JP2809588B2

JP2809588B2 - ペースト塗布機

Info

Publication number: JP2809588B2
Application number: JP6068730A
Authority: JP
Inventors: 茂石田; 春夫三階; 福男米田; 省三五十嵐
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: KR950031516A; KR0159423B1; JPH07275770A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーブル上に載置され
た基板上にノズルからペ−ストを吐出させながら該基板
と該ノズルとを相対的に移動させることにより、該基板
上に所望形状のペーストパターンを塗布描画するペース
ト塗布機に係り、特に、描画形成したペーストパターン
の断面形状や断面積の管理に好適なペースト塗布機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ペーストが収納されたペースト収納筒の
先端に固定されたノズルに、テーブル上に載置された基
板を対向させ、ノズルのペースト吐出口からペーストを
吐出させながら該ノズルと該基板の少なくともいずれか
一方を水平方向に移動させて相対位置関係を変化させる
ことにより、基板上に所望のパタ−ンでペ−ストを塗布
する吐出描画技術を用いたペースト塗布機の一例が、例
えば特開平２−５２７４２号公報に記載されている。

【０００３】かかるペースト塗布機は、基板として使用
する絶縁基板上にノズル先端のペースト吐出口から抵抗
ペ−ストを吐出させることにより、この絶縁基板上に所
望の抵抗ペーストパタ−ンを形成していくというもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のペースト塗布機では、描画形成したペーストパター
ンの断面形状が所望のものであるか否かについては検討
されておらず、断面積のばらつきについても特に問題に
はされていなかった。しかしながら、抵抗ペ−ストパタ
ーンを描画する場合、断面積のばらつきはそのまま抵抗
値のばらつきになるし、また、液晶表示装置のガラス基
板にシ−ル剤を描画する場合、該シール剤の断面形状の
ばらつきはシ−ル不足や表示欠陥等を招来する虞があ
る。

【０００５】それゆえ、本発明の目的は、かかる従来技
術の課題を解消し、基板上に描画形成したペーストパタ
ーンの断面形状や断面積が簡単に確認できて効率的な品
質管理が行えるペースト塗布機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ノズルのペースト吐出口と対向するよう
に基板をテーブル上に載置し、ペースト収納筒に充填し
たペーストを上記吐出口から上記基板上へ吐出させなが
ら該ノズルと該基板との相対位置関係を変化させ、該基
板上に所望形状のペーストパターンを描画形成するペー
スト塗布機において、上記ノズルのペースト吐出口と上
記基板の表面との対向間隔を計測する計測手段と、この
計測手段と上記基板とを該基板の表面に沿って相対的に
移動させる移動手段と、この相対的移動時における上記
計測手段の計測デ−タを用いて描画済みのペーストパタ
ーンの塗布高さおよび塗布幅を算出する断面捕捉手段と
を備える構成とした。

【０００７】

【作用】上記計測手段は、ノズルのペースト吐出口と基
板表面との対向間隔を計測するというものなので、その
計測データからペーストパターン形成時にノズルの高さ
補正などが行えるが、ペーストパターン形成後に該計測
手段の計測データを演算することにより、描画済みパタ
ーンの塗布高さや塗布幅を求めることができる。したが
って、これら塗布高さや塗布幅を設定許容値と比較すれ
ば、描画形成したペーストパターンが許容できるもので
あるか否かが容易に判断できる。また、塗布高さや塗布
幅がわかれば、描画済みパターンの断面形状や断面積も
簡単に求められる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【０００９】図１は本発明によるペ−スト塗布機の一実
施例を示す概略斜視図であって、１はノズル、２はペ−
スト収納筒（またはシリンジ）、３は光学式距離計、４
はＺ軸テ−ブル、５はＸ軸テーブル、６はＹ軸テーブ
ル、７は基板、８はθ軸テーブル、９は架台部、１０は
Ｚ軸テーブル支持部、１１ａは画像認識カメラ、１１ｂ
はこの画像認識カメラ１１ａの鏡筒、１２はノズル支持
具、１３は基板７の吸着台、１４は制御装置、１５ａ〜
１５ｃはサーボモータ、１６はモニタ、１７はキーボー
ドである。

【００１０】同図において、架台部９上にＸ軸テーブル
５が固定され、このＸ軸テーブル５上にＸ軸方向に移動
可能にＹ軸テーブル６が搭載されている。そして、この
Ｙ軸テーブル６上にＹ軸方向に移動可能かつ回動可能に
θ軸テーブル８が搭載され、このθ軸テーブル８上に吸
着台１３が固定されている。この吸着台１３上に、基板
７が、例えばその各辺がＸ，Ｙ各軸と平行になるよう
に、吸着されて固定される。

