(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貯溜されたボンドを空気圧で加圧することによりノズルから吐出して基板に塗布するシリンジと、シリンジの下方に設けられた基板の位置決め部と、シリンジを基板に対して相対的に水平方向へ移動させる移動テーブルと、塗布されたボンドを光学的に認識してボンドの塗布量を求める認識手段とを備えたボンドの塗布装置による電子部品接着用ボンドの塗布方法であって、使用するボンドの種類やノズルの種類が変わるごとに予め設定された塗布パターンに従ってボンドの試し塗布を行う工程と、試し塗布された各塗布点のボンドを認識手段で光学的に認識してボンドの塗布量を求める工程と、この求められた塗布量のデータと各塗布点の位置データから、シリンジに吐出動作を行わせるための空気圧の加圧を開始するタイミングからシリンジが水平移動してノズルの下端部に吐出されたボンドを基板に塗布するまでの間の吐出遡及時間のパラメータと基板に塗布されるボンドの塗布量との関係を示す塗布条件調整データを作成し、塗布条件調整データ記憶部に記憶させる工程と、各ボンドの塗布点の位置データにより求められる前記吐出遡及時間のパラメータと前記塗布条件調整データに基づいて前記空気圧の加圧時間を調整する工程と、を含むことを特徴とする電子部品接着用ボンドの塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に接着するためのボンドを基板に塗布する電子部品接着用ボンドの塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
様々な品種の電子部品を基板に接着するために、基板の所定位置にボンドを塗布することが行われる。この場合、ボンドの塗布量が過少であれば電子部品の接着力不足を生じ、また過多であると電子部品がボンドに埋没するなどの問題が生じるため、ボンドの塗布量は適正になるように調整されなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この塗布量の調整は、従来はシリンジに貯溜されたボンドを加圧する空気圧の大きさ、加圧時間などの変更により行われていた。しかしながら、ボンドの塗布装置によってボンドの塗布を行う場合には、空気圧の大きさや加圧時間などの因子以外にも、ボンドの塗布量に影響を及ぼす因子が存在する。例えば、シリンジを基板に対して移動させるすなわち塗布タイミングのインターバル距離や、シリンジを基板上に下降させて塗布を行うタイミングなどの因子によっては基板に塗布されるボンドの塗布量が異なることが経験的に知られている。しかしこれらの因子とボンドの塗布量との関連は明らかにされておらず、因子の設定を変更して塗布量の調整を行った場合でも、基板にボンドを塗布する際には、各塗布点によって塗布量のばらつきが発生するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、シリンジの移動距離や塗布タイミングなどの塗布条件が異なる基板の多数の塗布点に対して、ボンドの塗布量のばらつきがなく、しかも高速度で安定したボンドの塗布が行える電子部品接着用ボンドの塗布方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部に貯溜されたボンドを空気圧で加圧することによりノズルから吐出して基板に塗布するシリンジと、シリンジの下方に設けられた基板の位置決め部と、シリンジを基板に対して相対的に水平方向へ移動させる移動テーブルと、塗布されたボンドを光学的に認識してボンドの塗布量を求める認識手段とを備えたボンドの塗布装置による電子部品接着用ボンドの塗布方法であって、使用するボンドの種類やノズルの種類が変わるごとに予め設定された塗布パターンに従ってボンドの試し塗布を行う工程と、試し塗布された各塗布点のボンドを認識手段で光学的に認識してボンドの塗布量を求める工程と、この求められた塗布量のデータと各塗布点の位置データから、シリンジに吐出動作を行わせるための空気圧の加圧を開始するタイミングからシリンジが水平移動してノズルの下端部に吐出されたボンドを基板に塗布するまでの間の吐出遡及時間のパラメータと基板に塗布されるボンドの塗布量との関係を示す塗布条件調整データを作成し、塗布条件調整データ記憶部に記憶させる工程と、各ボンドの塗布点の位置データにより求められる前記吐出遡及時間のパラメータと前記塗布条件調整データに基づいて前記空気圧の加圧時間を調整する工程と、を含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記構成の本発明によれば、ボンドやノズルの種類が変わるごとにボンドの試し塗布を行い、試し塗布の結果に基づきノズルより吐出が開始されてから基板に塗布されるまでの吐出遡及時間のパラメータと塗布量との関係を表す塗布条件調整データを自動的に生成し、ボンドの塗布の際にはこの塗布条件調整データに基づき加圧時間を調整することにより、塗布時点でノズルの下端部に付着しているボンドの付着量を一定に保つことができ、したがって塗布量が安定したボンドの塗布が行える。
