(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布ヘッドに設けられたディスペンサにより基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布方法において、
前記ディスペンサのノズルが、２点付けを行うために一対の接着剤吐出口を有し、該ディスペンサにより前記基板上に接着剤を塗布し、
前記塗布ヘッドに設けたレーザ変位計のレーザ光スポットを、前記基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部についてノズルピッチ方向であるＸ方向と該Ｘ方向と異なる方向であるＹ方向とを含む少なくとも２方向に走査するが、前記Ｘ方向については塗布指定ポイントと同じ座標位置を中心に走査し、前記Ｙ方向については前記塗布指定ポイントから前記Ｘ方向にノズルピッチの±１／２の長さだけずれた座標位置を中心に走査して、前記レーザ変位計と前記スポットとの距離を計測した出力から、前記接着剤塗布部の塗布径及び高さを計算することを特徴とする接着剤塗布方法。
【請求項２】
前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を前記スポットが走査して得られる前記距離を計測した出力を基準距離として前記塗布径及び高さを計算する請求項１記載の接着剤塗布方法。
【請求項３】
前記レーザ変位計が前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を検出不能で接着剤が塗布された前記接着剤塗布部は検出可能なように、前記レーザ変位計のレーザ光の波長と照射強度と前記基板面の色とを設定した請求項１記載の接着剤塗布方法。
【請求項４】
前記ディスペンサにより前記基板上に接着剤を捨て打ちし、捨て打ちによる前記接着剤塗布部の前記レーザ変位計による検出結果が許容範囲内であれば、前記基板上の実際に塗布が必要な実塗布位置に前記ディスペンサによる接着剤塗布を実行する請求項１，２又は３記載の接着剤塗布方法。
【請求項５】
前記実塗布位置への接着剤塗布動作を含む最後の接着剤塗布動作による最後の接着剤塗布部の塗布径及び高さを、前記レーザ変位計を少なくとも前記Ｘ方向及びＹ方向に走査して計測し、当該最後の接着剤塗布部の検出結果により、前記実塗布位置についての接着剤塗布の良否を判別する請求項４記載の接着剤塗布方法。
【請求項６】
基板を位置決めして保持する基板位置決め保持手段と、前記基板に対し平行な面内で相対移動自在に設けられる塗布ヘッドと、該塗布ヘッドに昇降自在に設けられるディスペンサと、前記塗布ヘッドに設けられるレーザ変位計とを備え、
前記ディスペンサのノズルが、２点付けを行うために一対の接着剤吐出口を有し、
該ディスペンサで前記基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部について、前記基板に対する前記塗布ヘッドの相対移動により前記レーザ変位計のレーザ光スポットをノズルピッチ方向であるＸ方向と該Ｘ方向と異なる方向であるＹ方向とを含む少なくとも２方向に走査可能であり、前記Ｘ方向については塗布指定ポイントと同じ座標位置を中心に走査し、前記Ｙ方向については前記塗布指定ポイントから前記Ｘ方向にノズルピッチの±１／２の長さだけずれた座標位置を中心に走査して、前記接着剤塗布部を計測可能となっていることを特徴とする接着剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子回路装置部品の製造工程等に利用される基板に電子部品固定用等の接着剤を塗布するための接着剤塗布方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の接着剤塗布装置において接着剤を塗布した基板の品質を保証するのは、大切なことである。そのための方法として従来の技術では、基板への接着剤塗布状態をカメラで真上から撮像し、接着剤が塗布されている部分、すなわち接着剤塗布部の塗布径（塗布面積）を認識し、この認識結果に基づいて塗布条件を変更することが、知られており、行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カメラで接着剤塗布部の塗布径（塗布面積）を撮像する方法では、塗布径（塗布面積）は認識できても塗布高さは直接測定できないため、接着剤塗布量については正確に判断できない嫌いがある。
【０００４】
各種電子回路装置部品の基板に使用する接着剤は、種類によりまた温度により粘性が微妙に変化するものであり、接着剤塗布部が同じ塗布径をもっても接着剤量となると必ずしも同一ではなく、そこに接着される部品によっては不適量になることも考えられる。
【０００５】
そこで、基板上の接着剤塗布部の塗布径と塗布高さとを直接検出し、塗布量を判定できる方法が得られるならば、基板には最適な接着剤塗布を行うことができ、基板品質を高めることが可能である。
【０００６】
なお、特開平１−３０７４７０号には、板材等に塗布された接着剤の面積を測定するための認識カメラと、接着剤の高さを測定するためのセンサとを備える粘性流体塗布装置を開示している。但し、接着剤の面積と高さとをそれぞれ別個の測定手段で測定しているため、装置構成が複雑化する。
【０００７】
