JP3539891B2

JP3539891B2 - ペースト塗布機のノズル高さ位置決め方法

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Publication number: JP3539891B2
Application number: JP13478199A
Authority: JP
Inventors: 茂石田; 福男米田; 幸宏川隅; 省三五十嵐
Original assignee: 株式会社日立インダストリイズ
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-05-14
Also published as: JP2000317373A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルの吐出口に対向するように基板をテ−ブル上に載置し、ペースト収納筒に充填されたペーストをこのノズルの吐出口から該基板上に吐出させながら該基板と該ノズル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−ンを描画するペースト塗布機におけるノズルの初期高さ位置の設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペースト塗布機は、その装置に搭載された基板上に複数の（多数の）ペーストパターンを描画する場合、基板のうねりを測定する距離計の測定値を基に、複数のペーストパターンを描画する毎に、ノズル先端の吐出口（以下、単に、ノズルの先端という）をパターンを塗布するための所定の高さに位置制御してペーストパターンを描画している。
【０００３】
そして、この場合、ノズル先端の基板表面からの高さ（以下、ノズル高さ）の初期位置決めは、ノズルの先端が基板に接触しない充分高い位置から距離計による基板表面からの高さの測定とノズルの微小量下降とを繰り返す基板表面のサーチ動作を行ないながら、ノズル高さを上記の所望の高さに設定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のペースト塗布機のノズル高さの初期位置決め制御の方法では、ノズル先端が基板に接触しない充分高い位置から、距離計による基板表面からの高さ測定とノズルの微小量下降とを繰り返す基板表面のサーチ動作を行なうものであるから、基板表面に対するノズル高さを所定に決めるのに長時間を要することになり、結果的に、ペーストパターンの塗布描画に長時間を要することになって生産性の向上が損なわれるものであった。
【０００５】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、効率良くノズル高さの初期設定を行なうことを可能とし、塗布描画タクトを短縮してペーストパターンの塗布描画の生産性を高めることができるようにしたペースト塗布機のノズル高さの位置決め方法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、ノズルの先端の吐出口に対向するようにして基板をテ−ブル上に載置し、距離計で該ノズルの先端から該基板の表面までの距離を測定して距離を一定に保ちながら該基板と該ノズルとの相対位置関係を変化させ、これとともに、ペースト収納筒に充填したペーストを該吐出口から該基板上に吐出させることにより、該基板上に所望形状のペーストパタ−ンを描画するペースト塗布機であって、該基板上に塗布描画するペーストパターンの塗布開始位置毎に、該ノズルの先端を基準とする面から予め決められた所定の高さに設定し、該基板のうねりの最大値と基板に塗布描画されるペーストパターンの厚みに基づいて、この所定の高さからの該ノズルの先端の初期下降距離を算出する第１の工程と、ノズルを該初期下降距離だけ該基板の表面に向かって下降させる第２の工程と、該第２の工程で該初期下降距離だけ降下させた位置から、該距離計によって該ノズルの先端と該基板の表面までの距離を測定しながら、該ノズルを微小距離ずつ下降させ、該ノズルの先端を該基板の表面から該ペーストパターンの厚みにほぼ等しい高さに設定する第３の工程とを有し、該第３の工程で設定した該ノズルの先端の高さを、該ペーストパターンの塗布開始位置での該ノズルの先端の高さとする構成とする。
