JP2015199010A - Paste applicator and manufacturing method of pasted part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置および対象物にペーストを塗布して塗布処理済み部品を製造する塗布処理済み部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a paste application apparatus that applies a paste to an object, and a method for manufacturing a coated part that applies a paste to an object to produce a coated part.
従来より、プリント基板などの対象物に接着剤などの粘性流体のペーストを塗布する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for applying a viscous fluid paste such as an adhesive to an object such as a printed circuit board is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記戴された装置は、塗布バルブを開くことで粘性流体を吐出する塗布ヘッドを用いて、プリント基板における複数の塗布ポイントに対して、粘性流体の塗布処理を連続的に行う装置である。特許文献1の装置では、塗布ポイント間の距離の大小にかかわらず、塗布バルブが開くタイミングを、塗布ヘッドが下死点位置にあって粘性流体を塗布する時点から遡って常に同じタイミングとなるようにしている。これにより、粘性流体の塗布量のばらつきの抑制を図っている。
An apparatus described in
しかしながら、特許文献1に記載された手法を用いても、塗布ヘッドのノズル先端部の液だれにより、塗布量がばらつく場合がある。
However, even when the technique described in
液だれは、例えば、ペースト供給用のタンク内のペーストの水頭圧や、塗布時にペーストを圧送した圧縮空気の残圧によってノズル側にペーストが送られることで生じる。このようにして発生する液だれの量は、塗布バルブが閉じていても時間とともに増加するため、特許文献1に記載された塗布バルブ制御だけでは塗布量を均一にすることができない。
The dripping occurs, for example, when the paste is sent to the nozzle side due to the water head pressure of the paste in the tank for supplying the paste or the residual pressure of the compressed air that pumps the paste during application. The amount of dripping generated in this manner increases with time even when the coating valve is closed, and therefore the coating amount cannot be made uniform only by the coating valve control described in
そこで、本発明は、対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置および対象物にペーストを塗布して塗布処理済み部品を製造する塗布処理済み部品の製造方法において、ペーストの塗布量をより均一にすることを目的とする。 Therefore, the present invention makes the amount of paste applied more uniform in a paste application apparatus for applying a paste to an object and a method for manufacturing an application-processed part by applying a paste to an object to manufacture an application-processed part. For the purpose.
上述の課題を解決するために、本発明の第1の態様によれば、対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置であって、
対象物を載置する載置ステージと、
内部にペーストを充填したノズルを有し、載置ステージ上の対象物にノズルからペーストを吐出させて塗布する塗布部と、
載置ステージと塗布部を相対的に移動させる相対移動部と、
塗布部のノズルからペーストが捨て塗布される捨て塗布ステージと、
塗布部によるペーストの塗布および相対移動部による移動を制御する制御部と、を備え、
制御部は、塗布部のノズルから捨て塗布ステージ上の捨て塗布位置にペーストを塗布する捨て塗布処理を実施した後、対象物が有する複数の実塗布位置に対して、ノズルよりペーストを塗布する実塗布処理を順次実施するよう制御し、ここで、捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される、ペースト塗布装置が提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention, there is provided a paste application device for applying a paste to an object,
A mounting stage for mounting the object;
An application unit that has a nozzle filled with paste inside and applies the paste by discharging the paste from the nozzle to an object on the mounting stage;
A relative movement unit that relatively moves the mounting stage and the coating unit;
A disposal application stage where the paste is discarded and applied from the nozzle of the application part,
A control unit that controls application of paste by the application unit and movement by the relative movement unit;
The control unit performs the discard application process of applying the paste from the nozzle of the application unit to the discard application position on the discard application stage, and then applies the paste from the nozzle to the plurality of actual application positions of the object. The application process is controlled to be executed sequentially, and after the actual application process is performed at the same interval as the time interval required until the first actual application process is executed after the disposal application process is executed. A paste coating apparatus is provided in which the following actual coating process is performed.
本発明の第2の態様によれば、捨て塗布ステージは載置ステージ上に配置されており、
制御部は、対象物が有する複数の実塗布位置のうち、捨て塗布ステージ上の捨て塗布位置から最も近い位置を最初の実塗布位置となるよう制御する、第1態様に記載のペースト塗布装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, the disposal coating stage is disposed on the mounting stage,
The control unit controls the paste coating apparatus according to the first aspect, which controls a position closest to the disposal application position on the disposal application stage among the plurality of actual application positions of the object as the first actual application position. Provided.