上記の点に鑑み、本発明の第１の目的は、基板上の接着剤塗布部の塗布径（塗布面積）と塗布高さの両方を簡単な構成で正確に認識可能な接着剤塗布方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、基板に対し最適な接着剤塗布を行うことができ、基板品質の向上を図ることのできる接着剤塗布方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施例において明らかにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の接着剤塗布方法は、塗布ヘッドに設けられたディスペンサにより基板上に接着剤を塗布する場合において、
前記ディスペンサのノズルが、２点付けを行うために一対の接着剤吐出口を有し、該ディスペンサにより前記基板上に接着剤を塗布し、
前記塗布ヘッドに設けたレーザ変位計のレーザ光スポットを、前記基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部についてノズルピッチ方向であるＸ方向と該Ｘ方向と異なる方向であるＹ方向とを含む少なくとも２方向に走査するが、前記Ｘ方向については塗布指定ポイントと同じ座標位置を中心に走査し、前記Ｙ方向については前記塗布指定ポイントから前記Ｘ方向にノズルピッチの±１／２の長さだけずれた座標位置を中心に走査して、前記レーザ変位計と前記スポットとの距離を計測した出力から、前記接着剤塗布部の塗布径及び高さを計算することを特徴としている。
【００１１】
上記接着剤塗布方法において、前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を前記スポットが走査して得られる前記距離を計測した出力を基準距離として前記塗布径及び高さを計算する構成としてもよい。
【００１２】
上記接着剤塗布方法において、前記レーザ変位計が前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を検出不能で接着剤が塗布された前記接着剤塗布部は検出可能なように、前記レーザ変位計のレーザ光の波長と照射強度と前記基板面の色とを設定してもよい。
【００１４】
上記接着剤塗布方法において、前記ディスペンサにより前記基板上に接着剤を捨て打ちし、捨て打ちによる前記接着剤塗布部の前記レーザ変位計による検出結果が許容範囲内であれば、前記基板上の実際に塗布が必要な実塗布位置に前記ディスペンサによる接着剤塗布を実行するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記実塗布位置への接着剤塗布動作を含む最後の接着剤塗布動作による最後の接着剤塗布部の塗布径及び高さを、前記レーザ変位計を少なくとも２方向に走査して計測し、当該最後の接着剤塗布部の検出結果により、前記実塗布位置についての接着剤塗布の良否を判別するようにしてもよい。
【００１６】
本発明の接着剤塗布装置は、基板を位置決めして保持する基板位置決め保持手段と、前記基板に対し平行な面内で相対移動自在に設けられる塗布ヘッドと、該塗布ヘッドに昇降自在に設けられるディスペンサと、前記塗布ヘッドに設けられるレーザ変位計とを備え、
前記ディスペンサのノズルが、２点付けを行うために一対の接着剤吐出口を有し、
該ディスペンサで前記基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部について、前記基板に対する前記塗布ヘッドの相対移動により前記レーザ変位計のレーザ光スポットをノズルピッチ方向であるＸ方向と該Ｘ方向と異なる方向であるＹ方向とを含む少なくとも２方向に走査可能であり、前記Ｘ方向については塗布指定ポイントと同じ座標位置を中心に走査し、前記Ｙ方向については前記塗布指定ポイントから前記Ｘ方向にノズルピッチの±１／２の長さだけずれた座標位置を中心に走査して、前記接着剤塗布部を計測する構成である。
【００１７】
【作用】
本発明の接着剤塗布方法及び装置においては、ディスペンサを有する塗布ヘッドにレーザ変位計を搭載し、基板に対し塗布ヘッドを相対移動させることによりレーザ変位計のレーザ光スポットを少なくとも２方向に走査させて、基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部の塗布径（塗布面積）及び塗布高さを高精度で計測することができる。
【００１８】
前記レーザ変位計が前記基板の基板面を検出できるときは、前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を前記スポットが走査して得られる前記レーザ変位計と前記スポットとの距離を計測した出力を基準距離として前記塗布径及び高さを計算することができ、また、前記レーザ変位計が前記基板上に接着剤が塗布されていない基板面を検出不能で接着剤が塗布された前記接着剤塗布部は検出可能なように、前記レーザ変位計のレーザ光の波長と照射強度と前記基板面の色とを設定して前記塗布径（塗布面積）及び塗布高さを計算することもできる。すなわち、接着剤が塗布されていない状態での基板面が前記レーザ変位計で検出可能な場合でも、逆に検出不能の場合であっても前記塗布径（塗布面積）及び塗布高さを算出できる。
【００１９】
また、前記レーザ変位計の前記スポットを前記接着剤塗布部と同じ座標位置を中心に走査することにより、走査範囲を、接着剤塗布部を少なくとも横断（縦断）可能な必要最小限の範囲として前記前記塗布径（塗布面積）及び塗布高さを充分な精度で算出できる。
