JP3823050B2 - Paste applicator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a paste pattern is applied and drawn in the atmosphere in the clean environment of a clean room in a seal coating process in the production of LCD in a conventional coater but the particles or fine air bubbles generated from a slide part or the like are involved in the interface between the surface of a substrate plate and paste during the coating of the paste pattern. <P>SOLUTION: In this paste coater, a nozzle holding means for holding the substrate plate to a means for holding the coating surface of the substrate plate so as to turn the same downwardly and positioning the discharge orifice of a nozzle so as to oppose the same to the coating surface, a plunger extrusion type paste discharge means, a means for adjusting the interval between the tip of the nozzle and the coating surface of the substrate plate and a means for changing the relative positional relation of the substrate plate and the nozzle within the plane parallel to the coating surface of the substrate plate are housed in a vacuum chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に所望の形状のペーストパターンを描画するペースト塗布機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のペースト塗布機では、特開平11−262712号公報に示すような、架台上にペーストを塗布する基板を載せて位置合わせが可能なテール部を設け、その上に上下または左右に移動可能なペースト収納筒を設けて、基板上に所望のペーストパターンを描画する構成としてしている。従来は、このペースト塗布機を塵埃の少ないクリーンルーム内に設置してペーストを塗布するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように従来の技術では、LCDの製造におけるシール塗布工程においては、クリーンルームの清浄な環境において、大気中でペーストパターンを塗布描画しているが、摺動部などから発生するパーティクルや微小空気粒がペーストパターンの塗布中に基板表面とペーストの界面に巻き込まれる問題がある。
【0004】
本発明の目的は、上記の問題を解消し、ペーストと基板表面の界面に異物や微小空気粒を巻き込むことなくペーストパターンの塗布描画を安定化できるペースト塗布機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は基板の塗布面を下に向けて保持する手段に基板を保持し、塗布面に対向するようにノズルの吐出孔を位置決めするノズル保持手段とプランジャ押し出し式のペースト吐出手段とノズル先端と基板塗布面の間隔調整手段及び基板塗布面に平行な面内で該基板と該ノズルとの相対位置関係を変化させる手段を真空チャンバー内に収納したペースト塗布機とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
先ず、始めに、LCDパネル用のシールパターンを高速に塗布する場合の問題点について説明する。
塗布タクトを向上させる為に、基板の移動速度を早くする必要がある。これについて、塗布に関する問題点の検討を流体解析ソフトにより進めたところ、高速に基板又はノズルを移動させると、ノズルから吐出されたペーストが基板表面に転写される際に、空気を巻き込み、安定した塗布ができない現象が発生した。
【0007】
このように、シール剤がノズルから吐出され、基板の表面に塗布される際に、大気を巻き込んでしまうことを防止する必要がある。そこで、本発明では真空内でシール剤の塗布を行うようにした。この真空中でペーストを塗布するための装置について以下に説明する。
【0008】
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る。
図において、架台1上には、Y軸移動機構を含む固定支持フレーム2a、2bが固定されている。この固定支持フレーム2a、2bの間には、可動支持フレーム3が取り付けられ、この可動フレーム3の両端部側に、門型に形成された固定支持フレーム2a、2bの、上部フレームの下面に設けたガイドレールに沿って移動させる為のY軸移動用リニアモータ2a−m、2b−mが設けてある。さらに、可動支持フレーム3には、X軸移動機構を構成するリニアモータ3mが取り付けてある。このX軸移動機構には、更にZ軸移動機構6が設けてある。更に、固定支持フレーム2a、2bの上部フレームの上面側に基板保持機構を備えた基板保持テーブル12が設けられている。
【0009】
