ペースト塗布装置及びペースト塗布方法
【課題】ペースト塗布量のばらつきの発生を抑え、さらに、ペースト塗布時間を短縮する。
【解決手段】制御部９は、パターンの描画中、調整部８及び移動機構３，５に対し、ステージ２上の塗布対象物Ｋに対するノズル４ｂの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージ２とノズル４ｂとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ２上の塗布対象物Ｋとノズル４ｂとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ２上の塗布対象物Ｋに対するノズル４ｂの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージ２とノズル４ｂとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ２上の塗布対象物Ｋとノズル４ｂとの離間距離を広げる制御を行う。
【解決手段】制御部９は、パターンの描画中、調整部８及び移動機構３，５に対し、ステージ２上の塗布対象物Ｋに対するノズル４ｂの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージ２とノズル４ｂとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ２上の塗布対象物Ｋとノズル４ｂとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ２上の塗布対象物Ｋに対するノズル４ｂの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージ２とノズル４ｂとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ２上の塗布対象物Ｋとノズル４ｂとの離間距離を広げる制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象物にペーストを塗布する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】
ペースト塗布装置は、液晶表示パネルなどの様々な装置を製造するために用いられている。このペースト塗布装置は、塗布対象物に対してペーストを吐出する塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物上にペーストを塗布し、所定の塗布パターン（ペーストパターン）を描画する。
【０００３】
このとき、ペースト塗布装置は、均一なペースト塗布量を得るため、塗布対象物となる基板の表面高さを測定し、その測定値に基づいて塗布ヘッドのノズルを上下に移動させ、描画中における塗布ヘッドのノズル先端と基板の表面との距離を一定に維持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、塗布パターンがコーナー部（曲がり部）を有する場合には、そのコーナー部での塗布速度を直線部の塗布速度に比べ低速とすることがある。このとき、ペースト塗布量を一定に保つため、コーナー部への進入時に塗布速度を低下（減速）させるのに合わせ、塗布ヘッドの吐出圧力を下げ、その後、コーナー部からの離脱時に塗布速度を上昇（加速）させるのに合わせ、塗布ヘッドの吐出圧力を上げる制御が行われ、塗布ヘッドのペースト吐出量が調整される。
【０００５】
なお、塗布ヘッドは供給気体の圧力によりノズルからペーストを吐出するので、吐出圧力を変化させるためには、その供給気体の流量が電空レギュレータにより調整される。これに応じて、塗布ヘッドのペースト吐出量が変化することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５２２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のように、コーナー部での塗布速度の変化に合わせて塗布ヘッドの吐出圧力、すなわち供給気体の流量を変更する制御を行う場合には、気体の圧縮性のため、電空レギュレータによる調整圧力が吐出圧力としてペーストに作用するまでの応答性が低いため、ペースト塗布量を精度良く制御することは困難であり、ペースト塗布量のばらつきが発生してしまう。
【０００８】
また、吐出圧力の応答性の低さに塗布速度の減速・加速を合わせた場合、コーナー部の入口前と出口後に加減速距離が余分に必要となり、この加減速距離は電空レギュレータの応答性や吐出圧力の応答性により決められるため、塗布速度が上がると、加減速距離が長くなり、その結果、ペースト塗布時間が長くなってしまう。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペースト塗布量のばらつきの発生を抑えることができ、さらに、ペースト塗布時間を短縮することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、ペースト塗布装置において、塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、ノズルからペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、ステージとノズルとをステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構と、ステージとノズルとを面方向に相対移動させ、ステージ上の塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンにペーストを描画するように、調整部及び移動機構を制御する制御部とを備え、制御部は、パターンの描画中、調整部及び移動機構に対し、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を広げる制御を行うことである。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、ノズルからペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、ステージとノズルとをステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構とを用いて、ステージとノズルとを面方向に相対移動させ、ステージ上の塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンにペーストを描画するペースト塗布方法であって、パターンの描画中、調整部及び移動機構に対し、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を広げる制御を行うことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ペースト塗布量のばらつきの発生を抑えることができ、さらに、ペースト塗布時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るペースト塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すペースト塗布装置が塗布するペーストの塗布パターンの一例を説明するための説明図である。
【図３】図２に示す塗布パターンを塗布する場合の塗布処理を説明するための説明図である。
【図４】図２に示す塗布パターンを塗布する場合の塗布経路を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るペースト塗布装置１は、塗布対象物である基板Ｋが水平状態（図１中、Ｘ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置されるステージ２と、そのステージ２を保持してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるステージ移動機構３と、ステージ２上の基板Ｋにシール剤等のペースト（例えば、シール性及び接着性を有するペースト）を塗布する塗布ヘッド４と、その塗布ヘッド４をＺ軸方向に移動させるヘッド移動機構５と、ステージ２上の基板Ｋとの距離を測定する距離測定器６と、塗布ヘッド４に気体を供給する気体供給部７と、気体の供給圧力（気体の流量）を調整する調整部８と、各部を制御する制御部９とを備えている。
【００１６】
ステージ２は、ガラス基板などの基板Ｋが載置されるテーブルであり、ステージ移動機構３の上面に設けられている。このステージ２は、例えば基板Ｋを吸着する吸着機構を備えており、その吸着機構によりステージ２の載置面に基板Ｋを固定して保持する。なお、吸着機構としては、例えばエアー吸着機構などが用いられる。
【００１７】
ステージ移動機構３は、Ｘ軸移動機構やＹ軸移動機構などを有しており、ステージ２をＸ軸方向及びＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。なお、Ｘ軸移動機構やＹ軸移動機構としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構などが用いられる。
【００１８】
