KR100521607B1

KR100521607B1 - 페이스트 도포장치

Info

Publication number: KR100521607B1
Application number: KR10-2003-0073441A
Authority: KR
Inventors: 고지마쥰이치
Original assignee: 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-10-12
Also published as: KR20050038206A

Abstract

페이스트 도포장치는 페이스트를 수납하는 시린지를 유지하는 로봇기구와 로봇기구의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 로봇기구는 시린지를 유지기구로 이송하고 또 파이프를 시린지에 연결 및 분리한다. 이 로봇기구에 의해, 새로운 시린지에 대한 빈 시린지의 교환 작업은 작업자에 의하지 않고 자동적으로 실행될 수 있다. 작업자의 부담을 경감하고 페이스트 도포 작업시 효율을 향상하는 것이 가능하다.

Description

페이스트 도포장치{PASTE APPLICATION APPARATUS}

본 발명은 기판 표면에 페이스트(paste)를 도포하는 페이스트 도포장치에 관한 것이다.

일본국 특개 2000-59017 호는 인쇄회로기판에 다수 종류의 점성 유체를 도포할 수 있는 페이스트 도포장치를 개시한다. 이 페이스트 도포장치는 접착제와 같은 점성 유체를 인쇄회로기판의 소정 위치에 도포하는 이동가능한 디스펜서 헤드를 장착하고 있다. 디스펜서 헤드는 이동가능한 헤드 본체와, 이 헤드 본체에 탈착가능하게 장착된 디스펜서 유니트로 구성된다. 디스펜서 유니트는 시린지, 노즐 등으로 구성된다. 페이스트 도포장치는, 다수의 디스펜서 유니트를 갖는 교환 스테이지를 구비하고 있다. 작동시, 디스펜서 헤드는 교환 스테이지에 접근하고 디스펜서 유니트를 교환한다. 이와 같이, 단일 페이스트 도포장치는 다수 종류의 점성 유체를 인쇄회로기판에 도포할 수 있다.

액정 표시 패널 등의 제조 과정에 있어서, 내부에 액정 층을 각각 개재하는 2매의 유리 기판이 서로 접합된다. 유리 기판에 이런 접합 작업을 실행하기 위해서, 페이스트와 같은 접착제가 한 쪽의 유리 기판의 대향하는 유리 기판에 도포된다.

접착제로서, 자외선(UV) 경화 방수제(cured sealant)가 흔히 사용되고 있다. 취급을 위해, 이런 종류의 페이스트는 일단 시린지의 용기에 수용된 후 사용 요청시까지 냉동 저장된다. 그 후에, 페이스트는 등온 욕조(constant temperature bath)에서 20℃ 내지 25℃의 온도로 녹여진 후, 일정 온도로 등온 욕조에 유지된다. 그후에, 온도가 동일 온도로 조정되는 청정실에서의 도포 작업에 페이스트가 사용된다.

이 과정에서, 작업자가 용기와 접촉하여 용기의 온도를 상승하면, 페이스트의 품질이 쉽게 악화되어 페이스트가 경화되기 쉽다. 일단 굳어지면 페이스트를 사용할 수 없기 때문에, 페이스트는 폐기된다. 또는 용기와 작업자의 접촉 빈도가 증가하면, 먼지와 같은 외부 물체가 용기로 유입하는 가능성이 증가한다. 그 결과, 기판의 내부 접합 가능성이 높아진다.

본 출원인은 액정 표시 패널의 제조 공정에 전술한 페이스트 도포장치의 도포를 연구하였다. 이 경우, 작업자는 교환 스테이지에 시린지, 노즐, 파이프 및 프레임을 갖는 디스펜서 유니트를 설치해야만 한다. 일반적으로, 시린지가 빈 상태이거나 시린지 내에 약간의 페이스트가 존재할 때, 시린지에 페이스트를 보충하지 않고 시린지 전체를 교환한다. 결과적으로, 교환 스테이지에 디스펜서 유니트를 설치하는 예비 단계로서, 작업자는 시린지를 프레임에 장착하고, 사용한 시린지를 프레임에서 분리한 후 프레임에 새로운 시린지를 장착해야 한다. 작업자는 이런 작업에 상당한 시간을 소비해야 한다. 따라서, 작업자가 페이스트를 충진한 시린지에 접촉하는 기회와 시간이 증가하여 페이스트의 품질을 악화시키는 가능성과 외부 물체와 혼합 가능성이 높아져서, 전술한 문제를 유발한다.

또, 작업자는 노즐, 사용된 디스펜서 유니트의 파이프와 프레임에서 시린지만을 분리하여 폐기하므로, 정킹(junking) 작업이 복잡하게 된다. 또한, 작업자가 새로운 디스펜서 유니트를 조립하고 새로운 시린지를 프레임에 설치해야 하기 때문에, 작업 효율이 또한 악화된다.

액정 패널의 제조 공정에 사용될 수 있는 페이스트 도포장치로서, 도 1에 도시한 장치가 예상된다.

도 1은 반송 로봇에 의해 반송된 기판을 수납하고 기판 표면에 페이스트를 도포하는 도포장치의 구성 배치도이다. 도 2는 도 1의 페이스트 도포장치의 확대 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 공급대(1)에 순차적으로 반송 공급된 기판(2)은 반송 로봇(3)에 흡착 유지된다. 그 후, 반송 로봇(3)은 반송라인을 형성하는 화살표 X방향으로 기판(2)을 반송한다. 기판(2)은 2대씩 서로 대향하는 페이스트 도포장치(41 내지 44)의 각 스테이지(4A) 위에 차례로 공급된다.

