JP2014221452A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、プリント基板の端面から塵埃を取り除いたとしても、プリント基板の端面部分は脆いため、崩壊して更なる塵埃が発生するおそれがあるという課題があった。
図9は本発明者が先に提案した塗布装置の要部を示した側面断面図であり、図10は塗布装置の内部機構の概略正面図である。
しかしながら、上記塗布装置では、プリント基板130の厚みが薄くなると(特に厚みが1mm以下になると)基板端面に膜形成液を均一に塗布することが難しくなるという課題があった。
また、このような薄型基板は強度が低いためその取り扱いに注意を要している。そのため基板端面からの塵埃の発生を防止することだけでなく、基板の強度も高めたいという要望があった。このような要望に対して、上記塗布装置では、基板の端面にのみ塗膜を形成するものであるため、銅張積層基板のような薄型基板の強度を高めることが難しいという課題があった。
したがって、前記支持手段に支持された基板の端面だけでなく、該基板の周縁部にも前記膜形成液が塗布されて塗膜を形成することができる。そのため、基板の端面部分が崩壊して塵埃が発生することをより確実に防止することができるとともに前記基板の周縁部が塗膜で補強され、該基板の強度を高めることができ、前記基板の品質を一層向上させることができる。また、前記基板の周縁部を前記塗膜によって保護することができ、基板処理工程における作業性の向上やコストダウンを図ることができる。
そのため、基板の端面部分が崩壊して塵埃が発生することをより確実に防止することができるとともに前記基板の周縁部が塗膜で補強され、該基板の強度を高めることができ、前記基板の品質を一層向上させることができる。また、前記基板の周縁部を前記塗膜によって保護することができ、基板処理工程における作業性の向上やコストダウンを図ることができる。
回転軸部26は、回転軸26a及び回転軸26aを回転可能に支持する玉軸受(図示せず)を含んで構成され、回転軸26aの上端側が旋回モータ25の回転軸25aに、下端側が旋回アーム27に連結されている。
また、旋回アーム27の旋回停止位置を検出するためのセンサ(例えばコの字型フォトセンサ)(図示せず)が、回転軸部26の周囲に90度間隔で配設され、旋回アーム27が90度旋回すると、旋回アーム27に設置された遮光板(図示せず)が前記センサの受光部を遮ることで、停止位置が検出されるように構成されている。
また、旋回モータ25の駆動タイミング、回転モータ30の回転速度や駆動タイミングなどは制御部70で制御されるようになっている。
ノズル部51は、回転機構部21の回転軸部34の側面に取り付けられた取付板(図示せず)に固定されている。ノズル部51は略直方体の外形を有し、塗布ローラ22の外周面に対向させる側面51aが塗布ローラ22の外形と同じ円弧状に形成され、塗布ローラ22の外周面にノズル部51の円弧状の側面51aを相補的に嵌め合わせることが可能となっている。ノズル部51は、塗布ローラ22の回転に支障が生じない程度に、ノズル部51の円弧状の側面51aを塗布ローラ22の外周面に近接させて配置されている。
乾燥炉60の内壁面には断熱材61が配設され、乾燥炉60内には棒状のフィンヒータ62が井桁状に配設され、乾燥炉60内の内側面には、空気を乾燥炉60内に送り込むための供給孔(図示せず)が所定間隔毎に形成された供給配管63が周設されている。供給配管63は、乾燥炉60外部のエアポンプ64に接続されている。
制御部70は、支持テーブル10に支持された基板2の周縁部に塗布ローラ22の環状溝22aを位置させ、その状態で塗布ローラ22を基板2の周縁部に沿って移動させるように移動ユニット40や塗布ユニット20の各部を駆動制御する機能を有している。
例えば、操作部80では、移動ユニット40のXY軸直動機構による塗布ユニット20の水平移動速度、塗布ユニット20の回転モータ30の回転速度、液供給ユニット50の供給ポンプ53による膜形成液57の送り速度などの動作条件の設定、乾燥炉60のフィンヒータ62による炉内温度設定や乾燥時間設定などを行うことができるようになっている。
