JP2010042393A - 基板のリペア区間設定方法（ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｓｉｇｎａｔｉｎｇｒｅｐａｉｒｓｅｃｔｉｏｎｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅ） - Google Patents

Abstract

【課題】ペーストパターンが形成された基板を検査工程へ移送してペーストパターンの断線や厚さの不良を判断した。
【解決手段】基板にペーストを塗布すると同時にノズルと基板との間のギャップデータを測定する第１段階と、上記第１段階で測定されたギャップデータが基準範囲から外れるかを判断する第２段階と、測定されたギャップデータが基準範囲から外れる区間をリペア区間として設定する第３段階と、を順次行い、ペーストの塗布過程で測定されるノズルと基板間のギャップデータを利用して、ペーストパターンの欠陥が発生したリペア区間を設定するので、リペア区間を速かに設定することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上のペーストパターンに欠陥がある場合、それをリペアするためにリペア区間を設定する方法に関するものである。

ペーストディスペンサーは、各種平板ディスプレイ（ＦＰＤ；Flat Panel Display）の製造において、基板間の接着またはシールのために基板に所定のパターンでペーストを塗布する装置である。

このようなペーストディスペンサーは、基板が搭載されるステージと、ペーストが吐出されるノズルが取り付けられたヘッドユニットと、ヘッドユニットが支持されるヘッド支持台と、ヘッドユニットとヘッド支持台との間に介在されてヘッドユニットをヘッド支持台が延長される方向（Ｘ軸方向）へ移動させるＸ軸駆動部と、を備えて構成される。更に、ペーストディスペンサーには、大面積の基板に多数のペーストパターンを同時に形成して生産性を向上させるように多数個のヘッドユニットが備えられる。

ペーストディスペンサーは、ノズルと基板間のギャップを調節しながら基板にペーストパターンを形成するが、そのために、ヘッドユニットには、ノズルと基板間のギャップデータを測定するレーザー変位センサーと、ノズル及びレーザー変位センサーをＺ軸方向（上下側方向）へ移動させるＺ軸駆動部と、が備えられる。

上記レーザー変位センサーは、レーザーを発光する発光部と、発光部と所定間隔を有して離隔されてレーザーを受光する受光部と、により構成され、発光部から発光されて基板で反射されたレーザーの結像位置における電気信号を制御部へ出力して、基板とノズルとの間のギャップデータを計測する。

このようなペーストディスペンサーは、基板とノズル間の相対位置を変化させながら基板に所定形状のペーストパターンを形成する。即ち、ヘッドユニットは、ヘッド支持台に取り付けられた状態でＸ軸方向及びＹ軸方向へ水平移動しながら基板にペーストを吐出する。上記レーザー変位センサーは、ペーストが塗布される過程でノズルと基板との間のギャップを測定する。

そして、レーザー変位センサーにより測定されたギャップデータを利用してヘッドユニットに取り付けられたノズルをＺ軸方向へ移動させ、ノズルと基板との間のギャップを一定に制御しながら、ペーストをノズルから基板上に吐出してペーストパターンを形成する。

このようにしてペーストパターンの形成が終了すると、ペーストが塗布された基板を検査工程へ移送させて、ペーストパターンの厚さが設定された範囲内にあるかの可否とペーストパターンが断線されたかの可否とを検査する。このように基板のペーストパターンの不良可否を判断するためには、基板の全体面をレーザーセンサーでスキャンして塗布されたペーストの断面積を測定したり、ペーストパターンをカメラで撮影したりしてペーストパターンの断線可否を判断する。

しかし、従来はペーストパターンの不良可否を判断するためにペーストパターンが形成された基板を検査工程へ移送するべきであり、また、追加的な検査装備を利用してペーストパターンの断線可否及び厚さの不良可否を判断するべきであったので、ペーストパターンの検査工程が複雑で速かに進行することが出来ないという問題があった。

また、ペーストパターンの検査工程でペーストパターンの不良が判断された場合、不良ペーストパターンが塗布された基板をペーストディスペンサーを用いた別途の塗布工程へ再び移送して基板に対するリペアを行っていたので、不良ペーストパターンが塗布された基板に対して速かにリペアを行うことができないという問題点があった。

