KR101364661B1 - 페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도를 높여 도포 제품의 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
페이스트 도포 장치(1)는, 도포 대상물(W)의 피도포면에 페이스트를 도포하는 복수의 도포 헤드(3a)와, 이들 도포 헤드(3a)에 각각 일체적으로 설치되어 피도포면의 변위를 측정 가능한 복수의 레이저 변위계(3c)와, 제어를 행하는 제어부를 구비한다. 복수의 레이저 변위계(3c) 중 적어도 하나는 광로면이 도포 패턴에 있어서의 두 직선 중 한쪽 직선을 따르도록 배치되어 있고, 적어도 다른 하나는 광로면이 두 직선 중 다른 쪽 직선을 따르도록 배치되어 있다. 제어부는, 피도포면에 묘화된 도포 패턴을 형성하는 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 광로면이 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형의 페이스트의 연신 방향을 따른 상태의 레이저 변위계(3c)를 직선형의 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 제어를 행한다.

Description

페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법{APPARATUS FOR APPLYING PASTE AND METHOD OF APPLYING PASTE}

본 발명의 실시형태는, 도포 대상물에 페이스트를 도포하는 페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법에 관한 것이다.

페이스트 도포 장치는, 액정 표시 패널 등의 다양한 장치를 제조하기 위해서 이용되고 있다. 이 페이스트 도포 장치는, 도포 대상물에 대하여 페이스트를 도포하는 도포 헤드를 구비하고 있고, 그 도포 헤드를 이동시키면서 도포 대상물의 피도포면에 페이스트를 도포하여, 도포 대상물 상에 소정의 페이스트 패턴을 형성한다. 예컨대, 액정 표시 패널의 제조에서는, 페이스트로서 시일성 및 접착성을 갖는 시일제가 기판 등의 도포 대상물의 피도포면에 직사각형 프레임 형상으로 도포된다.

이러한 페이스트 도포 장치에서는, 도포 대상물의 피도포면에 선형의 패턴으로 도포된 페이스트의 단면적을 구할 수 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 측정에서는, 페이스트의 도포 높이가 레이저 변위계에 의해 측정된다. 레이저 변위계는 삼각 측량법을 이용한 계측기이며, 이 레이저 변위계로는, 노즐의 선단과 기판의 상면 사이의 거리를 계측하는 계측기가 겸용되고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제7-275770호 공보

그러나, 전술한 레이저 변위계는 도포 헤드에 대하여 소정의 배치 방향으로 고정되어 있다. 또한, 선형으로 도포된 페이스트의 단면 형상은 반타원이며, 그 표면은 만곡되어 있다. 그 때문에, 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 레이저 변위계의 배치 방향과 페이스트의 연신 방향의 관계에 따라서는, 페이스트의 도포 높이를 정밀도 좋게 측정할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에는, 정확한 페이스트의 도포 높이를 얻기 어렵고, 페이스트가 원하는 도포량으로 도포되어 있지 않은 불량품이 양품이라고 판단되어 다음 공정의 제조에 이용되게 된다. 이 결과로서, 도포 제품의 품질이 저하되어 버린다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도를 높여 도포 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법을 제공하는 것이다.

본 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치는, 도포 대상물의 피도포면을 향해 페이스트를 토출하는 노즐을 각각 갖는 복수의 도포 헤드와, 복수의 도포 헤드에 각각 일체적으로 설치되어, 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하고, 또한, 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 복수의 레이저 변위계와, 도포 대상물과 복수의 도포 헤드를 피도포면을 따르는 방향 및 피도포면과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동부와, 도포 대상물과 도포 헤드를 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 노즐로부터 토출되는 페이스트에 의해 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하도록 도포 헤드 및 이동 구동부를 제어하며, 도포 헤드에 대응하는 레이저 변위계의 측정값에 기초하여 상기 도포 헤드의 노즐의 선단과 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하도록 이동 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고, 복수의 레이저 변위계 중 적어도 하나는, 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면이 도포 패턴에 있어서의 두 직선 중 한쪽 직선을 따르도록 배치되어 있으며, 복수의 레이저 변위계 중 적어도 다른 하나는, 광로면이 두 직선 중 다른 쪽 직선을 따르도록 배치되어 있다.

본 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치는, 도포 대상물의 피도포면을 향해 페이스트를 토출하는 노즐을 갖는 도포 헤드와, 도포 헤드에 일체적으로 설치되어, 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하고, 또한, 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 레이저 변위계와, 도포 대상물과 도포 헤드를 피도포면을 따르는 방향 및 피도포면과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동부와, 레이저 변위계를 피도포면을 따르는 방향으로 회전시키는 회전 구동부와, 도포 대상물과 도포 헤드를 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 노즐로부터 토출되는 페이스트에 의해 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하도록 도포 헤드 및 이동 구동부를 제어하며, 레이저 변위계의 측정값에 기초하여 노즐의 선단과 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하도록 이동 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 피도포면에 묘화된 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 도포 패턴의 두 직선 중 어느 쪽에 대해서도, 레이저 변위계의 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면을 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향을 따르게 하고, 그 상태의 레이저 변위계를 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 회전 구동부 및 이동 구동부를 제어한다.

본 실시형태에 따른 페이스트 도포 방법은, 도포 대상물과 도포 헤드를 도포 대상물의 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 도포 헤드의 노즐로부터 토출되는 페이스트에 의해 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하고, 묘화시에, 도포 헤드와 일체적으로 설치된 레이저 변위계로서, 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하고, 또한, 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 레이저 변위계의 측정값에 기초하여, 노즐의 선단과 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하는 페이스트 도포 방법으로서, 피도포면에 묘화된 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 도포 패턴의 두 직선 중 어느 쪽에 대해서도, 레이저 변위계의 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면을 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향을 따르게 하고, 그 상태의 레이저 변위계를 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시켜, 페이스트의 도포 높이를 측정한다.

본 발명에 따르면, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도를 높여 도포 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치의 개략 구성을 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 페이스트 도포 장치의 개략 구성을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 페이스트 도포 장치가 구비하는 레이저 변위계에 의한 페이스트의 도포 높이의 측정 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 도 3에 도시된 측정에 의한 페이스트의 도포 높이의 측정값을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 비교예의 페이스트의 도포 높이의 측정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 도 5에 도시된 측정에 의한 페이스트의 도포 높이의 측정값을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 페이스트 도포 장치가 행하는 페이스트 도포 동작의 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시된 페이스트 도포 동작에 있어서의 페이스트의 도포 높이의 측정 위치를 설명하기 위한 설명도이다.
도 9는 제2 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치가 구비하는 레이저 변위계의 개략 구성을 나타낸 평면도이다.

(제1 실시형태)

제1 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치(1)는, 도포 대상물(W)이 배치되는 스테이지(2)와, 그 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)에 페이스트를 개별적으로 도포하는 복수의 도포 유닛(3A∼3D)과, 각 도포 유닛(3A∼3D)을 X축 방향으로 이동시키는 복수의 X축 이동 장치(4A 및 4B)와, 이들 X축 이동 장치(4A 및 4B)를 지지하는 복수의 지지부(5A 및 5B)와, 이들 지지부(5A 및 5B)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 장치(6A 및 6B)와, 스테이지(2)나 Y축 이동 장치(6A, 6B) 등을 지지하는 가대(架臺; 7)와, 각 부를 제어하는 제어부(8)를 구비하고 있다.