本発明の第3の態様によれば、捨て塗布位置から最初の実塗布位置までの距離は、各実塗布位置の間隔よりも大きい、第1態様又は第2態様に記載のペースト塗布装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided the paste application apparatus according to the first aspect or the second aspect, wherein the distance from the disposal application position to the first actual application position is larger than the interval between the actual application positions. Is done.
本発明の第4の態様によれば、対象物は複数のLED素子が実装された基板で、ペーストは蛍光体を含む樹脂であり、
制御部は、基板におけるそれぞれのLED素子を覆うように樹脂を塗布するよう制御する、第1態様から第3態様のいずれか1つに記載のペースト塗布装置が提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the object is a substrate on which a plurality of LED elements are mounted, and the paste is a resin containing a phosphor,
The control unit is provided with the paste application apparatus according to any one of the first to third aspects, which controls to apply the resin so as to cover each LED element on the substrate.
本発明の第5の態様によれば、制御部は、実塗布処理から次の実塗布処理までの間に待機時間を設けるよう制御する、第1態様から第4態様のいずれか1つに記載のペースト塗布装置が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, the control unit performs control so as to provide a standby time between the actual application process and the next actual application process, according to any one of the first to fourth aspects. A paste coating apparatus is provided.
本発明の第6の態様によれば、制御部は、捨て塗布処理から最初の実塗布処理までの間と、実塗布処理から次の実塗布処理までの間とで塗布部の速度を変えるよう制御する、第1態様から第5態様のいずれか1つに記載のペースト塗布装置。 According to the sixth aspect of the present invention, the control unit changes the speed of the application unit between the disposal application process and the first actual application process and between the actual application process and the next actual application process. The paste coating apparatus according to any one of the first to fifth aspects to be controlled.
本発明の第7の態様によれば、ノズル内に充填されているペーストの一部を、塗布ステージ上に吐出させる捨て塗布処理を実施した後、対象物が有する複数の実塗布位置に対して、ノズルよりペーストを吐出させて塗布する実塗布処理を順次実施して、塗布処理済み部品を製造する方法において、
捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される、塗布処理済み部品の製造方法が提供される。
According to the seventh aspect of the present invention, after performing a discard coating process in which a part of the paste filled in the nozzle is discharged onto the coating stage, a plurality of actual coating positions of the target object are applied. In the method of manufacturing an application-processed part by sequentially performing an actual application process of applying paste by discharging a paste from a nozzle,
The application process in which the next actual application process is performed after the one actual application process is performed at the same interval as the time interval required until the first actual application process is performed after the disposal application process is performed. A method for manufacturing a finished part is provided.
本発明によれば、ペースト塗布装置および塗布処理済み部品の製造方法において、ペーストの塗布量をより均一にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the manufacturing method of the paste application | coating apparatus and the application-processed component, the application quantity of a paste can be made more uniform.
以下、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るペースト塗布装置1の外観を概略的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an appearance of a
図1に示すペースト塗布装置1は、塗布ヘッド2などの塗布部を用いて、載置ステージ3上の基板4などの対象物に、樹脂などのペーストを塗布する装置である。
A
