JP4771275B2 - 塗布装置及び塗布エラー検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置及び塗布エラー検出方法に関し、特に、塗料を塗布する塗布装置及びその塗布装置のエラーを検出する塗布エラー検出方法に関する。

半導体の製造には、多くの工程があることが知られている。その工程の中には塗料（樹脂）を塗布する工程も多く有り、例えば、フリップ実装されたチップ同士の間に塗料を流しこみ封止する工程や、基板同士を接着するために接着剤を塗布する工程、配線と基板とを接続するために塗料を塗布する工程などが挙げられる。

図５は、一般的に塗料を塗布ために使用する塗布システムの一例を示している。制御装置５４は、エアー圧力調整、エアー吐き出し時間の設定ができる機能を有している。この制御装置５４には配管５５が接続されており、末端部分にはシリンジ５１を取り付けるためのキャップ５６を有している。また、シリンジ５１先端側にはノズル５３を有し、シリンジ内には塗料５２が充填されている。シリンジ５１上側にキャップ５６を取り付け、シリンジ５１上側を密閉し、制御装置５４から配管５５を通してシリンジ５１内へエアーを送りエアーの圧力５７を利用することで、シリンジ５１内に充填された塗料５２をノズル５３から吐き出すことで塗料の塗布を行っている。

しかし、このような塗布方法では、エアー圧を駆動源としているため、毎回一定圧力を加えることができず、塗布量のばらつきの要因となる。また、シリンジ５１内にある塗料５２の残量によって塗布量に影響及ぼして一定量の塗布が行えない。これは、制御装置５４から配管５５、シリンジ５２内のエアーの容積が塗料５２の減少に伴い増加する。エアー圧は、シリンジ５３内にエアーを加えることでエアー自体がばねのようにクッションの働きをするため、容積変化によって塗料５２に加える力が異なってしまうからである。

このような塗布方法では、さらに、シリンジ５１内に充填されている塗料５２の中に気泡が混入している場合やノズルの目詰まりが発生した場合、こういった塗布エラーに対して全く検出することができないため、例えば所望量の塗布が行えないといった問題の原因になる。さらに、検出センサなどがないため気泡混入やノズルの目詰まりといったエラーに対して瞬時にエラーを検出するのは極めて難しく、例えば製品などの塗布に対して、製品エラーが多く発生した後に初めて塗布エラーを検出することになり、コスト面での損失が大きくなる。

特開平１１−７６９１５号公報には、シール剤の塗布においてビード幅が細くなり過ぎたり、塗布切れが生じたりするといった不具合の発生を、発生と同時に検出し、その不具合の原因およびこれを生じさせるシール剤の詰まり等の発生箇所を特定することを可能とする、シール剤の塗布切れ検出方法が開示されている。その粘性流体シール剤の塗布切れ検出方法は、粘性流体シール剤を塗布装置のポンプにより圧送し、これを該塗布装置の塗布ノズルより吐出させて塗布を行う、粘性流体シール剤の塗布作業において、前記シール剤を圧送するポンプと塗布ノズルとの間の圧送経路中の、前記塗布ノズル近傍での前記シール剤の圧力を検出するステップと、予め設定した、塗布開始から終了までの間の時間経過に沿う前記シール剤の圧力の許容範囲と、前記検出した圧力とを比較するステップと、前記検出した圧力が前記圧力の許容範囲よりも下回った場合には前記圧送経路で前記シール剤の詰まりが生じたと判断するステップと、前記検出した圧力が前記圧力の許容範囲よりも上回った場合には前記塗布ノズルで前記シール剤の詰まりが生じたと判断するステップと、前記シール剤の詰まりの発生と、その発生箇所を使用者に警告するステップとを具えている。

図６は、特開平１１−７６９１５号公報に開示されているエラー検出方法の対象である塗布ユニットを示している。その塗布ユニットは、ポンプ６１とそれにホース６５が接続されている。ホース６５の先端部分には、圧力センサ６６、開閉バルブ６４、ノズル６３を有している。また、圧力センサ６６はセンサからの信号処理を行うため制御部６２に接続されている。

