ペースト塗布装置および塗布方法
【課題】液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布する。
【解決手段】ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、前記ペースト中を上下移動する押し出しピンと、前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置を用いる。
【解決手段】ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、前記ペースト中を上下移動する押し出しピンと、前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト塗布装置及びペースト塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板上に実装する電子部品の微小化にともない、フリップチップの実装においてはバンプの微小化や狭ピッチ化の方向にあり、ハンダ接続のためのハンダペーストも微少量を塗布する必要がある。配線基板の実装部に微少量のハンダペーストを塗布する方法として、従来のスクリーン印刷法やディスペンサー法と呼ばれる技術に代えて、ガラス管の上方位置からタングステン針を降ろしてガラス管内の液体の中を貫通させ、そのタングステン針の先端に微少量の液体が付着したまま、ガラス管下部の穴から抜け出させ、さらにタングステン針を降ろすことで、先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図５（ａ）から図５（ｃ）はタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法を説明するための正面断面図である。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、基板１００に対向するガラス管１０１の下部はテーパ状に次第に先細りとなっており、その先端部（下端部）には液体１０２を吐出するための開口部１０３が形成されている。さらに、液体１０２の上方位置には、タングステン針１０４が配置されている。このとき、ガラス管１０１内の液体１０２は表面張力により保持されている。
【０００５】
図５（ｂ）は、タングステン針１０４が下降して液体１０２内に挿入された状態を示している。
【０００６】
図５（ｃ）は、タングステン針１０４は液体１０２を貫通してガラス管１０１の開口部１０３から抜け出している状態である。このとき、タングステン針１０４の先端部には微少量の液体１０２が付着している。
【０００７】
図５（ｄ）は、タングステン針１０４がさらに下降して先端に付着した液体１０２が、基板１００に接した状態を示している。その後、タングステン針１０４を図５（ａ）に示す位置まで上昇させることで微少量の液体１０２を基板１００上に転写塗布するものである。ここで、液体１０２の粘度、タングステン針１０４の直径、ガラス管１０１の開口部１０３の直径、また、タングステン針１０４の先端から基板１００までの距離やタングステン針１０４の移動速度などは、転写塗布された液体１０２の塗布量や塗布径を決める重要なパラメータである。さらに、タングステン針１０４とガラス管１０１の開口部１０３の隙間を狭く設定して、タングステン針１０４が開口部１０３より突き出したときにタングステン針１０４の側壁に余分な液体１０２を付着させないことも塗布量の安定化には重要である。
【０００８】
以上説明した、ガラス管の上方位置からタングステン針を降ろしてガラス管内の液体の中を貫通させ、そのタングステン針の先端に微少量の液体が付着したまま、ガラス管下部の穴から抜け出させ、さらにタングステン針を降ろすことで、先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法によれば、簡便な構成で安定して微少量の液体を塗布することができる。
【特許文献１】特開２００６−３２０７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した構成および塗布方法において、例えば液体にハンダ粉を含むハンダペーストを用いた場合、ガラス管開口部とタングステン針の隙間へハンダ粉が咬み込むことによる、装置の動作不具合や装置の破損、および塗布不良の要因となる。
【００１０】
図６は、ガラス管１０１内にはハンダ粉２００ａが樹脂２００ｂと５０ｗｔ％の配合比で含有されたペースト２００が供給されており、タングステン針１０４がガラス管１０１の開口部１０３を通過する直前の状態を示している。
【００１１】
このとき、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より小さい関係にある場合、タングステン針１０４と開口部１０３に間にハンダ粉２００ａが咬み込んでしまう。この状態においては、タングステン針１０４の下降動作が阻害されてしまうとともに、さらにタングステン針の曲がりや、ガラス管が破損する要因となる。これにより、ハンダペーストが塗布できない塗布不良を生じてしまう。
【００１２】
また、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より大きい関係にある場合は、塗布量が不安定になるという課題がある。
【００１３】
図７（ａ）は、タングステン針１０４と開口部１０３の隙間はハンダ粉２００ａが通過可能な広さに設定しているため、タングステン針１０４と開口部１０３に間にハンダ粉２００ａを咬み込むことなくタングステン針１０４が塗布位置に達している状態を示している。このとき、タングステン針１０４と開口部１０３の隙間はハンダ粉２００ａが通過可能な広さを有しているため、タングステン針１０４の側壁にもペースト２００が付着する。
【００１４】
図７（ｂ）は、転写塗布が完了した後、タングステン針１０４が移動して上方位置に復帰した状態を示している。タングステン針１０４が上方位置に移動するとき、ガラス管１０１の開口部１０３には、タングステン針１０４の側壁に付着したペースト２００が開口部１０３により掻き取られ、ペースト滴２００ｃが形成される。
【００１５】
図７（ｃ）は、別の塗布点へ塗布するために、ペースト滴２００ｃが形成された状態でタングステン針１０４が下降した状態を示している。タングステン針１０４の先端にはペースト滴２００ｃが追加され、図７（ａ）に示した量より多くのペースト２００が付着するので、塗布量も増大してしまう。
【００１６】
上述したように、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より大きい関係にある場合は塗布量が不安定になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、前記ペースト中を上下移動する押し出しピンと、前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置を用いる。
【００１８】
前記押し出しピンは前記ペースト中において、下方に移動するよりも上方に移動する時の抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布装置を用いる。
