以降の動作が繰り返され、次の検査位置におけるペースト６０の塗布量が検査される。

図１３は、中間部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。制御用ＰＣ１２０は、ペースト６０の中間部領域の検査位置の直上にカメラ１１４が位置するようにヘッド１１０を移動させる制御を行う。ヘッド１１０は、この制御に応じて移動し、ペースト６０の中間部領域の検査位置の直上にカメラ１１４が位置する（Ｓ２２１）。

その後は、図８のＳ２０２乃至Ｓ２０５と同様の動作が行われる。すなわち、次に、制御用ＰＣ１２０は、ヘッド１１０内のカメラ１１４を予め定められた撮像高さまで移動させ、撮像させる制御を行う。カメラ１１４は、この制御に応じて下降し、直下のペースト６０を撮像する（Ｓ２２２）。

次に、制御用ＰＣ１２０は、撮像された画像を取得し、画像認識処理等によって、ペースト６０の塗布幅を測定し、これらを内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２２３）。次に、制御用ＰＣ１２０は、レーザ変位計１１３を検査位置においてペースト６０を横切るように移動させる制御を行う。制御用ＰＣ１２０は、このときのレーザ変位計１１３の測定値からペーストの塗布高さを測定し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２２４）。更に、制御用ＰＣ１２０は、これらペースト６０の塗布幅と高さとに基づいて、当該ペースト６０の断面積を算出し、内蔵するメモリに記憶する（Ｓ２２５）。

上述した図８、図１１及び図１３に示すフローチャートの動作によって、ペースト６０の始点部領域、終点部領域及び中間部領域のそれぞれにおける検査位置での塗布量が検査された後、制御用ＰＣ１２０は、これらの検査結果に基づいて、ペースト６０を閉ループ状のパターンに塗布した場合におけるつなぎ目の重なり部分を調整する。

図１４は、ペースト６０を閉ループ状のパターンに塗布した場合におけるつなぎ目の重なり部分を調整する動作を示すフローチャートである。まず、制御用ＰＣ１２０は、始点部領域の検査位置におけるペースト６０と、終点部領域の検査位置におけるペースト６０との重なり部分についての断面積の組み合わせを得る（Ｓ３０１）。ここで、制御用ＰＣ１２０は、図６に示すように、始点部領域と終点部領域とを重ね合わせたときに、始点部領域に設定された検査位置と終点部領域に設定された検査位置とが互いに複数箇所で一致するように検査位置の設定間隔Ｐずつずらした複数の重ね合わせ量を設定し、それぞれの重ね合わせ量について一致する検査位置毎に始点部領域と終点部領域の断面積同士を加算して重なり部分の断面積を算出する。

図１５は、重なり部分の断面積の組み合わせの一例を示す図である。図１５（ａ）に示す断面積の組み合わせは、図９の始点部領域の検査位置Ａ［０］の断面積と図１２の終点部領域の検査位置Ｂ［０］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｄ［０］と、検査位置Ａ［０］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［１］の断面積と検査位置Ｂ［０］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［１］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｄ［１］と、検査位置Ａ［１］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［２］の断面積と検査位置Ｂ［１］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［２］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｄ［２］とからなる。

重なり部分の断面積Ｄ［０］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［０］との距離、重なり部分の断面積Ｄ［１］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［１］との距離、重なり部分の断面積Ｄ［２］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］との距離は、全て同一であり、一度の閉ループ状のパターンのペースト塗布で、始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［０］とを一致させて重なり部分の断面積Ｄ［０］を実現すること、始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［１］とを一致させて重なり部分の断面積Ｄ［１］を実現すること、及び、始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］とを一致させて重なり部分の断面積Ｄ［２］を実現することが可能である。

また、図１５（ｂ）に示す断面積の組み合わせは、図９の始点部領域の検査位置Ａ［０］の断面積と図１２の終点部領域の検査位置Ｂ［１］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｅ［０］と、検査位置Ａ［０］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［１］の断面積と検査位置Ｂ［１］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［２］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｅ［１］と、検査位置Ａ［１］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［２］の断面積と検査位置Ｂ［２］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［３］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｅ［２］とからなる。

重なり部分の断面積Ｅ［０］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［１］との距離、重なり部分の断面積Ｅ［１］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］との距離、重なり部分の断面積Ｅ［２］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［３］との距離は、全て同一であり、一度の閉ループ状のパターンのペースト塗布で、始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［１］とを一致させて重なり部分の断面積Ｅ［０］を実現すること、始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］とを一致させて重なり部分の断面積Ｅ［１］を実現すること、及び、始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［３］とを一致させて重なり部分の断面積Ｅ［２］を実現することが可能である。

