(57)【要約】【課題】マーキングの位置ずれを低減させる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、所定の位置においてワークの位置情報を取得する位置情報取得部と、取得された前記位置情報に基づいて、前記ワークに描画する描画データを生成し、生成された前記描画データに基づいて、前記所定の位置において前記ワークに対して液滴を吐出させ、前記ワークに前記機能液を塗布させる制御部と、を備えた。【選択図】図３
2013132611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、
所定の位置においてワークの位置情報を取得する位置情報取得部と、
取得された前記位置情報に基づいて、前記ワークに描画する描画データを生成し、生成された前記描画データに基づいて、前記所定の位置において前記ワークに対して液滴を吐出させ、前記ワークに前記機能液を塗布させる制御部と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記吐出ヘッドを移動させるヘッド移動部を有し、
前記位置情報取得部が、前記ヘッド移動部に設置されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出装置において、
前記位置情報取得部が前記吐出ヘッドに対して、前記吐出ヘッドの移動方向側に設置されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置（半導体チップ含む）等のワーク上に製造番号や製造会社名等の情報をレーザーマーカー等でマーキングするマーキング装置が知られている。ところで、ワークにマーキングする際、ワークが所定位置からずれてしまう場合がある。このため、マーキング装置に備えられた位置情報検出手段により、ワークの位置情報を取得し、取得された位置情報に基づいて、レーザーマーカーのレーザー光の照射位置を補正制御するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２６２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、ワークの位置情報を取得した後に、ワークをマーキングする位置まで移動させている。このため、移動させている間に、ワークの位置がずれてしまい、ワークへのマーキングの位置ずれが発生してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、所定の位置においてワークの位置情報を取得する位置情報取得部と、取得された前記位置情報に基づいて、前記ワークに描画する描画データを生成し、生成された前記描画データに基づいて、前記所定の位置において前記ワークに対して液滴を吐出させ、前記ワークに前記機能液を塗布させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、所定の位置においてワークの位置情報が取得される。そして、取得された位置情報に基づいて描画データが生成され、生成された描画データに基づいて、所定の位置においてワークに機能液が塗布される。すなわち、ワークは位置情報の取得から描画までの間に移動することがない。従って、ワークに対して描画パターンを位置ズレすることなく描画することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記吐出ヘッドを移動させるヘッド移動部を有し、前記位置情報取得部が、前記ヘッド移動部に設置されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ヘッド移動部の駆動により、吐出ヘッドとともに位置情報取得部が移動することが可能となる。従って、位置情報取得部の移動手段の設置を省略することができるので、装置構成を簡略化することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記位置情報取得部が前記吐出ヘッドに対して、前記吐出ヘッドの移動方向の上流側に設置されたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、位置情報取得部でワークの位置情報を取得しながら描画データを生成し、ワークに描画することが可能となる。従って、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す模式図。
【図２】キャリッジユニットの構成を示す説明図。
【図３】液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャート。
【図４】描画データの生成方法を示す説明図。
【図５】液滴吐出装置の動作を示す動作図。
【図６】変形例におけるキャリッジユニットの構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１４】