従って、従来の場合は不良ペーストパターンを検査する工程及びリペアする工程が複雑で長時間が掛かったので、製品の量産性が低下して生産費も増加するという問題点があった。

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みて行われたもので、本発明の目的は、ペーストパターンの欠陥が発生したリペア区間を設定するためにペーストの塗布過程で測定されるノズルと基板間のギャップデータを利用することで、リペア区間を速かに設定することができる、基板のリペア区間設定方法を提供しようとする。

上記課題を解決するため、本発明に係る基板のリペア区間設定方法は、基板にペーストを塗布すると同時にノズルと基板との間のギャップデータを測定する第１段階と、上記第１段階で測定されたギャップデータが基準範囲から外れるかを判断する第２段階と、測定されたギャップデータが基準範囲から外れる区間をリペア区間として設定する第３段階と、を順次行うように構成される。

ここで、第３段階は、測定されたギャップデータが、基準範囲から外れる区間が複数で、それら区間間の間隔が設定された間隔以内である場合に、上記複数の区間を一つのリペア区間として設定することが好ましい。

また、第３段階は、予め設定された間隔内で基準範囲から外れるギャップデータが示す変動波形が設定回数以下である場合に、それをノイズによる変動であると判断し、測定されたギャップデータが基準範囲から外れないと判断して、リペア区間として設定しないことができる。

一方、上記基板と上記ノズル間のギャップデータが基準範囲から外れる点を区間の開始点とし、上記ギャップデータが基準範囲内に戻る点を区間の終了点とし、上記開始点から所定間隔に先行する点を吐出開始点とし、上記終了点から所定間隔に後行する点を吐出終了点とすると、上記第３段階は、上記開始点から上記終了点までの区間をリペア区間として設定するか、上記吐出開始点から上記終了点までの区間をリペア区間として設定するか、上記開始点から上記吐出終了点までの区間をリペア区間として設定するか、上記吐出開始点から上記吐出終了点までの区間をリペア区間として設定することができる。

本発明に係るペーストディスペンサーのリペア区間設定方法は、ペーストを塗布する過程で測定されたノズルと基板との間のギャップデータを利用するので、リペア区間を速かに設定することができるという効果がある。

以下、添付の図面を参照して本発明に係るリペア区間設定方法の好ましい実施例に関して説明する。

図１は、本発明に係るペーストディスペンサーを示した斜視図、図２は、図１のペーストディスペンサーのヘッドユニットを示した斜視図、である。

本発明に係るペーストディスペンサーは、図１に示したように、ベースフレーム１０と、ベースフレーム１０に固定されて基板２０が搭載されるステージ３０と、ステージ３０の両側にＹ軸方向に設けられる一対のＬＭガイド４０と、一対のＬＭガイド４０にそれぞれ支持されるように設けられてＸ軸方向へ延長されるヘッド支持台５０と、ヘッド支持台５０に設けられる複数のヘッドユニット６０と、ヘッドユニット６０をヘッド支持台５０に設けると共にヘッドユニット６０をＸ軸方向へ水平移動させるＸ軸駆動部７０と、ヘッドユニット６０及びＸ軸駆動部７０の動作を制御する制御部（図示略）と、を包含して構成される。

ベースフレーム１０には、ステージ３０をベースフレーム１０の前後方向（Ｙ軸方向）へ移動させる第１駆動装置（図示略）が具備され、ヘッド支持台５０には、ヘッド支持台５０をＬＭガイド４０に沿って移動させる第２駆動装置５９が具備される。ヘッド支持台５０は、基板２０が大面積に構成される場合にペーストパターン形成の生産性を向上させるように複数設けられる。

ヘッドユニット６０は、図２に示したように、ペーストが充填されるシリンジ６１と、シリンジ６１と連通されてペーストが吐出されるノズル６２と、ノズル６２に隣接して配置されてノズル６２と基板２０との間のギャップデータを測定するレーザー変位センサー６３と、ノズル６２及びレーザー変位センサー６３をＹ軸方向へ移動させるＹ軸駆動部６４と、ノズル６２及びレーザー変位センサー６３をＺ軸方向へ移動させるＺ軸駆動部６５と、を包含して構成される。

