JP3469991B2

JP3469991B2 - ペースト塗布機

Info

Publication number: JP3469991B2
Application number: JP16447196A
Authority: JP
Inventors: 中村　　秀男; 福男米田; 春夫三階; 英男畑中; 稔川端; 範昭向井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JPH105654A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
などの基板上にペーストを塗布するペースト塗布機に係
り、特に、ノズルと基板との間隔（ギャップ）を距離セ
ンサで測定し、この基板にそりがあっても、距離センサ
の測定データに基づいてノズルと基板との間隔がノズル
の設定高さになるように調整するペースト塗布機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】基板上に半導体装置や抵抗，コンデンサ
などの電子部品を搭載（固着）して所望の電子回路を実
現するために、例えば、はんだペースト収納筒の先端に
設けられたノズルからはんだペーストを吐出させなが
ら、ノズルと基板を相対的に上下や前後左右に移動させ
て、基板の所定の配線パッド位置にはんだペーストを一
個所ずつ塗布するペースト塗布機が使用されている。

【０００３】従来のこの種のペースト塗布機は、ノズル
と基板との間隔を測定する距離センサを備えており、こ
の距離センサの測定データに基づいてノズルと基板との
間隔を調整し、基板にそりがあっても、塗布されるはん
だペーストの高さに差を生じないように、即ち、塗布さ
れるはんだペーストの高さが基板のそりに合わせて同じ
高さになるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のペースト塗布機では、基板上の所定の配線パッド位
置にノズルを相対的に移動する度にノズルと基板との間
隔を距離センサにて測定し、この距離センサの測定デー
タに基づいてノズルと基板の間隔を調整した後ペースト
吐出を行なうので、はんだペーストを塗布する個所が多
くなるにつれて間隔の測定と調整に要する時間が増大
し、生産性が低下するという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、かかる問題を解消し、は
んだペーストを塗布する箇所が多くても、上記間隔の計
測と調整に要する時間が増大せず、ノズルを基板上の設
定高さに維持して生産性良くペーストを塗布することが
できるようにしたペースト塗布機を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、テーブルに載置した基板とノズルを相対
的に移動させ該ノズルからペーストを吐出させて該基板
上に所望のパターンにペーストを塗布するペースト塗布
機において、該基板におけるペーストが塗布される面の
傾斜度を計測する計測手段と、該計測手段で得られた傾
斜度からペーストが塗布される各個所におけるノズルの
高さを設定する設定手段と、該設定手段で設定された高
さにペーストが塗布される個所毎にノズルを移動させて
該ノズルからペーストを吐出させる吐出手段とを設け
る。

【０００７】本発明では、ペースト塗布前の間隔（ギャ
ップ）の計測と調整に際して、予め作業者が任意に決め
た代表的な複数の位置において間隔の計測を行ない、そ
の計測結果から任意位置間での基板のそりの方向性や度
合いを計測する。そして、その計測結果に基づいて各所
望塗布位置での間隔調整量を算出し、その算出間隔調整
量を基にノズルと基板との上下方向の相対的移動量を補
正する。これにより、基板の相対的移動の度に行なって
いた距離センサによる間隔（ギャップ）測定と調整が不
要となり、ペーストを塗布する箇所の数に関わらず、間
隔の測定と調整に要する時間を低減して生産性が向上す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明によるペースト塗布機の
一実施形態を示す概略斜視図であって、１はノズル、２
はペースト収納筒（またはシリンジ）、３は光学式距離
計、４はＺ軸テーブル、５はＸ軸テーブル、６はＹ軸テ
ーブル、７は基板、８はθ軸テーブル、９は架台部、１
０はＺ軸テーブル支持部、１１ａは画像認識カメラ、１
１ｂは画像認識カメラの鏡筒、１２はノズル支持具、１
３は基板７の吸着台、１４は制御装置、１５ａ〜１５ｃ
はサーボモータ、１６はモニタ、１７はキーボードであ
る。

【０００９】同図において、架台部９上にＸ軸テーブル
５が固定され、このＸ軸テーブル５上にＸ軸方向に移動
可能にＹ軸テーブル６が搭載されている。そして、この
Ｙ軸テーブル６上にＹ軸方向に移動可能にθ軸テーブル
８が搭載され、このθ軸テーブル８上に吸着台１３が固
定されている。この吸着台１３上に基板７が、例えばそ
の各辺がＸ，Ｙ軸方向に平行になるように、吸着されて
固定される。