【００１９】
微小量のペーストを被塗布物に塗布する方法であって、前記ペーストを前記ノズルに供給する工程と、前記ノズルを所定の前記塗布位置Ｈに配置する工程の後、前記押し出しピンを前記ペースト中の上方位置から前記ペースト中の下方位置に移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを液滴状に突出させて被塗布物に接触させる工程と、前記押し出しピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの液滴を分断する工程からなる、ペースト塗布方法を用いる。
【００２０】
前記ノズルと被塗布物との間隔寸法からなる前記塗布位置Ｈは、前記吐出口の開口径以下であることを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布方法を用いる。
【００２１】
前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度は、下方位置へ下降するよりも上方位置に上昇する方が速いか、もしくは同一であることを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布方法を用いる。
【００２２】
前記押し出しピンを前記ペースト中の上方位置から前記ペースト中の下方位置に移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを液滴状に突出させて被塗布物に接触させる工程と、前記押し出しピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの滴を分断する工程の後、前記被塗布物への塗布箇所を変更して繰り返し塗布動作を行うことを特徴とする請求項３から５に記載のペースト塗布方法を用いる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のような本発明によれば、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能なペースト塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１（ａ）および図１（ｂ）により本発明の実施の形態１におけるペースト塗布装置の構成を説明する。図１（ａ）はペースト塗布装置の側面図である。図１（ｂ）は、押し出しピン４０５の拡大断面図である。
【００２６】
図１（ａ）において、先細りのテーパ形状の先端に吐出口４００を備えた管状のノズル４０１は昇降台４０２に保持されており、昇降台４０２が支柱４０３に設けた昇降台スライド４０４に組み合わされている。
【００２７】
吐出口４００と同軸に配置された押し出しピン４０５は、スライダ可動体４０６ａに連結されており、スライダ可動体４０６ａはスライダ固定体４０６ｂに組み合わされている。さらに、スライダ固定体４０６ｂは昇降台４０２に固定されている。
【００２８】
この構成によれば、昇降台４０２の昇降に連動してノズル４０１と押し出しピン４０５を上下移動させることができる。また、スライダ可動体４０６ａを上下移動させることで、押し出しピン４０５を単独で上下移動させることができる。
【００２９】
昇降台４０２およびスライダ可動体４０６ａは、例えばモータやエアシリンダなどの駆動源を各々備えた駆動機構部（図示せず）により上昇、下降の動作を可能にしている、押し出しピン４０５はノズル４０１に供給されたペースト２００内に挿入されており、ペースト２００の液面より内側の上方位置と、ペースト２００を吐出口４００より吐出可能なペースト２００中の下方位置との間を移動可能としている。言い換えれば、塗布工程中において押し出しピン４０５をペースト２００中のみ移動できるようにしている。
【００３０】
押し出しピン４０５を上方位置および下方位置への位置決めは、スライダ可動体４０６ａの駆動源にパルスモータを用いた場合は、送りネジのリードに合わせてパルス数を制御して所定位置に停止するようにすれば良い。また、スライダ可動体４０６ａの駆動源にエアシリンダを用いた場合は、位置検出センサーとストッパーなどを組み合わせて所定位置に停止するようにしても良い。
【００３１】
また、支柱４０３を固定する基台４１０には、被塗布物４０８を保持してＸＹ平面に移動可能なステージ４０９を備えている。
【００３２】
図１（ｂ）は、押し出しピン４０５の断面を拡大して示しており、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にすることで、ペースト２００中の移動においては下方移動時の抵抗より、上方に移動すると時の抵抗が増大するようにしている。
【００３３】
なお、上述した図１（ｂ）においては、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にしたが、それに限らず、先細りとなるテーパ形状を単独で構成しても良いし、図１（ｃ）に示すように、部分的に下方に向かって次第に先細りとなる切り欠きを設けても良い。要するに、押し出しピン４０５がペースト２００中を移動する際、下方移動時の抵抗より上方に移動する時の抵抗が増大するように形成すればよい。
【００３４】
次に、図２（ａ）と図２（ｂ）に、ハンダボールを形成する場合の例を示す。ノズル４０１、押し出しピン４０５、被塗布物４０８、ヒーターＢ４０９ａ、ヒーターＡ４０９ｂ、ガス口４１１とからなる。
【００３５】
ハンダボールを作製する場合には、ハンダペースト中のハンダを溶融する必要があるので、ヒーターＢ４０９ａにて、温度を上げる必要がある。この場合、はんだが酸化されてしまう。酸化されると、その後の接合工程でのはんだ接合がうまくできない場合が発生する。そこで、この実施形態では、酸化防止のため、図２（ａ）では、ヒーターＢ４０９ａとノズル４０１の間を通じて、酸素を含まないガスを流し、ガス口４１１から、前記ガスを、被塗布物４０８、塗布されるペースト２００に吹き付ける。また、図２（ｂ）では、ガス管４１２から、酸素を含まないガスを流し、被塗布物４０８、塗布されるペースト２００に吹き付ける。
【００３６】
さらに、被塗布物４０８の下部には、ヒーターＡ４０９ｂを設けている。これは、被塗布物４０８の温度が低いと、ハンダが急激に冷え、はんだボールの形状が半球状にならない。この実施形態では、あらかじめ、ヒーターＡ４０９ｂで、被塗布物４０８を加熱しているので、形状のよいハンダボールとなる。
【００３７】
ここで、ガスは、酸素を含まないことが必要である。不活性ガスがよい。例えば、窒素ガス、アルゴンガスを用いることができる。
【００３８】
さらに、装置内全体を不活性雰囲気としてもよい。被塗布物４０８を装置内へいれ、ペースト２００を塗布し、被塗布物４０８を装置から出すことで、不活性雰囲気中でバンプ形成ができる。
【００３９】
次に、図３（ａ）から図３（ｄ）を用いてハンダボールを作製する場合を説明する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、被塗布物４０８の直上の待機位置にあるノズル４０１にはペースト２００が予め供給されており、押し出しピン４０５がペースト２００中に挿入されて上方位置に位置した状態である。