その塗布ユニットを用いた塗布では、まず、ポンプ６１内に塗料を充填もしくはセットする。ポンプ６１にセットされた塗料はポンプの力によってホース６５の管内へと送り出される。送り出された塗料は、開閉バルブ６４が開いて状況にて開閉バルブ６４管内を通りノズル６３より塗料が吐き出されるすなわち、ホース６５内を圧送されることで塗布を行っている。塗料の吐き出しを止めたい場合は、開閉バルブ６４のバルブを閉めることで管内における塗料の流れをとめ、ノズルからの塗布を停止させている。

その塗布ユニットにおける塗布エラー検出方法では、ポンプ６１は塗料をホース６５へ吐き出すようノズル６３側に力を加えることでホース６５内を塗料が圧送され、開閉バルブ６４のバルブ開閉動作にて塗布を行っている。このような状況下において、気泡が塗料内に混入してホース６５管内を圧送され、ノズル６３より塗料と気泡が吐き出されると、ノズル６３付近における管内圧力は急激に低下する。また、ノズルの目詰まりやホース６５管内にて詰まりが発生した場合は、ホース６５の管内圧力が上昇する。こういった塗料内への気泡混入やノズル６３の目詰まり、ホース６５内における詰まりといった塗布エラーに対するホース６５管内の圧力変化をホース６５に接続された圧力センサ６６にて検出する。検出された信号を制御部６２にて正常時における圧力と比較処理してエラーの判定を行っている。

このような塗布ユニットの構成では高精度の塗布に対して、ホース６５や開閉バルブ６４、圧力センサ６６を使用しているため塗料が圧送される管内は圧力に対して膨張、収縮が起こり、極めて微量の塗布を安定して塗布することができない。更に開閉バルブ６４によって吐き出しの開始終了を行なっているため、塗料のキレかたも毎回変わり塗布量にばらつきが発生しやすい。特に時間の経過によって塗料の粘性が変わる場合は塗料のキレかたに大きく影響を受ける。
さらに、その塗布エラー検出方法では、ポンプ６１による圧送開始後に塗料内の圧力が一定になるように、一定時間後に開閉バルブ６４を動作させて圧力センサ６６にて圧力検出を行なっている。そのため、１回の塗布に時間を費やしてしまい塗布時間がかかってしまい、高速塗布する上で問題となる。
さらに、その塗布エラー検出方法では、ノズル６３の近傍に、圧力センサ６６を有しているため、ノズル周りの塗料吐き出し部分において複雑な構造になるため、塗布対象面に凹凸などがあるものに対して塗布を行なう場合、干渉してしまうことも考えられる。
さらに、その塗布エラー検出方法では、塗布するにあたりポンプ６１、ホース６５、開閉バルブ６４、圧力センサ６６に塗料が付着するため洗浄する必要性があり、非常に洗浄性が悪く塗料を交換する際には非常に時間を要する。
さらに、その塗布エラー検出方法では、圧力検出センサのすぐ近傍に開閉バルブを設けているため、開閉バルブの開閉動作によって塗料内に微量の圧力変動といったノイズが発生してしまい、高精度の圧力検出ができず、誤検出を起こしやすいといった問題がある。

図７は、他の公知のピストン式塗布ユニットを示している。そのピストン式塗布ユニットは、シリンダ１０２とピストン１０３とを備えている。シリンダ１０２は、内部に円筒形の内壁面を形成している。ピストン１０３は、円柱状に形成され、シリンダ１０２の内壁面に内接するように配置され、その円筒の軸方向と平行な方向に往復運動可能に挿入されている。ピストン式塗布ユニットは、シリンダ１０２とピストン１０３の内壁面とに囲まれた空洞であるシリンジ１０５がシリンダ１０２の内部に形成されている。このとき、シリンジ１０５は、ピストン１０３がシリンダ１０２に対して往復運動することにより、容積が変化する。