【００１０】吸着台１３上に搭載された基板７は、制御
装置１４の制御駆動により、Ｘ，Ｙ軸方向に移動するこ
とができる。即ち、サーボモータ１５ｂが制御装置１４
によって駆動されると、Ｘ軸テーブル５がＸ軸方向に移
動して基板７がＸ軸方向へ移動し、サーボモータ１５ｃ
が駆動されると、Ｙ軸テーブル６がＹ軸方向に移動して
基板７がＹ軸方向へ移動する。従って、制御装置１４に
よってＸ軸テーブル５とＹ軸テーブル６とを夫々任意の
距離だけ移動させると、基板７は架台部９に平行な面内
で任意の方向に任意の距離だけ移動することになる。ま
た、θ軸テーブル８は、図３で示すサーボモータ１５ｄ
により、その中心位置を中心にθ軸方向に回動可能とな
っている。

【００１１】また、架台部９上には、Ｚ軸テーブル支持
部１０が設置されており、これにＺ軸方向（上下方向）
に移動可能にＺ軸テーブル４が取り付けられている。そ
して、このＺ軸テーブル４には、ノズル１やペースト収
納筒２，光学式距離計３が載置されている。Ｚ軸テーブ
ル４のＺ軸方向（上下方向）の制御駆動も制御装置１４
によって行なわれる。即ち、サーボモータ１５ａが制御
装置１４によって駆動されると、Ｚ軸テーブル４がＺ軸
方向に移動し、これに伴ってノズル１やペースト収納筒
２，光学式距離計３がＺ軸方向に移動する。

【００１２】ノズル１はペースト収納筒２の先端に設け
られているが、ノズル１とペースト収納筒２の下端と
は、連結部を備えたノズル支持具１２を介して僅かに離
れている。

【００１３】光学式距離計３は、ノズル１の先端（下
端）であるペースト吐出口と基板７の上面との間の距離
を、非接触でかつ三角測法によって測定する。

【００１４】即ち、図２に示すように、光学式距離計３
の下端部は三角状に切り込まれており、この切込み部分
に対向する２つの斜面が形成されている。そして、これ
ら斜面の一方に発光素子が、他方に受光素子が夫々設け
られている。ノズル支持具１２はペースト収納筒２の先
端に取り付けられて光学式距離計３の上記切込み部の下
方まで伸延しており、その先端下面にノズル１が取り付
けられている。

【００１５】光学式距離計３の上記切込み部に設けられ
た発光素子は、一点鎖線で示すように、基板７（図１）
上のノズル１の下方位置を照射し、そこからの反射光を
上記の受光素子が受光する。ノズル１の先端のペースト
吐出口と基板７の上面との間の距離が正しい距離である
場合、発光素子からの光がノズル１の真下の基板７の表
面を照射するように、ノズル１と光学式距離計３との位
置関係や光学式距離計３での発光素子，受光素子の配置
などが設定されている。従って、ノズル１のペースト吐
出口と基板７との間の距離が変化すると、発光素子から
の光の照射位置が基板７上のノズル１の真下の位置から
ずれ、この結果、受光素子での受光状態が変化する。こ
れにより、ノズル１のペースト吐出口と基板７との間の
距離を計測することができる。

【００１６】ペースト収納筒２やノズル支持具１２，ノ
ズル１の取付け精度のばらつきなどにより、ノズル１の
位置がその交換前後で変わることがある。しかし、図２
に示すように、塗布点Ｓが設定位置を中心に予め設定さ
れた大きさの許容範囲（ΔＸ，ΔＹ）内にあるとき、ノ
ズル１は正常に取り付けられているものとする。但し、
ΔＸは許容範囲のＸ軸方向の幅、ΔＹは同じくＹ軸方向
の幅である。

【００１７】図１に戻って、制御装置１４は、光学式距
離計３や画像認識カメラ１１ａから供給されるデータに
応じて、サーボモータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃやθ軸テ
ーブル８用のサーボモータ１５ｄ（図３）を駆動する。
また、これらのサーボモータに設けられたエンコーダか
ら、各モータの駆動状況についてのデータが制御装置１
４にフィードバックされる。

