(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸方向に往復移動可能に設けられたＸ軸移動ブロックと、このＸ軸移動ブロックに設けられ該Ｘ軸移動ブロックに対して相対的にＹ軸方向に往復移動可能に設けられたＹ軸移動ブロックと、このＹ軸移動ブロックに設けられ上下動自在で下降時に液体材料を先端のノズルから吐出させて被塗布面に対して塗布する塗布用シリンジとを備えた液体材料塗布装置であって、
前記ノズルとして前記塗布用シリンジに単孔ノズルを取り付けてあるとともに、前記Ｘ軸移動ブロックと前記Ｙ軸移動ブロックとを単一の回転／直線運動変換機構によって駆動して前記単孔ノズルを所定の軌跡上に沿って移動させ、その所定の軌跡上での複数箇所で点状または線状に液体材料を前記単孔ノズルより被塗布面に塗布するように構成し、
前記単一の回転／直線運動変換機構は、位置指定型モーターと、この位置指定型モーターの出力軸にそれぞれ取り付けられて前記Ｘ軸移動ブロックをＸ軸方向に往復移動させるＸ軸移動用の偏心円板および前記Ｙ軸移動ブロックをＹ軸方向に往復移動させるＹ軸移動用の偏心円板とから構成されていることを特徴とする液体材料塗布装置。
【請求項２】
Ｘ軸方向に往復移動可能に設けられたＸ軸移動ブロックと、このＸ軸移動ブロックに設けられ該Ｘ軸移動ブロックに対して相対的にＹ軸方向に往復移動可能に設けられたＹ軸移動ブロックと、このＹ軸移動ブロックに設けられ上下動自在で下降時に液体材料を先端のノズルから吐出させて被塗布面に対して塗布する塗布用シリンジとを備えた液体材料塗布装置であって、
前記ノズルとして前記塗布用シリンジに単孔ノズルを取り付けてあるとともに、前記Ｘ軸移動ブロックと前記Ｙ軸移動ブロックとを単一の回転／直線運動変換機構によって駆動して前記単孔ノズルを所定の軌跡上に沿って移動させ、その所定の軌跡上での複数箇所で点状または線状に液体材料を前記単孔ノズルより被塗布面に塗布するように構成し、
前記単一の回転／直線運動変換機構は、位置指定型モーターと、この位置指定型モーターの出力軸にそれぞれ取り付けられて前記Ｘ軸移動ブロックをＸ軸方向に往復移動させるＸ軸移動用の偏心カムおよび前記Ｙ軸移動ブロックをＹ軸方向に往復移動させるＹ軸移動用の偏心カムとから構成されていることを特徴とする液体材料塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料を接合あるいは接着または電気的接続または保護などのためのコーティング等々のために被塗布部材に対して塗布する液体材料塗布装置に関するものである。本発明において、液体材料とは、通常の液体はもとより、ゲル状のもの、ペースト状のものなど、広い意味での液状・粘状のものも含み、さらに、例えば導電性接着剤のように粒状物質を液状・粘状のものに含有しているものをも含むものである。また、液体材料の特性としては、上記の代表例に限定されるものではなく、任意であるものとする。被塗布部材の代表例としては半導体チップがあり、それに塗布する液体材料としては半導体チップをプリント基板に接着ないし電気的接続するためのものを代表例として挙げることができるが、被塗布部材および液体材料はこれに限定されるものではなく、任意であるものとする。
【０００２】
【従来の技術】
図１６の（ａ）は従来の液体材料塗布装置における塗布用シリンジ８１の概略の外形を示す斜視図、図１６の（ｂ）は塗布用シリンジ８１の底面図である。この従来の塗布用シリンジ８１は、その先端（下端）に液体材料吐出用の複数のノズル８２ａ…からなる多孔ノズル８２が取り付けられている。塗布用シリンジ８１はＺ軸方向（上下方向）に沿って上下動自在に構成されている。図示しない被塗布部材（例えば半導体チップ）の真上に塗布用シリンジ８１を位置させた状態で塗布用シリンジ８１を下降させ、多孔ノズル８２を被塗布部材の水平な上面である被塗布面に極接近させ、複数のノズル８２ａ…から液体材料を同時に被塗布面に対して塗布するものである。
【０００３】
この従来例の場合、複数点への液体材料の塗布に際して、塗布用シリンジ８１をＸＹ方向へ移動させる必要がなく、また、複数点同時塗布ゆえに、構造の簡素化とともに作業の能率化のメリットがある。
【０００４】
図１７は別の従来の液体材料塗布装置の外観構造を示す。塗布用シリンジ９１の先端にノズルが１つの単孔ノズル９２が取り付けられ、塗布用シリンジ９１はＺ軸移動機構９３によってＺ軸方向に沿って上下に移動されるように構成されている。Ｘ軸移動機構９４は、Ｘ軸方向に沿って移動自在なＸ軸移動ブロック９５とこのＸ軸移動ブロック９５を駆動するステッピングモーターやサーボモーターなどの位置指定型モーター９６から構成されている。位置指定型モーター９６の出力軸にボールネジ（図示せず）が取り付けられ、そのボールネジがＸ軸移動ブロック９５のベアリング従動部に連係されている。Ｘ軸移動ブロック９５の立ち上がり部に前記のＺ軸移動機構９３が装着されている。Ｙ軸移動機構９７は、Ｙ軸方向に沿って移動自在なＹ軸移動ブロック９８とこのＹ軸移動ブロック９８を駆動するステッピングモーターやサーボモーターなどの位置指定型モーター９９から構成されている。位置指定型モーター９９の出力軸にボールネジ（図示せず）が取り付けられ、そのボールネジがＹ軸移動ブロック９８のベアリング従動部に連係されている。Ｙ軸移動ブロック９８に前記のＸ軸移動機構９４が取り付けられている。被塗布部材（例えば半導体チップ）の被塗布面の複数点に対して単孔ノズル９２から液体材料を塗布するようにシステムを構成する場合、予め制御系において前記の複数点のＸＹ座標のデータを設定登録しておき、実際の塗布動作に際して、その座標データに基づいてＸ軸移動機構９４の位置指定型モーター９６およびＹ軸移動機構９７の位置指定型モーター９９の回転量を制御し、予め登録してある被塗布面上の複数の塗布点に対して順次に液体材料を塗布していく。この場合、ＸＹ座標のデータを任意に設定登録することができるため、任意の位置の任意の数の複数点に液体材料を塗布することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１６の従来例の場合、複数点同時塗布の構成をとっているため、多孔ノズル８２における複数のノズル８２ａ…が互いに長さや内径が相違していると、被塗布面上の複数点に対する液体材料の塗布量にバラツキが生じやすく、場合によっては、いくつかの点で塗布量が不充分であったり、塗布されないといった事態が生じるおそれもあり、均等塗布の精度が良くないという問題があった。