【０００８】
さらに、本発明は、該第３の工程後、該ノズルの先端の基板平面方向の位置データと該基板の表面に対する該ノズルの先端の高さデータとをメモリに格納する第４の工程と、該高さデータと該基板のうねりの最大値とから該第２，第３の工程による該ノズルの実際の下降距離を算出し、該位置データに関連して該メモリに格納する第４の工程とを備え、該実際の下降距離を同じ種類の基板での該第１の工程での該初期下降距離として使用可能とする構成とする。
【０００９】
かかる構成により、ペーストパターンの塗布描画開始点でのノズルの先端高さの初期設定を迅速に短時間で行なうことができ、複数パターンを塗布描画する場合や次の基板に塗布描画する際の基板表面に対するノズルの先端高さの初期設定に要する時間も短縮でき、従って、パターン塗布描画時間が短縮できて、生産性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明によるペースト塗布機の一実施形態を示す斜視図であって、１は架台、２ａ，２ｂは基板搬送コンベア、３は支持台、４は基板吸着盤、５はθ軸移動テ−ブル、６ａ，６ｂはＸ軸移動テ−ブル、７はＹ軸移動テ−ブル、８ａ、８ｂはサ−ボモ−タ、９はＺ軸移動テ−ブル、１０はサ−ボモ−タ、１１はボ−ルねじ、１２はサーボモータ、１３はペースト収納筒（シリンジ）、１４は距離計、１６ａ，１６ｂは画像認識カメラ、１７は制御部、１８はモニタ、１９はキ−ボ−ド、２０は外部記憶装置、２１はケ−ブルである。
【００１２】
図１において、架台１上には、Ｘ軸方向に並行で、かつ昇降可能な２つの基板搬送コンベア２ａ，２ｂが設けられており、図示していない基板を図面の奥の方から手前の方に、即ち、Ｘ軸方向に水平に搬送する。また、架台１上に支持台３が設けられ、この支持台３上に、θ軸移動テ−ブル５を介して基板吸着盤４が搭載されている。このθ軸移動テ−ブル５は、基板吸着盤４をＺ軸廻りのθ方向に回転させるものである。
【００１３】
架台１上には、さらに、基板搬送コンベア２ａ，２ｂよりも外側でＸ軸に平行にＸ軸移動テ−ブル６ａ，６ｂが設けられ、これらＸ軸移動テ−ブル６ａ，６ｂ間を渡るようにしてＹ軸移動テ−ブル７が設けられている。このＹ軸移動テ−ブル７は、Ｘ軸移動テ−ブル６ａ，６ｂに設けられたサ−ボモ−タ８ａ，８ｂの正転や逆転の回転（正／逆転）により、Ｘ軸方向に水平に搬送される。
【００１４】
Ｙ軸移動テ−ブル７上には、サ−ボモ−タ１０の駆動によるボ−ルねじ１１の正／逆転によってＹ軸方向に移動するＺ軸移動テ−ブル９が設けられている。このＺ軸移動テ−ブル９には、ペースト収納筒１３や距離計１４を支持固定した支持板１５が設けられ、サーボモータ１２がこれらペースト収納筒１３や距離計１４を、この支持板１５に設けられた図示していないリニヤガイドの可動部を介してＺ軸方向に移動させる。ペースト収納筒１３は、このリニヤガイドの可動部に着脱自在に取り付けられている。また、架台１の天板には、図示しない基板の位置合わせなどのための画像認識カメラ１６ａ，１６ｂが上方を向けて設けられている。
【００１５】
架台１の内部には、サーボモータ８ａ，８ｂ，１０，１２などを制御する制御部１７が設けられており、この制御部１７はケーブル２１を介してモニタ１８やキーボード１９，外部記憶装置２０と接続されている。かかる制御部１７での各種処理のためのデータがキーボード１９から入力され、画像認識カメラ１６ａ，１６ｂで捉えた画像や制御部１７での処理状況がモニタ１８で表示される。また、キ−ボ−ド１９から入力されたデータなどは、外部記憶装置２０において、フロッピディスクなどの記憶媒体に記憶保管される。
【００１６】
図２は図１におけるペースト収納筒１３と距離計１４との部分を拡大して示す斜視図であって、１３ａはノズル、２８は基板であり、図１に対応する部分には同一符号をつけている。
【００１７】
同図において、距離計１４はその下端部に三角形の切込部が設けられ、その切込部に発光素子と複数の受光素子とが設けられている。ノズル１３ａは、距離計１４のこの切込部の下部に位置付けられている。
【００１８】
