(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布装置であって、
前記テスト用の接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定する重量測定部と、
制御部とを設け、
前記制御部は、テスト塗布した際に、接着剤の重量が許容重量範囲内であり、かつ、その回の塗布重量から前回の塗布重量を差し引いた塗布重量変動量が許容重量変動範囲内に達してから本塗布工程に移行させる接着剤塗布装置。
【請求項２】
基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布装置であって、
前記テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定する認識部と、
制御部とを設け、
前記制御部は、テスト塗布した際に、接着剤の面積が許容面積範囲内であり、かつ、その回の塗布面積から前回の塗布面積を差し引いた塗布面積変動量が許容面積変動範囲内に達してから本塗布工程に移行させる接着剤塗布装置。
【請求項３】
制御部は、テスト用の接着部の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させる請求項１または２に記載の接着剤塗布装置。
【請求項４】
テスト用の接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定する重量測定部を設け、
１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合に、制御部は、前記複数の塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲内に達すると本塗布工程に移行させる請求項１〜３の何れか１項に記載の接着剤塗布装置。
【請求項５】
テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定する認識部を設け、制御部は、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内に達してから本塗布工程に移行させる請求項１〜４の何れか１項に記載の接着剤塗布装置。
【請求項６】
基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布方法であって、
前記テスト用の接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定し、
前記塗布点の接着剤の重量が許容範囲内であり、かつ、その回の塗布重量から前回の塗布重量を差し引いた塗布重量変動量が許容重量変動範囲内に達すると本塗布工程に移行させる接着剤塗布方法。
【請求項７】
基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布方法であって、
前記テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定し、
前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内であり、かつ、その回の塗布面積から前回の塗布面積を差し引いた塗布面積変動量が許容面積変動範囲内に達すると本塗布工程に移行させる接着剤塗布方法。
【請求項８】
テスト用の接着部の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させる請求項６または７に記載の接着剤塗布方法。
【請求項９】
テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の重量を測定し、１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合に、前記複数の塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲内になると、本塗布工程に移行させる請求項６〜８の何れか１項に記載の接着剤塗布方法。
【請求項１０】
テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定し、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内に達すると本塗布工程に移行させる請求項６〜９の何れか１項に記載の接着剤塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装着された電子部品を仮固定するための接着剤を板材に塗布する接着剤塗布装置および接着剤塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の接着剤塗布装置の一例について、図３〜図５により説明する。
図３は従来の接着剤塗布装置の斜視図であり、図４は接着塗布装置の接着剤貯蔵タンクである塗布ヘッドの側面図、図５はその断面図である。
【０００３】
図３に示すように、接着剤塗布装置の基台１１の後方には、Ｘ方向に移動自在のＸテーブル１２が配置されており、このＸテーブル１２には塗布ヘッド１３が装着されている。また、基台１１の中央には、Ｙ方向に移動自在のＹテーブル１４が配置され、このＹテーブル１４には、基板１５を取り付けるようになっている。
【０００４】