【０００６】
また、図１７の従来例の場合、塗布用シリンジ９１をＸ軸方向に移動させるのに専用の位置指定型モーター９６とＹ軸方向に移動させるのに専用の位置指定型モーター９９との２つの位置指定型モーターを必要とし、また、ボールネジを用いて螺進させる複雑な構造のメカニズムを用いているため、コスト高につくきらいがあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであって、均等塗布の精度の向上を図るとともに、構成の簡素化と低廉化を図ることのできる液体材料塗布装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液体材料塗布装置は、Ｘ軸方向に往復移動可能に設けられたＸ軸移動ブロックと、このＸ軸移動ブロックに設けられ該Ｘ軸移動ブロックに対して相対的にＹ軸方向に往復移動可能に設けられたＹ軸移動ブロックと、このＹ軸移動ブロックに設けられ上下動自在で下降時に液体材料を先端のノズルから吐出させて被塗布面に対して塗布する塗布用シリンジとからなる構成を前提としている。そして、そのノズルとしてノズルが１つの単孔ノズルを用い、複数の塗布箇所に対して順次塗布をするので、従来の複数のノズルからなる多孔ノズルを用いての同時塗布の場合と比較して、複数塗布箇所への液体材料の塗布量のバラツキが少なくなり、均等塗布の精度が向上する。また、前記複数塗布箇所が存在する所定の軌跡に沿って塗布用シリンジ・単孔ノズルを遷移させるのに、Ｘ軸移動ブロックとＹ軸移動ブロックとをともに駆動する兼用タイプの単一の回転／直線運動変換機構を装備しているので、Ｘ軸方向移動用とＹ軸方向移動用との２つの位置指定型モーターおよびそれぞれのボールネジのメカニズムを必要とした従来例に比べて、構成の簡素化と低廉化とが図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液体材料塗布装置の具体的な実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
〔実施の形態１〕
図２は実施の形態１に係る液体材料塗布装置の概略的な構成を示す正面図、図１の（ａ）はその液体材料塗布装置におけるＹ軸移動機構２００の概略構成を示す平面図（図２におけるＡ−Ａ′矢視の断面図）、図１の（ｂ）はＸ軸移動機構１００の概略構成を示す平面図（図２におけるＢ−Ｂ′矢視の断面図）である。
【００１１】
Ｘ軸移動機構１００は次のように構成されている。図示しない固定のフレームに２本（１本は図示せず）の互いに平行なＸ軸方向に沿ったＸ軸リニアガイドレール１１が固定されている。平面視の形状が矩形のＸ軸移動ブロック１２の底面の前後左右４箇所に固定されたガイド体１３が２本のＸ軸リニアガイドレール１１に対してスライド自在に嵌合されており、Ｘ軸移動ブロック１２はＸ軸方向に沿ってスライド移動自在となっている。Ｘ軸移動ブロック１２におけるＹ軸方向の端面からピン１４が突出され、また、図示しない固定のフレームからピン１５が突出され、これら両ピン１４，１５間にわたってＸ軸方向に沿って引張りスプリング１６が架設されており、Ｘ軸移動ブロック１２は引張りスプリング１６の付勢力によりＸ1 方向（図面上、右側方向）に引き寄せ付勢されている。Ｘ軸移動ブロック１２の上面にはＹ軸方向に沿った２つの互いに平行なＹ軸リニアガイドレール１７が取り付けられている。以上がＸ軸移動機構１００の構成である。
【００１２】
Ｙ軸移動機構２００は次のように構成されている。平面視の形状がＬ字形のＹ軸移動ブロック２１の底面の左右に、Ｘ軸移動ブロック１２上の２つのＹ軸リニアガイドレール１７にスライド自在に係合して案内されるスライドベアリング２２が設けられており、Ｙ軸移動ブロック２１はＹ軸方向に沿ってスライド移動自在となっている。Ｙ軸移動ブロック２１におけるＸ軸方向の端面からピン２３が突出され、また、図示しない固定のフレームからピン２４が突出され、これら両ピン２３，２４間にわたってＹ軸方向に沿って引張りスプリング２５が架設されており、Ｙ軸移動ブロック２１は引張りスプリング２５の付勢力によりＹ1 方向（図面上、下側方向）に引き寄せ付勢されている。以上がＹ軸移動機構２００の構成である。
【００１３】
Ｌ字形のＹ軸移動ブロック２１の入り隅位置に回転／直線運動変換機構３００が配置されている。この回転／直線運動変換機構３００は、ステッピングモーター（パルスモーター）やサーボモーターなどの位置指定型モーター３１と、この位置指定型モーター３１の出力軸３１ａに取り付けられた上下２つの偏心円板３２，３３とから構成されている。位置指定型モーターというのは、上記で代表例として挙げたステッピングモーターやサーボモーターのようにきわめて微小な角度単位で回転量を制御し、停止位相の位置を精細に指定することができるタイプのモーター全般を指す。下側の偏心円板３２は、その外周面がＸ軸移動ブロック１２のＸ1 方向側の鉛直な端面１２ａに当接されている。引張りスプリング１６により引き寄せ付勢されているＸ軸移動ブロック１２は下側の偏心円板３２への当接によって位置規制されている。上側の偏心円板３３は、その外周面がＹ軸移動ブロック２１の入り隅のＹ1 方向側に面する鉛直な端面２１ａに当接されている。引張りスプリング２５により引き寄せ付勢されているＹ軸移動ブロック２１は上側の偏心円板３３への当接によって位置規制されている。両偏心円板３２，３３は形状および大きさが互いに同一であり、その外周面は真円となっており、位置指定型モーター３１の出力軸３１ａに対して同一量偏心した位置において互いに同相関係で取り付けられている。