ペースト塗布装置1の塗布ヘッド2は、ペーストを吐出可能なノズル5と、ノズル5を保持する本体部6とを備える。本体部6はZ軸昇降機構7に接続されることで、図1におけるZ軸方向(上下方向)に移動可能に構成される。図1に示すように、Z軸昇降機構7はXビーム8に沿ってX方向(左右方向)に移動可能であり、Xビーム8はYビーム9に沿ってY方向(前後方向)に移動可能である。このような構成によれば、塗布ヘッド2は、図1におけるX方向、Y方向およびZ方向の3方向に移動可能となる。これらのZ軸昇降機構7、Xビーム8およびYビーム9により、塗布ヘッド2と載置ステージ3上の基板4を相対的に移動させる相対移動部が構成される。塗布ヘッド2内部の詳細な構造については後述する。
The coating head 2 of the
基板4は、図示しないマガジンから取り出されて、載置ステージ3上のX方向に沿って延びる一対のレール10上に置かれる。基板4はレール10上を搬送されることにより、図1に示すように載置ステージ3上の所定位置に保持・固定される。
The substrate 4 is taken out from a magazine (not shown) and placed on a pair of
ペースト塗布装置1はさらに、捨て塗布ステージ11を備える。本実施の形態では、捨て塗布ステージ11は載置ステージ3上に配置されている。
The
次に、図2を用いて、捨て塗布ステージ11と載置ステージ3上に配置された基板4との位置関係について説明する。図2は、レール10上に配置された基板4周辺の上面図である。捨て塗布ステージ11は、一対のレール10によって囲まれた基板4の搬送領域から、Y方向にずれた位置(Y方向の後側)に配置されている。基板4は、図2に示すように格子状の複数の領域からなり、格子状の領域の1つ1つに塗布位置が存在している。本実施の形態では、塗布位置ごとにLED素子が配置されている。図2では、各塗布位置におけるペーストの所望の塗布範囲をそれぞれ円で表している。
Next, the positional relationship between the
図2に示すように、本実施の形態では、基板4の格子状の領域のうち、捨て塗布ステージ11に最も近い角部(Y方向の後側かつX方向の右側)が第1の塗布位置P1に設定されている。第1の塗布位置P1から捨て塗布ステージ11上の捨て塗布位置Aまでの距離d1は、例えば、200〜300mmであり、基板4の格子状の領域における各塗布位置の間隔d2は、例えば、8mm程度である。このように通常、d1はd2より大きい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the corner portion (the rear side in the Y direction and the right side in the X direction) closest to the
次に、ペーストの塗布を行う塗布ヘッド2内部の構造について、図3を用いて説明する。図3に示すように、本実施の形態では、塗布ヘッド2としてスクリュー式の塗布ヘッドを採用している。具体的には、塗布ヘッド2の本体部6は、圧送室13を備える。圧送室13は、ペーストを吐出するノズル5に連通されるとともに、スクリュー12を内包している。スクリュー12は側面にらせん状の溝を有するとともに、モータ14によって圧送室13内にて回転可能に構成されている。圧送室13には、ペースト15を保有したタンク16が接続されており、タンク16から供給されるペースト15が充填されている。タンク16の上端には圧縮空気導入配管25が接続されている。圧縮空気導入配管25は、バルブ26を介して、正圧の圧縮空気を導入する配管27と大気圧の圧縮空気を導入する配管28とに接続されている。バルブ26を切り替えることで、圧縮空気導入配管25からタンク16に導入する空気を正圧または大気圧のいずれかに切り替えることができる。圧送室13へのタンク16からのペースト15の供給は、バルブ26を正圧側に切り替えることにより(圧縮空気導入配管25を配管27に接続することにより)、タンク16に正圧の圧縮空気を導入し、タンク16内のペースト15の液面に圧力を加えることにより行われる。また、圧送室13へのタンク16からのペースト15の供給が必要でない時には、バルブ26は大気圧側に切り替えられる(圧縮空気導入配管25を配管28に接続する)。
Next, the internal structure of the coating head 2 for applying the paste will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a screw-type coating head is employed as the coating head 2. Specifically, the main body 6 of the coating head 2 includes a
このような構成において、モータ14によってスクリュー12を回転させることで、圧送室13内のペースト15を下方に押し出す力が作用し、ノズル5の先端から下方へ所定量のペースト15が吐出・塗布される。1回あたりのペーストの塗布量はスクリュー12の回転量で制御することができる(例えば1回転につき3mg)。
In such a configuration, when the
上述した構成を有する塗布ヘッド2では、タンク16内のペースト15の水頭圧や、塗布時にペースト15を圧送した圧縮空気の残圧によって、タンク16内のペースト15が圧送室13に送られ、時間の経過とともにノズル5の先端からペースト15が徐々に垂れてくる。これにより、次に塗布されるペースト15の塗布量が多くなる。すなわち、塗布からの時間が経過するほど次のペースト15の塗布量が多くなる。
In the coating head 2 having the above-described configuration, the
図1に戻ると、ペースト塗布装置1は、塗布ヘッド2によるペーストの塗布やZ軸昇降機構7、Xビーム8およびYビーム9で構成される相対移動部による移動を制御する制御部17をさらに備える。制御部17は、各構成部に電気的に接続されるとともに、それぞれの構成部の動作を制御する。
Returning to FIG. 1, the
次に、図1−3で説明したペースト塗布装置1の各構成部を用いて、基板4にペーストを塗布する方法について、図4−6を用いて説明する。図4は、ペースト塗布のフローチャートの一例であり、図5は、図4のフローチャートに沿って行われるペースト塗布の順序を示す基板4の上面図(ペースト塗布の動作説明図)であり、図6は、図4のフローチャートに基づく塗布ヘッド2の移動速度およびスクリュー12の回転速度を示すタイミングチャートである。
Next, a method for applying a paste to the substrate 4 using each component of the
まず最初に、対象物である基板4を載置ステージ3上に載置する(ステップS1)。具体的には、基板4が図示しないマガジンから取り出されて、載置ステージ3上のレール10上に置かれて搬送され、載置ステージ3上の所定位置に保持・固定される。
First, the substrate 4 that is the object is placed on the placement stage 3 (step S1). Specifically, the substrate 4 is taken out from a magazine (not shown), placed on the
