JP6111429B2

JP6111429B2 - 粘性体塗布方法及び粘性体塗布装置

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Publication number: JP6111429B2
Application number: JP2013190178A
Authority: JP
Inventors: 浩志岡村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2017-04-12
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Description

本発明は、ノズルによって粘性体を塗布対象物に塗布する粘性体塗布装置における粘性体塗布方法及び粘性体塗布装置に関するものである。

基板への電子部品の実装に際して、塗布ヘッドに備えられたノズルを昇降させて接着剤等の粘性体を塗布対象物としての基板に塗布する粘性体塗布装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。粘性体塗布装置においては、塗布作業開始前等の段階で生産される基板種や部品種等に応じて適切な塗布形状となるように各種の塗布条件を設定するための塗布条件設定作業が行われる。塗布条件の設定事項として、粘性体の吐出時のノズルの下降位置や粘性体の吐出量等がある。

塗布条件設定作業は、暫定的に設定した塗布条件下で試し塗布用の塗布ステージに供給されたシート上に粘性体を複数回試し塗布し、シート上の粘性体を認識処理してその形状や塗布量を含めた塗布状態を分析する。分析の結果、塗布不良である場合には塗布条件の設定を変更して試し塗布を再度行い、塗布状態が良好となった塗布条件を基板に対する塗布作業時の塗布条件として設定する。

特許第４９３５７４５号公報

しかしながら、前述の方法で塗布条件を設定したうえで塗布作業を実行してもなお、基板に塗布される粘性体の塗布量にバラツキが生じる場合がある。その要因の一つに、ノズルが所定の位置まで下降して粘性体を塗布する際にノズルの先端部近傍に粘性体が付着し、塗布作業を継続する過程でノズルの先端部近傍に付着する粘性体が徐々に増加し、とあるタイミングで基板に塗布された粘着体上に落下することが挙げられる。この問題に対しては従来のような方法で試し塗布された粘性体を分析しても具体的な解決策を見出すことが困難であり、ノズルに付着した粘着体に起因する印刷量のバラツキに対して有効な解決策が講じられていなかった。

そこで本発明は、ノズルに付着する粘性体に起因する塗布量のバラツキを抑制可能な粘性体塗布方法及び粘性体塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の粘性体塗布方法は、ノズルを所定の位置まで下降させてその先端部に形成された吐出口から吐出した粘性体を塗布対象物に塗布する粘性体塗布方法であって、試し塗布位置まで前記ノズルを下降させて塗布ステージ上に設けられた試し塗布面に粘性体を試し塗布し、試し塗布を終えて前記試し塗布位置から上昇を開始した後の前記ノズルに付着する粘性体の量を検出する処理を複数回実行する粘性体付着量検出工程と、前記複数回分の検出した前記ノズルに付着する粘性体の量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断する付着量差異判断工程と、前記閾値を超えていないと判断した場合、前記ノズルを前記塗布対象物に対して前記所定の位置まで下降させた際の前記ノズルと前記塗布対象物の塗布面との間隔が、前記ノズルを前記試し塗布位置まで下降させた際の前記ノズルと前記試し塗布面との間隔と一致するよう前記塗布対象物に対する前記ノズルの下降位置を設定するノズル下降位置設定工程とを含む。

また本発明の粘性体塗布装置は、ノズルを所定の位置まで下降させてその先端部に形成された吐出口から吐出した粘性体を塗布対象物に塗布する粘性体塗布装置であって、粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、試し塗布位置まで前記ノズルを下降させて前記塗布ステージ上に設けられた試し塗布面に粘性体を試し塗布し、試し塗布を終えて前記試し塗布位置から上昇を開始した後の前記ノズルに付着する粘性体の量を検出する粘性体付着量検出手段と、試し塗布を複数回実行することによって検出した前記ノズルに付着する粘性体の量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断する粘性体付着量差異判断手段と、前記粘性体付着量差異判断手段において前記閾値を超えていないと判断した場合、前記ノズルを前記塗布対象物に対して前記所定の位置まで下降させた際の前記ノズルと前記塗布対象物の塗布面との間隔が、前記ノズルを前記試し塗布位置まで下降させた際の前記ノズルと前記試し塗布面との間隔と一致するよう前記塗布対象物に対する前記ノズルの下降位置を設定するノズル下降位置設定手段を備えた。