반송라인(X방향)을 향해, 4대의 페이스트 도포장치를 배치하는 이유는, 페이스트 도포 과정에서의 처리 시간과 다른 공정의 처리 시간 사이에 일치성을 유지시켜, 기판 조립시 전체 생산성을 향상하는 것이다.

이들 (4대의) 페이스트 도포장치(41 내지 44)는 모두 동일 구조로 제공되기 때문에, 도 1은 1대의 페이스트 도포장치(41)의 주요 구조만을 도시하고, 다른 장치의 주요부는 생략하여 도시한다.

도 2는 페이스트 도포장치(41) 등의 주요부를 확대한 사시도이다. 페이스트 도포장치(41)는, 스테이지(4A)에, 흡착공과 수직방향 이동가능한(즉 도 2의 화살표(Z)의 방향) 다수의 핀(모두 도시 생략)을 장착하고 있다. 작동시, 이들 핀이 상승하여 반송 로봇(3)에서의 기판(2)을 수납하고, 순차로, 기판(2)과 함께 핀이 하강된다. 그리고, 하강된 기판(2)이 흡착공에 흡착 유지된다.

스테이지(4A)는 X-Y-θ이동기구(4B)에 의해, 특히 그 "θ"(선회)기구에 지지된다. 이 "θ" 기구는 Y축 이동기구(4B1) 위에 지지되며, 또, Y축 이동기구(4B1)는, X축 이동기구(4B2) 위에 지지된다. X-Y-θ 이동기구(4B) 전체는 테이블(베이스(4C)) 위에 탑재된다.

기판(2) 이송시, 스테이지(4A)가 전진 이동하여 반송 로봇(3)에 근접한다. 페이스트를 기판(2)에 도포시, 반송로봇(3)에서 후퇴하도록 스테이지(4A)가 후방 이동한다.

페이스트 도포 작업 개시 이전에, 스테이지(4A)에 유지된 기판(2)은, 2개의 시린지(4D1, 4D2)를 장착한 헤드기구(4D)와의 사이의 기준 위치 조정이 행해진다. (2개의) 시린지(4D1, 4D2)는 페이스트를 내부에 저장하는 용기이다. "다수" 기판(2)(즉 내부에 형성된 다수의 동일 기판을 갖는 기판)으로서, 다수의 기판(2)을 형성하는 인접하는 기판의 "X방향" 피치에 대응하도록 2개의 시린지(4D1, 4D2) 사이의 간격이 설정된다.

스테이지(4A) 위에 장착된 기판(2)에 관해서, 반송 로봇(3)의 공급 작업에 의해, X, Y, 및 θ방향으로 약간 이동하는 동안 기판(2)이 대부분 위치되는 것에 주목할 것이다.

헤드기구(4D)에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 시린지(4D1, 4D2)에는 CCD 카메라(4D3, 4D4)를 각각 장착하고 있다. 이 CCD 카메라(4D3, 4D4)에 의해 촬영된 정렬 표시의 화면이 컨트롤러(4E)로 공급된다. 컨트롤러(4E)에서, 그 형태 인식에 기초한 제어에 의해, 기판(2)의 위치 보정을 실행한다.

기판(2)의 위치 보정을 행한 후에, 프로그램 제어에 의해, 각 시린지(4D1, 4D2)의 노즐로부터 페이스트의 토출량을 제어하면서 기판(2) 표면에 페이스트 형태를 형성한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(4E)는 모니터 디스플레이(4F)와 키보드(4G)에 연결되어, 작업자(근로자)가 키보드(4G)를 조작하면서 기판(2)에 대한 페이스트 도포 작업을 제어할 수 있다.

표면에 페이스트가 도포된 기판(2)은, 전진 이동하여 반송 로봇(3)을 향해 이송된다. 기판(2)의 수령시, 반송 로봇(3)은 다음 공정을 위해 기판을 도 1에 도시한 반출대(5)로 이송한다.

전술한 바와 같이, 컨트롤러(4E)에 의해 X-Y-θ 이동기구(4B)와 각 시린지(4D1, 4D2)에 대한 프로그램 제어에 의해서, 페이스트 도포장치는 노즐을 통한 페이스트 토출량을 제어하므로, 소정의 페이스트 형태가 기판(2) 위에 형성된다.

페이스트 도포가 행해지고, 빈 용기, 즉 시린지(4D1, 4D2)는 작업자의 수작업에 의해 헤드기구(4D)에서 분리되고, 헤드기구(4D)에 페이스트가 충진된 다른 새로운 시린지와의 교환 장착이 행해진다.

기판의 대형화가 진전되는 최근에, 단일 기판에 소모되는 페이스트 양도 점차로 증가한다. 용기의 교환 시간이 증가하므로 작업자에 대한 부담이 증가한다.