次に、塗布ヘッド2が捨て塗布ステージ11上の捨て塗布位置Aの上方に位置決めされる(ステップS2)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がXビーム8およびYビーム9に沿って移動され、捨て塗布ステージ11上の捨て塗布位置Aの上方に位置決めされる。
Next, the coating head 2 is positioned above the discard coating position A on the discard coating stage 11 (step S2). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2が下降する(ステップS3)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がZ軸昇降機構7に沿って下方に移動され、ノズル5の先端が捨て塗布ステージ11の表面に僅かに接触しない位置に保持される。
Next, the coating head 2 is lowered (step S3). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2のノズル5から捨て塗布ステージ11上にペースト15を塗布する(ステップS4)。具体的には、タンク16の上部に接続された圧縮空気導入配管25を配管27に接続することで、タンク16内に正圧の圧縮空気を供給し、ペースト15を圧送室13に送る。これと同時に、制御部17の制御により、塗布ヘッド2内のスクリュー12が回転されて、ノズル5の先端から下方にペースト15が吐出される。そして、スクリュー12の回転が終了すると同時に、バルブ26を切り替えて、圧縮空気導入配管25を配管28に接続することで、タンク16内に供給する圧縮空気の圧力を正圧から大気圧に切り替える。これにより、ノズル5の下方に位置する捨て塗布ステージ11上の捨て塗布位置Aにペースト15が塗布される(捨て塗布処理)。
Next, the
次に、塗布ヘッド2が上昇する(ステップS5)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がZ軸昇降機構7に沿って上方に移動され、下降する前の元の高さ位置に戻される。ここでの塗布ヘッド2の上昇にかかる時間を時間t1とする。
Next, the coating head 2 is raised (step S5). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2が捨て塗布位置Aの上方から、基板4における第1の実塗布位置P1の上方へ移動される(ステップS6)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がXビーム8およびYビーム9に沿って移動され、基板4における第1の実塗布位置P1の上方にて位置決めされる。このとき、塗布ヘッド2は、捨て塗布位置Aの上方から第1の実塗布位置P1の上方まで距離d1を移動する。ここでの塗布ヘッド2の移動にかかる時間を時間t2とする。
Next, the coating head 2 is discarded and moved from above the coating position A to above the first actual coating position P1 on the substrate 4 (step S6). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2が下降する(ステップS7)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がZ軸昇降機構7に沿って下方に移動され、ノズル5の先端が基板4の表面に僅かに接触しない位置に保持される。ここでの塗布ヘッド2の下降にかかる時間を時間t3とする。
Next, the coating head 2 is lowered (step S7). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2のノズル5から第1の実塗布位置P1にペースト15を塗布する(ステップS8)。具体的には、タンク16の上部に接続された圧縮空気導入配管25を配管27に接続することで、タンク16内に正圧の圧縮空気を供給し、ペースト15を圧送室13に送る。これと同時に、制御部17の制御により、塗布ヘッド2内のスクリュー12が回転されて、ノズル5の先端から下方に所定量のペースト15が吐出される。そして、スクリュー12の回転が終了すると同時に、バルブ26を切り替えて、圧縮空気導入配管25を配管28に接続することで、タンク16内に供給する圧縮空気の圧力を正圧から大気圧に切り替える。これにより、ノズル5の下方に位置する基板4上の第1の実塗布位置P1にペースト15が塗布される(実塗布処理)。
Next, the
次に、塗布ヘッド2が上昇する(ステップS9)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がZ軸昇降機構7に沿って上方に移動され、下降する前の元の位置に戻される。ここでの塗布ヘッド2の移動にかかる時間はステップS5と同じ時間t1である。
Next, the coating head 2 is raised (step S9). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2が第1の実塗布位置P1の上方から第2の実塗布位置P2の上方へ移動される(ステップS10)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がXビーム8およびYビーム9に沿って移動され、基板4における第2の実塗布位置P2の上方にて位置決めされる。このとき、塗布ヘッド2の移動距離は、第1の実塗布位置P1の上方から第2の実塗布位置P2の上方までの距離d2である。ここでの塗布ヘッド2の移動にかかる時間を時間t4とする。距離d2は距離d1よりも短いため、距離d2に対応する時間t4も、距離d1に対応する時間t2より短くなる。
Next, the coating head 2 is moved from above the first actual coating position P1 to above the second actual coating position P2 (step S10). Specifically, under the control of the
次に、塗布ヘッド2が下降する(ステップS11)。具体的には、制御部17の制御により、塗布ヘッド2がZ軸昇降機構7に沿って下方に移動され、ノズル5の先端が基板4の表面に僅かに接触しない位置に保持される。ここでの塗布ヘッド2の移動にかかる時間はステップS7と同じ時間t3である。
Next, the coating head 2 is lowered (step S11). Specifically, under the control of the
次に、所定時間の間、待機する(ステップS12)。具体的には、塗布ヘッド2による移動やペーストの塗布を行わない待機時間を設ける。ここでの待機時間を時間t5とする。 Next, it waits for a predetermined time (step S12). Specifically, a waiting time during which movement by the application head 2 and application of paste are not performed is provided. The waiting time here is time t5.
