KR20030001338A - 페이스트도포기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 도포속도 등에 의해 장치의 고유 진동수의 진동이 생겨도 기판의 진동에 노즐이 따라 이들 사이의 간격이 일정하게 되는 제어를 가능하게 하는 페이스트도포기를 제공하는 것이다.

본 발명은 페이스트수납통(13)의 선단부에 설치된 노즐의 Z축 방향의 구동수단으로서, 조동 엑츄에이터로서의 서보모터(12)에 의해 구동되는 Z축 이동테이블 (11)과, 고속미동 엑츄에이터로서의 리니어엑츄에이터에 의해 구동되는 고속 Z축 이동테이블(26)을 설치한다. 이들은 거리계(16)의 검출출력에 따라 구동되나, Z축 이동테이블(11)은 노즐을 Z축 방향으로 크게 천천히 이동시키고, 고속 Z축 이동테이블 (26)은 미소하게 고속으로 이동시킨다.

초기의 위치 결정시에는 조동 엑츄에이터로 위치제어를 행하고, 페이스트도포 중은 미동 엑츄에이터로 고속 위치제어를 행함으로써 높은 정밀도의 페이스트도포를 실현한다.

Description

페이스트도포기{PASTE COATING APPARATUS}

본 발명은 기판상에 임의형상의 페이스트패턴을 묘획하는 페이스트도포기에 관한 것으로, 특히 도포면에 대하여 높은 정밀도로 따를 수 있는 페이스트도포기에 관한 것이다.

종래기술에 의한 페이스트도포기에서는 페이스트수납통과 노즐 및 기판 기복측정용 거리계를 유지한 Z축 테이블을 거리계의 계측결과에 의거하여 볼나사와 서보모터로 이루어지는 이동기구에 의해 상하방향으로 이동시켜 기판과 노즐의 간극을 제어하면서 노즐과 기판을 XY 방향에서 상대 이동시켜 기판의 표면에 임의형상의 페이스트패턴을 도포 묘획하는 구성이 채용되고 있다.

이와 같은 페이스트도포기를 기재한 것으로서, 일본국 특개평11-262712호 공보가 있다.

그런데 상기 종래기술에서는 서보모터와 볼나사의 조합에 의한 Z축 테이블의 이동기구가 사용되고 있다. 이는 페이스트도포 중에 있어서는 노즐 선단과 기판 표면 사이의 간격을 일정하게 유지하지 않으면 안되고, 이 때문에 이와 같은 간격을 항상 거리계로 계측하고, 이 간격이 일정하게 되도록 이 거리계의 계측결과에 의거하여 노즐을 상하방향으로 이동제어하는 것이다.

그러나 서보모터와 볼나사의 조합에 의한 Z축 테이블의 이동기구에서는 Z축 테이블을 고속으로 이동시키고 싶은 경우, 기구계와 서보계의 응답특성으로부터 추종성에 한계가 있다.

예를 들면 페이스트 도포동작 중에 장치가 고유 진동수 등으로 진동하였을 때, 노즐의 진동과 기판측의 진동(Z축 방향의 상하이동)이 일치하지 않으면, 기판측의 진동에 노즐의 진동을 따르게 할 수 없다. 즉, 거리계의 계측결과에 의거하여 노즐을 상하방향으로 이동 제어하여도 노즐의 상하 이동속도(진동)를 기판측의 상하이동속도(진동)에 따르게 하여 이동(진동)시킬 수 없어, 페이스트도포 중에 노즐 선단과 기판 표면 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 없게 되어 페이스트패턴의도포 묘획 정밀도를 향상할 수 없는 문제가 있었다.

이와 같은 문제는 노즐과 기판의 XY 방향에서의 상대 이동속도를 고속으로 하고, 곡선패턴을 묘획하도록 XY 방향에서의 방향전환을 고속으로 할 수록 X 방향이나 Y 방향에서의 노즐와 기판의 상대이동의 가감속도는 큰 것이 되어, 장치는 고속으로 진동하게 되어 페이스트패턴의 도포 묘획 정밀도의 저하가 눈에 띄게 나타난다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제를 해소하여 페이스트 도포속도를 고속으로 한 경우의 장치진동의 주기에 따라 노즐과 기판 표면 사이의 간격을 높은 정밀도로 추종 제어하여 페이스트패턴의 도포 묘획 정밀도의 향상을 실현 가능하게 한 페이스트도포기를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 페이스트도포기의 일 실시형태를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 있어서의 도포헤드부를 확대하여 나타내는 사시도,