塗布ヘッド４は、ペーストを収容する容器であるシリンジ４ａと、そのシリンジ４ａに収容されたペーストを吐出するノズル４ｂとを有している。この塗布ヘッド４は、気体供給チューブなどの配管７ａを介して気体供給部７に接続されており、シリンジ４ａ内に供給される気体により、そのシリンジ４ａ内のペーストをノズル４ｂの先端から吐出する。
【００１９】
ヘッド移動機構５は、Ｚ軸移動機構を有しており、塗布ヘッド４をＺ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このヘッド移動機構５は、支持部材（図示せず）により支持されており、塗布ヘッド４を基板Ｋの塗布面に直交するＺ軸方向に移動可能に支持し、ステージ２上の基板Ｋに対してＺ軸方向に接離させる。なお、ヘッド移動機構５としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ機構やリニアモータを駆動源とする移動機構などが用いられる。
【００２０】
距離測定器６は、塗布ヘッド４と一体的に設けられており、自身からステージ２上の基板Ｋの表面までの距離を測定する測定器である。この距離測定器６により測定された測定値は制御部９により用いられ、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）が求められる。なお、距離測定器６としては、例えば、レーザ変位計などが用いられる。
【００２１】
気体供給部７は、クリーンドライエアー（ＣＤＡ）や窒素（Ｎ２）などの気体（例えば、圧縮気体）を貯留する貯留部である。この気体供給部７は気体供給チューブなどの配管７ａを介して塗布ヘッド４のシリンジ４ａに接続されており、そのシリンジ４ａ内に気体を供給する。
【００２２】
調整部８は、配管７ａの経路途中に設けられおり、その配管７ａ内を流れる気体の流量を制御部９の制御に応じて変更し、塗布ヘッド４の吐出圧力を調整する調整部である。この調整部８としては、例えば、電空レギュレータなどが用いられる。なお、塗布ヘッド４の吐出圧力とは、塗布ヘッド４のノズル４ｂからペーストを吐出するための圧力である。
【００２３】
制御部９は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ、各種プログラムや各種情報などを記憶する記憶部、及び、操作者からの入力操作を受け付ける操作部などを備えている。この制御部９は各部に電気的に接続されており、記憶部に記憶された各種プログラムや各種情報などに基づいて各部の動作を制御する。
【００２４】
記憶部には、塗布パターンや塗布条件などを含む塗布情報が記憶されている。塗布条件は、塗布速度や吐出圧力、ギャップなどの設定条件情報である。このような塗布情報は、操作部に対する入力操作やデータ通信、あるいは携帯可能な記憶装置の媒介により記憶部に予め記憶されている。なお、記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが用いられる。
【００２５】
次に、前述のペースト塗布装置１が行う塗布動作について詳しく説明する。ここでは、ペーストの塗布パターン（ペーストパターン）の一例として、図２に示すように、矩形の閉ループに１つの塗布パターンＰを描画する場合について説明する。
【００２６】
ペースト塗布装置１は、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形の閉ループの塗布パターンＰを描画する。矩形の閉ループの塗布パターンＰには、４つの直線部Ａ及び４つのコーナー部Ｂが存在する。なお、基板Ｋにおける塗布位置の始点と終点は同一位置である。
【００２７】
まず、制御部９は、ペースト塗布に先立って基板Ｋ上のアライメントマーク（不図示）をカメラなどにより撮像し、その位置を画像認識により検出し、その位置に基づいて、基板Ｋの表面においてペーストを塗布する位置（塗布位置）を特定する。
【００２８】
その後、制御部９は、塗布情報や各種のプログラムに基づいてステージ移動機構３やヘッド移動機構５、調整部８を制御し、塗布ヘッド４のノズル４ｂとステージ２上の基板Ｋとを基板Ｋの面方向に上述によって特定した塗布位置に基づいて相対移動させながら、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端からペーストを吐出させることによって、ステージ２上の基板Ｋに矩形の閉ループの塗布パターンＰを描画する。
【００２９】
このとき、制御部９は、ステージ移動機構３を制御し、ステージ２の移動速度である塗布速度（ステージ２と塗布ヘッド４間の相対速度）を調整し、さらに、調整部８を制御し、塗布ヘッド４の吐出圧力を調整する。また、制御部９は、ヘッド移動機構５を制御し、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）を調整する。
【００３０】
この離間距離の調整の際、制御部９は、距離測定器６により測定された距離を用いて塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を順次求め、求めた離間距離に基づいてヘッド移動機構５を制御し、塗布ヘッド４を上下させる。特に、塗布パターンＰの直線部Ａでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量を均一にするため、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を記憶部に記憶されたギャップの適正値に維持する。一方、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいては、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を一定にではなく意図的に変化させる。
【００３１】
図３に示すように、塗布速度は、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１の塗布速度ｖ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて、コーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）から予め設定された減速度（負の加速度）で下げられ、所定時間ｔ１後、所定値（第２の塗布速度ｖ２）で一定とされ、コーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）から予め設定された加速度（正の加速度）で上げられ、所定時間ｔ１後、前述の適正値（第１の塗布速度ｖ１）に戻されて一定とされる。
【００３２】
この塗布速度に関して、直線部Ａの適正値（第１の塗布速度ｖ１）は、ペースト塗布時間短縮のため、ステージ移動機構３が許容する最高の塗布速度である。また、コーナー部Ｂの所定値（第２の塗布速度ｖ２）は、経験的あるいは実験的に得られた好ましい塗布速度（例えば、塗布パターンＰの線幅や厚さなどが著しく変化しない速度）である。なお、ペースト塗布時間短縮のため、所定時間ｔ１をできるだけ短くすることが好ましいが、その所定時間ｔ１はステージ２の加減速度、すなわちステージ移動機構３のモータ性能に依存する。
【００３３】
このような塗布速度の変化に応じて、調整部８に与えられる吐出圧力の制御値が調整される。この吐出圧力の制御値は、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１の吐出圧力ｐ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて、コーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）で所定値（第２の吐出圧力ｐ２）に一気に下げられて一定とされ、コーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）で前述の適正値（第１の吐出圧力ｐ１）に一気に上げられて一定とされる。
【００３４】
この吐出圧力の制御値に関して、直線部Ａの適正値（第１の吐出圧力ｐ１）は、単位時間当たりのペースト吐出量が、基板Ｋに塗布すべき単位時間当たりのペースト塗布量及び前述の直線部Ａの塗布速度（最高速度：第１の塗布速度ｖ１）に基づいて決定され、そのペースト吐出量から求められた制御値である。また、コーナー部Ｂの所定値（第２の吐出圧力ｐ２）は、前述のコーナー部Ｂの塗布速度（第２の塗布速度ｖ２）に応じて理論的に得られたペースト吐出量（例えば、塗布パターンＰの線幅や厚さなどが著しく変化しないペースト吐出量で、好ましくは、直線部Ａとコーナー部Ｂとで塗布量が均一となる吐出量）から求められた制御値である。
【００３５】