【００２０】
また、基板上の実際に塗布が必要な実塗布位置に接着剤を塗布する前に、前記ディスペンサにより前記基板上に接着剤を捨て打ちする場合、この捨て打ちによる前記接着剤塗布部の塗布径及び塗布高さを前記レーザ変位計によって計測し、接着剤塗布量（前記塗布径及び塗布高さから定まる）の検出結果が許容範囲内であるか否かを判別することができる。この結果、実塗布においては装着部品に対して最適な塗布量を常に供給するように制御でき、不良基板の発生を未然に防止できる。
【００２１】
さらに、前記実塗布位置への接着剤塗布動作を含む最後の接着剤塗布動作による最後の接着剤塗布部の塗布径及び高さを、前記レーザ変位計を少なくとも２方向に走査して計測する場合、当該最後の接着剤塗布部の接着剤塗布量の検出結果により、前記実塗布位置についての接着剤塗布量の良否を判別することができ、前記最後の接着剤塗布部の接着剤塗布量の検出結果が許容範囲内であれば良品質の基板として後工程（部品装着工程等）に送出でき、許容範囲外であれば注意を要する基板として後工程に送ることができる（許容範囲外のとき不良基板として排出してもよい。）。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明に係る接着剤塗布方法及び装置の実施例を図面に従って説明する。
【００２３】
図１乃至図３は本発明の実施例の要部構成を、図４及び図５は全体構成をそれぞれ示している。図６は実施例で用いるレーザ変位計の構成を示す。
【００２４】
図１乃至図５において、１は塗布ヘッドであり、該塗布ヘッド１に接着剤塗布用の複数のディスペンサ２がそれぞれ昇降自在に設けられている（本実施例ではディスペンサが３個の場合を図示している）。また、塗布ヘッド１にレーザ変位計３が固定されている。レーザ変位計３の作用については後述する。
【００２５】
図４及び図５に示すように、基台１０上に配設された基板トランスファ１１は、基台１０上に固定の一対の基板支持レール１２を有し、基板受け入れ側から基板支持レール１２上にプリント基板２０を受け入れ、当該基板支持レール１２上を移送して所定位置にて位置決め保持し、接着剤塗布動作を完了したプリント基板２０を基板支持レール１２上を移送して基板排出側から排出する機能を持つ。
【００２６】
前記プリント基板２０の位置決め停止位置の下方には、図５に示すように、バックアップピン１３を多数固着した支え板１４が基台１０上に固定のエアーシリンダ１５によって昇降自在になるように設けられている。多数のバックアップピン１３は支え板１４の上昇時にプリント基板２０の下面に当接して支える機能を有する。また、前記支え板１４に連動する上下スライダ１６の上端に位置決めピン（基準ピン）１７が固着されており、支え板１４の上昇時に、位置決めピン１７が停止状態のプリント基板２０の位置決め穴１８に嵌入してプリント基板２０を位置決めするようになっている。プリント基板２０は例えば図７のように複数の位置決め穴１８を有するとともに、電極パターン９０やスルーホール９１を有している。電子部品装着のための接着剤塗布は一対の電極パターンの間の領域Ｐ等に行われるようになっている。
【００２７】
なお、位置決めピン１７及び位置決め穴１８は図４のように例えば２箇所に設けられている。
【００２８】
また、基台１０上には、前記塗布ヘッド１をプリント基板面に平行な平面内でＸ方向及びこれに直交するＹ方向に駆動するＸ−Ｙ駆動機構２１が前記基板トランスファ１１の上方位置に設けられている。すなわち、Ｘ−Ｙ駆動機構２１は、Ｙ方向に固定配置された一対のＹ方向スライドレール２８と、該Ｙ方向スライドレール２８上をＹ方向に摺動するＹ方向移動ヘッド２２と、該Ｙ方向移動ヘッド２２に螺合してこれを移動させるためのＹ方向ボールネジ軸２３と、一対のＹ方向移動ヘッド２２間を連結するようにＸ方向に設けられたガイド軸２４、図３のように相互に平行なＸ方向ボールネジ軸２５及びスプライン軸２６とを有している。そして、前記塗布ヘッド１はガイド軸２４及びスプライン軸２６に摺動自在に設けられ、前記Ｘ方向ボールネジ軸２５は塗布ヘッド１をＸ方向に移動させるために塗布ヘッド１に螺合している。前記Ｙ方向ボールネジ軸２３は図示しないＹ軸モータにより回転駆動され、Ｘ方向ボールネジ軸２５はＹ方向移動ヘッド２２に搭載されたＸ軸モータ２７により回転駆動されるようになっている。従って、Ｘ方向ボールネジ軸２５の回転駆動により塗布ヘッド１をＸ方向に駆動し、Ｙ方向ボールネジ軸２３の回転駆動により塗布ヘッド１をＹ方向に駆動することができる。前記スプライン軸２６は塗布ヘッド１に設けられたディスペンサ２を昇降駆動するためのものであり、Ｙ方向移動ヘッド２２に搭載されたスプライン用モータ（図示せず）で回転駆動されるようになっている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、塗布ヘッド１はＸ方向ボールネジ軸２５に螺合するボールネジナット３０を一体に有しており、Ｘ方向ボールネジ軸２５の回転駆動に伴ってＸ方向に移動する。塗布ヘッド１には、各ディスペンサ２に対応した昇降ブロック３１が図３のように上下方向スライダ３２を介し垂直方向（上下方向）に移動自在に取り付けられている。各昇降ブロック３１にはそれぞれ回転ホルダ３３が垂直軸を中心として回転可能に取り付けられている。これらの回転ホルダ３３には方向変換用歯車３４が一体化されている。各ディスペンサ２は各回転ホルダ３３にこれと一体に回転するように着脱自在に装着されている。従って、各ディスペンサ２は、塗布ヘッド１に対して昇降ブロック３１及び回転ホルダ３３が上下移動することで垂直方向に昇降でき、また昇降ブロック３１に対し回転ホルダ３３が回転することで塗布ヘッド１に対し回転できることになる。