도 3은 도 1에 있어서의 페이스트수납통과 거리계의 배치관계를 나타내는 사시도,

도 4는 도 1에 나타낸 실시형태에서의 주 제어부의 구성 및 제어계통을 나타내는 블록도,

도 5는 도 1에 나타낸 실시형태의 전체동작을 나타내는 플로우차트,

도 6은 본 발명에 의한 페이스트도포기의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 Z축 테이블의 이동기구로서 상하방향으로 크고 대충 이동할 수 있는 조동수단에, 미소하고 또한 고속으로 이동할 수 있는 미동수단을 겹쳐 설치한 구성으로 하고, 미동수단에 노즐을 설치한다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 페이스트패턴의 묘획 도포를 고속으로 행하여 장치진동이 생겨도 진동에 따라 노즐의 선단과 기판 표면 사이의 간격을 고속이고, 또한 높은 정밀도로 제어할 수 있어, 페이스트패턴의 도포 묘획 정밀도를 향상할 수 있다.

이하, 도면을 사용하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 페이스트도포기의 일 실시형태를 나타내는 사시도로서, 1은 가대, 2는 Z축 이동테이블 지지가대, 3은 X축 이동테이블, 4는 X축 서보모터, 5는 Y축 이동테이블, 6은 Y축 서보모터, 7은 기판 유지기구, 8은 θ축 이동 테이블, 9는 기판, 10은 Z축 이동 테이블 지지브래킷, 11은 Z축 이동 테이블, 12는 Z축 서보모터(조동 엑츄에이터), 13은 페이스트수납통(실린지), 14는 노즐 지지구, 15는 화상인식 카메라, 16은 거리계, 17은 주 제어부, 18은 부 제어부, 18a, 18b는 외부 기억장치, 19는 모니터, 20은 키보드, 21은 신호선, 26은 고속 Z축 이동 테이블(미동 엑츄에이터)이다.

상기 도면에 있어서 가대(1)에는 Z축 이동 테이블 지지가대(2)와 X축 이동테이블(3)을 설치하고 있다. X축 이동테이블(3) 위에는 X축 서보모터(4)에 의해 X축방향으로 이동하는 Y축 이동테이블(5)을 설치하고 있다. Y축 이동테이블(5) 위에는 Y축 서보모터(6)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 기판 유지기구(7)와 θ축 이동테이블(8)을 설치하고 있다. θ축 이동테이블(8)은 서보모터[즉, 도 4에서 뒤에서 설명하는 서보모터(8a)]에 의하여 θ방향으로 회전이동한다. 기판 유지기구(7) 위에는 페이스트도포시 기판(9)을 고정·유지하고 있다.

가대(1)의 아래쪽에는 서보모터(4, 6, 12)나 θ축 이동테이블(8)의 상기 서보모터, 고속 Z축 이동테이블(26) 등을 제어하는 주 제어부(17)를 설치하고 있고, 이 주 제어부(17)와 외부장치로서의 부 제어부(18)를 신호선(21)으로 접속하고 있다. 이 부 제어부(18)는 외부 기억장치(18a, 18b)와 모니터(19), 키보드(20) 등을 구비하고 있다.

이와 같은 주 제어부(17)에서 실행하는 각종 처리(상세한 것은 뒤에서 설명함)를 위한 데이터는 키보드(20)로부터 입력한다. 또 화상인식 카메라(15)로 포착한 화상이나 주 제어부(17)에서의 처리상황은 모니터(19)로 표시한다. 또 키보드 (20)로부터 입력된 데이터 등은 외부 기억장치인 하드디스크(18a)나 플로피디스크 (18b) 등의 기억매체에 기억 보관한다.

도 2는 도 1에 있어서의 Z축 이동테이블 지지가대(2)의 부분을 확대하여 나타내는 사시도로서, 도 1에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

상기 도면에 있어서, Z축 이동테이블 지지가대(2)에는 Z축 이동테이블 지지 브래킷(10)을 설치하고, 이 Z축 이동테이블 지지브래킷(10)에는 Z축 이동테이블 (11)을 설치하고 있다. Z축 이동테이블(11)은 도시 생략한 볼나사와 Z축 서보모터 (12)로 구동되는 조동 엑츄에이터를 이루는 것으로, 이 Z축 이동테이블(11) 위에 미동 엑츄에이터로서의 고속 Z축 이동테이블(26)을 설치하고 있다.