また、図１５（ｃ）に示す断面積の組み合わせは、図９の始点部領域の検査位置Ａ［０］の断面積と図１２の終点部領域の検査位置Ｂ［２］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｆ［０］と、検査位置Ａ［０］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［１］の断面積と検査位置Ｂ［２］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［３］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｆ［１］と、検査位置Ａ［１］から塗布方向に向かった次の検査位置Ａ［２］の断面積と検査位置Ｂ［３］から塗布方向に向かった次の検査位置Ｂ［４］の断面積とを加算した重なり部分の断面積Ｆ［２］とからなる。

重なり部分の断面積Ｆ［０］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］との距離、重なり部分の断面積Ｆ［１］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［３］との距離、重なり部分の断面積Ｆ［２］に対応する始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［４］との距離は、全て同一であり、一度の閉ループ状のパターンのペースト塗布で、始点部領域の検査位置Ａ［０］と終点部領域の検査位置Ｂ［２］とを一致させて重なり部分の断面積Ｆ［０］を実現すること、始点部領域の検査位置Ａ［１］と終点部領域の検査位置Ｂ［３］とを一致させて重なり部分の断面積Ｆ［１］を実現すること、及び、始点部領域の検査位置Ａ［２］と終点部領域の検査位置Ｂ［４］とを一致させて重なり部分の断面積Ｆ［２］を実現することが可能である。

このようにして、組み合わせが得られた後、制御用ＰＣ１２０は、各組み合わせのうち、当該組み合わせに属する全ての重なり部分の断面積が、中間部領域の断面積に近似するもの、具体的には中間部領域の断面積を中心とする所定範囲内にあるものを選択する（Ｓ３０２）。なお、中間部領域のペーストの断面積と比較する代わりに、予め設定しておいた理想的な断面積と比較するようにしても良い。

更に、制御用ＰＣ１２０は、選択した組み合わせに属する重なり部分の断面積が実現されるように、吐出開始指令及び吐出停止指令の発行タイミングを調整する（Ｓ３０３）。具体的には、制御用ＰＣ１２０は、重なり部分の重ね合わせ量が長いほど、吐出開始指令の発行タイミングと吐出停止指令の発行タイミングとの間隔が長くなるように、吐出開始指令及び吐出停止指令の少なくともいずれか一方の発行タイミングを調整する。

このように第２実施例では、制御用ＰＣ１２０は、直線状に試験的に塗布されたペーストにおける始点部領域と終点部領域の断面積を得て、これらを加算することで重なり部分の断面積を複数箇所で算出する。更に、制御用ＰＣ１２０は、検査位置の設定間隔Ｐずつずらした重ね合わせ量の中から、重なり部分について、複数箇所で求めた断面積の全てが中間部領域の断面積に近似するものを選択し、その選択した重ね合わせ量が実現されるように吐出開始指令及び吐出停止指令の発行タイミングを調整することで、閉ループ状のパターンでペーストを塗布する場合に、重なり部分の断面積をそれ以外の部分の断面積に近似させることが可能となる。従って、ペーストを閉ループ状のパターンで始点から終点にかけて均一な塗布量で塗布することができるため、塗布精度を向上させることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、シリンジ１４０内の気圧を上昇、下降させることにより、ノズル１４２からのペーストの吐出を開始、あるいは、終了させたが、シリンジ１４０内に機構、例えば、スクリュー状の機構を設け、当該機構を稼動させることによってノズル１４２へペーストを押し出して吐出させるようにしてもよい。また、基板ステージ１１６を移動させることでガラス基板５０とノズル１４２とを相対移動させるものとして説明したが、ノズル１４２を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に沿って移動させるようにしてもよく、また、ノズル１４２をＸ方向及びＹ方向のいずれか一方向に移動させ、基板ステージ１１６をＸ方向及びＹ方向の他方向に移動させるようにしてもよい。また、上述において、ノズル１４２をＸ方向及びＹ方向に移動させる場合、第２実施例にて説明した調整用のガラス基板５０Ａを搭載する搭載部は、必ずしも基板ステージ１１６に設ける必要はなく、基板ステージ１１６とは独立して架台１１１上に配置するようにしてもよい。また、始点部領域及び終点部領域におけるペーストの断面積を検査するに際し、各検査位置Ａ［０］乃至Ａ［４］、及び、Ｂ［０］乃至Ｂ［４］の直上にカメラ１１４を移動させて撮像するものとしたが、複数の検査位置を含むペーストの画像を一度に撮像するようにしてもよい。また、ペーストを矩形の閉ループ状のパターンに塗布する間、ノズル１４２とガラス基板５０との相対移動速度を所定の設定速度に維持するものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、矩形のコーナー部等で相対移動速度を設定速度より遅い速度に減速させるなど、パターンの途中で相対移動速度を変えてもよい。また、閉ループ状のパターン内でペーストを均一の塗布量で塗布するもので説明したが、これに限られるものではなく、パターンの途中で塗布量を増減させるようにしてもよい。また、塗布量として、断面積を測定するものとしたが、これに限られるものではなく、例えば、塗布幅を測定するようにしてもよい。

