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発明の名称 塗布装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−262711
公開日 平成11年(1999)9月28日
出願番号 特願平10−90788
出願日 平成10年(1998)3月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 均
発明者 福島 健治 / 西村 仁 / 土田 貴司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】被塗布物を対象物に塗布するための塗布装置であって、被塗布物を供給して対象物に付着させるためのディスペンサと、前記ディスペンサを昇降させるための昇降手段と、前記被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定する測定手段と、前記塗布面、又は基準面の高さについての測定結果を前記昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ディスペンサの高さを制御するディスペンサ制御手段とを具備することを特徴とする塗布装置。
【請求項2】前記対象物の前記被塗布物が塗布される塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を前記昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ディスペンサの高さを制御することを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
【請求項3】被塗布物を対象物に塗布するための塗布装置であって、対象物が載置されるステージと、被塗布物を供給して対象物に付着させるためのディスペンサと、前記ステージを昇降させるためのステージ昇降手段と、前記被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定する測定手段と、前記塗布面、又は基準面の高さについての測定結果を前記ステージ昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ステージの高さを制御するステージ高さ制御手段とを具備することを特徴とする塗布装置。
【請求項4】前記対象物の前記被塗布物が塗布される塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を前記ステージ昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ステージの高さを制御することを特徴とする請求項3記載の塗布装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布装置に関し、詳しくは、例えば、電子部品の製造工程において、電子部品素子に接着剤や導電ペーストを塗布するような場合に用いられる塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、積層セラミックコンデンサなどの電子部品を製造する場合に、電子部品素子に接着剤や導電ペーストなどの被塗布物(流動体)を塗布することが必要になる場合がある。そして、その場合、ディスペンサ(例えば被塗布物を先端から吐出するディスペンサノズルなど)から接着剤や導電ペーストなどを供給して電子部品素子に塗布する方法が用いられている。
【0003】ところで、ディスペンサから接着剤や導電ペーストなどを供給して微細な電子部品素子に塗布する場合、ディスペンサの高さを精度よく制御することが必要になる。そして、そのような場合に、従来は、ステージ上に載置された電子部品素子の寸法や形状の精度を高めることによりディスペンサの動作面の高さや、電子部品素子の表面(接着剤や導電ペーストなどの塗布面)とディスペンサの動作面の平行度などを調節するようにしている。
【0004】例えば、平面への直線描画の場合、塗布面あるいは塗布基準面と、ディスペンサの動作面との平行度を調整した後、塗布工程において、ディスペンサを所定の距離だけ昇降させて接着剤や導電ペーストの塗布を行っている。また、曲面への描画、塗布の場合、その曲面に対応させてディスペンサの動作面を設定するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方法では、■塗布高さに関して高い精度が要求される場合には、塗布面とディスペンサの動作面の平行度をあらかじめ合わせておくことが必ずしも容易ではなく、要求される精度を確保することができない、■平行度の調整を行った後に、温度変化による熱膨張の影響などで塗布面とディスペンサの動作面の平行度が変化してもそれに対応することができないというような問題点がある。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するものであり、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などをあらかじめ高精度に調整しておかなくても、ディスペンサを適正に動作させることが可能で、接着剤や導電ペーストなどの被塗布物を電子部品などの対象物に確実に塗布することが可能な塗布装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の塗布装置は、被塗布物を対象物に塗布するための塗布装置であって、被塗布物を供給して対象物に付着させるためのディスペンサと、前記ディスペンサを昇降させるための昇降手段と、前記被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定する測定手段と、前記塗布面、又は基準面の高さについての測定結果を前記昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ディスペンサの高さを制御するディスペンサ制御手段とを具備することを特徴としている。