そのピストン式塗布ユニットは、ピストン１０３の押し込み量に対して体積制御を行うことで高精度の塗布を行っているが、特開平１１−７６９１５号公報に開示されている塗布ユニットと同様な構成にした場合、シリンダ１０２にノズル１１４接続用の管路以外に管路を新たに設けて、圧力検出器用のセンサを取り付けることとなる。これにより、ピストンの押し圧によって塗料が押圧された圧力は圧力検出器内にも力が働き、圧力検出器内がピストンに押し圧によって、膨張や収縮が発生してしまう。これにより定量的に体積を制御して高精度の塗布を行うことができなくなるといった問題が発生する。

塗布対象に塗料をより高精度に塗布する塗布装置が望まれている。塗布ユニットのエラーをより確実に検出する塗布装置が望まれている。

実開昭６１−１１８６７８号公報には、シリンダを用い、液体を塗布するディスペンサ装置において、塗布すべき液体を入れたシリンジ内のプランジャに圧力センサを設け、塗布時の圧力変化に伴ない塗布時間を制御することを特徴とするディスペンサ装置が開示されている。

特開２００３−１１６９号公報には、ペースト収納筒（シリンジ）に充填されているペーストの液面（残量）をシリンジの容量とその剛性に影響されることなく、精度良くシリンジ内のペースト残量（ペースト液面高さ）を算出し、この結果の判定により、ペーストの残量警報を出力し、かつ、ペースト収納筒の交換を行なうようにし、不良基板の生産を防止し、生産性を向上できるペースト塗布機とペースト残量検出方法が開示されている。そのペースト残量検出方法は、ノズルの吐出口に対向するようにして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該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との相対位置関係を変化させることにより、該基板上に所望形状のペーストパターンを描画するペースト残量検出方法において、基板搭載処理開始前に該ノズルの先端を基板テーブルの捨て吐出容器上に位置付けた状態で、ペースト収納筒内に正圧，負圧，大気圧の順序で圧力を切り替えて印加しながら、該ペースト収納筒内の圧力を検出して検出した圧力の波形を分析し、該正圧の印加によって該ペースト収納筒内の圧力が予め決められた正圧値から負圧値に到達する圧力応答時間を求め、外圧力応答時間ペースト収納筒内のペースト残量を求めることを特徴としている。

特開２００３−１０７５７号公報には、シリンダのノズル部の通路が空洞とならず、シリンダの内部に空気または気体を存在させることなくペースト状接着剤を充填し、空気または気体がシリンダの内部に充填したペースト状接着剤に混入せず、ペースト状接着剤を使用する際の空打ちを防いで塗布作業性を向上させることが可能なディスペンサー用注射筒が開示されている。そのディスペンサー用注射筒は、ペースト状接着剤を収容するシリンダと、シリンダに形成したノズル部に着脱自在に装着したノズルキャップと、シリンダに着脱自在に装着したヘッドキャップと、シリンダの内部に移動自在に配設したペースト状接着剤を圧送するピストンとからなり、ノズルキャップはシリンダのノズル部のペースト状接着剤を噴出する通路を塞ぐ閉塞部を有することを特徴としている。

特開平０１−５９８２３号公報には、ペースト容器内のペースト残量を正確に検出するペースト塗布方法が開示されている。そのペースト塗布方法は、ペースト容器内に収容されたペーストを、該ペースト容器内に圧縮気体を送り込むことにて該ペースト容器の先端に設けた吐出口から吐出させるペースト塗布方法において、前記ペースト容器内の空間部の圧力を検出する圧力計を設けるとともに、圧縮気体の送り込み開始時点から上記圧力計が容器内圧力設定器に設定された任意の設定圧力を検出するまでの昇圧時間に基づいて、該ペースト容器内のペースト残量を検出することを特徴としている。