【００４１】
ここで、塗布に用いたペースト２００は、平均粒径２０μｍのハンダ粉２００ａが樹脂２００ｂに５０ｗｔ％の配合比で含有しており、その粘度は２０Ｐａ・ｓである。
【００４２】
また、ノズル４０１は、内径１．９ｍｍのガラス管先端をテーパ状に熱成形して、先端部を平らにカットすることで口径０．３ｍｍの吐出口４００を形成した。
【００４３】
押し出しピン４０５は図３（ｂ）で説明したように、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状であり（図では簡略）、その直径は０．３ｍｍとしている。
【００４４】
この状態においては表面張力の作用で、ペースト２００はノズル４０１の吐出口４００より僅かに内側に凹んだ状態を保っており、吐出口４００より滴下して漏れ出すことなく安定してノズル４０１内に保たれている。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、ノズル４０１と押し出しピン４０５は昇降台４０２（図示省略）の下降により、吐出口４００が塗布位置Ｈまで移動した状態である。押し出しピン４０５は、ノズル４０１と接触せず移動できる。ノズルの内部空間は、押し出しピンより十分大きい。通常のポンプと大きく異なる。
【００４６】
塗布位置Ｈは被塗布物４０８上面と吐出口４００までの寸法であり、ここでは、吐出口４００の口径の２分の１に相当する０．１５ｍｍとした。塗布位置Ｈの決定については後述する。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示すように、押し出しピン４０５がペースト２００中を下降して吐出位置に達して、吐出口４００からペースト２００が液滴状に突出して被塗布物４０８に接触した状態である。ここで、吐出位置は、押し出しピン４０５の先端と吐出口４００までの寸法であり、１ｍｍとしている。また、押し出しピン４０５は、ノズル４０１から外部へ突き出さない。ノズル内部での移動により液滴をノズル口に安定して形成する。押し出しピン４０５は、吐出口４００に触れないので、その大きさは、あまり、塗布条件に影響は少ない。つまり、押し出しピン４０５の大きさ（径）は、大きくなるほどノズル４０１内のペースト２００の液圧を高める。逆に、小さくなるほどノズル４０１内のペースト２００の液圧は低下する。このため、押し出しピン４０５の大きさと押し出しピン４０５の下降速度と吐出口４００の大きさ、およびノズル４０１の形状は吐出口４００に形成される液滴形状を決定するパラメーターなので適正にすることが肝要である。
【００４８】
矢印で示すように押し出しピン４０５はペースト２００中を下降する際、ペースト２００を掻き分けながら速度ｖで移動するが、ノズル４０１の先細りのテーパ形状の先端に吐出口４００を備えた管状の形状と相乗して、押し出しピン４０５の下方方向にはペースト２００の液圧を高める力が作用する。その高められた液圧によりペースト２００は吐出口４００から液滴状に突出することとなる。さらに、液滴状に突出したペースト２００は被塗布物４０８に接触する。
【００４９】
塗布位置Ｈを、吐出口４００の口径０．３ｍｍの２分の１に相当する０．１５ｍｍとしているので、被塗布物４０８に接触する直前のペースト２００は、既半球状の液滴形状である。
【００５０】
塗布位置Ｈの設定は液滴形状で決定され、液滴形状は液圧により変化する。高い液圧が作用した場合は半球状より成長した滴となり滴下する可能性が高く、液圧が低い場合は僅かに突出した半球より小さい形状となり、その形状は不安定になる。さらに液滴形状は、ペースト性状、ノズル形状、吐出口の口径、押し出しピンの形状やサイズ、押し出しピンの移動速度ｖ、など多くのパラメータが関連して決定されるが、少なくとも塗布位置Ｈは吐出口４００の口径以下に設定することが望ましい。
【００５１】
ペースト２００を塗布する場合には、酸化防止のため、ガス口４１１から、チッソガスなど酸素を含まないガスを流しておく必要がある。
【００５２】
次に、図３（ｄ）に示すように、押し出しピン４０５が移動速度ｖで上昇してペースト２００中の上方位置に復帰した状態である。押し出しピン４０５は、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にしているので、ペースト２００中の移動においては下方移動時の抵抗より、上方に移動すると時の抵抗が増大する。これにより、ペースト２００は、押し出しピン４０５の上昇にともない強制的にノズル４０１内に引き込まれるため、被塗布物４０８に接触塗布されたペースト２００の液滴は吐出口４００部で分断され、塗布が完了する。
【００５３】
また、押し出しピン４０５の上昇の移動速度は下降時の移動速度と同一に設定したが、押し出しピン４０５の上昇時、ノズル４０１の吐出口４００より気泡が進入しない範囲で上昇時の移動速度を速めた場合でも、ペースト２００は、押し出しピン４０５の上昇にともない強制的にノズル４０１内に引き込まれ、被塗布物４０８に接触塗布されたペースト２００の液滴は吐出口４００部で、より素早く分断された。
【００５４】
押し出しピンの速度は、下降時２ｍｍ／秒とした。上昇時に４ｍｍ／秒とした場合には、液滴の切れがよく、精度のよい塗布ができた。２倍以上がよいが、早すぎて、吐出口４００より空気を吸引してペースト２００内に気泡を混入させてはいけない。速度の絶対値は、ペースト２００の粘度などに影響されるが、上昇と下降の速度比は２倍以上がよい。
【００５５】
一旦、ノズル４０１内に引き込まれたペースト２００は、自重と表面張力がバランスして、図３（ｂ）で示す状態に復帰する。
【００５６】
ペースト２００を塗布後も、塗布物であるペーストの酸化を防ぐため、ガス口４１１から、チッソガスなど酸素を含まないガスを流しておく必要がある。別途、初期段階図３（ｂ）から、酸素を含まないガスを一定量流しておいてもよい。
【００５７】
被塗布物４０８に転写塗布されたペースト２００で形成されたバンプの直径は約０．３ｍｍ、高さは約０．１ｍｍであり、ハンダ粉２００ａが観察された。
【００５８】
ここで、ノズル４０１と被塗布物の距離は、吐出口径の０．５倍以上１．５倍以内がよい。近いと、液がぬれ広がり、離れると、塗布量を多くしないと、液を塗布できない。
【００５９】
以上説明ように実施の形態１によれば、ペースト２００を保持し下端に吐出口４００を備えたノズル４０１と、ペースト２００中を上下移動する押し出しピン４０５と、押し出しピン４０５を連結して上下移動させる駆動部と、ノズル４０１と押し出しピン４０５と駆動部を昇降させる昇降台４０２とを備え、昇降台４０２の下降による吐出口４００が被塗布物４０８との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、押し出しピン４０５がペースト２００中での上方位置から吐出位置への移動と、押し出しピン４０５がペースト２００中での吐出位置から上方位置への移動により、ペースト２００を転写塗布する装置構成にするとともに、ペースト２００をノズル４０１に供給する工程と、ノズル４０１の吐出口４００を所定の塗布位置Ｈに配置する工程の後、押し出しピン４０５をペースト２００中の上方位置からペースト２００中の塗布位置Ｈに移動させることによりノズル４０１の吐出口４００よりペースト２００を液滴状に突出させて被塗布物４０８に接触させる工程と、押し出しピン４０５を上方位置に引き上げることでペースト２００の液滴を分断する工程からなる、ペースト塗布方法なので、押し出しピン４０５と吐出口４００の隙間にハンダ粉２００ａが咬み込む不具合や、吐出液滴量が不安定になることはない。そのため、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能である。