【００１１】吸着台１３上に搭載された基板７は、制御
装置１４の制御駆動により、Ｘ，Ｙ各軸方向に移動させ
ることができる。即ち、サーボモータ１５ｂが制御装置
１４によって駆動されると、Ｙ軸テーブル６がＸ軸方向
に移動して基板７がＸ軸方向へ移動し、サーボモータ１
５ｃが駆動されると、θ軸テーブル８がＹ軸方向に移動
して基板７がＹ軸方向へ移動する。したがって、制御装
置１４によりＹ軸テーブル６とθ軸テーブル８とをそれ
ぞれ任意の距離だけ移動させると、基板７は架台部９に
平行な面内で任意の方向に任意の距離だけ移動すること
になる。なお、θ軸テーブル８は、図４で示すサーボモ
ータ１５ｄにより、その中心位置を中心にθ方向に任意
量だけ回動させることができる。

【００１２】また、架台部９上にはＺ軸テーブル支持部
１０が設置されており、これにＺ軸方向（上下方向）に
移動可能にＺ軸テーブル４が取り付けられている。そし
て、このＺ軸テーブル４には、ノズル１やペースト収納
筒２，光学式距離計３が載置されている。Ｚ軸テーブル
４のＺ軸方向の制御駆動も制御装置１４によって行なわ
れる。即ち、サーボモータ１５ａが制御装置１４によっ
て駆動されると、Ｚ軸テーブル４がＺ軸方向に移動し、
これに伴ってノズル１やペースト収納筒２，光学式距離
計３がＺ軸方向に移動する。なお、ノズル１はペースト
収納筒２の先端に設けられているが、ノズル１とペース
ト収納筒２の下端とは連結部を備えたノズル支持具１２
を介して僅かに離れている。

【００１３】光学式距離計３はノズル１の先端（下端）
であるペースト吐出口と基板７の上面との間の距離を、
非接触な三角測法によって測定する。

【００１４】即ち、図２に示すように、光学式距離計３
の下端部は三角状に切り込まれており、この切込み部分
に対向する２つの斜面の一方に発光素子が、他方に受光
素子がそれぞれ設けられている。ノズル支持具１２はペ
ースト収納筒２の先端に取り付けられて光学式距離計３
の上記切込み部の下方まで延伸しており、その先端部の
下面にノズル１が取り付けられている。光学式距離計３
の上記切込み部に設けられた発光素子は、一点鎖線で示
すようにペースト吐出口の真下近傍を照射し、そこから
の反射光を上記受光素子が受光するようになっている。
そして、ノズル１のペースト吐出口と該吐出口の下方に
配置された基板７（図１参照）との間の距離が所定の範
囲内である場合、発光素子からの光が受光素子に受光さ
れるように、ノズル１と光学式距離計３との位置関係が
設定されていて、ノズル１のペースト吐出口と基板７と
の間の距離が変化すると、該吐出口の真下近傍におい
て、発光素子からの光の基板７上での照射点（以下、こ
れを計測点という）の位置が変化し、よって受光素子で
の受光状態が変化するので、ノズル１のペースト吐出口
と基板７との間の距離を計測することができる。

【００１５】後述するように、基板７がＸ，Ｙ軸方向に
移動してペーストパターンを形成しているとき、発光素
子からの光の基板７上での照射点（以下、これを計測点
という）が既に形成されたペーストパターンを横切る
と、光学式距離計３によるノズル１のペースト吐出口と
基板７の表面との間の距離の計測値にペーストパターン
の厚み分だけの誤差が生ずる。そこで、計測点がペース
トパターンをできるだけ横切らないようにするため、ノ
ズル１から基板７上へのペースト滴下点（以下、これを
塗布点という）からＸ，Ｙ軸に対して斜め方向にずれた
位置を計測点とすると良い。

【００１６】図３は光学式距離計３の計測範囲ＭＲとノ
ズル１の取付位置との関係を垂直面で表した説明図であ
る。同図に示すように、ノズル１の先端のペースト吐出
口は光学式距離計３の計測範囲ＭＲの中心Ｃと上限Ｕと
の間に配置されており、ペーストパターンＰＰが描画さ
れる基板７が該吐出口よりも下方で計測範囲ＭＲの下限
Ｌよりも上方に置かれていれば、ノズル１の真下近傍に
おける該基板７の表面の高さ位置を、該ノズル１を基準
にして、光学式距離計３により非接触に計測することが
できる。