基板4は、図示していない基板移動用ハンド等により基板保持テーブル12の下面側に搬入され、所定位置に搬入されたときに、基板保持機構の1部を構成する吸引吸着機構を動作させて、吸引吸着する。なお、本実施形態の基板保持機構は、吸引吸着機構の他に静電吸着機構を備えている。更に、図示していないが、減圧時に基板が基板保持機構から脱落した場合を想定して、基板保持テーブル12の近傍に減圧時に基板側に張り出すことのできる基板受けが設けてある。本実施形態では基板の塗布面が下向き(重力方向を向く)になるように保持する構成としてある。この構成により、落下する塵埃が基板塗布面に付着することを防止している。
【0010】
これら、固定支持フレーム2a、可動支持フレーム3a、X軸移動機構3、及び基板保持テーブル12等を覆うように真空チャンバーを形成する上カバー1aが設けてある。真空チャンバーは、前述の上カバー1aと架台1の上面(真空チャンバー下部)とから構成されている。そして、架台1の上面にはチャンバ内の気体を吸引して、減圧する複数の吸引口5a〜5fが設けてあり、この各吸引口5a〜5fは架台1下面側に設けた、ダクトに連通し、ダクトの一端側は塞がれており、他端側に真空排気口5が設けられている。この真空排気口5は、図示していな真空ポンプ又は減圧源に接続されている。このように、基板保持テーブル12に対して、重力方向で下に位置する架台面に吸引口5a〜5Fを設けることで、チャンバ内の塵埃は架台面側に集まると共に、吸引口から吸引されるためチャンバ内の塵埃が減少し基板面に付着することを防止できる。
【0011】
更に、上カバー1aには図5に示すように、基板4を出し入れする為の扉を兼ねたゲートバルブ13を備えている。このゲートバルブは、塗布する最大の基板幅より若干広く、高さ方向は、少なくとも基板を出し入れする際、基板と基板移動用ハンドが入るだけの高さを有する。このゲートバルブ13の開閉は、本実施形態ではサーボモータによって行う方式としているが、エアーシリンダで行ってもよい。
【0012】
またZ軸移動機構6には、ペースト吐出機構を構成するペースト収納筒7とノズル8が設けられ、更に、距離計8aや図示しない照明機構付きの画像認識カメラが設けてある。ペースト収納筒7は、図示しない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、画像認識カメラは、基板の位置合わせやペーストパターンの形状認識などのために基板に対向するように設けられている。
【0013】
更に、架台1の下部には上記の各機構(リニアモータ2a−m,2b−m、3m)やカメラ等を制御する為の制御部9が設けてある。制御部9は配線9aにより、キーボード等の操作盤11とモニタ10に接続されている。制御部9の各種処理に使用するデータが操作盤11から入力され、制御部9での処理状況がモニタ10で表示される。また、操作盤11から入力されたデータなどは、制御部に含まれる外部記憶装置であるハードディスクやフロッピディスクなどの記憶媒体に記憶保管される。
【0014】
基板保持テーブル12に設けてある基板保持機構3は、前述のように真空吸着機構と静電吸着機構が取り付けて有り、搬入時には真空吸着させ、真空吸引後の真空状態を監視しながら、放電が発生しないように静電チャックに電圧を印加して、基板を保持する。但し、本真空チャンバー内はそれ程減圧する必要は無く、基板を吸着する吸引力を大きくすることが出来れば静電吸着機構は不要となる。
【0015】
図2は図1におけるペースト吐出機構部7と距離計8a及びノズル8の部分を拡大して示す斜視図であって、図1に対応する部分には同一符号を付けている。
【0016】
同図において、距離計8aには、発光素子と複数の受光素子とが設けられている。ノズル8は、ペーストの導管を内蔵したノズル支持具8bを介して、距離計8aの上部に位置付けられている。
【0017】
距離計8aは、ノズル8の先端部からガラス製の基板9のペースト塗布表面(下面)までの距離を非接触の三角測法で計測する。即ち、この発光素子から放射されたレーザ光8Lは基板4表面の計測点Sで反射し、受光素子で受光され、高さが算出できる。従って、レーザ光8Lはノズル8で遮られることはない。
【0018】
また、基板4表面でのレーザ光8Lの計測点Sとノズル8の直下位置とは基板4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4の表面の凹凸に差がないので、距離計8aの計測結果とノズル8の先端部から基板4の表面までの距離との間に差は殆ど存在しない。
【0019】
従って、この距離計8aの計測結果に基いて Z軸移動機構6用のモータ6mを制御することにより、基板4の表面の凹凸(うねり)に合わせてノズル8の先端部から基板4の表面までの距離(間隔)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8の先端部から基板4の表面までの距離(間隔)は一定に維持され、かつ、ノズル8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4上に塗布描画されるペーストパターンは幅や厚さが一様になる。
【0021】
また、ペースト収納筒7のシリンジに充填されたペーストは、ピストン7aをロッド7bを介して移動させることにより、配管7cを経由して、ノズル支持具8bの導管を通じてノズル8に送られ、ノズル8の吐出孔から塗布される。なお、ピストン7a(ロッド7b)は電気制御により、塗布量が一定になるように軸方向に移動(制御)させる。
【0022】
次に、本実施例における制御方法について説明する。
図示しないが、主制御部9は、マイクロコンピュータやモータコントローラ、XY軸のリニアモータ,Z軸サーボモータのドライバ、や吐出機構の制御ユニット、及び、距離計8aの入力を行なう外部インターフェースを内蔵している。
【0023】
また、マイクロコンピュータには図示しないが、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,主演算部での処理結果や外部インターフェース及びモータコントローラからの入力データを格納するRAM,外部インターフェースやモータコントローラとデータをやりとりする入出力部などを備えている。
【0024】