図４、図５において、塗布ヘッド１３は、基板１５上などに接着剤を一定量ずつ吐出し塗布するものであり、主として、タンクホルダ１６と、このタンクホルダ１６の中に装着される半透明で樹脂製のタンク１７と、キャップ１８とから構成されている。キャップ１８は、Ｘテーブル１２に内蔵された駆動装置（図示せず）によって上下動および回転するシャフト１９に上部側で固定されているとともに、下部側には複数本のボルト２０によってタンクホルダ１６が固定されている。タンクホルダ１６は、前面を取り除くことによって開口部を有しており、この開口部に、タンク１７が着脱自在に装着される。タンク１７の下端には漏斗状の吐出口２１が形成されており、この吐出口２１には、ノズル２２が、タンクホルダ１６の下端に装着したノズルホルダ２３から下方に突出して取り付けられている。
【０００５】
また、キャップ１８には、圧縮空気がタンク１７内へ送りこまれるように吸気口２４が設けられおり、タンクホルダ１６の下端近くには、接着剤２５の残留量を検出するセンサ２６が埋設されている。
【０００６】
タンクホルダ１６とノズルホルダ２３の間にはヒータ２７が取りつけられており、このヒータ２７でノズルホルダ２３が温められる。そして、ノズルホルダ２３の温度を測定し、これを一定に保つためのサーミスタ２８がタンクホルダ１６の下端に取り付けられている。
【０００７】
タンク１７内には、このタンク１７に接着剤２５が満たされると、その上から金属製のリング２９ａが嵌合された樹脂製のフロート２９ｂが入れられる。このフロート２９ｂが、接着剤２５を均一に押し出すとともに、タンクホルダ１６に埋設したセンサ２６によって接着剤２５の残量が僅かになったことを検知する。また、タンク１７の上端面とキャップ１８の間、タンク１７の吐出口２１の外周面とノズルホルダ２３の間には、タンク１７内の気密を保つために、それぞれパッキン３０およびパッキン３１が装着されている。
【０００８】
以下、上記構成において作用を説明する。
まず、タンク１７を取り外し、接着剤２５を入れ、その後、タンクホルダ１６に取り付ける。次に、ヒータ２７に電流を流し、サーミスタ２８で温度を測定して所要の温度に上昇させ、この温度を一定に保持する。そして、Ｙテーブル１４の上に基板１５を取り付けて接着剤塗布装置を稼働させる。吸気口２１から所定の時間圧縮空気が供給されると、この圧縮空気がフロート２９ｂを下方に押し下げ、ノズル２２から一定量の接着剤２５が吐き出される。同時にシャフト１９が下降し、基板１５に接着剤２５が塗布される。
【０００９】
タンク１７内の残量が減り、タンクホルダ１６のセンサ２６の位置までフロート２９ｂが下がってくると、タンク１７を交換する警報ランプ（図示せず）が点灯する。このようにして、接着剤２５を基板１５に塗布するようになっている。
【００１０】
なお、接着剤塗布装置における信頼性は、接着剤２５の塗布量が変化することによって大きく左右される。すなわち、接着剤２５の塗布量が少ないと確実に接着できず、多すぎると電子部品の装着時に移動したり、接着剤２５が基板１５の電極部上に流れて接合不良を生じてしまうなどの問題を生じることになる。
【００１１】
そこで、従来の上記接着剤塗布装置では、この接着剤塗布装置の起動時に、テスト用の接着部である板材（図示せず）に対して、接着剤２５をテスト塗布し、適正な塗布状態となるように塗布ヘッド１３に導入する高圧気体の圧力（以下、これを吐出圧力と称する）を調整したり、あるいは、基板１５に対する接着剤２５の本塗布工程に先立って試験的に前記板材の塗布点に対して、接着剤２５をテスト塗布し、その塗布点の接着剤２５の面積を演算し、接着剤２５の面積が所定の許容範囲になるまで、または所定回数に達するまで塗布条件を補正してテスト塗布を繰り返し、その面積が許容範囲になるようにしていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような接着剤塗布装置では、電子部品を実装すべき基板１５に対して、接着剤２５を塗布している間にノズル２２に、硬化した接着剤２５が付着して詰まりを生じたり、周囲の温度条件が変化したりして、適正な塗布状態が得られなくなることがあり、信頼性の高い塗布ができないという問題があった。
【００１３】
さらに、基板１５に対する接着剤２５の本塗布工程に先立って試験的に接着剤２５を板材の塗布点にテスト塗布し、その塗布点の接着剤２５の面積の演算を行っても、塗布点の接着剤２５の高さが一定になるとは限らないため、接着剤２５の面積が所定の許容範囲内であっても塗布量（塗布体積）は非常に大きなバラツキが生じて、接着剤硬化前後の基板１５上に実装された電子部品の保持力に非常に大きなバラツキを与える課題があった。
【００１４】
本発明は上記課題を解決するもので、信頼性の高い塗布ができる接着剤塗布装置および接着剤塗布方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の接着剤塗布装置は、基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布装置であって、前記テスト用の接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定する重量測定部と、制御部とを設け、前記制御部は、テスト塗布した際に、接着剤の重量が許容重量範囲内であり、かつ、その回の塗布重量から前回の塗布重量を差し引いた塗布重量変動量が許容重量変動範囲内に達してから本塗布工程に移行させるものである。また、本発明の他の接着剤塗布装置は、基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布装置であって、前記テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定する認識部と、制御部とを設け、前記制御部は、テスト塗布した際に、接着剤の面積が許容面積範囲内であり、かつ、その回の塗布面積から前回の塗布面積を差し引いた塗布面積変動量が許容面積変動範囲内に達してから本塗布工程に移行させるものである。