本発明に係るペースト塗布装置は、基板に適切な塗布量のペーストを閉ループ状のパターンで塗布することが可能であり、ペースト塗布装置として有用である。

本発明の実施形態に係るペースト塗布装置を適用したペースト塗布システムの上面図である。 塗布ユニットの外観斜視図、及び、塗布ユニット内の各部の移動方向を説明するための座標空間を示す図である。 塗布部の構成を示す図である。 制御用ＰＣによる制御と、ヘッド及び基板ステージの動作とを示す第１のフローチャートである。 制御用ＰＣによる制御と、ヘッド及び基板ステージの動作とを示す第２のフローチャートである。 ガラス基板に塗布されるペーストのつなぎ目部分の拡大図である。 ガラス基板に直線状に塗布されるペーストを示す図である。 始点部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。 始点部領域における検査位置の一例を示す図である。 ペーストの断面の一例を模式的に示す図である。 終点部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。 終点部領域における検査位置の一例を示す図である。 中間部領域の塗布量検査の手順を示すフローチャートである。 重なり部分を調整する動作を示すフローチャートである。 重なり部分の断面積の組み合わせの一例を示す図である。 ガラス基板に環状に塗布される閉ループ状のパターンのペーストの一例を示す図である。 ガラス基板に塗布されるペーストの拡大図である。

符号の説明

１０ ペースト塗布システム
２０−１、２０−２、２０−３、２０−４ 塗布ユニット
３０ 基板受け渡し機構
３２ 上流端
３４ 下流端
４０ 搬送ロボット
５０、５０Ａ ガラス基板
６０ ペースト
１１１ 架台
１１０ ヘッド
１１２ 塗布部
１１３ レーザ変位計
１１４ カメラ
１１５ コラム
１１６ 基板ステージ
１２０ 制御用ＰＣ
１４０ シリンジ
１４２ ノズル

Claims (5)

1. 基板にペーストを閉ループ状のパターンで塗布するペースト塗布装置であって、
   前記基板が搭載される基板ステージと、
   前記ペーストを吐出するノズルを有し、前記基板ステージに搭載された基板に対してペーストを塗布する塗布部と、
   前記基板ステージと前記塗布部とを前記基板ステージに搭載された前記基板の面方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、
   前記閉ループ状のパターンでペーストを塗布するに際し、前記ノズルからのペーストの吐出開始と吐出停止とが前記移動装置による前記基板ステージと前記塗布部との相対移動中に実行されるように、前記移動装置及び前記塗布部の動作を制御する制御部とを有することを特徴とするペースト塗布装置。
2. 前記制御部は、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の塗布量が所定の塗布量となるように、前記基板ステージと前記塗布部との相対移動中における、前記ノズルが前記閉ループ状のパターンの始点上を通過するタイミングに対する前記ペーストの吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記ノズルが前記閉ループ状のパターンの終点上を通過するタイミングに対する前記ペーストの吐出停止指令の発行の少なくとも一方を調整する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. 前記制御部は、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の断面積が所定の断面積となるように、前記吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記吐出停止指令の発行タイミングの少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項２に記載のペースト塗布装置。
4. 塗布されたペーストの断面積を測定する測定部を有し、
   前記制御部は、前記測定部によって測定された、塗布開始時に塗布されたペーストの断面積及び塗布終了時に塗布されたペーストの断面積に基づいて、塗布開始時のペーストと塗布終了時のペーストとの重なり部分の断面積が所定の断面積となるように、前記吐出開始指令の発行タイミング、及び、前記吐出停止指令の発行タイミングの少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布装置。
5. 前記ペーストの断面積測定用のパターンを塗布する調整用の基板を搭載する搭載部を有し、
   前記測定部は、前記搭載部に搭載された前記調整用の基板に塗布されたペーストの断面積を測定することを特徴とする請求項４に記載のペースト塗布装置。

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