次に、塗布ヘッド2のノズル5から第2の実塗布位置P2にペースト15を塗布する(ステップS13)。具体的には、具体的には、タンク16の上部に接続された圧縮空気導入配管25を配管27に接続することで、タンク16内に正圧の圧縮空気を供給し、ペースト15を圧送室13に送る。これと同時に、制御部17の制御により、塗布ヘッド2内のスクリュー12が回転されて、ノズル5の先端から下方に所定量のペースト15が吐出される。そして、スクリュー12の回転が終了すると同時に、バルブ26を切り替えて、圧縮空気導入配管25を配管28に接続することで、タンク16内に供給する圧縮空気の圧力を正圧から大気圧に切り替える。これにより、ノズル5の下方に位置する基板4上の第2の実塗布位置P2にペースト15が塗布される(実塗布処理)。
Next, the
その後、全ての実塗布位置に対する塗布が終了するまで、同様の動作が繰り返される。すなわち、第2の塗布位置P2、第3の塗布位置P3、・・・、第n版目の塗布位置Pn並びに最後の塗布位置に至るまで、ステップS9からステップS13を繰り返し行う。このようにして、基板4の格子における全ての実塗布位置に対して、連続的なペーストの塗布が行われる。 Thereafter, the same operation is repeated until the application to all the actual application positions is completed. That is, steps S9 to S13 are repeated until the second coating position P2, the third coating position P3,..., The nth plate coating position Pn, and the last coating position are reached. In this way, continuous paste application is performed on all actual application positions in the lattice of the substrate 4.
上述したペースト15の塗布方法によれば、捨て塗布処理から第1の実塗布処理までにかかる時間T0は時間t1+t2+t3であり、第1の実塗布処理から第2の実塗布処理までにかかる時間T1(各実塗布処理の時間間隔も同じ)は時間t1+t4+t3+t5である。本実施の形態では、時間T0を基準時間として、時間T1が基準時間T0に等しくなるように、待機時間t5を定めている。ノズル5からのペースト15の垂れ量は経過時間に比例して多くなるが、このようにそれぞれの塗布処理ごとの時間間隔を同じに設定することで、ペースト15の垂れ量を均一にしている。これにより、待機時間t5を設けない場合に比べて、第1回目の塗布量と第2回目以降の塗布量を略同じにすることができるため、ペースト15の塗布量をより均一にすることができる。
According to the
すなわち、本実施の形態におけるペースト塗布装置1によれば、対象物(基板4)を載置する載置ステージ3と、内部にペースト15を充填したノズル5を有し、載置ステージ3上の対象物にノズル5からペースト15を吐出させて塗布する塗布部(塗布ヘッド2)と、載置ステージ3と塗布部を相対的に移動させる相対移動部(Z軸昇降機構7、Xビーム8、Yビーム9)と、塗布部のノズル5からペースト15が捨て塗布される捨て塗布ステージ11と、塗布部によるペースト15の塗布および相対移動部による移動を制御する制御部17と、を備え、制御部17は、塗布部のノズル5から捨て塗布ステージ11上の捨て塗布位置Aにペースト15を塗布する捨て塗布処理を実施した後、対象物が有する複数の実塗布位置(P1など)に対して、ノズル5よりペースト15を塗布する実塗布処理を順次実施するよう制御し、ここで、捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔T0と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される。これにより、第1回目の塗布量と第2回目以降の塗布量を略同じにすることができるため、ペースト15の塗布量をより均一にすることができる。
That is, according to the
なお、本明細書において時間T1を基準時間T0に等しくするとは、時間T1を基準時間T0の±5%以内の範囲に設定することを意味する。このような設定によれば、例えば1回あたりのペースト塗布量が3mgである場合に、各ペースト15の塗布量の誤差を0.015mg内に収めることができる。
In this specification, making the time T1 equal to the reference time T0 means setting the time T1 within a range of ± 5% of the reference time T0. According to such setting, for example, when the paste application amount per time is 3 mg, the error of the application amount of each
また、上述したペースト15の塗布方法を用いて対象物にペースト15を塗布することにより、各種の塗布処理済み部品を製造することができる。すなわち、本製造方法は、ノズル5内に充填されているペースト15の一部を、捨て塗布ステージ11上に吐出させる捨て塗布処理を実施した後、対象物(基板4)が有する複数の実塗布位置に対して、ノズル5よりペースト15を吐出させて塗布する実塗布処理を順次実施して、塗布処理済み部品を製造する方法であって、捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔T0と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される。本製造方法によれば、より均一にペーストが塗布された塗布処理済み部品を製造することができる。
Further, by applying the