搬送レール12が移動して基板2が支持テーブル10の上まで移動すると、搬送レール12の移動が停止し、昇降機構13が作動して、支持テーブル10が上昇してゆき、支持テーブル10上に基板2が支持され、さらに所定の位置(塗布ユニット20に装着された塗布ローラ22の環状溝22aの高さ位置)まで支持テーブル10が上昇する。また、吸着機構(図示せず)も作動して、支持テーブル10上に基板2が吸着された状態で支持される。
まず、移動ユニット40のY軸シリンダ42及びY軸スライダ43を駆動させて塗布ローラ22をAの位置にセットし、また、塗布ユニット20の旋回モータ25を駆動させて、ノズル部51が塗布ローラ22の進行方向手前側に位置するように回転機構部21を旋回させる。
すなわち、塗布ローラ22の環状溝22aを基板右辺2aの周縁部に位置させた状態、より具体的には、図4に示したように、環状溝22aに基板2の端面を所定の幅(塗布幅)だけ挿し込んだ状態で、回転モータ30を駆動させて塗布ローラ22を回転させながら、供給ポンプ53を駆動させてノズル部51から塗布ローラ22の環状溝22aに膜形成液57を供給しつつ移動させる。なお、塗布時には、環状溝22aの内壁に基板2の端部が接触しないように、塗布ローラ22の位置が制御されている。
基板2の周縁部には、樹脂成分からなる塗膜57aが額縁状(端面及び上下面)に形成されている。塗膜57aの膜厚は、塗布ローラ22の移動速度、塗布ローラ22の回転速度、膜形成液57の送り速度、膜形成液57の粘度などを調整することにより、20μm〜150μmの厚さに制御することができる。また、150μm以上の膜厚にすることも可能である。また、上下面の塗布幅は、1mm〜10mm程度に調整可能となっている。
図7に示した塗布ローラ22Aは、略円錐台形状の外形を有し、その外周面に断面三角形状の環状溝22cが形成されている。
ノズル部51Aは、塗布ローラ22Aの円錐状の外周面に対向させる面51dが塗布ローラ22Aの円錐状の外周面に相補的に嵌め合わせることが可能な円錐面状に形成され、塗布ローラ22Aの円錐状の外周面にノズル部51Aの相補的円錐面51dを略フィットさせることが可能となっている。また、図7(c)に示すように、塗布ローラ22Aを用いた場合には、基板2の端面と下面にのみ塗膜57aを形成することができる。
図8に示した塗布ローラ22Bは、略円錐台形状の外形を有し、その外周面に断面台形状の環状溝22dが形成されている。図7の塗布ローラ22Aよりも円錐の傾斜角度が大きく設定されている。
したがって、支持テーブル10に支持された基板2の端面だけでなく、基板2の周縁部にも膜形成液57が塗布されて塗膜57aを形成することができる。そのため、基板2の端面を含む周縁部を塗膜57aによって保護することができ、基板2の端面部分が崩壊して塵埃が発生することをより確実に防止することができるとともに基板2の周縁部が塗膜で補強され、基板2の強度を高めることができる。
また、スライド機構28によって回転機構部21を旋回機構部23に対して水平方向に移動させることができる。したがって、回転機構部21の位置(塗布ローラ22の位置)の微調整、すなわち、塗布ローラ22の環状溝22aと基板2の端面との間隔の微調整を行うことができ、塗布ローラ22の位置制御をより高精度に行うことができ、また、基板角部での膜形成液57の2度塗りを防止することができる。
なお、塗布ローラ22の環状溝22aの深さにより基板2の周縁部の上下面における塗布幅を調整することができる。また、基板2の周端部に環状溝22aを位置させる際の基板端面に対する環状溝22aの挿し込み深さにより、基板2の周縁部の上下面における塗布幅を調整することができる。
なお、塗布装置1で対応できる被塗布対象となる基板の種類は特に限定されない。例えば、プリント基板、パッケージ基板、金属基板(アルミ基板など)又はガラス基板などの厚さ数mm〜数十μm程度の薄板状又はフィルム状の各種材質から構成される基板に適用することができる。
10 支持テーブル
11 固定レール
12 搬送レール
13 昇降機構
20 塗布ユニット
21 回転機構部
22、22A、22B 塗布ローラ
23 旋回機構部
40 移動ユニット
41 X軸シリンダ
42 Y軸シリンダ
43 Y軸スライダ
50 液供給ユニット
51 ノズル部
52 液供給部
53 供給ポンプ
54 液受け部
55 移送ポンプ
56 膜形成液
60 乾燥炉
70 制御部
80 操作部