特開平０８−１５５６２２号公報には、金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、鋳巣を減少または解消するため、加圧ピンを作動させる油圧回路を独立して制御すると共に、加圧ピンの圧力を直接計測し、加圧ピンの位置を制御し、高品質のダイカスト製品の生産を可能とした局部加圧装置が開示されている。その局部加圧装置は、金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消するようにした加圧鋳造装置において、油圧供給源と、同油圧供給源からの作動油の圧力を調整する圧力調整部と、同圧力調整部で圧力調整された作動油の圧力を補償する圧力補償部と、前記圧力補償部で圧力調整された作動油の流量を調整する流量調整部と、同流量調整部で流量を調整された作動油の方向を切換える方向切換弁と、加圧ピンとシリンダロッドの端部間に圧力センサを狭持し、加圧ピンの進退動作を行う油圧シリンダと、シリンダロッドに設けられ、加圧ピンの位置を直接的に計測する位置検出センサと、前記油圧シリンダの発進および動作時間を制御する制御装置とによって構成したことを特徴としている。

特開平１１−７６９１５号公報 実開昭６１−１１８６７８号公報 特開２００３−１１６９号公報 特開２００３−１０７５７号公報 特開平０１−５９８２３号公報 特開平０８−１５５６２２号公報

本発明の課題は、より高精度に塗布する塗布装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、吐出される塗料の圧力をより高精度に検出する塗布装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、エラーをより確実に検出する塗布装置及び塗布エラー検出方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、エラーをより高精度に判別する塗布装置及び塗布エラー検出方法を提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明による塗布装置（１）は、塗料を貯留する空洞（５）を形成するシリンダ（２）と、空洞（５）を密閉しながら往復運動するピストン（３）と、ピストン（３）を駆動する駆動装置（６）と、ピストン（３）と駆動装置（６）との間に配置される圧力検出器（７）とを備えている。圧力検出器（７）は、駆動装置（６）がピストン（３）に及ぼす圧力を測定する。このような圧力検出器（７）は、メンテナンスが容易であり、その圧力により空洞内の圧力をより高精度に測定することができる。

本発明による塗布装置（１）は、ピストン（３）の位置を測定するセンサ（１０）を更に備えていることが好ましい。

本発明による塗布装置（１）は、塗布制御装置（２１）を更に備えている。塗布制御装置（２１）は、位置をセンサ（１０）から収集するピストン位置収集部（２３）と、駆動装置（６）を制御して位置に基づいてピストン（３）を駆動するピストン駆動部（２５）とを備えていることが好ましい。

本発明による塗布装置（１）は、塗布制御装置（２１）を更に備えている。塗布制御装置（２１）は、駆動装置（６）を制御してピストン（３）を駆動するピストン駆動部（２５）と、ピストン（３）が駆動されるときに圧力検出器（７）により測定される圧力変化を圧力検出器（７）から収集する圧力収集部（２４）と、圧力変化に基づいて本塗布装置（１）にエラーが発生しているかどうかを検出するエラー検出部（２６）とを備えている。このとき、塗布装置（１）は、本塗布装置（１）に発生するエラーをより確実に検出することができる。

エラー検出部（２６）は、圧力変化のうちの最大圧力に基づいて本塗布装置（１）にエラーが発生しているかどうかを検出することが好ましい。

エラー検出部（２６）は、本塗布装置（１）にエラーが発生していないときの正常最大圧力を記録装置に記録し、圧力変化のうちの最大圧力と正常最大圧力との比較に基づいて本塗布装置（１）にエラーが発生しているかどうかを検出することが好ましい。

塗布制御装置（２１）は、複数圧力変化を複数エラーに対応付けるエラーテーブル（３１）を更に備えている。エラー検出部（２６）は、エラーテーブル（３１）を参照して、複数エラーのうちから測定圧力変化に対応するエラーを検出することが好ましい。