【0008】被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定し、その測定結果を昇降手段にフィードバックして、被塗布物を対象物に塗布する際のディスペンサの高さを制御するようにしているので、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などをあらかじめ高精度に調整しておかなくても、ディスペンサの高さを適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。
【0009】また、請求項2の塗布装置は、前記対象物の前記被塗布物が塗布される塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を前記昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ディスペンサの高さを制御することを特徴としている。
【0010】塗布面又は基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を昇降手段にフィードバックして、ディスペンサの高さを調節することにより、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などを高精度に調節することが可能になり、ディスペンサの動作面を確実に適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。
【0011】また、本発明(請求項3)の塗布装置は、被塗布物を対象物に塗布するための塗布装置であって、対象物が載置されるステージと、被塗布物を供給して対象物に付着させるためのディスペンサと、前記ステージを昇降させるためのステージ昇降手段と、前記被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定する測定手段と、前記塗布面、又は基準面の高さについての測定結果を前記ステージ昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ステージの高さを制御するステージ高さ制御手段とを具備することを特徴としている。
【0012】被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定し、その測定結果をステージ昇降手段にフィードバックして、被塗布物を対象物に塗布する際のステージの高さを制御することにより、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などをあらかじめ高精度に調整しておかなくても、ディスペンサと塗布面との間の距離を適正に保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。
【0013】また、請求項4の塗布装置は、前記対象物の前記被塗布物が塗布される塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を前記ステージ昇降手段にフィードバックして、前記被塗布物を対象物に塗布する際の前記ステージの高さを制御することを特徴としている。
【0014】塗布面又は基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果をステージ昇降手段にフィードバックして、ステージの高さを調節することにより、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などを高精度に調節することが可能になり、ディスペンサの動作面を確実に適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施形態にかかる塗布装置の要部を示す斜視図である。この塗布装置は、ステージ6の上面に載置された複数の電子部品素子(対象物)1に接着剤(被塗布物)2を塗布するための塗布装置であり、接着剤2を供給して電子部品素子1に付着させるするためのディスペンサ(この実施形態ではディスペンサノズル)3と、ディスペンサノズル3を昇降させるための昇降手段4と、接着剤2が塗布される電子部品素子1の塗布面(上面)1a、又はそれを介して塗布面1aの高さを検出することが可能な基準面(この実施形態では、ステージ6の上面6a)の高さを測定する高さセンサ5と、塗布面1a又は基準面6aの高さについての測定結果を昇降手段4にフィードバックして、接着剤2を電子部品素子1に塗布する際のディスペンサノズル3の高さを制御するディスペンサ制御手段7とを備えている。
【0017】また、この実施例では、ディスペンサノズル3を上下方向に移動させることができるように構成されたZ軸4cが昇降手段4として用いられている。なお、この実施形態においては、ディスペンサノズル3を水平方向にも移動させることができるように、Z軸4cに、X軸4a及びY軸4bを組み合わせてなるディスペンサノズル駆動手段14が用いられている。
【0018】また、この実施形態では、塗布基準面としてステージ6の上面6aの高さを、高さセンサ5により測定するように構成されている。なお、この実施形態で用いられているステージ6の上面6aの平面度は5μmである。
【0019】そして、電子部品素子1は、このステージ6の上面6aに一定の間隔をおいてマトリックス状に載置されており、各電子部品素子1は、ステージ6の上面6aに形成された真空吸引口(図示せず)から真空吸引されることによってステージ6の上面6aに吸着、固定されている。
【0020】また、上記高さセンサ5は、Z軸4cに取り付けられており、ステージ6の上面6aの任意の位置の高さを測定することができるように構成されている。
【0021】次に、上記のように構成された塗布装置を用いて、電子部品素子1に接着剤2を塗布する場合の動作について説明する。まず、ステージ6の上面6aの四隅の所定の位置Pの高さを、高さセンサ5によって測定し、その測定値からステージ6の上面6aの傾きを算出する。それから、ディスペンサノズル3を、傾きが算出されたステージ6の上面6aに沿って所定の位置まで移動させた後、Z軸4cによりディスペンサノズル3を所定の位置(高さ)まで下降させることにより、電子部品素子1に接着剤2を塗布する。それから、ディスペンサノズル3を上昇させ、再び、ステージ6の上面6aに沿って所定の位置まで移動させた後、Z軸4cによりディスペンサノズル3を所定の位置(高さ)まで下降させ、電子部品素子1に接着剤2を塗布する。以後この動作を繰り返すことにより、ステージ6上に載置された複数の電子部品素子1のそれぞれに接着剤2を塗布する。なお、ディスペンサノズル3を下降させて、全ての電子部品素子1に塗布し終える(例えば、各電子部品素子1に線描画する)まで上昇させないように構成することも可能である。