前述のようにして吐出圧力の制御値は変更されるが、吐出圧力の実際値（シリンジ４ａ内のペーストに作用する気体圧力）は、塗布パターンＰのコーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）において吐出圧力の制御値が第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２に切換った時点からコーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）にかけて第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２まで徐々に下がっていく。次いで、コーナー部Ｂの出口ｂ２において吐出圧力の制御値が第２の吐出圧力ｐ２から第１の吐出圧力ｐ１に切換った時点から第１の吐出圧力ｐ１まで徐々に上がっていき、所定時間ｔ１＋ｔ２後、適正値（第１の吐出圧力ｐ１）に戻って一定となる。この実際値の変化は経験的あるいは実験的に得られる。なおここで、コーナー部Ｂの出口ｂ２において吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に到達するものとしたが、吐出圧力の応答性の良し悪しで、このタイミングは前後する。すなわち、吐出圧力の応答性が良ければ、コーナー部Ｂの出口ｂ２に到達する前に吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に到達するし、吐出圧力の応答性が悪ければ、コーナー部Ｂの出口ｂ２に到達した時点でも吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に満たないこととなる。
【００３６】
このような現象は、塗布ヘッド４の実際の吐出圧力が応答遅れにより徐々に変化するためである。すなわち、塗布ヘッド４の吐出圧力を下げる場合には、調整部８により供給気体の圧力（流量）を下げ、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を下げる。また、塗布ヘッド４の吐出圧力を上げる場合には、調整部８により供給気体の圧力（流量）を上げ、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を上げる。このとき、気体の圧縮性のため、応答遅れが生じることから、塗布速度に応じて吐出圧力だけを制御し、ペースト塗布量を一定に維持することは困難である。
【００３７】
そこで、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）も塗布速度の変化と吐出圧力の変化に応じて調整される。このギャップは、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１のギャップｇ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいては、コーナー部Ｂの入口ｂ１から所定時間ｔ１を経過するまでの間に第２のギャップｇ２まで下げられ、所定時間ｔ１経過後、さらに所定時間ｔ２が経過するまでの間に第３のギャップｇ３まで徐々に上げられる。さらに、所定時間ｔ２経過後のコーナー部Ｂの出口ｂ２から所定時間ｔ１を経過するまでの間に適正値（第１のギャップｇ１）よりも大きな第４のギャップｇ４まで上げられ、所定時間ｔ１経過後、さらに所定時間ｔ２が経過するまでの間に第１のギャップｇ１まで徐々に下げられ、所定時間ｔ２が経過した以後は、適正値（第１のギャップｇ１）に戻されて一定とされる。
【００３８】
このギャップに関して、直線部Ａの適正値（第１のギャップｇ１）は、前述の直線部Ａの塗布速度（最高速度：第１の塗布速度ｖ１）及び第１の吐出圧力ｐ１（第１の吐出圧力ｐ１でのペースト吐出量）に応じて決定されたギャップ値である。また、コーナー部Ｂでのギャップ（第２から第４のギャップｇ２〜ｇ４）は、前述のコーナー部Ｂでの塗布速度（第２の塗布速度ｖ２）及び吐出圧力の実際値（実際のペースト吐出量）に応じて、コーナー部Ｂのペースト塗布量が直線部Ａのペースト塗布量と同じとなるように調整される。
【００３９】
具体的には、コーナー部Ｂの入口ｂ１では、第１の塗布速度ｖ１から第２の塗布速度ｖ２への減速が開始され、吐出圧力の制御値が第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２に切換る。そして、所定時間ｔ１経過後に塗布速度が第２の塗布速度ｖ２に達するが、吐出圧力の実際値は未だ第２の吐出圧力ｐ２に達しておらず第１の吐出圧力ｐ１よりも若干低い吐出圧力にある。そのため、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高い分、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が所望する吐出量よりも多く、このままでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が目標とする塗布量よりも多くなってしまう。そこで、ギャップを第２のギャップｇ２まで小さくし、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗を増加させ、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高いことによる吐出量の過剰分を相殺する。すなわち、吐出抵抗が増加するとノズル４ｂからのペーストの吐出量が減少するので、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高くても、ギャップを第２のギャップｇ２とすることで、ペーストの吐出量を所望する吐出量とすることができる。
【００４０】
また、所定時間ｔ１に達した時点から所定時間ｔ２が経過する（出口ｂ２）までは、塗布速度が第２の塗布速度ｖ２に保たれる一方、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に向けて徐々に減少する。そのため、ギャップを第２のギャップｇ２に保ったままでは、吐出圧力の実際値の減少に伴い、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が時間の経過とともに減少し、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が徐々に減少してしまう。そこで、この吐出圧力の実際値の減少に伴うペースト吐出量の減少を補うべく、ギャップを第２のギャップｇ２から第２のギャップｇ２よりも大きな第３のギャップｇ３まで徐々に増加させる。これにより、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗が徐々に減少するので、その分だけペーストの吐出量が徐々に増加し、吐出圧力の実際値の減少に伴うペースト吐出量の減少が補われる。
【００４１】
また、コーナー部Ｂの出口ｂ２では、塗布速度が第２の塗布速度ｖ２から第１の塗布速度ｖ１への加速が開始され、吐出圧力の制御値が第２の吐出圧力ｐ２から第１の吐出圧力ｐ１に切換る。そして、所定時間ｔ１経過後に塗布速度が第１の塗布速度ｖ１に達するが、吐出圧力の実際値が未だ第１の吐出圧力ｐ１に達しておらず第２の吐出圧力ｐ２よりも若干高い吐出圧力にある。そのため、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１よりも低い分、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が所望する吐出量よりも少なく、このままでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が目標とする塗布量よりも少なくなってしまう。そこで、ギャップを第１のギャップｇ１よりも大きな第４のギャップｇ４まで増加させ、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗を減少させて、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１よりも低いことによる吐出量の不足分を相殺することで、所望する吐出量を得る。
【００４２】
所定時間ｔ１に達した時点からは、塗布速度が第１の塗布速度ｖ１に保たれる一方で、さらに所定時間ｔ２が経過するまで、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１に向けて徐々に増加する。そのため、ギャップを第４のギャップｇ４に保ったままでは、吐出圧力の実際値の増加に伴い、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が時間の経過とともに増加し、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が徐々に増加してしまう。そこで、この吐出圧力の実際値の増加に伴うペースト吐出量の増加を相殺すべく、ギャップを第４のギャップｇ４から第１のギャップｇ１まで徐々に減少させる。これにより、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗が徐々に増加するので、その分だけペーストの吐出量が徐々に減少し、吐出圧力の実際値の増加に伴うペースト吐出量の増加が相殺される。
【００４３】
これにより、ペースト塗布量が直線部Ａ及びコーナー部Ｂにわたって均一に維持される（図３参照）。ここで、１つのコーナー部Ｂに着目すると、第１の直線部Ａと、その第１の直線部Ａに連続するコーナー部Ｂと、そのコーナー部Ｂに連続する第２の直線部Ａというようなパターンにおいて、ペースト塗布量が均一に維持される。なお、他の直線部Ａ及びコーナー部Ｂでも前述と同様な制御が行われる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステージ２上の基板Ｋに対する塗布ヘッド４のノズル４ｂの対向位置がコーナー部Ｂに進入する場合、塗布速度を低下させ、塗布ヘッド４がペーストを吐出する吐出圧力を下げるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離（ギャップ）を狭くし、ステージ２上の基板Ｋに対する塗布ヘッド４のノズル４ｂの対向位置がコーナー部Ｂから出る場合、塗布速度を上昇させ、塗布ヘッド４がペーストを吐出する吐出圧力を上げるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離を広げることによって、コーナー部Ｂの塗布速度に応じて吐出圧力が変更されるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離も変更される。