上記製造方法により製造される塗布処理済み部品の一例について、図7を用いて説明する。図7は、LEDパッケージ製造システムにおける作業対象となる基板4、LED素子18および塗布処理済み部品としてのLEDパッケージ50を示す。図7の例では、対象物が基板4で、塗布処理済み部品がLEDパッケージ50で、ペーストが、黄色の蛍光を発する蛍光体を含んだ樹脂15である。図7に示すように、基板4は、塗布処理済み部品において1つのLEDパッケージ50のベースとなる個片基板4aが複数個作り込まれた多連型基板である。各個片基板4aには、それぞれLED素子18が実装される1つのLED実装部19が形成されている。
An example of a coated part manufactured by the above manufacturing method will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the substrate 4, the
本実施の形態におけるLEDパッケージ50は、各種の照明装置の光源として用いられる白色光を照射する機能を有しており、青色LEDであるLED素子18と青色と補色関係にある黄色の蛍光を発する蛍光体を含んだ樹脂15とを組み合わせることにより、擬似白色光を得るようになっている。図7に示すように、個片基板4aにはLED実装部19を形成する例えば円形や楕円形の環状堤を有するキャビティ形状の反射部20が設けられている。反射部20の内側に搭載されたLED素子18のN型部電極21、P型部電極22は、個片基板4aの上面に形成された配線層23と、それぞれボンディングワイヤ24によって接続される。そして樹脂15はこの状態のLED素子18を覆って反射部20の内側に所定厚みで塗布され、LED素子18から発光された青色光が樹脂15を透過して照射される過程において、樹脂15内に含まれる蛍光体が発光する黄色と混色され、白色光となって照射される。
The
図7に示されるLEDパッケージ50は、本実施の形態におけるペースト塗布装置1を用いてLED実装部19内にLED素子18を覆うように樹脂15を塗布した後、樹脂15を硬化させて、さらに基板4を個片基板4a毎に切断することにより製造することができる。このようにしてLEDパッケージ50を製造することで、青色LEDであるLED素子18と黄色の蛍光を発する蛍光体を含んだ樹脂15とを組み合わせて擬似白色光を発光させる各LEDパッケージ50において、樹脂15の量を均一とすることができるため、LEDパッケージ50における輝度のバラツキを低減することができる。また、当該製造方法によれば、一の実塗布処理と次の実塗布処理との時間の間隔を同じに設定しているため、時間の経過によって変化するペースト15の特性(硬化など)も均一にすることができる。よって、図7に示すような蛍光体を含む樹脂15を用いた場合には、塗布処理済み部品であるLEDパッケージ50の質を向上させることができる。なお、図7に示されるLEDパッケージ50を製造する場合における時間t1、t2、t3、t4、t5の値の具体例を挙げれば、75ms、230ms、75ms、90ms、140msである。
In the
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限
定されない。例えば、本実施の形態では、ペースト15として蛍光体を含む樹脂を用いる場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、半田ペースト、接着剤、封止材など、あらゆるペーストを用いても良い。また、本実施の形態では、対象物としてLED素子18が実装された基板4を用いる場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、ペースト15として半田ペーストを用いる場合であれば、半田ペースト塗布前の基板を対象物として用いても良い。また、ペースト15としてダイボンディング用の接着剤を用いる場合であれば、半導体チップを接着する前のリードフレームや基板を対象物として用いても良い。また、ペースト15として封止材を用いる場合であれば、封止前の半導体パッケージを対象物として用いても良い。
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the present embodiment, the case where a resin containing a phosphor is used as the
また本実施の形態では、Z軸昇降機構7、Xビーム8およびYビーム9などを用いて、基板4に対して塗布ヘッド2を相対的に移動させる場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、塗布ヘッド2の位置を固定しながら、載置ステージ3および基板4を塗布ヘッド2に対して相対的に移動させても良い。このように、塗布ヘッド2と基板4を相対的に移動させる構成であれば良い。
In this embodiment, the case where the coating head 2 is moved relative to the substrate 4 using the Z-axis lifting mechanism 7, the
また本実施の形態では、基板4における各実塗布位置の間隔が同じである場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、図8に示すように、各実塗布位置の間隔が縦方向と横方向で異なる基板29であっても良い(変形例1)。図8では、縦方向における間隔d3と、横方向における間隔d4の比が4:3である例を示している。このような場合であっても、第n番目の実塗布処理から第n+1番目の実塗布処理までにかかる時間Tnが、捨て塗布処理から第1の実塗布処理までにかかる基準時間T0と等しくなるように待機時間t5を設定することにより、ペーストの塗布量を均一にすることができる。
Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the space | interval of each real application position in the board | substrate 4 was the same, it is not restricted to such a case. For example, as shown in FIG. 8, the