스테이지(2)는, 도포 대상물(W)이 배치되는 배치면을 갖고 있고, 가대(7)의 상면에 고정 설치되어 있다. 이 스테이지(2)에는, 액정 표시 패널의 제조에 이용되는 유리 기판 등의 도포 대상물(W)이 자중(自重)에 의해 배치된다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 그 도포 대상물(W)을 유지하기 위해서, 정전척이나 흡착척 등의 기구가 설치되어도 좋다.

각 도포 유닛(3A∼3D)은, 시일성 및 접착성을 갖는 시일제 등의 페이스트를 토출하는 도포 헤드(3a)와, 그 도포 헤드(3a)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 장치(3b)와, 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 대상물인 도포 대상물(W)의 이격 거리를 측정하기 위한 레이저 변위계(3c)와, 도포 대상물(W)의 위치 결정용 촬상부(3d)를 개별적으로 구비하고 있다.

도포 헤드(3a)는, 페이스트를 토출하는 노즐(3a1)을 갖는 시린지 등의 수용통을 구비하여 구성되는 것이다. 이 도포 헤드(3a)는 기체 공급 튜브 등을 통해 기체 공급부(모두 도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 도포 헤드(3a)는, 전술한 시린지의 내부에 공급되는 기체에 의해, 그 내부에 수용된 페이스트를 노즐(3a1)로부터 토출한다.

Z축 이동 장치(3b)는, 도포 헤드(3a), 레이저 변위계(3c) 및 촬상부(3d)를 지지하고, X축 이동 장치(4A 또는 4B)에 설치되어 있다. 이 Z축 이동 장치(3b)는, 하나의 도포 헤드(3a)를 지지하여, 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면과 직교하는 Z축 방향, 즉 스테이지(2)에 대하여 도포 헤드(3a)를 접촉/분리시키는 접촉/분리 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 이동 장치이다. 이 Z축 이동 장치(3b)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 구동이 제어부(8)에 의해 제어된다. 또한, Z축 이동 장치(3b)로는, 예컨대, 서보 모터를 구동원으로 하는 이송 나사식 이동 장치나 리니어 모터를 구동원으로 하는 리니어 모터식 이동 장치 등이 이용된다.

레이저 변위계(3c)는, 삼각 측량법을 이용한 거리 측정기로서, 레이저광을 투광하는 반도체 레이저 등의 투광부(3c1)와, 레이저광(반사광)을 수광하는 반도체 위치 검출 소자 등의 수광부(3c2)를 구비하고 있다(도 2 참조). 이 레이저 변위계(3c)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 측정한 이격 거리(측정값)를 제어부(8)에 입력한다.

투광부(3c1)와 수광부(3c2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 평면에서 보아 동일 직선 상에 위치하도록 배치되어 있다. 레이저광은 투광부(3c1)로부터 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면을 향해 출사되며, 그 피도포면에 의해 반사되어 수광부(3c2)에 수광된다. 이 레이저광의 투광로와 수광로가 상이하고, 투광/수광의 광로를 포함하는 평면을 광로면이라 칭한다. 또한, 투광부(3c1)와 수광부(3c2)가 동일 직선 상에 배열되는 배열 방향, 즉 광로면을 따르는 방향이 배치 방향이다.

여기서, 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)와 도포 유닛(3B)의 레이저 변위계(3c)는, 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 레이저광의 투광/수광의 광로를 포함하는 광로면이 서로 교차하도록, 예컨대, 90°로 교차(직교)하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)는 상기한 배치 방향이 Y축 방향을 따르도록 부착되어 있다. 또한, 도포 유닛(3B)의 레이저 변위계(3c)는 상기한 배치 방향이 X축 방향을 따르도록 부착되어 있다.

마찬가지로, 도포 유닛(3C)의 레이저 변위계(3c)와 도포 유닛(3D)의 레이저 변위계(3c)도, 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 레이저광의 투광/수광의 광로를 포함하는 광로면이 서로 교차하도록, 예컨대 90°로 교차(직교)하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 도포 유닛(3C)의 레이저 변위계(3c)는 상기한 배치 방향이 Y축 방향을 따르도록 부착되어 있다. 또한, 도포 유닛(3D)의 레이저 변위계(3c)는 상기한 배치 방향이 X축 방향을 따르도록 부착되어 있다.

촬상부(3d)는, 도포 대상물(W)의 위치 결정용 카메라로서, 도포 대상물(W)의 피도포면에 형성된 위치 결정용 마크(얼라인먼트 마크)를 촬상한다. 또한, 촬상부(3d)는, 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트의 폭을 측정하기 위한 카메라이기도 하며, 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트를 그 위쪽으로부터 촬상한다. 이 촬상부(3d)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 촬상한 촬상 화상을 제어부(8)에 입력한다.

X축 이동 장치(4A)는 지지부(5A)의 측면[지지부(5B)와 대향하는 측면]에 설치되어 있고, X축 이동 장치(4B)는 지지부(5B)의 측면[지지부(5A)와 대향하는 측면]에 설치되어 있다. X축 이동 장치(4A)는, 2개의 도포 유닛(3A 및 3B)을 X축 방향으로 개별적으로 이동 가능하게 지지하고 있고, 이들 도포 유닛(3A 및 3B)을 X축 방향으로 개별적으로 이동시키는 이동 구동부이다. 마찬가지로, X축 이동 장치(4B)도, 2개의 도포 유닛(3C 및 3D)을 X축 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있고, 이들 도포 유닛(3C 및 3D)을 X축 방향으로 개별적으로 이동시키는 이동 구동부이다. 이들 X축 이동 장치(4A 및 4B)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 구동이 제어부(8)에 의해 제어된다. 또한, 각 X축 이동 장치(4A 및 4B)로는, 예컨대, 서보 모터를 구동원으로 하는 이송 나사식 이동 장치나 리니어 모터를 구동원으로 하는 리니어 모터식 이동 장치 등이 이용된다.

지지부(5A)는, 칼럼으로서, X축 이동 장치(4A)를 지지하고, 이것에 의해 2개의 도포 유닛(3A 및 3B)을 지지한다. 마찬가지로, 지지부(5B)도, 칼럼으로서, X축 이동 장치(4B)를 지지하고, 이것에 의해 2개의 도포 유닛(3C 및 3D)을 지지한다. 이들 지지부(5A 및 5B)는 가로로 긴 직방체 형상으로 각각 형성되어 있고, 그 연신 방향이 X축 방향에 평행하게 되고, 스테이지(2)의 배치면에 대하여 평행하게 되어 한 쌍의 Y축 이동 장치(6A 및 6B) 상에 설치되어 있다.

한 쌍의 Y축 이동 장치(6A 및 6B)는, 가대(7)의 상면에, 스테이지(2)를 X축 방향의 양측으로부터 끼워 서로 대향하고, Y축 방향을 따라 설치되어 있다. 이들 Y축 이동 장치(6A 및 6B)는 각각 각 지지부(5A 및 5B)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있고, 이들 지지부(5A 및 5B)를 Y축 방향을 따라 개별적으로 이동시키는 이동 구동부이다. 각 Y축 이동 장치(6A 및 6B)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 구동이 제어부(8)에 의해 제어된다. 또한, 각 Y축 이동 장치(6A 및 6B)로는, 예컨대, 서보 모터를 구동원으로 하는 이송 나사식 이동 장치나 리니어 모터를 구동원으로 하는 리니어 모터식 이동 장치 등이 이용된다.