【００４５】
このように、ペースト塗布量を一定に保つため、コーナー部Ｂの塗布速度に合わせて塗布ヘッド４の吐出圧力を下げる制御に加え、ギャップ制御が行われるので、ペースト塗布量を制御することが容易となり、吐出圧力の応答性が低いことによるペースト塗布量のばらつきが抑えられので、ペースト塗布量のばらつきの発生を確実に防止することができる。また、吐出圧力の応答性の低さからコーナー部Ｂの入口ｂ１前と出口ｂ２後に必要となっていた加減速距離を不要あるいは短くすることが可能となり、塗布速度が上がった場合でも、その加減速距離が長くなることが抑えられるので、ペースト塗布時間を短縮することができる。
【００４６】
また、コーナー部Ｂにおいて塗布速度が低下して一定（第２の塗布速度ｖ２）になった場合、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離（ギャップ）を徐々に広げ、コーナー部Ｂを離脱した後の直線部Ａにおいて塗布速度が上がって一定（第１の塗布速度ｖ１）になった場合、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離を徐々に狭くすることによって、より細かい吐出量の制御が行われるので、ペースト塗布量を精度良く調整することが可能となるので、ペースト塗布量のばらつきの発生をより確実に防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４８】
前述の実施の形態においては、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を上昇あるいは下降させることによって、その塗布ヘッド４のノズル４ｂからのペースト吐出を行っているが、これに限るものではなく、シリンジ４ａ内に機構、例えばスクリュー状の機構を設け、その機構を稼動させることによってノズル４ｂにペーストを押し出してそのノズル４ｂから吐出させるようにしてもよい。この場合にも、機構によって吐出圧力の応答性が高くないものがあるため、前述の実施の形態のような制御を行うことが好ましい。なお、スクリュー状の機構の回転量が制御部９により制御されてペースト吐出量が調整されるので、スクリュー状の機構が調整部８として機能する。
【００４９】
また、前述の実施の形態においては、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて塗布速度の変化に応じてギャップを直線的に低下あるいは上昇させているが、これに限るものではなく、例えば、塗布速度の変化に応じてギャップを段階的に低下あるいは増加させるようにしてもよい。
【００５０】
また、所定時間ｔ２において、吐出圧力の実際値の変化に応じてギャップを直線的に低下あるいは上昇させているが、これに限るものではなく、例えば、吐出圧力の実際値の変化に応じてギャップを段階的に低下あるいは増加させるようにしてもよい。要は、吐出圧力の実際値の変化による吐出量の増加あるいは減少分を相殺するように、ギャップを低下あるいは増加させるようにすれば良い。
【００５１】
また、前述の実施の形態においては、ステージ２を移動させてステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとを相対移動させるものとして説明しているが、これに限るものではなく、例えば、ノズル４ｂを水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に沿って移動させるようにしてもよく、また、ノズル４ｂをＸ方向及びＹ方向のいずれか一方向に移動させ、ステージ２をＸ方向及びＹ方向の他方向に移動させるようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の実施の形態においては、閉ループ状のパターン内でペーストを均一の塗布量で塗布するもので説明しているが、これに限るものではなく、設計などの必要に応じて、パターンの途中で塗布量を増減させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ ペースト塗布装置
２ ステージ
３，５ 移動機構（ステージ移動機構，ヘッド移動機構）
４ｂ ノズル
８ 調整部
９ 制御部
Ｋ 塗布対象物（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象物にペーストを塗布する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】
ペースト塗布装置は、液晶表示パネルなどの様々な装置を製造するために用いられている。このペースト塗布装置は、塗布対象物に対してペーストを吐出する塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物上にペーストを塗布し、所定の塗布パターン（ペーストパターン）を描画する。
【０００３】
このとき、ペースト塗布装置は、均一なペースト塗布量を得るため、塗布対象物となる基板の表面高さを測定し、その測定値に基づいて塗布ヘッドのノズルを上下に移動させ、描画中における塗布ヘッドのノズル先端と基板の表面との距離を一定に維持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、塗布パターンがコーナー部（曲がり部）を有する場合には、そのコーナー部での塗布速度を直線部の塗布速度に比べ低速とすることがある。このとき、ペースト塗布量を一定に保つため、コーナー部への進入時に塗布速度を低下（減速）させるのに合わせ、塗布ヘッドの吐出圧力を下げ、その後、コーナー部からの離脱時に塗布速度を上昇（加速）させるのに合わせ、塗布ヘッドの吐出圧力を上げる制御が行われ、塗布ヘッドのペースト吐出量が調整される。
【０００５】
なお、塗布ヘッドは供給気体の圧力によりノズルからペーストを吐出するので、吐出圧力を変化させるためには、その供給気体の流量が電空レギュレータにより調整される。これに応じて、塗布ヘッドのペースト吐出量が変化することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５２２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のように、コーナー部での塗布速度の変化に合わせて塗布ヘッドの吐出圧力、すなわち供給気体の流量を変更する制御を行う場合には、気体の圧縮性のため、電空レギュレータによる調整圧力が吐出圧力としてペーストに作用するまでの応答性が低いため、ペースト塗布量を精度良く制御することは困難であり、ペースト塗布量のばらつきが発生してしまう。
【０００８】
また、吐出圧力の応答性の低さに塗布速度の減速・加速を合わせた場合、コーナー部の入口前と出口後に加減速距離が余分に必要となり、この加減速距離は電空レギュレータの応答性や吐出圧力の応答性により決められるため、塗布速度が上がると、加減速距離が長くなり、その結果、ペースト塗布時間が長くなってしまう。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペースト塗布量のばらつきの発生を抑えることができ、さらに、ペースト塗布時間を短縮することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、ペースト塗布装置において、塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、ノズルからペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、ステージとノズルとをステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構と、ステージとノズルとを面方向に相対移動させ、ステージ上の塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンにペーストを描画するように、調整部及び移動機構を制御する制御部とを備え、制御部は、パターンの描画中、調整部及び移動機構に対し、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を広げる制御を行うことである。