【００１７】なお、ペースト収納筒２中のペーストが使
い尽くされると、ノズル交換が行われ、塗布点が基板７
上のペーストを塗布しようとするある設定位置と一致す
るようにノズル１が取り付けられるが、ペースト収納筒
２やノズル支持具１２，ノズル１の取付け精度のばらつ
きなどにより、ノズル交換の前と後でノズル１の位置が
変わることがある。しかし、図２に示すように、塗布点
が設定位置を中心に予め設定された大きさの許容範囲
（ΔＸ，ΔＹ）内にあるとき、ノズル１は正常に取り付
けられているものとする。但し、ΔＸは許容範囲のＸ軸
方向の幅、ΔＹは同じくＹ軸方向の幅である。

【００１８】制御装置１４は、光学式距離計３や画像認
識カメラ１１ａからデータが供給されると、これに応じ
てサーボモータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，やθ軸テーブ
ル回転用のサーボモータ１５ｄ（図４参照）を駆動す
る。また、これらのサーボモータに設けたエンコーダか
ら、各モータの駆動状況についてのデータが制御装置１
４にフィードバックされる。

【００１９】かかる構成において、方形状をなす基板７
が吸着台１３上に置かれると、吸着台１３は基板７を真
空吸着して固定保持する。そして、θ軸テーブル８を回
動させることにより、基板７の各辺がＸ，Ｙ軸それぞれ
に平行となるように設定される。しかる後、光学式距離
計３の測定結果を基にサーボモータ１５ａが駆動制御さ
れることにより、Ｚ軸テーブル４が下方に移動し、ノズ
ル１のペースト吐出口と基板７の表面との間の距離が規
定の距離になるまで該ノズル１を基板７の上方から下降
させる。

【００２０】その後、ペースト収納筒２からノズル支持
具１２を介して供給されるペーストがノズル１のペース
ト吐出口から基板７上へ吐出され、これとともに、サー
ボモータ１５ｂ，１５ｃの駆動制御によってＹ軸テーブ
ル６とθ軸テーブル８が適宜移動し、これによって基板
７上に所望形状のパターンでペーストが塗布される。形
成しようとするペーストパターンはＸ，Ｙ各軸方向の距
離で換算できるので、所望形状のパターンを形成するた
めのデータをキーボード１７から入力すると、制御装置
１４は該データをサーボモータ１５ｂ，１５ｃに与える
パルス数に変換して命令を出力し、描画が自動的に行わ
れる。

【００２１】図４は図１における制御装置１４の一具体
例を示すブロック図であって、１４ａはマイクロコンピ
ュータ、１４ｂはモータコントローラ、１４ｃａはＺ軸
ドライバ、１４ｃｂはＸ軸ドライバ、１４ｃｃはＹ軸ド
ライバ、１４ｃｄはθ軸ドライバ、１４ｄは画像処理装
置、１４ｅは外部インターフェース、１５ｄはθ軸テー
ブル回転用のサーボモータ、１８は光学式距離計３の測
定結果（距離）をＡ−Ｄ変換する変換器、Ｅはエンコー
ダであり、図１と対応する部分には同一符号が付してあ
る。

【００２２】詳細に説明するに、制御装置１４は、処理
プログラムを格納しているＲＯＭや各種データを記憶す
るＲＡＭや各種データの演算を行うＣＰＵ等を内蔵した
マイクロコンピュータ１４ａと、各サーボモータ１５ａ
〜１５ｄのモータコントローラ１４ｂと、各サーボモー
タ１５ａ〜１５ｄのドライバ１４ｃａ〜１４ｃｄと、画
像認識カメラ１１ａで読み取った画像を処理する画像処
理装置１４ｄと、この画像処理装置１４ｄやキーボード
１７やＡ−Ｄ変換器１８等が接続される外部インターフ
ェース１４ｅとを備えている。キ−ボ−ド１７からのペ
−スト描画パタ−ンやノズル交換などを示すデ−タや、
光学式距離計３で計測したデ−タや、マイクロコンピュ
−タ１４ａの処理で生成された各種デ−タなどは、マイ
クロコンピュ−タ１４ａに内蔵されたＲＡＭに格納され
る。

【００２３】次に、ペ−スト塗布動作と塗布描画したペ
−ストパタ−ンの形状判定に際しての制御装置１４の処
理動作について説明する。なお、図５以降のフローチャ
ートにおいて、図中の符号Ｓはステップを意味してい
る。