まず、液滴吐出装置の構成について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、ワークに機能液を塗布して、ワーク上に例えばマーク等のパターンを描画する装置である。本実施形態の液滴吐出装置は、機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、所定の位置においてワークの位置情報を取得する位置情報取得部と、取得された位置情報に基づいて、ワークに描画する描画データを生成し、生成された描画データに基づいて、所定の位置においてワークに対して液滴を吐出させ、ワークに機能液を塗布させる制御部を備えている。以下、具体的に説明する。
【００１５】
図１は、液滴吐出装置の構成を示し、図１（ａ）は、液滴吐出装置全体の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、液滴吐出装置が備える吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、媒体搬送機構部３と、保守装置部５と、制御部７を備えている。ヘッド機構部２は、機能液を液滴として吐出する吐出ヘッド２０を有している。液滴吐出装置１は、また、図示省略した機能液供給部や、吐出検査装置部を備えている。吐出ヘッド２０が吐出する機能液は、機能液供給部から吐出ヘッド２０に供給される。制御部７は、上記した各機構部などを総括的に制御する。
【００１７】
ヘッド機構部２は、ヘッド移動部としてのキャリッジユニット２２と、キャリッジ走査機構６２とを、備えている。キャリッジユニット２２は、吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線を照射する紫外線照射部２７と、位置情報取得部５０とを備えている。キャリッジ走査機構６２は、キャリッジユニット２２が吊設されたキャリッジ枠４５を備え、キャリッジ枠４５をＹ軸方向に移動させることで、キャリッジユニット２２をＹ軸方向に移動させる。
【００１８】
キャリッジ走査機構６２は、支持柱４３と、支持梁４４と、ガイド部４６と、駆動モーター４７と、駆動プーリー４７ａと、従動プーリー４７ｂと、ベルト４２ａと、キャリッジ枠４５と、エンコーダー４８と、を備えている。支持梁４４は、２つの支持柱４３に掛け渡されるように設けられ、Ｙ軸方向に延在している。ガイド部４６は、支持梁４４に固定されており、Ｙ軸方向に延在している。駆動モーター４７は、支持梁４４のＹ軸方向における一方の端近くで、支持梁４４に固定されている。駆動モーター４７の出力軸には、駆動プーリー４７ａが固定されており、駆動プーリー４７ａが、駆動モーター４７によって回動駆動される。従動プーリー４７ｂは、支持梁４４のＹ軸方向における、駆動モーター４７が固定された端と反対側の端近くで、支持梁４４に、回動可能に固定されている。従動プーリー４７ｂの回動軸の軸方向は、駆動プーリー４７ａの回動軸（駆動モーター４７の出力軸）の軸方向と、略平行である。ベルト４２ａは、駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの間に掛け渡されており、駆動プーリー４７ａが回動することによって、駆動される。ベルト４２ａは、ガイド部４６と並行してＹ軸方向に延在している。エンコーダー４８は、支持梁４４に固定されており、ガイド部４６と略平行にＹ軸方向に延在している。
【００１９】
ベルト４２ａには、キャリッジ枠４５が固定されている。キャリッジ枠４５は、ガイド部４６に、Ｙ軸方向に摺動自在に係合している。キャリッジ枠４５は、駆動モーター４７によってベルト４２ａが駆動させられることによって、ガイド部４６に沿ってＹ軸方向に駆動される。キャリッジ枠４５のＹ軸方向の位置は、エンコーダー４８によって検出される。キャリッジ枠４５を、キャリッジ走査機構６２によってＹ軸方向に移動させることで、キャリッジ枠４５に吊設されたヘッドユニット２１が有する吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが、２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＸ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＸ軸方向に半ノズルピッチずれている。これにより、吐出ヘッド２０としては、Ｘ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、媒体搬送機構部３は、媒体載置台３１と、スライド台３１ａと、媒体移動機構３３と、を備えている。媒体移動機構３３は、Ｘ軸ガイド３５とＸ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。Ｘ軸ガイド３５は、２つの支持柱４３の間で、支持梁４４の下方に配設されており、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に略平行に延在している。スライド台３１ａは、Ｘ軸方向に摺動自在に、Ｘ軸ガイド３５に支持されている。Ｘ軸リニアモーターは、Ｘ軸ガイド３５と略平行に配設されており、スライド台３１ａは、Ｘ軸リニアモーターによって、Ｘ軸方向に移動させられる。また、移動した任意の位置に保持させられる。媒体載置台３１は、図示省略した媒体回動機構によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に平行な軸まわりの方向に回動可能に、スライド台３１ａの上に固定されて、支持されている。