이 고속 Z축 이동테이블(26)과 Z축 이동테이블(11) 사이에는 고속 Z축 이동테이블(26)의 구동수단으로서 리니어모터(리니어엑츄에이터)를 설치하고 있다. Z축 이동테이블(11)은 고속 Z축 이동테이블(26) 사이에 직동 가이드가 있어 양 테이블 (11, 26)을 가로 진동이나 탈락을 일으키는 일 없이 상하로 슬라이딩할 수 있도록 하고 있다. Z축 이동테이블(11)에 고속 Z축 이동테이블(26)을 이동시키는 리니어모터의 고정자가 있고, 고속 Z축 이동테이블(26)에 가동자를 설치하고 있다. 리니어모터는 고정자와 가동자를 역전시켜 설치할 수도 있으므로, Z축 이동테이블(11)에 가동자를 설치하고, 고속 Z축 이동테이블(26)에 고정자를 설치하여도 좋으나, 고속 Z축 이동테이블(26)은 가능한 한 경량으로 하는 것이 에너지 절약화와 고속이동을 위해 바람직하다.

고속 Z축 이동테이블(26)에는 페이스트수납통(실린지)(13)과, 이 페이스트수납통(13)에 연접(連接)하여 하여 노즐 지지구(14)를 설치하고 있고, 이 노즐 지지구 (14)의 선단부에 노즐[뒤에서 설명하는 도 3에서의 노즐(13a)]을 설치하고 있다. 또한 고속 Z축 이동테이블(26)에는 조명원으로서의 광원을 구비한 거울통(鏡筒)을 가지는 화상인식 카메라(15)나 거리계(16)를 설치하고 있다.

이와 같이 본 실시형태에서는 노즐 지지구(14)의 선단부에 설치되어 있는 노즐을 상하방향으로 위치를 정하기 위하여 2개의 엑츄에이터를 구비하여 설치하고 있다. 그 하나는 움직임은 느리나, 크게 변위할 수 있는 조동 엑츄에이터로서의 Z축 이동테이블(11)을 움직이는 Z축 서보모터(12)이고, 또 하나는 움직임은 빠르나, 변위의 폭이 작은 미동 엑츄에이터로서의 고속 Z축 이동테이블(26)을 움직이는 리니어엑츄에이터이다.

뒤에서 설명하는 바와 같이 페이스트도포 중에 장치가 고유 진동수 등(예를 들면, 130 내지 200Hz의 진동수)으로 진동한 경우, 기판 유지기구(7)의 기판 지지대와 노즐 지지구(14)에 있어서의 노즐의 선단부의 진동이 일치하지 않아 노즐과 기판 사이의 간격이 변동하는 경우가 발생한다. 이 경우의 간격변동은 10 내지 30㎛ 정도이다. 이 실시형태에서는 상기한 바와 같이 이것에 추종할 수 있는 고속의 엑츄에이터를 설치함으로써 기판과 노즐 사이의 간격을 대략 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

도 3은 도 1에 있어서의 페이스트수납통(13)과 거리계(16)의 부분을 확대하여 나타내는 사시도로서, 13a는 노즐이고, 도 1에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

상기 도면에 있어서 노즐 수납통(13)에는 노즐 지지구(14)를 거쳐 노즐(13a)을 설치하고 있다. 노즐 수납통(13)으로부터 노즐(13a)까지의 노즐 지지구(14) 내부에는 페이스트를 보내기 위한 파이프를 매립하고 있다.

거리계(16)는 그 하단부에 삼각형의 절삭부를 형성하고 있고, 그 절삭부에 발광소자와 복수의 수광소자를 설치하고 있다.

노즐(13a)은 거리계(16)의 절삭부의 하부에 위치되어져 있다. 거리계(16)는 노즐(13a)의 선단부로부터 유리제 기판(9)의 표면(상면)까지의 거리를 비접촉의 3각측법으로 계측한다. 즉, 상기한 삼각형의 절삭부에서의 한쪽의 경사면에 발광소자를 설치하고 있고, 이 발광소자로부터 방사한 레이저광(L)은 기판(9) 위의 계측점 (S)에서 반사하여 상기 절삭부의 다른쪽의 경사면에 설치한 복수의 수광소자 중 어느 하나에서 수광한다.