【００１６】
必要に応じて、制御部は、テスト用の接着部の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させる。
また、１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合には、制御部により、前記複数の塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲になると、本塗布工程に移行させる。
【００１７】
さらに、テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定する認識部を設け、制御部は、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内に達してから本塗布工程に移行させるとよい。
【００１８】
また、本発明の接着剤塗布方法は、基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布方法であって、前記テスト用の接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定し、前記塗布点の接着剤の重量が許容範囲内であり、かつ、その回の塗布重量から前回の塗布重量を差し引いた塗布重量変動量が許容重量変動範囲内に達すると本塗布工程に移行させる。また、本発明の他の接着剤塗布方法は、基板に対する接着剤の本塗布工程に先立って試験的に接着剤をテスト用の接着部の塗布点に吐出させて、テスト塗布する接着剤塗布方法であって、前記テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定し、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内であり、かつ、その回の塗布面積から前回の塗布面積を差し引いた塗布面積変動量が許容面積変動範囲内に達すると本塗布工程に移行させる。
【００１９】
必要に応じて、テスト用の接着部の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させる。
また、１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合に、前記複数の塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲内になると、本塗布工程に移行させる。
【００２０】
さらに、テスト用の接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定し、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内に達すると本塗布工程に移行させる。
上記構成および方法により、接着剤の塗布量にバラツキがなくなり、信頼性の高い塗布ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
図１に示すように、接着剤塗布装置の基台（図示せず）には、Ｘ方向に移動自在のＸテーブル１が配置されており、このＸテーブル１には、接着剤を吐出させて、塗布する塗布ヘッド２を装着している。基台の中央には、Ｙ方向に移動自在のＹテーブル３が配置されており、このＹテーブル３上には、基板４が取り付けられるようになっている。また、Ｘテーブル１には、カメラとレンズよりから構成されて接着剤の塗布面積を測定する認識部５が設けられている。また、Ｙテーブル３上には、テスト用の接着部である板材７が取り付けられる捨て打ちステーション６が設けられ、この捨て打ちステーション６の板材７に、テスト用に吐出された接着剤の重量が図示しない重量測定部により測定されるようになっている。これらのＸテーブル１、塗布ヘッド２、Ｙテーブル３、認識部５は、図示しない制御部によって制御される。
【００２２】
この制御部の制御動作を図２のフローチャートを参照して説明する。
図２に示すように、まず、ステップ１で塗布回数Ｎが１回目であることが認識され、ステップ２で１回目の捨て打ちがなされた後、ステップ３で接着剤が塗布された板材７の塗布点の塗布面積Ｓ１が測定され、ステップ４で塗布重量Ｗ１が測定される。その後、ステップ５で、この接着剤塗布装置において使用者が任意に設定するテスト塗布の設定回数ｎ（ｎは自然数、例えば９回）より塗布回数Ｎが大きいか否かの判断がされ、塗布回数Ｎが設定回数ｎより大きくない場合、すなわち塗布回数Ｎが設定回数ｎ以下である場合にはステップ６に進んで塗布回数が１回増やされ、ステップ２に戻る。
【００２３】
一方、塗布回数Ｎが設定回数ｎより大きいと判断されると、ステップ７に進んで今回測定された塗布面積ＳＮから前回測定された塗布面積ＳＮ−１が差し引かれて塗布面積ＳＮの変動である変動面積Ｓが演算される。ステップ８で、変動面積Ｓが、予め設定された設定面積Ｓ１よりも小さいか否かが判断される。変動面積Ｓが設定面積Ｓ１より小さい場合は、塗布面積ＳＮが安定したと判断してステップ９に進む。一方、変動面積Ｓが設定面積Ｓ１より小さくない場合、すなわち設定面積Ｓ１以上である場合は、塗布面積ＳＮが安定していないと判断してステップ６を介してステップ２に戻り、再度捨て打ち動作が行われる。