게다가, 작업자가 교환 작업에 상당한 시간을 소모하기 때문에, 작업자가 시린지에 접촉하는 기회와 시간이 증가하여, 페이스트의 품질이 악화되고 외부 물질과의 혼합하는 문제의 가능성이 증가한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 용기의 교환 작업을 자동적으로 실행하여, 페이스트의 품질 악화와 외부 물질의 내부 융합을 방지하면서 작업자의 부담을 경감할 수 있는 도포 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 페이스트(paste)를 수납하고, 토출된 페이스트를 기판에 도포하는 노즐을 구비하는 용기와, 상기 기판을 장착하는 스테이지와, 상기 용기를 분리가능하게 유지하는 유지기구와, 상기 유지기구에 의해 유지된 상기 용기의 노즐과 상기 기판이 기판 표면을 따라 서로 상대 이동할 수 있도록, 상기 스테이지 또는 상기 유지기구 중 적어도 하나를 이동가능하게 구성된 이동기구와, 상기 유지기구에 의해 유지된 용기에 파이프를 통해 연결되고, 노즐에서 토출된 페이스트 토출량을 제어하는 토출량 제어부와, 상기 유지기구로 또는 상기 유지기구로부터 상기 용기를 반송하도록 구성된 이송기구와, 상기 이송기구의 반송 동작을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 구비하는 페이스트 도포장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 페이스트 도포장치는 이송기구와 컨트롤러를 구비한다. 이송기구와 유지기구 사이에 용기의 이송은 컨트롤러로 제어된다. 따라서, 교환작업이 자동으로 실행되어 작업자의 부담을 현저하게 감소할 수 있다. 또한, 작업자가 용기에 접촉하는 기회를 감소시킬 수 있기 때문에, 페이스트의 품질 악화와 외부 물질과의 혼합을 방지할 수 있다.

본 발명의 이들 목적과 특징은 첨부 도면을 참조로 이후의 상세한 설명과 첨부된 특허청구범위로부터 보다 명백하게 된다.

도 3 내지 도 13을 참조하면서, 본 발명의 페이스트 도포장치의 일 실시 형태를 이하에 기술한다. 도 1 및 도 2에 도시한 페이스트 도포장치와 동일 구성에는 각각 동일 참조번호를 부여하여 중복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 페이스트 도포장치의 제1 실시 형태를 다수의 배치한 주요부 구조 배치도이다. 도 4는 도 3의 페이스트 도포장치의 확대 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 공급대(1) 위에 순차 반송 공급되는 기판(2)은, 반송 로봇(3)의 아암(3a)에 흡착 유지되고, 도 1의 장치의 동작과 유사하게, 아암의 선회운동(θ방향)과 이동운동(X방향)에 의해, 4대의 페이스트 도포장치(41 내지 44)에 순차적으로 공급된다.

각 페이스트 도포장치(41 내지 44)는, 기판(2)을 수용하고 장착하는 스테이지(4A)와 이 스테이지(4A)를 내장하는 X-Y-θ 이동기구(4B)를 구비하고 있다.

도 1의 구성과 동일하게, 스테이지(4A)는 X-Y-θ 이동기구(4B)의 회전가능한 θ기구를 통해 Y축 이동기구(4B1) 위에 의해 지지되는 반면, Y축 이동기구(4B1)는 X축 이동기구(4B2) 위에 지지된다.

이와 같이, X-Y-θ 이동기구(4B)의 Y축 이동기구(4B1) 위에 θ기구의 구성에 의해, Y축 이동기구(4B1)에 컨트롤러(4H)의 제어에 의해 반송 로봇(3)을 향해 기판(2)의 이송 위치까지 전진 이동과, 반송 로봇(3)과 별개의 도포 작업 위치까지 후진 이동을 할 수 있다.

도 1의 구성과 동일하게, 스테이지(4A)는, 그 표면에, 다수의 핀과 흡착공을 구비하고 있다. 동작시, 기판(2)은 다수의 핀에 의해 수용되고 그 위에 장착된다. 그 후에, 기판(2)은 핀과 함께 하강되고 흡착공에 의해 최종적으로 유지된다. 역으로, 기판(2)을 반송 로봇(3)으로 이송할 때에는, 상기와 역순으로 동작이 실행된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 페이스트 도포장치는, 테이블(베이스)(4C) 위에, X-Y-θ이동기구(4B)와, 페이스트를 수납하는 2개의 용기, 즉 2개의 시린지(4J1)(4J2)를 그 위에 착탈가능하게 장착하는 유지기구(4K)를 구비하고 있다.

스테이지(4A) 위에 놓여진 기판(2)은, 컨트롤러(4H)의 프로그램 제어에 따라 시린지(4J1, 4J2)의 노즐에 상대적으로 이동하기 때문에, 노즐에서 토출된 페이스트의 페이스트 형태가 기판(2) 표면에 형성된다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 도포장치는 (2개의) 시린지(4J1, 4J2)의 노즐에서 페이스트를 토출하여 기판(2) 표면에 동시에 도포되도록 구성된다. 여기서 유지기구(4K)에 유지된 이들 시린지(4J1, 4J2)는 서로 동일 구조임에 주의하라. 따라서, 하나의 시린지(41J)의 구성에 관해서 기술하며, 다른 시린지(4J2)의 구성의 설명은 생략한다.

즉, 이 실시 형태의 페이스트 도포장치에서는, 이송기구를 형성하는 로봇기구(4L)가 페이스트를 수납하는 시린지(4J1)의 유지기구(4K)로 이송하고, 또 페이스트를 소모하는 결과로 비워지는 시린지(4J1)를 유지기구(4K)로부터 수납하고, 즉 로봇기구(4L)는 시린지(4J1)의 적재와 수납 동작을 실행한다.