【００６０】
なお、上述した実施の形態１では、塗布に用いたペーストに含有するフィラーにハンダ粉を用いたが、そのフィラーの材質、粒径、形状や、配合比、ペースト粘度などによって本発明は限定されるものではない。また、フィラーを含まない液体に対しても応用できる。
【００６１】
上記の液滴塗布を場所を変えて繰り返すことで、図４に示すように、はんだボールを多数形成できる。被塗布物４０８が、半導体ＩＣの場合にこのような配置のはんだバンプが必要である。半導体ＩＣ用のバンプ形成のすべてに応用できる。メモリー系の半導体ＩＣや、制御系半導体ＩＣにて利用される。その他、基板同士の電極部分の接合時のバンプ形成にも利用できる。ワークステーションのＣＰＵ（中央演算処理装置）や通信機器、自動車搭載用といったジャンルで利用できる。また、ハードディスクドライブのプリアンプや大容量半導体などにも利用できる。
【００６２】
本実施形態では、ノズルを被塗布物へ近づけたが、被塗布物をノズル対して移動させてもよい。
【００６３】
（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、ペースト２００を１箇所（１点）にのみ塗布する例を説明したが、実施の形態２では、複数の部分に連続的に塗布することにより、相対として線状に塗布する例について説明する。
【００６４】
まず、図３（ａ）〜図３（ｄ）の動作を実施の形態１と同様に行う。次に、被塗布物４０８を保持するステージ４０９（図示せず）により、塗布直径よりも小さい寸法相当量を移動させる。次に、図３（ａ）〜図３（ｄ）の動作を実施の形態１と同様に行う。
【００６５】
これにより、先に塗布されたペーストに重なり合うように塗布できる。これを繰り返し行うことで、相対として線状に塗布を行うものである。
【００６６】
図４（ａ）は、先に塗布されたペーストとの重なりを少なくした場合の塗布状態を平面図で示しており、塗布点と塗布点の間にくびれ部分を生じ、ハンダ粉２００ａのくびれ部分への分布は少なく不均一であった。それに対し、図４（ｂ）の平面図に示すように、先に塗布されたペーストとの重なりを、少なくとも塗布直径の２分の１以上にした場合は、くびれ部のくびれ量は減少し、線状に塗布させたペースト２００のハンダ粉２００ａは、ほぼ均一化されて分布している。
【００６７】
以上の説明した動作により、微細幅の直線あるいは曲線状にペーストを塗布することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかるペースト塗布装置および塗布方法は、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能なペースト塗布装置およびそれを用いた塗布方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１に係わるペースト塗布装置を説明するための側面図、（ｂ）〜（ｃ）押し出しピン４０５を説明するための拡大断面図
【図２】（ａ）〜（ｂ）本発明の実施の形態１に係わるペースト塗布装置のノズル周辺を説明するための側面図
【図３】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１に係わるペーストの塗布動作を説明する断面図、（ｅ）作製されたものを表わす図
【図４】（ａ）〜（ｂ）本発明の実施の形態２の塗布方法を説明する図
【図５】（ａ）〜（ｄ）従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法を説明するための断面図
【図６】従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法の第１の課題を説明するための断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法の第２の課題を説明するための断面図
【符号の説明】
【００７０】
２００ ペースト
４００ 吐出口
４０１ ノズル
４０５ 押し出しピン
４０８ 被塗布物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト塗布装置及びペースト塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板上に実装する電子部品の微小化にともない、フリップチップの実装においてはバンプの微小化や狭ピッチ化の方向にあり、ハンダ接続のためのハンダペーストも微少量を塗布する必要がある。配線基板の実装部に微少量のハンダペーストを塗布する方法として、従来のスクリーン印刷法やディスペンサー法と呼ばれる技術に代えて、ガラス管の上方位置からタングステン針を降ろしてガラス管内の液体の中を貫通させ、そのタングステン針の先端に微少量の液体が付着したまま、ガラス管下部の穴から抜け出させ、さらにタングステン針を降ろすことで、先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図５（ａ）から図５（ｃ）はタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法を説明するための正面断面図である。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、基板１００に対向するガラス管１０１の下部はテーパ状に次第に先細りとなっており、その先端部（下端部）には液体１０２を吐出するための開口部１０３が形成されている。さらに、液体１０２の上方位置には、タングステン針１０４が配置されている。このとき、ガラス管１０１内の液体１０２は表面張力により保持されている。
【０００５】
図５（ｂ）は、タングステン針１０４が下降して液体１０２内に挿入された状態を示している。
【０００６】
図５（ｃ）は、タングステン針１０４は液体１０２を貫通してガラス管１０１の開口部１０３から抜け出している状態である。このとき、タングステン針１０４の先端部には微少量の液体１０２が付着している。
【０００７】
図５（ｄ）は、タングステン針１０４がさらに下降して先端に付着した液体１０２が、基板１００に接した状態を示している。その後、タングステン針１０４を図５（ａ）に示す位置まで上昇させることで微少量の液体１０２を基板１００上に転写塗布するものである。ここで、液体１０２の粘度、タングステン針１０４の直径、ガラス管１０１の開口部１０３の直径、また、タングステン針１０４の先端から基板１００までの距離やタングステン針１０４の移動速度などは、転写塗布された液体１０２の塗布量や塗布径を決める重要なパラメータである。さらに、タングステン針１０４とガラス管１０１の開口部１０３の隙間を狭く設定して、タングステン針１０４が開口部１０３より突き出したときにタングステン針１０４の側壁に余分な液体１０２を付着させないことも塗布量の安定化には重要である。