本発明によれば、試し塗布位置までノズルを下降させて塗布ステージ上に設けられた試し塗布面に粘性体を試し塗布し、試し塗布を終えて試し塗布位置から上昇を開始した後のノズルに付着する粘性体の量を検出する処理を複数回実行し、複数回分の検出したノズルに付着する粘性体の量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断し、閾値を超えていないと判断した場合、ノズルを塗布対象物に対して所定の位置まで下降させた際のノズルと塗布対象物の塗布面との間隔が、ノズルを試し塗布位置まで下降させた際のノズルと試し塗布面との間隔と一致するよう塗布対象物に対するノズルの下降位置を設定するので、ノズルに付着する粘性体に起因する塗布量のバラツキの抑制に有効なノズルの下降位置を容易に設定して、ノズルに付着する粘性体に起因する印刷不良を未然に抑制することができる。

本発明の一実施の形態における粘性体塗布装置及び部品搭載装置の平面図本発明の一実施の形態における粘性体塗布装置の部分斜視図本発明の一実施の形態における粘性体塗布装置の制御系を示すブロック図本発明の一実施の形態における粘性体塗布装置の動作を示すフローチャート図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における粘性体塗布装置の動作説明図本発明の一実施の形態におけるペースト付着量データを示す図本発明のその他の実施の形態における粘性体塗布装置の動作を示すフローチャート図

まず図１、図２及び図３を参照して、粘性体塗布装置及び部品搭載装置の構造を説明する。粘性体塗布装置及び部品搭載装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインを構成する一の部品実装用装置としてそれぞれ用いられる。粘性体塗布装置は塗布対象物としての基板に対し、電子部品接合用の接着剤のような粘性体としてのペーストを塗布するペースト塗布作業を実行する。部品搭載装置は粘性体塗布装置よりも下流側（図１の紙面右側）に配設され、ペースト塗布後の基板に電子部品を搭載する部品搭載作業を実行する。

粘性体塗布装置Ｍ１について説明する。図１及び図２において、基台１には基板搬送方向であるＸ方向に伸びる一対の搬送路２ａを備えた基板搬送機構２が配設されている。基板３はキャリア４に保持された状態で、基板搬送機構２により上流から下流に搬送される。基板３の搬送経路上には基板位置決め部５が設けられており、基板位置決め部５により所定の塗布作業位置に基板３が位置決めされる。

基台１上のＸ方向における両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル６Ａ，６ＢがＸ方向と水平面内において直交するＹ方向に水平に配設されている。図２において、Ｙ軸移動テーブル６Ｂには一対のリニアレール７がＹ方向に伸びて配設されており、リニアレール７には矩形状の結合ブラケット８がリニアブロック９を介してＹ方向にスライド自在に装着されている。Ｙ軸移動テーブル６Ａ側においても同一の構成で結合ブラケット８が装着されている。

Ｙ軸移動テーブル６Ａ，６Ｂのそれぞれの結合ブラケット８には、Ｙ軸移動テーブルと同様のリニア駆動機構を備えたＸ軸移動テーブル１０がＸ方向に水平に架設されている。Ｘ軸移動テーブル１０には一対のリニアレール１１がＸ方向に伸びて配設されており、リニアレール１１には矩形状のＺ軸テーブル１２がリニアブロック１３を介してＸ方向にスライド自在に装着されている。

Ｚ軸テーブル１２には垂直姿勢の第１の塗布ヘッド１５Ａ、第２の塗布ヘッド１５Ｂを備えた作業ヘッド１４が取り付けられており、第１の塗布ヘッド１５Ａ、第２の塗布ヘッド１５Ｂの下部にはそれぞれ第１のノズル１６Ａ、第２のノズル１６Ｂが装着されている。Ｙ軸移動テーブル６Ａ，６Ｂ及びＸ軸移動テーブル１０を駆動することにより第１の塗布ヘッド１５Ａ、第２の塗布ヘッド１５Ｂは基板搬送機構２の上方においてＸＹ方向へ水平移動する。このように、Ｙ軸移動テーブル６Ａ，６Ｂ及びＸ軸移動テーブル１０は第１の塗布ヘッド１５Ａ、第２の塗布ヘッド１５Ｂを水平方向に移動させる塗布ヘッド移動機構１７となっている。またＺ軸テーブル１２に備えられた第１のモータＭＡ，第２のモータＭＢを個別に駆動することにより、第１の塗布ヘッド１５Ａ、第２の塗布ヘッド１５Ｂは第１のノズル１６Ａ、第２のノズル１６Ｂとともに個別に昇降する。