更に、レーザー変位センサー６３は、レーザーを発光する発光部６３１と、発光部６３１と所定間隔を有して離隔されて基板２０で反射されたレーザーが受光される受光部６３２と、により構成され、発光部６３１から発光されて基板２０で反射されたレーザーの結像位置による電気信号を制御部に出力して、基板２０とノズル６２間のギャップデータを計測する。

また、ヘッドユニット６０には、基板に塗布されたペーストパターン（Ｐ）の断面積を測定する断面積センサー６６が設けられる。上記断面積センサー６６は、基板２０にレーザーを連続放出してペーストパターン（Ｐ）をスキャンすることでペーストパターン（Ｐ）の断面積を測定する。断面積センサー６６により測定されたペーストパターン（Ｐ）の断面積データは、ペーストパターン（Ｐ）の不良可否を判断することに利用される。

以下、図３乃至図５を参照して、上記のように構成される本発明に係るペーストディスペンサーにおいて、基板に塗布されたペーストパターンに欠陥が発生した場合、基板をリペアするためのリペア区間設定方法に対して説明する。

図３は、本発明に係るペーストディスペンサーのレーザー変位センサーによって測定されたノズルと基板との間のギャップデータを波形の形態に示したグラフ、図４は、本発明に係るペーストディスペンサーでリペア区間を設定する方法を説明するためのグラフ、図５は、本発明に係る基板のペーストパターンに対するリペア区間の設定方法を順次示したフローチャート、である。

先ず、基板２０にペーストパターン（Ｐ）を形成する過程を説明すると、ヘッドユニット６０は、Ｘ軸駆動部７０によってＸ軸方向へ水平移動し、ヘッド支持台５０がＹ軸方向へ移動することによって水平移動しながら基板にペーストを塗布する。それと同時にレーザー変位センサー６３によってノズル６２と基板２０との間のギャップデータが測定される（Ｓ１１）。次いで、制御部は、レーザー変位センサー６３により測定された基板２０とノズル６２との間のギャップデータを基準にノズル６２と基板２０との間のギャップを調節しながら基板２０にペーストパターンを形成する。

図３に示したように、ヘッドユニット６０がＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動しながら基板２０上にペーストを塗布する場合、ペースト塗布の進行方向に対するレーザー変位センサー６３によって測定されたギャップデータは所定の波形を示すが、このように測定されたギャップデータを予め設定された基準範囲と比較して、基板２０とノズル６２との間のギャップデータが基準範囲から外れるかを判断することができる（Ｓ１２）。

ここで、基準範囲（Ｒ）は、ペーストが正確に塗布されず断線される現象または塗布されたペーストの厚さが基準値に達しない現象が発生した場合に、レーザー変位センサー６３により測定された基板２０とノズル６２との間のギャップデータから実験的に求めることができる。即ち、基板２０とノズル６２との間のギャップデータの変化によってペーストパターンの形状の変化を分析し、ペーストパターンに欠陥が発生した場合の基板２０とノズル６２との間のギャップを求めることによって、基準範囲（Ｒ）を設定することができる。

また、図４に示したように、基板２０とノズル６２との間のギャップが基準範囲（Ｒ）から外れる区間を、基板に対するリペアが要求される区間であるリペア区間（Ｓ）として設定することができる（Ｓ１３）。この時、レーザー変位センサー６３により測定されたギャップデータが基準範囲（Ｒ）から外れる点を区間の開始点（Ｐｉ）とし、測定されたギャップデータが基準範囲（Ｒ）から外れる状態を維持して基準範囲（Ｒ）内に戻る点を区間の終了点（Ｐｆ）とすると、リペア区間（Ｓ）は、区間の開始点（Ｐｉ）から区間の終了点（Ｐｆ）までの区間に設定することができる。このようなリペア区間（Ｓ）は、開始点（Ｐｉ）の座標（Ｘｉ、Ｙｉ）及び終了点（Ｐｆ）の座標（Ｘｆ、Ｙｆ）を求める過程を通して設定することができる。