【0022】上記の塗布装置を用いて接着剤を塗布するようにした場合、ステージ6の上面(基準面)6aの高さや傾きに応じて、ディスペンサノズル3の高さを調節しながら接着剤を塗布することができるので、ディスペンサノズル3とステージ6の上面(基準面)6aの間のクリアランス精度(クリアランスの最大値と最小値の差)を30μm以内に維持することができる。
【0023】なお、上記実施形態では、ステージ6の上面6aの高さを4箇所で測定した場合について説明したが、ステージ6の上面6aの高さの測定個所を増やすことにより、さらにクリアランス精度を向上させることが可能になる。
【0024】また、ステージ6の上面6aの高さの測定個所を増やすことにより、曲面に描画、塗布する場合にも、曲面に合わせてディスペンサノズル3を動作させることが可能になり、塗布面が曲面であるような場合にも対応することが可能になる。
【0025】なお、上記実施形態では、ステージ6の上面6aを基準面とし、この基準面の高さを図ることにより、測定値からステージ面の傾きを算出するようにした場合について説明したが、電子部品素子1の上面(塗布面)の高さを測定することによっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【0026】また、電子部品素子1の上面(塗布面)の高さの測定個所を増やすことにより、塗布面が曲面である場合にも対応することが可能になり、曲面に被塗布物を正確に描画、塗布することが可能になる。
【0027】また、上記実施形態では、接着剤を供給するためのディスペンサとして、ノズル(ディスペンサノズル)3を用いた場合を例にとって説明したが、タンポ印刷の場合のように、ディスペンサとしてタンポ(パッド)を用いることも可能であり、さらに他の種類のディスペンサを用いることも可能である。
【0028】上記実施形態では、昇降手段4によりディスペンサノズル3を昇降させるようにした場合を例にとって説明したが、図2に示すように、ステージ6を昇降させるためのステージ昇降手段20と、接着剤2が塗布される電子部品素子1の塗布面(上面)1a、又はそれを介して塗布面1aの高さを検出することが可能な基準面(この実施形態では、ステージ6の上面6a)の高さを測定する高さセンサ5と、センサ5による測定結果をステージ昇降手段20にフィードバックして、接着剤(被塗布物)2を電子部品素子1に塗布する際のステージ6の高さを制御するステージ高さ制御手段17とを備えた構成とすることも可能である。なお、図2において、図1と同一符号を付した部分は、同一又は相当部分を示している。
【0029】図2に示す塗布装置のように、ディスペンサノズル3を昇降させるのではなく、ステージ高さ制御手段17及びステージ昇降手段20により、ステージ6を昇降させるようにした場合にも、ディスペンサノズル3と塗布面1aとの間の距離を適正に保って、接着剤2を電子部品素子1の上面1aに確実に塗布することができる。
【0030】なお、ディスペンサノズルとステージの両方の高さを調節するように構成することも可能である。
【0031】また、上記実施形態では、接着剤を電子部品素子に塗布する場合を例にとって説明したが、塗布すべき被塗布物は接着剤に限られるものではなく、導電ペーストや抵抗ペースト、さらにはその他の被塗布物を塗布する場合にも本発明を適用することが可能である。また、塗布すべき対象物も電子部品素子に限られるものではなく、その他の対象物に塗布する場合にも本発明を適用することが可能である。
【0032】なお、本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【0033】
【発明の効果】上述のように、本発明(請求項1)の塗布装置は、被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定し、その測定結果を昇降手段にフィードバックして、被塗布物を対象物に塗布する際のディスペンサの高さを制御するようにしているので、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などをあらかじめ高精度に調整しておかなくても、ディスペンサの高さを適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することができるようになる。
【0034】また、請求項2の塗布装置のように、塗布面又は基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果を昇降手段にフィードバックすることにより、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などを高精度に調節することが可能になり、ディスペンサの動作面を確実に適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することができる。
【0035】また、請求項3の塗布装置のように、被塗布物が塗布される対象物の塗布面の高さ、又はそれを介して塗布面の高さを検出することが可能な基準面の高さを測定し、その測定結果をステージ昇降手段にフィードバックして、被塗布物を対象物に塗布する際のステージの高さを制御することによっても、ディスペンサと塗布面の距離を適正に保ち、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。
【0036】また、請求項4の塗布装置のように、塗布面又は基準面の高さを複数の位置で測定し、測定結果をステージ昇降手段にフィードバックして、ステージの高さを調節するようにした場合にも、塗布面とディスペンサの動作面の平行度などを高精度に調節することが可能になり、ディスペンサの動作面を確実に適正な高さに保って、接着剤や導電ペーストなどを対象物に確実に塗布することが可能になる。




 

 


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