【００１４】
Ｙ軸移動ブロック２１の上面にＸＹ微動調整ステージ４００を介してＺ軸移動機構５００が搭載されている。ＸＹ微動調整ステージ４００は手動操作により、Ｚ軸移動機構５００をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに独立して微動調整できるように構成されている。ＸＹ微動調整ステージ４００としては周知のものを採用することができる。したがって、ＸＹ微動調整ステージ４００について構成の具体的な説明は省略する。ＸＹ微動調整ステージ４００は、順次に交代する被塗布部材に対する塗布ノズル（これは後述するように単孔ノズルである）の相対位置関係を微調整するためのものである。
【００１５】
Ｚ軸移動機構５００は次のように構成されている。Ｌ字形の支柱ブロック５１がＸＹ微動調整ステージ４００上に取り付けられている。支柱ブロック５１の側面に２本（１本は図示せず）の互いに平行なＺ軸方向に沿ったＺ軸リニアガイドレール５２が固定されている。Ｚ軸移動ブロック５３の一方の側面の前後左右４箇所に固定されたガイド体５４が２本のＺ軸リニアガイドレール５２に対してスライド自在ならびに外れ防止状態で図示しないスライドベアリングを介して嵌合されており、Ｚ軸移動ブロック５３はＺ軸方向に沿ってスライド移動自在となっている。支柱ブロック５１の背面側にシリンジ昇降用モーター５５が装着されており、このシリンジ昇降用モーター５５の出力軸に昇降用カム５６が取り付けられている一方、Ｚ軸移動ブロック５３の下端部に従動用ローラーベアリング５７が取り付けられ、昇降用カム５６の外周面の最上部分が従動用ローラーベアリング５７に当接している。シリンジ昇降用モーター５５もステッピングモーターやサーボモーターなどの位置指定型モーターが採用されている。Ｚ軸移動ブロック５３の正面部から前方に向けてシリンジホルダー５８が突設され、シリンジホルダー５８に塗布用シリンジ（ディスペンスシリンジ）５９が鉛直姿勢で取り付けられている。この塗布用シリンジ５９は、その先端（下端）に単一のノズルである単孔ノズル６０をセッティングしてある単孔タイプのものである。
【００１６】
Ｚ軸移動ブロック５３の上端に、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の上下動範囲の最下点高さを調整するための最下点高さ調整ネジ６１が取り付けられている。この最下点高さ調整ネジ６１はその先端（下端）が支柱ブロック５１のストッパー５１ａの上面に当接するようになっている。昇降用カム５６の回転に伴ってその最小径部が真上に位置し、その最小径部が従動用ローラーベアリング５７の最下端部と当接したタイミングで、最下点高さ調整ネジ６１の先端が支柱ブロック５１のストッパー５１ａの上面に当接せずそこから離間している状態では、従動用ローラーベアリング５７、Ｚ軸移動ブロック５３、シリンジホルダー５８を介して上下動する塗布用シリンジ５９にセッティングされた単孔ノズル６０の最下端の吐出口も、その上下動範囲の最下端に位置することになる。液体材料（ペースト）を塗布される図示しない被塗布部材の被塗布面（上面）の高さが、単孔ノズル６０の吐出口との位置関係において吐出口から吐出される液体材料の被塗布面への塗布の状態にとって最適な高さであれば、それでよい。しかし、被塗布面の高さ位置が単孔ノズル６０の上下動範囲の最下端に対してより高くなっているときには、液体材料の塗布が正常に行われないだけでなく、被塗布面に対して単孔ノズル６０が衝突して単孔ノズル６０または被塗布部材が損傷するおそれがある。このような事態を回避するために、上記の最下点高さ調整ネジ６１を設けてあるのである。すなわち、被塗布面の高さ位置の変化に応じて最下点高さ調整ネジ６１の螺進出退量を調整し、昇降用カム５６の最小径部が真上に位置し従動用ローラーベアリング５７の最下端部と当接するタイミング以前の昇降用カム５６の適当な回転位相においてすでに最下点高さ調整ネジ６１の先端が支柱ブロック５１のストッパー５１ａの上面に当接しており、このことによって単孔ノズル６０の最下動ポイントが規制されることになり、それ以降の昇降用カム５６の回転にかかわらず前記の最下動ポイントは不変であり、被塗布面に対する単孔ノズル６０の衝突を防止するのである。
【００１７】
なお、図２において、６２は塗布用シリンジ５９のキャップ、６３は空圧制御用のチューブ（図示せず）を接続するジョイントである。
【００１８】
以上のように構成された液体材料塗布装置の構成において従来例との比較上重要な相違点は、Ｘ軸移動機構１００の駆動とＹ軸移動機構２００とを駆動するに当たり、単一の駆動源である位置指定型モータ３１と２つの偏心円板３２，３３との組み合わせからなる単一の回転／直線運動変換機構３００によって駆動するように構成したということである。
【００１９】
次に、上記構成の液体材料塗布装置の動作を図３のフローチャートと図４、図５、図６の動作説明図に基づいて説明する。図１に示す偏心円板３２，３３の位相状態を初期状態であるとする。この初期状態は図５の（ａ）に示す状態でもある。図示しない制御系において塗布のスタートが指令されると、ステップＳ１からの動作を開始する。ステップＳ１において、Ｚ軸移動ブロック５３のシリンジ昇降用モーター５５を１８０°だけ駆動し、昇降用カム５６をその最大径部が真上になっている状態から最小径部が真上になる状態まで回転させる。これにより、昇降用カム５６にその下端の従動用ローラーベアリング５７が当接しているＺ軸移動ブロック５３が下降し、これに伴って塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０が下降し、単孔ノズル６０の下端の吐出口が図示しない被塗布部材（例えば半導体チップ）の被塗布面の直近直上に至る。ステップＳ２において、塗布用シリンジ５９内に所定の圧力がかけられて単孔ノズル６０の先端の吐出口から所定量の液体材料（例えば液状接着剤）が被塗布面の第１ポイントＰ1 に対して点的に塗布され、塗布が終了すると吐出圧力を解除する。ステップＳ３において、シリンジ昇降用モーター５５をさらに１８０°だけ駆動し、昇降用カム５６をその最小径部が真上になっている状態から最大径部が真上になる状態まで回転させる。これにより、Ｚ軸移動ブロック５３が上昇し、塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０が上昇し、単孔ノズル６０の吐出口が被塗布面から離間する。