【０００８】
以上説明した、ガラス管の上方位置からタングステン針を降ろしてガラス管内の液体の中を貫通させ、そのタングステン針の先端に微少量の液体が付着したまま、ガラス管下部の穴から抜け出させ、さらにタングステン針を降ろすことで、先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法によれば、簡便な構成で安定して微少量の液体を塗布することができる。
【特許文献１】特開２００６−３２０７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した構成および塗布方法において、例えば液体にハンダ粉を含むハンダペーストを用いた場合、ガラス管開口部とタングステン針の隙間へハンダ粉が咬み込むことによる、装置の動作不具合や装置の破損、および塗布不良の要因となる。
【００１０】
図６は、ガラス管１０１内にはハンダ粉２００ａが樹脂２００ｂと５０ｗｔ％の配合比で含有されたペースト２００が供給されており、タングステン針１０４がガラス管１０１の開口部１０３を通過する直前の状態を示している。
【００１１】
このとき、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より小さい関係にある場合、タングステン針１０４と開口部１０３に間にハンダ粉２００ａが咬み込んでしまう。この状態においては、タングステン針１０４の下降動作が阻害されてしまうとともに、さらにタングステン針の曲がりや、ガラス管が破損する要因となる。これにより、ハンダペーストが塗布できない塗布不良を生じてしまう。
【００１２】
また、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より大きい関係にある場合は、塗布量が不安定になるという課題がある。
【００１３】
図７（ａ）は、タングステン針１０４と開口部１０３の隙間はハンダ粉２００ａが通過可能な広さに設定しているため、タングステン針１０４と開口部１０３に間にハンダ粉２００ａを咬み込むことなくタングステン針１０４が塗布位置に達している状態を示している。このとき、タングステン針１０４と開口部１０３の隙間はハンダ粉２００ａが通過可能な広さを有しているため、タングステン針１０４の側壁にもペースト２００が付着する。
【００１４】
図７（ｂ）は、転写塗布が完了した後、タングステン針１０４が移動して上方位置に復帰した状態を示している。タングステン針１０４が上方位置に移動するとき、ガラス管１０１の開口部１０３には、タングステン針１０４の側壁に付着したペースト２００が開口部１０３により掻き取られ、ペースト滴２００ｃが形成される。
【００１５】
図７（ｃ）は、別の塗布点へ塗布するために、ペースト滴２００ｃが形成された状態でタングステン針１０４が下降した状態を示している。タングステン針１０４の先端にはペースト滴２００ｃが追加され、図７（ａ）に示した量より多くのペースト２００が付着するので、塗布量も増大してしまう。
【００１６】
上述したように、タングステン針１０４の直径と開口部１０３の直径差が、ハンダ粉２００ａの直径より大きい関係にある場合は塗布量が不安定になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、前記ペースト中を上下移動する押し出しピンと、前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置を用いる。
【００１８】
前記押し出しピンは前記ペースト中において、下方に移動するよりも上方に移動する時の抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布装置を用いる。
【００１９】
微小量のペーストを被塗布物に塗布する方法であって、前記ペーストを前記ノズルに供給する工程と、前記ノズルを所定の前記塗布位置Ｈに配置する工程の後、前記押し出しピンを前記ペースト中の上方位置から前記ペースト中の下方位置に移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを液滴状に突出させて被塗布物に接触させる工程と、前記押し出しピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの液滴を分断する工程からなる、ペースト塗布方法を用いる。
【００２０】
前記ノズルと被塗布物との間隔寸法からなる前記塗布位置Ｈは、前記吐出口の開口径以下であることを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布方法を用いる。
【００２１】
前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度は、下方位置へ下降するよりも上方位置に上昇する方が速いか、もしくは同一であることを特徴とする請求項３に記載のペースト塗布方法を用いる。
【００２２】
前記押し出しピンを前記ペースト中の上方位置から前記ペースト中の下方位置に移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを液滴状に突出させて被塗布物に接触させる工程と、前記押し出しピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの滴を分断する工程の後、前記被塗布物への塗布箇所を変更して繰り返し塗布動作を行うことを特徴とする請求項３から５に記載のペースト塗布方法を用いる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のような本発明によれば、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能なペースト塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１（ａ）および図１（ｂ）により本発明の実施の形態１におけるペースト塗布装置の構成を説明する。図１（ａ）はペースト塗布装置の側面図である。図１（ｂ）は、押し出しピン４０５の拡大断面図である。
【００２６】
図１（ａ）において、先細りのテーパ形状の先端に吐出口４００を備えた管状のノズル４０１は昇降台４０２に保持されており、昇降台４０２が支柱４０３に設けた昇降台スライド４０４に組み合わされている。
【００２７】
吐出口４００と同軸に配置された押し出しピン４０５は、スライダ可動体４０６ａに連結されており、スライダ可動体４０６ａはスライダ固定体４０６ｂに組み合わされている。さらに、スライダ固定体４０６ｂは昇降台４０２に固定されている。
【００２８】
この構成によれば、昇降台４０２の昇降に連動してノズル４０１と押し出しピン４０５を上下移動させることができる。また、スライダ可動体４０６ａを上下移動させることで、押し出しピン４０５を単独で上下移動させることができる。
【００２９】
昇降台４０２およびスライダ可動体４０６ａは、例えばモータやエアシリンダなどの駆動源を各々備えた駆動機構部（図示せず）により上昇、下降の動作を可能にしている、押し出しピン４０５はノズル４０１に供給されたペースト２００内に挿入されており、ペースト２００の液面より内側の上方位置と、ペースト２００を吐出口４００より吐出可能なペースト２００中の下方位置との間を移動可能としている。言い換えれば、塗布工程中において押し出しピン４０５をペースト２００中のみ移動できるようにしている。