一方、リペア区間（Ｓ）が設定されると、該当リペア区間（Ｓ）にペーストを再塗布するリペア過程が行われ、上記リペア過程は、ヘッドユニット６０がＸ軸方向及びＹ軸方向へ水平移動しながらノズル６２がリペア区間の開始点（Ｐｉ）に到達するとペーストを吐出してペーストの塗布を進行し、ノズル６２がリペア区間（Ｓ）の終了点（Ｐｆ）に到達するとペーストの吐出を終了する過程を通して進行される。

ここで、ノズル６２がリペア区間（Ｓ）の開始点（Ｐｉ）に到達して直ちにペーストが吐出される場合は、ヘッドユニット６０の移動速度とペーストがノズル６２から吐出される速度との差によってペーストがリペア区間（Ｓ）の開始点（Ｐｉ）で直ちに塗布されず、開始点（Ｐｉ）の以後で始めて塗布される問題点が発生する。従って、ノズル６２が開始点（Ｐｉ）から所定距離だけ離れた位置を吐出開始点と決定して、吐出開始点に到達する瞬間ペーストが吐出されるように制御することが好ましい。このような吐出開始点は、ノズル６２の移動方向を基準にしてリペア区間（Ｓ）の開始点（Ｐｉ）の以前の位置になるが、場合によっては開始点（Ｐｉ）の以後の位置になることもできる。

また、ノズル６２がリペア区間の終了点（Ｐｆ）に到達して直ちにペーストの吐出が終了する場合は、ヘッドユニット６０の移動速度とペーストがノズル６２から吐出される速度との差によって、ペーストの吐出がリペア区間（Ｓ）の終了点（Ｐｆ）で直ちに終了されず、終了点（Ｐｆ）の以後で始めてペーストの吐出が終了する問題点が発生する。従って、ノズル６２が終了点（Ｐｆ）から所定距離だけ離れた位置を吐出終了点とし、吐出終了点に到達する瞬間ペーストが吐出されるように制御することが好ましい。このような吐出終了点は、ノズル６２の移動方向を基準にしてリペア区間（Ｓ）の終了点（Ｐｆ）の以前の位置になるが、場合によっては終了点（Ｐｆ）の以後の位置にすることもできる。

一方、ペーストパターン上にリペア区間（Ｓ）が複数存在する場合も発生され、複数のリペア区間（Ｓ）間の間隔（Ｄ）が狭い場合は、複数のリペア区間（Ｓ）の間でもペーストの断線や厚さ不良などが発生する可能性が大きい。また、複数のリペア区間（Ｓ）間の間隔（Ｄ）が狭い場合は、以前のリペア区間（Ｓ）での吐出終了点と次のリペア区間（Ｓ）での吐出開始点との時間的間隔が短いため、ペーストの吐出が終了した後直ちに開始される過程で誤差が発生する可能性があり、このような誤差によってリペア過程、即ち、ペーストの再塗布過程が円滑に行われないという問題が発生する。

従って、複数のリペア区間（Ｓ）間の間隔が狭い場合、即ち、以前のリペア区間（Ｓ）での吐出終了点と次のリペア区間（Ｓ）での吐出開始点との間隔が予め設定された範囲内に該当する場合は、以前のリペア区間（Ｓ）と次のリペア区間（Ｓ）を一つのリペア区間（Ｓ）に設定することが好ましい。

一方、測定されたギャップデータは外部環境によるノイズによって基準範囲から外れることが発生され、この時、ギャップデータは比較的狭い間隔内で少ない回数の変動波形を示すようになる。このようなノイズによるギャップデータの変動区間をリペア区間として設定する場合は、実際ペーストパターンに不良が発生してない区間にペーストを再塗布する問題を引き起こすので、ペーストが不必要に消耗されたり、再塗布によってさらに別の不良を引き起こす問題がある。従って、あらかじめ設定された間隔（例えば、約１０ｍｍ）内で基準範囲（Ｒ）から外れるギャップデータの変動波形が所定の回数（例えば、約３〜４回）以下である場合、それをノイズによる変動であると判断し測定されたギャップデータが基準範囲を外れてないと判断して、リペア区間（Ｓ）として設定しないこともある。