【００２０】
以下の説明において、偏心円板３２，３３の有効半径のｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 については、その大小関係が、ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3 である。また、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置のａ0 ，ａ- ，ａ+ については、その座標値の大小関係が、ａ+ ＜ａ0 ＜ａ- であり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置のｂ0 ，ｂ- ，ｂ+ については、その座標値の大小関係が、ｂ- ＜ｂ0 ＜ｂ+ である。サフィックスの“＋”と“−”の使い方がａとｂとで逆になっている。つまり、位置指定型モーター３１の出力軸３１ａに対して、遠ざかる側をプラスとし、近づく側をマイナスと設定しているわけである。また、図６において示した（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図５の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）にそれぞれ対応している。
【００２１】
図５の（ａ）に示すように、上記の位置指定型モーター３１の出力軸３１ａに取り付けられた偏心円板３２，３３の初期位相状態においては、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａに当接している下側の偏心円板３２について位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心からＸ軸移動ブロック１２との当接点までの半径すなわち有効半径はｒ2 であり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａに当接している上側の偏心円板３３について出力軸３１ａの中心からＹ軸移動ブロック２１との当接点までの有効半径はｒ1 であり、ｒ1 ＜ｒ2 の関係にある。そして、図６において（ａ）の実線で示すように、このときのＸ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置がａ0 であり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置がｂ- である。Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａと単孔ノズル６０とのＸ軸方向の距離をｘ0 とし、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａと単孔ノズル６０とのＹ軸方向の距離をｙ0 とすると、偏心円板３２，３３の位相がどの位相であっても、すなわち、端面１２ａ，２１ａがどの位置にあっても、距離ｘ0 ，ｙ0 は常に一定値を保つことはいうまでもない。図５の（ａ）および図６の（ａ）の場合には、端面１２ａの位置ａ0 からＸ軸方向プラス側に距離ｘ0 でかつ端面２１ａの位置ｂ- からＹ軸方向マイナス側に距離ｙ0 の座標点が単孔ノズル６０の位置であり、これにより、単孔ノズル６０による液体材料の塗布点が第１ポイントＰ1 となることが理解されるであろう。
【００２２】
ステップＳ４において、回転／直線運動変換機構３００における位置指定型モーター３１を平面視で反時計方向に９０°だけ駆動し、両偏心円板３２，３３を同方向に９０°だけ回転させる。すると、図５の（ｂ）に示すように、下側の偏心円板３２について位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心からＸ軸移動ブロック１２の端面１２ａとの当接点までの有効半径はｒ1 となり、上側の偏心円板３３について出力軸３１ａの中心からＹ軸移動ブロック２１の端面２１ａとの当接点までの有効半径はｒ2 となる。この図５の（ａ）から（ｂ）に変化するとき、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａは有効半径ｒ2 →ｒ1 の減少により右側に（ｒ2 −ｒ1 ）だけ移動し、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａは有効半径ｒ1 →ｒ2 の増加により奥側に（ｒ2 −ｒ1 ）だけ移動する。このとき、図６において（ｂ）の点線で示すように、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置はａ- となり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置はｂ0 となる。図５の（ｂ）および図６の（ｂ）の場合には、端面１２ａの位置ａ- からＸ軸方向プラス側に距離ｘ0 でかつ端面２１ａの位置ｂ0 からＹ軸方向マイナス側に距離ｙ0 の座標点が単孔ノズル６０の位置であり、これにより、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の位置が第２ポイントＰ2 へと遷移する。両偏心円板３２，３３の外周面が真円であることから、第１ポイントＰ1 から第２ポイントＰ2 への単孔ノズル６０の遷移の軌跡は４分の１円相当の円弧状軌跡Ｌ1となる。