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、ノズルからペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、ステージとノズルとをステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構とを用いて、ステージとノズルとを面方向に相対移動させ、ステージ上の塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンにペーストを描画するペースト塗布方法であって、パターンの描画中、調整部及び移動機構に対し、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置が第１の直線部からコーナー部に進入する場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を低下させ、吐出圧力を下げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、ステージ上の塗布対象物に対するノズルの対向位置がコーナー部から第２の直線部へ出る場合、ステージとノズルとの面方向の相対速度を上昇させ、吐出圧力を上げるとともに、ステージ上の塗布対象物とノズルとの離間距離を広げる制御を行うことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ペースト塗布量のばらつきの発生を抑えることができ、さらに、ペースト塗布時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るペースト塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すペースト塗布装置が塗布するペーストの塗布パターンの一例を説明するための説明図である。
【図３】図２に示す塗布パターンを塗布する場合の塗布処理を説明するための説明図である。
【図４】図２に示す塗布パターンを塗布する場合の塗布経路を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るペースト塗布装置１は、塗布対象物である基板Ｋが水平状態（図１中、Ｘ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置されるステージ２と、そのステージ２を保持してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるステージ移動機構３と、ステージ２上の基板Ｋにシール剤等のペースト（例えば、シール性及び接着性を有するペースト）を塗布する塗布ヘッド４と、その塗布ヘッド４をＺ軸方向に移動させるヘッド移動機構５と、ステージ２上の基板Ｋとの距離を測定する距離測定器６と、塗布ヘッド４に気体を供給する気体供給部７と、気体の供給圧力（気体の流量）を調整する調整部８と、各部を制御する制御部９とを備えている。
【００１６】
ステージ２は、ガラス基板などの基板Ｋが載置されるテーブルであり、ステージ移動機構３の上面に設けられている。このステージ２は、例えば基板Ｋを吸着する吸着機構を備えており、その吸着機構によりステージ２の載置面に基板Ｋを固定して保持する。なお、吸着機構としては、例えばエアー吸着機構などが用いられる。
【００１７】
ステージ移動機構３は、Ｘ軸移動機構やＹ軸移動機構などを有しており、ステージ２をＸ軸方向及びＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。なお、Ｘ軸移動機構やＹ軸移動機構としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構などが用いられる。
【００１８】
塗布ヘッド４は、ペーストを収容する容器であるシリンジ４ａと、そのシリンジ４ａに収容されたペーストを吐出するノズル４ｂとを有している。この塗布ヘッド４は、気体供給チューブなどの配管７ａを介して気体供給部７に接続されており、シリンジ４ａ内に供給される気体により、そのシリンジ４ａ内のペーストをノズル４ｂの先端から吐出する。
【００１９】
ヘッド移動機構５は、Ｚ軸移動機構を有しており、塗布ヘッド４をＺ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このヘッド移動機構５は、支持部材（図示せず）により支持されており、塗布ヘッド４を基板Ｋの塗布面に直交するＺ軸方向に移動可能に支持し、ステージ２上の基板Ｋに対してＺ軸方向に接離させる。なお、ヘッド移動機構５としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ機構やリニアモータを駆動源とする移動機構などが用いられる。
【００２０】
距離測定器６は、塗布ヘッド４と一体的に設けられており、自身からステージ２上の基板Ｋの表面までの距離を測定する測定器である。この距離測定器６により測定された測定値は制御部９により用いられ、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）が求められる。なお、距離測定器６としては、例えば、レーザ変位計などが用いられる。
【００２１】
気体供給部７は、クリーンドライエアー（ＣＤＡ）や窒素（Ｎ２）などの気体（例えば、圧縮気体）を貯留する貯留部である。この気体供給部７は気体供給チューブなどの配管７ａを介して塗布ヘッド４のシリンジ４ａに接続されており、そのシリンジ４ａ内に気体を供給する。
【００２２】
調整部８は、配管７ａの経路途中に設けられおり、その配管７ａ内を流れる気体の流量を制御部９の制御に応じて変更し、塗布ヘッド４の吐出圧力を調整する調整部である。この調整部８としては、例えば、電空レギュレータなどが用いられる。なお、塗布ヘッド４の吐出圧力とは、塗布ヘッド４のノズル４ｂからペーストを吐出するための圧力である。
【００２３】
制御部９は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ、各種プログラムや各種情報などを記憶する記憶部、及び、操作者からの入力操作を受け付ける操作部などを備えている。この制御部９は各部に電気的に接続されており、記憶部に記憶された各種プログラムや各種情報などに基づいて各部の動作を制御する。
【００２４】
記憶部には、塗布パターンや塗布条件などを含む塗布情報が記憶されている。塗布条件は、塗布速度や吐出圧力、ギャップなどの設定条件情報である。このような塗布情報は、操作部に対する入力操作やデータ通信、あるいは携帯可能な記憶装置の媒介により記憶部に予め記憶されている。なお、記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが用いられる。
【００２５】
次に、前述のペースト塗布装置１が行う塗布動作について詳しく説明する。ここでは、ペーストの塗布パターン（ペーストパターン）の一例として、図２に示すように、矩形の閉ループに１つの塗布パターンＰを描画する場合について説明する。
【００２６】
ペースト塗布装置１は、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形の閉ループの塗布パターンＰを描画する。矩形の閉ループの塗布パターンＰには、４つの直線部Ａ及び４つのコーナー部Ｂが存在する。なお、基板Ｋにおける塗布位置の始点と終点は同一位置である。
【００２７】
まず、制御部９は、ペースト塗布に先立って基板Ｋ上のアライメントマーク（不図示）をカメラなどにより撮像し、その位置を画像認識により検出し、その位置に基づいて、基板Ｋの表面においてペーストを塗布する位置（塗布位置）を特定する。
【００２８】
その後、制御部９は、塗布情報や各種のプログラムに基づいてステージ移動機構３やヘッド移動機構５、調整部８を制御し、塗布ヘッド４のノズル４ｂとステージ２上の基板Ｋとを基板Ｋの面方向に上述によって特定した塗布位置に基づいて相対移動させながら、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端からペーストを吐出させることによって、ステージ２上の基板Ｋに矩形の閉ループの塗布パターンＰを描画する。
【００２９】
このとき、制御部９は、ステージ移動機構３を制御し、ステージ２の移動速度である塗布速度（ステージ２と塗布ヘッド４間の相対速度）を調整し、さらに、調整部８を制御し、塗布ヘッド４の吐出圧力を調整する。また、制御部９は、ヘッド移動機構５を制御し、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）を調整する。
【００３０】
この離間距離の調整の際、制御部９は、距離測定器６により測定された距離を用いて塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を順次求め、求めた離間距離に基づいてヘッド移動機構５を制御し、塗布ヘッド４を上下させる。特に、塗布パターンＰの直線部Ａでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量を均一にするため、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を記憶部に記憶されたギャップの適正値に維持する。一方、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいては、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離を一定にではなく意図的に変化させる。
【００３１】