가대(7)는, 바닥면 상에 설치되고, 스테이지(2)나 Y축 이동 장치(6A, 6B) 등을 바닥면으로부터 소정의 높이 위치에 지지하는 가대이다. 가대(7)의 상면은 평면으로 형성되어 있고, 이 가대(7)의 상면에는, 스테이지(2)나 Y축 이동 장치(6A, 6B) 등이 배치되어 있다.

제어부(8)는, 각 부를 집중적으로 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 각종 정보나 각종 프로그램 등을 기억하는 기억부(모두 도시하지 않음)를 구비하고 있고, 가대(7) 내에 설치되어 있다(도 1 참조). 각종 정보는, 페이스트 도포에 관한 도포 정보를 포함하고, 그 도포 정보는, 소정의 도포 패턴이나 묘화 속도[도포 대상물(W)의 피도포면과 노즐(3a1)의 수평 방향에 있어서의 상대 이동 속도], 갭의 설정값[노즐(3a1)의 선단과 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면의 이격 거리의 설정값], 페이스트의 토출량 등에 관한 정보이다. 이 제어부(8)는 각종 정보나 각종 프로그램에 기초하여 각 부를 제어한다.

또한, 여기서, 도포 패턴으로는, X축 방향에 평행한 변과 Y축 방향에 평행한 변을 구비한 직사각 형상의 패턴이 설정되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 도포 유닛(3A, 3C)의 레이저 변위계(3c)의 배치 방향이 Y축 방향을 따르도록 도포 유닛(3A, 3C)을 부착한 것은, 도포 패턴에 있어서의 Y축 방향에 평행한 변에 레이저 변위계(3c)의 광로면을 따르게 하기 위함이다. 또한, 도포 유닛(3B, 3D)의 레이저 변위계(3c)의 배치 방향이 X축 방향을 따르도록 도포 유닛(3B, 3D)을 부착한 것은, 도포 패턴에 있어서의 X축 방향에 평행한 변에 레이저 변위계(3c)의 광로면을 따르게 하기 위함이다.

다음에, 레이저 변위계(3c)에 대해서 상세하게 설명한다.

레이저 변위계(3c)는, 측정 대상물의 변위를 측정하는 측정기이다. 즉, 레이저 변위계(3c)는, 측정 범위 내에서 측정 대상물이 원래 있던 위치로부터 다른 장소로 이동했을 때, 그 이동량을 측정하는 것이다. 예컨대, 도포 대상물(W)의 피도포면을 측정 범위 내에 위치시킨 상태에서 레이저 변위계(3c)를 X축 방향 혹은 Y축 방향으로 주사 이동시키면, 주사 이동 궤적 상에 있어서의 피도포면의 주름이나 요철 등의 높이 변화를 측정할 수 있다. 그 때문에, 레이저 변위계(3c)를 X축 방향 혹은 Y축 방향으로 주사 이동시키면서, 레이저 변위계(3c)의 측정값이 미리 설정한 값을 유지하도록 Z축 이동 장치(3b)를 제어하면, 노즐(3a)의 선단과 피도포면 사이의 간격을 일정하게 유지하는, 소위, 갭 제어를 행할 수 있다. 또한, 레이저 변위계(3c)를 Z축 방향으로 고정시킨 상태에서 선(線)도포된 페이스트를 횡단하도록 레이저 변위계(3c)를 주사 이동시키면, 페이스트에 의한 높이 변화가 측정값으로서 나타나기 때문에, 측정값의 변화량으로부터 페이스트의 도포 높이를 얻을 수 있다.

그런데, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면에 대하여 평행하게 선도포된 페이스트(P)의 도포 높이를 측정하는 경우에는, 레이저 변위계(3c)의 광로면과 선형의 페이스트(P)의 연신 방향이 평행한 상태에서 레이저 변위계(3c)는 선형의 페이스트(P)를 횡단하도록 주사된다.

이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 측정값(파형)(A1)을 얻을 수 있다. 또한, 도 4에서는, 위의 그림이 페이스트(P)의 단면도이고, 아래의 그림이 레이저 변위계(3c)의 측정값(A1)이다. 이 측정값(A1)은, 페이스트(P)의 폭 방향의 양단부에서 측정값이 극단적으로 저하한다고 하는 이상값을 나타내고 있다. 이것은, 페이스트(P)의 폭 방향의 양단부에 있어서의 페이스트(P)의 표면이 거의 수직면이기 때문에, 투광부(3c1)로부터의 조사광이 위 방향으로는 거의 반사되지 않고, 그 결과, 반사광이 수광부(3c2)에 입사되지 않아 측정할 수 없게 되기 때문이다. 이 양단부 이외의 측정값(A1)은, 각 위치에서의 페이스트의 높이에 해당하는 값이다.

이러한 측정값(A1)의 최대값이 페이스트(P)의 도포 높이(H)로서 얻어진다. 이 도포 높이(H)에 페이스트(P)의 폭(L)이 곱해지고, 또한, 소정의 정수(K)가 곱해져서 페이스트(P)의 단면적(S)(S=H×L×K)이 산출된다. 또한, 정수(K)는, 도포 후의 페이스트(P)의 예측 단면 형상(예컨대, 반타원 형상)에 기초하여 실험적으로 혹은 이론적으로 설정되어 있다. 또한, 페이스트(P)의 도포 폭(L)은 촬상부(3d)에 의해 촬상된 화상으로부터 구해지고 있다.

여기서, 비교예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면에 대하여 직교하게 선도포된 페이스트(P)의 도포 높이를 측정하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 레이저 변위계(3c)의 광로면과 선형의 페이스트(P)의 연신 방향이 직교한 상태에서 레이저 변위계(3c)는 선형의 페이스트(P)를 횡단하도록 주사된다.

이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 측정값(파형)(A2)을 얻을 수 있다. 또한, 도 6에서는, 위의 그림이 페이스트(P)의 단면도이고, 아래의 그림이 레이저 변위계(3c)의 측정값(A2)이다. 이 측정값(A2)은, 페이스트(P)의 폭 방향의 양단부와 그 내측 근방에서 이상값을 나타내고 있다. 양단부의 내측 근방에서는, 얻어져야 할 측정값보다도 큰 값이 출력되고 있다.

이러한 측정값(A2)의 최대값이 페이스트(P)의 도포 높이(H)로서 얻어지지만, 이 때, 얻어진 도포 높이(H)는 정확한 도포 높이가 되지 않는다. 즉, 페이스트(P)의 폭 방향의 양단부의 내측 근방의 위치에 있어서의 이상값이 최대값을 나타내고 있고, 이 이상값이 도포 높이(H)가 되기 때문에, 도포 높이(H)는 실제의 도포 높이보다도 큰 값이 되어 버린다.