XY軸用のリニアモータとZ軸用のサーボモータには、移動量と回転量を検出するエンコーダが設置されており、その検出結果を各軸ドライバに戻して位置制御を行なっている。XY軸用リニアモータとZ軸用サーボモータが、操作盤11から入力されてマイクロコンピュータのRAMに格納されているデータに基いて移動又は正逆回転することにより、基板保持機構12(図3)に保持された基板4に対して、Z軸移動テーブル6を介して、支持したノズル8をX,Y軸方向に任意の距離を移動し、その移動中、ペースト吐出機構を動作させ、ノズル8の先端部の吐出口からペーストを継続して吐出させ、基板4の塗布面に所望のペーストパターンが塗布描画される。この保持された基板4に対して、ノズル8がXY軸方向への水平移動中に距離計8aがノズル8と基板4との間隔を計測し、これを常に一定の間隔を維持するようにZ軸移動テーブル6が制御される。
【0025】
更に、この主制御部9からの指令で、ピストン7aの移動速度、移動量が制御され、ペースト塗布用の空気圧、および真空チャンバ内の減圧、および基板の吸引吸着制御が行われる。なお、本実施形態では塵埃等ができるだけ基板面上に落下しないように、基板を上側に保持し、ペーストを上向きで塗布する構成とした。また、真空チャンバ内の減圧用の吸引口を架台1面に設けことで、架台面上に落下してくる塵埃を、吸引口より吸引して、真空チャンバ内を清浄にする効果もある。
【0026】
次に、この実施形態での装置の動作について図4に示すフローチャートを用いて説明する。
図4において、電源が投入されると(ステップ100)、まず、塗布機の初期設定が実行されるが(ステップ200)、この初期設定工程では、図1に示したリニアモータ2a−m、2b−m、3m及びサーボモータ6mを駆動することにより、ノズル8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8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するとともに、さらに、ペーストパターンデータや基板位置データ,ペースト吐出終了位置データの設定を行なうものである。
【0027】
かかるデータの入力は操作盤11から行なわれ、入力されたデータは、前述したように、制御部9に内蔵されたマイクロコンピュータのRAMに格納される。この初期設定工程(ステップ200)が終了すると、次に、基板4を基板保持機構12に搭載して保持させる(ステップ300)。
【0028】
次に、ペーストパターン描画処理(ステップ400)を行なう。
この処理を行う前に、図示しないが、基板に形成されるマークをCCDカメラ等で撮像し、これを画像処理して基板搭載のズレ量(dx,dy、dθ)を計測し、必要があれば、基板のθ軸方向の補正、又はノズルのX軸移動の傾きを基板の傾きに合せるように補正するようにする。
【0029】
さて、この処理では、塗布開始位置にノズル8の吐出口を位置付けるために、ノズル8を移動させ、先に説明したように画像処理により求めたスレ量に基づいてノズル位置の調整移動を行なう。
【0030】
次に、サーボモータ6mを動作させてノズル8の高さをペーストパターン描画高さに設定する。ノズルの初期移動距離データに基づいてノズル8を初期移動距離分上昇させる。続く動作では、基板4の塗布表面(下面)高さを距離計8aにより測定し、ノズル8先端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、描画高さに設定できていない場合は、ノズル8を微小距離上昇をさせ、上記の基板4表面計測とノズル8の微小距離上昇を繰返し動作を行い、ノズル8先端をペーストパターンを塗布描画する高さに設定する。
以上の処理が終了すると、次に、制御部9のマイクロコンピュータのRAMに格納されたペーストパターンデータに基づいてリニアモータ2a−m、2b−m、3mが駆動される。これにより、ノズル8のペースト吐出口が基板4に対して上向きに対向した状態で、このペーストパターンデータに応じて、ノズル8がX,Y方向に移動すると共に、ペースト吐出機構を動作させノズル8のペースト吐出口からのペーストの吐出を開始する。これにより、基板4へのペーストパターンの塗布描画が開始する。そして、これと共に、先に説明したように、制御部9のマイクロコンピュータは距離計8aからノズル8のペースト吐出口と基板4の表面との間隔の実測データを入力し、基板4の表面(下面)のうねりを測定して、この測定値に応じて Z軸テーブル6を駆動することにより、基板4の表面からのノズル8先端の設定間隔が一定に維持される。
【0031】
以上のようにして、ペーストパターンの描画が行われる。ところで、描画中はノズル8のペースト吐出口が基板4塗布面の上記ペーストパターンデータによって決まる描画パターンの終端であるか否かの判断している。この判断結果が、終端でなければ、再び基板の表面うねりの測定処理に戻り、以下、上記の塗布描画を繰り返す。判断結果が、ペーストターン終端に達した場合、リニアモータ2a−m、2b−m、3mとZ軸テーブル6を駆動してノズル8を下降、待機させ、このペーストパターン描画工程(ステップ400)が終了する。
【0032】
次に、基板排出処置(ステップ500)に進み、真空チャンバ内を大気圧に戻すと共に、基板移動用のハンドを真空チャンバ内に挿入して基板を受取れる位置にセットした後、基板4の保持を解除し、装置外に排出する。
【0033】
そして、以上の全工程を停止するか否かを判定し(ステップ600)、複数枚の基板に同じパターンでペースト膜を形成する場合には、基板搭載処理(ステップ300)から繰り返され、全ての基板についてかかる一連の処理が終了すると、作業が全て終了(ステップ700)となる。
【0034】