本実施の形態では塗布ヘッドを２個備えているが、何れかの塗布ヘッドを単体で備えるようにしてもよい。以下の説明においては第１の塗布ヘッド１５Ａ、第１のノズル１６Ａに限定して説明するとともに、それぞれを単に「塗布ヘッド１５」、「ノズル１６」と称する。

塗布ヘッド１５はペーストＰを貯留するシリンジ及びペーストＰを吐出する吐出機構１８（図３）を備えている。吐出機構１８を駆動してノズル１６から予め設定した適量のペーストＰを吐出させ、この状態で基板３に対して塗布ヘッド１５とともにノズル１６を下降させることにより、ペーストＰを基板３の上面の所定の位置に塗布するペースト塗布作業が実行される。このように基板３の上面は、塗布ヘッド１５によりペーストＰが塗布される塗布面となっている。

図２において、Ｚ軸テーブル１２には撮像視野を下方に向けた基板認識カメラ１９が設けられている。基板認識カメラ１９は塗布ヘッド１５と一体に移動し、基板３に塗布されたペーストＰを撮像する。

図１及び図２において、基台１上であって塗布ヘッド１５の移動範囲内には試し塗布ユニット２０が設けられている。試し塗布ユニット２０はペースト塗布作業に先立ってペーストＰを試し塗布する際に用いられるものである。この試し塗布ユニット２０は試し塗布用のシート２２が巻回された供給ロール２２Ａと、試し塗布後のシート２２を巻き取った巻取ロール２２Ｂとの間にペーストＰを試し塗布するための塗布ステージ２１を配設した構成となっている。塗布ステージ２１上に供給されたシート２２の上面は、塗布ヘッド１５によりペーストＰが試し塗布される試し塗布面Ａ（図５）となっている。

供給ロール２２Ａ、巻取ロール２２Ｂはそれぞれロール支持軸２３Ａ、２３Ｂに巻回されており、ロール支持軸２３Ｂは第３のモータＭＣ（図３）と結合している。第３のモータＭＣを駆動してロール支持軸２３Ｂが巻き取り方向に回転することにより、供給ロール２２Ａから未使用のシート２２が試し塗布ステージ２１上に供給されるとともに、試し塗布後のシート２２が巻取ロール２２Ｂに巻き取られる。本実施の形態において、試し塗布面Ａと塗布作業位置に位置決めされた基板３の塗布面の高さは一致する。

図１及び図２において、基台１上であって試し塗布ユニット２０とＹ方向において隣接する位置にはカメラユニット２５が設けられている。カメラユニット２５は試し塗布面Ａが設けられる水平方向に撮像視野を向けた姿勢で配設されたノズル認識カメラ２６を有しており、試し塗布を実行した後のノズル１６を撮像する。ノズル認識カメラ２６は移動プレート２７を介してＸ方向に伸びた直動機構２８にＸ方向に移動自在に取り付けられている。直動機構２８に備えられた第４のモータＭＤを駆動することにより、ノズル認識カメラ２６はＸ方向に移動する。

次に、図１を参照して部品搭載装置Ｍ２について説明する。基台３１にはＸ方向に伸びる一対の搬送路３２ａを備えた基板搬送機構３２が配設されている。粘性体塗布装置Ｍ１においてペーストＰが塗布された基板３は、キャリア４に保持された状態で搬送路２ａから搬送路３２ａに移載される。基板３の搬送経路上には基板位置決め部３３が設けられており、基板位置決め部３３により所定の部品搭載作業位置に基板３が位置決めされる。

基台３１上のＹ方向における一側部には、複数のテープフィーダ３５がＸ方向に並列して成る部品供給部３６が設けられている。テープフィーダ３５は電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、電子部品を後述する搭載ヘッド３９によるピックアップ位置に供給する。