【００３０】
押し出しピン４０５を上方位置および下方位置への位置決めは、スライダ可動体４０６ａの駆動源にパルスモータを用いた場合は、送りネジのリードに合わせてパルス数を制御して所定位置に停止するようにすれば良い。また、スライダ可動体４０６ａの駆動源にエアシリンダを用いた場合は、位置検出センサーとストッパーなどを組み合わせて所定位置に停止するようにしても良い。
【００３１】
また、支柱４０３を固定する基台４１０には、被塗布物４０８を保持してＸＹ平面に移動可能なステージ４０９を備えている。
【００３２】
図１（ｂ）は、押し出しピン４０５の断面を拡大して示しており、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にすることで、ペースト２００中の移動においては下方移動時の抵抗より、上方に移動すると時の抵抗が増大するようにしている。
【００３３】
なお、上述した図１（ｂ）においては、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にしたが、それに限らず、先細りとなるテーパ形状を単独で構成しても良いし、図１（ｃ）に示すように、部分的に下方に向かって次第に先細りとなる切り欠きを設けても良い。要するに、押し出しピン４０５がペースト２００中を移動する際、下方移動時の抵抗より上方に移動する時の抵抗が増大するように形成すればよい。
【００３４】
次に、図２（ａ）と図２（ｂ）に、ハンダボールを形成する場合の例を示す。ノズル４０１、押し出しピン４０５、被塗布物４０８、ヒーターＢ４０９ａ、ヒーターＡ４０９ｂ、ガス口４１１とからなる。
【００３５】
ハンダボールを作製する場合には、ハンダペースト中のハンダを溶融する必要があるので、ヒーターＢ４０９ａにて、温度を上げる必要がある。この場合、はんだが酸化されてしまう。酸化されると、その後の接合工程でのはんだ接合がうまくできない場合が発生する。そこで、この実施形態では、酸化防止のため、図２（ａ）では、ヒーターＢ４０９ａとノズル４０１の間を通じて、酸素を含まないガスを流し、ガス口４１１から、前記ガスを、被塗布物４０８、塗布されるペースト２００に吹き付ける。また、図２（ｂ）では、ガス管４１２から、酸素を含まないガスを流し、被塗布物４０８、塗布されるペースト２００に吹き付ける。
【００３６】
さらに、被塗布物４０８の下部には、ヒーターＡ４０９ｂを設けている。これは、被塗布物４０８の温度が低いと、ハンダが急激に冷え、はんだボールの形状が半球状にならない。この実施形態では、あらかじめ、ヒーターＡ４０９ｂで、被塗布物４０８を加熱しているので、形状のよいハンダボールとなる。
【００３７】
ここで、ガスは、酸素を含まないことが必要である。不活性ガスがよい。例えば、窒素ガス、アルゴンガスを用いることができる。
【００３８】
さらに、装置内全体を不活性雰囲気としてもよい。被塗布物４０８を装置内へいれ、ペースト２００を塗布し、被塗布物４０８を装置から出すことで、不活性雰囲気中でバンプ形成ができる。
【００３９】
次に、図３（ａ）から図３（ｄ）を用いてハンダボールを作製する場合を説明する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、被塗布物４０８の直上の待機位置にあるノズル４０１にはペースト２００が予め供給されており、押し出しピン４０５がペースト２００中に挿入されて上方位置に位置した状態である。
【００４１】
ここで、塗布に用いたペースト２００は、平均粒径２０μｍのハンダ粉２００ａが樹脂２００ｂに５０ｗｔ％の配合比で含有しており、その粘度は２０Ｐａ・ｓである。
【００４２】
また、ノズル４０１は、内径１．９ｍｍのガラス管先端をテーパ状に熱成形して、先端部を平らにカットすることで口径０．３ｍｍの吐出口４００を形成した。
【００４３】
押し出しピン４０５は図３（ｂ）で説明したように、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状であり（図では簡略）、その直径は０．３ｍｍとしている。
【００４４】
この状態においては表面張力の作用で、ペースト２００はノズル４０１の吐出口４００より僅かに内側に凹んだ状態を保っており、吐出口４００より滴下して漏れ出すことなく安定してノズル４０１内に保たれている。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、ノズル４０１と押し出しピン４０５は昇降台４０２（図示省略）の下降により、吐出口４００が塗布位置Ｈまで移動した状態である。押し出しピン４０５は、ノズル４０１と接触せず移動できる。ノズルの内部空間は、押し出しピンより十分大きい。通常のポンプと大きく異なる。
【００４６】
塗布位置Ｈは被塗布物４０８上面と吐出口４００までの寸法であり、ここでは、吐出口４００の口径の２分の１に相当する０．１５ｍｍとした。塗布位置Ｈの決定については後述する。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示すように、押し出しピン４０５がペースト２００中を下降して吐出位置に達して、吐出口４００からペースト２００が液滴状に突出して被塗布物４０８に接触した状態である。ここで、吐出位置は、押し出しピン４０５の先端と吐出口４００までの寸法であり、１ｍｍとしている。また、押し出しピン４０５は、ノズル４０１から外部へ突き出さない。ノズル内部での移動により液滴をノズル口に安定して形成する。押し出しピン４０５は、吐出口４００に触れないので、その大きさは、あまり、塗布条件に影響は少ない。つまり、押し出しピン４０５の大きさ（径）は、大きくなるほどノズル４０１内のペースト２００の液圧を高める。逆に、小さくなるほどノズル４０１内のペースト２００の液圧は低下する。このため、押し出しピン４０５の大きさと押し出しピン４０５の下降速度と吐出口４００の大きさ、およびノズル４０１の形状は吐出口４００に形成される液滴形状を決定するパラメーターなので適正にすることが肝要である。
【００４８】
矢印で示すように押し出しピン４０５はペースト２００中を下降する際、ペースト２００を掻き分けながら速度ｖで移動するが、ノズル４０１の先細りのテーパ形状の先端に吐出口４００を備えた管状の形状と相乗して、押し出しピン４０５の下方方向にはペースト２００の液圧を高める力が作用する。その高められた液圧によりペースト２００は吐出口４００から液滴状に突出することとなる。さらに、液滴状に突出したペースト２００は被塗布物４０８に接触する。
【００４９】
塗布位置Ｈを、吐出口４００の口径０．３ｍｍの２分の１に相当する０．１５ｍｍとしているので、被塗布物４０８に接触する直前のペースト２００は、既半球状の液滴形状である。
【００５０】
塗布位置Ｈの設定は液滴形状で決定され、液滴形状は液圧により変化する。高い液圧が作用した場合は半球状より成長した滴となり滴下する可能性が高く、液圧が低い場合は僅かに突出した半球より小さい形状となり、その形状は不安定になる。さらに液滴形状は、ペースト性状、ノズル形状、吐出口の口径、押し出しピンの形状やサイズ、押し出しピンの移動速度ｖ、など多くのパラメータが関連して決定されるが、少なくとも塗布位置Ｈは吐出口４００の口径以下に設定することが望ましい。