以上のように、本発明ではペーストパターンの描画を、減圧状態化で行うため、塵埃の舞上りが少なく、かつ基板を下向きにして、ペースト塗布を上向きに行うようにしたため、基板面に塵埃の付着がほとんどなくなり、かつ、ペースト内に異物の混入や、微小空気粒の巻き込みがなく安定にペーストパターンを描画できる。なお、このように減圧状態下で塗布を行う場合、基板を下向きにして塗布を行うようにしたが、従来と同じく基板を上向きにしても、減圧状況で塗布を行うようにしても従来よりも塵埃の混入や、微小空気粒の巻き込みを低減できる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ペーストと基板表面の界面に異物や微小空気粒を巻き込むことなくペーストパターンの塗布描画を安定化できる ペースト塗布機を提供を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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る。
【図2】図1に示した実施形態での塗布ヘッド部を説明する斜視図である。
【図3】図1に示した実施形態での基板の保持機構を説明する斜視図である。
【図4】図1に示した実施形態での装置の動作を説明するフローチャートである。
【図5】真空チャンバ部に設けた基板出し入れ部を示す図。
【符号の説明】
1…架台、2a,2b…Y軸移動機構支持フレーム、3…X軸移動機構、4…基板、5…真空ポンプ接続口、5a〜5f…真空排気口、6…Z軸移動機構、6m…z軸駆動モータ、7…シリンジ(ペースト収納筒)、7a…ピストン、7b…ピストンロッド、7c…配管、8…ノズル、8a…距離計、8b…ノズル支持具、9…制御部、9a…接続ケーブル、10…モニタ、11…操作盤、12…基板保持機構。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paste coating machine that draws a paste pattern of a desired shape on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In a conventional paste applicator, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-262712, a tail portion that can be positioned by placing a substrate on which a paste is applied is provided on a gantry, and can be moved vertically or horizontally on the tail portion. A paste storage cylinder is provided to draw a desired paste pattern on the substrate. Conventionally, this paste applicator is installed in a clean room with little dust to apply paste.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, according to the conventional technology, in the seal coating process in the manufacture of LCD, the paste pattern is applied and drawn in the clean environment of the clean room. There is a problem that the grains are caught in the interface between the substrate surface and the paste during application of the paste pattern.
[0004]
An object of the present invention is to provide a paste applicator that solves the above-described problems and can stabilize the application and drawing of a paste pattern without involving foreign matter or minute air particles at the interface between the paste and the substrate surface.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention holds a substrate on a means for holding the coating surface of the substrate facing downward, and a nozzle holding means for positioning a nozzle discharge hole so as to face the coating surface and a plunger push-out type A paste applicator which accommodates in the vacuum chamber the paste discharge means, the distance between the nozzle tip and the substrate application surface, and the means for changing the relative positional relationship between the substrate and the nozzle in a plane parallel to the substrate application surface; To do.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, problems in applying a seal pattern for an LCD panel at high speed will be described.