【００２４】図５において、電源が投入されると（ステ
ップ１００）、ペースト塗布機の初期設定が実行される
（ステップ２００）。この初期設定は、図６に示すよう
に、Ｙ軸テ−ブル６やθ軸テ−ブル８、Ｚ軸テ−ブル４
等を予め決められた原点位置に位置決めし（ステップ２
０１）、ペ−ストパタ−ンのデ−タや基板７の位置デ−
タを設定し（ステップ２０２），ペ−ストの吐出終了位
置デ−タや形状計測デ−タを設定する（ステップ２０
３）というものであり、設定のためのデ−タ入力はキ−
ボ−ド１７から行われる。なお、ステップ２０３にて行
われる形状計測デ−タの設定とは、計測箇所の数、各計
測箇所の開始位置と終了位置、各計測箇所での計測点数
（サンプリング数）などを設定することである。また、
こうしてキ−ボ−ド１７から入力されたデ−タは、前述
したように、マイクロコンピュ−タ１４ａに内蔵のＲＡ
Ｍに格納される。

【００２５】以上の初期設定処理が終わると、図５にお
いて、ペーストパターンを描画するための基板７を吸着
台１３に搭載して吸着保持させ（ステップ３００）、基
板予備位置決め処理を行う（ステップ４００）。

【００２６】以下、図７により、このステップ４００に
ついて詳細に説明する。

【００２７】図７において、まず、吸着台１３に搭載さ
れた基板７に予め付されている位置決め用マ−ク（複
数）を画像認識カメラ１１ａで撮影し（ステップ４０
１）、画像認識カメラ１１ａの視野内での位置決め用マ
−クの重心位置を画像処理で求める（ステップ４０
２）。そして、該視野の中心と位置決め用マークの重心
位置とのずれ量を算出し（ステップ４０３）、このずれ
量を用いて、基板７を所望位置に移動させるために必要
なＹ軸テ−ブル６およびθ軸テ−ブル８の移動量を算出
する（ステップ４０４）。そして、算出されたこれら移
動量をサーボモータ１５ｂ〜１５ｄの操作量に換算し
（ステップ４０５）、かかる操作量に応じてサーボモー
タ１５ｂ〜１５ｄを駆動することにより、各テーブル
６，８が移動して基板７が所望位置の方へ移動する（ス
テップ４０６）。

【００２８】この移動とともに、再び基板７上の位置決
め用マ−クを画像認識カメラ１１ａで撮影して、その視
野内での位置決め用マ−クの中心（重心位置）を計測し
（ステップ４０７）、視野の中心とマ−クの中心との偏
差を求め、これを基板７の位置ずれ量としてマイクロコ
ンピュータ１４ａのＲＡＭに格納する（ステップ４０
８）。そして、位置ずれ量が図２で説明した許容範囲の
例えば１／２以下の値の範囲内にあるか否か確認する
（ステップ４０９）。この範囲内にあれば、ステップ４
００の処理が終了したことになる。この範囲外にあれ
ば、ステップ４０４に戻って以上の一連の処理を再び行
い、基板７の位置ずれ量が上記値の範囲内に入るまで繰
り返す。

【００２９】これにより、基板７上のこれから塗布を開
始しようとする塗布点が、ノズル１のペースト吐出口の
真下より所定範囲を越えて外れることのないように、該
基板７が位置決めされたことになる。

【００３０】再び図５において、ステップ４００の処理
が終了すると、次に、ステップ５００のペ−スト膜形成
工程（処理）に移る。これを、以下、図８で説明する。

【００３１】図８において、まず塗布開始位置へ基板７
を移動させ（ステップ５０１）、次いでノズル１の高さ
を設定する（ステップ５０２）。即ち、ノズル１の吐出
口から基板７の表面までの間隔が、形成するペ−スト膜
の厚みに等しくなるように設定する。基板７は先に説明
した基板予備位置決め処理（図５のステップ４００）で
所望位置に位置決めされているので、上記ステップ５０
１では基板７を精度良く塗布開始位置に移動させること
ができ、ステップ５０３に移ってこの塗布開始位置から
ノズル１がペ−ストの吐出を開始する。

【００３２】そして、光学式距離計３によるノズル１の
ペースト吐出口と基板７との対向間隔の実測デ−タを入
力することにより、該基板７の表面のうねりを測定し
（ステップ５０４）、また、この実測デ−タにより、光
学式距離計３の前述した計測点がペ−スト膜上を横切っ
ているか否かの判定が行われる（ステップ５０５）。例
えば、光学式距離計３の実測デ−タが設定した対向間隔
の許容値を外れたような場合には、計測点がペ−スト膜
上にあると判定される。