距離計１４は、ノズル１３ａの先端のペースト吐出口からガラスからなる基板２８の上表面までの距離を非接触の三角測法で計測する。即ち、三角形の切込部での片側の斜面に発光素子が設けられ、この発光素子から放射されたレ−ザ光Ｌは基板２８上の計測点Ｓで反射し、切込部の他方の斜面に設けられた複数の受光素子のいずれかで受光される。従って、レ−ザ光Ｌはペースト収納筒１３やノズル１３ａで遮られることはない。
【００１９】
また、基板２８上でのレ−ザ光Ｌの計測点Ｓとノズル１３ａの先端、即ち、ペースト吐出口の直下位置とは基板２８上で僅かな距離ΔＸ，ΔＹだけずれるが、この僅かな距離ΔＸ，ΔＹ程度のずれでは、基板２８の表面の凹凸に差がないので、距離計１４の計測結果とノズル１３ａの先端から基板２８の表面までの距離（間隔）との間に差は殆ど存在しない。従って、この距離計１４の計測結果に基いてサ−ボモ−タ１２を制御することにより、基板２８の表面の凹凸（うねり）に合わせてノズル１３ａの先端から基板２８の表面までの距離を一定に維持することができる。
【００２０】
このようにして、ノズル１３ａのペースト吐出口から基板２８の表面までの距離は一定に維持され、かつ、ノズル１３ａのペースト吐出口から吐出される単位時間当りのペースト量が定量に維持されることにより、基板２８上に塗布描画されるペーストパタ−ンは幅や厚さが一様になる。
【００２１】
以上のようにして、ペースト塗布機がペーストパターン描画を行なうに当たっては、図３で示すように、ノズル１３ａの先端を基板２８の表面（実際には、基板２８のうねりの影響をなくすために、理想的な平面である仮想的な基板主面ＢＰ）から予め決められた高さＨ₀の定位置Ａに待機されており、この定位置（待機位置）Ａから下降させて基板２８の表面２８ａから塗布描画するペーストパターン２９の高さＮＨだけ高い位置に初期設定する。しかる後、ノズル１３ａのペースト吐出口からシリンジに充填されているペーストを定量ずつ吐出しつつ、かつ基板２８の表面に対するノズル１３ａの先端の高さを一定に保ちながら、基板２８を移動させる。これにより、この基板２８上にペーストパターンが塗布描画される。
【００２２】
ところで、ペーストパターンの塗布描画動作に先立つノズル１３ａの先端の基板２８の表面からの高さ（以下、ノズル１３ａの高さという）の初期設定の従来方法では、図３において、ノズル１３ａを定位置Ａから距離計１４によるノズル１３ａの先端から基板２８の表面までの距離測定とノズル１３ａの微小距離下降とを繰り返し行ない、ペーストパターンを塗布描画する高さにノズル１３ａの先端を設定するものであった。このため、基板２８の表面のうねりやノズル１３ａのペースト吐出口の位置（高さ）の組み立て誤差などにより、ノズル１３ａの高さの初期位置決め処理に要する時間が長くなり、生産性が低下する場合があった。これを防止するために、ノズル１３ａのペースト吐出口の位置（高さ）の組み立て精度を高めると、部品と組立のコストが上昇してしまうなどの問題も含んでいる。
【００２３】
これに対し、この実施形態では、ノズル１３ａの先端の高さデータと基板２８に対するＸＹ軸方向の位置データとを制御部１７のメモリに格納し、ノズル１３ａの先端の高さを初期設定する場合には、ソフトウェアーフィードバック処理により、このメモリに格納されたこれらデータから、ペーストパターン塗布描画時にノズル１３ａの先端を基板２８の表面に衝突させることなく、かつ基板２８の表面からのノズル１３ａの先端の高さが距離センサ１４の測定範囲内に位置決めされるような初期下降距離を算出し、この算出されたデータに基づいてノズル１３ａを上下に移動させ、しかる後、上記従来の方法のように、距離センサ１４の測定とノズル１３ａの微小距離下降とを繰り返してノズル１３ａの高さ調整をするようにしたものであり、これにより、同じ基板２８に複数のペーストパターンを塗布描画する場合や次の基板２８にペーストパターンを塗布描画する場合に、基板２８の表面に対するノズル１３ａの先端の高さの初期位置決めに要する時間を短縮し、ペーストパターン塗布描画時間を短縮して生産性を高めることができるようにするものである。
【００２４】
次に、この実施形態におけるノズル１３ａの高さ設定のための制御方法について説明する。
【００２５】
