JP2013172053A - 樹脂塗布装置及び樹脂塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に塗布した蛍光体を含む樹脂において蛍光体の沈降が生じにくく、加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率を低減することができるようにした樹脂塗布装置及び樹脂塗布方法を提供することを目的とする。
【解決手段】蛍光体を含む樹脂Ｑが塗布される前の基板を収容した基板供給マガジン１１、基板供給マガジン１１から作業位置に移送された基板２に対して樹脂Ｑを塗布する塗布ヘッド２３を備えた本体部１２、本体部１２を挟んで基板供給マガジン１１と対向する位置に設けられ、塗布ヘッド２３により樹脂Ｑが塗布された基板２が収容される基板回収マガジン１３及び樹脂Ｑが塗布された基板２を加熱する加熱手段としての加熱ヒータ２７を備える。加熱ヒータ２７は、例えば、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に収容されるまでの間の基板２の経路中（基板搬送コンベア２２の下方）に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板に蛍光体を含む樹脂を塗布する樹脂塗布装置及び樹脂塗布方法に関するものである。

従来、基板上に樹脂を塗布する装置として知られた樹脂塗布装置は、基板供給部に収容された基板を作業位置に移送し、作業位置で基板に樹脂を塗布した後、その基板を基板回収部に収容して回収する構成となっている（例えば、特許文献１）。このようにして樹脂の塗布がなされた基板は、その後キュア装置に送られて加熱キュアされ、樹脂は熱硬化されて最終的な製品となる。

特許第４３７３０４１号公報

しかしながら、蛍光体が含まれている樹脂は、基板に塗布された後、しばらく時間が経過すると、樹脂内で蛍光体の沈降が生じてしまう場合がある。このため上記従来の樹脂塗布装置が、例えばＬＥＤパッケージの製造等に用いられる基板を製造するためのものであって樹脂に蛍光体が含まれている場合には、基板に塗布された樹脂は基板回収部に収容された状態でしばらく放置されることとなるため、樹脂内に蛍光体の沈降が生じてしまい、その後の加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率が大きくなるおそれがある。

そこで本発明は、基板に塗布した蛍光体を含む樹脂において蛍光体の沈降が生じにくく、加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率を低減することができるようにした樹脂塗布装置及び樹脂塗布方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の樹脂塗布装置は、蛍光体を含む樹脂が塗布される前の基板を収容した基板供給部と、前記基板供給部から作業位置に移送された基板に対して前記樹脂を塗布する塗布ヘッドを備えた本体部と、前記本体部を挟んで前記基板供給部と対向する位置に設けられ、前記塗布ヘッドにより前記樹脂が塗布された基板を収容する基板回収部と、前記樹脂が塗布された基板を加熱する加熱手段とを備えた。

請求項２に記載の樹脂塗布装置は、請求項１に記載の樹脂塗布装置であって、前記加熱手段は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容されるまでの間の基板の経路中に設けられた。

請求項３に記載の樹脂塗布装置は、請求項１に記載の樹脂塗布装置であって、前記加熱手段は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容される直前に前記基板回収部内に差し入れられるものである。

請求項４に記載の樹脂塗布装置は、請求項１に記載の樹脂塗布装置であって、前記加熱手段は前記基板回収部内全体を加熱するものである。

請求項５に記載の樹脂塗布方法は、基板供給部に収容された、蛍光体を含む樹脂が塗布される前の基板を本体部上の作業位置に移送する基板移送工程と、前記作業位置に移送した基板に対して塗布ヘッドにより前記樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記樹脂を塗布した基板を、前記本体部を挟んで前記基板供給部と対向する位置に設けられた基板回収部に収容する基板回収工程と、前記樹脂を塗布した基板を加熱する基板加熱工程とを含む。

請求項６に記載の樹脂塗布方法は、請求項５に記載の樹脂塗布方法であって、前記基板加熱工程は、前記樹脂が塗布された基板を前記基板回収部に収容されるまでの間の基板の移動経路中に設けられた加熱手段により、前記基板回収部に収容される前の基板を加熱して行う。