【０００７】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の斜視図、図２は同ボンドの塗布装置によるボンドの塗布態様を示す基板の斜視図、図３は同ボンドの塗布装置の制御系のブロック図、図４（ａ）は同ボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート、図４（ｂ）は同ボンドの塗布装置のノズルの拡大図、図４（ｃ）は同ボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ、図５（ａ）は同ボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート、図５（ｂ）は同ボンドの塗布装置のノズルの拡大図、図５（ｃ）は同ボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ、図６（ａ）は同ボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート、図６（ｂ）は同ボンドの塗布装置のノズルの拡大図、図６（ｃ）は同ボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ、図７は同ボンドの塗布装置の塗布量をフィードフォワードするためのフローチャート、図８は同ボンドの塗布装置のシリンジの移動距離と塗布面積との関係を表すグラフ、図９は同ボンドの塗布装置の加圧時間と塗布面積との関係を表すグラフ、図１０は同ボンドの塗布装置の塗布条件調整データを自動生成するフローチャート、図１１は同ボンドの塗布装置のダミー基板の平面図、図１２は同ボンドの塗布装置のシリンジの移動距離と塗布面積との関係を表すグラフである。
【０００８】
まず、図１を参照してボンドの塗布装置の全体構造を説明する。図１において、本体フレーム１１の上部には透明なカバーボックス１２が被蓋されており、このカバーボックス１２の内部に以下に述べる部品が配置されている。１３はＸテーブル、１４はＸテーブル１３の両側部にこれと直交するように配設されたＹテーブルであって、Ｘテーブル１３には、ヘッド１５が装着されている。このヘッド１５には、複数本のシリンジ１６とカメラ１０が保持されている。
【０００９】
それぞれのシリンジ１６には、ボンドが貯溜されているが、それぞれのシリンジ１６によるボンドの塗布量は異なっており、対象基板や対象チップなどに応じて選択的に使用される。移動テーブルであるＸテーブル１３とＹテーブル１４にはモータＭｘ，ＭｙやこのモータＭｘ，Ｍｙに駆動されて回転するボールねじ１８などが配設されており、モータＭｘ，Ｍｙが駆動すると、ヘッド１５はＸ方向や、Ｙ方向に水平移動する。なお作図の都合上モータＭｘ，Ｍｙやボールねじ１８はその一部のみを図示している。
【００１０】
ヘッド１５の移動路の下方には、左右一対の棒状のガイドレール１９ａ，１９ｂが配設されている。このガイドレール１９ａ，１９ｂの内面には、基板２０を搬送するコンベアベルト２１が設けられている。また一方のガイドレール１９ａの中央部にはクランパ１９ｃが設けられており、基板２０を他方のガイドレール１９ｂ側へ押しつけて固定する。従って、ガイドレール１９ｂとクランパ１９ｃは基板２０の位置決め部を構成している。そして、このように位置決めされた基板２０に対してボンドが塗布される。
【００１１】
２２はコンベアベルトの駆動用モータ、２３は基板２０の横幅に応じてガイドレール１９ａとガイドレール１９ｂの間隔を調整するために、一方のガイドレール１９ａを他方のガイドレール１９ｂに対して基板２０の横幅方向（Ｙ方向）に移動させるためのモータ、２４はそのガイドである。
【００１２】