図４は図１における制御部の構成を示すブロック図であって、１７ａはマイクロコンピュ−タ、１７ｂはモ−タコントロ−ラ、１７ｃ1，１７ｃ2はＸ1，Ｘ2軸ドライバ、１７ｄはＹ軸ドライバ、１７ｅはθ軸ドライバ、１７ｆはＺ軸ドライバ、１７ｇはデータ通信バス、１７ｈは外部インタ−フェ−ス、２２ａ，２２ｂは照明の可能な光源を備えた鏡筒、２３は画像処理装置（画像認識手段）、２５は負圧源、２５ａは負圧レギュレータ、２６は正圧源、２６ａは正圧レギュレータ、２７はバルブユニット、３０はサーボモータ、３１〜３５はエンコ−ダでり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけている。
【００２６】
同図において、制御部１７は、マイクロコンピュ−タ１７ａやモ−タコントロ−ラ１７ｂ、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ各軸のドライバ１７ｃ１〜１７ｆ、画像認識カメラ１６ａ，１６ｂで得られる映像信号を処理する画像処理装置２３、キ−ボ−ド１９などとの間の信号伝送を行なう外部インタ−フェ−ス１７ｈを内蔵している。制御部１７は、さらに、基板搬送コンベア２ａ，２ｂの駆動制御系を含んでいるが、ここでは、図示を省略している。
【００２７】
また、マイクロコンピュ−タ１７ａは、図示しないが、主演算部や後述する塗布描画を行なうための処理プログラムを格納したＲＯＭや主演算部での処理結果や外部インタ−フェ−ス１７ｈ及びモ−タコントロ−ラ１７ｂからの入力デ−タを格納するＲＡＭ，外部インタ−フェ−ス１７ｈやモ−タコントロ−ラ１７ｂとデ−タをやりとりする入出力部などを備えている。
【００２８】
サーボモータ３０はθ軸移動テ−ブル５（図１）を駆動するものである。各サ−ボモ−タ８ａ，８ｂ，１０，１２，３０には、回転量を検出するエンコ−ダ３１〜３５が設けられており、その検出結果をＸ，Ｙ，Ｚ，θ各軸のドライバ１７ｃ１〜１７ｆに戻して位置制御を行なっている。
【００２９】
サ−ボモ−タ８ａ，８ｂ，１０がキ−ボ−ド１９から入力されてマイクロコンピュ−タ１７ａのＲＡＭに格納されているデ−タに基いて正／逆回転することにより、基板吸着盤４（図１）に真空吸着された基板２８（図２）に対し、ノズル１３ａ（図２）がＺ軸移動テ−ブル９及びＸ，Ｙ軸移動テーブル６ａ，６ｂ，７（図１）によってＸ，Ｙ軸方向に任意の距離を移動し、その移動中ペースト収納筒１３に正圧源２６から正圧レギュレータ２６ａ，バルブユニット２７を介して僅かな気圧が継続して印加されることにより、ノズル１３ａのペースト吐出口からペーストが吐出され、静止した基板２８上に所望のペーストパタ−ンが塗布描画される。このＺ軸移動テ−ブル９のＸ，Ｙ軸方向への水平移動中に距離計１４がノズル１３ａのペースト吐出口と基板２８との間の間隔を計測し、この間隔を常に一定の間隔を維持するように、サ−ボモ−タ１２がＺ軸ドライバ１７ｆで制御される。
【００３０】
次に、図５により、この実施形態を用いたペースト塗布機の動作について説明する。
【００３１】
図５において、電源が投入されると（ステップ１００）、まず、ペースト塗布機の初期設定が実行されるが（ステップ２００）、この初期設定工程は、図１において、サーボモータ８ａ，８ｂ，１０を駆動することにより、Ｚ軸移動テ−ブル９をＸ，Ｙ方向に移動させて所定の基準位置に位置決めし、ノズル１３ａ（図２）を、そのペースト吐出口がペースト塗布を開始する位置（即ち、ペースト塗布開始点）となるように、所定の原点位置に設定し、さらに、ペーストパタ−ンデ−タや基板２８の位置デ−タ，ペースト吐出終了位置デ−タの設定を行なうものである。かかるデ−タの入力はキ−ボ−ド１９（図１）から行なわれ、入力されたデ−タは、上記のように、マイクロコンピュ−タ１７ａ（図４）に内蔵されたＲＡＭに格納される。
【００３２】
この初期設定工程（ステップ２００）が終了すると、次に、基板２８を基板吸着盤４（図１）に搭載して吸着保持させる（ステップ３００）。この基板搭載工程は、基板搬送コンベア２ａ，２ｂ（図１）によってこの基板２８がＸ軸方向に基板吸着盤４の上方まで搬送され、図１に図示していない昇降手段によってこれら基板搬送コンベア２ａ，２ｂを下降させることにより、基板２８を基板吸着盤４に搭載するものである。
【００３３】