図３に示すように、塗布速度は、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１の塗布速度ｖ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて、コーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）から予め設定された減速度（負の加速度）で下げられ、所定時間ｔ１後、所定値（第２の塗布速度ｖ２）で一定とされ、コーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）から予め設定された加速度（正の加速度）で上げられ、所定時間ｔ１後、前述の適正値（第１の塗布速度ｖ１）に戻されて一定とされる。
【００３２】
この塗布速度に関して、直線部Ａの適正値（第１の塗布速度ｖ１）は、ペースト塗布時間短縮のため、ステージ移動機構３が許容する最高の塗布速度である。また、コーナー部Ｂの所定値（第２の塗布速度ｖ２）は、経験的あるいは実験的に得られた好ましい塗布速度（例えば、塗布パターンＰの線幅や厚さなどが著しく変化しない速度）である。なお、ペースト塗布時間短縮のため、所定時間ｔ１をできるだけ短くすることが好ましいが、その所定時間ｔ１はステージ２の加減速度、すなわちステージ移動機構３のモータ性能に依存する。
【００３３】
このような塗布速度の変化に応じて、調整部８に与えられる吐出圧力の制御値が調整される。この吐出圧力の制御値は、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１の吐出圧力ｐ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて、コーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）で所定値（第２の吐出圧力ｐ２）に一気に下げられて一定とされ、コーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）で前述の適正値（第１の吐出圧力ｐ１）に一気に上げられて一定とされる。
【００３４】
この吐出圧力の制御値に関して、直線部Ａの適正値（第１の吐出圧力ｐ１）は、単位時間当たりのペースト吐出量が、基板Ｋに塗布すべき単位時間当たりのペースト塗布量及び前述の直線部Ａの塗布速度（最高速度：第１の塗布速度ｖ１）に基づいて決定され、そのペースト吐出量から求められた制御値である。また、コーナー部Ｂの所定値（第２の吐出圧力ｐ２）は、前述のコーナー部Ｂの塗布速度（第２の塗布速度ｖ２）に応じて理論的に得られたペースト吐出量（例えば、塗布パターンＰの線幅や厚さなどが著しく変化しないペースト吐出量で、好ましくは、直線部Ａとコーナー部Ｂとで塗布量が均一となる吐出量）から求められた制御値である。
【００３５】
前述のようにして吐出圧力の制御値は変更されるが、吐出圧力の実際値（シリンジ４ａ内のペーストに作用する気体圧力）は、塗布パターンＰのコーナー部Ｂの入口ｂ１（図４参照）において吐出圧力の制御値が第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２に切換った時点からコーナー部Ｂの出口ｂ２（図４参照）にかけて第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２まで徐々に下がっていく。次いで、コーナー部Ｂの出口ｂ２において吐出圧力の制御値が第２の吐出圧力ｐ２から第１の吐出圧力ｐ１に切換った時点から第１の吐出圧力ｐ１まで徐々に上がっていき、所定時間ｔ１＋ｔ２後、適正値（第１の吐出圧力ｐ１）に戻って一定となる。この実際値の変化は経験的あるいは実験的に得られる。なおここで、コーナー部Ｂの出口ｂ２において吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に到達するものとしたが、吐出圧力の応答性の良し悪しで、このタイミングは前後する。すなわち、吐出圧力の応答性が良ければ、コーナー部Ｂの出口ｂ２に到達する前に吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に到達するし、吐出圧力の応答性が悪ければ、コーナー部Ｂの出口ｂ２に到達した時点でも吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に満たないこととなる。
【００３６】
このような現象は、塗布ヘッド４の実際の吐出圧力が応答遅れにより徐々に変化するためである。すなわち、塗布ヘッド４の吐出圧力を下げる場合には、調整部８により供給気体の圧力（流量）を下げ、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を下げる。また、塗布ヘッド４の吐出圧力を上げる場合には、調整部８により供給気体の圧力（流量）を上げ、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を上げる。このとき、気体の圧縮性のため、応答遅れが生じることから、塗布速度に応じて吐出圧力だけを制御し、ペースト塗布量を一定に維持することは困難である。
【００３７】
そこで、塗布ヘッド４のノズル４ｂの先端とステージ２上の基板Ｋとの離間距離（ギャップ）も塗布速度の変化と吐出圧力の変化に応じて調整される。このギャップは、塗布パターンＰの直線部Ａにおいて、ペースト塗布量が均一となる適正値（第１のギャップｇ１）で一定とされ、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいては、コーナー部Ｂの入口ｂ１から所定時間ｔ１を経過するまでの間に第２のギャップｇ２まで下げられ、所定時間ｔ１経過後、さらに所定時間ｔ２が経過するまでの間に第３のギャップｇ３まで徐々に上げられる。さらに、所定時間ｔ２経過後のコーナー部Ｂの出口ｂ２から所定時間ｔ１を経過するまでの間に適正値（第１のギャップｇ１）よりも大きな第４のギャップｇ４まで上げられ、所定時間ｔ１経過後、さらに所定時間ｔ２が経過するまでの間に第１のギャップｇ１まで徐々に下げられ、所定時間ｔ２が経過した以後は、適正値（第１のギャップｇ１）に戻されて一定とされる。
【００３８】
このギャップに関して、直線部Ａの適正値（第１のギャップｇ１）は、前述の直線部Ａの塗布速度（最高速度：第１の塗布速度ｖ１）及び第１の吐出圧力ｐ１（第１の吐出圧力ｐ１でのペースト吐出量）に応じて決定されたギャップ値である。また、コーナー部Ｂでのギャップ（第２から第４のギャップｇ２〜ｇ４）は、前述のコーナー部Ｂでの塗布速度（第２の塗布速度ｖ２）及び吐出圧力の実際値（実際のペースト吐出量）に応じて、コーナー部Ｂのペースト塗布量が直線部Ａのペースト塗布量と同じとなるように調整される。
【００３９】
具体的には、コーナー部Ｂの入口ｂ１では、第１の塗布速度ｖ１から第２の塗布速度ｖ２への減速が開始され、吐出圧力の制御値が第１の吐出圧力ｐ１から第２の吐出圧力ｐ２に切換る。そして、所定時間ｔ１経過後に塗布速度が第２の塗布速度ｖ２に達するが、吐出圧力の実際値は未だ第２の吐出圧力ｐ２に達しておらず第１の吐出圧力ｐ１よりも若干低い吐出圧力にある。そのため、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高い分、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が所望する吐出量よりも多く、このままでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が目標とする塗布量よりも多くなってしまう。そこで、ギャップを第２のギャップｇ２まで小さくし、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗を増加させ、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高いことによる吐出量の過剰分を相殺する。すなわち、吐出抵抗が増加するとノズル４ｂからのペーストの吐出量が減少するので、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２よりも高くても、ギャップを第２のギャップｇ２とすることで、ペーストの吐出量を所望する吐出量とすることができる。
【００４０】
また、所定時間ｔ１に達した時点から所定時間ｔ２が経過する（出口ｂ２）までは、塗布速度が第２の塗布速度ｖ２に保たれる一方、吐出圧力の実際値が第２の吐出圧力ｐ２に向けて徐々に減少する。そのため、ギャップを第２のギャップｇ２に保ったままでは、吐出圧力の実際値の減少に伴い、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が時間の経過とともに減少し、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が徐々に減少してしまう。そこで、この吐出圧力の実際値の減少に伴うペースト吐出量の減少を補うべく、ギャップを第２のギャップｇ２から第２のギャップｇ２よりも大きな第３のギャップｇ３まで徐々に増加させる。これにより、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗が徐々に減少するので、その分だけペーストの吐出量が徐々に増加し、吐出圧力の実際値の減少に伴うペースト吐出量の減少が補われる。
【００４１】