【００１８】かかる構成において、方形状をなす基板７
が吸着台１３上に置かれると、吸着台１３が基板７を真
空吸着して固定保持する。そして、θ軸テーブル８を回
動させることにより、基板７の各辺がＸ，Ｙ軸夫々に平
行となるように位置設定される。しかる後、光学式距離
計３の測定結果をもとにサーボモータ１５ａが駆動制御
されることにより、Ｚ軸テーブル４が下方に移動し、基
板７の上方からノズル１をノズル１のペースト吐出口と
基板７の表面との間の距離が規定の距離になるまで下降
させられる。

【００１９】その後、ペースト収納筒２からノズル支持
具１２を介して供給されるペーストがノズル１のペース
ト吐出口から吐出され、これとともに、サーボモータ１
５ｂ，１５ｃの駆動制御によってＸ軸テーブル５とＹ軸
テーブル６が適宜移動し、これによって基板７上に所望
形状のペーストが塗布される。形成しようとするペース
トはＸ，Ｙ軸方向の距離で換算できる。このため、所望
データをキーボード１７から入力すると、制御装置１４
はこのデータをサーボモータ１５ｂ，１５ｃに与えるパ
ルス数に変換して命令を出力し、描画が自動的に行なわ
れる。

【００２０】図３は図１における制御装置１４の一具体
例を示すブロック図であって、１４ａはマイクロコンピ
ュータ、１４ｂはモータコントローラ、１４ｃａはＺ軸
ドライバ、１４ｃｂはＸ軸ドライバ、１４ｃｃはＹ軸ド
ライバ、１４ｃｄはθ軸ドライバ、１４ｄは画像処理装
置、１４ｅは外部インターフェース、１５ｄは図１にお
けるθ軸テーブル８用のサーボモータ、Ｅはエンコー
ダ、１８は光学式距離計３の測定結果（距離）をＡ−Ｄ
変換する変換器であり、図１に対応する部分には同一符
号をつけている。

【００２１】同図において、制御装置１４は、処理プロ
グラムを格納しているＲＯＭや各種データを記憶するＲ
ＡＭ，各種データの演算を行なうＣＰＵなどを内蔵した
マイクロコンピュータ１４ａと、各サーボモータ１５ａ
〜１５ｄのモータコントローラ１４ｂと、各サーボモー
タ１５ａ〜１５ｄのドライバ１４ｃａ〜１４ｃｄと、画
像認識カメラ１１ａで読み取った画像を処理する画像処
理装置１４ｄと、画像処理装置１４ｄやキーボード１７
やＡ−Ｄ変換器１８が接続される外部インターフェース
１４ｅとを備えている。

【００２２】キ−ボ−ド１７から入力されるデ−タ、さ
らに、光学式距離計３で計測したデ−タなどの各種デ−
タや、マイクロコンピュ−タ１４ａの処理で生成された
各種デ−タなどは、マイクロコンピュ−タ１４ａに内蔵
されたＲＡＭに格納される。

【００２３】図４は図１での吸着台１３上に載置固定さ
れる基板の一具体例を示す正面図である。

【００２４】同図において、この具体例では、領域Ｄ１
〜Ｄ４に夫々半導体装素子が１個ずつ搭載される。これ
ら領域Ｄ１〜Ｄ４（以下、搭載位置という）夫々の周囲
に細い短冊状の配線パッドＰｎ（但し、ｎ＝１，２，…
…）の列が設けられ、これら配線パッドＰｎに半導体装
素子から四方に伸びたリ−ドがはんだを介して固着され
る。ここでは、各搭載位置Ｄ１〜Ｄ４毎に、横方向の２
つの列は夫々１０個の配線パッドが配列されたものと
し、縦方向の２つの列は夫々６個の配線パッドが配列さ
れたものとして、これら搭載位置夫々の周りに合計３２
個の配線パッドが設けられている。これら配線パッドＰ
ｎに、ノズル１（図１）からはんだペーストが吐出され
て塗布されるのである。

