(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板上の所定位置に接着剤を吐出するための接着剤吐出装置において、
接着剤吐出ノズルを備えたディスペンサーと、該ディスペンサーを３軸方向に移動させるステージと、該ステージの移動を制御するステージ制御手段と、該ディスペンサーからの接着剤の吐出を制御する接着剤吐出制御手段とを少なくとも備えており、
前記ステージ制御手段は、前記ステージに対して、
ａ．前記ディスペンサーを前記所定位置とは異なった仮の位置に移動し、
ｂ．該仮の位置で前記ディスペンサーをそのノズル先端が前記平板に近接した位置まで下降させ、
ｃ．前記下降位置にある前記ディスペンサーをノズル先端を次第に上昇させながら前記所定位置にまで移動させ、
ｄ．該所定位置から前記ディスペンサーを前記仮の位置に戻す、
移動を反復して与えるようにされた接着剤吐出装置であって、
前記所定位置は、少なくとも前記仮の位置に吐出された接着剤と前記平板との間に入り込んだ気泡が存在しない位置であり、
前記接着剤吐出制御手段は、前記ディスペンサーのノズル先端が前記平板に近接した位置まで下降したとき又はその前後に当該ノズルから接着剤の吐出を開始させるとともに前記所定位置まで接着剤の吐出を継続し、かつ、前記所定位置において残余の接着剤の吐出を行うように吐出を制御する、
ことを特徴とする接着剤吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は接着剤吐出装置、特に、種々の機能が付与された基板に接着剤を介して被覆用の薄板を貼り合わせて複合基板を製造するような場合に、当該基板あるいは薄板に対して接着剤を吐出するのに好適に用いられる接着剤吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品や光学部品において、種々の機能を付与した基板の表面に薄板ガラスなどの薄板を被覆材として貼り合わせたものが用いられる。これら複合基板を製造するには、接着剤吐出装置のノズルから基板又は薄板の一方の表面のほぼ中央に接着剤を吐出し、吐出した接着剤の上から他方の板材を重ねた後、平面性の高い一対の板などで挟みつけ、その状態で接着剤を硬化させるようにして製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような複合基板は、２枚の板材の高い平行性とともに、被覆に使用した薄板表面の高い平面性が求められる。そのために、基板あるいは薄板の表面に滴下された接着剤は２枚の板材の間に均一な厚みで広がるともに、接着剤の内部や接着剤と板材との間に気泡が存在しないことが望まれる。
【０００４】
しかし、従来の接着剤吐出装置では、図８に示すように、接着剤を塗布しようとする平板（被塗布材）１上のほぼ中央位置にディスペンサー１０を移動し（図８ａ）、そこでノズル１１の先端が前記平板１に近接した位置となるまでディスペンサー１０を下降させて接着剤Ｐの吐出を開始し（図８ｂ）、そのまま、その位置で所定量の接着剤Ｐを連続的に吐出（図８ｃ，ｄ）した後、ディスペンサー１０を上昇させ（図８ｅ）、上昇後にディスペンサー１０を平板１外の待機位置まで移動させるサイクルを反復するようになっている。
【０００５】
この接着剤吐出装置では、接着剤の吐出開始時に、平板表面と滴下した接着剤との間に気泡Ｂが入り込むのを避けられず、さらに、図８ｄに示すように、所定量吐出したときに、接着剤Ｐの中央部は凹状あるいは波状の窪みＣが形成されることから、その上に他方の板材２を置いたときに、図８ｆに示すように、窪みＣに存在する空気が接着剤Ｐと板材２との間に気泡Ｂとして入り込むのを完全に回避することは困難であった。
【０００６】
そのように気泡Ｂが混在した状態で２枚の板材１，２の貼り付けを行うと、上位の板材２が薄板ガラスのようなきわめて薄いものである場合に、その表面平滑性が失われるとともに、気泡の存在が複合基板の機能性表面の性状を損なう結果となり、製品の歩留まりが低くならざるを得なかった。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、接着剤を吐出するディスペンサーのノズル先端から接着剤を一方の平板上に吐出し、その上から他方の平板を載置して接着積層した複合基板を製造するに当たって、製造される複合基板の接着剤層に気泡が存在するのを高度に回避することを可能とした改良された接着剤吐出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決いるための手段】
上記の課題を解決すべく、接着剤吐出ノズルを備えたディスペンサーを持つ接着剤吐出装置を用いて、平板上への接着剤の吐出態様について多くの実験を行った。その結果、平板表面とノズルから落下した接着剤との間に気泡が入り込むのを完全に回避することはきわめて困難なこと、及び、ノズルを引き上げながら接着剤を吐出し、所定量の接着剤を吐出した時点でもなおノズルの引き上げを継続することにより、吐出された接着剤の中央部に凹状や波状の窪みが形成されることなく、滑らかな山形表面を持つ接着剤の塊が形成されることを知った。