【００２２】
媒体移動機構３３によって、スライド台３１ａをＸ軸方向に移動させることで、スライド台３１ａに固定されて支持された媒体載置台３１を、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。すなわち、媒体載置台３１に保持されたワークＷなどを、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００２３】
ヘッド機構部２において、キャリッジ枠４５に吊設されたヘッドユニット２１が有する吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を下側に向けて、保持されている。媒体載置台３１に保持されたワークＷなどを、Ｘ軸方向の吐出ヘッド２０が対向可能な位置まで移動して停止し、上方にある吐出ヘッド２０（ヘッドユニット２１）のＹ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワークＷなどと、Ｙ軸方向に移動する吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷなどの上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが可能である。キャリッジユニット２２において、ヘッドユニット２１のＹ軸方向の両側には、紫外線硬化型機能液を硬化させるための紫外線照射部２７が、１つずつ配設されている。紫外線硬化型の機能液を用いて描画した画像を、紫外線照射部２７を用いて硬化させることができる。
【００２４】
制御部７は、吐出ヘッド２０や、紫外線照射部２７や、キャリッジ走査機構６２の駆動モーター４７や、媒体移動機構３３のＸ軸リニアモーターなどと、電気的に接続されている。制御部７が備える制御部から制御信号を送り、吐出ヘッド２０や、紫外線照射部２７や、駆動モーター４７や、Ｘ軸リニアモーターなどを稼動させる。
【００２５】
保守装置部５は、各種保守装置を備えている。保守装置は、吐出ヘッド２０の各種の保守を実施する装置である。吐出ヘッド２０の保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（吐出ヘッド２０）が、キャリッジ走査機構６２を用いて保守装置部５に臨む位置に移動させられ、保守作業が実施される。液滴吐出装置１が、描画画像を描画するための描画装置に相当する。
【００２６】
次に、キャリッジユニットの構成について説明する。図２は、キャリッジユニットの構成を示す説明図である。液滴吐出装置１は、吐出ヘッド２０を移動させるヘッド移動部としてのキャリッジユニット２２を有し、位置情報取得部５０が、キャリッジユニット２２に設置されている。さらに、位置情報取得部５０が、吐出ヘッド２０の移動方向の上流側に設置されている。具体的には、キャリッジユニット２２は、吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線を照射する紫外線照射部２７と、位置情報取得部５０を備えている。ヘッドユニット２１のＹ軸方向の両側には、紫外線硬化型機能液を硬化させるための紫外線照射部２７が、１つずつ配設されている。紫外線硬化型の機能液を用いて描画した画像を、紫外線照射部２７を用いて硬化させることができる。さらに両側に、位置情報取得部５０が１つずつ配設されている。位置情報取得部５０は、例えば、スキャナー等である。そして、キャリッジユニット２２をＹ軸方向に移動させることで、媒体載置台３１に載置されるワークＷの位置情報を取得することができる。
【００２７】
次に、液滴吐出装置の制御方法について説明する。図３は、液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャートである。また、図５は、液滴吐出装置の動作を示す動作図である。
【００２８】
ステップＳ１では、媒体搬送機構部３を駆動させ、媒体載置台３１上に載置されたワークＷを所定の位置Ｐ１に配置させる。本実施形態のワークＷは、例えば、矩形の半導体チップやＩＣパッケージ等の半導体装置等である。また、ＩＣパッケージを収納したトレイを媒体載置台３１上に載置して、所定の位置Ｐ１に配置させてもよい。
【００２９】
ステップＳ２では、ワークを所定の位置Ｐ１に配置させた状態で、キャリッジユニット２２を駆動させ、キャリッジユニット２２をＹ軸方向に移動させるとともに、位置情報取得部５０を駆動させ、ワークＷの位置情報を取得する。
【００３０】
ステップＳ３では、取得された位置情報に基づいて、描画データを生成する。
【００３１】