그래서, 페이스트(P)의 도포 높이(H)를 측정하는 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면과 선형 페이스트(P)의 연신 방향을 평행하게 하여 레이저 변위계(3c)를 선형의 페이스트(P)를 횡단하도록 주사시킨다. 이에 따라, 페이스트(P)의 폭 방향의 양단부의 내측 근방의 위치에 있어서의 이상값이 발생하지 않기 때문에, 그 이상값이 도포 높이(H)가 되는 것을 방지하여 정확한 도포 높이(H)를 얻을 수 있다.

다음에, 전술한 페이스트 도포 장치(1)가 행하는 페이스트 도포 동작에 대해서 설명한다. 또한, 페이스트 도포 장치(1)의 제어부(8)가 각종 정보 및 각종 프로그램에 기초하여 페이스트 도포 처리를 실행한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(8)는, 각 부를 제어하여, 페이스트 도포를 행하고(단계 S1), 계속해서, 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트의 단면적을 구하며(단계 S2), 마지막으로, 양부 판정을 행한다(단계 S3). 또한, 여기서, 단면적은 일례이며, 필요한 것은 도포된 페이스트의 도포량이 적정한 범위 내인지 여부가 판별되면 되기 때문에, 도포 높이(H)만을 측정하고, 그 측정값에 기초하여 판정하여도 좋으며, 또한, 도포 높이(H)와 도포 폭(L)을 측정하여 각각의 값에 기초하여 판정하여도 좋다.

단계 S1에서, 제어부(8)는, 각 도포 유닛(3A∼3D)에 있어서, 우선, 페이스트 도포에 앞서 촬상부(3d)에 의해 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 위치 결정용 마크(예컨대, 복수 개 존재함)를 촬상한다. 그 후, 제어부(8)는, 촬상부(3d)에 의해 촬상한 위치 결정용 마크를 화상 인식에 의해 검출하고, 도포 대상물(W)의 피도포면에 있어서 페이스트를 도포하는 도포 위치를 특정한다.

다음에, 제어부(8)는, 각 도포 유닛(3A∼3D), 각 X축 이동 장치(4A 및 4B), 각 Y축 이동 장치(6A 및 6B)를 더 제어하고, 각 도포 유닛(3A∼3D)의 각각의 도포 헤드(3a)의 노즐(3a1)과 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)을 그 피도포면을 따라 상대 이동시키면서, 각 도포 헤드(3a)의 노즐(3a1)의 선단으로부터 페이스트를 토출시켜 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면에 소정의 도포 패턴(페이스트 패턴)을 복수(예컨대 4개) 동시에 묘화한다. 또한, 제어부(8)는, 이 묘화를 반복하며, 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면에 소정수의 도포 패턴을 묘화한다. 이 소정수는 도포 대상물(W)의 사이즈나 도포 패턴의 사이즈에 따라 미리 설정되어 있다.

이 묘화 중, 제어부(8)는, 각 도포 유닛(3A∼3D)에 있어서, 레이저 변위계(3c)로부터 출력되는 도포 대상물(W)의 피도포면의 변위의 측정값을 수취한다. 그리고, 제어부(8)는, 수취한 측정값에 기초하여 도포 헤드(3a)의 노즐(3a1)의 선단과 스테이지(2) 상의 도포 대상물(W)의 피도포면의 이격 거리를 기억부에 기억된 갭 정보의 설정값으로 유지한다. 이와 같이 하여, 노즐(3a1)의 선단과 도포 대상물(W)의 피도포면의 이격 거리가 설정값으로 유지되는 결과, 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포되는 페이스트의 도포량을 균일하게 하는 것이 가능해진다.

다음에, 단계 S2에 있어서, 제어부(8)는, 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 복수의 도포 패턴 각각에 대하여, 미리 설정된 측정 위치에서 페이스트의 도포 높이(H)와 페이스트의 도포 폭(L)의 검출을 행한다. 여기서, 페이스트의 도포 높이(H)의 검출은, 각 도포 유닛(3A 및 3B)의 각각의 레이저 변위계(3c)를 이용하여 행해진다. 또한, 페이스트의 도포 폭(L)의 검출은, 각 도포 유닛(3A 및 3B)의 각각의 촬상부(3d)를 이용하여 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트를 촬상함으로써 행해진다. 이 때, 다른 도포 패턴에 대해서도, 다른 도포 유닛(3C 및 3D)을 이용하여, 전술한 바와 마찬가지로, 페이스트의 도포 높이(H) 및 페이스트의 도포 폭(L)을 구할 수 있다. 또한, 각 도포 유닛(3A∼3D)은 서로의 동작을 방해하지 않고 동작하도록 제어부(8)에 의해 제어된다.

여기서, 전술한 측정 위치는, 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 도포 패턴이 직사각형 프레임 형상인 경우, 1라인에 대하여 3지점, 4라인으로 합계 12지점(도 8 중의 굵은 선 참조)에 설정되어 있다. 또한, 도 8은 어디까지나 예시로서, 측정 위치 및 측정수는 도 8에 한정되지 않는다. 또한, 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴은, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴의 일종이다. 구체적으로는, 대향하는 1세트의 변이 Y축 방향에 평행하게 마련되어 있고, 대향하는 다른 1세트의 변이 X축 방향에 평행하게 마련되어 있다. 또한, 이 예에 있어서는, Y축 방향에 평행한 변[도 8에 있어서의 제1 라인(B1)과 제2 라인(B2)]이 직사각 형상의 도포 패턴에 있어서의 한쪽 직선에 해당하고, X축 방향에 평행한 변[도 8에 있어서의 제3 라인(B3)과 제4 라인(B4)]이 다른 쪽 직선에 해당한다.

전술한 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴을 측정하는 경우에는, 도포 유닛(3A 및 3B)을 1개의 조로 하고, 우선, 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 도포 패턴의 제1 라인(B1)을 3지점 측정한다. 이 때, 레이저 변위계(3c)의 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면과 제1 라인(B1)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향은 도 3과 마찬가지로 평행하다. 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 X축 이동 장치(4A)에 의해 X축 방향으로 이동시켜, 제1 라인(B1)을 직교 방향으로 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다. 또한, 페이스트의 도포 높이(H)를 구하는 경우에는, 페이스트의 연신 방향에 대하여 배치 방향(광로면)이 평행하게 설치되어 있는 레이저 변위계(3c)가 선택되어 이용된다.