本発明による塗布エラー検出方法は、塗料を貯留する空洞（５）を形成するシリンダ（２）と、空洞（５）を密閉しながら往復運動するピストン（３）と、ピストン（３）を駆動する駆動装置（６）と、ピストン（３）と駆動装置（６）との間に配置される圧力検出器（７）とを備えている。圧力検出器（７）は、駆動装置（６）がピストン（３）に及ぼす圧力を測定する塗布装置（１）のエラーを検出する方法である。本発明による塗布エラー検出方法は、駆動装置（６）を制御してピストン（３）を駆動するステップと、ピストン（３）が駆動されるときに圧力検出器（７）により測定される圧力変化を圧力検出器（７）から収集するステップと、圧力変化に基づいて本塗布装置（１）にエラーが発生しているかどうかを検出するステップとを備えている。このような塗布エラー検出方法によれば、塗布装置（１）に発生するエラーをより確実に検出することができる。

エラーは、圧力変化のうちの最大圧力に基づいて検出されることが好ましい。

本発明による塗布エラー検出方法は、複数圧力変化を複数エラーに対応付けるエラーテーブルを参照して、複数エラーのうちから圧力変化に対応するエラーを検出することが好ましい。

塗布装置は、ピストン（３）の位置を測定するセンサ（１０）を更に備えている。このとき、本発明による塗布エラー検出方法は、位置をセンサ（１０）から収集するステップを更に備えている。このとき、ピストン（３）は、位置に基づいて駆動される。たとえば、ピストン（３）は、一定の速度で運動するように駆動されることができる。

本発明による塗布装置は、対象に塗料をより高精度に塗布することができる。本発明による塗布エラー検出方法は、エラーをより確実に検出することができる。

図面を参照して、本発明による塗布装置の実施の形態を記載する。その塗布装置は、図１に示されているように、塗布ユニット１がシリンダ２とピストン３と駆動装置６とを備えている。シリンダ２は、内部に円筒形の内壁面を形成している。ピストン３は、円柱状に形成され、シリンダ２の内壁面に内接するように配置され、その円筒の軸方向と平行な方向に往復運動可能に挿入されている。塗布ユニット１は、シリンダ２とピストン３の内壁面とに囲まれた空洞であるシリンジ５がシリンダ２の内部に形成されている。このとき、シリンジ５は、ピストン３がシリンダ２に対して往復運動することにより、容積が変化する。

駆動装置６は、駆動部分８とボールネジ９とモータ１２とから形成されている。ボールネジ９は、棒状に形成され、側面に雄ねじが形成されている。駆動部分８は、円柱状に形成され、雌ねじが形成され、その雌ねじにボールネジ９の雄ねじがはめられている。モータ１２は、シリンダ２に対して固定され、外部から供給される電力をボールネジ９の回転動力に変換する。すなわち、駆動部分８とボールネジ９とは、その回転動力をピストン３の軸方向の平行移動運動に変換する。モータ１２は、エンコーダ１０を備えている。エンコーダ１０は、モータ１２の軸の回転量を示す電気信号を生成するセンサとして用いることができる。

塗布ユニット１は、さらに、圧力検出器７を備えている。圧力検出器７は、ピストン３と駆動部分８とに挟まれて配置されている。圧力検出器７は、ピストン３と駆動部分８とに挟まれる圧力に対応する数値を示す電気信号を出力する。その圧力は、シリンジ５内の圧力に１対１に対応している。このような構成によれば、圧力検出器７は、駆動装置６からピストン３に加わる荷重を高精度かつ高応答で検出可能である。

塗布ユニット１は、仮に圧力検出器７をピストン３と駆動部分８とに直列でなく並列に配置した場合に、圧力検出器７に力を伝えるためピストン３と駆動部分８と圧力検出器７との間に他の部材が必要となる。このとき、圧力検出器７は、この部材が力によって変位してしまい、バネのようなクッションの役割として働いてしまうため、精度の良い圧力を検出することができなくなり、エラー時における検出が困難になる。また、塗布ユニット１は、ピストン軸と並列に圧力検出器７を配置することで、並列方向の大きさが大きくなってしまい、シリンダ２の交換や洗浄、塗料充填などに対して機構が複雑になってしまい作業者の作業効率悪化につながってしまう。また、ノズル周りはシンプルでなく複雑になることで、塗布面にある電子部品に干渉してしまう可能性もあることから並列に圧力検出器７を配置することは望ましくない。