【００３３】光学式距離計３の計測点がペ−スト膜上に
ないときには、実測デ−タを基にＺ軸テ−ブル４を移動
させるための補正デ−タを算出する（ステップ５０
６）。そして、Ｚ軸テ−ブル４を用いてノズル１の高さ
を補正し、Ｚ軸方向でのノズル１の位置を設定値に維持
する（ステップ５０７）。これに対し、計測点がペ−ス
ト膜上を通過中と判定された場合には、ノズル１の高さ
補正を行わず、この判定前の高さに保持しておく。な
お、僅かな幅のペ−スト膜上を計測点が通過中のときに
は、基板７のうねりには殆ど変化がないので、ノズル１
の高さ補正を行わなくともペ−ストの吐出形状に変化は
なく、所望の厚さのペ−ストパターンを描くことができ
る。

【００３４】次に、設定されたパタ−ン動作が完了した
かどうかを判定する（ステップ５０８）。完了ならばペ
−スト吐出を終了し（ステップ５０９）、完了していな
ければペースト吐出を継続しながら基板表面うねり測定
処理（ステップ５０４）に戻る。したがって、計測点が
ペ−スト膜上を通過し終わると、上述したノズル１の高
さ補正工程が再開される。なお、ステップ５０８は、そ
れまで連続して描画していたペーストパタ−ンの終了点
に達したか否かを判定する処理動作であり、この終了点
は必ずしも基板７に描画しようとする所望形状全体のパ
ターンの終了点ではない。即ち、所望形状全体のパター
ンは複数の互いに分かれた部分パターンからなる場合も
あり、それらをすべて含む全パターンの終了点に達した
か否かの判定はステップ５１１で行われる。なお、ステ
ップ５１１に移る前にステップ５１０でＺ軸テーブル４
を駆動してノズル１を退避位置まで上昇させておく。ス
テップ５１１で部分パターンは形成し終えたものの全パ
ターンの描画は完了していないと判定されたときには、
再び塗布開始位置へ基板７を移動させて（ステップ５０
１）、以上の一連の工程を繰り返す。

【００３５】このようにして、ペ−スト膜の形成が所望
形状のパターン全体にわたって行われると、ペ−スト膜
形成工程（ステップ５００）を終了する。

【００３６】再び図５において、ステップ５００の処理
が終了すると、ステップ５５０に進んで、描画形成した
ペ−スト膜の断面形状を計測するか否かを判定し、計測
を行う場合は断面形状計測工程（ステップ６００）に進
み、行わない場合は基板排出工程（ステップ８００）に
進む。

【００３７】以下、図９を参照しつつ、ペ−スト膜の断
面形状計測工程（ステップ６００）について説明する。

【００３８】まず、ペ−ストパタ−ンが描かれた基板７
を計測開始位置に移動させ（ステップ６０１）、光学式
距離計３の高さを設定する（ステップ６０２）。そし
て、この計測開始位置から、光学式距離計３により基板
表面（ペーストパターン表面）の高さを計測し（ステッ
プ６０３）、計測結果をマイクロコンピュータ１４ａの
ＲＡＭに格納する（ステップ６０４）。その後、基板７
を次の計測点にピッチ移動させる（ステップ６０５）。
かかるピッチ移動の距離は形状計測区間をｎ等分する設
定デ−タに基づき、ｎの数値を多くすれば、計測点数
（サンプリング数）は増える。次に、形状計測区間にお
ける高さ計測が終了したか否かを判定し（ステップ６０
６）、終了でない場合はステップ６０３に戻り、新たな
計測点において基板表面の高さを計測する。したがっ
て、ステップ６０３からステップ６０６の間をｎ＋１回
行き来すると、この形状計測区間での計測は終了とな
る。なお、光学式距離計３による計測デ−タはピッチ毎
の離散値であり、連続値ではないので、ｎの数値を多く
すれば計測点数が増えて、計測区間内における描画済み
パターンの断面形状の判定結果は正確になる。

【００３９】形状計測区間での計測が終了したならば、
光学式距離計３を上昇させ（ステップ６０７）、予め設
定した全計測箇所について計測が完了したかどうかをス
テップ６０８で判定し、完了していないときは、計測開
始位置へ基板７を移動させるステップ６０１に戻って、
上記ステップ６０７までの一連の処理を繰り返す。そし
て、全計測箇所で計測終了ならば、この断面形状計測工
程（ステップ６００）は終了し、図５の断面形状判定工
程（ステップ７００）に移る。