また、コーナー部Ｂの出口ｂ２では、塗布速度が第２の塗布速度ｖ２から第１の塗布速度ｖ１への加速が開始され、吐出圧力の制御値が第２の吐出圧力ｐ２から第１の吐出圧力ｐ１に切換る。そして、所定時間ｔ１経過後に塗布速度が第１の塗布速度ｖ１に達するが、吐出圧力の実際値が未だ第１の吐出圧力ｐ１に達しておらず第２の吐出圧力ｐ２よりも若干高い吐出圧力にある。そのため、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１よりも低い分、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が所望する吐出量よりも少なく、このままでは、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が目標とする塗布量よりも少なくなってしまう。そこで、ギャップを第１のギャップｇ１よりも大きな第４のギャップｇ４まで増加させ、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗を減少させて、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１よりも低いことによる吐出量の不足分を相殺することで、所望する吐出量を得る。
【００４２】
所定時間ｔ１に達した時点からは、塗布速度が第１の塗布速度ｖ１に保たれる一方で、さらに所定時間ｔ２が経過するまで、吐出圧力の実際値が第１の吐出圧力ｐ１に向けて徐々に増加する。そのため、ギャップを第４のギャップｇ４に保ったままでは、吐出圧力の実際値の増加に伴い、ノズル４ｂからのペーストの吐出量が時間の経過とともに増加し、基板Ｋに塗布されるペーストの塗布量が徐々に増加してしまう。そこで、この吐出圧力の実際値の増加に伴うペースト吐出量の増加を相殺すべく、ギャップを第４のギャップｇ４から第１のギャップｇ１まで徐々に減少させる。これにより、ノズル４ｂからのペーストの吐出抵抗が徐々に増加するので、その分だけペーストの吐出量が徐々に減少し、吐出圧力の実際値の増加に伴うペースト吐出量の増加が相殺される。
【００４３】
これにより、ペースト塗布量が直線部Ａ及びコーナー部Ｂにわたって均一に維持される（図３参照）。ここで、１つのコーナー部Ｂに着目すると、第１の直線部Ａと、その第１の直線部Ａに連続するコーナー部Ｂと、そのコーナー部Ｂに連続する第２の直線部Ａというようなパターンにおいて、ペースト塗布量が均一に維持される。なお、他の直線部Ａ及びコーナー部Ｂでも前述と同様な制御が行われる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステージ２上の基板Ｋに対する塗布ヘッド４のノズル４ｂの対向位置がコーナー部Ｂに進入する場合、塗布速度を低下させ、塗布ヘッド４がペーストを吐出する吐出圧力を下げるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離（ギャップ）を狭くし、ステージ２上の基板Ｋに対する塗布ヘッド４のノズル４ｂの対向位置がコーナー部Ｂから出る場合、塗布速度を上昇させ、塗布ヘッド４がペーストを吐出する吐出圧力を上げるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離を広げることによって、コーナー部Ｂの塗布速度に応じて吐出圧力が変更されるとともに、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離も変更される。
【００４５】
このように、ペースト塗布量を一定に保つため、コーナー部Ｂの塗布速度に合わせて塗布ヘッド４の吐出圧力を下げる制御に加え、ギャップ制御が行われるので、ペースト塗布量を制御することが容易となり、吐出圧力の応答性が低いことによるペースト塗布量のばらつきが抑えられので、ペースト塗布量のばらつきの発生を確実に防止することができる。また、吐出圧力の応答性の低さからコーナー部Ｂの入口ｂ１前と出口ｂ２後に必要となっていた加減速距離を不要あるいは短くすることが可能となり、塗布速度が上がった場合でも、その加減速距離が長くなることが抑えられるので、ペースト塗布時間を短縮することができる。
【００４６】
また、コーナー部Ｂにおいて塗布速度が低下して一定（第２の塗布速度ｖ２）になった場合、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離（ギャップ）を徐々に広げ、コーナー部Ｂを離脱した後の直線部Ａにおいて塗布速度が上がって一定（第１の塗布速度ｖ１）になった場合、ステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとの離間距離を徐々に狭くすることによって、より細かい吐出量の制御が行われるので、ペースト塗布量を精度良く調整することが可能となるので、ペースト塗布量のばらつきの発生をより確実に防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４８】
前述の実施の形態においては、塗布ヘッド４のシリンジ４ａ内の気圧を上昇あるいは下降させることによって、その塗布ヘッド４のノズル４ｂからのペースト吐出を行っているが、これに限るものではなく、シリンジ４ａ内に機構、例えばスクリュー状の機構を設け、その機構を稼動させることによってノズル４ｂにペーストを押し出してそのノズル４ｂから吐出させるようにしてもよい。この場合にも、機構によって吐出圧力の応答性が高くないものがあるため、前述の実施の形態のような制御を行うことが好ましい。なお、スクリュー状の機構の回転量が制御部９により制御されてペースト吐出量が調整されるので、スクリュー状の機構が調整部８として機能する。
【００４９】
また、前述の実施の形態においては、塗布パターンＰのコーナー部Ｂにおいて塗布速度の変化に応じてギャップを直線的に低下あるいは上昇させているが、これに限るものではなく、例えば、塗布速度の変化に応じてギャップを段階的に低下あるいは増加させるようにしてもよい。
【００５０】
また、所定時間ｔ２において、吐出圧力の実際値の変化に応じてギャップを直線的に低下あるいは上昇させているが、これに限るものではなく、例えば、吐出圧力の実際値の変化に応じてギャップを段階的に低下あるいは増加させるようにしてもよい。要は、吐出圧力の実際値の変化による吐出量の増加あるいは減少分を相殺するように、ギャップを低下あるいは増加させるようにすれば良い。
【００５１】
また、前述の実施の形態においては、ステージ２を移動させてステージ２上の基板Ｋと塗布ヘッド４のノズル４ｂとを相対移動させるものとして説明しているが、これに限るものではなく、例えば、ノズル４ｂを水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に沿って移動させるようにしてもよく、また、ノズル４ｂをＸ方向及びＹ方向のいずれか一方向に移動させ、ステージ２をＸ方向及びＹ方向の他方向に移動させるようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の実施の形態においては、閉ループ状のパターン内でペーストを均一の塗布量で塗布するもので説明しているが、これに限るものではなく、設計などの必要に応じて、パターンの途中で塗布量を増減させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ ペースト塗布装置
２ ステージ
３，５ 移動機構（ステージ移動機構，ヘッド移動機構）
４ｂ ノズル
８ 調整部
９ 制御部
Ｋ 塗布対象物（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物が載置されるステージと、
ペーストを吐出するノズルと、
前記ノズルから前記ペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、
前記ステージと前記ノズルとを前記ステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構と、