請求項７に記載の樹脂塗布方法は、請求項５に記載の樹脂塗布方法であって、前記基板加熱工程は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容される直前に前記基板回収部内に差し入れられる加熱手段により、前記基板回収部内に収容された直後の基板を加熱して行う。

請求項８に記載の樹脂塗布方法は、請求項５に記載の樹脂塗布方法であって、前記基板加熱工程は、前記基板回収部内全体を加熱する加熱手段により、前記基板回収部内に収容されてから前記基板回収部内から取り出されるまでの間の基板を加熱して行う。

本発明では、蛍光体を含む樹脂が塗布された基板を樹脂の塗布後の比較的早い時期に加熱して樹脂に予熱を付与するようにしており、蛍光体を含む樹脂が基板に塗布された後、基板回収部内でしばらく放置されてからキュア装置によって初めて加熱されるといったことがなく、樹脂内において蛍光体の沈降が生じにくくなるので、加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率を低減することができる。

本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置の斜視図 本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置が備える基板供給マガジンを基板とともに示す斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置の部分拡大正面図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置の部分拡大正面図 本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置の制御系統を示すブロック図 （ａ）（ｂ）本発明の第２実施形態における樹脂塗布装置の部分拡大正面図 （ａ）（ｂ）本発明の第３実施形態における樹脂塗布装置の部分拡大正面図

（第１実施形態）
図１に示す本発明の第１実施形態における樹脂塗布装置１は、蛍光体を含む樹脂（以下、単に樹脂と称する）Ｑが塗布される基板２を収容した基板供給部としての基板供給マガジン１１、基板供給マガジン１１から供給される基板２に対して樹脂Ｑを塗布する本体部１２及び本体部１２において樹脂Ｑが塗布された基板２が収容される基板回収部としての基板回収マガジン１３を備えている。

以下、基板供給マガジン１１及び基板回収マガジン１３と本体部１２が並ぶ方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する水平面内の方向をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。

図１において、本体部１２は基台２１上にＸ軸方向に延びて設けられて基板２の搬送及び位置決めを行う複数のベルトコンベアから成る基板搬送コンベア２２と、基板搬送コンベア２２によって位置決めされた基板２に樹脂Ｑを塗布する塗布ヘッド２３を備えている。塗布ヘッド２３は基台２１上に設けられた直交座標ロボットから成るヘッド移動機構２４によって三次元的に移動される。

図１において、基板供給マガジン１１は本体部１２の左右方向の一方側に設けられた供給側マガジンガイド２５ａ内に収納されており、基板回収マガジン１３は本体部１２の左右方向の他方側に設けられた回収側マガジンガイド２５ｂ内に収容されている。すなわち、基板回収マガジン１３は本体部１２を挟んで基板供給マガジン１１と対向する位置に設けられている。基板供給マガジン１１は供給側マガジンガイド２５ａに設けられた供給側リフタ２６ａによって昇降され、基板回収マガジン１３は回収側マガジンガイド２５ｂに設けられた回収側リフタ２６ｂによって昇降される。

基板搬送コンベア２２は基板供給マガジン１１から受け取った基板２を本体部１２上に設定された作業位置に位置決めする一方、作業位置において塗布ヘッド２３により樹脂Ｑが塗布された基板２を基板回収マガジン１３に受け渡すように動作する。塗布ヘッド２３は内部に樹脂Ｑを収容しており、その収容した樹脂Ｑを下方に延びた塗布ノズル２３ａの先端部から下方に吐出する。

供給側リフタ２６ａによって昇降される基板供給マガジン１１は、図２に示すように、左右方向（Ｘ軸方向）に貫通する形状をした外郭部３１と、外郭部３１内に上下方向に並んで設けられた複数の棚部３２を有して成る。各棚部３２には基板２が載置されて収納され、本体部１２から遠い側の背面開口３３から本体部１２に近い側の正面開口３４に向かって基板２が後述する基板押し出し機構３５ａ（図１）によって押し出されることでその基板２を本体部１２側に供給する。また、基板回収マガジン１３も基板供給マガジン１１と同様の構成であり、本体部１２に近い側の正面開口３４の近傍に位置した基板２を基板引き寄せ機構３５ｂによって本体部１２から遠い側の背面開口３３に向かってに引き寄せることで基板２を棚部３２に載置して収納する。