도 5는, 시린지(4J1)가 유지기구(4K)의 홀더 본체(4K1)에 장착된 상태를 도시하는 확대 사시도이다. 내부에 페이스트를 수납하는 동축 노즐(4Ja)의 시린지(4J1)는 원통형 용기의 형태로, 유지기구(4K)의 홀더 본체(4K1)에 착탈가능하게 장착된다. 시린지(4J1)를 유지하는 홀더 본체(4K1)는 X방향으로 이동가능하게 구성된다.

유지기구(4K)에서, 홀더 본체(4K1)에는 시린지(4J1)를 파지하기 위해, X방향으로 개폐하는 한 쌍의 아암(4K2a, 4K2b)을 장착하고 있다. 아암(4K2a, 4K2b) 사이에 끼워진 시린지(4J1)는 파이프(4M)를 통해 토출량 제어부(4N)(도 3 및 도 4 참조)에 연결되어 있다. 토출량 제어부(4N)는 도시하지 않은 펌프에 연결되어 있다. 이처럼, 홀더 본체(4K1)의 한 쌍의 아암(4K2a, 4K2b)은 파지부를 형성한다. 아암(4K2a, 4K2b)의 밀폐 동작에 의해, 원통형 시린지(4J1)에 대해 그 직경방향으로 집어서 파지한다.

토출량 제어부(4N)는 컨트롤러(4H)에 연결되어, 기판(2)에 페이스트를 도포하는 정확한 타이밍으로 시린지(4J1)의 노즐(4Ja)에서 적절한 양의 페이스트를 토출할 수 있도록 시린지(4J1)에 대한 압력을 제어한다.

도 5는, 파이프(4M)에 연결된 시린지(4J1)가 홀더 본체(4K1)에 파지되는 상태를 도시한다. 도 5 뿐만 아니라, 도 3, 도 4 및 도 6 내지 도 9를 참조하면서, 로봇기구(4L)에 의해, 시린지(4J1)가 홀더 본체(4K1)에 이송되어, 처리되는 과정을 이하에 설명한다.

도 6은, 로봇기구(4L)에 유지된 시린지(4J1)가 홀더 본체(4K1)에 장착되는 순서를 설명하는 주요부 확대 사시도이다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 로봇기구(4L)는 반송 아암(4La)의 선단부에 유지부(4Lb)가 연결된다. 반송아암(4La)은 구동기구(도시생략)에 의해 수직방향 축선을 중심으로 회전가능하다. 유지부(4Lb)에 유지된 시린지(4J1)는 도 6의 화살표(X1)의 방향을 따라 반송된다. 그 후에, 시린지(4J1)가 화살표(Z1)의 방향으로 하강되고 개방 상태에서 한 쌍의 아암(4K2a, 4K2b) 사이에 삽입된다. 이와 같이 삽입된 시린지(4J1)는 한 쌍의 아암(4K2a, 4K2b)의 밀폐 동작으로 홀더 본체(4K1)에 파지 고정된다. 이 때, 스톱퍼(4K3a, 4K3b)는 홀더 본체(4K1)로 후퇴하여 시린지(4J1)가 스톱퍼(4K3a, 4K3b)와 간섭하는 것을 방지한다.

도 5 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 시린지(4J1)는, 그 상단부에, 맞물림부를 형성하는 테두리부(4Jb)를 갖고 있다. 시린지(4J1)의 하방에는 인접면(4Jd)을 형성한 단락부를 구비하고 있다. 그래서, 홀더 본체(4K1)에 파지된 시린지(4J1)는, 맞물림부 상면(맞물림면)이, 홀더 본체(4K1)측에서 이동하여 횡방향으로 돌출한 스톱퍼(4K3a, 4K3b)에 의해 약간 하방 가압된다. 또, 인접면(4Jd)을 형성한 단락부가 한 쌍의 아암(4K2a, 4K2b)의 단락부(4K2c)에 인접하기 때문에, 시린지(4J1)는 축방향으로, 즉 수직방향으로 홀더 본체(4K1)에 안정 지지될 수 있다.

시린지(4J1)의 테두리부(4Jb)에는 파이프(4M)가 분리가능하게 연결되는 개 구부(4Jc)를 구비하고 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 홀더 본체(4K1)에는 U자형 오목부를 갖는 파이핑 맞물림부(4K11)를 구비하며, 파이프(4M)의 테두리부는 파이핑 맞물림부(4K11)에 일시적으로 맞물림된다. 이런 상태에서, 로봇기구(4L)의 유지부(4Lb)가 파이프(4M)를 잡아 파이핑 맞물림부(4K11)에서 분리하고, 파이프(4M)의 연결부를 시린지(4J1)의 개구부(4Jc)에 연속적으로 장착한다.

시린지(4J1)의 페이스트가 소모될 때, 전술한 순서와 역순으로 새로운 시린지로 교환된다.

본 실시 형태에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 로봇기구(4L)에 의한 시린지(4J1, 4J2)의 교환작업의 효율화를 위해서 테이블(4C)에 스토커(4P)가 배치된다. 스토커(4P)는 시린지(4J1)를 유지하는 다수의 홀더부를 갖고 있다. 스토커(4P)는 사용 완료되고 교환된 시린지, 및 새로운 교환용 시린지를 일시적으로 유지하도록 구성된다.