【００５１】
ペースト２００を塗布する場合には、酸化防止のため、ガス口４１１から、チッソガスなど酸素を含まないガスを流しておく必要がある。
【００５２】
次に、図３（ｄ）に示すように、押し出しピン４０５が移動速度ｖで上昇してペースト２００中の上方位置に復帰した状態である。押し出しピン４０５は、下方に向かって次第に先細りとなるテーパ形状を連ねた形状にしているので、ペースト２００中の移動においては下方移動時の抵抗より、上方に移動すると時の抵抗が増大する。これにより、ペースト２００は、押し出しピン４０５の上昇にともない強制的にノズル４０１内に引き込まれるため、被塗布物４０８に接触塗布されたペースト２００の液滴は吐出口４００部で分断され、塗布が完了する。
【００５３】
また、押し出しピン４０５の上昇の移動速度は下降時の移動速度と同一に設定したが、押し出しピン４０５の上昇時、ノズル４０１の吐出口４００より気泡が進入しない範囲で上昇時の移動速度を速めた場合でも、ペースト２００は、押し出しピン４０５の上昇にともない強制的にノズル４０１内に引き込まれ、被塗布物４０８に接触塗布されたペースト２００の液滴は吐出口４００部で、より素早く分断された。
【００５４】
押し出しピンの速度は、下降時２ｍｍ／秒とした。上昇時に４ｍｍ／秒とした場合には、液滴の切れがよく、精度のよい塗布ができた。２倍以上がよいが、早すぎて、吐出口４００より空気を吸引してペースト２００内に気泡を混入させてはいけない。速度の絶対値は、ペースト２００の粘度などに影響されるが、上昇と下降の速度比は２倍以上がよい。
【００５５】
一旦、ノズル４０１内に引き込まれたペースト２００は、自重と表面張力がバランスして、図３（ｂ）で示す状態に復帰する。
【００５６】
ペースト２００を塗布後も、塗布物であるペーストの酸化を防ぐため、ガス口４１１から、チッソガスなど酸素を含まないガスを流しておく必要がある。別途、初期段階図３（ｂ）から、酸素を含まないガスを一定量流しておいてもよい。
【００５７】
被塗布物４０８に転写塗布されたペースト２００で形成されたバンプの直径は約０．３ｍｍ、高さは約０．１ｍｍであり、ハンダ粉２００ａが観察された。
【００５８】
ここで、ノズル４０１と被塗布物の距離は、吐出口径の０．５倍以上１．５倍以内がよい。近いと、液がぬれ広がり、離れると、塗布量を多くしないと、液を塗布できない。
【００５９】
以上説明ように実施の形態１によれば、ペースト２００を保持し下端に吐出口４００を備えたノズル４０１と、ペースト２００中を上下移動する押し出しピン４０５と、押し出しピン４０５を連結して上下移動させる駆動部と、ノズル４０１と押し出しピン４０５と駆動部を昇降させる昇降台４０２とを備え、昇降台４０２の下降による吐出口４００が被塗布物４０８との間隔寸法からなる塗布位置Ｈへの移動と、押し出しピン４０５がペースト２００中での上方位置から吐出位置への移動と、押し出しピン４０５がペースト２００中での吐出位置から上方位置への移動により、ペースト２００を転写塗布する装置構成にするとともに、ペースト２００をノズル４０１に供給する工程と、ノズル４０１の吐出口４００を所定の塗布位置Ｈに配置する工程の後、押し出しピン４０５をペースト２００中の上方位置からペースト２００中の塗布位置Ｈに移動させることによりノズル４０１の吐出口４００よりペースト２００を液滴状に突出させて被塗布物４０８に接触させる工程と、押し出しピン４０５を上方位置に引き上げることでペースト２００の液滴を分断する工程からなる、ペースト塗布方法なので、押し出しピン４０５と吐出口４００の隙間にハンダ粉２００ａが咬み込む不具合や、吐出液滴量が不安定になることはない。そのため、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能である。
【００６０】
なお、上述した実施の形態１では、塗布に用いたペーストに含有するフィラーにハンダ粉を用いたが、そのフィラーの材質、粒径、形状や、配合比、ペースト粘度などによって本発明は限定されるものではない。また、フィラーを含まない液体に対しても応用できる。
【００６１】
上記の液滴塗布を場所を変えて繰り返すことで、図４に示すように、はんだボールを多数形成できる。被塗布物４０８が、半導体ＩＣの場合にこのような配置のはんだバンプが必要である。半導体ＩＣ用のバンプ形成のすべてに応用できる。メモリー系の半導体ＩＣや、制御系半導体ＩＣにて利用される。その他、基板同士の電極部分の接合時のバンプ形成にも利用できる。ワークステーションのＣＰＵ（中央演算処理装置）や通信機器、自動車搭載用といったジャンルで利用できる。また、ハードディスクドライブのプリアンプや大容量半導体などにも利用できる。
【００６２】
本実施形態では、ノズルを被塗布物へ近づけたが、被塗布物をノズル対して移動させてもよい。
【００６３】
（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、ペースト２００を１箇所（１点）にのみ塗布する例を説明したが、実施の形態２では、複数の部分に連続的に塗布することにより、相対として線状に塗布する例について説明する。
【００６４】
まず、図３（ａ）〜図３（ｄ）の動作を実施の形態１と同様に行う。次に、被塗布物４０８を保持するステージ４０９（図示せず）により、塗布直径よりも小さい寸法相当量を移動させる。次に、図３（ａ）〜図３（ｄ）の動作を実施の形態１と同様に行う。
【００６５】
これにより、先に塗布されたペーストに重なり合うように塗布できる。これを繰り返し行うことで、相対として線状に塗布を行うものである。
【００６６】
図４（ａ）は、先に塗布されたペーストとの重なりを少なくした場合の塗布状態を平面図で示しており、塗布点と塗布点の間にくびれ部分を生じ、ハンダ粉２００ａのくびれ部分への分布は少なく不均一であった。それに対し、図４（ｂ）の平面図に示すように、先に塗布されたペーストとの重なりを、少なくとも塗布直径の２分の１以上にした場合は、くびれ部のくびれ量は減少し、線状に塗布させたペースト２００のハンダ粉２００ａは、ほぼ均一化されて分布している。
【００６７】
以上の説明した動作により、微細幅の直線あるいは曲線状にペーストを塗布することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかるペースト塗布装置および塗布方法は、液体にハンダ粉などのフィラーが含まれたペーストを、基板などの被塗布物に安定して微少量塗布することが可能なペースト塗布装置およびそれを用いた塗布方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１に係わるペースト塗布装置を説明するための側面図、（ｂ）〜（ｃ）押し出しピン４０５を説明するための拡大断面図
【図２】（ａ）〜（ｂ）本発明の実施の形態１に係わるペースト塗布装置のノズル周辺を説明するための側面図
【図３】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１に係わるペーストの塗布動作を説明する断面図、（ｅ）作製されたものを表わす図