図１において、供給側マガジンガイド２５ａの上下中間部の本体部１２から遠い側の位置には基板押し出し機構３５ａが設けられている。この基板押し出し機構３５ａは本体部１２に近い側の先端部に図示しない基板把持部を備えたアーム部３５Ｍを備えており、このアーム部３５Ｍを水平方向に突没自在な構成となっている。

基板押し出し機構３５ａは、供給側リフタ２６ａによって昇降される基板供給マガジン１１が備える複数の棚部３２上の基板２のうち、これから樹脂Ｑの塗布を行おうとするものが基板搬送コンベア２２の高さに位置された状態において、その棚部３２上の基板２（樹脂Ｑが塗布される前の基板２）をアーム部３５Ｍによって背面開口３３側から正面開口３４側に押し出すことで（図３（ａ）中に示す矢印Ａ１）、その基板２を本体部１２の基板搬送コンベア２２に供給し（図３（ａ）→図３（ｂ））、これにより基板搬送コンベア２２による作業位置へ向けての基板２の搬送（図３（ｂ）中に示す矢印Ａ２）を可能にする。

一方、基板引き寄せ機構３５ｂは、回収側リフタ２６ｂによって昇降される基板回収マガジン１３が備える複数の棚部３２のうち、これから基板２を収容しようとしているものが基板搬送コンベア２２の高さに位置された状態において、基板搬送コンベア２２によって基板２（樹脂Ｑが塗布された後の基板２）が正面開口３４に送られてきたら（図４（ａ）中に示す矢印Ｂ１）、その基板２をアーム部３５Ｍによって背面開口３３側に引き寄せて（図４（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、基板２を棚部３２に載置させる（図４（ａ）→図４（ｂ））。

また、樹脂塗布装置１は、図１及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、本体部１２の基台２１上であって、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に収容されるまでの間の基板２の経路中、具体的には、基板搬送コンベア２２の下方の回収側マガジンガイド２５ｂ側の領域に、樹脂Ｑが塗布された基板２を加熱して樹脂Ｑに予熱を付与する加熱手段としての加熱ヒータ２７が設けられている。

本体部１２が備える基板搬送コンベア２２による基板２の搬送と位置決め動作の制御、ヘッド移動機構２４による塗布ヘッド２３の水平面内方向への移動動作の制御、塗布ヘッド２３による樹脂Ｑの吐出動作の制御のほか、供給側リフタ２６ａによる基板供給マガジン１１の昇降制御、回収側リフタ２６ｂによる基板回収マガジン１３の昇降制御、基板押し出し機構３５ａによる基板２の押し出し動作、基板引き寄せ機構３５ｂによる基板２の引き寄せ動作の制御及び加熱ヒータ２７の作動制御は、樹脂塗布装置１が備える制御装置４０によってなされる（図５）。

制御装置４０は、基板２に樹脂Ｑを塗布するときには、供給側リフタ２６ａによって基板供給マガジン１１を昇降させて、基板供給マガジン１１が備える複数の棚部３２上の基板２のうち、これから樹脂Ｑの塗布を行おうとするものを基板搬送コンベア２２の高さに位置させる。そして、基板押し出し機構３５ａのアーム部３５Ｍを作動させてその基板２をアーム部３５Ｍによって背面開口３３側から正面開口３４側に押し出して基板搬送コンベア２２に載置させた後、基板搬送コンベア２２を作動させて基板２を本体部１２上の作業位置に移送する（基板移送工程）。

制御装置４０は、基板２を作業位置に移送したら、その作業位置に移送した基板２に対して塗布ヘッド２３により樹脂Ｑを塗布する（樹脂塗布工程）。この塗布ヘッド２３による樹脂Ｑの塗布では、制御装置４０は、ヘッド移動機構２４の作動制御を行って塗布ヘッド２３を三次元的に移動させ、塗布ヘッド２３の塗布ノズル２３ａを基板２の上方に位置させた状態で行う。