In order to improve the coating tact, it is necessary to increase the moving speed of the substrate. In this regard, investigation of problems related to coating was advanced with fluid analysis software. When the substrate or nozzle was moved at high speed, air was entrained and stabilized when the paste discharged from the nozzle was transferred to the substrate surface. A phenomenon that could not be applied occurred.
[0007]
Thus, it is necessary to prevent the atmosphere from being involved when the sealing agent is discharged from the nozzle and applied to the surface of the substrate. Therefore, in the present invention, the sealing agent is applied in a vacuum. An apparatus for applying the paste in this vacuum will be described below.
[0008]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a paste applicator according to the present invention.
In the figure, fixed support frames 2 a and 2 b including a Y-axis moving mechanism are fixed on a gantry 1. A movable support frame 3 is attached between the fixed support frames 2a and 2b, and is provided on the lower surface of the upper frame of the fixed support frames 2a and 2b formed in a gate shape on both ends of the movable frame 3. Y-axis moving linear motors 2a-m and 2b-m for moving along the guide rails are provided. Further, a linear motor 3m constituting an X-axis moving mechanism is attached to the movable support frame 3. The X-axis moving mechanism is further provided with a Z-axis moving mechanism 6. Further, a substrate holding table 12 having a substrate holding mechanism is provided on the upper surface side of the upper frames of the fixed support frames 2a and 2b.
[0009]
The substrate 4 is carried into the lower surface side of the substrate holding table 12 by a substrate moving hand or the like (not shown), and when it is carried into a predetermined position, the suction suction mechanism constituting a part of the substrate holding mechanism is operated. Adsorbed by suction. Note that the substrate holding mechanism of this embodiment includes an electrostatic chucking mechanism in addition to the suction chucking mechanism. Further, although not shown, assuming that the substrate has dropped from the substrate holding mechanism at the time of decompression, a substrate receiver that can project to the substrate side at the time of decompression is provided in the vicinity of the substrate holding table 12. In the present embodiment, the substrate is held so that the application surface of the substrate faces downward (towards the direction of gravity). With this configuration, falling dust is prevented from adhering to the substrate coating surface.
[0010]
An upper cover 1a for forming a vacuum chamber is provided so as to cover the fixed support frame 2a, the movable support frame 3a, the X-axis moving mechanism 3, the substrate holding table 12, and the like. The vacuum chamber is composed of the above-described upper cover 1a and the upper surface of the gantry 1 (lower vacuum chamber). The upper surface of the gantry 1 is provided with a plurality of suction ports 5a to 5f for sucking and depressurizing the gas in the chamber. These suction ports 5a to 5f communicate with a duct provided on the lower surface side of the gantry 1. In addition, one end side of the duct is closed, and a vacuum exhaust port 5 is provided on the other end side. The vacuum exhaust port 5 is connected to a vacuum pump or a decompression source not shown. As described above, by providing the suction ports 5a to 5F on the gantry surface located below the substrate holding table 12 in the gravity direction, dust in the chamber collects on the gantry surface side and is sucked from the suction port. Therefore, it is possible to prevent the dust in the chamber from decreasing and adhering to the substrate surface.
[0011]
Further, as shown in FIG. 5, the upper cover 1 a is provided with a gate valve 13 that also serves as a door for taking in and out the substrate 4. This gate valve is slightly wider than the maximum width of the substrate to be coated, and the height direction is at least high enough for the substrate and the substrate moving hand to enter when the substrate is taken in and out. In this embodiment, the gate valve 13 is opened and closed by a servo motor. However, the gate valve 13 may be opened and closed by an air cylinder.
[0012]
The Z-axis moving mechanism 6 is provided with a paste storage cylinder 7 and a nozzle 8 constituting a paste discharging mechanism, and further provided with a distance meter 8a and an image recognition camera with an illumination mechanism (not shown). The paste storage cylinder 7 is detachably attached to a movable part of a linear guide (not shown). The image recognition camera is provided so as to face the substrate in order to align the substrate and recognize the shape of the paste pattern.