【００２３】
ステップＳ５において、ステップＳ１と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を下降させ、単孔ノズル６０の吐出口を図示しない被塗布部材の被塗布面の直近直上にセッティングする。ステップＳ６において、ステップＳ２と同様の動作により塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第２ポイントＰ2 に対して点的に塗布する。ステップＳ７において、ステップＳ３と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を上昇させ、単孔ノズル６０の吐出口を被塗布面から離間する。
【００２４】
ステップＳ８において、回転／直線運動変換機構３００における位置指定型モーター３１をさらに反時計方向に９０°だけ駆動し、両偏心円板３２，３３を同方向に９０°だけ回転させる。すると、図５の（ｃ）に示すように、下側の偏心円板３２について位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心からＸ軸移動ブロック１２の端面１２ａとの当接点までの有効半径はｒ2 となり、上側の偏心円板３３について出力軸３１ａの中心からＹ軸移動ブロック２１の端面２１ａとの当接点までの有効半径はｒ3 となる（ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3 ）。この図５の（ｂ）から（ｃ）に変化するとき、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａは有効半径ｒ1 →ｒ2 の増加により今度は反転して左側に（ｒ2 −ｒ1 ）だけ移動し、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａは有効半径ｒ2 →ｒ3 の増加により引き続いて奥側に（ｒ3 −ｒ2 ）だけ移動する。このとき、図６において（ｃ）の一点鎖線で示すように、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置はａ0 となり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置はｂ+ となる。図５の（ｃ）および図６の（ｃ）の場合には、端面１２ａの位置ａ0 からＸ軸方向プラス側に距離ｘ0 でかつ端面２１ａの位置ｂ+ からＹ軸方向マイナス側に距離ｙ0 の座標点が単孔ノズル６０の位置であり、これにより、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の位置が第３ポイントＰ3 へと遷移する。第２ポイントＰ2 から第３ポイントＰ3 への単孔ノズル６０の遷移の軌跡は４分の１円相当の円弧状軌跡Ｌ2 となる。
【００２５】
ステップＳ９において、ステップＳ１，Ｓ５と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を下降させ、単孔ノズル６０の吐出口を図示しない被塗布部材の被塗布面の直近直上にセッティングする。ステップＳ１０において、ステップＳ２，Ｓ６と同様の動作により塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第３ポイントＰ3 に対して点的に塗布する。ステップＳ１１において、ステップＳ３，Ｓ７と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を上昇させ、単孔ノズル６０の吐出口を被塗布面から離間する。
【００２６】
ステップＳ１２において、回転／直線運動変換機構３００における位置指定型モーター３１を反時計方向に９０°だけ駆動し、両偏心円板３２，３３を同方向に９０°だけ回転させる。すると、図５の（ｄ）に示すように、下側の偏心円板３２について位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心からＸ軸移動ブロック１２の端面１２ａとの当接点までの有効半径はｒ3 となり、上側の偏心円板３３について出力軸３１ａの中心からＹ軸移動ブロック２１の端面２１ａとの当接点までの有効半径はｒ2 となる（ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3 ）。この図５の（ｃ）から（ｄ）に変化するとき、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａは有効半径ｒ2 →ｒ3の増加により引き続き左側に（ｒ3 −ｒ2 ）だけ移動し、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａは有効半径ｒ3 →ｒ2 の減少により今度は反転して手前側に（ｒ3−ｒ2 ）だけ移動する。このとき、図６において（ｄ）の二点鎖線で示すように、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置はａ+ となり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置はｂ0 となる。図５の（ｄ）および図６の（ｄ）の場合には、端面１２ａの位置ａ+ からＸ軸方向プラス側に距離ｘ0 でかつ端面２１ａの位置ｂ0 からＹ軸方向マイナス側に距離ｙ0 の座標点が単孔ノズル６０の位置であり、これにより、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の位置が第４ポイントＰ4 へと遷移する。第３ポイントＰ3 から第４ポイントＰ4 への単孔ノズル６０の遷移の軌跡は４分の１円相当の円弧状軌跡Ｌ3 となる。
【００２７】