다음에, 제어부(8)는, 제1 라인(B1)에 대향하고 제1 라인(B1)과 평행한 제2 라인(B2)을 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 전술한 바와 마찬가지로, 레이저 변위계(3c)의 배치 방향, 즉 광로면과 제2 라인(B2)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향이 평행 상태인 레이저 변위계(3c)를 X축 이동 장치(4A)에 의해 X축 방향으로 이동시켜, 제2 라인(B2)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

그 후, 제어부(8)는, 제1 라인(B1)과 직교하는 제3 라인(B3)을 도포 유닛(3B)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점 측정한다. 이 때, 레이저 변위계(3c)의 배치 방향, 즉 광로면과 제3 라인(B3)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향은 평행하다. 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 Y축 이동 장치(6A 및 6B)에 의해 Y축 방향으로 이동시켜, 제3 라인(B3)을 직교 방향으로 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

마지막으로, 제어부(8)는, 제3 라인(B3)에 대향하는 제4 라인(B4)을 도포 유닛(3B)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 레이저 변위계(3c)의 배치 방향, 즉 광로면과 제4 라인(B4)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향이 평행 상태인 레이저 변위계(3c)를 Y축 이동 장치(6A 및 6B)에 의해 Y축 방향으로 이동시켜, 제4 라인(B4)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

이와 같이 하여, 제어부(8)는, 라인마다 3개의 도포 높이(H), 합계 12개의 도포 높이(H)를 구한다. 또한, 제어부(8)는, 측정 위치마다, 그 페이스트의 도포 높이(H)와 촬상 화상으로부터 구한 페이스트의 도포 폭(L)을 곱하고, 그 값에 소정의 정수(K)를 곱하여 페이스트의 단면적(S)(S=H×L×K)을 산출한다. 또한, 정수(K)는, 전술한 바와 같이, 도포 후의 페이스트의 예측 단면 형상(예컨대, 반타원 형상)에 기초하여 실험적으로 혹은 이론적으로 설정되어 있다. 또한, 여기서, 도포 폭(L)에 대해서는, 각 도포 라인(B1∼B4)의 각각의 측정 위치에서의 레이저 변위계(3c)의 주사 후에 계속해서 촬상되는, 촬상부(3d)에 의한 상기 측정 위치의 촬상 화상에 기초하여 산출된다. 제어부(8)는, 촬상부(3d)의 촬상 화상으로부터, 공지의 화상 처리 기술을 이용하여 선형으로 도포된 페이스트의 폭 방향의 양단부를 검출한다. 그리고, 검출한 양단부 사이의 거리를 페이스트의 도포 폭(L)으로서 구한다.

다음에, 단계 S3에 있어서, 제어부(8)는 전술한 단계 S2에서 구한 측정 위치마다의 페이스트의 단면적이 각각 소정의 허용 범위 내인지 여부의 양부 판정을 행한다. 12개 전부의 페이스트의 단면적이 소정의 허용 범위 내라고 판정한 경우에는, 도포가 완료된 도포 대상물(W)은 다음 공정으로 반송되어 이용된다. 한편, 12개 중 하나라도 페이스트의 단면적이 소정의 허용 범위 내가 아니라고 판정한 경우에는, 도포가 완료된 도포 대상물(W)은 다음 공정으로 반송되지 않고 제거된다.

이와 같은 페이스트 도포 공정에서는, 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴의 4개의 라인(B1∼B4) 모두에 대해서, 4개의 도포 유닛(3A∼3D) 중 어느 하나의 레이저 변위계(3c)의 배치 방향, 즉 광로면이 상기 라인(B1∼B4)을 구성하는 페이스트의 연신 방향에 평행해진다. 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 페이스트의 연신 방향과 직교하는 방향으로 이동시켜, 페이스트의 도포 높이를 측정할 수 있다. 이에 따라, 레이저 변위계(3c)의 광로면과 직선형의 페이스트의 연신 방향의 평행이 유지되면서, 페이스트의 도포 높이가 측정된다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)의 배치 방향이 페이스트의 연신 방향과 직교하는 상태에서 측정했을 때와 같은, 레이저광이 페이스트의 만곡면에 의해 난반사되는 것 등에 기인하여, 얻어져야 할 측정값보다도 극단적으로 큰 측정값이 출력되는 측정 이상이 억지되며, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도가 높아져서 정확한 도포 높이를 얻을 수 있게 된다. 이 때문에, 페이스트의 단면적이 허용 범위 내인지 여부의 양부 판정을 정확히 행할 수 있다.

또한, 도포 패턴이 직사각형 프레임 형상인 도포 패턴과 같이, 직교하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 도포 패턴인 경우에는, 도포 유닛(3A∼3D) 중 2개 이상의 레이저 변위계(3c)를, 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면이 전술한 두 직선 중 한쪽 직선에 평행한 상태와 다른 쪽 직선에 평행한 상태가 되도록 배치한다. 이 배치에 의해, 전술한 측정 방법을 행할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시형태에 따르면, 도포 유닛(3A∼3D) 중 2개 이상의 레이저 변위계(3c)가, 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 레이저광의 투광/수광의 광로를 포함하는 광로면이 서로 교차하도록 배치된다. 보다 구체적으로는, 2개 중 한쪽 레이저 변위계(3c)가 직사각 형상의 도포 패턴에 있어서의 직교하는 두 직선 중 한쪽 직선에 광로면이 평행해지도록 배치되어 있고, 다른 쪽 레이저 변위계(3c)가 다른 쪽 직선에 광로면이 평행해지도록 배치되어 있다. 이에 따라, 도포 대상물(W)의 피도포면에, 교차(직교)하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상(직사각 형상)의 도포 패턴으로 페이스트를 도포한 경우에도, 그 도포 패턴의 두 직선 모두에 대해서, 광로면을 페이스트의 연신 방향을 따르게 한 상태(예컨대, 평행하게 따르게 한 상태)에서, 레이저 변위계(3c)를 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향(예컨대, 직교하는 방향)으로 이동시켜, 페이스트의 도포 높이를 측정할 수 있게 된다.

이것으로부터, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한 바와 같은, 레이저 변위계(3c)의 광로면의 배치 방향이 페이스트의 연신 방향과 직교하는 상태이기 때문에 생기는 측정 이상을 막을 수 있다. 이에 따라, 직사각 형상의 도포 패턴에 있어서의 직교하는 위치 관계 중 어느 쪽의 방향을 따라 도포된 페이스트라도, 페이스트의 도포 높이를 정밀도 좋게 측정할 수 있어, 정확한 도포 높이를 얻을 수 있게 된다. 그 결과, 측정한 도포 높이를 이용하여 산출되는 페이스트의 단면적을 정확히 얻는 것이 가능해지기 때문에, 페이스트의 단면적이 허용 범위 내인지 여부의 양부 판정이 정확해진다. 따라서, 페이스트의 단면적이 허용 범위 밖인 불량품이 다음 공정의 제조에 이용되는 일이 없게 되어, 결과적으로, 도포 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 갭 제어용 레이저 변위계(3c)가 페이스트의 도포 높이를 측정하기 위해서 유용되고 있다. 이에 따라, 페이스트의 도포 높이를 측정하기 위해서 새로운 레이저 변위계(3c)를 설치할 필요가 없어 장치의 복잡화나 고가격화 등을 억제할 수 있다. 마찬가지로, 위치 결정용 촬상부(3d)가 페이스트의 폭을 검출하기 위해서 유용되고 있다. 이에 따라, 페이스트의 폭을 검출하기 위해서 새로운 촬상부(3d)를 설치할 필요가 없어 장치의 복잡화나 고가격화 등을 억제할 수 있다.

전술한 이유로부터, 갭 제어용 레이저 변위계(3)를 이용하면서, 교차(직교)하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴에 있어서의 모든 방향을 따라 도포된 페이스트에 대해서, 페이스트의 도포 높이를 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해지기 때문에, 페이스트에 의해 형성된 도포 패턴의 양부 판정을 정확히 행할 수 있다.

(제2 실시형태)

본 발명의 제2 실시형태에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다.

제2 실시형태는 기본적으로 제1 실시형태와 동일하다. 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와의 차이점에 대해서 설명하고, 제1 실시형태에서 설명한 부분과 동일 부분은 동일 부호로 나타내고, 그 설명도 생략한다.