【００２５】この実施形態では、光学式距離計３はノズ
ル１と各配線パッドＰｎとの間隔（ギャップ）全てを計
測することはしない。搭載位置Ｄ１に搭載される半導体
装素子を例にとると、例えば、この搭載位置Ｄ１の周り
の縦，横方向の４つの配線パッドの列毎に、その両端の
各配線パッドＰ、即ち、配線パッドＰ１，配線パッドＰ
２，配線パッドＰ３，配線パッドＰ４，配線パッドＰ
５，配線パッドＰ６，配線パッドＰ７，配線パッドＰ８
の８個の配線パッドのノズル１との間隔（ギャップ）を
計測するものであって、かかる計測結果から、搭載位置
Ｄ１の周りの合計３２個の各配線パッドＰｎとノズル１
間のギャップを得て、全ての配線パッドＰｎに対して所
望量のはんだペーストを塗布するようにする。

【００２６】図５は搭載個所Ｄ１の周りの半導体装素子
の配線パッドＰ１，Ｐ２の計測結果から残り８個の配線
パッドとノズル１とのギャップを算出する方法を示す図
である。

【００２７】同図において、まず、光学式距離計３でノ
ズル１と配線パッドＰ１との間のギャップの計測を行な
い、そのギャップＨ₁を得る。次に、吸着台１３上に置
かれた基板７を動かさずに、光学式距離計３を水平移動
させてノズル１と配線パッドＰ２との間のギャップ計測
を行ない、ギャップＨ₂を得る。光学式距離計３の水平
移動距離Ｘ₁₂は配線パッドＰ１の中心と配線パッドＰ２
の中心のと間の距離であって、基板７に合わせて前もっ
て入力してもよいし、光学式距離計３の計測位置を目視
確認で設定した場合には、移動距離をサーボモータ１５
ｂのエンコ−ダで検出した距離から得てもよい。

【００２８】光学式距離計３の水平移動によって基板７
に対するノズル１の相対的な高さを得て、上記２つの計
測点でのノズル１の高さの偏差から基板７の傾斜度（単
位長さ当りの傾斜）が得られる。

【００２９】ギャップＨ₁，Ｈ₂の偏差をΔＨ₁₂とする
と、傾斜度はΔＨ₁₂／Ｘ₁₂となり、配線パッドＰ１，Ｐ
２間の配線パッドＰ１の中心から距離Ｘ_1nだけ離れた位
置に中心がある配線パッドＰ_1nのギャップＨ_1nは、次式
から得ることができる。

【００３０】（数１）Ｈ_1n＝Ｈ₁−ΔＨ₁₂（Ｘ_1n／Ｘ₁₂）この数１において、距離Ｘ_1nとして、配線パッドＰ１，
Ｐ２間での配線パッドＰ_1nについて配線パッドＰ１から
の距離Ｘ_1nを代入していけば、全ての配線パッドＰ_nに
おけるノズル１とのギャップＨ_1nを個々に計測すること
なく簡単に得られる。

【００３１】このような補間によってギャップＨ_1nを得
る根拠は、配線パッドＰ１，Ｐ２間の距離Ｘ₁₂が短いと
きには、基板７は、湾曲することなく、単純に傾斜して
いることを見出したことに基づいている。

【００３２】図６（ａ）は図５のように配線パッドＰ１
側から配線パッドＰ２側に向けて基板７が右上がりに傾
斜しているときの配線パッドＰ１の位置を基準として全
ての配線パッドＰ_nのギャップ偏差ΔＨ_1nで示したもの
である。基板７が配線パッドＰ２側に向けて基板７が右
下がりに傾斜しているときには、図６（ｂ）のようにな
る。

【００３３】なお、基板７に傾斜がなく、吸着台１３上
に水平に基板７が搭載されている場合には、偏差ΔＨ₁₂
は零であり、従って、全ての配線パッドＰ_nのギャップ
Ｈ_1nはＨ_1n＝Ｈ₁で与えられ、算出値と実状が一致す
る。

【００３４】同様に、図４における配線パッドＰ３，Ｐ
４間の各配線パッドＰｎとノズル１との間のギャップ
は、ノズル１と配線パッドＰ３，Ｐ４夫々とノズル１と
のギャップを計測することにより得られる。他の搭載位
置Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４についても同様である。