また本実施の形態では、格子内の全ての位置にペースト15を塗布する場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、格子内の予め定めた所定の位置のみにペースト15を塗布しても良く、このような場合であっても待機時間t5を適宜設定することで、本発明の方法を同様に適用することができる。このような場合の例としては、基板4がペースト塗布装置1内に搬入される際に、例えば、前の検査工程によって特定のLED素子18が不良であると判定された情報や、各LED素子18が塗布対象とするペースト15の種類の情報のようなLED素子18の情報がペースト塗布装置1に送られるときがある。このときには、不良と判定されたLED素子18をスキップするか、あるいは塗布対象であるペースト15の種類が異なるLED素子18をスキップして、塗布対象であるLED素子18のみにペースト15を塗布することにより、本発明の方法を同様に適用することができる。
In the present embodiment, the case where the
また本実施の形態では、捨て塗布位置Aが基板4の角部に最も近い位置にある場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、図9に示すように、捨て塗布位置Aが基板30の角部とは異なる実塗布位置Pxに最も近い場合であっても良い(変形例2)。このような場合においては、基板30の角部からではなく最も近い実塗布位置Pxから実塗布を始めるようにしても良い。このような方法によれば、捨て塗布位置Aから実塗布位置Pxまでの距離d5が短いため、基準時間T0を短くすることができ、より効率的にペースト15の塗布を行うことができる。
In the present embodiment, the case where the disposal application position A is closest to the corner of the substrate 4 has been described. However, the present invention is not limited to such a case. For example, as shown in FIG. 9, the disposal application position A may be closest to the actual application position Px different from the corners of the substrate 30 (Modification 2). In such a case, actual application may be started not from the corner of the
また本実施の形態では、塗布ヘッド2を下降させた状態で基板4上にて待機させる場合について説明したが、このような場合に限らず、どの高さ位置にて待機しても良い。例えば、塗布ヘッド2を上昇させた状態で基板4上に待機させ、その後下降させてからペースト15を塗布するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the application head 2 is made to stand by on the substrate 4 while being lowered is described. However, the present invention is not limited to such a case, and any height position may be used. For example, the
また本実施の形態では、塗布ヘッド2の待機時間t5を設けることで時間T1を基準時間T0と同じにする場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、第n番目の実塗布位置Pnから第n+1番目の実塗布位置Pn+1まで移動する際の塗布ヘッド2の移動速度を変える(低くする)ことにより、待機時間t5を設けずに時間T1を基準時間T0と同じにしても良い。 In the present embodiment, the case where the time T1 is set equal to the reference time T0 by providing the standby time t5 of the coating head 2 has been described. However, the present invention is not limited to such a case. For example, the nth actual coating position By changing (lowering) the moving speed of the coating head 2 when moving from Pn to the (n + 1) th actual coating position Pn + 1, the time T1 may be set equal to the reference time T0 without providing the standby time t5.
また本実施の形態では、捨て塗布処理の前後における塗布ヘッド2の上昇・下降にかかる時間(t1、t3)と、実塗布処理の前後における塗布ヘッド2の上昇・下降にかかる時間(t1、t3)とが同じである場合について説明したが、このような場合に限らず、それぞれの時間が異なっても良い。 In this embodiment, the time (t1, t3) required for raising / lowering the coating head 2 before and after the discard coating process and the time (t1, t3) required for raising / lowering the coating head 2 before and after the actual coating process. ) Is the same, but the present invention is not limited to such a case, and each time may be different.