次に、基板２８の表面のうねり測定を行なうか否かの判断を行なう（ステップ３５０）。この判断は、基板吸着盤４上の基板２８がロットの最初のものであるかどうかによって行なう。そして、ロットの最初のものであるかどうかは、上位ホストコンピュータから与えられるデータやキーボード１９（図１）からの入力データなどを参照して判断することができる。
【００３４】
最初の基板であれば、距離計１４をその測定許容高さにあるようにしてＺ軸を固定してＸ，Ｙ軸方向に移動させることにより、そのうねりを測定し、うねりの最大値を得る（ステップ３５５）。この測定値は、制御部１７のメモリに格納される。
【００３５】
次に、基板予備位置決め処理（ステップ４００）を行なう。
【００３６】
この処理は、図１において、図示していない位置決めチャックにより、この基板２８のＸ，Ｙ方向の位置合わせを行なうものである。このために、基板吸着盤４に搭載された基板２８の位置決め用マ−クを画像認識カメラ１６ａ，１６ｂで撮影し、これら位置決め用マ−クの中心位置を画像処理で求めて基板２８のθ方向での傾きを検出し、これに応じてサ−ボモ−タ３０（図４）を駆動してこのθ方向の傾きも補正する。
【００３７】
なお、ペースト収納筒１３内の残りペーストが少ない場合には、次のペーストパターン塗布作業の途中でペーストの途切れがないようにするために、前以てペースト収納筒１３をノズル１３ａとともに交換するが、このようにノズル１３ａを交換すると、その位置ずれが生ずることがあるので、基板２８上のペーストパターンを形成しない箇所に交換した新たなノズル１３ａを用いて十字描画を行ない、この十字描画の交点の中心位置を画像処理で求め、この中心位置と基板２８上の位置決め用マ−クの中心位置との間の距離を算出し、これをノズル１３ａのペースト吐出口の位置ずれ量ｄｘ，ｄｙとしてマイクロコンピュ−タ１７ａに内蔵のＲＡＭに格納する。これにより、基板予備位置決め処理（ステップ４００）を終了する。かかるノズル１３ａのペースト吐出口の位置ずれ量ｄｘ，ｄｙは、後に行なうペーストパターンの塗布描画の動作時、この位置ずれを補正するのに用いる。
【００３８】
次に、ペーストパターン描画処理（ステップ５００）を行なうが、この処理の詳細を図６により説明する。
【００３９】
図６において、この処理（ステップ５００）は、塗布開始位置にノズル１３ａの吐出口を位置付けるために、Ｚ軸移動テ−ブル９を移動させ、ノズル１３ａのペースト吐出口の位置の比較・調整移動を行なう。
【００４０】
このために、まず、先の基板予備位置決め処理（ステップ４００）で得られてマイクロコンピュ−タ１７ａのＲＡＭに格納されたノズル１３ａのペースト吐出口の位置ずれ量ｄｘ，ｄｙが、図２に示したその許容範囲△Ｘ，△Ｙ内にあるか否かの判断を行なう。そして、この許容範囲内（△Ｘ≧ｄｘ及び△Ｙ≧ｄｙ）であれば、そのままとし、また、許容範囲外（△Ｘ＜ｄｘまたは△Ｙ＜ｄｙ）であれば、この位置ずれ量ｄｘ，ｄｙを基にＺ軸移動テ−ブル９を移動させてペースト収納筒１３を移動させることにより、ノズル１３ａのペースト吐出口と基板２８の所望位置との間の位置ずれを解消させ、ノズル１３ａのペースト吐出口を所望位置に位置決めする（ステップ５０１）。
【００４１】
次に、ノズル１３ａのペースト吐出口の高さをペーストパターン描画高さに設定する(ステップ５０２)。このステップ５０２を図７で詳しく説明する。
【００４２】
図７において、ノズル１３ａのペースト吐出口の位置データ（ＸＹ軸座標）を基にしてノズル１３ａの初期移動距離を後述する式（１）に基づいて算出し（ステップ５０２ａ）、ノズル１３ａを初期移動距離分下降させる（ステップ５０２ｂ）。次に、基板２８の表面の高さを距離計１４により測定し（ステップ５０２ｃ）、ノズル１３ａのペースト吐出口がペーストパターンを描画する高さに設定されているか否かを確認し（ステップ５０２ｄ）、描画高さに設定できていない場合には、ノズル１３ａの微小距離下降を行ない（ステップ５０２ｅ）、ノズル１３ａのペースト吐出口が塗布描画高さに設定されるまで、上記のステップ５０２ｃ〜５０２ｅの動作を繰り返す。
【００４３】