【図４】（ａ）〜（ｂ）本発明の実施の形態２の塗布方法を説明する図
【図５】（ａ）〜（ｄ）従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法を説明するための断面図
【図６】従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法の第１の課題を説明するための断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）従来の方法であるタングステン針の先端に付着した液体を塗布基板へ転写させる方法の第２の課題を説明するための断面図
【符号の説明】
【００７０】
２００ ペースト
４００ 吐出口
４０１ ノズル
４０５ 押し出しピン
４０８ 被塗布物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペーストをノズルに供給する供給工程と、
前記ノズルの吐出口を被塗布位置上部に配置する配置工程と、
前記ノズル内でノズル吐出口と接触せずに、かつ、ノズルより外部へ突き出すことなく、ピンを前記ペースト中で移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを
液滴状に突出させて被塗布物に塗布する塗布工程と、
前記ピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの液滴を分断する分断工程と
前記ノズルの吐出口を所定の塗布位置から離す分離工程
とからなる、ペースト塗布方法。
【請求項２】
前記塗布工程と前記分断工程とにおいて、前記ペースト表面を不活性ガス中に保つ請求項１記載のペースト塗布方法。
【請求項３】
前記配置工程では、前記ノズルと被塗布物との間隔は、前記吐出口の開口径の０．５倍以上、１．５倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のペースト塗布方法。
【請求項４】
前記分断工程での前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度（Ｖ１）は、前記塗布工程の前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度（Ｖ２）より速いか、もしくは同一であることを特徴とする請求項１ないし３に記載のペースト塗布方法。
【請求項５】
前記Ｖ２が、前記Ｖ１の２倍以上の速さである請求項１ないし４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記配置工程と、
前記塗布工程と、
前記分断工程とを繰り返して、点状の塗布をする請求項１ないし５に記載のペースト塗布方法。
【請求項７】
ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、
前記ペースト中を、前記ノズルと接触せずに、かつ、前記ノズルより外部へ突き出すことなく、上下移動する押し出しピンと、
前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、
前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、
前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項８】
さらに、前記ノズルから塗布された前記ペーストを不活性ガスで覆う機構を備える請求項７記載のペースト塗布装置。
【請求項９】
前記押し出しピンは前記ペースト中において、下方に移動するよりも上方に移動する時の抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載のペースト塗布装置。
【請求項１】
ペーストをノズルに供給する供給工程と、
前記ノズルの吐出口を被塗布位置上部に配置する配置工程と、
前記ノズル内でノズル吐出口と接触せずに、かつ、ノズルより外部へ突き出すことなく、ピンを前記ペースト中で移動させることにより前記ノズルの吐出口より前記ペーストを
液滴状に突出させて被塗布物に塗布する塗布工程と、
前記ピンを上方位置に引き上げることで前記ペーストの液滴を分断する分断工程と
前記ノズルの吐出口を所定の塗布位置から離す分離工程
とからなる、ペースト塗布方法。
【請求項２】
前記塗布工程と前記分断工程とにおいて、前記ペースト表面を不活性ガス中に保つ請求項１記載のペースト塗布方法。
【請求項３】
前記配置工程では、前記ノズルと被塗布物との間隔は、前記吐出口の開口径の０．５倍以上、１．５倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のペースト塗布方法。
【請求項４】
前記分断工程での前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度（Ｖ１）は、前記塗布工程の前記押し出しピンが前記ペースト中を移動する速度（Ｖ２）より速いか、もしくは同一であることを特徴とする請求項１ないし３に記載のペースト塗布方法。
【請求項５】
前記Ｖ２が、前記Ｖ１の２倍以上の速さである請求項１ないし４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記配置工程と、
前記塗布工程と、
前記分断工程とを繰り返して、点状の塗布をする請求項１ないし５に記載のペースト塗布方法。
【請求項７】
ペーストを保持し下端に吐出口を備えたノズルと、
前記ペースト中を、前記ノズルと接触せずに、かつ、前記ノズルより外部へ突き出すことなく、上下移動する押し出しピンと、
前記押し出しピンを連結して上下移動させる駆動部と、
前記ノズルと前記押し出しピンと前記駆動部を昇降させる昇降台とを備え、
前記昇降台の下降による前記吐出口が被塗布物との間隔寸法からなる塗布位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での上方位置から吐出位置への移動と、前記押し出しピンが前記ペースト中での吐出位置から上方位置への移動により、前記ペーストを転写塗布することを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項８】
さらに、前記ノズルから塗布された前記ペーストを不活性ガスで覆う機構を備える請求項７記載のペースト塗布装置。
【請求項９】
前記押し出しピンは前記ペースト中において、下方に移動するよりも上方に移動する時の抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載のペースト塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１４９０８５（Ｐ２０１０−１４９０８５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２５４０（Ｐ２００８−３３２５４０）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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