次にガイドレール１９ｂの側部に設けられたボンド１の試し塗布部３０について説明する。ガイドレール１９ｂの側方には、繰り出しリール３１と巻き取りリール３２が対設されており、繰り出しリール３１に卷回されたテープ３３を巻き取りリール３２で巻き取る。このテープ３３は、透明もしくは半透明の光透過性のテープであり、合成樹脂などからなっている。
【００１３】
このテープ３３の水平走行部の下方には光源を有する光源部（図示せず）が配設されており、テープ３３へ向かって光を照射する。３４はテープ３３の水平走行部の直下に配設されたテープ３３の受け台であって、テープ３３を水平に保持させるためのものであり、透明や白色の光透過板にて形成されている。このテープ３３の水平走行部は、ボンドを試し塗布するためのステージとなる。
【００１４】
図２は、ボンドの塗布態様を示している。シリンジ１６は基板２０上をＸ方向やＹ方向へ水平移動しながら、ノズル１６ａからボンド１を吐出し、基板２０の所定の塗布点Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎ）に順に塗布する。図中、Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・Ｄｎ）は各塗布点間のシリンジの移動距離である。また、Ｔａ（Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ３、・・・Ｔａｎ）は、各塗布点間における吐出遡及時間（後述）である。後に詳述するように、本ボンドの塗布装置は、移動距離Ｄが異なる各塗布点間をシリンジ１６を高速度で移動させながら、ノズル１６ａからボンド１を吐出するためにシリンジ１６内に空気圧を加える加圧時間を調整することにより、各塗布点Ｐ１〜Ｐｎにおいて塗布量が均一な安定したボンド１の塗布を実現するものである。
【００１５】
次にボンドの塗布装置の制御系の構成について説明する。図３において、４０は主制御部であり、以下に説明する各部からのデータを受け、また各部に指令を出して全体の動作を制御する。塗布データ記憶部４１は、塗布対象の基板２０の各塗布点の位置データ、すなわち各塗布点の座標を記憶する。塗布条件記憶部４２は、ボンド１を吐出するための加圧時間を記憶する。塗布条件調整データ記憶部４３は、前述の加圧時間の調整データを記憶する。
【００１６】
認識部４４は、カメラ１０によって撮像された各塗布点の画像データに基づき、各塗布点に塗布されたボンドの塗布面積を算出する。カメラ１０と認識部４４は塗布面積を求める認識手段を構成する。この塗布面積は、各塗布点でのボンド１の塗布量を表す指標として用いられる。モータ駆動部４５は、シリンジ１６を水平移動するＸテーブル１３やＹテーブル１４の各軸のモータＭｘ，Ｍｙや、シリンジ１６の上下移動を行うＺ軸モータＭｚを制御する。バルブ駆動部４６は、シリンジ１６に空気圧を付与する加圧バルブ４７の動作を制御する。
【００１７】
ティーチング記憶部５０は、以下の構成部分より成り、塗布条件調整データを自動生成する。塗布動作プログラム記憶部５１は、試し塗布の塗布動作のシーケンスなどを記憶する。塗布動作データ記憶部５２は、試し塗布を行う各塗布点の座標データを記憶する。塗布条件調整データ記憶部５３は、試し塗布を行う場合の塗布条件を調整するデータを記憶する。塗布面積データ記憶部５４は、認識部４４から送られる各塗布点の塗布面積データを記憶する。ティーチ動作プログラム記憶部５５は、試し塗布点の座標データや塗布面積データから塗布条件調整データ用の計算式を算出するためのプログラムを記憶する。
【００１８】
このボンドの塗布装置は上記のような構成より成り、以下このボンドの塗布装置による電子部品接着用ボンドの塗布方法について説明する。まず、塗布装置の具体的な動作を説明する前に、空気圧を用いてボンド１を塗布する方法について図４（ｂ）を参照して説明する。
【００１９】
このボンドの塗布装置では、ノズル１６ａを下降させ、吐出されてノズル１６ａの下端部に付着したボンド１（このボンド１の量Ｑを以下、「付着量」という）を基板２０に転写することによりボンド１の塗布が行われるため、塗布が行われるタイミング（図４（ｂ）の（ホ）に示すように、ノズル１６ａが下降してその下端部に吐出されたボンド１が基板２０に着地するタイミング）での付着量（以下、「塗布時付着量」という）Ｑｅが、実際に基板２０に塗布されるボンド１の量（以下、単に「塗布量」という）Ｑｔを左右することになる。すなわち、この塗布時付着量Ｑｅが多ければ塗布量Ｑｔは多くなり、逆に少なければ塗布量Ｑｔは少なくなる。したがって、塗布量Ｑｔが均一な安定したボンド１の塗布を実現するためには、塗布時付着量Ｑｅを均一にすることが求められる。なお、図４（ｂ）の（ニ）は、ボンド１が基板２０に着地する直前の状態を示したものであり、このときの付着量Ｑは前述の塗布時付着量Ｑｅとほぼ等しいと考えて良い。