【０００９】
本発明は上記知見に基づくものであり、本発明による接着剤吐出装置は、平板上の所定位置に接着剤を吐出するための接着剤吐出装置において、接着剤吐出ノズルを備えたディスペンサーと、該ディスペンサーを３軸方向に移動させるステージと、該ステージの移動を制御するステージ制御手段と、該ディスペンサーからの接着剤の吐出を制御する接着剤吐出制御手段とを少なくとも備えており、
前記ステージ制御手段は、前記ステージに対して、
ａ．前記ディスペンサーを前記所定位置とは異なった仮の位置に移動し、
ｂ．該仮の位置で前記ディスペンサーをそのノズル先端が前記平板に近接した位置まで下降させ、
ｃ．前記下降位置にある前記ディスペンサーをノズル先端を次第に上昇させながら前記所定位置にまで移動させ、
ｄ．該所定位置から前記ディスペンサーを前記異なった位置に戻す、
移動を反復して与えるようにされており、かつ、
前記接着剤吐出制御手段は、前記ディスペンサーのノズル先端が前記平板に近接した位置まで下降したとき又はその前後に当該ノズルから接着剤の吐出を開始させるとともに前記所定位置まで接着剤の吐出を継続し、かつ、前記所定位置おいて残余の接着剤の吐出を行うように吐出を制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
上記の接着剤吐出装置による接着剤の吐出手順を図１及び図２を参照して説明する。最初に、ディスペンサー１０は、接着剤を塗布しようとする平板（被塗布材）１における本来接着剤が滴下されるべき位置（所定位置Ｒ）とは異なった平板上の仮の位置ｒに置かれ、その位置でノズル１１から少量の接着剤Ｐ１を吐出する（図１ａ）。接着剤Ｐ１の滴下により、平板１の表面と滴下した接着剤Ｐ１との間に気泡Ｂが入り込むのを完全に回避することはできない。しかし、前記仮の場所ｒとして、接着後に製造される複合基板での非使用箇所を選択することにより、結果として、該気泡の存在は無視することができ、最終製品の歩留まりの低下を招かない。また、最初に滴下される接着剤Ｐ１の量はわずかであってよいことから、気泡が存在するとしてもその数はごくわずかであり、接着後に製造される複合基板に非使用箇所が存在しないような場合でも、場所ｒでの気泡の存在が最終製品の不良品化を招くことは大きく回避できる。
【００１１】
わずかな量の接着剤の吐出を継続した状態で、ディスペンサー１０はノズル１１を上昇（Ｚ方向）させながら前記所定の位置Ｒに移動する（図１ｂ）。所定位置Ｒに移動した後、その場所でさらに上昇しながら所定量の接着剤Ｐを吐出させ（図１ｃ〜図１ｅ）、全量吐出後にもさらにディスペンサー１０のノズル１１をわずかに上昇させる（図１ｅ）。
【００１２】
図２は、所定量の接着剤Ｐが平板１の上に吐出された状態を上から見て示している。図示されるように、所定位置Ｒに吐出された接着剤Ｐは滑らかな山形表面を持つ塊となっており、図３に示すように、その上に他方の平板２を載置しても、接着剤Ｐと他方の平板２との間に空気が閉じ込められることはない。そのために、貼り合わせ後に２枚の平板の間の接着剤層中に気泡が入り込むのを回避することができる。
【００１３】
そのようにして積層された２枚の平板を、例えば、平面性の高い一対の板で挟み、接着剤層の厚みが所定の厚みになるまで加圧し、その後、接着剤を硬化させる、などの方法により複合基板とすることにより、接着剤層に気泡の混入のない複合基板を得ることが可能となる。それにより、上位の板材２が薄板ガラスのようなきわめて薄いものである場合であっても、気泡に起因して、表面平滑性が失われることや機能性表面の性状が損なわれることはない。
【００１４】
複合基板の製造方法として、他に、一方の基板をスピンナーの真空チャック上に装着し、液状の接着剤を滴下し、その上に薄板ガラスを重ねてエアー吹きにより加圧して接着剤を全面に行き渡らせ、その後、スピンナーを回転させて余剰の接着剤を飛散させ、両者を密着させた後、真空チャックより取り外して、複合基板を製造する方法も知られているが（特開昭５５−６８０４０号公報参照）、このような方法による複合基板を製造においても、本発明による上記接着剤吐出装置を採用して液状の接着剤を滴下することにより、平面性及び平行度に優れかつ接着剤層に気泡の混入のない複合基板を製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による接着剤吐出装置を実施の形態に基づき説明する。図４において、１０は先端に接着剤吐出ノズル１１を備えたディスペンサーであり、内部に液状接着剤の吐出開始と停止及び吐出量の調整を行う流量調整開閉弁や液状接着剤の流路としての配管類などを備えている。なお、これ自体は従来知られたものである。
【００１６】
前記ディスペンサー１０はコンピュータ制御される３軸（ＸＹＺ）方向移動ステージ２０に支持されており、被塗布材である平板１上の任意の位置に移動できるようＸ軸、Ｙ軸方向（水平方向）に移動可能に、また、平板１の表面から所定の高さまでノズル１１の先端位置を調整できるようにＺ軸方向（上下方向）にも移動可能とされている。このような３軸（ＸＹＺ）方向移動ステージ２０も従来知られたものであり、詳細な説明は省略する。