ピストン部分５は、Ｏリング１１を備えている。Ｏリング１１は、ピストン部分５のシリンダ２の内壁面に接する表面に接合され、シリンジ５に配置される塗料をシリンダ２とピストン３との隙間から外部に漏洩しないようにシリンジ５を密封している。

塗布ユニット１は、さらに、ノズル１４を備えている。ノズル１４は、シリンジ５に接続され、塗布対象に向けられている。ノズル１４は、シリンジ５内の塗料の圧力が外部の圧力より大きいときに、その塗料を塗布対象の表面に噴射する。

このような塗布ユニット１によれば、シリンジ５内に充填された塗料は、ピストン３とシリンダ２のみで密閉される。塗布ユニット１は、さらに、吐出し口がノズル１４を１つだけ設けられてノズル１４周りはシンプルな作りになり、より安価に製造することができる。このような塗布ユニット１によれば、さらに、ピストンの押圧を吐出し口１点に加えることで、塗布ユニットが持つ高精度の塗布性能の劣化することなく、圧力検出器７は、ピストン３にかかる荷重を高効率で検出することできる。

本発明による塗布装置は、さらに、図２に示されている塗布制御装置２１を備えている。塗布制御装置２１は、圧力検出器７とセンサ１０とモータ１２とに情報伝達可能に電気的に接続されている。塗布制御装置２１は、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えている。そのＣＰＵは、塗布制御装置２１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、記憶装置と入出力装置と駆動装置６と圧力検出器７とを制御する。その記憶装置は、塗布制御装置２１にインストールされるコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。

塗布制御装置２１は、コンピュータプログラムであるエラーデータベース２２とピストン位置収集部２３と圧力収集部２４とピストン駆動部２５とエラー検出部２６とがインストールされている。エラーデータベース２２は、塗布ユニットにエラーが発生したときの圧力変化を記憶装置に記録する。ピストン位置収集部２３は、センサ１０からピストン３の位置を収集する。圧力収集部２４は、ピストン３が駆動しているときに、リアルタイムに圧力検出器７から圧力を収集し、その圧力に基づいてシリンジ５内の圧力を算出する。ピストン駆動部２５は、モータ１２に供給される電力を制御して、ピストン３を駆動する。エラー検出部２６は、圧力収集部２４により算出される圧力に基づいて、塗布ユニット１に発生するエラーを検出する。

図３は、エラーデータベース２２により記憶装置に記録されるエラーテーブルを示している。エラーテーブル３１は、エラー３２を圧力変化３３に対応付けている。エラー３２は、塗布ユニット１に発生する複数のエラーを識別している。そのエラーとしては、シリンジ５に気泡が混入するエラー、ノズル１４が目詰まりするエラー、Ｏリング１１によるエラーが例示される。圧力変化３３は、エラー３２に識別されるエラーが発生したときに、圧力検出器７により測定される圧力変化を示している。

図４は、圧力変化３３により示される圧力変化を示し、ピストン１を一定の速度で駆動したときに圧力検出器７により測定される圧力変化を曲線で示している。その曲線４１は、塗布ユニット１が正常であるときの圧力変化を示している。曲線４２は、シリンジ５に気泡が混入するエラーが発生したときの圧力変化を示している。曲線４２は、正常の圧力変化に比較して、シリンジ５に気泡が混入したときの圧力変化が圧力ピーク後に残留圧力が残り、圧力の減少が緩やかであることを示している。これは、ピストン３の押し込み動作が停止しているにもかかわらず、塗料に圧力がかかっているため「液だれ」が発生していることを意味している。曲線４３は、ノズル１４が目詰まりするエラーが発生したときの圧力変化を示している。曲線４３は、正常の圧力変化に比較して、ノズルの目詰まりが発生したときの圧力変化の上昇が著しく、圧力ピークの値が大きいことを示している。