以上の動作を図３で説明すると、ペーストパターン２９の塗布前には、ノズル１３ａの先端は、想定される基板主面ＢＰに対し、一定の高さＨ₀の定位置Ａに設定されている。図７のステップ５０２ａでは、後述する式（１）によって初期下降距離ｎｈを算出し、この初期下降距離ｎｈだけノズル１３ａを下降させる。この場合、この初期下降距離ｎｈは、この分ノズル１３ａを下降させても、ノズル１３ａの先端が基板２８の表面２８に衝突せず、かつ距離計１４の測定範囲内の高さにノズル１３ａの先端が位置決めされるような値に設定される。そして、このように高さ設定されたノズル１３ａの先端が基板２８の表面２８ａから塗布描画するペーストパターン２９の高さＮＨの位置に設定されていないときには（即ち、この塗布描画されるべきペーストパターン２９の高さＮＨよりもまだ高さｈの位置にあるときには）、上記ステップ５０２ｃ〜５０２ｅにより、距離計１４でノズル１３ａの先端の基板２８の表面２８ａからの高さを測定し、その測定値が高さＮＨに達したか否かを判定しながらノズル１３ａを微少距離ずつ下降させる。
【００４４】
以上の動作を行なうと、基板２８の表面２８ａの近くまでノズル１３ａを迅速に下降させ、この下降位置から微少距離ずつ降下させていくものであるから、ノズル１３ａの先端の基板２８の表面２８ａに対する高さ方向の初期位置設定（このときの定位置Ａからのノズル１３ａの下降距離をｎｈ’とする）を迅速に短時間で行なうことができる。
【００４５】
ここで、上記の初期降下距離ｎｈは、
ｎｈ＝Ｈ₀−（ＮＨ＋ＵＨ＋ε） ……（１）
但し、ＵＨ：基板主面ＢＰに対する基板表面２８ａのうねりの最大値
ε：余裕値
で表わされる。このうねりの最大値ＵＨは図５でのステップ３５５で測定されたものである。通常、ガラスからなる基板２８は、薄膜回路パターンを形成するために研磨などの加工処理が施されることにより、高精度の平面度が保たれる。また、かかる基板を搭載する基板吸着盤４（図１）も、高い精度で平面度が保たれるように表面加工されているが、これでも、若干のうねりが残る。そこで、かかる基板吸着盤４の表面に基板２８を真空吸着して固定すると、基板２８がこの基板吸着盤４の表面に倣って固定されることになり、基板２８の表面２８ａにうねりが生ずることになる。このうねりの最大値が図３に示す値ＵＨである。
【００４６】
以上のノズル１３ａの先端の高さの初期設定動作が終了すると、この塗布開始位置での距離計１４で測定されるノズル１３ａの先端のＺ軸座標値ＮＨを高さデータとして制御部１７（図１）のメモリに格納し（ステップ５０２ｆ）、次いで、ノズル１３ａの先端の塗布開始位置でのＸＹ軸座標値を位置データとしてこのメモリに格納する（ステップ５０２ｇ）。格納するメモリ形式の一例を図８に示す。そして、最後に、この格納した高さデータＮＨと上記の基板２８の表面のうねりの最大値ＵＨとから、この塗布開始位置でノズル１３ａを実際に下降させた距離ｎｈ’を、
ｎｈ’＝Ｈ₀−（ＮＨ＋ＵＨ＋ε） ……（２）
によって求め、これを同じ種類の他の基板２８での同じ塗布開始位置での初期下降距離ｎｈとして、位置データとしてのＸＹ座標値と関連付けてメモリに格納する（ステップ５０２ｈ）。これにより、同じ種類の他の基板２８の同じ塗布開始位置でのノズル１３ａの先端の高さの初期位置設定処理（ステップ５０２ｂ）は、この距離ｎｈ’をノズル１３ａの先端高さの初期下降距離ｎｈとして用いて行なうことができ、このとき、勿論、最終的な高さの微調整にステップ５０２ｅが使用される場合もあるが、このステップ５０２ｅの処理もほとんど省略できてノズル１３ａの先端高さの初期位置設定に要する時間をさらに短縮できる。
【００４７】
なお、上記の余裕値εを設定することにより、同じ種類の他の基板２８の同じ塗布開始位置でのノズル１３ａの先端の初期位置設定を、基板厚さに製作上のバラツキがあっても、安心して行なうことができる。
【００４８】
同じ基板２８で複数のペーストパターンを塗布描画する場合には、これらペーストパータンの塗布開始位置毎に、上記のノズル高さＮＨと基板２８のうねりの最大値ＵＨを用いて、上記式（１）により、ノズル１３ａの初期下降距離ｎｈを求め、ステップ５０２ｂ〜５０２ｅの初期高さ位置設定を行ない、これとともに、ステップ５０２ｆ〜５０２ｈの動作を行なう。これにより、同じ基板２８での各ペーストパターンの塗布描画開始位置毎の、その位置のＸＹ座標値とＺ座標値ＮＨと距離ｎｈ’とが互いに関連付けられてメモリに格納されることになる。
【００４９】