제2 실시형태에 따른 페이스트 도포 장치(1)에서는, 각 도포 유닛(3A∼3D)이, 도 9에 도시된 바와 같이, 레이저 변위계(3c)를 도포 대상물(W)의 피도포면을 따르는 방향, 다시 말하면, 피도포면과 직교하는 축을 중심으로 회전시키는 회전 구동부(3e)를 개별적으로 구비하고 있다. 이 회전 구동부(3e)는 제어부(8)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 구동이 제어부(8)에 의해 제어된다. 레이저 변위계(3c)는 회전 구동부(3e)에 의해 도포 대상물(W)의 피도포면을 따르는 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다.

제1 실시형태에 따른 단계 S2에 있어서(도 7 참조), 제어부(8)는, 하나의 도포 패턴에 대하여, 미리 설정된 측정 위치에서 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)를 이용하여 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트의 도포 높이를 측정한다. 아울러, 도포 유닛(3A)의 촬상부(3d)를 이용하여 동일한 측정 위치에 있어서 도포 대상물(W)의 피도포면에 도포된 페이스트를 촬상하고, 그 도포 폭을 검출하여 구한다.

이 때, 다른 도포 패턴에 대해서도, 다른 도포 유닛(3B∼3D)을 이용하여, 전술한 바와 같이, 페이스트의 도포 높이 및 페이스트의 도포 폭을 구하는 것이 가능하다. 도포 유닛(3A) 및 도포 유닛(3B)도 레이저 변위계(3c)를 이동시키는 방향이 동일하면, 동시에 측정을 행하는 것이 가능하고, 마찬가지로, 도포 유닛(3C) 및 도포 유닛(3D)도 레이저 변위계(3c)를 이동시키는 방향이 동일하면, 동시에 측정을 행하는 것이 가능하다. 또한, 각 도포 유닛(3A∼3D)은 서로의 동작을 방해하지 않고 동작하도록 제어부(8)에 의해 제어된다.

여기서, 전술한 측정 위치는, 예컨대, 제1 실시형태와 마찬가지로, 도포 패턴이 직사각형 프레임 형상인 경우, 1라인에 대하여 3지점, 4라인으로 합계 12지점(도 8 중의 굵은 선 참조)에 설정되어 있다(도 8 참조). 또한, 도 8은 어디까지나 예시로서, 측정 위치 및 측정수는 도 8에 한정되지 않는다. 또한, 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴은, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴의 일종이다.

전술한 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴을 측정하는 경우에는, 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 도포 패턴의 제1 라인(B1)을 3지점의 측정 위치에서 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 회전 구동부(3e)에 의해 레이저 변위계(3c)를 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 레이저광의 투광/수광의 광로를 포함하는 광로면이 제1 라인(B1)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향과 평행해질 때까지 회전시킨다. 보다 구체적으로는, 제어부(8)는, 기억부에 기억된 도포 패턴의 정보와 측정 위치의 정보로부터 이번 측정 위치에 있어서의 페이스트의 연장 방향(X축 방향인지 Y축 방향인지)을 판별하고, 레이저 변위계(3c)의 광로면이 판별한 방향(이 경우는, Y축 방향)과 평행해지도록 회전 구동부(3e)를 제어한다. 그리고, 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 X축 이동 장치(4A)에 의해 X축 방향으로 이동시켜, 제1 라인(B1)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

다음에, 제어부(8)는, 제1 라인(B1)에 대향하는 제2 라인(B2)을 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점의 측정 위치에서 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 전술한 바와 같이, 회전 구동부(3e)에 의해 레이저 변위계(3c)를 투광부(3c1)와 수광부(3c2)의 배치 방향, 즉 광로면이 제2 라인(B2)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향과 평행해질 때까지 회전시킨다. 단, 이 경우, 제1 라인(B1)과 제2 라인(B2)은 평행하기 때문에, 레이저 변위계(3c)의 광로면의 방향을 바꿀 필요는 없다. 그리고, 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 X축 이동 장치(4A)에 의해 X축 방향으로 이동시켜, 제2 라인(B2)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

그 후, 제어부(8)는, 제2 라인(B2)과 직교하는 제3 라인(B3)을 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점의 측정 위치에서 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 회전 구동부(3e)에 의해 레이저 변위계(3c)를 그 배치 방향, 즉 광로면이 제3 라인(B3)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향과 평행해질 때까지 회전시킨다. 이 경우, 제2 라인(B2)과 제3 라인(B3)의 연장 방향은 90° 회전한 위치 관계에 있기 때문에, 제어부(8)는 레이저 변위계(3c)를 시계 방향으로, 혹은 반시계 방향으로 90° 회전시키도록 회전 구동부(3e)를 제어한다. 그리고, 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 Y축 이동 장치(6A 및 6B)에 의해 Y축 방향으로 이동시켜, 제3 라인(B3)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

마지막으로, 제어부(8)는, 제3 라인(B3)에 대향하는 제4 라인(B4)을 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)에 의해 3지점의 측정 위치에서 측정한다. 이 때, 제어부(8)는, 회전 구동부(3e)에 의해 레이저 변위계(3c)를 그 배치 방향, 즉 광로면이 제4 라인(B4)[선형의 페이스트(P)]의 연신 방향과 평행해질 때까지 회전시킨다. 단, 이 경우, 제3 라인(B3)과 제4 라인(B4)은 평행하기 때문에, 레이저 변위계(3c)의 광로면의 방향을 바꿀 필요는 없다. 그리고, 제어부(8)는, 그 평행 상태의 레이저 변위계(3c)를 Y축 이동 장치(6A 및 6B)에 의해 Y축 방향으로 이동시켜, 제4 라인(B4)을 횡단하도록 주사시킨다. 이 주사를 3지점의 측정 위치마다 행하고, 이 3회의 주사에 의해 얻은 3개의 측정값으로부터 각각의 최대값을 각각의 도포 높이(H)로서 구한다.

이와 같이 하여, 제어부(8)는, 라인마다 3개의 도포 높이(H), 합계 12개의 도포 높이(H)를 구한다. 또한, 제어부(8)는, 그 페이스트 도포 높이(H)와 촬상 화상으로부터 구한 페이스트의 도포 폭(L)을 곱하고, 그 값에 소정의 정수(K)를 곱하여 페이스트의 단면적(S)(S=H×L×K)을 산출한다. 또한, 정수(K)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 도포 후의 페이스트의 예측 단면 형상(예컨대, 반타원 형상)에 기초하여 실험적으로 혹은 이론적으로 설정되어 있다.

이러한 측정 공정에서는, 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴의 4개의 라인(B1∼B4) 모두에 대해서, 레이저 변위계(3c)의 배치 방향, 즉 광로면을 도포 대상물(W)의 피도포면 상의 직선형의 페이스트(P)의 연신 방향에 평행하게 한다. 그리고, 그 광로면이 평행 상태인 레이저 변위계(3c)를 페이스트(P)의 연신 방향과 직교하는 방향으로 이동시켜, 그 페이스트(P)의 도포 높이를 측정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 레이저 변위계(3c)의 광로면과 직선형의 페이스트(P)의 연신 방향과의 평행이 유지되면서, 페이스트(P)의 도포 높이가 측정된다. 따라서, 제1 실시형태와 마찬가지로, 레이저광이 페이스트의 만곡면에 의해 난반사되는 것이 억지되고, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도가 높아져서 정확한 도포 높이를 얻을 수 있게 된다. 이 때문에, 페이스트의 단면적이 허용 범위 내인지 여부의 양부 판정을 정확히 행할 수 있다.