制御装置４０は、上記のようにして基板２に対する樹脂Ｑの塗布を行ったら、基板搬送コンベア２２により基板２を作業位置から基板回収マガジン１３に向けて搬送するとともに、基板引き寄せ機構３５ｂを作動させて基板回収マガジン１３内に樹脂塗布後の基板２を引き寄せて棚部３２上に収容し、回収する（基板回収工程）。

制御装置４０は、上記のようにして、樹脂Ｑが塗布された基板２を基板搬送コンベア２２によって基板回収マガジン１３側に搬送するとき、加熱ヒータ２７をオンにして基板２が加熱されるようにし、基板２上の樹脂Ｑに予熱が付与されるようにする（基板加熱工程。図４（ａ））。これにより基板２上の樹脂Ｑ内で蛍光体の沈降が生じることが抑制される。

このようにして樹脂Ｑの塗布がなされて基板回収マガジン１３内に回収された基板２は、基板回収マガジン１３ごと回収側マガジンガイド２５ｂから取り出され、その後、図示しないキュア装置に１枚ずつ送られて加熱キュアされる。これにより基板２上の樹脂Ｑは熱硬化され、蛍光体を含む樹脂Ｑの発光特性を利用する最終的な製品（例えばＬＥＤパッケージ）となる。

このように、第１実施形態における樹脂塗布装置１による樹脂塗布方法は、基板供給マガジン１１に収容された、蛍光体を含む樹脂Ｑが塗布される前の基板２を本体部１２上の作業位置に移送する基板移送工程、作業位置に移送した基板２に対して塗布ヘッド２３により樹脂Ｑを塗布する樹脂塗布工程、樹脂Ｑを塗布した基板２を、本体部１２を挟んで基板供給マガジン１１と対向する位置に設けられた基板回収マガジン１３に収容する基板回収工程及び樹脂Ｑを塗布した基板２を加熱する基板加熱工程を含むものとなっている。そして、この場合の基板加熱工程は、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に収容されるまでの間の基板２の移動経路中に設けられた加熱手段（加熱ヒータ２７）により、基板回収マガジン１３に収容される前の基板２を加熱して行うものとなっている。

このように第１実施形態における樹脂塗布装置１（及び樹脂塗布方法）では、蛍光体を含む樹脂Ｑが塗布された基板２を樹脂Ｑの塗布後の比較的早い時期に加熱するようにしており、蛍光体を含む樹脂Ｑが塗布された基板２が樹脂Ｑの塗布後、基板回収マガジン１３内でしばらく放置されてからキュア装置によって初めて加熱されるといったことがなく、樹脂Ｑ内において蛍光体の沈降が生じにくくなるので、加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率を低減することができる。

なお、図１では基板搬送コンベア２２として３つのベルトコンベアが基板２の搬送方向（Ｘ軸方向）に並べられた構成のものを示したが、これは一例であり、基板搬送コンベア２２は１又は２つのベルトコンベアから成るものであってもよいし、４つ以上のベルトコンベアから成るものであってもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態における樹脂塗布装置１は、上述の第１実施形態における樹脂塗布装置１と加熱ヒータ２７の位置が異なる。この第２実施形態における樹脂塗布装置１では、加熱ヒータ２７は、図６（ａ），（ｂ）に示すように基板引き寄せ機構３５ｂのアーム部３５Ｍに内蔵されており、これにより、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に回収される直前に加熱ヒータ２７が基板回収マガジン１３内に差し入れられるようになっている（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ）。そして、この基板回収マガジン１３内の加熱の後、基板回収マガジン１３内に基板２が引き寄せられることで（図６（ａ）→図６（ｂ））、基板２が基板回収マガジン１３内の高温に晒されることで基板２が加熱されて予熱が与えられる。

すなわち、この第２実施形態における樹脂塗布装置１を用いた樹脂塗布方法では、上記基板加熱工程は、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に収容される直前に基板回収マガジン１３内に差し入れられる加熱手段（加熱ヒータ２７）により、基板回収マガジン１３内に収容された直後の基板２を加熱して行うものとなっている。