따라서 레이저광(L)은 페이스트 수납통(13)이나 노즐(13a)로 차단되는 일은 없다. 또 기판(9) 위에서의 레이저광(L)의 계측점(S)과 노즐(13a)의 바로 아래 위치는 기판(9) 위에서 약간의 거리(ΔX, ΔY)만큼 어긋난다. 이 약간의 거리(ΔX, ΔY)정도의 어긋남으로는 기판(9) 표면의 요철에 차가 없으므로, 거리계(16)의 계측결과와 노즐(3a) 선단부로부터 기판(9) 표면(상면)까지의 거리 사이에 차는 거의 존재하지 않는다.

따라서 거리계(16)의 계측결과에 의거하여 Z축 이동테이블(11)이나 고속 Z축이동테이블(26)을 제어함으로써, 기판(9) 표면의 요철(기복)이나 노즐(13a)의 선단부로부터 기판(9) 표면(상면)까지의 거리(간격)의 고주파진동에 따르는 변동에 맞추어 이 거리를 일정하게 하는 추종제어를 할 수 있다.

이와 같이 하여 노즐(13a)의 선단부로부터 기판(9) 표면(상면)까지의 거리(간격)는 일정하게 유지되고, 또한 노즐(13a)로부터 토출하는 단위시간당의 페이스트량을 정량으로 유지함으로써, 기판(9) 위에 도포 묘획하는 페이스트패턴은 폭이나 두께가 똑같아진다.

도 4는 도 1에 있어서의 주 제어부(17)의 구성과 그 제어계통을 나타내는 블록도로서, 8a는 서보모터, 17a는 마이크로컴퓨터, 17b는 모터컨트롤러, 17c는 데이터통신버스, 17d는 외부 인터페이스, 17e는 화상인식장치, 17f는 X축 드라이버, 17g는 Y축 드라이버, 17h는 θ축 드라이버, 17i는 Z축 드라이버, 17j는 고속 Z축 드라이버, 22는 부압원, 23은 정압원, 22a, 23a는 레귤레이터, 24는 밸브유닛, 25는 대기, 26a는 리니어엑츄에이터이고, 앞의 도면에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.

상기 도면에 있어서, 주 제어부(17)는 마이크로컴퓨터(17a)나 모터컨트롤러 (17b), 화상처리장치(17e), 외부 인터페이스(17d) 등으로 구성되어 있다. 즉 마이크로컴퓨터(17a)는 데이터통신버스(17c)를 거쳐 모터컨트롤러(17b)와 외부 인터페이스(17d)와 화상인식장치(17e)와 접속되어 있다. 또 모터컨트롤러(17b)는 X축 드라이버(17f)나 Y축 드라이버(17g), θ축 드라이버(17h), Z축 드라이버(17i), 고속Z축 드라이버(17j)와 접속되어 있다.

각 축의 드라이버는 대응하는 서보모터(4, 6, 12)나 θ축 이동테이블(8)의 서보모터(8a), 리니어엑츄에이터(26a)와 접속되어 있어, 각각의 모터를 구동제어한다.

화상인식장치(17e)는 화상인식카메라(15)에서 얻은 영상신호를 처리한다. 외부 인터페이스(17d)는 부 제어부(18)와의 사이의 신호전송이나 레귤레이터(22a, 23a), 밸브유닛(24)의 제어신호를 전송하고, 또 거리계(16)에서의 계측결과를 신호의 형으로 입력한다.

또 마이크로컴퓨터(17a)에는 도시 생략하였으나, 연산이나 뒤에서 설명하는 페이스트를 도포하여 묘획을 행하기 위한 처리프로그램을 저장한 ROM과, 연산처리의 결과나 외부 인터페이스(17d)나 모터컨트롤러(17b)로부터의 입력데이터를 저장하는 RAM과, 외부 인터페이스(17d)나 모터컨트롤러(17b)와 데이터의 교환을 하는 입출력부 등을 구비하고 있다.

각 서보모터(4, 6, 8a, 12)는 회전량을 검출하는 인코더(E)를 내장하고 있고, 또 리니어엑츄에이터(26a)에는 이동거리센서(리니어센서)(LE)를 설치하고 있다. 인코더(E)나 리니어센서(LE)의 검출결과는 X, Y, Z, θ의 각 축드라이버(7f 내지 17j)로 피드백하여 위치제어를 행하고 있다.

각 서보모터(4, 6, 8a, 12)나 리니어엑츄에이터(26a)는 키보드(20)로부터 미리 입력하여 마이크로컴퓨터(17a)의 RAM에 저장되어 있는 데이터에 의거하여 정·역회전한다.