圧力変化３３により示される圧力変化としては、さらに、Ｏリングによるエラーが例示される。そのＯリングによるエラーとは、ピストン３に取り付けられているＯリング１１が長時間の使用などにより耐久が劣ることで破損や破断するエラーである。このような状況で塗布を行うとピストン３の押圧に対してピストン３とシリンダ２との隙間からＯリング１１が破損し、破断に伴い力（ピストンにかかる力）が逃げる。すなわちシリンダ２とピストン３の間に隙間が発生し、塗料が漏れてしまうことで所望の塗布量に達しない問題の要因になる。Ｏリング１１が破損、破断することでシリンダ２とピストン３との摩擦抵抗が減少することで、圧力が独特に変化する。

すなわち、エラー検出部２６は、エラーテーブル３１を参照して、圧力変化３３のうちから圧力収集部２４により算出される圧力の変化と最も似ている圧力変化を抽出し、その抽出された圧力変化に対応するエラーを塗布ユニット１に発生しているエラーとして出力する。

このような塗布ユニット１は、例えば、フリップ実装されたチップとチップとの間に剛性をもたせるためにアンダーフィル剤を塗布すること、基板同士を接着するクリームハンダを塗布ことに利用することができる。

本発明による塗布装置の動作は、塗布対象に塗料を塗布する動作と塗布ユニット１のエラーを検出する動作とを備えている。

その塗布対象に塗料を塗布する動作では、塗布制御装置１１が、吐出する塗料の体積が所定の速さで変化するように、ピストン３の位置を測定しながら駆動装置６を用いてピストン３を駆動する。このような動作によれば、塗布ユニット１は、塗布対象に塗料をより高精度に塗布することができ、塗料の微量塗布を比較的容易に実施することができる。このとき、本発明による塗布装置は、塗布量ばらつき、塗料のキレ方相違、タクト時間悪化、ノズル取り付け部分との塗布面干渉等に例示される欠陥を防止することができる。

その塗布ユニット１のエラーを検出する動作では、塗布制御装置２１が、エンコーダ１０を用いてピストン３の押し込みに対するピストン３の位置を測定して速度を算出し、ピストン３の運動が所定の速度になるように、駆動装置６を用いてピストン３を駆動する。塗布制御装置２１は、ピストン３を駆動しながら、圧力検出器７を用いてシリンジ５内の圧力をリアルタイムで測定する。その測定時間は、押し込み（塗布）動作開始から終了まで測定する。

塗布制御装置２１は、エラーテーブル３１を参照して、測定された圧力の変化に対応するエラーを抽出する。塗布制御装置２１は、このようにピストンの位置や速度を制御されたエラーがない正常な状態における圧力の値と、シリンジ内の気泡混入、ノズル目詰まりが発生した時の圧力変化、圧力値とを比較を行うことでエラー検出を行う。

このような動作によれば、シリンジ５内に気泡が混入した場合やノズル１４の目詰まりが発生した場合において確実にエラー検出をすることができる。

本発明による塗布装置の実施の他の形態は、既述の実施の形態におけるエラー検出部２６が他のエラー検出部に置換されている。そのエラー検出部は、塗布ユニット１が正常であるときの圧力変化のみを記憶装置に記録している。そのエラー検出部は、さらに、その圧力変化と圧力収集部２４により生成される圧力の変化との差が所定の許容範囲を越えているときに、エラーとして判断する。たとえば、そのエラー検出部は、検出された圧力が正常の圧力と比べて加重±０．５ｋｇ以上となる場合、エラーとする。ただし、この方式による判定方法では、気泡混入や目詰まりエラーを判別することはできないが、ピストンに使用しているＯリングの破損、破断エラーに対する検出が可能である。

図１は、塗布ユニットを示す断面図である。 図２は、塗布制御装置を示すブロック図である。 図３は、エラーテーブルを示す図である。 図４は、圧力変化を示すグラフである。 図５は、公知の塗布ユニットを示す断面図である。 図６は、公知の塗布ユニットを示す断面図である。 図７は、公知の塗布ユニットを示す断面図である。