【００３０】
ここで、各々のディスペンサ２は、図１乃至図３のように、接着剤４０を収容する容器４１と、容器内部と連通していて当該容器下部に固着された接着剤吐出用ノズル４２と、容器４１の上部開口を密閉する着脱自在な上蓋４３と、接着剤４０の液面を押し下げるための容器内周に内接して昇降自在な中蓋４４とから構成されている。貫通穴４５を有する上蓋４３には、チューブ４６が接続され、中蓋４４と容器４１内壁と上蓋４３とで囲まれた空間内にチューブ４６を通して圧力空気源からの圧力空気が供給されるようになっている。前記接着剤吐出用ノズル４２の下端は、プリント基板面上に接着剤を２点付けするために一対の接着剤吐出口を有している場合を図示しているが、勿論１点付けのための吐出口を有している場合もある。これらの場合、各ノズル４２の吐出口形状が各ディスペンサ毎に互いに異なっていることが望ましい。
【００３１】
なお、図示は省略したが、前記接着剤４０を収容する容器４１の温度調整を行うためのヒータが各ディスペンサ２に設けられている。
【００３２】
図２に示すように、ディスペンサ２の方向変換のための方向変換用歯車３４は、塗布ヘッド１側で枢支された遊星歯車５５を介して相互に噛み合い、同一方向に同一角度回転するものである。また、図３のように、塗布ヘッド１には方向変換用モータ５０が取り付けられており、該モータ５０の回転駆動軸に固定されたベルト車５２と、前記遊星歯車５５の一方のものに一体化されたベルト車５３との間にベルト５４が張架されている。この結果、方向変換用モータ５０の回転量に比例して各ディスペンサ２は同一方向に同一角度だけ回転駆動される。
【００３３】
図３の如く、各ディスペンサ２を昇降駆動するためのスプライン軸２６には、スプラインナット６０が塗布ヘッド１と共にＸ方向に摺動自在に嵌合している。このスプラインナット６０には昇降駆動用板カム６１が固着され、塗布ヘッド１に枢支されたベルクランク６２の一端に枢着されたローラー６３が板カム６１に当接している。ベルクランク６２の他端に枢着されたローラー６４は、各ディスペンサ２に対応する各昇降ブロック３１の背面の凸部６５の下面と昇降駆動選択駒６６との間に入り込んでいる。ここで、昇降駆動選択駒６６は各々の昇降ブロック３１に個別に設けられており、図示しないエアーシリンダで前記ローラー６４に当接する選択位置と、ローラー６４に当接しない非選択位置との間を移動するようになっている。また、各昇降ブロック３１は図１に示すように伸張ばね６５（塗布ヘッド１とブロック３１との間に設けられている）によって引き上げ方向に付勢されている。従って、昇降ブロック３１の上昇状態において、スプライン軸２６が回転し、これに伴いスプラインナット６０及び昇降駆動用板カム６１が回転してローラー６４が下降動作を行った時、昇降駆動選択駒６６がローラー６４に当接する選択位置となっていれば、ローラー６４の下降動作に伴って昇降ブロック３１及びこれに対応したディスペンサ２が下降動作を実行するが、昇降駆動選択駒６６が非選択位置のものは、ローラー６４は空振りとなり、昇降ブロック３１及びこれに対応するディスペンサ２は下降しない。このように、複数のディスペンサ２は選択的に昇降してプリント基板２０に対し接着剤塗布動作を実行できる。
【００３４】
図６は、塗布ヘッド１に搭載されたレーザ変位計３の構成図であり、レーザ光を照射し、測定面からの反射光を受ける測定部７０と、測定部７０の測定出力を信号処理するコントローラ部７１とからなっている。測定部７０は、半導体レーザ駆動回路７２と、該半導体レーザ駆動回路７２で駆動されてレーザ光を発生する半導体レーザ７３及び投光レンズ７４と、測定面で反射されたレーザ光を受光する受光レンズ７５及び光位置検出素子７６と、光位置検出素子７６の各検出端の検出信号を増幅する増幅器７７とを備えている。レーザ変位計３の光源となる半導体レーザ７３は例えば波長が６７０〜７８０ｎｍのものであり赤色可視光が現れるレーザ変位計ではその測定面に当たるレーザ光スポットを見ながらの位置決めも容易である。
【００３５】
このレーザ変位計３は、当該レーザ変位計３と測定面に当たっているレーザ光スポットとの距離を計測する機能を持つものである。このレーザ変位計３の動作を簡単に説明する。今、基準距離にある測定面８０の場合、半導体レーザ７３で発生されて投光レンズ７４から出射したレーザ光は図６の一点鎖線に示すように反射されて受光レンズ７５を通り光位置検出素子７６の中心位置に入射する。すなわち、光位置検出素子７６上のレーザ光のスポットは中心位置となる。基準距離よりも近い位置にある測定面８０Ａの場合、レーザ光は点線ａのように反射される結果、光位置検出素子７６のＡ側の検出端寄りにレーザ光のスポットは移動する。逆に、基準距離よりも遠い位置にある測定面８０Ｂの場合、レーザ光は点線ｂのように反射される結果、光位置検出素子７６のＢ側の検出端寄りにレーザ光のスポットは移動する。このような、レーザ光の光位置検出素子７６上のスポットの移動に伴う各検出端の検出信号の変化を増幅器７７で増幅してコントローラ部７１に出力し、コントローラ部７１では前記スポット移動量をディジタル信号に変換してリニア補正や平均化処理を行って、測定面の高さ（前記基準距離を基準とした高さ）を示す出力信号（アナログ信号及びディジタル信号の両方で出力可能）を出す。