【００３５】次に、図１を参照して、ペ−スト塗布動作
に際しての制御装置１４の処理動作を図７により説明す
る。

【００３６】図７において、電源が投入されると（ステ
ップ１００）、ペースト塗布機の初期設定が実行される
（ステップ２００）。この初期設定は、図８に示すよう
に、Ｚ軸テ−ブル４やＸ軸テ−ブル５，Ｙ軸テ−ブル６
を予め決められた原点位置に位置決めし（ステップ２０
１）、ペ−スト吐出位置デ−タ（ペ−ストのパタ−ンデ
−タ）や基板７の位置デ−タの設定（ステップ２０
２）、ペ−ストの吐出終了位置デ−タの設定（ステップ
２０３）を行なうものである。これら設定のためのデ−
タ入力はキ−ボ−ド１７により行なわれ、かかる入力デ
−タは、前述のように、マイクロコンピュ−タ１４ａ
（図３）に内蔵のＲＡＭに格納される。

【００３７】以上の初期設定処理（ステップ２００）が
終わると、図７において、ペーストを描画する基板７を
吸着台１３に搭載して吸着保持させ（ステップ３０
０）、基板予備位置決め処理を行なう（ステップ４０
０）。

【００３８】図９はこのステップ４００の詳細を示す図
である。

【００３９】同図において、まず、吸着台１３に搭載さ
れた基板７に予め付されている位置決め用マ−クを画像
認識カメラ１１ａで撮影し（ステップ４０１）、画像認
識カメラ１１ａの視野内での位置決め用マ−クの重心位
置を画像処理で求める（ステップ４０２）。そして、こ
の視野の中心と位置決め用マークの重心位置とのズレ量
を算出し（ステップ４０３）、このズレ量を用いて基板
７を所望位置に移動させるためのＸ軸テ−ブル５，Ｙ軸
テ−ブル６及びθ軸テ−ブル８の移動量を算出する（ス
テップ４０４）。そして、算出されたこれら移動量をサ
ーボモータ１５ｂ〜１５ｄの操作量に換算し（ステップ
４０５）、かかる操作量に応じてサーボモータ１５ｂ〜
１５ｄを駆動する。これにより、各テーブル５，７，８
が移動して基板７が所望位置の方に移動する（ステップ
４０６）。

【００４０】この移動とともに、再び基板７上の位置決
め用マ−クを画像認識カメラ１１ａで撮影してその視野
内での位置決め用マ−ク中心（重心）を計測し（ステッ
プ４０７）、視野の中心とマ−ク中心との偏差を求め
て、基板７の位置ズレ量としてマイクロコンピュータ１
４ａ（図３）のＲＡＭに格納する（ステップ４０８）。
そして、この位置ズレ量が図２で説明した許容範囲の１
／２以下の値の範囲内にあるか否か確認する（ステップ
４０９）。この範囲内にあれば、このステップ４００の
処理が終了したことになる。この範囲外にあれば、ステ
ップ４０４に戻って以上の一連の処理を再び行ない、位
置ズレ量がこの範囲に入るまで繰り返す。

【００４１】再び図７に戻って、基板予備位置決め処理
（ステップ４００）が終了すると、次に、ギャップ補正
工程（処理）（ステップ５００）に移る。これを、以
下、図１０で説明する。

【００４２】図４に示した基板７での搭載位置Ｄ１を例
にとって説明すると、図１０において、まず、光学式距
離計３の計測点が計測点Ｐ１となるように基板７を移動
させ（ステップ５０１）、次いで、制御装置１４がＺ軸
テーブルを所定量だけ降下させてノズル１の位置決めを
行なう（ステップ５０２）。ノズル１と計測点Ｐ１との
間のギャップ（ノズル高さ）がＨ１になったこと、つま
り、ノズル高さの設定完了を確認することにより、計測
点Ｐ１でのノズル位置決めを完了する（ステップ５０
３）。

【００４３】次に、ノズル高さがＨ１に保持したまま、
制御装置１４がＸ軸モータ１５ｂを駆動し、基板７を距
離Ｘ₁₂だけ移動させる。これにより、次のノズル高さ計
測点である計測点Ｐ２へ基板７の移動を完了する（ステ
ップ５０４）。第２の計測点Ｐ２で再度ノズル高さＨ２
を計測し（ステップ５０５）、その計測結果をマイクロ
コンピュータ１４ａ（図３）のＲＡＭに格納する（ステ
ップ５０６）。