【００２４】
次に、ステップ９で、今回測定された塗布面積ＳＮが、この接着剤塗布装置において予め設定された最大許容面積Ｓ２より小さいかか否かが判断される。塗布面積ＳＮが最大許容面積Ｓ２より小さい場合には、塗布面積ＳＮが塗布条件に適していると判断されてステップ１０に進む。一方、塗布面積ＳＮが最大許容面積Ｓ２より小さくない場合、すなわち最大許容面積Ｓ２以上である場合には塗布面積ＳＮが大き過ぎると判断されて、ステップ６を介して、ステップ２に戻り再度捨て打ち動作が行われる。
【００２５】
ステップ１０で、今回測定された接着剤の塗布重量ＷNから前回測定された接着剤の塗布重量ＷN-1が差し引かれて塗布重量ＷNの変動である変動重量Ｗが演算される。ステップ１１で、変動重量Ｗが設定重量Ｗ１よりも小さい場合は、塗布重量ＷNが安定したと判断して、ステップ１２に進む。一方、ステップ１１で、変動重量Ｗを予め設定された設定重量Ｗ１と比較し、変動重量Ｗが設定重量Ｗ１よりも小さくない場合、すなわち設定重量Ｗ１以上である場合には、塗布重量ＷNが安定していないと判断してステップ６を介してステップ２に戻り、再度捨て打ち動作が行われる。
【００２６】
ステップ１２で、今回測定された塗布重量ＷＮが、この接着剤塗布装置において予め設定された最大許容重量Ｗ２より小さいか否かが判断される。塗布重量ＷＮが最大許容重量Ｗ２より小さい場合には、塗布重量ＷＮが塗布条件に適していると判断されて、ステップ１３で本塗布がスタートされる。一方、塗布重量ＷＮが最大許容重量Ｗ２より小さくない場合、すなわち最大許容重量Ｗ２以上である場合には、塗布重量ＷＮが大き過ぎると判断されて、ステップ６を介してステップ２に戻り、再度捨て打ち動作が行われる。
【００２７】
このように、塗布面積ＳＮだけでなく、塗布重量ＷＮが許容範囲内に達した後に、本塗布工程に移行されるため、本塗布工程においても基板４に最適な塗布面積ＳＮおよび塗布重量ＷＮで接着剤を塗布することができ、すなわち、塗布体積や塗布高さも適切なものとなる。また、板材の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させることにより、一層安定した状態で接着剤を基板に対して塗布することができる。
【００２８】
なお、上記制御部は、１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合に、制御部は、前記複数の塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲になると、本塗布工程に移行させる機能も有しており、これにより、各電子部品についても基板に適した塗布量の接着剤を塗布することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、接着部の塗布点に吐出された接着剤の重量を測定し、前記塗布点の重量が許容範囲内に達すると本塗布工程に移行させることにより、本塗布工程に移行する前に、予め最適な塗布重量および塗布量（塗布体積）を安定して吐出できる状態とできるため、基板に電子部品を装着するのに適した塗布重量、すなわち塗布体積の接着剤を塗布することができる。
【００３０】
また、接着剤の塗布点の塗布回数が許容設定回数に達してから本塗布工程に移行させることにより、初期の不安定な状態で本塗布工程に移行することが防止できるため、基板に、一層安定した状態で接着剤を塗布することができる。
【００３１】
さらに、１つの電子部品に対して複数の塗布点を有する場合に、塗布点の接着剤の重量の合計が許容範囲内に達すると、本塗布工程に移行させることにより、各電子部品についても基板に適した塗布量の接着剤を塗布することができる。
【００３２】
また、接着剤の塗布重量により本塗布工程への移行を判断することに加えて、接着部の塗布点に塗布された接着剤の面積を測定し、前記塗布点の接着剤の面積が許容範囲内に達すると本塗布工程に移行させることにより、塗布点に塗布された接着剤の面積が安定するとともに高さも一定となるため、最適な接着強度が常に得られるようになる。
【００３３】
このことにより、接着剤の塗布量が少ないために起こる基板に対する電子部品の不確実な装着、また、多すぎることにより起こる電子部品の装着時の移動や接着剤が基板の電極上に流れて発生する接合不良などの問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる接着剤塗布装置の斜視図である。
【図２】同実施の形態にかかる接着剤塗布装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】接着剤塗布装置の斜視図である。
【図４】接着剤塗布装置の塗布ヘッドの側面図である。
【図５】接着剤塗布装置の塗布ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１  Ｘテーブル
２  塗布ヘッド
３  Ｙテーブル
４  基板
５  認識部
６  捨て打ちステーション
７  板材
【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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