【００３６】
なお、レーザ変位計３の塗布ヘッド１に対する搭載固定位置は、Ｘ−Ｙ駆動機構２１のストロークで装置本体の仕様最大基板の全塗布範囲をカバーできる位置とし、レーザ変位計３の取付高さは塗布時の基板高さを基準に固定する。
【００３７】
次に、この実施例の動作説明を図８のフローチャートを用いて、図７のプリント基板２０に接着剤を塗布する場合で説明する。
【００３８】
まず、ステップ＃１でプリント基板２０を図４及び図５の基板トランスファ１１上に受け入れ、基板トランスファ１１で位置決め停止位置に移送後、支え板１４を上昇させて位置決めピン１７をプリント基板２０の位置決め穴１８に嵌合するとともにプリント基板２０をその位置決めした位置でクランプ（保持）する。
【００３９】
次に、ステップ＃２でディスペンサ２のうちの例えば図１で左から１番目のものを使用するとして、プリント基板２０に計測のための接着剤の捨て打ち（試し打ち）塗布を当該１番目のディスペンサ２で行う。この場合の捨て打ちは、プリント基板２０の電極パターン９０、位置決め穴１８、スルーホール９１等に干渉しない離れた領域Ｑに行うようにする。この接着剤の捨て打ち塗布は、Ｘ−Ｙ駆動機構２１で塗布ヘッド１を移動させ、１番目のディスペンサ２の位置を基板面の領域Ｑ上に設定した後、スプライン軸２６を回転させて塗布ヘッド１側のカム機構を介して当該ディスペンサ２を下降させてノズル４２下端（接着剤吐出口）を基板面に接触させ、その後上昇位置に復帰させることにより行う。
【００４０】
ステップ＃３でその捨て打ち塗布による接着剤塗布部をレーザ変位計３で計測する。図９のように、基板面に接着剤４０が塗布された接着剤塗布部１００は、所定の塗布径（塗布面積）と塗布高さとを有している（但し、図９では１点付け用のノズルで接着剤を１点付けした場合を図示している。）。レーザ変位計３で接着剤塗布部１００を計測するために、塗布した位置まで塗布ヘッド１を基板面と平行に移動させる。塗布ヘッド１内でのディスペンサ２の設置位置と、レーザ変位計３の設置位置との位置関係は、予め装置本体側でＸ方向及びＹ方向でそれぞれ既知量として設定されているので、ディスペンサ２による捨て打ち塗布後は、その設定値量に従ってレーザ変位計３は移動することになる。すなわち、レーザ変位計３からのレーザ光が測定面に当たるレーザ光スポットも移動することになる。接着剤を塗布した点とレーザ変位計３による計測での指定ポイント（前記レーザ光スポットを当てる指定ポイント）とは同じ座標位置を用いる。
【００４１】
このレーザ変位計３での計測の方法は、図９のように計測する指定ポイントに対しＸ方向とＹ方向の２方向に指定ポイントを中心として３mm程度の移動量をレーザ変位計３の計測点（測定面に当たるレーザ光スポット）に持たせて走査するようにする。ここで、Ｘ−Ｙ駆動機構２１の移動速度、すなわち塗布ヘッド１の移動速度は、計測に適した速度を選択できる。
【００４２】
プリント基板２０の基板面に塗布された接着剤の認識は、レーザ変位計３が色の違うつまり反射率の異なる対象物を同一レベルで検出できないことを利用する。実際には、接着剤が塗布される基板は暗系色であることが多く、暗系色基板はレーザ変位計３では検出できないが、塗布される接着剤は検出可能なように設定可能である（例えば、基板の色に合わせてレーザ光の波長や照射強度を適切に設定する。）。ここでは、基板がレーザ変位計３で検出できないものとして以下の説明を行う。
【００４３】
計測処理の方法は、接着剤塗布部１００の接着剤４０をレーザ変位計３が検出し始める所又は検出し終える所の最小値を基準値（０値）として変位量を測定して行くことにより、高さを求め、接着剤を検出した範囲とするＸ−Ｙ駆動機構２１の移動量にて塗布径を決めることができる。これをＸ方向とＹ方向の２方向について行い、数値を平均化することで、その接着剤塗布部１００の塗布径と高さが決まり、実際の塗布量が計算できる。
【００４４】
ステップ＃４では、レーザ変位計３による計測値が許容範囲内であるか否かの判定を行う。すなわち、前記ステップ＃３で得た接着剤塗布部１００の接着剤塗布量が許容範囲内であるかどうか判定し、許容範囲内であればステップ＃５を実行する。すなわち、プリント基板２０上の実際に塗布が必要な実塗布位置（例えば図７の一対の電極パターン９０間の領域Ｐ等）に接着剤塗布条件を変更せずに前記１番目のディスペンサ２による接着剤の塗布（実塗布）を行う。
【００４５】
前記ステップ＃４で接着剤塗布部１００の接着剤塗布量が許容範囲外であると判定された場合には、ステップ＃６で塗布条件（例えば、ディスペンサ２の容器４１内に供給する圧力空気の圧力、塗布時間、ディスペンサ２の下降速度、容器４１を加熱するヒータ温度等）を変更して再度ステップ＃２の捨て打ち塗布、ステップ＃３のレーザ変位計３による計測、及びステップ＃４での計測値が許容範囲内であるか否かの判定を行う。ステップ＃４でレーザ変位計３による計測値が許容範囲外であるとの判定が複数回連続して、設定回数に達した場合には、装置の異常とみなしてアラームを発生して装置を停止させる。
【００４６】