ステップＳ１３において、ステップＳ１，Ｓ５，Ｓ９と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を下降させ、単孔ノズル６０の吐出口を図示しない被塗布部材の被塗布面の直近直上にセッティングする。ステップＳ１４において、ステップＳ２，Ｓ６，Ｓ１０と同様の動作により塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第４ポイントＰ4に対して点的に塗布する。ステップＳ１５において、ステップＳ３，Ｓ７，Ｓ１１と同様の動作により塗布用シリンジ５９および単孔ノズル６０を上昇させ、単孔ノズル６０の吐出口を被塗布面から離間する。
【００２８】
ステップＳ１６において、回転／直線運動変換機構３００における位置指定型モーター３１を反時計方向に９０°だけ駆動し、両偏心円板３２，３３を同方向に９０°だけ回転させる。すると、図５の（ａ）に示すように、下側の偏心円板３２について位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心からＸ軸移動ブロック１２の端面１２ａとの当接点までの有効半径はｒ2 となり、上側の偏心円板３３について出力軸３１ａの中心からＹ軸移動ブロック２１の端面２１ａとの当接点までの有効半径はｒ1 となる（ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3 ）。この図５の（ｄ）から（ａ）に変化するとき、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａは有効半径ｒ3 →ｒ2の減少により今度は反転して右側に（ｒ3 −ｒ2 ）だけ移動し、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａは有効半径ｒ2 →ｒ1 の減少により引き続いて手前側に（ｒ2 −ｒ1 ）だけ移動する。このとき、図６において（ａ）の実線で示すように、Ｘ軸移動ブロック１２の端面１２ａのＸ軸方向の位置はａ0 となり、Ｙ軸移動ブロック２１の端面２１ａのＹ軸方向の位置はｂ- となる。図５の（ａ）および図６の（ａ）の場合には、端面１２ａの位置ａ0 からＸ軸方向プラス側に距離ｘ0でかつ端面２１ａの位置ｂ- からＹ軸方向マイナス側に距離ｙ0 の座標点が単孔ノズル６０の位置であり、これにより、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の位置が第１ポイントＰ1 へと遷移して回帰する。第４ポイントＰ4 から第１ポイントＰ1 への単孔ノズル６０の遷移の軌跡は４分の１円相当の円弧状軌跡Ｌ4 となる。
【００２９】
以上で説明した４つの４分の１円相当の円弧状軌跡Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 は、単一共通の円弧状軌跡Ｌとしてまとめられる。この円弧状軌跡Ｌは図２および図４にも記載してある。単一共通の円弧状軌跡Ｌの回転方向は位置指定型モーター３１の回転方向と同じで反時計方向となる。その単一共通の円弧状軌跡Ｌは、位置指定型モーター３１の出力軸３１ａの中心と両偏心円板３２，３３の外周面である真円の中心との偏心量δを半径とする真円の軌跡である。偏心円板３２，３３の半径をｒ0 とすると、２・ｒ0 ＝ｒ1 ＋ｒ3 であり、偏心量δは、δ＝ｒ0 −ｒ1 ＝ｒ3 −ｒ0 ＝（ｒ3 −ｒ1 ）／２となる。
【００３０】
ステップＳ１６からステップＳ１にリターンするが、この間に、塗布済みの被塗布部材が搬出され、次の未塗布の被塗布部材が搬入されてきて交代し、以下、上記と同様の動作を繰り返す。
【００３１】
本実施の形態の液体材料塗布装置においては、単一の位置指定型モーター３１と２つの偏心円板３２，３３とからなる回転／直線運動変換機構３００によって、単一共通の円弧状軌跡Ｌ上の複数のポイントＰ1 〜Ｐ4 に対して順次に液体材料を塗布することが可能であり、Ｘ軸方向移動用とＹ軸方向移動用との２つの位置指定型モーター９６，９９およびそれぞれのボールネジのメカニズムを必要とした従来例に比べて、構成の簡素化と低廉化とを図る上で有効となる。また、単孔ノズル６０を用いての複数のポイントＰ1 〜Ｐ4 に対する順次塗布であるから、多孔ノズル８２を用いての同時塗布の場合と比較して、複数点への液体材料の塗布量のバラツキを少なくし、均等塗布の精度の向上を図ることができる。
【００３２】
〔実施の形態２〕
図８は実施の形態２に係る液体材料塗布装置の概略的な構成を示す正面図、図７の（ａ）はその液体材料塗布装置におけるＹ軸移動機構２００の概略構成を示す平面図（図８におけるＣ−Ｃ′矢視の断面図）、図７の（ｂ）はＸ軸移動機構１００の概略構成を示す平面図（図８におけるＤ−Ｄ′矢視の断面図）である。これらの図において、実施の形態１に係る図１、図２におけるのと同じ符号は、実施の形態２においても同一要素を示すので、ここでは説明を省略する。実施の形態２における構成が実施の形態１と相違する点は以下のとおりである。
【００３３】
実施の形態１においては、回転／直線運動変換機構３００が位置指定型モーター３１とその出力軸３１ａに取り付けられた上下２つの偏心円板３２，３３とから構成されていた。これに対して、本実施の形態２においては、偏心円板に代えて偏心カム３２ａ，３３ａが用いられている。すなわち、下側の偏心カム３２ａは、その外周面がＸ軸移動ブロック１２のＸ1 方向側の鉛直な端面１２ａに当接されている。また、上側の偏心カム３３ａは、その外周面がＹ軸移動ブロック２１の入り隅のＹ1 方向側に面した鉛直な端面２１ａに当接されている。両偏心カム３２ａ，３３ａは形状および大きさが互いに同一であり、その外周面は真円ではなく、図９の割付角−変位量の特性図に示すように、基準位相の０°から１８０°までの角度範囲においては位置指定型モーター３１の出力軸３１ａから外周面までの距離が角度に比例してリニアに増加し、１８０°から３６０°までの角度範囲においては出力軸３１ａから外周面までの距離が角度に比例して逆にリニアに減少し、変位量が１８０°の位相位置を中心として対称形をなしている。両偏心カム３２ａ，３３ａは互いに同相関係で取り付けられている。