また本実施の形態では、塗布ヘッド5におけるXY方向の移動とZ方向の移動(上昇・下降)とをオーバーラップさせずに別々に行う場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、XY方向の移動とZ方向の移動とをオーバーラップさせて同時に行うようにしても良い。
In the present embodiment, the case where the movement in the XY direction and the movement in the Z direction (up / down) in the
また本実施の形態では、塗布ヘッド3としてメカ式のスクリュー12を利用した塗布ヘッドを用いる場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、その他のメカ式の塗布ヘッドやあるいはエア式の塗布ヘッドなど、ペーストを塗布できるヘッドであれば良い。また、本実施の形態では、タンク16内の圧縮空気の残圧に起因する液だれを抑制するため、捨て塗布工程(ステップS4)、実塗布工程(ステップS8,S13)において、ペーストを吐出する度に毎回タンク16内に供給する圧縮空気の圧力を大気圧から正圧に切り替える場合について説明したが、このような場合に限らず、残圧に起因する液だれが問題にならない状況であれば、必ずしも吐出の度に毎回切り替えなくても良い。
In the present embodiment, the case where a coating head using a
本発明は、対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置および対象物にペーストを塗布して塗布処理済み部品を製造する塗布処理済み部品の製造方法であれば適用可能である。 The present invention is applicable to any paste application apparatus that applies paste to an object and any method for manufacturing a coated part that applies a paste to an object to produce a coated part.
1 ペースト塗布装置
2 塗布ヘッド
3 載置ステージ
4 基板
5 ノズル
6 本体部
7 Z軸昇降機構
8 Xビーム
9 Yビーム
10 レール
11 捨て塗布位置
12 スクリュー
13 圧送室
14 モータ
15 ペースト(樹脂)
16 タンク
17 制御部
18 LED素子
19 LED実装部
20 反射部
21 N型部電極
22 P型部電極
23 配線層
24 ボンディングワイヤ
25 圧縮空気導入配管
26 バルブ
27、28 配管
29、30 基板
50 LEDパッケージ
DESCRIPTION OF
16
Claims (7)
対象物を載置する載置ステージと、
内部にペーストを充填したノズルを有し、載置ステージ上の対象物にノズルからペーストを吐出させて塗布する塗布部と、
載置ステージと塗布部を相対的に移動させる相対移動部と、
塗布部のノズルからペーストが捨て塗布される捨て塗布ステージと、
塗布部によるペーストの塗布および相対移動部による移動を制御する制御部と、を備え、
制御部は、塗布部のノズルから捨て塗布ステージ上の捨て塗布位置にペーストを塗布する捨て塗布処理を実施した後、対象物が有する複数の実塗布位置に対して、ノズルよりペーストを塗布する実塗布処理を順次実施するよう制御し、ここで、捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される、ペースト塗布装置。 A paste application device for applying a paste to an object,
A mounting stage for mounting the object;
An application unit that has a nozzle filled with paste inside and applies the paste by discharging the paste from the nozzle to an object on the mounting stage;
A relative movement unit that relatively moves the mounting stage and the coating unit;
A disposal application stage where the paste is discarded and applied from the nozzle of the application part,
A control unit that controls application of paste by the application unit and movement by the relative movement unit;
The control unit performs the discard application process of applying the paste from the nozzle of the application unit to the discard application position on the discard application stage, and then applies the paste from the nozzle to the plurality of actual application positions of the object. The application process is controlled to be executed sequentially, and after the actual application process is performed at the same interval as the time interval required until the first actual application process is executed after the disposal application process is executed. The paste coating apparatus in which the next actual coating process is performed.
制御部は、対象物が有する複数の実塗布位置のうち、捨て塗布ステージ上の捨て塗布位置から最も近い位置を最初の実塗布位置となるよう制御する、請求項1に記載のペースト塗布装置。 The disposal application stage is placed on the mounting stage,
2. The paste coating apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a position closest to the discard coating position on the discard coating stage among the plurality of actual coating positions of the target object as the first actual coating position.
制御部は、基板におけるそれぞれのLED素子を覆うように樹脂を塗布するよう制御する、請求項1から3のいずれか1つに記載のペースト塗布装置。 The object is a substrate on which a plurality of LED elements are mounted, and the paste is a resin containing a phosphor,
The paste coating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the resin to be applied so as to cover each LED element on the substrate.
捨て塗布処理の実施後、最初の実塗布処理を実施するまでに要する時間の間隔と同じ間隔にて、一の実塗布処理が実施された後、次の実塗布処理が実施される、塗布処理済み部品の製造方法。 After performing a discard coating process that discharges a part of the paste filled in the nozzle onto the coating stage, the paste is discharged from the nozzle and applied to a plurality of actual application positions of the object. In the method of sequentially performing the coating process and manufacturing the coated parts,
The application process in which the next actual application process is performed after the one actual application process is performed at the same interval as the time interval required until the first actual application process is performed after the disposal application process is performed. Method of manufacturing finished parts.
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