[0013]
Furthermore, a control unit 9 for controlling each of the above mechanisms (linear motors 2a-m, 2b-m, 3m), a camera, and the like is provided at the lower portion of the gantry 1. The control unit 9 is connected to an operation panel 11 such as a keyboard and a monitor 10 by wiring 9a. Data used for various processes of the control unit 9 is input from the operation panel 11, and the processing status in the control unit 9 is displayed on the monitor 10. Data input from the operation panel 11 is stored and stored in a storage medium such as a hard disk or a floppy disk, which is an external storage device included in the control unit.
[0014]
The substrate holding mechanism 3 provided on the substrate holding table 12 is equipped with the vacuum suction mechanism and the electrostatic suction mechanism as described above. When the substrate is loaded, the substrate holding mechanism 3 is vacuum-sucked, and discharge is performed while monitoring the vacuum state after vacuum suction. A voltage is applied to the electrostatic chuck so that it does not occur, and the substrate is held. However, it is not necessary to reduce the pressure in the vacuum chamber so much, and if the suction force for attracting the substrate can be increased, the electrostatic attraction mechanism becomes unnecessary.
[0015]
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the paste discharge mechanism unit 7, the distance meter 8a, and the nozzle 8 in FIG. 1, and parts corresponding to those in FIG.
[0016]
In the figure, the distance meter 8a is provided with a light emitting element and a plurality of light receiving elements. The nozzle 8 is positioned above the distance meter 8a via a nozzle support 8b containing a paste conduit.
[0017]
The distance meter 8a measures the distance from the tip of the nozzle 8 to the paste application surface (lower surface) of the glass substrate 9 by non-contact triangulation. That is, the laser light 8L emitted from the light emitting element is reflected at the measurement point S on the surface of the substrate 4 and received by the light receiving element, and the height can be calculated. Therefore, the laser beam 8L is not blocked by the nozzle 8.
[0018]
Further, the measurement point S of the laser beam 8L on the surface of the substrate 4 and the position immediately below the nozzle 8 are shifted by a slight distance ΔX, ΔY on the substrate 4, but if the deviation is about this slight distance ΔX, ΔY, the substrate 4 Therefore, there is almost no difference between the measurement result of the distance meter 8 a and the distance from the tip of the nozzle 8 to the surface of the substrate 4.
[0019]
Therefore, by controlling the motor 6m for the Z-axis moving mechanism 6 based on the measurement result of the distance meter 8a, from the tip of the nozzle 8 to the surface of the substrate 4 according to the unevenness (swell) of the surface of the substrate 4 The distance (interval) can be kept constant.
[0020]
In this way, the distance (interval) from the tip of the nozzle 8 to the surface of the substrate 4 is kept constant, and the amount of paste discharged from the nozzle 8 per unit time is kept constant, The paste pattern applied and drawn on the substrate 4 has a uniform width and thickness.
[0021]
Further, the paste filled in the syringe of the paste storage cylinder 7 is sent to the nozzle 8 through the conduit of the nozzle support 8b through the pipe 7c by moving the piston 7a through the rod 7b. It is applied from the discharge hole. The piston 7a (rod 7b) is moved (controlled) in the axial direction by electric control so that the coating amount becomes constant.
[0022]
Next, the control method in a present Example is demonstrated.
Although not shown, the main control unit 9 incorporates a microcomputer, a motor controller, an XY-axis linear motor, a Z-axis servo motor driver, a discharge mechanism control unit, and an external interface for inputting the distance meter 8a. ing.
[0023]
Although not shown in the microcomputer, a ROM that stores a main calculation unit and a processing program for performing coating drawing, which will be described later, a RAM that stores processing results in the main calculation unit and input data from an external interface and a motor controller. , It has an input / output unit that exchanges data with an external interface and motor controller.
[0024]
The linear motor for XY axis and the servo motor for Z axis are provided with encoders for detecting the amount of movement and the amount of rotation, and the detection result is returned to each axis driver for position control. The XY axis linear motor and the Z axis servo motor move or forward / reversely rotate based on the data input from the operation panel 11 and stored in the RAM of the microcomputer, whereby the substrate holding mechanism 12 (FIG. 3). The supported nozzle 8 is moved by an arbitrary distance in the X and Y axis directions with respect to the substrate 4 held by the Z axis moving table 6, and the paste discharging mechanism is operated during the movement, so that the nozzle 8 The paste is continuously discharged from the discharge port at the tip of the substrate, and a desired paste pattern is applied and drawn on the application surface of the substrate 4. The distance meter 8a measures the distance between the nozzle 8 and the substrate 4 while the nozzle 8 is horizontally moved in the XY-axis direction with respect to the held substrate 4, and Z is maintained so as to always maintain a constant distance. The axis movement table 6 is controlled.