【００４０】以下、図１０を参照しつつ、この断面形状
判定工程（ステップ７００）について説明する。

【００４１】始めに、ステップ７０１で計測結果の傾き
補正を行う。即ち、図１の架台部９は本来、吸着台１３
が水平となるように設置されているはずなので、基板表
面の高さを計測した光学式距離計３の計測結果は、図１
１の（ａ）で示すように、ペースト膜不在領域において
基板表面の高さ位置が零レベルを維持するはずである
が、実際には架台部９の傾きなどにより、図１１
（ｂ），（ｃ）に示すように計測結果が右上がりもしく
は右下がりとなる場合がある。そこで、形状計測区間Ｍ
Ａにおける計測開始位置の計測デ−タＤｓと計測終了位
置の計測デ−タＤｅの差から、計測結果の補正に必要な
基板表面の傾きを求め、この傾きに起因する計測データ
の誤差を排除すべく、ステップ７０１で修正処理を行
う。なお、図１１では便宜上、計測デ−タを連続値で示
しているが、前述したように計測デ−タは離散値であ
る。

【００４２】次に、傾きを補正した計測デ−タからゼロ
クロス位置Ｐ１，Ｐ２を得て、これらゼロクロス位置Ｐ
１，Ｐ２の間隔を求め、その間隔をペ−ストパタ−ンの
塗布幅とする（ステップ７０２）。その後、傾きを補正
した計測デ−タ（各離散値）を、計測開始位置の計測デ
−タＤｓから計測終了位置の計測デ−タＤｅの間で順次
比較して最大値を求め、その値をペ−ストパタ−ンの塗
布高さＤｈとする（ステップ７０３）。

【００４３】次に、ステップ７０４に進んで、ステップ
７０２および７０３の処理で求めたペ−ストパタ−ンの
塗布幅（Ｐ２−Ｐ１）および塗布高さＤｈを、予め設定
してあった基準値デ−タと比較し、基準値以内であるか
否かを判定する。もしも基準値を外れている場合には、
ステップ７０５に進み、図１のモニタ１６に異常内容を
表示するなどの異常処理を行う。そして、基準値内の場
合および異常処理が終了した場合には、ステップ７０６
に進んで全計測箇所の断面形状判定処理が完了したか否
かを判定し、完了でない場合はステップ７０１に戻って
上述した一連の処理を繰り返し行い、完了した場合には
全計測箇所の形状判定結果を表示し（ステップ７０
７）、断面形状判定工程（ステップ７００）を終了す
る。

【００４４】再び図５において、上述したステップ７０
０が終了すると、ステップ８００に移って基板排出処理
が行われ、基板７が吸着台１３から外される。しかる
後、以上の全工程を停止するか否かを判定し（ステップ
９００）、別の基板に同じパタ−ンでペ−ストを塗布描
画する場合にはステップ３００に戻って、該基板に対し
ステップ３００〜９００の一連の処理を繰り返す。

【００４５】このように、上記実施例では、ペースト膜
形成工程（ステップ５００）でノズル１の高さ補正に必
要なデータを計測する光学式距離計３を用いて、ペース
ト膜形成後に、描画形成した該ペースト膜の断面形状が
判定できる（ステップ６００および７００）ようになっ
ているので、効率の良い品質管理が行える。

【００４６】例えば、液晶表示装置を製造する場合、描
画形成したシ−ル剤が図１２（ａ）に示すような所望の
幅および高さを備えた蒲鉾形のペ−ストパタ−ンＰＰに
なっていれば、ガラス基板どうしを貼り合せたときに充
分なシ−ル効果を期待できるが、図１２（ｂ），（ｃ）
に示すようにペ−ストパタ−ンＰＰの塗布幅と塗布高さ
のいずれかが所望の値でないと、充分なシ−ル効果を期
待できない。即ち、図１２（ｂ）に示すように塗布幅が
不所望に小さくなると、パタ−ン切れを引き起こしてシ
−ル不良が発生しやすくなり、ペ−ストパタ−ンＰＰが
抵抗ペ−ストの場合には高抵抗化や断線の原因になる。
また、図１２（ｃ）に示すように中央部に凹みができて
塗布高さが不足していると、２枚のガラス基板を貼り合
せたときに該凹み部分が両ガラス基板の間に閉じ込めら
れてボイドとなり、シ−ル効果を低減させてしまう。さ
らに、図示はしていないがペ−ストパタ−ンの幅や高さ
が所望値よりも大きいと、抵抗ペ−ストでは低抵抗化や
短絡を招来し、液晶表示装置のシール剤の場合は２枚の
ガラス基板を貼り合せたときに余分なシ−ル剤が横には
み出して、ガラス基板上に設けられているＴＦＴを該シ
−ル剤が覆ってしまうなどの表示欠陥を招来しやすい。