そのため、基板の端面部分が崩壊して塵埃が発生することをより確実に防止することができるとともに前記基板の周縁部が塗膜で補強され、該基板の強度を高めることができ、前記基板の品質を一層向上させることができる。また、前記基板の周縁部を前記塗膜によって保護することができ、基板処理工程における作業性の向上やコストダウンを図ることができる。
10 支持テーブル
11 固定レール
12 搬送レール
13 昇降機構
20 塗布ユニット
21 回転機構部
22、22A、22B 塗布ローラ
23 旋回機構部
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41 X軸シリンダ
42 Y軸シリンダ
43 Y軸スライダ
50 液供給ユニット
51 ノズル部
52 液供給部
53 供給ポンプ
54 液受け部
55 移送ポンプ
57 膜形成液
60 乾燥炉
70 制御部
80 操作部
Claims (11)
- 基板の端面を含む周縁部に液体を塗布する塗布装置であって、
基板を支持する支持手段と、
外周面に環状溝が形成された塗布ローラが装着される塗布手段と、
該塗布手段を移動させる移動手段と、
前記塗布ローラの環状溝に樹脂成分を含む膜形成液を供給する液供給手段と、
前記支持手段に支持された基板の周縁部に前記塗布ローラの環状溝を位置させた状態で、該塗布ローラを前記基板の周縁部に沿って移動させるように前記移動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする塗布装置。 - 前記塗布手段が、
前記塗布ローラを回転させる回転機構部と、
該回転機構部を旋回させる旋回機構部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 前記回転機構部が前記旋回機構部に対して水平方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項2記載の塗布装置。
- 前記塗布ローラが、円盤状又は円柱状の外形を有し、その外周面に断面コの字状又は断面三角形状の環状溝が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の塗布装置。
- 前記塗布ローラが、略円錐台形状の外形を有し、その外周面に断面三角形状又は断面台形状の環状溝が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の塗布装置。
- 前記液供給手段が、
前記塗布ローラの環状溝に前記膜形成液を吐出するノズル部と、
液収容部から前記ノズル部に前記膜形成液を供給する供給手段と、
前記ノズル部から前記塗布ローラの環状溝に吐出された前記膜形成液を受ける液受け部と、
該液受け部で受けた前記膜形成液を前記液収容部に移送する移送手段とを備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の塗布装置。 - 前記基板の周縁部に塗布された前記膜形成液を乾燥させる乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載の塗布装置。
- 基板の端面を含む周縁部に膜形成液を塗布する塗布方法であって、
外周面に環状溝が形成された塗布ローラの前記環状溝を前記基板の周縁部に位置させた状態で前記塗布ローラを回転させながら、該塗布ローラの環状溝に前記膜形成液を供給しつつ、前記塗布ローラを前記基板の周縁部に沿って移動させることにより前記基板の周縁部に前記膜形成液を塗布する塗布工程を有することを特徴とする塗布方法。 - 前記塗布ローラの環状溝に供給した前記膜形成液のうち前記環状溝から流れ落ちた前記膜形成液を回収し、該回収した膜形成液を前記塗布ローラの環状溝に供給することを特徴とする請求項8記載の塗布方法。
- 前記塗布工程が、硬化後の膜厚が20μm〜150μmとなるように前記膜形成液を塗布することを特徴とする請求項8又は請求項9記載の塗布方法。
- 前記基板の周縁部に塗布された前記膜形成液を乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする請求項8〜10のいずれかの項に記載の塗布方法。
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