【００２０】
そこで、塗布時付着量Ｑｅと、シリンジ１６をＸＹ方向やＺ方向へ移動させるタイミングや加圧バルブ４７の駆動タイミングとの関係について、図４〜図６を参照して説明する。図４〜図６において、（ａ）はシリンジ１６の水平方向（ＸＹ方向）の速度パターン、ノズル１６ａの上下動（Ｚ方向）の速度パターン、および加圧バルブ４７の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。また（ｂ）は、シリンジ１６内に空気圧を加圧することにより吐出されるボンド１の付着量Ｑの変化およびノズル１６ａの高さを各タイミングごとに示すものである。また、（ｃ）はボンド１の付着量Ｑの時間的変化を示している。
【００２１】
後述するように、ボンド１の塗布量Ｑｔは、シリンジ１６に吐出動作を行わせるための空気圧の加圧を開始するタイミングｔ０からシリンジ１６が基板２０に対して相対的に水平移動し、かつノズル１６ａが下降してノズル１６ａの下端部に吐出されたボンド１を基板２０に着地させて塗布するタイミングｔ５までの間の時間（本発明では、「吐出遡及時間」という）Ｔａによって左右される（ｔ０，ｔ５，Ｔａについては各図を参照）。すなわち吐出遡及時間Ｔａは、基板２０に塗布されるボンドの塗布量Ｑｔのパラメータである。また、この吐出遡及時間Ｔａは、シリンジ１６がある塗布点から次の塗布点へ移動する距離移動距離Ｄと略比例する関係にあるので、移動距離Ｄは吐出遡及時間Ｔａのパラメータとなる（図２も参照）。図４はこの移動距離Ｄが標準的な数値（例えば１０ｍｍ）である標準移動距離Ｄｓの場合（すなわち、吐出遡及時間Ｔａが標準の場合）を示し、また図５は移動距離Ｄが図４のＤｓと比較して短い場合、図６は長い場合を示している。
【００２２】
図４において、時間原点ｔ０は一連の動作が開始するタイミング、すなわち１つの塗布点での塗布を終了し、次の塗布点への移動を開始するタイミングである。まず時間原点ｔ０において、シリンジ１６のＸＹ方向への移動速度が立ち上がり、ｔ１にて最高速に到達しその後減速してｔ２にて停止する。すなわち、シリンジ１６はこのタイミングｔ２で塗布点に到達する。次いで、このタイミングｔ２にてＺ軸モータＭｚが駆動を開始しノズル１６ａが下降を開始する。また、時間原点ｔ０においてＸＹ方向への移動動作を開始するのと同時に加圧バルブ４７が開になり、ノズル１６ａの下端部よりボンド１の吐出が開始される。なお図４（ｂ）において破線矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはノズル１６ａ内におけるボンドの流れ方向を示している。この加圧バルブ４７は予め設定された時間（加圧時間Ｔｄ）だけ開にされる。なお、標準移動距離Ｄｓにおける加圧時間をＴｄｓとする。
【００２３】
図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ノズル１６ａの下端部に吐出されたボンド１の付着量Ｑは、動作開始タイミング（イ）でのボンド１の量、すなわち初期付着量Ｑｉから順次増大し、（ハ）に示すように加圧バルブ４７が閉じられるタイミングｔ４にて最大量Ｑｍとなる。この後、加圧バルブ４７が閉じられた後には、（ニ）において破線矢印Ｃで示すようにボンド１はノズル１６ａ内をわずかに逆流してボンド１の付着量Ｑはある時間（図４（ｃ）で示すｔ４〜ｔ６の間、以下「戻り時間」Ｔｗという）の間わずかずつ減少を続け、ボンド１の「戻り」の現象を示す。（ニ）において、破線で示すボンド１は最大量Ｑｍの状態を示し、また実線で示すボンド１は「戻り」により減少しつつあるボンド１を示している。そしてこの時間Ｔｗを経過した後はボンド１の付着量Ｑは一定量Ｑｒとなる。
【００２４】