本発明に係るペーストディスペンサーのリペア区間設定方法は、基板にペーストを塗布すると同時に測定されるノズルと基板との間のギャップデータを利用するので、リペア区間を速かに設定することができるという効果がある。

本発明の各実施例で説明した技術的思想はそれぞれ独立的に実施されるが、互いに組合わせて実施することもできる。また、本発明を図面及び発明の詳細な説明に記載された実施例を例に挙げて説明したが、これは例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば様々な変形及び均等な他の実施例が可能である。従って、本発明の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲により決まるべきである。

本発明に係るペーストディスペンサーを示した斜視図である。 図１のペーストディスペンサーのヘッドユニットを示した斜視図である。 図１のペーストディスペンサーのレーザー変位センサーによって測定されたノズルと基板間のギャップデータが波形の形態に示されたグラフである。 基板のリペア区間を設定する方法を説明するためのグラフである。 基板のリペア区間を設定する方法を順次示したフローチャートである。

符号の説明

５０：ヘッド支持台 ６０：ヘッドユニット
６２：ノズル ６３：レーザー変位センサー
６４：Ｙ軸駆動部 ６５：Ｚ軸駆動部
７０：Ｘ軸駆動部 ６３１：発光部
６３２：受光部 ６４１：リニアモータ
Ｒ：基準範囲 Ｓ：リペア区間

Claims (7)

1. 基板にペーストを塗布すると同時にノズルと基板との間のギャップデータを測定する第１段階と、
   上記第１段階で測定されたギャップデータが基準範囲から外れるかを判断する第２段階と、
   測定されたギャップデータが基準範囲から外れる区間をリペア区間として設定する第３段階と、を順次行うことを特徴とする基板のリペア区間設定方法。
2. 上記第３段階は、
   測定されたギャップデータが、基準範囲から外れる区間が複数で、それら区間間の間隔が設定された間隔以内である場合に、上記複数の区間を一つのリペア区間として設定することを特徴とする、請求項１記載の基板のリペア区間設定方法。
3. 上記第３段階は、
   予め設定された間隔内で基準範囲から外れるギャップデータが示す変動波形が設定回数以下である場合に、リペア区間として設定しないことを特徴とする、請求項１記載の基板のリペア区間設定方法。
4. 上記基板と上記ノズル間のギャップデータが基準範囲から外れる点を区間の開始点とし、上記ギャップデータが基準範囲内に戻る点を区間の終了点とすると、
   上記第３段階は、上記開始点から上記終了点までの区間をリペア区間として設定することを特徴とする、請求項１乃至請求項３中何れか一つに記載の基板のリペア区間設定方法。
5. 上記基板と上記ノズルとの間のギャップデータが基準範囲から外れる点を区間の開始点とし、上記ギャップデータが基準範囲内に戻る点を区間の終了点とし、上記開始点から所定間隔に先行する点を吐出開始点とすると、
   上記第３段階は、上記吐出開始点から上記終了点までの区間をリペア区間として設定することを特徴とする、請求項１乃至請求項３中何れか一つに記載の基板のリペア区間設定方法。
6. 上記基板と上記ノズルとの間のギャップデータが基準範囲から外れる点を区間の開始点とし、上記ギャップデータが基準範囲内に戻る点を区間の終了点とし、上記終了点から所定間隔に後行する点を吐出終了点とすると、
   上記第３段階は、上記開始点から上記吐出終了点までの区間をリペア区間として設定することを特徴とする 、請求項１乃至請求項３中何れか一つに記載の基板のリペア区間設定方法。
7. 上記基板と上記ノズルとの間のギャップデータが基準範囲から外れる点を区間の開始点とし、上記ギャップデータが基準範囲内に戻る点を区間の終了点とし、上記開始点から所定間隔に先行する点を吐出開始点とし、上記終了点から所定間隔に後行する点を吐出終了点とすると、
   上記第３段階は、上記吐出開始点から上記吐出終了点までの区間をリペア区間として設定することを特徴とする、 請求項１乃至請求項３中何れか一つに記載の基板のリペア区間設定方法。

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