基台３１上のＸ方向における両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル３７Ａ，３７ＢがＹ方向に水平に配設されている。このＹ軸移動テーブル３７Ａ，３７Ｂには同じくリニア駆動機構を備えたＸ軸移動テーブル３８Ａ，３８ＢがＹ方向にスライド自在に架設されている。

Ｘ軸移動テーブル３８Ａには搭載ヘッド３９がＸ方向に移動自在に取り付けられており、Ｙ軸移動テーブル３７Ａ，３７Ｂ及びＸ軸移動テーブル３８Ａを駆動することにより搭載ヘッド３９はＸＹ方向に移動する。搭載ヘッド３９の下端部には電子部品を吸着して保持する吸着ノズルが装着されている。この搭載ヘッド３９には撮像視野を下方に向けた基板認識カメラ４０が取り付けられており、部品搭載作業位置に位置決めされた基板３を撮像する。部品搭載作業においては、搭載ヘッド３９をピックアップ位置まで移動させて電子部品をピックアップし、部品搭載作業位置に位置決めされた基板３に搭載する。

搭載ヘッド３９の移動経路上には、撮像視野を上方に向けた部品認識カメラ４１が設けられている。部品認識カメラ４１は搭載ヘッド３９の吸着ノズルに保持された電子部品を下方から撮像する。部品認識カメラ４１を介して取得した撮像データを認識処理することにより、電子部品の不良の判定や電子部品の位置が検出される。部品認識カメラ４１と隣接する位置には廃棄ボックス４２が設けられており、不良と判定された電子部品はこの廃棄ボックス４２に投棄される。

Ｘ軸移動テーブル３８Ｂには、撮像視野を下方に向けた検査カメラを備えた検査ヘッド４３がＸ方向に移動自在に取り付けられている。Ｙ軸移動テーブル３７Ａ，３７Ｂ及びＸ軸移動テーブル３８Ｂを駆動することにより、検査ヘッド４３はＸＹ方向に移動し、検査カメラにより基板３に搭載された電子部品を撮像する。検査カメラを介して取得した撮像データを認識処理することにより、電子部品の搭載状態の良否判定がなされる。

次に、図３を参照して粘性体塗布装置Ｍ１の制御系について説明する。粘性体塗布装置Ｍ１に備えられた制御部５０は位置決め制御部５１、塗布制御部５２、試し塗布制御部５３、塗布条件設定部５４、試し塗布回数設定部５５、撮像制御部５６、認識処理部５７、付着量検出部５８、付着量バラツキ判断部５９、ノズル下降位置設定部６０及び記憶部６１を含んで構成される。この制御部５０には基板搬送機構２、基板位置決め部５、塗布ヘッド移動機構１７、第１のモータＭＡ、第２のモータＭＢ、吐出機構１８、基板認識カメラ１９、第３のモータＭＣ、ノズル認識カメラ２６、第４のモータＭＤ、操作・入力部６２、表示部６３及び報知部６４と接続されている。

位置決め制御部５１は基板搬送機構２及び基板位置決め部５を制御することにより、キャリア４を介して基板３を塗布作業位置まで搬送して位置決めする。塗布制御部５２は塗布ヘッド移動機構１７、第１のモータＭＡ、第２のモータＭＢ及び吐出機構１８を制御することにより、塗布作業位置に位置決めされた基板３にペーストＰを塗布するペースト塗布作業を実行する。

試し塗布制御部５３は塗布ヘッド移動機構１７、第１のモータＭＡ、第２のモータＭＢ及び吐出機構１８を制御することにより、塗布ステージ２１上に供給されたシート２２にペーストＰの試し塗布を実行する。試し塗布はペーストＰが塗布されていないシート２２上の粘性体未塗布位置に対してなされる。また第３のモータＭＣを制御することにより、シート２２の供給及び巻き取りを行う。

塗布条件設定部５４は基板３又はシート２２にペーストＰを塗布する際の各種の塗布条件を設定する。この塗布条件にはペーストＰの吐出量、ノズル１６の昇降速度、上昇位置及び下降位置が含まれる。以後、試し塗布時におけるノズル１６の下降位置（下降高さ）を「試し塗布位置」と称する。試し塗布回数設定部５５は試し塗布を連続して実行する回数を設定する。