그리고 기판 유지기구(7)에 유지한 기판(9)이 Z축 이동테이블(11)과 고속 Z축 이동테이블(26)에 지지되어 있는 노즐(13a)에 대하여 X, Y축 방향으로 임의의 거리를 이동한다. 그 이동 중, 정압원(23)으로부터 레귤레이터(23a)로 압력을 조절한 기체를 밸브유닛(24)을 거쳐 페이스트수납통(13)에 계속하여 인가한다.

이에 의하여 노즐(13a) 선단부의 토출구로부터 페이스트를 토출하여 기판(9)에 소망의 페이스트패턴을 도포 묘획한다.

도포를 종료하면 정압원(23)을 정지하고, 부압원(22)으로부터 레귤레이터 (22a)로 압력을 조절한 부압력을 페이스트수납통(13)에 밸브유닛(24)을 거쳐 인가시킨다.

이에 의하여 기판(9) 위에 페이스트가 유출하는 일 없이 페이스트는 노즐 (13a)의 선단부로부터 페이스트수납통(13)내로 되돌아간다. 페이스트가 노즐(13a)의 선단으로부터 유출하지 않는 위치까지 되돌아가면 부압인가를 정지하고, 페이스트수납통(13)에는 대기압(25)을 인가하여 토출작업은 종료한다.

이상과 같이 본 실시형태에서는 정압원(23), 부압원(22), 대기개방밸브로 이루어지는 압력공급기구를 구비하고, 그들을 전환하여 페이스트수납통(13)에 접속하는 전환수단을 가지고 있다.

기판 유지기구(7)에 유지된 기판(9)이 X, Y축 방향으로의 수평이동 중, 거리계(16)가 노즐(13a)과 기판(9) 사이의 간격을 계측한다. 이 계측결과에 의거하여 Z축 드라이버(17i)와 고속 Z축 드라이버(17j)가 각각 서보모터(12)와 리니어엑츄에이터(26a)를 제어하여 기판(9)과 노즐(13a) 선단부 사이의 간격을 항상 일정하게유지하고 있다.

다음에 도 5에 의하여 본 실시형태의 동작을 설명한다.

상기 도면에 있어서 전원을 투입하면(단계 100), 먼저 도포기의 초기설정이 실행된다(단계 200).

이 초기 설정공정에서는 도 1에 있어서 서보모터(4, 6, 8a, 12)(도 4)를 구동함으로써, 기판 유지기구(7)를 X, Y, θ방향으로 이동시켜 소정의 기준위치에 위치 결정하고, 노즐(13a)(도 3)을 그 페이스트토출구가 페이스트도포를 개시하는 위치(즉, 페이스트도포 개시점)가 되도록 소정의 원점위치에 설정한다. 또한 페이스트패턴 데이터나 기판위치 데이터, 페이스트토출 종료위치 데이터의 설정을 행한다.

이와 같은 데이터의 입력은 키보드(20)(도 1)로부터 행하고, 입력한 데이터는 상기한 바와 같이 마이크로컴퓨터(17a)(도 4)에 내장된 RAM에 저장하여 둔다.

이 초기 설정공정(단계 200)이 종료하면, 다음에 기판(9)을 기판 흡착기구 (7)에 탑재하여 유지시킨다(단계 300). 그리고 기판 예비위치결정처리(단계 400)를 행한다.

이 단계(400)의 처리에서는 기판 유지기구(7)에 탑재한 기판(9)의 위치 결정 용 마크를 화상인식 카메라(15)로 촬영한다. 촬영한 마크로부터 위치 결정용 마크의 중심위치를 화상처리로 구하여 기판(9)의 θ방향에서의 기울기를 검출한다. 검출결과에 따라 θ축 이동테이블(8)의 서보모터(8a)를 구동하여 기판(9)의 θ방향의 기울기를 보정한다.

또한 페이스트수납통(13)내의 페이스트 잔량이 적은 경우에는 다음의 페이스트도포작업의 도중에 페이스트의 끊김이 없도록 하기 위하여 미리 페이스트수납통 (13)을 노즐(13a)과 함께 교환한다. 노즐(13a)을 교환하면 위치 어긋남이 생기는 경우가 있으므로 노즐을 교환한 경우에는 기판(9) 위의 페이스트패턴을 형성하지 않는 개소에 교환한 새로운 노즐(13a)을 사용하여 십자묘획을 행한다. 이 십자묘획 교차점의 중심위치를 화상처리로 구하고, 이 중심위치와 기판(9) 위의 위치 결정용 마크의 중심위치 사이의 거리를 산출하고, 그 산출결과를 노즐(13a)의 페이스트토출구의 위치 어긋남량(dx, dy)으로서 마이크로컴퓨터(17a)에 내장된 RAM에 저장한다. 이에 의하여 기판 예비위치결정처리(단계 400)를 종료한다.