次に、タイミングｔ５にてノズル１６ａは下降動作の下死点に達し下端部に付着しているボンド１を基板２０の表面に着地させて塗布する。このタイミングｔ５でのボンド１の量は前述の塗布時付着量Ｑｅであり、この場合は移動距離が標準移動距離Ｄｓの場合の塗布時付着量Ｑｅｓである。このうち塗布量Ｑｔｓ（移動距離が標準移動距離Ｄｓの場合の塗布量）が基板２０に塗布される。その結果、タイミングｔ５にてボンドの付着量Ｑは図４（ｃ）に示すようにＱｔｓ（移動距離が標準移動距離Ｄｓの場合の塗布量）だけ減少し、その後も戻り時間Ｔｗの間はなお減少を続ける（図４（ｂ）（へ）にて示す破線矢印Ｄ参照）。そしてタイミングｔ６にて一定量になる。図４（ｃ）にてタイミングｔ５以後を鎖線で示すグラフｑ’は塗布が行われなかった場合の付着量Ｑを示しており、実線のグラフｑはこの鎖線のグラフをタイミングｔ５にて塗布量Ｑｔｓだけ下にずらしたものとなっている。なお、（ヘ）にて示すＳは基板２０上に塗布された塗布量Ｑｔｓのボンド１の塗布面積を意味しており、（ト）はタイミングｔ７にてノズル１６ａが完全に上昇し、かつ戻り時間Ｔｗが経過し付着量Ｑが一定量となってノズル１６ａの下端部に残留する量（以下、「残留量」Ｑｎという）Ｑｎｓ（移動距離が標準移動距離Ｄｓの場合の残留量）となった状態を示している。
【００２５】
次に、図５を参照してシリンジ１６の移動距離Ｄが短い場合（すなわち吐出遡及時間Ｔａが短い場合）について説明する。図５（ａ）に示すように、ｔ０からｔ２までのＸＹ方向の加減速時間が図４の標準移動距離Ｄｓの場合と比較して短い、すなわちシリンジ１６の移動距離Ｄが短いことを示している。図５（ｃ）のボンド１の付着量Ｑの時間的変化を示すグラフにおいて、実線で示すグラフａは図４に示す標準移動距離Ｄｓの場合と同一の標準加圧時間Ｔｄｓで塗布を行った場合を示す。タイミングｔ５以後の鎖線で示すグラフｑ’は図４の場合と同様に塗布を行わない場合のボンド１の付着量Ｑを表す。また、破線で示すグラフｂは加圧時間Ｔｄの調整を行った場合を示しており、これについては後述する。
【００２６】
移動距離Ｄが短い場合には、加圧時間Ｔｄがタイムアップするタイミングｔ４前にＸＹ方向の移動動作が完了しており（ｔ２）、加圧バルブ４７が閉になったタイミングｔ４に前後してノズル１６ａの下降が開始され、タイミングｔ５にて基板２０へのボンド１の塗布が行われる。このため、付着量Ｑが戻りにより余り減少しないうちに、すなわち塗布時付着量がＱｅ１（  移動距離Ｄが短い場合の塗布時付着量。Ｑｅ１＞Ｑｅｓ）の状態で塗布が行われ、この結果、基板２０表面に塗布されるボンド１の塗布量Ｑｔ１（移動距離Ｄが短い場合の塗布量）は、図４の場合と比較して多くなる。この場合には、塗布が行われるタイミングｔ５以後もボンド１の付着量Ｑは戻り時間Ｔｗ（ｔ４〜ｔ６）の間減少を続け（図５（ｂ）（へ）、（ト）にて示す破線矢印Ｄ，Ｅ参照）、その後一定の残留量Ｑｎ１（移動距離Ｄが短い場合の残留量）になる。図５（ｂ）（チ）は、タイミングｔ６、ｔ７以後でボンド１の戻りおよびノズル１６ａの上昇が完了した状態を示している。
【００２７】
次に図６は、反対に移動距離Ｄが長い場合（すなわち吐出遡及時間Ｔａが長い場合）を示している。図６（ａ）のグラフで示すように、ｔ０からｔ１までの加速後に定速度を維持している時間（ｔ１〜ｔ１’）が長く、移動距離Ｄが長いことを示している。図６（ｃ）のボンド１の付着量Ｑの時間的変化を示すグラフにおいて、実線で示すグラフｃは図４に示す標準移動距離Ｄｓの場合と同一の標準加圧時間Ｔｄｓで塗布を行った場合を示す。タイミングｔ５以後の鎖線で示すグラフｑ’は、塗布を行わない場合の付着量Ｑを示す。また、破線で示すグラフｄは加圧時間Ｔｄの調整を行った場合を示しており、これについては後述する。
【００２８】
移動距離Ｄが長い場合には、ノズル１６ａが下降を開始し（ｔ３）、下死点に到達してその下端部に付着したボンド１を基板２０に塗布するタイミングｔ５には、ボンド１の戻りはすでに終了し（ｔ６）、ボンド１の付着量ＱはＱｒとなっている。すなわち塗布時付着量Ｑｅ２（移動距離Ｄが長い場合の塗布時付着量）はＱｒに等しく（Ｑｅ２＝Ｑｒ＜Ｑｅｓ）、この結果、塗布量Ｑｔ２（移動距離Ｄが長い場合の塗布量）は前記図４，図５の２例の場合よりも少ない。図６（ｂ）（チ）は、タイミングｔ７にてノズル１６ａの上昇が完了した状態を示しており、付着量Ｑは残留量Ｑｎ２（移動距離Ｄが長い場合の残留量）となっている。
【００２９】
このように、基板２０に塗布されるボンド１の塗布量Ｑｔは吐出遡及時間Ｔａ（タイミングｔ０〜ｔ５間の時間）によってばらつくが、このばらつきは、前述のボンド１の戻り現象に起因するものである。すなわち、戻り現象によりボンド１の付着量Ｑが変動している戻り時間Ｔｗの間に塗布が行われる場合には、戻り時間Ｔｗ中のどのタイミングでノズル１６ａの下端部に付着するボンド１を基板２０に着地させて塗布するかよって塗布時付着量Ｑｅが異なり、したがって塗布量Ｑｔが異なるからである。従来は、吐出遡及時間Ｔａが長く、塗布の行われるタイミングは戻り時間Ｔｗが経過した後、すなわちボンド１の付着量Ｑが一定量Ｑｒになった状態であったため、塗布時付着量Ｑｅは常にこの一定量Ｑｒであり塗布量Ｑｔのばらつきは発生しなかった。しかし吐出遡及時間Ｔａが長いため、結果としてタクトタイムが長くなり、高速化の妨げとなっていた。