상기 스토커(4P)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 스테이지(4A)에 인접하게 구성되어도 좋다. 선택적으로, 스토커(4P)는 스테이지(4A) 위에 직접적으로 구성되어도 좋다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 로봇기구(4L)는 홀더 본체(4K1)와의 사이에 시린지(4J1)를 반송하는 이송기구와, 시린지(4J1)로 또는 시린지로부터 파이프(4M)를 착탈하여 시린지(4J1)와 토출량 제어부(4N)와의 사이를 접속, 분리하는 착탈기구를 포함한다.

도 8 및 도 9(도 9a, 도 9b)를 참조하여, 홀더 본체(4K1)의 상세한 구조를 설명한다. 이들 도면에서, 도 8은 도 5 및 도 7(도 7a, 도 7b)에 도시한 주요부의 정면도이다. 도 9a는 도 8의 9A-9A 선을 따라 절취한 단면도이고, 도 9b는 도 8의 9B-9B 선을 따라 절취한 단면도이다.

도 9b에 도시한 바와 같이, 홀더 본체(4K1) 내에는, 아암(4K2a, 4K2b)에 연속하는 L자형 톱니바퀴 맞물림부(4K2d, 4K2d)가 각각 대향하고 있다. 대향하는 톱니바퀴 맞물림부(4K2d, 4K2d) 사이에는, 서보 모터(4K2e)에 의해 회전하는 기어(4K2f)가 개재되어 있다. 기어(4K2f)는 양 톱니바퀴 맞물림부(4K2d, 4K2d)에 맞물리고 있다. 서보 모터(4K2e)의 회전이 컨트롤러(4H)에 의해 제어되기 때문에, 아암(4K2a, 4K2b)은 개폐 동작을 실행한다.

스톱퍼(4K3a, 4K3b)는, 구동 실린더(또는 두 실린더)(4K3c)의 조작에 의해 전후 이동가능하도록 구성된다. 따라서, 실린더(4K3c)의 구동은 컨트롤러(4H)에 의해 제어되기 때문에, 시린지(4J1)에 대해 상부로부터의 제압 및 해제가 가능하게 된다.

시린지(4J1, 4J2) 내의 페이스트가 소모되는 결과로서 새로운 시린지(4J1, 4J2)와의 교환이 필요한 때에는, 컨트롤러(4H)는 로봇기구(4L)의 제어와 함께 서보 모터(4K2e)와 실린더(4K3c)의 동작을 제어한다. 이와 같이, 파이프(4M)의 분리 및 유지기구(4K)로부터의 시린지(4J1, 4J2)의 분리가 실행된다.

전술한 바와 같이, 로봇기구(4L)는 파이프(4M)를 시린지(4J1)의 개구부(4Jc)와의 사이에 착탈한다. 이와 관련하여, O링(4Ma)이 파이프(4M) 선단의 연결부에 끼워진다. O링(4Ma)을 구비하여 파이프(4M)가 시린지(4J1)에 밀착 연결되도록 구성되어 있다.

용기로서의 시린지(4J1, 4J2) 각각은 시린지의 반경방향으로 아암(4K2a, 4K2b)에 파지된다. 또한, 상기 파지방향에 직교방향으로, 시린지(4J1, 4J2)는 각각 단부(4K2c)와 스톱퍼(4K3a, 4K3b)에 의해 견고하게 파지된다. 따라서, 시린지(4J1, 4J2)에 상당한 힘이 작용하는 로봇기구(4L)에 대한 파이프(4M)의 착탈 동작 이후에, 노즐(4Ja) 선단의 높이가 높은 재현성으로 안정화되고, 기판(2)과 노즐(4Ja) 선단부와의 사이의 간격을 높은 정밀도로 유지하여, 기판(2)에 적절하게 페이스트를 도포할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 로봇기구(4L)는 기판(2)의 반송방향(X방향)을 따라 놓이는 가이드레일(4Lc)을 갖고 있다. 따라서, 로봇 본체(4Ld)는 가이드레일(4Lc)을 따라 이동가능하다. 이 이동에 의해, 로봇 본체(4Ld)는 X방향으로 배치된 다수의 페이스트 도포장치(41, 42)의 각 유지기구(4K)에 대해 용기(즉, 시린지(4J1, 4J2))를 반송할 수 있다.

컨트롤러(4H)는 또한 유지기구(4K)에 유지된 용기가 비워져 있는지 여부(또는 현재 용기 내의 페이스트의 양이 적게 남아 있기 때문에 새로운 용기의 교환이 필요한지 여부)를 판별한다. 상세하게는, 예컨대, 컨트롤러(4H)는 페이스트가 도포된 기판(2)의 수를 카운트할 수 있다. 카운트된 기판(2)의 수가 소정 수량에 도달할 때, 컨트롤러(4H)는 새로운 용기의 교환시기가 도달하였음을 판별한다. 계속해서, 컨트롤러(4H)는 용기의 교환 작업을 자동적으로 시작하도록 제어한다. 물론, 작업자는 용기의 교환시기를 판단하여 빈 용기를 새로운 용기로 교환하는 추가 지령을 컨트롤러(4H)에 지시하여도 좋다.