【００３４】
上記のように構成された液体材料塗布装置を図３のフローチャートの処理に従って動作させると、次のようになる。図１０を参照しながら説明する。ステップＳ２において、塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布部材（例えば半導体チップ）の被塗布面の第１ポイントＱ1 に対して点的に塗布し、ステップＳ４において、単孔ノズル６０を斜め右奥４５度の直線状軌跡Ｍ1 に沿って第２ポイントＱ2 に遷移させ、ステップＳ６において、単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第２ポイントＱ2 に対して点的に塗布し、ステップＳ８において、単孔ノズル６０を斜め左奥４５度の直線状軌跡Ｍ2 に沿って第３ポイントＱ3 に遷移させ、ステップＳ１０において、単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第３ポイントＱ3に対して点的に塗布し、ステップＳ１２において、単孔ノズル６０を斜め左手前４５度の直線状軌跡Ｍ3 に沿って第４ポイントＱ4 に遷移させ、ステップＳ１４において、単孔ノズル６０の吐出口から所定量の液体材料を被塗布面の第４ポイントＱ4 に対して点的に塗布し、ステップＳ１６において、単孔ノズル６０を斜め右手前４５度の直線状軌跡Ｍ4 に沿って第１ポイントＱ1 に回帰遷移させる。
【００３５】
以上で説明した４つの直線状軌跡Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 は、正方形状軌跡Ｍを形成する。この正方形状軌跡Ｍは図８にも記載されている。塗布用シリンジ５９の単孔ノズル６０からは、正方形状軌跡Ｍの４つの頂点に対して液体材料を被塗布面に塗布することになる。
【００３６】
本実施の形態の液体材料塗布装置においては、単一の位置指定型モーター３１と２つの偏心カム３２ａ，３３ａとからなる回転／直線運動変換機構３００によって、正方形状軌跡Ｍ上の複数のポイントＭ1 〜Ｍ4 に対して順次に液体材料を塗布することが可能であり、Ｘ軸方向移動用とＹ軸方向移動用との２つの位置指定型モーター９６，９９およびそれぞれのボールネジのメカニズムを必要とした従来例に比べて、構成の簡素化と低廉化とを図る上で有効となる。また、単孔ノズル６０を用いての複数のポイントＭ1 〜Ｍ4 に対する順次塗布であるから、多孔ノズル８２を用いての同時塗布の場合と比較して、複数点への液体材料の塗布量のバラツキを少なくし、均等塗布の精度の向上を図ることができる。
【００３７】
〔実施の形態３〕
実施の形態１の変形として、位置指定型モーター３１の１回当たりの回転角度を９０°に代えて、２分の１の４５°とすれば、図１１の（ａ）のように円弧状軌跡Ｌを８等分した８つのポイントＰ1 〜Ｐ8 に対して液体材料を均等に塗布することができ、６０°とすれば、図１１の（ｂ）のように円弧状軌跡Ｌを６等分した６つのポイントＰ1 〜Ｐ6 に対して液体材料を均等に塗布することができる。円弧状軌跡Ｌを何等分するかは任意である。もっとも、円弧状軌跡Ｌを不均等に分割して塗布するようにしてもよい。
【００３８】
〔実施の形態４〕
実施の形態１の変形として、Ｘ軸移動ブロック１２に当接する下側の偏心円板３２の直径をＹ軸移動ブロック２１に当接する上側の偏心円板３３の直径よりも大きくしたときには、単孔ノズル６０は図１２の（ａ）に示すように左右方向に長い楕円状軌跡Ｌ′を描くことになる。また、Ｙ軸移動ブロック２１に当接する上側の偏心円板３３の直径をＸ軸移動ブロック１２に当接する下側の偏心円板３２の直径よりも大きくしたときには、単孔ノズル６０は図１２の（ｂ）に示すように奥行き方向に長い楕円状軌跡Ｌ″を描くことになる。塗布点としては、楕円状軌跡Ｌ′，Ｌ″をどのように分割した点であってもよい。
【００３９】
〔実施の形態５〕
実施の形態２の変形として、位置指定型モーター３１の１回当たりの回転角度を９０°に代えて、２分の１の４５°とすれば、図１３のように正方形状軌跡Ｍを８等分した８つのポイントＭ1 〜Ｍ8 に対して液体材料を均等に塗布することができる。正方形状軌跡Ｍを何等分するかは任意である。もっとも、正方形状軌跡Ｍを不均等に分割して塗布するようにしてもよい。
【００４０】
〔実施の形態６〕
実施の形態２の変形として、Ｘ軸移動ブロック１２に当接する下側の偏心カム３２ａの大きさ（割付角に対する変位量）をＹ軸移動ブロック２１に当接する上側の偏心カム３３ａの大きさ（割付角に対する変位量）よりも大きくしたときには、単孔ノズル６０は図１４の（ａ）に示すように左右方向に長い菱形状軌跡Ｍ′を描くことになる。また、Ｙ軸移動ブロック２１に当接する上側の偏心カム３３ａの大きさをＸ軸移動ブロック１２に当接する下側の偏心カム３２ａの大きさよりも大きくしたときには、単孔ノズル６０は図１４の（ｂ）に示すように奥行き方向に長い菱形状軌跡Ｍ″を描くことになる。塗布点としては、菱形状軌跡Ｍ′，Ｍ″をどのように分割した点であってもよい。
【００４１】
〔実施の形態７〕