【００４４】先に図５で説明したように、計測点Ｐ１，
Ｐ２は基板７の表面に設けられた銅などの電極（配線パ
ッド）面であり、配線パッド周辺の基板材料部やレジス
ト部と比較して平滑である。また、計測点Ｐ１，Ｐ２
は、後述するパターン塗布工程（ステップ６００）にお
いて、ペーストを塗布する配線パッド面上であり、各配
線パッド上に点状にペ−ストを塗布するときの塗布開始
点を計測点Ｐ１、塗布終了点を計測点Ｐ２としている。
そして、計測点Ｐ１，Ｐ２は各配線パッドのほぼ中央部
としている。

【００４５】計測点Ｐ１，Ｐ２でのノズル高さの計測が
終了すると、計測結果の傾きの補正（ステップ５０７）
を行なう。本来、吸着台１３は架台部９に水平となるよ
うに設置されているので、吸着台１３上に吸着される基
板７上の配線パッド面を計測した光学式距離計３の計測
結果は常に同値を得るはずであるが、実際には、基板７
にそりやうねりがあるため、図６（ａ），（ｂ）に示し
たように、計測結果が右上がりもしくは左上がりとなる
場合が多い。

【００４６】そこで、計測点Ｐ１でのノズル高さデータ
Ｈ１と計測点Ｐ２でのノズル高さデータＨ２との差ΔＨ
₁₂と、計測点Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｘ₁₂とから、上記数１
により、計測点Ｐ１，Ｐ２間の全てのペースト塗布点Ｐ
_1nでのギャップ補正量ΔＨ₁₂（Ｘ_1n／Ｘ₁₂）の算出を行
なう（ステップ５０８）。次に、全てのペースト塗布点
で予め設定されているギャップ値Ｈ１とステップ５０８
で得られたギャップ補正量とを演算処理して、各ペース
ト塗布点でのギャップ補正を行ない（ステップ５０
９）、その結果をマイクロコンピュータ１４ａ（図３）
のＲＡＭに格納して（ステップ５１０）、ギャップ補正
工程（ステップ５００）を終了する。

【００４７】他の計測点間のペースト塗布点点について
も同様に実行する。計測と補正は基板７の全面について
最初に実行してもよいが、個々に分割して実行してもよ
い。分割して計測と補正とを行なうと、デ−タ格納のた
めのＲＡＭの容量が少なくて済む。

【００４８】再び図７に戻って、上述したギャップ補正
工程（ステップ５００）が終了すると、パターン塗布工
程（ステップ６００）に入る。この工程を計測と補正を
分割した場合について図１１で説明する。

【００４９】図１１において、まず、ノズル１が塗布開
始位置と一致するように基板７を移動させ（ステップ６
０１）、次いで、ノズル１の高さを設定する（ステップ
６０２）。即ち、図１０に示したギャップ補正工程（ス
テップ５００）で得られたペ−スト塗布点毎のノズル位
置（高さ）の補正値を用い、基板７の傾斜に合わせてノ
ズル１の吐出口から基板７の表面までの間隔が形成しよ
うとするペ−スト膜の厚みに等しくなるように、ノズル
１をその位置を調整しつつ下降させる。このノズル位置
調整では、図６（ａ）のように基板７が右上がりに傾斜
している場合、各塗布点に同じ高さでペ−ストを塗布す
るためには、後に説明するように、塗布する度にノズル
１は上下させるので、基板７の右上がりの傾斜に合わせ
て吐出時点でみてノズル１を右上がりに上昇させるし、
また、図６（ｂ）のように基板７が右下がりに傾斜して
いる場合、基板７の右下がりの傾斜に合わせて吐出時点
でみてノズル１を右下がりに降下させていくことにな
る。

【００５０】基板７は先に説明した基板予備位置決め処
理（図９のステップ４００）で所望位置に位置決めされ
ているので、基板７を精度良く塗布開始位置に移動させ
ることができ、この塗布開始位置からノズル１がペ−ス
トの吐出を開始する（ステップ６０３）。

【００５１】そして、塗布するパタ−ンが打点（点状）
塗布であるか否かを確認し（ステップ６０４）、そうで
あれば、塗布後直ちに吐出を終了し（ステップ６０
６）、そうでなくて、配線パッド上に線状に塗布する設
定が入力されていれば、線状塗布するように吐出しつつ
基板７を所望距離だけ移動させてから（ステップ６０
５）吐出を終了する（ステップ６０６）。