撮像制御部５６は基板認識カメラ１９を制御することにより、塗布作業位置に位置決めされた基板３を撮像する。またノズル認識カメラ２６を制御することにより、試し塗布を終えて上昇を開始した後の所定のタイミングにおけるノズル１６、より具体的には図５に示す吐出口１６ａの近傍である先端部を撮像する。

認識処理部５７は基板３の撮像データを認識処理することにより、基板３の位置を認識する。またノズル１６の撮像データを認識処理（二値化処理）することにより、試し塗布を実行した後のノズル１６とこれに付着するペースト（以下、「ペースト部Ｐａ」と称する。図５（ｄ）参照。）を分離して認識する。

付着量検出部５８はペースト部Ｐａの認識結果に基づき、ノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量を検出（算出）する。すなわち付着量検出部５８は、試し塗布位置までノズル１６を下降させて塗布ステージ２１上に設けられた試し塗布面ＡにペーストＰを試し塗布し、試し塗布を終えて試し塗布位置から上昇を開始した後のノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量を検出する粘性体付着量検出手段となっている。

付着量バラツキ判断部５９は試し塗布を連続して実行した場合において、付着量検出部５８によって検出した試し塗布後の各回におけるペースト部Ｐａの付着量に基づき、ペースト部Ｐａの増減の幅、すなわちバラツキ幅が予め定めた閾値の範囲内であるかの判断を行う。すなわち付着量バラツキ判断部５９は、試し塗布を複数回実行することによって検出したノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断する粘性体付着量差異判断手段となっている。

ノズル下降位置設定部６０はペースト部Ｐａのバラツキ幅が閾値を超えてないと判断した場合、その時点で設定されているノズル１６の試し塗布位置をペースト塗布作業時に適用する下降位置として設定する。本実施の形態では基板３の塗布面と試し塗布面Ａは同一高さであるため、塗布条件設定時に入力した下降量の値をそのまま設定すればよい。その一方で、基板３の塗布面と試し塗布面Ａが同一高さではない状況下で試し塗布を実行した場合には、ノズル１６の下端と基板３との間隔が、試し塗布位置まで下降したノズル１６の下端と試し塗布面Ａとの間隔と一致するようノズル１６の下降量を算出して設定する。

すなわちノズル下降位置設定部６０は、付着量差異判断手段において閾値を超えていないと判断した場合、ノズル１６を基板３に対して所定の位置まで下降させた際のノズル１６の下端と基板３の塗布面との間隔が、ノズル１６を試し塗布位置まで下降させた際のノズル１６の下端と試し塗布面との間隔と一致するよう基板３に対するノズル１６の下降位置を設定するノズル下降位置設定手段となっている。

記憶部６１はペースト塗布作業及び試し塗布を行うためのプログラムをはじめ、設定した各種の塗布条件及び試し塗布回数を記憶する。また、付着量バラツキ判断部５９において使用される前述の閾値も併せて記憶する。

操作・入力部６２はタッチパネルやマウス等の入力手段であり、装置稼働のための操作指示や塗布条件、試し塗布回数の入力・設定等を行う。表示部６３は液晶パネル等の表示パネルであり、オペレータが塗布条件や試し塗布回数を設定するための設定画面等を表示する。報知部６４はペースト部Ｐａのバラツキ幅が閾値を超えている場合に、表示部６３を介してその旨をオペレータに報知する。

本発明の粘性体塗布装置Ｍ１は以上のような構成から成り、次に図４を参照しながらペースト塗布作業において適用するノズル１６の下降位置の設定を含むペーストＰの塗布動作について説明する。以下に示す例では、ノズル１６の下降位置以外の塗布条件は全て固定するものとする。

まず、ノズル１６の試し塗布位置を含めた各種の塗布条件を設定する（ＳＴ１：塗布条件設定工程）。ここでは試し塗布回数も併せて設定し、本例では「６回」とする。次いで、設定した塗布条件に従ってペーストＰの試し塗布を実行する（ＳＴ２：試し塗布工程）。すなわち図５（ａ），（ｂ）に示すように、ノズル１６を塗布ステージ２１の上方に位置合わせし、次いで吐出口１６ａから所定量のペーストＰを吐出させる。そしてノズル１６を図５（ｃ）に示す試し塗布位置Ｈまで下降させ（矢印ａ）、塗布ステージ２１上に供給されたシート２２の試し塗布面ＡにペーストＰを押し付けるようにして塗布する。このとき、吐出口１６ａからシート２２までの距離Ｓが小さい程、ペーストＰの一部がノズル１６の先端部近傍に付着し易くなる。