前記ステージと前記ノズルとを前記面方向に相対移動させ、前記ステージ上の前記塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンに前記ペーストを描画するように、前記調整部及び前記移動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記パターンの描画中、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記第１の直線部から前記コーナー部に進入する場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させ、前記吐出圧力を下げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出る場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を上昇させ、前記吐出圧力を上げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を広げる制御を行うことを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記コーナー部において、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の減少に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に広げる制御を行うことを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出た場合、前記ステージと前記塗布ヘッドとの前記面方向の相対速度を上昇させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の上昇に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に狭くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項２記載のペースト塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、前記ノズルから前記ペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、前記ステージと前記ノズルとを前記ステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構とを用いて、前記ステージと前記ノズルとを前記面方向に相対移動させ、前記ステージ上の前記塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンに前記ペーストを描画するペースト塗布方法であって、
前記パターンの描画中、前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記第１の直線部から前記コーナー部に進入する場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させ、前記吐出圧力を下げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出る場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を上昇させ、前記吐出圧力を上げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を広げる制御を行うことを特徴とするペースト塗布方法。
【請求項５】
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記コーナー部において、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の減少に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に広げる制御を行うことを特徴とする請求項４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出た場合、前記ステージと前記塗布ヘッドとの前記面方向の相対速度を上昇させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の上昇に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に狭くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項５記載のペースト塗布方法。
【請求項１】
塗布対象物が載置されるステージと、
ペーストを吐出するノズルと、
前記ノズルから前記ペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、
前記ステージと前記ノズルとを前記ステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構と、
前記ステージと前記ノズルとを前記面方向に相対移動させ、前記ステージ上の前記塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンに前記ペーストを描画するように、前記調整部及び前記移動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記パターンの描画中、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記第１の直線部から前記コーナー部に進入する場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させ、前記吐出圧力を下げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出る場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を上昇させ、前記吐出圧力を上げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を広げる制御を行うことを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記コーナー部において、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の減少に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に広げる制御を行うことを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出た場合、前記ステージと前記塗布ヘッドとの前記面方向の相対速度を上昇させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の上昇に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に狭くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項２記載のペースト塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物が載置されるステージと、ペーストを吐出するノズルと、前記ノズルから前記ペーストを吐出させる吐出圧力を調整する調整部と、前記ステージと前記ノズルとを前記ステージの面方向及びその面方向に交差する方向に相対移動させる移動機構とを用いて、前記ステージと前記ノズルとを前記面方向に相対移動させ、前記ステージ上の前記塗布対象物に対して、第１の直線部とその第１の直線部に連続するコーナー部とそのコーナー部に連続する第２の直線部とを有するパターンに前記ペーストを描画するペースト塗布方法であって、
前記パターンの描画中、前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記第１の直線部から前記コーナー部に進入する場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させ、前記吐出圧力を下げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を狭くする制御を行い、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対する前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出る場合、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を上昇させ、前記吐出圧力を上げるとともに、前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を広げる制御を行うことを特徴とするペースト塗布方法。
【請求項５】
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記コーナー部において、前記ステージと前記ノズルとの前記面方向の相対速度を低下させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の減少に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に広げる制御を行うことを特徴とする請求項４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記調整部及び前記移動機構に対し、
前記ノズルの対向位置が前記コーナー部から前記第２の直線部へ出た場合、前記ステージと前記塗布ヘッドとの前記面方向の相対速度を上昇させた速度で一定とする制御を行うとともに、この制御中に、前記吐出圧力の上昇に対する実際の吐出圧力の応答遅れに応じて前記ステージ上の前記塗布対象物と前記ノズルとの離間距離を徐々に狭くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項５記載のペースト塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５２２９（Ｐ２０１１−２５２２９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７９１５（Ｐ２０１０−１３７９１５）
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]