【００４７】したがって、描画済みパタ−ンの塗布幅や
塗布高さが許容値から外れているときに、その断面形状
をモニタ１６に表示して確認できるようにしておくと、
製作される製品の仕上がり状態が推定でき、製作工程の
途中で良品と不良品とを仕分けることができるので、効
率的な品質管理が行え、生産性向上に大きく寄与でき
る。しかも、ペ−ストパターンを塗布描画した基板を装
置から取り外したり該装置の部品交換を行ったりせず
に、そのまま描画済みパターンの断面形状判定工程へ移
ることができるので、判定のための煩雑な準備作業が不
要で、生産ラインを複雑化させる心配もない。

【００４８】なお、ペーストパタ−ンの塗布高さが０に
なっていた場合はパタ−ン切れを意味するが、パタ−ン
切れの原因としてペ−スト収納筒２内のペ−ストが消費
されてしまった可能性もあるので、異常な塗布高さをモ
ニタ１６に表示して確認すればペ−スト収納筒２内のペ
−スト残量チェックも行える。

【００４９】最後に、図１３を参照しつつ、描画済みパ
ターンの断面形状表示のために行われるマイクロコンピ
ュ−タ１４ａ（図４参照）の演算処理について説明す
る。

【００５０】図１３において、黒点で示すＭＰｘは、形
状計測区間をｎ等分した各ピッチにおける計測点、また
Ｈｘは、各計測点ＭＰｘにおいて得られた描画済みパタ
ーンの塗布高さの計測デ−タであり、各計測デ−タＨｘ
はマイクロコンピュ−タ１４ａのＲＡＭに格納されてい
る。それゆえ、各計測デ−タＨｘを順次（時系列に）モ
ニタ１６に表示していくことにより、描画済みパターン
の断面形状の輪郭を表示することができる。

【００５１】また、断面形状の表示に加えて断面積を表
示する場合には、次のような処理を行う。即ち、形状計
測区間をｎ等分した各ピッチの間隔をＷｘとすると、各
ピッチ間隔Ｗｘの範囲内で描画済みパターンの塗布高さ
を同等とみなす近似が行えるので、形状計測区間の全部
について、マイクロコンピュ−タ１４ａのＲＡＭに格納
されている各計測デ−タＨｘとピッチ間隔Ｗｘとの積を
合算し、Σ（Ｗｘ×Ｈｘ）の値を求めれば、図１３に破
線で示す描画済みパターンの実際の断面形状の面積に近
似した断面積が得られ、等分数ｎを大きく設定すること
により近似度を高めることができる。

【００５２】こうして描画済みパターンの断面積が把握
できるようにしておくと、特に抵抗用ペ−ストを描画す
る場合、所望の抵抗値になっているかどうかを確認する
うえで有効である。つまり、抵抗用ペ−ストの場合に
は、パタ−ンの幅や高さが所望値から外れていても、断
面積が許容値内であれば所望の抵抗値が得られるので、
前述した断面形状判定工程（ステップ７００）におい
て、塗布幅や塗布高さが基準値内か否かを判定する代わ
りに、断面積が基準値内か否かを判定するようにしても
良い。

【００５３】なお、塗布機初期設定処理（ステップ２０
０）での所要時間の短縮化を図るため、外部インタ−フ
ェ−ス１４ｅ（図４参照）に、ＩＣカ−ドあるいはフロ
ッピディスクやハ−ドディスクなどの外部記憶手段が装
填される記憶読み出し装置を接続し、一方、パ−ソナル
コンピュ−タなどで塗布機初期設定処理に必要なデ−タ
設定を前もって実行しておき、塗布機初期設定処理時
に、外部インタ−フェ−ス１４ｅに接続した記憶読み出
し装置を介して外部記憶手段から各種デ−タをマイクロ
コンピュ−タ１４ａのＲＡＭに移すようにしても良い。
また、計測したデ−タをＩＣカ−ドあるいはフロッピデ
ィスクやハ−ドディスクなどの外部記憶手段に格納し
て、マイクロコンピュ−タ１４ａのＲＡＭの記憶容量拡
大化を図ったり、判定結果についてのデ−タを外部記憶
手段に格納して後日利用できるようにしても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるペー
スト塗布機は、ノズルのペースト吐出口と基板表面との
対向間隔を計測する計測手段のデータを用いて、該基板
上に描画形成したペ−ストパターンの塗布高さおよび塗
布幅を算出することにより、描画済みパターンが所望の
断面形状や断面積になっているか否かが簡単に判定でき
るので、効率的な品質管理が行え、しかも判定のための
煩雑な準備作業が不要なので、生産性向上に寄与すると
ころ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペ−スト塗布機の一実施例を示す
概略斜視図である。