実施の形態１ないし実施の形態６のいずれかにおいて、塗布用シリンジ５９を下降させ、単孔ノズル６０を被塗布面に接近させ、そのままの状態で、位置指定型モーター３１を所定角度にわたって駆動するように構成すると、図１５の（ａ）〜（ｆ）に示すように、円弧状軌跡、楕円状軌跡、正方形状軌跡または菱形状軌跡に沿って連続した線状に所定長さにわたって液体材料を塗布することができる。もちろん、位置指定型モーター３１を連続的に１回転させれば、図１５の（ｇ）〜（ｌ）に示すように、それらの軌跡を１周する状態で液体材料を塗布することができる。太線部分が塗布軌跡である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１，２の液体材料塗布装置によれば、液体材料を吐出して被塗布面に塗布するノズルとしてノズルが１つの単孔ノズルを用い、複数の塗布箇所に対して順次塗布をするように構成してあるので、従来の複数のノズルからなる多孔ノズルを用いての同時塗布の場合と比較して、複数塗布箇所への液体材料の塗布量のバラツキが少なくなり、均等塗布の精度を向上させることができる。また、前記複数塗布箇所が存在する所定の軌跡に沿って単孔ノズルひいては塗布用シリンジを遷移させるのに、Ｘ軸移動ブロックとＹ軸移動ブロックとをともに駆動する兼用タイプの単一の回転／直線運動変換機構を装備しているので、Ｘ軸方向移動用とＹ軸方向移動用との２つの位置指定型モーターおよびそれぞれのボールネジのメカニズムを必要とした従来例に比べて、構成の簡素化と低廉化とを図ることができる。
【００４３】
本発明に係る請求項１の液体材料塗布装置は、単一の回転／直線運動変換機構としては、位置指定型モーターと、この位置指定型モーターの出力軸にそれぞれ取り付けられてＸ軸移動ブロックをＸ軸方向に往復移動させるＸ軸移動用の偏心円板およびＹ軸移動ブロックをＹ軸方向に往復移動させるＹ軸移動用の偏心円板とを備えたものとして構成してあるので、単孔ノズルを円弧状軌跡または楕円状軌跡もしくはこれらに近似の形状の軌跡に沿って旋回させながら、その軌跡上の複数箇所において被塗布面に対して点状または線状に液体材料をそれぞれ均一に塗布することができる。
【００４４】
本発明に係る請求項２の液体材料塗布装置は、単一の回転／直線運動変換機構としては、位置指定型モーターと、この位置指定型モーターの出力軸にそれぞれ取り付けられてＸ軸移動ブロックをＸ軸方向に往復移動させるＸ軸移動用の偏心カムおよびＹ軸移動ブロックをＹ軸方向に往復移動させるＹ軸移動用の偏心カムとを備えたものとして構成してあるので、単孔ノズルを正方形状軌跡または菱形状軌跡もしくはこれらに近似の形状の軌跡に沿って旋回させながら、その軌跡上の複数箇所において被塗布面に対して点状または線状に液体材料をそれぞれ均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液体材料塗布装置におけるＹ軸移動機構およびＸ軸移動機構の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る液体材料塗布装置の概略的な構成を示す正面図である。
【図３】実施の形態１に係る液体材料塗布装置の動作説明に供するフローチャートである。
【図４】実施の形態１における液体材料塗布装置の単孔ノズルが描く円弧状軌跡と複数の塗布ポイントを示す斜視図である。
【図５】実施の形態１における液体材料塗布装置の回転／直線運動変換機構における２つの偏心円板の動作を説明する平面図である。
【図６】実施の形態１における液体材料塗布装置の単孔ノズルが描く軌跡がどのようにして形成されるかを説明する原理説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る液体材料塗布装置におけるＹ軸移動機構およびＸ軸移動機構の概略構成を示す平面図である。
【図８】実施の形態２に係る液体材料塗布装置の概略的な構成を示す正面図である。
【図９】実施の形態２に係る液体材料塗布装置における偏心カムの割付角−変位量の特性図である。
【図１０】実施の形態２における液体材料塗布装置の単孔ノズルが描く正方形状軌跡と複数の塗布ポイントを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る液体材料塗布装置における単孔ノズルの円弧状軌跡と複数の塗布ポイントを示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る液体材料塗布装置における単孔ノズルの楕円状軌跡と複数の塗布ポイントを示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５における液体材料塗布装置の単孔ノズルが描く正方形状軌跡と複数の塗布ポイントを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６における液体材料塗布装置の単孔ノズルが描く菱形状軌跡と複数の塗布ポイントを示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態７としてまとめた単孔ノズルが描く様々な形状の軌跡と線状の塗布の様子を示す平面図である。
【図１６】従来の液体材料塗布装置における塗布用シリンジの概略の外形を示す斜視図およびその塗布用シリンジの底面図である。
【図１７】別の従来の液体材料塗布装置の外観構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００……Ｘ軸移動機構
２００……Ｙ軸移動機構
３００……回転／直線運動変換機構
４００……ＸＹ微動調整ステージ
５００……Ｚ軸移動機構
１２……Ｘ軸移動ブロック
１２ａ…下側の偏心円板または偏心カムが当接する端面
２１……Ｙ軸移動ブロック
２１ａ…上側の偏心円板または偏心カムが当接する端面
３１……位置指定型モーター
３１ａ…位置指定型モーターの出力軸
３２……下側の偏心円板
３３……上側の偏心円板
３２ａ…下側の偏心カム
３３ａ…上側の偏心カム
５３……Ｚ軸移動ブロック
５５……シリンジ昇降用モーター
５６……昇降用カム
５７……従動用ローラーベアリング
５９……塗布用シリンジ
６０……単孔ノズル
Ｐi …塗布のポイント
Ｑi …塗布のポイント
Ｌ……円弧状軌跡
Ｍ……正方形状軌跡
Ｌ′，Ｌ″……楕円状軌跡
Ｍ′，Ｍ″……菱形状軌跡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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