【００３０】
したがって、タクトタイムを短縮するためには、吐出遡及時間Ｔａを短縮することが必要であり、必然的に戻り時間Ｔｗ中に塗布を行わなければならないが、この場合には塗布時付着量Ｑｅは吐出遡及時間Ｔａによってばらつくこととなる。
【００３１】
なお、シリンジ１６が水平移動を開始するタイミングとボンド１塗布のための加圧を開始するタイミングとが同期しており、吐出遡及時間Ｔａは、シリンジ１６が塗布点間を移動する時間に等しい。また、この移動に要する時間と、シリンジ１６が基板２０上の各塗布点間を移動する移動距離Ｄは、略比例していると見なして差し支えない。従ってこの移動距離Ｄは吐出遡及時間Ｔａのパラメータとして用いることができる。すなわち、移動距離Ｄが異なる場合には、塗布時付着量Ｑｅにばらつきが生じ、結果として塗布量Ｑｔがばらつくこととなる。
【００３２】
また、実際の塗布装置において基板２０の各塗布点の塗布条件を考慮する場合には、実際の基板２０上での距離として直感容易な移動距離Ｄを用いる方が便宜であることから、本実施の形態では塗布量Ｑｔのばらつきを制御するための因子として、移動距離Ｄを用いる場合を例にとって説明する。
【００３３】
実際の基板２０上の塗布点の配列は様々であり、各塗布点間をシリンジ１６が移動する場合の移動距離Ｄは一定していない（図２の塗布点Ｐ１〜Ｐｎ参照）。したがってこの場合に全ての塗布点について同一の塗布条件で塗布を行えば、上記説明のように塗布量Ｑｔはばらつく。このため、均一な塗布量Ｑｔを得ようとすれば各塗布点について塗布条件を適切に調整する必要がある。以下、この目的で行われる塗布条件のフィードフォワード制御について図７のフローに沿って各図を参照して説明する。
【００３４】
まず塗布作業を開始する場合、または１つの塗布点の塗布を終えて次の塗布点へ移動する場合、移動指令により、塗布データ記憶部４１（図３）に記憶された各塗布点の位置データに基づきシリンジ１６が移動する移動距離Ｄが算出される（ＳＴ１）。ついでこの移動距離Ｄに基づいて塗布面積Ｓのばらつきの予測計算が行われる（ＳＴ２）。この予測計算の基準となる計算式は、図８に示すグラフで表される。図８は標準加圧時間Ｔｄｓで、移動距離Ｄを変化させた系統的な塗布実験のデータを整理して２本の直線で近似したものである。ＳＴ１にて移動距離Ｄが与えられると、図８のグラフより標準加圧時間Ｔｄｓでの塗布面積Ｓが求められる。従ってこの塗布面積Ｓと所望する塗布面積Ｓｄとの差ΔＳが求められ、このΔＳが予測される塗布面積Ｓのばらつきとなる。
【００３５】
ついで、この塗布面積ＳのばらつきΔＳに対応する調整加圧時間Δｔが図９のグラフより求められる（ＳＴ３）。このグラフも同様に加圧時間Ｔｄと塗布面積Ｓとの関係を実験データより求め、グラフで近似したものである。上述のＳｄ及び調整すべきばらつきΔＳが与えられると、図９に示すように対応するΔｔが求められる。これらの塗布条件調整データは塗布条件調整データ記憶部４３に記憶されており、必要時に主制御部４０に送られる。主制御部４０では、この調整加圧時間Δｔを標準塗布時間Ｔｄｓに加えあわせ、個別の加圧時間Ｔｄが求められる。すなわち各塗布点ごとにシリンジ１６の移動距離Ｄに応じて調整された異なる加圧時間Ｔｄによってボンド１が吐出され、塗布が行われる。
【００３６】
この調整加圧時間Δｔをフィードフォワードして塗布が行われた場合について再び図５、図６を参照して説明する。図５において、（ａ）のタイミングチャートに示すΔｔ１は上述の移動距離Ｄが短い場合の調整加圧時間Δｔである。すなわち、この場合には塗布時付着量Ｑｅを小さくするため、加圧時間ＴｄをΔｔ１だけ短くする調整が行われる。この結果、ボンド１の付着量Ｑを示すグラフは、（ｃ）に示す破線のグラフｂとなり、塗布時付着量ＱｅはＱｅ’１（＝Ｑｅｓ）で示されるように、図４で示す標準移動距離Ｄｓの場合と等しくなっている。
【００３７】
また、図６において、Δｔ２は移動距離Ｄが長い場合の調整加圧時間Δｔであり、この場合には塗布時付着量Ｑｅを大きくするため、加圧時間をΔｔ２だけ長くする調整が行われる。この結果、ボンド１の付着量Ｑを示すグラフは、（ｃ）に示す破線のグラフｄとなり、塗布時付着量ＱｅはＱｅ’２（＝Ｑｅｓ）で示されるように、図４で示す標準移動距離Ｄｓの場合と等しくなっている。