【００５２】次に、一旦ノズル１を上昇させて（ステッ
プ６０７）、設定されたパタ−ン動作が完了したかどう
かを判定する（ステップ６０８）。完了ならば、パタ−
ン塗布工程（ステップ６００）を終了し、完了していな
ければ、ステップ６０１に戻ってペースト吐出を継続す
る。かかる処理は、これまで連続して塗布していた塗布
の終了点に達したか否かによる処理動作である。この終
了点は必ずしも基板７への塗布の終了点ではない。

【００５３】図７において、基板７に塗布する全パター
ンの終了点に達したかの判定（ステップ７００）で行な
われ、部分パターンの１つの終了点であることが判定さ
れた場合には、再びギャップ補正工程（ステップ５０
０）に戻って以上の一連の工程を繰り返す。

【００５４】このようにして、ペ−スト膜の形成が所望
形状のパターン全体にわたって行なわれると（ステップ
７００）、基板排出工程（ステップ８００）に進む。

【００５５】生産ラインでは、同種の基板をロット生産
することが通常であるので、さらに塗布する基板がある
か否かを確認する（ステップ９００）。前もって設定さ
れている生産枚数に達していなければ、ステップ３００
に戻って以上の処理を繰り返す。また、設定された生産
枚数に達していれば、全処理工程は終了する。

【００５６】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、以下に例示するように、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではない。

【００５７】（１）図５において、第１の計測点Ｐ１と
第２の計測点Ｐ２との距離が比較的長い場合には、図１
２に示すように、第１の計測点Ｐ１と第２の計測点Ｐ２
との間に第３の計測点Ｐ３などを設けるとよい。この場
合には、数１において、記号は数字で示す第１の添字が
ギャップ補正を行なう範囲での最初の計測点、第２の添
字が次の計測点を夫々意味し、英語で示す第１の添字が
ギャップ補正を行なう範囲での最初の計測点からｎ番目
に位置する配線パッドの番号を意味しているものとし、
数１における添字を図１２に示す形に代入して、計測点
Ｐ１，Ｐ３間や計測点Ｐ３，Ｐ２間でギャップ補正をし
ていけばよい。

【００５８】図１２に示す例では、図１０におけるギャ
ップ補正工程（ステップ５００）として、図１３に示す
ように、ステップ５０４，５０５がステップ５０４ａ，
５０５ａ，５０４ｂ，５０５ｂの２回に分けて行なうこ
となる。

【００５９】塗布開始点（計測点Ｐ１）から塗布終了点
（計測点Ｐ２）までの配線パッド個数ｎが比較的多くて
も、このようにギャップ計測回数を僅かに追加すること
により、ギャップの計測と調整に要する時間が極僅か増
加するだけで、生産に支障を生ずることなく、確実に凸
凹のない所望の塗布パターンが得られるようになる。

【００６０】（２）第１の計測点Ｐ１と第２の計測点Ｐ
２としては、基板７を位置合わせしたり、電子部品を搭
載する際に使用する認識マークを用いるようにしてもよ
い。この場合には、計測点Ｐ１，Ｐ２はパターンを塗布
する位置、つまり、配線パッドのほぼ中央部とは僅かに
ずれるが、この程度のズレであれば、塗布精度に何等影
響は与えない。

【００６１】（３）基板の位置合わせ精度が良好でない
場合、計測点が配線パッド面になるものとならないもの
の組み合わせになり、配線パッド面から外れて周辺の基
板の絶縁材表面やレジスト部で測定すると、その個所で
は、光学式距離計の受光素子での受光感度が低下したり
して、計測状態が配線パッド面上を計測した受光感度と
は差を生ずるので、異常検出処理などを行なうことによ
り、位置合わせを再実行して未然に不良塗布を防止でき
る。

【００６２】（４）図５で説明したように、配線パッド
面と絶縁材表面やレジスト部に段差があるので、上記
（３）のように、配線パッド面と絶縁材表面やレジスト
部を計測してしまい、受光感度に差が出る場合がある。
このような場合であっても、既知の段差量を活かして、
絶縁材表面やレジスト部の計測結果、即ち、ノズル高さ
にその既知段差量を加味して傾斜度を得てギャップ補正
を実行してもよい。