次いで、試し塗布後のノズル１６の撮像を行う（ＳＴ３：ノズル撮像工程）。すなわち図５（ｄ）に示すように、試し塗布を終えてノズル１６が上昇（矢印ｂ）を開始した後の所定のタイミングで、その先端部近傍をノズル認識カメラ２６により撮像する。図５（ｄ）において破線で示す範囲Ｒは、ノズル認識カメラ２６の撮像視野を示す。撮像タイミングはシート２２に試し塗布されたペーストＰとノズル１６に付着するペースト部Ｐａとが明確に区別し得る高さまでノズル１６が上昇した以降に設定する。

次いで、試し塗布が所定の回数だけ完了したかの判断を行う（ＳＴ４：試し塗布回数判断工程）。ここで所定の回数以下であると判断した場合、（ＳＴ２）に戻って同一の試し塗布位置Ｈに基づいた試し塗布を再度実行する。このように試し塗布を連続して実行する場合には、既にペーストＰが塗布されたシート２２上の位置を避ける。すなわち先の試し塗布が完了してノズル１６を上昇させた後、塗布ヘッド１５をＸ方向に所定量だけ移動させてシート２２の粘性体未塗布箇所の上方にノズル１６を位置合わせする。このようにノズル１６を位置合わせしたうえで２回目以降の試し塗布を実行する（図２に示すシート２２に試し塗布されたペーストＰを参照）。このように、試し塗布はシート２２の粘性体未塗布箇所に対して実行される。

また、塗布ヘッド１５の移動に追従してノズル認識カメラ２６もＸ方向に所定量だけ移動させる。そして、２回目以降の試し塗布を終えてノズル認識カメラ２６の撮像視野（範囲Ｒ）まで上昇したノズル１６の先端部近傍を撮像する。

（ＳＴ４）で試し塗布が所定の回数だけ完了したと判断した場合、取得した複数のノズル１６の撮像データに基づいて試し塗布後の各回におけるノズル１６の先端部近傍に付着するペースト部Ｐａの量を検出する（ＳＴ５：ペースト量検出工程）。これにより、試し塗布後の各回におけるノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量の増減の推移を示すペースト付着量データ（図６）を取得することができる。図６に示すデータ点Ｔｎ（ｎ＝１〜６）は、試し塗布をｎ回（ｎ＝１〜６）実行した後のノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量をあらわしている。

以上説明した（ＳＴ２）〜（ＳＴ５）は、試し塗布位置Ｈまでノズル１６を下降させて塗布ステージ２１上に設けられた試し塗布面ＡにペーストＰを試し塗布し、試し塗布を終えて試し塗布位置Ｈから上昇を開始した後のノズル１６に付着するペーストＰ（ペースト部Ｐａ）の量を検出する処理を複数回実行する粘性体付着量検出工程となっている。

次いで、ペースト付着量データに基づいて試し塗布後の各回におけるノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量のバラツキを分析する（ＳＴ６：バラツキ分析工程）。図６を参照して、ペースト部Ｐａの付着量のバラツキについて説明する。前述のとおりノズル１６を試し塗布位置Ｈまで下降させた際、吐出口１６ａからシート２２までの距離Ｓが小さい程、試し塗布時にペーストＰの一部がノズル１６の先端部近傍に付着し易くなる。かかる場合、ノズル１６はペースト部Ｐａが付着したまま試し塗布位置Ｈから所定の位置まで上昇する（図５（ｄ））。

かかる状態のまま試し塗布を連続して実行すると、吐出口１６ａから新たに吐出したペーストＰがノズル１６に付着しているペースト部Ｐａに付着し、ペースト部Ｐａの付着量がさらに増加することとなる。このような状況下で試し塗布を複数回に亘って繰り返し実行すると、ノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量が徐々に増加する。そしてノズル１６に付着するペースト部Ｐａが一定量に達したとき、自重によりノズル１６から落下する事態が起こり得る。つまり、ペースト部Ｐａの付着量がその直前に検出した付着量よりも減少したタイミングで、ノズル１６からペースト部Ｐａが落下したと推認することができる。