선택적으로, 사용중의 용기 무게를 검출하는 센서를 구비하여도 좋다. 이 변형예에서, 사용중의 용기 무게가 소정 무게 이하인 경우에는, 컨트롤러(4H)는 용기가 비워져 용기의 교환 작업(빈 용기, 새로운 용기)을 연속적으로 실행하는 것을 판별한다. 선택적으로, 페이스트 토출 시간의 축적 시간이 소정의 시간에 도달한 때에 용기를 교환하여도 좋다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 페이스트 도포장치에 따르면, 기판에 페이스트를 도포하는 과정에서 용기(시린지(4J1, 4J2))의 이송기구를 형성하는 로봇기구와 파이프(4M)의 착탈기구가 새로운 용기로 빈 용기를 자동 교환할 수 있기 때문에, 작업자는 도 1에 도시한 바와 같이 용기 교환을 차례로 실행할 필요가 없다. 결과적으로, 작업자의 부담이 경감되어 기판에 페이스트를 도포하는 작업 효율이 향상될 수 있다.

또한, 용기(시린지(4J1, 4J2)) 교환시에 내부에 페이스트를 수용한 용기를 작업자가 접촉하는 가능성이 없기 때문에, 페이스트가 작업자의 체온에 의해 더워지고, 작업자로부터의 외부 물질과 혼합되기 때문에, 페이스트의 품질이 악화되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시 형태의 변형예는 도 3, 도 10a 및 도 10b를 참조로 설명한다.

이 변형예에서, 로봇기구(4L)는 스토커(4P)가 통과함으로써 유지기구(4K), 공급장치(6), 및 처리장치(7) 사이의 이송을 직접 실행한다. 반면, 전술한 실시 형태에서, 작업자가 시린지(4J)를 스토커(4P)에 공급하고, 이 변형예에서, 시린지(4J)와 작업자가 접촉하는 기회가 추가로 감소될 수 있다. 전술한 실시 형태에서, 작업자가 단시간에 스토커(4P) 위에 시린지(4J1)를 놓기 때문에, 시린지(4J1) 내의 페이스트는 품질 악화와 외부 물질과의 혼합을 방지할 수 있다.

도 3에서, 참조번호(6)는 페이스트를 함유한 시린지(4J1)를 로봇기구(4L)에 공급하는 공급장치를 지시한다. 참조번호(7)는 로봇기구(4L)에 의해, 페이스트가 소모된 빈 시린지(4J1)의 처리하는 처리장치를 지시한다.

도 10a는 페이스트로 채워진 용기를 공급하는 공급장치(6)를 도시한다. 공급장치(6)는 내부에 페이스트를 수납하는 시린지(4J1)를 냉장 상태로 저장하는 냉장고(8)를 포함한다. 자외선(UV) 경화된 방수제가 페이스트로 사용되었다. 기판(2)에 도포된 후 방수제에 자외선이 조사될 때, 기판(2) 쌍 사이의 간격을 흡착 유지하기 위해 방수제는 경화한다.

등온 욕조(9)가 냉장고(8)에 인접하게 배치된다. 등온 욕조(9)의 내부는 20℃ 내지 25℃ 의 온도 범위, 바람직하게는 약 23℃로 유지된다. 욕조(9)에서, 냉동 페이스트가 해동되고 약 23℃로 유지된다. 냉장고(8)와 등온 욕조(9) 사이에, 효과적으로 단열하기 위해 셔터(10)가 배치된다.

도 10a에 도시한 벨트 컨베이어(11)는 냉장고(8)와 등온 욕조(9) 사이의 시린지(4J1)를 반송한다. 벨트 컨베이어(11)는 도 10b에 도시한 홀더(13)를 유지한다. 홀더(13)는 벨트 컨베이어(11) 위에 페이스트를 함유한 시린지(4J1)를 안정 유지한다. 벨트 컨베이어(11)의 구동에 의해, 페이스트를 함유한 시린지(4J1)는 냉장고(8)에서 등온 욕조(9)로 그리고 약 23℃로 유지된 청정실(12) 내로 반송된다. 냉장고(8)와 등온 욕조(9) 및 페이스트 도포장치(41-44)는 청정실(12) 내부에 설치된다. 그리고, 청정실(12)로 이동된 시린지(4J1)는 로봇기구(4L)에 의해 유지되고 유지기구(4K)로 이송된다. 약 7시간 동안 해동된 페이스트를 사용하도록 제어된다. 7시간을 초과하면, 페이스트가 청정실(12) 내의 조사 광선에 함유된 자외선과 반응하기 때문에 페이스트는 사용 불능되도록 점차로 굳어진다. 벨트 컨베이어(11)와 셔터(10)의 작업은 컨트롤러(4H)에 의해 제어된다. 이 변형예에서, 전술한 실시 형태와 동일 효과가 달성될 수 있고, 작업자가 용기에 접촉하는 기회가 줄어든다.

전술한 실시 형태에서, 단일 로봇기구(4K)는 용기(즉 시린지(4J1, 4J2))의 교환 작업과 파이프(4M)의 착탈 작업을 차례로 실행한다. 변형예에서, 용기를 교환하는 하나의 전용 로봇기구(상기 이송기구를 형성)와 동일 효과와 작업을 실행하기 위해 파이프(4M)를 착탈하는 다른 하나의 전용 로봇기구(상기 착탈기구를 형성)를 구비하여도 좋다.