또한, 도포 패턴이 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴과 같이, 직교하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 도포 패턴인 경우에는, 도포 유닛(3A∼3D) 중 1개 이상의 레이저 변위계(3c)를 도포 대상물(W)의 피도포면을 따르는 방향으로 회전 가능하게 구성하면 좋다. 이에 따라, 4개의 도포 유닛(3A∼3D) 중 레이저 변위계(3c)가 회전 가능하게 설치된 도포 유닛을 이용하여, 4개의 도포 유닛(3A∼3D)의 각각이 도포한 도포 패턴에 대해서, 전술한 측정 방법을 행할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시형태에 따르면, 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 상세하게는, 도포 대상물(W)의 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴으로 페이스트를 도포한 경우에도, 그 도포 패턴의 두 직선 모두에 대해서, 광로면을 페이스트의 연신 방향을 따르게 하여(예컨대, 평행하게 따르게 하여), 레이저 변위계(3c)를 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향(예컨대, 직교하는 방향)으로 이동시켜, 페이스트의 도포 높이를 측정한다. 이에 따라, 페이스트의 도포 높이의 측정 정밀도가 높아져서 정확한 도포 높이를 얻을 수 있게 되기 때문에, 페이스트의 단면적이 허용 범위 내인지 여부의 양부 판정이 정확해진다. 따라서, 페이스트의 단면적이 허용 범위 밖인 불량품이 다음 공정의 제조에 이용되는 일이 없게 되어, 결과적으로, 도포 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

(다른 실시형태)

본 발명에 따른 전술한 실시형태는 예시로서, 발명의 범위는 이들에 한정되지 않는다. 전술한 실시형태는 여러 가지 변경 가능하고, 예컨대, 전술한 실시형태에 나타내어지는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소가 삭제되어도 좋으며, 또한, 다른 실시형태에 따른 구성 요소가 적절하게 조합되어도 좋다.

전술한 실시형태에 있어서는, 직사각형 프레임 형상의 도포 패턴의 라인마다, 3지점의 측정 위치에서의 측정을 행하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 8에 있어서, 우선, 제1 라인(B1)측으로부터 제2 라인(B2)측을 향해 레이저 변위계(3c)를 주사시킨다. 이 주사 중, 제1 라인(B1)의 제1 측정 위치[제1 라인(B1)에 있어서의 가장 왼쪽 부분의 굵은 선]에서 측정을 행하고, 다음에, 제2 라인(B2)의 제1 측정 위치[제2 라인(B2)에 있어서의 가장 왼쪽 부분의 굵은 선]에서 측정을 행한다. 계속해서, 주사 방향을 반대로 하여 제2 라인(B2)의 제2 측정 위치[제2 라인(B2)에 있어서의 중앙의 굵은 선]에서 측정을 행하고, 그 주사 상태로 제1 라인(B1)의 제2 측정 위치[제1 라인(B1)에 있어서의 중앙의 굵은 선]에서 측정을 행한다. 그 후, 다시 주사 방향을 반대로 하여 제1 라인(B1)의 제3 측정 위치[제1 라인(B1)에 있어서의 가장 오른쪽 부분의 굵은 선]에서 측정을 행하고, 그 주사 상태로 제2 라인(B2)의 제3 측정 위치[제2 라인(B2)에 있어서의 가장 오른쪽 부분의 굵은 선]에서 측정을 행하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 도포 유닛(3A)의 레이저 변위계(3c)는 제1 라인(B1) 및 제2 라인(B2)을 연속해서 횡단하여 왕복하게 된다. 이 측정 방법은 도포 패턴의 사이즈가 비교적 작은 경우에 유효하다. 또한, 제3 라인(B3) 및 제4 라인(B4)에 있어서도, 도포 유닛(3B)의 레이저 변위계(3c)가 제3 라인(B3) 및 제4 라인(B4)을 연속해서 횡단하여 왕복하는 전술한 바와 동일한 측정 방법을 이용하는 것이 가능하다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 제1 라인(B1)의 측정 완료 후에 제2 라인(B2)의 측정을 행하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 제1 라인(B1)의 측정 완료 후에 제3 라인(B3)의 측정을 행하여도 좋고, 혹은, 제4 라인(B4)의 측정을 행하여도 좋다. 또한, 측정 개시 라인을 제1 라인(B1)으로 한정하지 않고, 다른 라인으로 하여도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 페이스트 도포 또는 페이스트의 도포 높이 측정을 행할 때, 도포 헤드(3a) 혹은 레이저 변위계(3c)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 도포 헤드(3a) 혹은 레이저 변위계(3c)와 도포 대상물(W)을 상대 이동시키고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도포 대상물(W)을 탑재한 스테이지(2)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 도포 헤드(3a) 혹은 레이저 변위계(3c)와 도포 대상물(W)을 상대 이동시키도록 하여도 좋고, 혹은, 이들을 조합하여 도포 헤드(3a) 혹은 레이저 변위계(3c)와 도포 대상물(W)을 상대 이동시키도록 하여도 좋다. 즉, 도포 헤드(3a) 혹은 레이저 변위계(3c)와 도포 대상물(W)을 상대 이동시키도록 하면 되고, 상대 동작에 관한 구동 방법은 한정되지 않는다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 도포 대상물(W)의 피도포면을 따른 방향을 X축 방향 및 Y축 방향을 따른 방향, 즉 수평 방향을 따른 방향으로 했지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도포 대상물(W)의 피도포면을 따른 방향은 Z축 방향과 X축 방향 또는 Y축 방향을 따른 방향, 즉 수직 방향을 따른 방향으로 하여도 좋다. 또한, 도포 대상물(W)의 피도포면에 교차하는 방향을 피도포면에 대하여 직교하는 방향으로 했지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 피도포면에 대하여 경사진 방향으로 하여도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 교차하는 두 직선을 갖는 도포 패턴이 직사각 형상의 도포 패턴인 예로 설명을 행하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 직사각형 이외의 사각형(마름모꼴이나 사다리꼴 등)의 도포 패턴이나, 삼각형이나 오각형 등의 사각형 이외의 다각형의 도포 패턴이어도 좋다. 이러한 도포 패턴에 있어서, 삼각형 등과 같이, 연신 방향(연장 방향)이 상이한 3개 이상의 직선 부분이 있는 경우에는, 각각의 직선 부분에 대하여 광로면이 평행해지는 레이저 변위계(3c)를 1개 이상 존재하게 하도록 복수의 도포 헤드(3a)에 대하여 레이저 변위계(3c)를 배치하면 된다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 1개의 지지부에 대하여 2개의 도포 유닛을 설치하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 1개 또는 3개 이상의 도포 유닛을 설치하도록 하여도 좋다. 예컨대, 도포 대상물(W)의 피도포면과 교차하는 두 직선을 갖는 도포 패턴을 묘화하는 경우로서, 1개의 지지부에 대하여 도포 유닛을 6개 설치하는 경우에는, 두 직선 중 한쪽 직선에 대하여 광로면이 평행해지는 레이저 변위계(3c)와 다른 직선에 대하여 광로면이 평행해지는 레이저 변위계(3c)를, 6개의 도포 유닛에 대하여 교대로 배치하도록 하여도 좋다. 또는, 6개의 도포 유닛에 대하여 한쪽 절반의 3개와 반대측 절반의 3개로 나누어 배치하도록 하여도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 1개의 지지부 상의 2개의 도포 유닛 사이에서 레이저 변위계(3c)의 광로면의 방향을 90° 달리하여 배치하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 2개의 지지부 사이에서 도포 유닛의 레이저 변위계(3c)의 광로면의 방향을 달리하도록 하여도 좋다. 즉, 페이스트 도포 장치(1)가 구비하는 복수의 도포 유닛 내에, 도포 대상물(W)의 피도포면에 묘화하는 도포 패턴이 구비하는 연장 방향이 상이한 직선부의 각각에 대하여, 광로면이 평행해지는 레이저 변위계(3c)가, 1개 이상씩 존재하기만 하면 된다.