ここで、描画データの生成方法について説明する。図４は、描画データの生成方法を示す説明図である。まず、理想のワーク配置（ワークＷのずれがない状態）に対する実際のワークＷのＸ及びＹ方向の補正値を演算する。具体的には、図４（ａ）に示すように、ワークＷにおける対角線上の２点の座標（Xleft，Yleft）、（Xright，Yright）を取得する。次いで、取得された２点の座標（Xleft，Yleft）及び（Xright，Yright）に基づいて、理想のワークＷの配置位置からの位置誤差Xoffset、Yoffsetを算出する。ワークＷの中心座標を（CX、CY）とすると以下の計算式から求められる。
C Xreal ＝ （Xright ＋ Xleft）／２
C Yreal ＝（Yright ＋Yleft）／２
Xoffset ＝ CXreal ＋ CXtrue
Yoffset＝ CYreal ＋ CYtrue
【００３２】
さらに、理想のワーク配置（ワークＷのずれがない状態）に対する実際のワークＷのθ方向の補正値を演算する。具体的には、図４（ｂ）に示すように、回転誤差θoffsetを算出する。ワークＷの横幅をWidth、縦幅をHeightとすると以下の計算式から求められる。
θreal ＝ tan-1（（Xright − Xleft） ／ （Yright − Yleft）） 
θtrue ＝ tan-1（（Width） ／ （Height））
θoffset ＝θreal −θtrue
【００３３】
以上より理想のワークＷの位置からの誤差Xoffset、Yoffset、θoffsetを用いてワークＷの画像が補正された描画データが生成される。
【００３４】
ステップＳ４では、図５（ａ）に示すように、生成された描画データに基づいて、ヘッドユニット２１を駆動させ、所定の位置Ｐ１に配置されたワークＷに対して、吐出ヘッド２０から機能液を液滴として吐出させ、ワークＷに機能液を塗布させる。なお、液滴を吐出する際に、紫外線照射部２７を駆動させ、塗布された機能液に対して紫外線を照射させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、ワーク上に塗布された機能液が固化され、画像（マーク）パターン７０が形成される。なお、この後、形成された画像（マーク）パターン７０の状態に応じて、ワークＷに対して加熱処理等を行ってもよい。そして、図５（ｃ）に示す理想のワーク配置に形成される画像（マーク）パターン７０と同様に、図５（ｄ）に示すように、例えば、所定の位置Ｐ１においてワークＷが理想のワーク配置からずれている場合であっても、位置補正された描画データに基づいて描画されるため、ワークＷに対して位置ずれのない描画パターン７０が形成される。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３６】
（１）所定の位置Ｐ１でワークＷの位置情報を取得して描画データを生成し、所定の位置Ｐ１に配置されたワークＷに対して描画するので、ワークＷの位置情報の取得から描画までの間に、ワークＷが移動することがない。従って、ワークＷに対する描画位置の位置ずれを低減させることができる。特に、ワークＷとして半導体装置（ＩＣパッケージ等）をトレイ等の収納容器に収納した状態で描画する場合に、各半導体装置に対して適正な位置に描画パターン７０を形成でき、品質を向上させることができる。
【００３７】
（２）位置情報取得部５０が吐出ヘッド２０と共に動く構成により、位置情報取得部５０を動かすために新たに移動機構を設ける必要がなく、これによって、装置の簡略化を図ることができる。
【００３８】
（３）Ｙ軸方向における吐出ヘッド２０の両端部に位置情報取得部５０を備えた。これにより、ワークＷの位置情報を取得しながら描画データを生成し、ワークＷに対して描画できるので、作業効率を向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００４０】
（変形例１）上記実施形態では、吐出ヘッド２０の主走査方向側の端部に位置情報取得部５０を設置したが、この構成に限定されない。図６は、変形例おけるキャリッジユニットの構成を示す平面図である。図６に示すように、吐出ヘッド２０に対して、主走査方向（Ｙ軸方向）と交差する副走査方向（Ｘ軸方向）位置情報取得部５０を設置してもよい。このようにしても、ワークＷの位置情報を描画に先立って、走査単位で取得することができるので、ワークＷの位置情報の取得と液滴の吐出とを効率よく行うことができる。また、図６では位置情報取得部５０は吐出ヘッド２０に対して、副走査方向の一方にのみ設置されているが、両側に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…媒体搬送機構部、５…保守装置部、７…制御部、２０…吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２２…キャリッジユニット、２７…紫外線照射部、５０…位置情報取得部、７０…描画パターン。
【図１】
2013132611.tif 000003
【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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