図６に示すペースト付着量データを分析すると、３回目の試し塗布後に検出したペースト部Ｐａの付着量（データ点Ｔ３）が最も多く、４回目の試し塗布後に検出したペースト部Ｐａの付着量（データ点Ｔ４）が最も少ない。したがって、３回目の試し塗布終了後におけるノズル１６の撮像後から４回目の試し塗布終了後におけるノズル１６の撮像前までの間に、ノズル１６からペースト部Ｐａが落下したことが推認される。

ペースト部Ｐａの付着量のバラツキを分析した後、バラツキ幅が閾値以下であるかを判断する。すなわち複数回分の検出したノズル１６に付着するペースト部Ｐａの量の最大値と最小値との差異が、予め定めた閾値以下であるかを判断する（ＳＴ７：付着量差異判断工程）。ここで閾値以下である場合にはペースト部Ｐａが落下していないと判断し、閾値を超えている場合にはペースト部Ｐａが落下したと判断する。閾値はオペレータの知識と経験に基づいて任意に設定する。

前述のとおりペースト部Ｐａの付着量のバラツキ幅は、ノズル１６からペースト部Ｐａが落下する前後が最大となる。したがって（ＳＴ７）では、試し塗布前後（ｎ回目とｎ＋１回目）におけるペースト部Ｐａの付着量の差異に基づいてペースト部Ｐａの落下の有無を判断する。なお、試し塗布前後におけるデータ点（Ｔｎ，Ｔｎ＋１）を結ぶ線分の傾き等に基づいて落下の有無を判断してもよい。また、ペースト部Ｐａの付着量が直前に検出した付着量よりも減少したタイミングをペースト部Ｐａが落下したタイミングであるとして特定し、このときのペースト部Ｐａの付着量の増減の幅を閾値と比較して判断するようにしてもよい。

（ＳＴ７）でペースト部Ｐａの付着量のバラツキ幅が閾値を超えていると判断した場合、塗布条件の設定を変更する（ＳＴ８：塗布条件変更工程）。すなわち、試し塗布制御部５３は現時点で設定している試し塗布位置Ｈよりも所定量だけ高い位置を新しい試し塗布位置Ｈａとして再設定する。そして、新しい試し塗布位置に基づいて粘性体付着量検出工程、バラツキ分析工程、付着量差異判断工程を実行する。

その一方でバラツキ幅が閾値を超えていないと判断した場合、その時点で設定している試し塗布位置Ｈを基板３に対するペースト塗布作業時に適用するノズル１６の下降位置として設定する（ＳＴ９：ノズル下降位置設定工程）。この工程では、その時点で設定しているその他の塗布条件もペースト塗布作業時に適用する塗布条件として設定する。

すなわち、ペースト部Ｐａの付着量の最大値と最小値の差異が閾値を超えていないと判断した場合、ノズル１６を所定の位置まで下降させた際のノズル１６の下端と基板３の塗布面との間隔が、ノズル１６を試し塗布位置Ｈまで下降させた際のノズル１６の下端と試し塗布面Ａとの間隔と一致するよう基板３に対するノズル１６の下降位置を設定する。これにより、ノズル１６に対するペースト部Ｐａの蓄積を抑制可能なノズル１６の下降位置を容易に設定することができる。

次いで、設定したノズル１６の下降位置を含む各種の塗布条件に基づいて、基板３に対するペースト塗布作業を実行する（ＳＴ１０：ペースト塗布工程）。ペースト塗布作業は試し塗布回数以上に連続して実行されるが、ノズル１６の下降位置は自身に対するペースト部Ｐａの蓄積が抑制される高さに設定されている。したがって、ノズル１６に付着したペースト部Ｐａが基板３に落下することによって基板３に塗布されるペーストＰの塗布量にバラツキが発生する事態を抑制することができる。