선택적으로, 용기의 교환과 파이프(4M)의 착탈을 동시에 실행하기 위한 단일 로봇기구(4L)가 구성되어도 좋다.

예컨대, 도 11에 도시한 바와 같이, 홀더 본체(4K1)에는 가이드 레일(4K1c)을 따라 Z방향으로 파이프(4M)를 유지하는 연결공구(4K1b)를 상하로 이동하는 에어실린더(4K1a)를 장착하고 잇다. 에어실린더(4K1a)의 이동에 의해, 홀더 본체(4K1)에 유지된 용기(즉 시린지(4J1))와의 사이에 파이프(4M)를 착탈하는 것이 가능하다. 도 11의 구조에 의하면, 홀더 본체(4K1)에, 시린지(4J1)로부터 후퇴되는 파이프(4M)의 일시적 맞물림을 위해 이전 파이핑 맞물림부(4K11)(도 7 참조)를 구비할 필요가 없다.

도 12에 도시한 바와 같이, 트렁크 파이프(4M1)가 미리 시린지(4J1)에 연결되는 경우, 홀더 본체(4K1)와의 사이에 시린지(4J1)를 착탈하는 동작과 홀더 본체(4K1)의 파이프 리시버(4M2)와의 사이에 파이프(4M)를 착탈하는 동작을 동시에 실행하도록 단일 로봇기구(4L)가 구성되어도 좋다. 또한, 반송아암(4La)의 이동은 도 6의 이동과 다른 점에 주의하라. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 홀더 본체(4K1)의 전방으로부터 Y방향으로 아암(4La)의 이동은 시린지(4J1)와 트렁크 파이프(4M1)를 홀더 본체(4K1)와의 사이에 동시에 착탈하도록 한다. 이와 관련하여, 아암(4K2b)(4K2a : 도시 생략)의 개폐와 스톱퍼(4K3b)(4K3a : 도시 생략)의 슬라이드 이동은 시린지(4J1)와 트렁크 파이프(4M1)의 상기 착탈과 동시에 실행된다.

전술한 실시 형태에서, 설명 편의상, 하나의 용기(시린지(4J1))를 파지하는 것으로 로봇기구(4L)를 기술하였다. 도 13에 도시한 변형예에서, 로봇기구(4L)에는 다수의 유지부(4Lb)(도면에 2개)를 구비하여 X1, X2 방향으로의 이동은 용기(즉 시린지(4J1, 4J2))가 파지되어도 좋다. 그리고, 다수의 유지부(4Lb)를 구비하여, 유지부(4Lb)에 의해 유지되는 페이스트로 충진된 새로운 용기를 홀더 본체(4K1)로 반송하는 동안, 다른 하나의 유지부(4Lb)에 의해 사용된 빈 용기를 유지하는 것이 가능하므로, 용기의 교환 작업이 효과적으로 달성될 수 있다.

로봇기구(4L)에 의해 취급되는 시린지(4J1)는, 동일 직경 또는 다른 직경을 구비하여도 좋다. 다른 직경의 시린지(4J1)를 유지하는 경우, 다른 직경의 시린지(4J1)를 유지하도록 유지부(4Lb)가 구성되어도 좋다. 보다 상세히, 대직경과 소직경의 두 종류의 시린지(4J1)를 취급할 때, 유지부(4Lb)에는 대직경의 시린지(4J1)에 대응하는 곡선의 오목부와 소직경의 시린지(4J1)에 대응하는 곡선의 다른 오목부를 구비하여도 좋다. 즉, 작업시, 전자의 오목부는 대직경 시린지(4J1)를 유지하는 반면, 후자의 오목부는 소직경 시린지(4J1)를 유지한다.

본 발명의 이전에 언급한 실시 형태에서, X-Y-θ 이동기구(4B)에 의해 이동되는 동안 페이스트가 기판(2)에 도포된다. 선택적으로, 유지기구(4K)에 X-Y 이동기구를 구비하는 경우, 노즐(4Ja)이 이동하는 동안 페이스트가 기판에 도포될 수 있다.

또, 본 발명은, 직선 형태 패턴을 도시하는 페이스트 도포장치에 한정하지 않고, 점 형태로 페이스트를 도포하는 페이스트 도포장치에도 적용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 페이스트 도포장치에 의하면, 용기의 교환 작업을 기계적으로 자동적으로 실행할 수 있기 때문에, 작업자의 부담을 경감하고 페이스트를 도포시 작업 효율을 향상할 수 있으므로, 실제 이용시 현저한 효과를 나타낸다.

페이스트와 같은 밀봉제로 기능하는 접착제가 전술한 실시 형태에 사용되고 있지만, 본 발명은 접착제를 제외한 페이스트를 도포하는 페이스트 도포장치에 적용가능하다.

최종적으로, 전술한 설명은 페이스트 도포장치의 일 실시 형태와 그 변형예이고, 각종 변화와 추가의 변형예가 그 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 이루어질 수 있다는 것을 당분야 당업자는 이해할 것이다.

도 1은 액정 패널의 페이스트 도포장치의 구성 배치도.

도 2는 도 1의 페이스트 도포장치의 확대 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 페이스트 도포장치의 구성 배치도.