このような構成であっても第１実施形態における樹脂塗布装置１（樹脂塗布方法）の場合と同様の効果を得ることができる。なお、ここでは加熱ヒータ２７を基板引き寄せ機構３５ｂのアーム部３５Ｍに内蔵するようにしているが、このような構成に変えて、柄付きの加熱ヒータ２７をオペレータが手作業により、樹脂Ｑが塗布された基板２が基板回収マガジン１３に収容される直前に基板回収マガジン１３内に差し入れるようにしてもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態における樹脂塗布装置１は、上述の第２実施形態における樹脂塗布装置１の場合と同様、第１実施形態における樹脂塗布装置１と加熱ヒータ２７の位置が異なる。この第３実施形態における樹脂塗布装置１では、加熱ヒータ２７は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、基板回収マガジン１３そのものに内蔵されており、これにより、基板回収マガジン１３内全体を常時加熱できるようになっている。そして、このように基板回収マガジン１３内が加熱されている状態で基板２が引き寄せられることで（図７（ａ）→図７（ｂ））、基板２が加熱されて予熱が与えられる。

すなわち、この第３実施形態における樹脂塗布装置１を用いた樹脂塗布方法では、上記基板加熱工程は、基板回収マガジン１３内全体を加熱する加熱手段（加熱ヒータ２７）により、基板回収マガジン１３内に収容されてから基板回収マガジン１３内から取り出されるまでの間の基板２を加熱して行うものとなっている。

このような構成であっても第１実施形態における樹脂塗布装置１（樹脂塗布方法）の場合と同様の効果を得ることができる。

基板に塗布した蛍光体を含む樹脂において蛍光体の沈降が生じにくく、加熱キュアによって熱硬化された最終的な製品の不良率を低減することができるようにした樹脂塗布装置及び樹脂塗布方法を提供する。

１ 樹脂塗布装置
２ 基板
１１ 基板供給マガジン（基板供給部）
１２ 本体部
１３ 基板回収マガジン（基板回収部）
２３ 塗布ヘッド
２７ 加熱ヒータ（加熱手段）
Ｑ 樹脂

Claims (8)

1. 蛍光体を含む樹脂が塗布される前の基板を収容した基板供給部と、
   前記基板供給部から作業位置に移送された基板に対して前記樹脂を塗布する塗布ヘッドを備えた本体部と、
   前記本体部を挟んで前記基板供給部と対向する位置に設けられ、前記塗布ヘッドにより前記樹脂が塗布された基板を収容する基板回収部と、
   前記樹脂が塗布された基板を加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする樹脂塗布装置。
2. 前記加熱手段は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容されるまでの間の基板の経路中に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂塗布装置。
3. 前記加熱手段は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容される直前に前記基板回収部内に差し入れられるものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂塗布装置。
4. 前記加熱手段は前記基板回収部内全体を加熱するものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂塗布装置。
5. 基板供給部に収容された、蛍光体を含む樹脂が塗布される前の基板を本体部上の作業位置に移送する基板移送工程と、
   前記作業位置に移送した基板に対して塗布ヘッドにより前記樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、
   前記樹脂を塗布した基板を、前記本体部を挟んで前記基板供給部と対向する位置に設けられた基板回収部に収容する基板回収工程と、
   前記樹脂を塗布した基板を加熱する基板加熱工程とを含むことを特徴とする樹脂塗布方法。
6. 前記基板加熱工程は、前記樹脂が塗布された基板を前記基板回収部に収容されるまでの間の基板の移動経路中に設けられた加熱手段により、前記基板回収部に収容される前の基板を加熱して行うことを特徴とする請求項５に記載の樹脂塗布方法。
7. 前記基板加熱工程は、前記樹脂が塗布された基板が前記基板回収部に収容される直前に前記基板回収部内に差し入れられる加熱手段により、前記基板回収部内に収容された直後の基板を加熱して行うことを特徴とする請求項５に記載の樹脂塗布方法。
8. 前記基板加熱工程は、前記基板回収部内全体を加熱する加熱手段により、前記基板回収部内に収容されてから前記基板回収部内から取り出されるまでの間の基板を加熱して行うことを特徴とする請求項５に記載の樹脂塗布方法。

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