次に、図７を参照してその他の実施の形態について説明する。本実施の形態では、塗布条件の設定の変更は試し塗布制御部５３が行っているが、この例ではオペレータが行う。すなわち、（ＳＴ７）でペースト部Ｐａの付着量のバラツキ幅が閾値を超えていると判断した場合、表示部６３を介してオペレータにその旨の報知を行う（ＳＴ９：報知工程）。報知を受けたオペレータは、（ＳＴ１）に戻り操作・入力部６２を介して先に設定した試し塗布位置Ｈよりも所定量だけ高い位置を新しい試し塗布位置Ｈａとして再設定する。これにより、オペレータの裁量により新しい試し塗布位置Ｈａを任意に設定することができる。

本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではない。例えば、粘性体塗布装置Ｍ１に前述の搭載ヘッド３９を含んだ電子部品搭載機構や、基板３に塗布されたペーストＰの状態を検査する検査機構等を組み入れてもよい。さらに、シート２２を設けずに塗布ステージ２１の上面を試し塗布面としてもよい。

本発明によればノズルに付着する粘性体に起因する印刷不良を未然に抑制することができ、基板に電子部品を実装する電子部品実装分野において有用である。

３基板（塗布対象物）
１６Ａ第１のノズル（ノズル）
１６Ｂ第２のノズル（ノズル）
１６ａ吐出口
２１塗布ステージ
５８付着量検出部（粘性体付着量検出手段）
５９付着量バラツキ判断部（粘性体付着量差異判断手段）
Ｍ１粘性体塗布装置
Ａ試し塗布面
Ｈ試し塗布位置
Ｐペースト（粘性体）
Ｐａペースト部（粘性体）

Claims

ノズルを所定の位置まで下降させてその先端部に形成された吐出口から吐出した粘性体を塗布対象物に塗布する粘性体塗布方法であって、
試し塗布位置まで前記ノズルを下降させて塗布ステージ上に設けられた試し塗布面に粘性体を試し塗布し、試し塗布を終えて前記試し塗布位置から上昇を開始した後の前記ノズルに付着する粘性体の量を検出する処理を複数回実行する粘性体付着量検出工程と、
前記複数回分の検出した前記ノズルに付着する粘性体の量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断する付着量差異判断工程と、
前記閾値を超えていないと判断した場合、前記ノズルを前記塗布対象物に対して前記所定の位置まで下降させた際の前記ノズルと前記塗布対象物の塗布面との間隔が、前記ノズルを前記試し塗布位置まで下降させた際の前記ノズルと前記試し塗布面との間隔と一致するよう前記塗布対象物に対する前記ノズルの下降位置を設定するノズル下降位置設定工程とを含むことを特徴とする粘性体塗布方法。
前記閾値を超えていると判断した場合、前記試し塗布位置より所定量だけ高い位置を新しい試し塗布位置として前記粘性体付着量検出工程及び付着量差異判断工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の粘性体塗布方法。
ノズルを所定の位置まで下降させてその先端部に形成された吐出口から吐出した粘性体を塗布対象物に塗布する粘性体塗布装置であって、
粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、
試し塗布位置まで前記ノズルを下降させて前記塗布ステージ上に設けられた試し塗布面に粘性体を試し塗布し、試し塗布を終えて前記試し塗布位置から上昇を開始した後の前記ノズルに付着する粘性体の量を検出する粘性体付着量検出手段と、
試し塗布を複数回実行することによって検出した前記ノズルに付着する粘性体の量の最大値と最小値との差異が予め定めた閾値を超えているかを判断する粘性体付着量差異判断手段と、
前記粘性体付着量差異判断手段において前記閾値を超えていないと判断した場合、前記ノズルを前記塗布対象物に対して前記所定の位置まで下降させた際の前記ノズルと前記塗布対象物の塗布面との間隔が、前記ノズルを前記試し塗布位置まで下降させた際の前記ノズルと前記試し塗布面との間隔と一致するよう前記塗布対象物に対する前記ノズルの下降位置を設定するノズル下降位置設定手段を備えたことを特徴とする粘性体塗布装置。
前記粘性体付着量差異判断手段において前記閾値を超えていると判断した場合、前記試し塗布位置より所定量だけ高い位置を新しい試し塗布位置として設定することを特徴とする請求項３に記載の粘性体塗布装置。