符号の説明

１ ：塗布ユニット
２ ：シリンダ
３ ：ピストン
５ ：シリンジ
６ ：駆動装置
７ ：圧力検出器
８ ：駆動部分
９ ：ボールネジ
１０：エンコーダ
１１：Ｏリング
１２：モータ
１４：ノズル
２１：塗布制御装置
２２：エラーデータベース
２３：ピストン位置収集部
２４：圧力収集部
２５：ピストン駆動部
２６：エラー検出部
３１：エラーテーブル
３２：エラー
３３：圧力変化
４１：曲線
４２：曲線
４３：曲線

Claims (10)

1. 塗料を貯留する空洞を形成するシリンダと、
   前記空洞を密閉しながら往復運動するピストンと、
   前記ピストンを駆動する駆動装置と、
   前記ピストンと前記駆動装置との間に配置される圧力検出器と、
   塗布制御装置とを具備し、
   前記圧力検出器は、前記駆動装置が前記ピストンに及ぼす圧力を測定し、
   前記塗布制御装置は、
   前記駆動装置を制御して前記ピストンを駆動するピストン駆動部と、
   前記ピストンが駆動されるときに前記圧力検出器により測定される圧力変化を前記圧力検出器から収集する圧力収集部と、
   前記圧力変化に基づいて本塗布装置にエラーが発生しているかどうかを検出するエラー検出部とを備える
   塗布装置。
2. 請求項１において、
   前記ピストンの位置を測定するセンサ
   を更に具備する塗布装置。
3. 請求項２において、
   前記塗布制御装置は、前記位置を前記センサから収集するピストン位置収集部を備え、
   前記ピストン駆動部は、前記駆動装置を制御して前記位置に基づいて前記ピストンを駆動する
   塗布装置。
4. 請求項１において、
   前記エラー検出部は、前記圧力変化のうちの最大圧力に基づいて本塗布装置にエラーが発生しているかどうかを検出する
   塗布装置。
5. 請求項１において、
   前記エラー検出部は、本塗布装置にエラーが発生していないときの正常最大圧力を記録装置に記録し、前記圧力変化のうちの最大圧力と前記正常最大圧力との比較に基づいて本塗布装置にエラーが発生しているかどうかを検出する
   塗布装置。
6. 請求項１において、
   前記塗布制御装置は、複数圧力変化を複数エラーに対応付けるエラーテーブルを更に具備し、
   前記エラー検出部は、前記エラーテーブルを参照して、前記複数エラーのうちから前記測定圧力変化に対応するエラーを検出する
   塗布装置。
7. 塗料を貯留する空洞を形成するシリンダと、
   前記空洞を密閉しながら往復運動するピストンと、
   前記ピストンを駆動する駆動装置と、
   前記ピストンと前記駆動装置との間に配置される圧力検出器とを具備し、
   前記圧力検出器は、前記駆動装置が前記ピストンに及ぼす圧力を測定する
   塗布装置のエラーを検出する塗布エラー検出方法であり、
   前記駆動装置を制御して前記ピストンを駆動するステップと、
   前記ピストンが駆動されるときに前記圧力検出器により測定される圧力変化を前記圧力検出器から収集するステップと、
   前記圧力変化に基づいて本塗布装置にエラーが発生しているかどうかを検出するステップ
   とを具備する塗布エラー検出方法。
8. 請求項７において、
   前記エラーは、前記圧力変化のうちの最大圧力に基づいて検出される
   塗布エラー検出方法。
9. 請求項７において、
   複数圧力変化を複数エラーに対応付けるエラーテーブルを参照して、前記複数エラーのうちから前記圧力変化に対応するエラーを検出する
   塗布エラー検出方法。
10. 請求項７〜請求項９のいずれかにおいて、
    前記塗布装置は、前記ピストンの位置を測定するセンサを更に備え、
    前記位置を前記センサから収集するステップを更に具備し、
    前記ピストンは、前記位置に基づいて駆動される
    塗布エラー検出方法。

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