[0025]
Further, the movement speed and movement amount of the piston 7a are controlled by the command from the main control section 9, and the air pressure for applying the paste, the pressure reduction in the vacuum chamber, and the suction / adsorption control of the substrate are performed. In this embodiment, the substrate is held on the upper side and the paste is applied upward so that dust or the like does not fall on the substrate surface as much as possible. Further, by providing a suction port for decompression in the vacuum chamber on the surface of the gantry 1, there is also an effect of cleaning the inside of the vacuum chamber by sucking dust falling on the surface of the gantry from the suction port.
[0026]
Next, the operation of the apparatus in this embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.
In FIG. 4, when the power is turned on (step 100), initial setting of the coating machine is first executed (step 200). In this initial setting step, the linear motors 2a-m, 2b shown in FIG. -M, 3m and servo motor 6m are driven to move the nozzle 8 in the X and Y directions to be positioned at a predetermined reference position, and the nozzle 8 is positioned at the position where the paste discharge port starts paste application (ie The paste application start point) is set at a predetermined origin position, and further, paste pattern data, substrate position data, and paste discharge end position data are set.
[0027]
The input of such data is performed from the operation panel 11, and the input data is stored in the RAM of the microcomputer built in the control unit 9 as described above. When this initial setting step (step 200) is completed, the substrate 4 is then mounted and held on the substrate holding mechanism 12 (step 300).
[0028]
Next, paste pattern drawing processing (step 400) is performed.
Before performing this processing, although not shown, it is necessary to capture the mark formed on the substrate with a CCD camera or the like, and to perform image processing to measure the displacement amount (dx, dy, dθ) mounted on the substrate. For example, the correction in the θ-axis direction of the substrate or the inclination of the X-axis movement of the nozzle is corrected to match the inclination of the substrate.
[0029]
In this process, the nozzle 8 is moved in order to position the discharge port of the nozzle 8 at the application start position, and the nozzle position is adjusted and moved based on the amount of thread obtained by the image processing as described above.
[0030]
Next, the servo motor 6m is operated to set the height of the nozzle 8 to the paste pattern drawing height. The nozzle 8 is raised by the initial moving distance based on the initial moving distance data of the nozzle. In the subsequent operation, the height of the coated surface (lower surface) of the substrate 4 is measured by the distance meter 8a, and it is confirmed whether or not the tip of the nozzle 8 is set to the height at which the paste pattern is drawn, and can be set to the drawing height. If not, the nozzle 8 is raised by a minute distance, the above-described measurement of the surface of the substrate 4 and the minute distance rise of the nozzle 8 are repeated, and the tip of the nozzle 8 is set to a height at which a paste pattern is applied and drawn.
When the above processing is completed, the linear motors 2a-m, 2b-m, and 3m are then driven based on the paste pattern data stored in the microcomputer RAM of the control unit 9. Thus, in a state where the paste discharge port of the nozzle 8 faces upward with respect to the substrate 4, the nozzle 8 moves in the X and Y directions according to the paste pattern data, and the paste discharge mechanism is operated to operate the nozzle 8. The discharge of the paste from the paste discharge port is started. Thereby, application drawing of the paste pattern on the substrate 4 starts. Along with this, as described above, the microcomputer of the control unit 9 inputs the actual measurement data of the distance between the paste discharge port of the nozzle 8 and the surface of the substrate 4 from the distance meter 8a, and the surface of the substrate 4 (the lower surface). ) And the Z-axis table 6 is driven in accordance with the measured value, so that the set interval of the nozzle 8 tip from the surface of the substrate 4 is maintained constant.
[0031]
The paste pattern is drawn as described above. By the way, during drawing, it is determined whether or not the paste discharge port of the nozzle 8 is the end of the drawing pattern determined by the paste pattern data on the substrate 4 application surface. If this determination result is not the termination, the process returns to the measurement process of the surface undulation of the substrate again, and the above coating drawing is repeated thereafter. When the judgment result reaches the end of the paste turn, the linear motors 2a-m, 2b-m, 3m and the Z-axis table 6 are driven to lower the nozzle 8 and wait, and this paste pattern drawing step (step 400) is performed. finish.