【図２】同実施例のノズルと光学式距離計との配置関係
を示す斜視図である。

【図３】同実施例のノズルの取付位置と光学式距離計の
計測範囲との関係を垂直面で表した斜視図である。

【図４】同実施例の制御装置の一具体例を示すブロック
図である。

【図５】同実施例の全体動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】図５におけるペ−スト塗布機の初期設定工程を
示すフローチャートである。

【図７】図５における基板予備位置決め工程を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図５におけるペ−スト膜形成工程を示すフロー
チャートである。

【図９】図５におけるペ−スト膜の断面形状計測工程を
示すフローチャートである。

【図１０】図５におけるペ−スト膜の断面形状判定工程
を示すフローチャートである。

【図１１】同実施例で描画済みパターンの塗布高さおよ
び塗布幅を算出するデ−タ処理について説明するための
図である。

【図１２】描画されたペ−ストパタ−ンの断面形状が所
望の場合や不所望の場合の具体例を示す図である。

【図１３】同実施例で描画済みパターンの断面形状や断
面積を判定するデ−タ処理について説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ノズル２ペ−スト収納筒３光学式距離計４Ｚ軸テ−ブル５Ｘ軸テ−ブル６Ｙ軸テ−ブル７基板８ θ軸テ−ブル９架台部１０Ｚ軸テ−ブル支持部１１ａ画像認識カメラ１２ノズル支持具１３吸着台１４制御装置１５ａ〜１５ｄサ−ボモ−タ１６モニタ１７キ−ボ−ド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米田福男茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社開発研究所内 (72)発明者五十嵐省三茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ヶ崎工場内 (56)参考文献特開平２−187095（ＪＰ，Ａ) 特開平３−181362（ＪＰ，Ａ) 特開平４−53137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/04 B05C 11/10 H05K 3/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルのペースト吐出口と対向するよう
に基板をテーブル上に載置し、ペースト収納筒に充填し
たペーストを上記吐出口から上記基板上へ吐出させなが
ら該ノズルと該基板との相対位置関係を変化させ、該基
板上に所望形状のペーストパターンを描画形成するペー
スト塗布機において、上記ノズルのペースト吐出口と上記基板の表面との対向
間隔を計測する計測手段と、この計測手段と上記基板と
を該基板の表面に沿って相対的に移動させる移動手段
と、この相対的移動時における上記計測手段の計測デ−
タを用いて描画済みのペーストパターンの塗布高さおよ
び塗布幅を算出する断面捕捉手段とを備えたことを特徴
とするペースト塗布機。
【請求項２】請求項１の記載において、上記断面捕捉手
段が、計測開始と計測終了の両時点の計測データを比較
演算して求めた上記基板の表面の傾き分を除去すること
によりデ−タ修正が可能な修正手段を備えていることを
特徴とするペースト塗布機。
【請求項３】請求項２の記載において、上記断面捕捉手
段が、上記修正手段により修正した計測デ−タのうちゼ
ロクロスする２つの計測地点間の距離から描画済みのペ
ーストパターンの塗布幅を求めるものであることを特徴
とするペースト塗布機。
【請求項４】請求項２の記載において、上記断面捕捉手
段が、上記修正手段により修正した計測デ−タを順次比
較して描画済みのペーストパターンの塗布高さを求める
ものであることを特徴とするペースト塗布機。
【請求項５】請求項２の記載において、上記断面捕捉手
段が、上記修正手段により修正した計測デ−タを時系列
に並べて描画済みのペーストパターンの断面形状に近似
した輪郭を求め、かつ該輪郭をモニタに表示する輪郭表
示手段を備えていることを特徴とするペースト塗布機。
【請求項６】請求項１または２の記載において、上記断
面捕捉手段が、描画済みのペーストパターンの塗布幅、
塗布高さ、および断面積のうち少なくともいずれかが設
定許容範囲内にあるか否かを判定する異常判定手段と、
この異常判定手段で許容範囲外と判定されたときに異常
処理を行う異常処理手段とを備えていることを特徴とす
るペースト塗布機。