プリント基板２０の電極パターン９０等に対応した基板面への実塗布動作が終了したならば、ステップ＃７で最終塗布点について確認のための塗布量検出をレーザ変位計３で行う。この塗布量検出は、ステップ＃３の捨て打ち塗布の場合の塗布量検出と同様にして実行できる。そして、ステップ＃８でレーザ変位計３による計測値が許容範囲内であるか否かの判定を行い（判定の方法はステップ＃４と同様）、最終塗布点の接着剤塗布量が許容範囲内であれば、ステップ＃９で基板トランスファ１１のプリント基板２０の下面を支えていた支え板１４を下げかつ位置決めピン１７を外してプリント基板２０のクランプを解除し、基板トランスファ１１により良品としてプリント基板２０を次工程（部品装着工程等）に送出する。許容範囲外と判定された場合には、ステップ＃１０で次工程に対し注意を要するプリント基板２０である旨表示して送出する（但し、不良品として排出してしまう処理も可能である）。
【００４７】
なお、ステップ＃４及びステップ＃８の塗布点の判定にあたっては、塗布径及び塗布高さにもそれぞれ許容範囲を定めて、これらについても許容範囲内であるか否か判定してもよい。
【００４８】
上記図８のフローチャートは左から１番目のディスペンサ２を使用する場合を例示しているが、２番目又は３番目のディスペンサ２を使用する場合には、それらのディスペンサ２についてもステップ＃２乃至ステップ＃８を繰り返す。
【００４９】
なお、上記図８のフローチャートでは図９のように接着剤４０を１点付けした場合を例にとって説明したが、図１０又は図１１のように接着剤４０を２点付けした場合、図８のステップ＃３，＃７の塗布部の計測は以下のようにする。
【００５０】
ディスペンサ２のノズルが２点付けを行うために一対の接着剤吐出口を有するときは、接着剤塗布部は２箇所形成されることになる。この時のレーザ変位計３での計測方法は、計測する指定ポイント（塗布指定ポイントに同じ）に対して、ディスペンサ２のノズルピッチＰからＸ方向とＹ方向の２方向について、レーザ変位計３による計測位置とその移動量が決められる。
【００５１】
図１０のようなＸ方向に２箇所の塗布部１００Ａ，１００Ｂができる場合、Ｘ方向の走査位置は計測の指定ポイント上を通り、その移動量は（Ｐ＋４）mm程度となる。また、Ｙ方向については、指定ポイントを中心に均等に振り分けられた±Ｐ／２のＸ座標位置で走査位置をとり、一方の塗布部計測後Ｐmm移動して他方の塗布部を計測するように往復の動作をさせる。各塗布部におけるＹ方向の移動量は３mm程度でよい。
【００５２】
また、図１１のように、ディスペンサ２のノズルの吐出口ピッチＰが小さいか、あるいは接着剤塗布量を大きくとるような塗布条件を設定したために、図１１のような２点の塗布部が重なり連なる形状になったとき、その計測処理では、Ｘ方向の塗布径が求まらないために、Ｙ方向との２方向の数値について平均化ができないので、そのときには各塗布部のＹ方向のみの塗布径ｙ1を代表値として用いることにする。但し、２つの塗布部が並ぶ方向の両端の長さｘ1について許容範囲を定めることができる。
【００５３】
２点付けの接着剤塗布部を計測処理する場合、２点それぞれの塗布部について塗布量が計算される。ステップ＃４，＃８の接着剤塗布量の許容範囲の判定で、２点付けの塗布部を扱う場合には、２点の塗布部それぞれについて判定を行い、２点の塗布部が共に許容範囲内であるときだけ次のステップ＃５（実塗布）、ステップ＃９（良品として送出）に進む。２点共に許容範囲外であれば、ステップ＃６（塗布条件変更）、ステップ＃１０（注意を要する基板として送出）に進む。ここで、２点の塗布部のうちの１点が許容範囲内となり、もう１点が許容範囲外となった場合には、ノズル内部の詰まり等の問題が考えられるので、その時は捨て打ちの繰り返し設定回数に関係無く装置を停止させ、ノズルの確認を促す。
【００５４】
なお、Ｘ方向に沿って２点付けするか、あるいはＹ方向に沿って２点付けするかは、装置本体にて予め設定されて既知となっているので、その設定値にしたがい、接着剤塗布部の２点の方向を判断する。Ｙ方向に沿って２点付けされている場合、図１０又は図１１のＸ方向とＹ方向とを入れ換えてレーザ変位計３の走査を実行すればよい。
【００５５】
なお、上記図８のフローチャートの説明では、レーザ変位計３がプリント基板２０の基板面に塗布された接着剤は認識できるが、基板面は認識できないものとして説明を行ったが、基板面が認識できる場合のレーザ変位計３を用いた接着剤塗布部の計測動作は以下のようになる。
【００５６】
ステップ＃２で捨て打ち塗布を行う前に、捨て打ちする座標位置に従い、その捨て打ちする座標位置の基板表面高さを測定する（レーザ変位計３で基板面に対しレーザ光スポットを走査してレーザ変位計と基板面でのレーザ光スポットとの距離を測定することで基板表面高さが得られる。）。次に同じ座標位置データに基づき、ディスペンサ２による接着剤の捨て打ち塗布を行い、ステップ＃３にてレーザ変位計３で基板表面高さを測定したのと同じように捨て打ち塗布点の塗布高さをＸ方向及びＹ方向に走査して測定する。基板面の粗さに対して接着剤が塗布されている部分ははるかに大きな高さを持つから、レーザ変位計３をＸ方向及びＹ方向に走査したときの測定値より、基板と接着剤塗布部の接着剤との境界は、ある一定の高さを超えた所、又は一定の変位変化量を超えた所として判断でき、これより塗布点の塗布径（塗布面積）を計測できる。ステップ＃４の判定、ステップ＃５の実塗布、ステップ＃７の最終塗布部の計測も同様に実施すればよい。ここで、プリント基板２０は基板トランスファ１１の位置決めピン１７でしっかりと固定されているため、塗布動作の前後における基板高さは変わらないと言える。