[0032]
Next, the process proceeds to the substrate discharge process (step 500), the inside of the vacuum chamber is returned to the atmospheric pressure, and the substrate moving hand is inserted into the vacuum chamber and set at a position where the substrate can be received. Is released and discharged out of the device.
[0033]
Then, it is determined whether or not to stop all the above processes (step 600). When the paste film is formed in the same pattern on a plurality of substrates, the process is repeated from the substrate mounting process (step 300). When such a series of processes for the substrate is completed, all the operations are completed (step 700).
[0034]
As described above, in the present invention, the paste pattern is drawn in a reduced pressure state, so that the dust does not rise so much that the substrate is faced downward and the paste is applied upward. Adhesion is almost eliminated, and a paste pattern can be stably drawn with no foreign matter mixed in the paste and no entrainment of minute air particles. In addition, when applying under reduced pressure in this way, the application is performed with the substrate facing downward, but even if the substrate is faced upward as in the conventional case, the application is performed in a reduced pressure state as compared with the conventional case. Mixing of dust and entrainment of minute air particles can be reduced.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a paste applicator capable of stabilizing the application and drawing of a paste pattern without involving foreign matter or minute air particles at the interface between the paste and the substrate surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a paste applicator according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a coating head unit in the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view for explaining a substrate holding mechanism in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a view showing a substrate loading / unloading section provided in a vacuum chamber section.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2a, 2b ... Y-axis moving mechanism support frame, 3 ... X-axis moving mechanism, 4 ... Board | substrate, 5 ... Vacuum pump connection port, 5a-5f ... Vacuum exhaust port, 6 ... Z-axis moving mechanism, 6m ... z axis drive motor, 7 ... syringe (paste storage cylinder), 7a ... piston, 7b ... piston rod, 7c ... piping, 8 ... nozzle, 8a ... distance meter, 8b ... nozzle support, 9 ... control unit, 9a ... connection Cable, 10 ... monitor, 11 ... operation panel, 12 ... substrate holding mechanism.

Claims (1)

基板を保持する基板保持機構を備えた基板保持テーブルと、前記基板にペーストを塗布するペースト塗布機構を備え、前記ペースト塗布機構は、前記基板に対向するように吐出口を有するノズルと、前記吐出口から吐出するペーストを収納したペースト収納筒と、前記基板と前記ノズルとの間隔を調整する間隔調整手段と、前記基板と前記ノズルとの相対位置関係を変化させる駆動機構からなるペースト塗布機において、
前記基板保持テーブルとペースト塗布機構とは真空チャンバ内に収納され、前記真空チャンバの一部を構成する架台面に対向するように前記基板保持テーブルが設けられ、前記架台の裏面に設けたダクトに連通するように架台面に複数の吸引口が設けられ、前記ダクトに接続した減圧源により真空チャンバ内を減圧し、前記基板保持テーブルは前記基板を塗布面を下に向けて保持し、前記ペースト塗布機は、前記ノズルの吐出孔を位置決めするノズル保持手段と、前記ペースト収納筒にプランジャ押し出し式のペースト吐出手段とを備え、前記真空チャンバ内が所定の減圧状態でペースト塗布を行うことを特徴とするペースト塗布機。
A substrate holding table having a substrate holding mechanism for holding the substrate; a paste applying mechanism for applying a paste to the substrate; the paste applying mechanism having a nozzle having a discharge port so as to face the substrate; In a paste applicator comprising a paste storage cylinder storing paste discharged from an outlet, interval adjusting means for adjusting the interval between the substrate and the nozzle, and a drive mechanism for changing the relative positional relationship between the substrate and the nozzle ,
The substrate holding table and the paste application mechanism are housed in a vacuum chamber, the substrate holding table is provided so as to face a pedestal surface constituting a part of the vacuum chamber, and a duct provided on the back surface of the gantry A plurality of suction ports are provided on the pedestal surface so as to communicate with each other, the inside of the vacuum chamber is decompressed by a decompression source connected to the duct, the substrate holding table holds the substrate with the coating surface facing down, and the paste The applicator includes nozzle holding means for positioning the discharge hole of the nozzle and plunger push-type paste discharge means in the paste storage cylinder, and applies the paste in a predetermined reduced pressure state in the vacuum chamber. And paste applicator.
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