【００１７】
３０は液状の接着剤を収容するタンクであり、内部に加圧装置（不図示）を備えていて、収容した液状接着剤をタンク内圧力により送出できるようになっている。このような液送圧力タンクも従来知られたものであってよい。ディスペンサー１０とタンク３０とは液送配管３１により接続されており、ディスペンサー１０に配置した流量調整開閉弁を制御することにより、所定量の接着剤がディスペンサー１０のノズル１１から吐出される。
【００１８】
４０はシステムコントローラであり、図５に示すように、前記３軸方向移動ステージ２０を制御する制御回路４１と、ディスペンサー１０の流量調整開閉弁の開閉タイミング及び開度を制御するディスペンサー制御回路４２とを備えるとともに、前面パネルには、入力用キーボート４３やディスプレー４４などが備えられている。システムコントローラ４０は、図６及び図７に示すフローに従い、接着剤吐出装置全体を制御する。なお、本フローはシステムコントローラ４０において繰り返し実行される。図中、Ｓはフローの各ステップを示す。
【００１９】
作業台上に平板（被塗布材）１をセットした後、接着剤を塗布しようとする平板１上における本来接着剤が滴下されるべき位置Ｒと仮の位置ｒとの座標を入力し（ステップＳ１）、次いで、吐出開始信号を入力する（ステップＳ２）。それにより、ディスペンサー１０は仮の位置ｒへの移動を開始する（ステップＳ３）。ディスペンサー１０が仮の位置ｒに到達したかどうかが判別され（ステップＳ４）、到達後に、ディスペンサー１０のノズル１１の降下が開始する（ステップＳ５）。さらに、ノズル１１の高さが平板１に近接した所定の位置に到達したかどうかが判別され（ステップＳ６）、到達後、接着剤吐出開始信号をオンにする（ステップＳ７）。
【００２０】
それにより、仮の位置ｒでの接着剤の吐出が開始する。吐出量が適正かどうかを判断し（ステップＳ８、Ｓ９）、所定量の接着剤の吐出を終えた時点で、接着剤の吐出を継続しながら、ノズル１１の上昇とディスペンサー１０の所定の位置Ｒへの移動が開始する（ステップＳ１０）。ノズル１１の上昇の判別（ステップＳ１１、Ｓ１２）と、ディスペンサー１０の所定の位置Ｒへの移動の判別（ステップＳ１３、Ｓ１４）が行われ、ディスペンサー１０が所定の位置Ｒに移動する。
【００２１】
その位置で、接着剤の吐出が継続し、所定量の接着剤を吐出し終えたかどうかが判断され（ステップＳ１５）、所定量の接着剤を吐出し終えた後、接着剤の吐出を停止する（ステップＳ１６）。停止後、ノズル１１のさらなる上昇が開始し（ステップＳ１７）、ノズル１１が所定位置まで上昇したことが判断されたの後（ステップＳ１８）．ディスペンサー１０は最初の待機位置へもとされる（ステップＳ１９）。そこで、次の接着剤吐出工程に備えて待機する。
【００２２】
【発明の効果】
上記のとおりであり、本発明による接着剤吐出装置を用いることにより、ディスペンサーのノズル先端から接着剤を一方の平板上に吐出し、その上から他方の平板を載置して接着積層した複合基板を製造するに当たって、製造される複合基板の接着剤層に気泡が存在するのを高度に回避することができる。そのために、上位の板材が薄板ガラスのようなきわめて薄いものである場合にも、その表面平滑性が失われることなく、また、複合基板の機能性表面の性状を損なうこともない。それにより、製品の歩留まり率が高くなり、複合基板の製造コストが大幅に低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接着剤吐出装置での接着剤の吐出工程を説明する図。
【図２】本発明による接着剤吐出装置で吐出された接着剤の形状を示す平面図。
【図３】本発明による接着剤吐出装置で接着剤が吐出された一方の平板の上に他方の平板を乗せて複合基板を製造する状態を説明する概略図。
【図４】本発明による接着剤吐出装置を一実施の形態を示す概略構成図。
【図５】システムコントローラのブロック図。
【図６】作業のフローを示す図−その１。
【図７】作業のフローを示す図−その２。
【図８】従来の接着剤吐出装置での接着剤の吐出工程を説明する図。
【符号の説明】
１…被塗布材である平板、１０…ディスペンサー、１１…ノズル、２０…３軸（ＸＹＺ）方向移動ステージ、３０…液状接着剤の収容タンク、４０…システムコントローラ、Ｒ…接着剤が本来吐出されるべき所定位置、ｒ…仮の位置、Ｐ１…最初に吐出された接着剤、Ｐ２…ディスペンサーの移動過程で吐出された接着剤、Ｐ…所定位置で吐出された接着剤
【図１】
0004450483.tif 000002
【図２】
0004450483.tif 000003
【図３】
0004450483.tif 000004
【図４】
0004450483.tif 000005
【図５】
0004450483.tif 000006
【図６】
0004450483.tif 000007
【図７】
0004450483.tif 000008
【図８】
0004450483.tif 000009