【００５７】
さらに、レーザ変位計３が基板面を認識できる場合であっても、例えば厚いプリント基板のように反りのないプリント基板についてレーザ変位計３で計測を行う場合、予め基板面全体を測定し（例えば図７のプリント基板２０上の点線ＲのようにＹ方向を一度折り返しＸ方向は一方向に進行する如くレーザ変位計３を走査し）、プリント基板の傾きを計算した後に、捨て打ち位置及び最終塗布位置での基板面高さ（イニシャル高さ）を塗布前に算出し、装置本体で記憶できる。従って、捨て打ち塗布の直前又は最終塗布の直前にその塗布点の基板表面高さを検出することを不要にできる。
【００５８】
この実施例によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００５９】
(1)  レーザ変位計３を用い、かつレーザ変位計３を塗布ヘッド１に搭載してＸ方向及びＹ方向に走査する構成とすることで、基板面の接着剤塗布部の接着剤塗布高さ及び塗布径（塗布面積）の両方を計測でき、塗布高さと塗布径の計測にそれぞれ別個のセンサを用いる構成に比べて構成の簡略化が可能である。また、塗布高さは、レーザ変位計３を用いたことで０．０５μｍの分解能を実現でき、高精度の計測が可能である。
【００６０】
(2)  塗布するプリント基板毎に、接着剤塗布部の計測をレーザ変位計３で行っているため、使用する接着剤の、種類やその時の温度による粘性の影響や、又はディスペンサ２の容器内残量による塗布状態への影響に対応し、装着する各部品に最適な塗布量を選定できる。
【００６１】
(3)  塗布するプリント基板毎に、実塗布前の捨て打ちによる接着剤塗布部の計測を行うことで、不良基板の発生を未然に防止でき、さらに最終塗布動作による接着剤塗布の確認のための計測をもレーザ変位計３で行うことで基板品質を保証することができる。
【００６２】
(4)  レーザ変位計３で計測した塗布径及び塗布高さから接着剤塗布量を算出し、この接着剤塗布量が許容範囲内であるかどうかを判別することができるが、これに加えて塗布径及び塗布高さについてそれぞれ独立した許容範囲を定めて、塗布径及び塗布高さがそれぞれ許容範囲内かどうか判別することもでき、このようにすれば、Ｘ方向とＹ方向の塗布径が極端に違う場合は糸引き不良（接着剤が糸を引いている状態）と判断することもできる。
【００６３】
(5)  ステップ＃４やステップ＃８のレーザ変位計３による計測結果を判定した際、不良判定のデータを装置本体にフィードバックすることにより、例えば、ディスペンサ容器に供給する圧力空気の圧力制御やディスペンサ２による塗布時間制御やディスペンサの昇降速度制御やディスペンサ容器の温度調整用ヒータの制御等の機能と組み合わせることで、より高度の塗布量自動制御まで行うことができる。
【００６４】
なお、接着剤が塗布されるプリント基板の色は、定められたものはなく、プリント基板の種類によってはレーザ変位計３で基板面が検出されるものもあり得る。レーザ変位計による接着剤塗布部の計測を容易にするためには、検出レベル（例えば、射出光量や受光量出力）が調整できるレーザ変位計を使用した方がよい。図６のレーザ変位計３では、接着剤塗布部の測定が確実なる計測となるように以下に述べる検出レベル（設定レベル）をコントローラ部７１で調整することができる。
【００６５】
(1)  ゲイン設定
ゲイン調整により、コントローラ部７１が内蔵する信号処理回路への入力レベルを最適な所に合わせることができる。このようにゲインを適量値に設定することにより、レーザ変位計３では得られた受光量での繰り返し性が良い状態での測定が行える。
【００６６】
(2)  サンプリングの平均回数設定
レーザ変位計３の測定部７０の測定値がサンプリングされた計測データを平均化することにより、測定データの揺らぎを小さくすることができる。一定速度でレーザ変位計を送るような場合では出力変動を抑えることができる。
【００６７】
(3)  上限、下限値の設定
測定値の上限値、下限値を設定し、測定対象の良否判定に制限をもたせることができる。
【００６８】
(4)  受光量検出レベルの設定
測定部７０の測定値を得たときの受光量が一定値より小さい場合には、変位出力の信頼性が得られないので、受光量の検出レベルを調整することにより、測定値を直前の値にホールドすることができる。
【００６９】
(5)  補正値の設定
光の入り込む測定対象部分を測定するような場合、測定部７０の変位量と出力データとの直線性に傾きが生じるので、感度値を変えることで、直線の傾きを補正する設定が可能である。
【００７０】
図６のレーザ変位計３においては、測定部７０の光位置検出素子７６で受光した光量は、コントローラ部７１で変位出力を出すまでの間、補正用のデータとして用いられるが、その光量が一定値より小さい場合には、変位出力の信頼性が得られないので、レーザ変位計３は測定不可能を示す。検出レベル調整付きのレーザ変位計を用い、捨て打ち塗布する基板面は検出できないレベル（射出光量や受光量出力）に調整して、検出される接着剤塗布部との識別を明確にすることが望ましい。
【００７１】