이와 같은 노즐(13a)의 위치 어긋남량(dx, dy)은 나중에 행하는 페이스트패턴의 도포 묘획의 동작시에 보정한다.

다음에 페이스트패턴 묘획처리(단계 500)를 행한다.

이 처리(단계 500)에서는, 먼저 도포 개시위치로 노즐(13a)의 토출구를 가지고 가기 위하여 기판(9)을 이동시킨다. 그리고 노즐위치의 조정을 행한다. 이 때문에 앞의 기판 예비위치결정처리(단계 400)에서 얻어 마이크로컴퓨터(17a)의 RAM에 저장되어 있는 노즐(13a)의 위치 어긋남량(dx, dy)이 도 3에 나타낸 노즐(13a)의 위치 어긋남량의 허용범위(ΔX, ΔY)에 있는지의 여부의 판단을 행한다. 허용 범위내 (ΔX ≥dx 및 ΔY ≥dy)이면 그대로 하고, 허용 범위밖(ΔX < dx 또는 ΔY < dy)이면, 이 위치 어긋남량(dx, dy)을 기초로 기판(9)을 이동시킴으로써, 노즐(13a)의 페이스트토출구와 기판(9)의 소망위치 사이의 어긋남을 해소시켜노즐(13a)을 소망위치에 위치 결정한다.

다음에 서보모터(12)를 동작시켜 노즐(13a)의 높이를 페이스트패턴 묘획높이에 설정하고, 노즐의 초기 이동거리 데이터에 의거하여 노즐(13a)을 초기 이동거리분만큼 하강시킨다. 이것에 이어서 기판(9) 표면의 높이를 거리계(16)로 계측하고, 노즐(13a)의 선단이 페이스트패턴을 묘획하는 높이로 되어 있는지의 여부를 확인한다. 묘획높이로 되어 있지 않은 경우에는 거리계(16)로 계측하면서 미소 위치맞춤용 고속 Z축 이동테이블(26)을 리니어엑츄에이터(26a)(도 4참조)에 의해 구동하여, 노즐 (13a)을 미소거리 하강시키면서 노즐(13a)의 선단을 페이스트패턴 도포묘획의 높이(높이 설정)로 한다. 또 페이스트수납통(13)이 교환되어 있지 않을 때에는 노즐(13a)의 위치 어긋남량(dx, dy)의 데이터는 없기 때문에 페이스트패턴 묘획처리(단계 500)로 들어 간 곳에서 즉시 상기한 노즐(13a)의 높이설정을 행한다.

이상의 처리가 종료하면, 다음에 마이크로컴퓨터(17a)의 RAM에 저장되어 있는 페이스트패턴 데이터에 의거하여 서보모터(4, 6)가 동작하고, 이에 의하여 노즐 (13a)의 페이스트토출구가 기판(9)에 대향한 상태에서 이 페이스트패턴 데이터에 따라 기판(9)이 X, Y 방향으로 이동함과 동시에, 페이스트수납통(13)에 압축기체를 인가하여 노즐(13a)의 페이스트토출구로부터의 페이스트의 토출을 개시한다. 이에 의하여 기판(9)에의 페이스트패턴의 도포묘획이 개시된다.

그리고 이와 함께 먼저 설명한 바와 같이 마이크로컴퓨터(17a)는 거리계 (16)로부터 노즐(13a)의 페이스트토출구와 기판(9) 표면과의 간격의 실측 데이터를 입력하여, 기판(9) 표면의 기복이나 진동에 따른 변위량을 계측한다. 이 계측값에따라 고속 Z축 이동테이블(26)을 구동함으로써, 기판(9) 표면으로부터의 노즐 (13a)의 설정높이를 일정하게 유지한다.

여기서 페이스트 도포동작 중의 고속 Z축 이동테이블(26)의 동작에 대하여 도 2를 사용하여 상세하게 설명한다.

페이스트 도포속도를 증가시켜 페이스트패턴을 도포 묘획시킨 경우, 기판(9)의 표면과 노즐(13a)의 선단이 장치 고유의 진동주파수로 진동하여 이들 사이의 간격이 변동한다. 이 때문에 노즐(13a)의 선단이 페이스트패턴을 눌러 찌그러뜨리는 등의 현상이 발생하여 기대하는 패턴 정밀도를 얻을 수 없다.