【００６３】（５）配線パッド面と絶縁材表面やレジス
ト部との間に段差が殆どない状態においては、異常検出
処理は行なわれないようにして、配線パッド面を計測し
たときと同様に扱ってギャップ補正をして塗布を実行し
てもよい。

【００６４】（６）図７でのステップ５００〜７００に
かけて、第１の計測点Ｐ１と第２の計測点Ｐ２とで計測
してギャップ補正の演算処理した後、直ちに両計測点間
の配線パッドに対してペースト塗布を行なう分割処理を
しているが、基板７上の電子部品毎、または、全ての計
測点について先に計測してギャップ補正演算処理を行な
った後、一括してペースト塗布を行なうようにしてもよ
い。この場合、各計測点でのギャップ計測回数は１回ず
つになるので、ギャップの計測と調整に要する時間は分
割処理の場合よりも短くなる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
はんだペーストを塗布する個所が多くても、間隔の計測
と調整に要する時間が増大せず、ノズルを基板上の設定
高さに維持して生産性良くペ−ストを塗布することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペースト塗布機の一実施形態を示
す概略斜視図である。

【図２】図１に示した第１の実施形態におけるペースト
収納筒とノズルと距離計の配置関係を示す斜視図であ
る。

【図３】図１に示した実施形態における制御装置の一具
体例を示すブロック図である。

【図４】図１に示したペースト塗布機でペーストが塗布
されるプリント基板の例を示す正面図である。

【図５】図４に示した基板でギャップを計測する状況を
説明する図である。

【図６】ギャップを計測した基板の傾斜の例を説明する
図である。

【図７】図１に示した実施形態の全体動作を示すフロ−
チャ−トである。

【図８】図７における塗布初期設定処理工程の詳細を示
すフロ−チャ−トである。

【図９】図７における基板予備位置決め処理工程の詳細
を示すフロ−チャ−トである。

【図１０】図７におけるギャップ補正処理工程の一具体
例を示すフロ−チャ−トである。

【図１１】図７におけるペ−ストパタ−ン塗布工程の詳
細を示すフロ−チャ−トである。

【図１２】図４に示した基板でギャップを計測する他の
状況を説明する図である。

【図１３】図７でのギャップ補正処理工程の他の具体例
を示すフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ノズル２ペ−スト収納筒３光学式距離計４Ｚ軸テ−ブル５Ｘ軸テ−ブル６Ｙ軸テ−ブル７基板８ θ軸テ−ブル９架台部１０Ｚ軸テ−ブル支持部１１ａ画像認識カメラ１２ノズル支持具１３吸着台１４制御装置１５ａ〜１５ｄサ−ボモ−タ

フロントページの続き (72)発明者米田福男茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社開発研究所内 (72)発明者三階春夫茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社開発研究所内 (72)発明者畑中英男神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者川端稔神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者向井範昭茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内 (56)参考文献特開平８−57382（ＪＰ，Ａ) 特開平５−200540（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 B05C 11/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】テーブルに載置した基板とノズルを相対
的に移動させ、該ノズルからペーストを吐出させて該基
板上に所望のパターンにペーストを塗布するペースト塗
布機において、該基板におけるペーストが塗布される面の傾斜度を計測
する計測手段と、該計測手段によって計測された傾斜度からペーストが塗
布される各個所におけるノズルの高さを設定する設定手
段と、該設定手段によって設定された高さに、ペーストが塗布
される個所毎に、該ノズルを移動させて、該ノズルから
ペーストを吐出させる吐出手段とを有することを特徴と
するペースト塗布機。
【請求項２】請求項１に記載のペースト塗布機におい
て、前記計測手段は、前記基板におけるペーストが塗布され
る少なくとも離れた２個所でノズルの高さを測定し、そ
の測定結果とノズルの高さを測定した２個所の距離とか
ら前記傾斜度を得ることを特徴とするペースト塗布機。
【請求項３】請求項２に記載のペースト塗布機におい
て、前記吐出手段は、前記計測手段が前記ノズルの高さを測
定した少なくとも離れた２個所間に位置するペーストを
塗布させるべき各個所に対して、前記ノズルからペース
トを吐出することを特徴とするペースト塗布機。