도 4는 도 3의 페이스트 도포장치의 확대 사시도.

도 5는 도 4의 장치의 주요부의 확대 사시도.

도 6은 도 5의 장치에서 용기의 교환 순서를 설명하는 확대 사시도.

도 7a는 도 4의 파이프 록킹부를 형성한 장치의 주요부의 우측면도.

도 7b는 도 7a의 7B-7B 선을 따라 절취한 단면도.

도 8은 도 5의 주요부의 정면도.

도 9a는 도 8의 9A-9A 선을 따라 절취한 단면도이고 도 9b는 도 8의 9B-9B 선을 따라 절취한 단면도.

도 10a는 도 3의 페이스트 도포장치의 공급장치의 구성 배치도.

도 10b는 시린지를 유지하는 홀더의 사시도.

도 11은 도 4의 실시 형태의 다른 로봇기구의 주요부의 우측면도.

도 12는 도 4의 실시 형태의 추가 로봇기구의 주요부의 우측면도.

도 13은 도 4의 실시 형태의 로봇기구의 다른 반송 아암의 주요부의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공급대 2 : 기판

3 : 반송 로봇 41 ~ 44 : 페이스트 도포장치

4A : 스테이지 4B : X-Y-θ이동기구(이동기구)

4C : 테이블 4D : 헤드기구

4D1, 4D2 : 시린지 4E : 컨트롤러

4H : 컨트롤러(제어수단) 4J1, 4J2 : 시린지(용기, 원통용기)

4Ja : 노즐 4Jb : 테두리부

4Jd : 인접면 4K : 유지기구

4K2c : 단부 4K3a, 4K3b : 스톱퍼

4L : 로봇기구(이송기구, 착탈기구)

4M : 파이프 4Ma : O링(연결부)

4N : 토출량 제어부 4P : 스토커

5 : 반출대

Claims

페이스트(paste)를 수납하고, 토출된 페이스트를 기판에 도포하는 노즐을 구비하는 용기와,

상기 기판을 장착하는 스테이지와,

상기 용기를 분리가능하게 유지하는 유지기구와,

상기 유지기구에 의해 유지된 상기 용기의 노즐과 상기 기판이 기판 표면을 따라 서로 상대 이동할 수 있도록, 상기 스테이지 또는 상기 유지기구 중 적어도 하나를 이동가능하게 구성된 이동기구와,

상기 유지기구에 의해 유지된 용기에 파이프를 통해 연결되고, 노즐에서 토출된 페이스트 토출량을 제어하는 토출량 제어부와,

상기 용기의 자동교환을 위한 이송기구로서, 상기 유지기구로 또는 상기 유지기구로부터 상기 용기를 반송하도록 구성된 이송기구와,

상기 이송기구의 반송 동작을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 용기를 상기 토출량 제어부에 접속하거나 분리가능하게 구성된 착탈기구를 추가로 구비하고,

상기 컨트롤러는 상기 착탈기구의 접속 및 분리 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 유지기구로부터의 빈 용기를 수납하는 동안 상기 유지기구에 페이스트로 충진된 용기를 적재하는 이송기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 용기는 동축으로 배치되는 노즐 단부를 갖는 원통형 용기이고, 이 원통형 용기는 하방으로 지향하는 인접면을 구비하는 용기 단락부와, 상방으로 지향하는 맞물림면을 구비하는 맞물림부를 갖고,

상기 유지기구는, 용기 단락부의 인접면에 접촉하는 홀더 단부를 구비하여 상기 원통형 용기를 직경방향으로 파지하는 파지부와, 상기 맞물림부의 맞물림면을 맞물려 상기 인접면을 상기 홀더 단부에 접촉하는 스톱퍼를 포함하며,

상기 파이프는 상기 스톱퍼의 맞물림 방향으로 상기 원통형 용기에 착탈가능한 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 이송기구는 두 개의 용기를 동시에 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제5항에 있어서,

상기 이송기구는 페이스트로 채워진 용기와 빈 용기를 별도로 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 스테이지에 인접하거나 상기 스테이지 자체에 형성되어, 상기 용기를 유지하는 스토커(stocker)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 용기 내의 상기 페이스트의 소모를 기초로, 상기 이송기구에 의한 용기의 반송 작업의 필요성을 판별하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 페이스트가 도포된 다수의 기판을 셀 수 있도록 구성되며,

상기 컨트롤러는, 카운트된 기판의 수량이 소정 수량에 도달할 때 용기의 교환 시간을 판별하고, 이송기구에 의해 용기의 반송 동작을 연속적으로 시작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

내부에 페이스트를 수납하는 용기를 공급하는 공급장치와 사용된 용기가 폐기되는 처리장치를 추가로 구비하며, 상기 이송기구는 상기 공급장치로부터의 페이스트를 수납하는 용기를 수용하고 사용된 용기를 처리장치로 폐기하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제10항에 있어서, 상기 공급장치는,

내부에 페이스트를 수납하는 용기를 냉장 저장 상태로 유지하는 냉장고와,

상기 냉장고로부터의 페이스트를 수납하는 용기를 수용하고 20℃ 내지 25℃의 온도 범위로 용기를 보존하는 등온 욕조를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.
제1항에 있어서,

상기 용기는 자외선 경화 페이스트를 내부에 수납하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포장치.