따라서, 본 실시형태에서는 Z축 이동테이블(11)에 겹쳐 설치한 고속 Z축 이동 테이블(26)을 장치 고유의 진동주파수보다도 고속으로 이동시켜 노즐(13a)의 선단을 기판(9) 표면의 진동변위에 추종시켜 이들 사이의 간격이 일정하게 되도록 동작시킨다.

이에 의하여 페이스트패턴의 도포속도를 증가시킨 경우에 있어서도 페이스트패턴을 눌러 찌그러뜨리는 일 없이 소망의 페이스트패턴을 형성할 수 있다.

이상과 같이 하여 페이스트패턴의 도포 묘획 중, 노즐(13a)의 페이스트토출구가 기판(9) 위에서의 상기 페이스트패턴 데이터에 의해 결정되는 묘획패턴의 종단인 지의 여부의 판단을 행하여, 이 종단이 아니면 다시 기판(9)의 표면 기복 등의 측정처리로 되돌아가, 이하 상기 페이스트의 도포 묘획동작을 반복하여 페이스트패턴형성이 묘획패턴의 종단에 도달할 때까지 계속한다.

그리고 이 묘획패턴 종단에 도달하면 서보모터(12)와 리니어엑츄에이터(26a)를 구동하여 노즐(13a)을 상승시키고, 이 페이스트패턴 묘획공정(단계 500)이 종료된다.

다음에 기판 배출처치(단계 600)로 진행하여 도 1에 있어서 기판(9)의 유지를 해제하고, 장치 밖으로 배출한다. 그리고 이상의 모든 공정을 정지할 것인지의 여부를 판정하여(단계 700) 복수매의 기판에 동일형상의 페이스트패턴을 형성하는 경우에는 기판 탑재처리(단계 300)로부터 반복하여, 모든 기판에 대하여 이와 같은 일련의 처리가 종료하면 작업이 모두 종료(단계 800)가 된다.

이상과 같이 본 실시형태에서는 노즐을 Z축 방향으로 이동하기 위하여 설치한 종래의 서보모터에 의한 이동수단에 더하여 리니어엑츄에이터에 의한 이동수단이 설치되어 있어, 큰 변위량으로 비교적 천천히 동작의 조정을 서보모터로, 미소 변위량으로 고속의 동작으로 조정을 할 필요가 있는 진동에 대해서는 리니어엑츄에이터로 대응함으로써, 정밀도가 좋은 페이스트패턴을 묘획할 수 있다.

또한 상기한 바와 같이 본 실시형태에서는 조동 엑츄에이터와 미동 엑츄에이터의 제어를 전환하여 행하도록 하고 있으나, 양자를 협조 제어하여도 좋음은 물론이다.

또한 이 실시형태에서는 고속 Z축 이동테이블(26)에 노즐 지지구(14), 노즐 (13a)부나 거리계(16)와 함께 페이스트수납통(13)을 설치한 구성으로 하였으나, 페이스트수납통(13)은 Z축 이동테이블(11)에 고정하고, 고속 Z축 이동테이블(26)에 노즐 지지구(14)나 노즐(13a)부와 함께 거리계(16)를 설치하고, 페이스트수납통(13)은 저속으로 큰 거리를 상하 이동시키고, 노즐 지지구(14)와 노즐(13a)이나 거리계 (16)는 고속으로 미소거리만큼 상하방향(Z축 방향)으로 이동하는 구성으로 하여도 좋다. 이와 같은 구성으로 하면, 고속 Z축 이동테이블(26)의 경량화를 도모할 수 있다.

Z축 이동테이블(11)이 정확한 거리를 이동하도록 하기 위하여 고속 Z축 이동테이블(26)에 설치한 거리계(16) 외에 Z축 이동테이블(11)에도 거리계를 설치하여 조동 엑츄에이터에 의한 Z축 이동테이블(11)에 있어서의 이동의 원점위치로부터 기판(9) 표면까지의 거리를 계측하면 좋다.

또 고속 Z축 이동테이블(26)을 미소거리 이동시키는 고속엑츄에이터로서 압전소자나 자왜소자 등을 사용하여도 좋다. 이 경우 Z축 이동 테이블(11)과 고속 Z축이동테이블(26)은 직동 가이드로 슬라이딩 가능하게 연결하여 두고 Z축 이동테이블 (11)과 고속 Z축 이동테이블(26) 사이에 압전소자나 자왜소자 등의 고속 엑츄에이터를 설치한다.