【００３８】
上述のように、シリンジ１６の移動距離Ｄが異なる場合でも、加圧時間Ｔｄを移動距離Ｄに応じて調整することにより、常に均一な塗布時付着量Ｑｅを得ることができる。なお、上記実施の形態では、吐出遡及時間Ｔａのパラメータとして移動距離Ｄを例にとって説明したが、吐出遡及時間Ｔａのパラメータとしては、吐出遡及時間Ｔａそのものでもよく、あるいはＸ軸モータやＹ軸モータの駆動時間や回転数などでもよく、要は吐出遡及時間Ｔａと相関関係のあるパラメータを用いればよいものである。
【００３９】
次に、塗布量のばらつき計算に用いられる塗布条件調整データの作成について、図１０のフローに沿って各図を参照しながら説明する。この動作はノズル１６ａやボンド１の種類を変更するごとに行われるものである。従来は、オフラインで予め系統的な塗布実験を行い、そのデータを整理して計算式の形で塗布条件調整データ記憶部４３に記憶させていたが、本実施の形態ではボンドの塗布装置を用いオンラインでこの塗布条件調整データを作成するものである。
【００４０】
まず、試し塗布点の位置データが読み込まれる（ＳＴ１）。これにより、シリンジ１６が移動すべき試し塗布点が指定され、シリンジ１６はその指定に従って移動する。また、この位置データによりシリンジ１６の移動距離Ｄが算出される。図１１はダミー基板２０’上に設定された試し塗布点６０の配列の例を示す。図１１に示すように、試し塗布点６０は、所定のピッチＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・Ｐｎ）ごとに複数の試し塗布点６０が設定されており、データの信頼性を確保するのに十分なＮ数となっている。
【００４１】
次いで、上記のように設定された各塗布点の配列と塗布順序によって定められる塗布パターンにしたがって、塗布点６０へのボンド１の試し塗布が行われる（ＳＴ２）。各試し塗布点６０への塗布動作が終了するごとに、カメラ１０（図１及び図３）は試し塗布点６０を撮像し（ＳＴ３）、画像データを認識部４４（図３）へ送る。次いで各試し塗布点６０の塗布面積などのボンドの大きさが算出され（ＳＴ４）、算出結果は、塗布面積データ記憶部５４（図３）へ送られる。
【００４２】
次いで、この塗布面積データと移動距離Ｄに基づいて、塗布面積ばらつき予測計算式が算出される。図１２に示すように、ＳＴ４にて求められた塗布面積データは、横軸の移動距離がそれぞれＰ１〜Ｐｎであるデータ点の集合Ｇ（Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎ）として表され、これらのデータ点を近似する適切な近似計算式で表すことにより塗布面積ばらつき予測計算式が算出される。本実施の形態では、２つの直線で構成される折れ線６１により近似式を作成している。この図１２で示すグラフが前述の図８のグラフに相当する。このようにして作成された塗布条件調整データは、塗布条件調整データ記憶部４３へ送られ、基板２０へのボンド１の塗布に使用される。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、塗布されたボンドの大きさを表す指標として塗布面積を用いているが、要は塗布されたボンドの量を定量的に表現できるものであればよく、その他の指標例えば塗布されたボンドを近似円と見なしてその直径などを用いてもよいものである。また、上記実施の形態では、試し塗布の塗布パターンを試し塗布点６０の配列、すなわち各試し塗布点間のピッチＰにて規定しているが、試し塗布の塗布パターンはこれに限定されるものではなく、前述の吐出遡及時間Ｔａと相関関係のあるパラメータ、例えば吐出遡及時間Ｔａそのものや、Ｘ軸モータやＹ軸モータの駆動時間や回転数などを用いて試し塗布の塗布パターンを設定することもできる。この場合には、各試し塗布点間の距離はすべて同一でよく、その代わりに各塗布点の塗布動作の時間的インターバルを吐出遡及時間Ｔａと相関関係にあるパラメータに応じて変えることにより試し塗布の塗布パターンを設定することになる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態は、試し塗布を行って塗布面積などのボンドの大きさを求め、この結果に基づき塗布条件調整データを作成し、この塗布条件調整データを用いてシリンジ１６が各塗布点間を移動する移動距離Ｄが異なることによって生ずる塗布量のばらつきを調整するものである