なお、ペースト収納筒１３が交換されていないときには、ノズル１３ａの先端の位置ずれ量ｄｘ，ｄｙのデータは存在しないので、ペーストパターン描画処理（ステップ５００）に入ったところで、直ちに、上記で説明したノズル１３ａの先端の高さの初期設定を行なう。
【００５０】
以上の処理が終了すると、次に、マイクロコンピュータ１７ａのＲＡＭに格納されたペーストパターンデータに基づいてサーボモータ８ａ，８ｂ，１０が駆動され、これにより、ノズル１３ａのペースト吐出口が基板２８に対向した状態で、このペーストパターンデータに応じてＸ，Ｙ方向に移動するとともに、ペースト収納筒１３に正圧源２６から正圧レギュレータ２６ａ及びバルブユニット２７を介して僅かな気圧が印加され、ノズル１３ａのペースト吐出口からのペーストの吐出を開始する（ステップ５０３）。これにより、基板２８へのペーストパターンの塗布描画が開始する。そして、これとともに、先に説明したように、マイクロコンピュータ１７ａは距離計１４からノズル１３ａのペースト吐出口と基板２８の表面との間の間隔の実測デ−タを入力して基板２８の表面のうねりを測定し（ステップ５０４）、この測定値に応じてサーボモータ１２を駆動することにより、基板２８の表面からのノズル１３ａの先端の高さが一定に維持される（ステップ５０５〜５０７）。この場合、ノズル１３ａの先端が既に塗布されたペーストパターン横切るときには、ノズル１３ａの先端の高さは変化させず（ステップ５０５）、これが横切らないときには、基板２８の表面のうねりに応じてノズル１３ａの先端の高さを変化させる（ステップ５０６，５０７）。
【００５１】
このようにして、ペーストパターンの塗布描画が進むが、この間、常時ノズル１３ａの先端が基板２８の表面上で上記ペーストパターンデータによって決まる描画パタ−ンの終端であるか否かの判断する（ステップ５０８）。終端でなければ、再び基板２８の表面うねりの測定処理（ステップ５０４）に戻り、以下、上記の各工程を繰り返してペーストパターンの終端に達するまで継続する。また描画パタ−ン終端に達すると（ステップ５０８）、ノズル１３ａのペースト吐出口からのペーストの吐出を停止させるとともに、サーボモータ１２を駆動してノズル１３ａを上昇させ（ステップ５０９）、ほかに描画すべきペーストパターンがあるか否か判定する（ステップ５１０）。ほかに描画すべきペーストパターンがある場合には、新たに描画すべきペーストパターンに対してステップ５０１からの動作を行ない、ほかに描画すべきペーストパターンがない場合には（ステップ５１０）、ノズル１３ａを上昇させて（ステップ５１１）この基板２８に対するペーストパターン描画工程（ステップ５００）が終了する。
【００５２】
以上のようにして図５のステップ５００の工程が終了すると、次に、基板排出処置（ステップ６００）に進み、図１において、基板２８の基板吸着盤４への吸着を解除し、基板搬送コンベア２ａ，２ｂを上昇させて基板２８をこれらに載置させ、しかる後、これら基板搬送コンベア２ａ，２ｂを移動させることにより、装置外に排出する。
【００５３】
そして、以上の全工程が全ての基板に対して終了したかを判定し（ステップ７００）、複数枚の基板に同じパタ−ンでペ−ストを塗布する場合には、ほかの基板に対してステップ３００〜７００の工程を繰り返し、全ての基板についてかかる一連の処理が終了すると（ステップ７００）、作業が全て終了となる。
【００５４】
なお、同じ種類の基板２８に同じペーストパターンを塗布描画する場合には、最初にペーストパターンの塗布描画を行なう基板２８に対して、ペーストパターンの塗布描画開始毎に、図７のステップ５０２ａにより、ノズル１３ａの初期下降距離ｎｈを算出してノズル１３ａの先端高さの初期位置設定を行なうが、２枚目以降の基板２８に対しては、基板２８のうねりは、上記のように、基板吸着盤４（図１）の平面度にほぼ依存し、同じ種類の基板２８には、ほぼ同じうねりが生ずるから、ペーストパターンの塗布描画が行なわれた１つ前の基板２８に対して図７のステップ５０２ｈで得られた初期下降距離ｎｈ’を用い、図７のステップ５０２ｂの下降を行なう。勿論、使用する初期下降距離ｎｈ’は、塗布描画するペーストパターンの描画開始位置に対応したものであり、これは図７のステッブ５０２ｇで格納したノズル先端のＸＹ軸座標データからこれに対応する初期下降距離ｎｈ’を用いるものである。また、２枚目以降の基板２８に対しても、図７のステップ５０２ｆ〜５０２ｈの動作を行なうものであり、これにより、次にペーストパターンの塗布描画する基板２８に対して初期下降距離ｎｈ’が得られるようにしている。