도 6에 나타낸 본 발명에 의한 페이스트도포기의 다른 실시형태에 대하여 설명한다.

이 실시형태에서는 가대(1)와 Z축 테이블 지지가대(2)에 있어서의 2개의 세로기둥부재(2a) 사이에 진동절연수단(31)을 개재시키고 있다.

또한 가대(1) 위에 세워 설치한 Z축 테이블 지지가대(2)에 있어서의 2개의 세로기둥부재(2a)와 Z축 이동테이블(11)을 지지하고 있는 크로스빔부재(2b) 사이에 진동절연수단을 설치하여도 좋다.

진동절연수단으로서는, 정압 베어링부상구조, 공기스프링, 고무시트 등의 탄성재 등이 유효하다.

페이스트패턴의 도포 묘획 중에 X축 이동테이블(3)이나 Y축 이동테이블(5)이 고속으로 작동하였을 경우 등에, 가대(1)측에 진동이 발생하는 경우가 있다.

진동절연수단은 가대(1)측에서 발생한 진동이 Z축 이동테이블(11)에 전달되지 않도록 하는 것으로, 전달되는 진동이 조금이라도 사라짐으로써 높은 Z축 이동테이블 (26)은 페이스트도포 중에 노즐선단과 기판 표면 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.

진동절연수단에 의해 가대(1)측에서 발생한 장치의 고유 진동수 등을 가지는 진동이 Z축 이동테이블(11)에 완전히 전달되지 않게 되면 고속 Z축 이동테이블 (26)은 생략하고, Z축 이동테이블(11)에 페이스트수납통(13), 노즐 지지구(14), 화상인식 카메라(15), 거리계(16)를 설치할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 페이스트 도포속도가 고속인 경우 에도 장치 진동의 주기에 따라 노즐과 기판 표면 사이의 간격을 높은 정밀도로 추종제어하여 일정하게 할 수 있어 페이스트패턴의 도포묘획 정밀도가 더욱 향상한다.

Claims (8)

1. 페이스트수납통내에 충전한 페이스트를 토출하는 토출구를 가지는 노즐과;

   상기 토출구에 대향하도록 하여 기판을 얹어 놓는 테이블과;

   상기 노즐의 상하방향의 위치를 변화시켜 상기 토출구와 상기 기판 표면과의 거리를 조정하는 노즐위치 구동수단과;

   상기 테이블의 위치를 수평방향에 있어서 변화시켜 상기 토출구에 대하여 상기 기판의 표면을 수평방향에 있어서 이동시키는 테이블 구동수단과;

   상기 노즐로부터 페이스트를 토출하기 위한 공기 압력수단을 구비한 페이스트도포기에 있어서,

   상기 노즐위치 구동수단으로서, 저속으로 또한 큰 거리 범위를 이동하는 조동 엑츄에이터와, 고속으로 미소거리 이동하는 미동 엑츄에이터를 가지는 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 노즐위치 구동수단은 상기 조동 엑츄에이터에 의해 이동하는 제 1 테이블 위에 미동 엑츄에이터에 의해 이동하는 제 2 테이블을 설치하고, 상기 제 2 테이블 위에 상기 기판의 표면과 상기 노즐의 토출구 사이의 거리를 계측하는 거리계를 설치한 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 조동 엑츄에이터는 서보모터와 볼나사로 이루어지고, 상기 미동 엑츄에이터는 리니어모터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 조동 엑츄에이터는 서보모터와 볼나사로 이루어지고, 상기 미동 엑츄에이터는 압전소자 또는 자왜소자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 제 2 테이블 위에 상기 거리계와 함께 상기 페이스트수납통을 설치한 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 조동 엑츄에이터에 의해 이동하는 제 1 테이블 위에 미동 엑츄에이터에 의해 이동하는 제 2 테이블을 설치하고, 상기 제 1 테이블 위에 페이스트수납통을 설치하고, 제 2 테이블 위에 상기 노즐과 상기 기판의 표면과 상기 노즐의 토출구 사이의 거리를 계측하는 거리계를 설치한 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 조동 엑츄에이터에 의해 이동하는 제 1 테이블 위에 상기 기판의 표면과의 사이의 거리를 계측하는 거리계를 더 설치한 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.
8. 제 1항에 있어서,

   기판을 얹어 놓는 테이블의 가대와 상기 가대 위에 있어서 상기 노즐위치 구동수단을 지지하는 가대 사이에 진동절연수단을 설치한 것을 특징으로 하는 페이스트도포기.