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、ボンドやノズルの種類が変わるごとにボンドの試し塗布を行い、試し塗布の結果に基づきノズルより吐出が開始されてから基板に塗布されるまでの吐出遡及時間のパラメータと塗布面積との関係を表す塗布条件調整データを自動的に作成し、基板へボンドを塗布する際にはこの塗布条件調整データに基づき加圧時間を調整するようにしているので、ボンドやノズルの種類を変更しながらボンドの塗布を行う場合でも、塗布タイミングでノズル下端部に付着しているボンドの付着量を一定に保つことができ、加圧バルブの駆動時間を調整するという簡単な方法で塗布量が安定したボンドの塗布が行える。さらに、ノズルからボンドを吐出させた後のボンドの付着量が安定していないボンドの戻り時間中にノズルを基板に着地させてボンドの塗布を行えるため、吐出遡及時間を短縮することができ、したがって各塗布点での塗布動作の時間間隔が短縮され、トータルのタクトタイムを著しく短縮することができる。これにより、従来では不可能であった高速度でしかも塗布量の安定した基板へのボンドの塗布が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置によるボンドの塗布態様を示す基板の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の制御系のブロック図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート
（ｂ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの拡大図
（ｃ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート
（ｂ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの拡大図
（ｃ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ
【図６】（ａ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の塗布動作のタイミングチャート
（ｂ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの拡大図
（ｃ）本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のノズルの下端部のボンド付着量を示すグラフ
【図７】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の塗布量をフィードフォワードするためのフローチャート
【図８】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のシリンジの移動距離と塗布面積との関係を表すグラフ
【図９】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の加圧時間と塗布面積との関係を表すグラフ
【図１０】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置の塗布条件調整データを自動生成するフローチャート
【図１１】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のダミー基板の平面図
【図１２】本発明の一実施の形態のボンドの塗布装置のシリンジの移動距離と塗布面積との関係を表すグラフ
【符号の説明】
１  ボンド
１０  カメラ
１１  Ｘテーブル
１２  Ｙテーブル
１６  シリンジ
１６ａ  ノズル
１９ａ  ガイドレール
１９ｂ  ガイドレール
１９ｃ  クランパ
２０  基板
３１  繰り出しリール
３２  巻き取りリール
３３  テープ
４０  主制御部
４１  塗布データ記憶部
４２  塗布条件記憶部
４３  塗布条件調整データ記憶部
４４  認識部
５０  ティーチング記憶部
５１  塗布動作プログラム記憶部
５２  塗布動作データ記憶部
５３  塗布条件調整データ記憶部
５４  塗布面積データ記憶部
５５  ティーチ動作プログラム記憶部
【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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