【００５５】
なお、基板吸着盤４にもうねりがある場合には、その最大うねりＵＫを用い、ノズル１３ａの初期下降距離ｎｈは、
ｎｈ＝Ｈ₀−（ＮＨ＋ＵＨ＋ＵＫ＋ε） ……（３）
で表わされる。図５のステップ３５０，３５５においては、基板表面のうねり測定を行なっているが、前もって基板２８のうねりの最大値ＵＨや基板吸着盤４のうねりの最大値ＵＫが判っているときには、これらステップ３５０，３５５を行なうことなく、これらのデータを用いて図６のステップ５０２を実行させてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ペーストパターンの描画開始位置でのノズル先端の高さ位置設定を短時間でかつ正確に行なうことができ、効率良くノズルの位置（高さ）制御を行なうことができて、塗布描画タクトを短縮し、塗布描画工程の生産性の向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるノズル位置決め方法を用いるペ−スト塗布機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるペ−スト収納筒と距離計との配置関係を示す斜視図である。
【図３】ペーストパターン塗布描画時のノズル高さ制御の状態を示した図である。
【図４】図１に示したペースト塗布機の制御系統を示すブロック図である。
【図５】図１に示したペースト塗布機の全体動作を示すフロ−チャ−トである。
【図６】図１に示したペースト塗布機のペーストパターン描画を示すフロ−チャ−トである。
【図７】本発明によるペースト塗布機のノズル高さ位置決め方法の一実施形態を示すフロ−チャ−トである。
【図８】図７で扱うノズル高さデータとノズル位置データ格納データの構成の一具体例を示す図である。
【符号の説明】
１架台
２ａ，２ｂ基板搬送コンベア
３支持台
４基板吸着盤
５ θ軸移動テ−ブル
６ａ，６ｂＸ軸移動テ−ブル
７Ｙ軸移動テ−ブル
８ａ，８ｂサ−ボモ−タ
９Ｚ軸移動テ−ブル
１０，１２サ−ボモ−タ
１３ペ−スト収納筒
１３ａノズル
１６ａ，１６ｂ画像認識カメラ
１７制御部
２２ａ，２２ｂ光源
２３画像処理装置
２８基板
２９ペーストパターン
３０サ−ボモ−タ

Claims

ノズルの先端の吐出口に対向するようにして基板をテ−ブル上に載置し、距離計で該ノズルの先端から該基板の表面までの距離を測定して該距離を一定に保ちながら該基板と該ノズルとの相対位置関係を変化させ、これとともに、ペースト収納筒に充填したペーストを該吐出口から該基板上に吐出させることにより、該基板上に所望形状のペーストパタ−ンを描画するペースト塗布機において、
該基板上に塗布描画する該ペーストパターンの塗布開始位置毎に、該ノズルの先端を基準とする面から予め決められた所定の高さに設定し、該基板のうねりの最大値と該基板に塗布描画されるペーストパターンの厚みに基づいて、該所定の高さからの該ノズルの先端の初期下降距離を算出する第１の工程と、
該ノズルを該初期下降距離だけ該基板の表面に向かって下降させる第２の工程と、
該第２の工程で該初期下降距離だけ降下させた位置から、該距離計によって該ノズルの先端と該基板の表面までの距離を測定しながら、該ノズルを微小距離ずつ下降させ、該ノズルの先端を該基板の表面から該ペーストパターンの厚みにほぼ等しい高さに設定する第３の工程と
を有し、該第３の工程で設定した該ノズルの先端の高さを、該ペーストパターンの塗布開始位置での該ノズルの先端の高さとすることを特徴とするペースト塗布機のノズル高さ位置決め方法。
請求項１において、
前記第３の工程後、前記ノズルの先端の基板平面方向の位置データと前記基板の表面に対する前記ノズルの先端の高さデータとをメモリに格納する第４の工程と、
該高さデータと前記基板のうねりの最大値とから前記第２，第３の工程による前記ノズルの実際の下降距離を算出し、該位置データに関連して前記メモリに格納する第４の工程と
を備え、該実際の下降距離を同じ種類の基板での前記第１の工程での前記初期下降距離として使用可能としたことを特徴とするペースト塗布機のノズル高さ位置決め方法。