接着剤が塗布される基板上には、電極パターンの他にスルーホールやクリームはんだが存在することもあるので、捨て打ち塗布又は実塗布動作の最後の塗布部がそれらと隣接する所にあれば、レーザ変位計３の走査方向によっては誤認識を招く心配がある。スルーホールはレーザ変位計３では検出不可能を示すので問題はないが、電極パターンとクリームはんだは接着剤と同様に検出されるので、それらとの区別には塗布位置を指定する座標位置により分ける。とくに、図８のフローチャートで説明したステップ＃７で計測する最終実塗布動作による接着剤塗布部が電極パターンやクリームはんだと干渉して誤認識する可能性があれば、実塗布後の確認用に最後の捨て打ち塗布を基板面の適切な位置に行い、これをレーザ変位計３で計測するようにすればよい。
【００７２】
レーザ変位計の光線は、投光、受光の方向によっては接着剤の微量塗布の検出に不利に働くことも考えられる。このため、塗布ヘッドに対するレーザ変位計の固定方向が９０°切替可能であることがより好ましい。
【００７３】
上記実施例では、ステップ＃３及びステップ＃７の接着剤塗布部のレーザ変位計３による計測に際し、相互に直交するＸ方向とＹ方向の２方向に走査する旨説明したが、４５°毎に走査する４方向の走査、又は３０°毎に走査する６方向の走査のように、レーザ変位計３を走査する方向数をより多く取れば、接着剤塗布量もより正確に計算できることになる。
【００７４】
さらに、接着剤塗布部の走査方向の断面で塗布された接着剤の形状が認識でき、また計測の指定ポイントに対する塗布範囲や最高塗布高さの位置で、塗布の位置ずれ検出まで行うことができるので、レーザ変位計３による計測データの利用範囲を広げることも考えられる。
【００７５】
なお、上記実施例では、プリント基板２０が固定で、ディスペンサ２及びレーザ変位計３を搭載した塗布ヘッド１がＸ−Ｙ駆動機構２１でプリント基板２０の基板面に平行な水平面内で移動するようにしたが、塗布ヘッド１を固定とし、プリント基板２０をＸ−Ｙテーブルで保持してもよい。
【００７６】
以上本発明の実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の接着剤塗布方法及び装置によれば、ディスペンサを有する塗布ヘッドにレーザ変位計を搭載し、基板に対し塗布ヘッドを相対移動させることにより、前記基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部について２点付けを行うノズルのノズルピッチ方向であるＸ方向と該Ｘ方向と異なる方向であるＹ方向とを含む少なくとも２方向に走査するが、前記Ｘ方向については塗布指定ポイントと同じ座標位置を中心に走査し、前記Ｙ方向については前記塗布指定ポイントから前記Ｘ方向にノズルピッチの±１／２の長さだけずれた座標位置を中心に走査して、基板上に接着剤が塗布された接着剤塗布部の塗布径（塗布面積）及び塗布高さを高精度で計測することができる。この結果、接着剤が適量塗布された高品質の基板を得ることができる。
【００７８】
また、塗布するプリント基板毎に、接着剤塗布部の計測をレーザ変位計で行うことができ、使用する接着剤の、種類やその時の温度による粘性の影響や、又はディスペンサの容器内残量による塗布状態への影響に対応し、装着する各部品に最適な塗布量を選定できる。
【００７９】
また、接着剤の塗布高さと塗布径の計測にそれぞれ別個のセンサを用いる構成に比べて構成の簡略化が可能であり、接着剤塗布部の良否の判別も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接着剤塗布方法及び装置の実施例の要部構成を示す正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】同側断面図である。
【図４】実施例の全体構成を示す平面図である。
【図５】同側断面図である。
【図６】実施例で用いるレーザ変位計の構成図である。
【図７】接着剤を塗布するプリント基板の１例を示す斜視図である。
【図８】実施例の動作説明のためのフローチャートである。
【図９】基板面に接着剤を塗布した１点付けによる接着剤塗布部の１例を示す斜視図である。
【図１０】基板面に接着剤を塗布した２点付けによる接着剤塗布部の１例を示す斜視図である。
【図１１】基板面に接着剤を塗布した２点付けによる接着剤塗布部の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  塗布ヘッド
２  ディスペンサ
３  レーザ変位計
１０  基台
１１  基板トランスファ
１７  位置決めピン
１８  位置決め穴
２０  プリント基板
２１  Ｘ−Ｙ駆動機構
２６  スプライン軸
３１  昇降ブロック
３３  回転ホルダ
４０  接着剤
４１  容器
７０  測定部
７１  コントローラ部
７３  半導体レーザ
７６  光位置検出素子
８０  測定面
１００，１００Ａ，１００Ｂ  接着剤塗布部
【図１】
0003777197.tif 000002
【図２】
0003777197.tif 000003
【図３】
0003777197.tif 000004
【図４】
0003777197.tif 000005
【図５】
0003777197.tif 000006
【図６】
0003777197.tif 000007
【図７】
0003777197.tif 000008
【図９】
0003777197.tif 000009
【図８】
0003777197.tif 000010
【図１０】
0003777197.tif 000011
【図１１】
0003777197.tif 000012