또한, 전술한 제2 실시형태에 있어서, 레이저 변위계(3c)의 광로면이 페이스트의 연신 방향(연장 방향)과 평행해지도록 레이저 변위계(3c)를 회전시키는 제어를, 측정 지점마다 레이저 변위계(3c)의 회전 각도를 설정해 두고, 설정된 회전 각도에 기초하여 회전 구동부(3e)를 제어함으로써 행하여도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 피도포면에 묘화된 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 레이저 변위계(3c)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 자동적으로 이동시키고 있지만, 이로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 조작자가 수동 조작에 의해 레이저 변위계(3c)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시키더라도 좋다.

1 : 페이스트 도포 장치
3a : 도포 헤드
3c : 레이저 변위계
3d : 촬상부
3e : 회전 구동부
4A : X축 이동 장치(이동 구동부)
4B : X축 이동 장치(이동 구동부)
5A : 지지부
5B : 지지부
6A : Y축 이동 장치(이동 구동부)
6B : Y축 이동 장치(이동 구동부)
8 : 제어부
W : 도포 대상물

Claims (10)

1. 도포 대상물의 피도포면을 향해 페이스트를 토출하는 노즐을 각각 갖는 복수의 도포 헤드와,
   상기 복수의 도포 헤드에 각각 일체적으로 설치되고, 상기 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하며, 상기 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 복수의 레이저 변위계와,
   상기 도포 대상물과 상기 복수의 도포 헤드를 상기 피도포면을 따르는 방향 및 상기 피도포면과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동부와,
   상기 도포 대상물과 상기 도포 헤드를 상기 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 상기 노즐로부터 토출되는 상기 페이스트에 의해 상기 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하도록 상기 도포 헤드 및 상기 이동 구동부를 제어하며, 상기 도포 헤드에 대응하는 상기 레이저 변위계의 측정값에 기초하여 상기 도포 헤드의 상기 노즐의 선단과 상기 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하도록 상기 이동 구동부를 제어하는 제어부
   를 구비하고,
   상기 복수의 레이저 변위계 중 적어도 하나는, 상기 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면이 상기 도포 패턴에 있어서의 상기 두 직선 중 한쪽 직선과 평행하도록 배치되어 있으며,
   상기 복수의 레이저 변위계 중 적어도 다른 하나는, 상기 광로면이 상기 두 직선 중 다른 쪽 직선과 평행하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 피도포면에 묘화된 상기 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 상기 광로면이 평행한 상태의 상기 레이저 변위계를, 상기 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 상기 이동 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 피도포면을 따르는 제1 방향으로 연신하여 설치되고, 상기 피도포면을 따라 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 복수의 지지부를 구비하고,
   상기 복수의 도포 헤드는, 상기 지지부마다 각각 복수개씩, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 설치되며,
   상기 복수의 레이저 변위계는, 하나의 상기 지지부 상에 있어서, 적어도 하나가 상기 광로면이 상기 두 직선 중 한쪽 직선과 평행하도록 설치되고, 적어도 다른 하나가 상기 광로면이 상기 두 직선 중 다른 쪽 직선과 평행하도록 설치되게, 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 레이저 변위계는, 하나의 상기 지지부 상에 있어서, 상기 광로면의 방향이, 인접하는 상기 도포 헤드 사이에서 상이하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
5. 도포 대상물의 피도포면을 향해 페이스트를 토출하는 노즐을 갖는 도포 헤드와,
   상기 도포 헤드에 일체적으로 설치되고, 상기 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하며, 상기 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 레이저 변위계와,
   상기 도포 대상물과 상기 도포 헤드를 상기 피도포면을 따르는 방향 및 상기 피도포면과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 이동 구동부와,
   상기 레이저 변위계를 상기 피도포면을 따르는 방향으로 회전시키는 회전 구동부와,
   상기 도포 대상물과 상기 도포 헤드를 상기 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 상기 노즐로부터 토출되는 상기 페이스트에 의해 상기 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하도록 상기 도포 헤드 및 상기 이동 구동부를 제어하며, 상기 레이저 변위계의 측정값에 기초하여 상기 노즐의 선단과 상기 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하도록 상기 이동 구동부를 제어하는 제어부
   를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 피도포면에 묘화된 상기 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 상기 도포 패턴의 두 직선 모두에 대해서, 상기 레이저 변위계의 상기 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면을 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 평행하게 하고, 그 상태의 상기 레이저 변위계를 상기 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 상기 회전 구동부 및 상기 이동 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 피도포면을 따르는 제1 방향으로 연신하여 설치되고, 상기 피도포면을 따라 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 지지부를 구비하며,
   상기 도포 헤드는, 상기 지지부에 복수 개, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 있고,
   상기 레이저 변위계는, 상기 복수의 도포 헤드 중 적어도 하나에 상기 회전 구동부에 의해 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피도포면에 묘화된 페이스트의 폭을 측정하기 위한 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 촬상부는, 상기 도포 대상물의 위치 결정용 카메라인 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
9. 도포 대상물과 도포 헤드를 상기 도포 대상물의 피도포면을 따르는 방향으로 상대 이동시켜, 상기 도포 헤드의 노즐로부터 토출되는 페이스트에 의해 상기 피도포면에, 교차하는 위치 관계의 두 직선을 갖는 형상의 도포 패턴을 묘화하고, 상기 묘화시에, 상기 도포 헤드와 일체적으로 설치된 레이저 변위계로서, 상기 피도포면의 변위를 레이저광의 투광/수광에 의해 측정 가능하고, 상기 레이저광의 투광로와 수광로가 상이한 레이저 변위계의 측정값에 기초하여, 상기 노즐의 선단과 상기 피도포면의 이격 거리를 설정값으로 유지하는 페이스트 도포 방법으로서,
   상기 피도포면에 묘화된 상기 페이스트의 도포 높이를 측정할 때, 상기 도포 패턴의 두 직선 모두에 대해서, 상기 레이저 변위계의 상기 투광로 및 수광로를 포함하는 광로면을 상기 도포 패턴에 있어서의 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 평행하게 하고, 그 상태의 상기 레이저 변위계를 상기 직선형으로 도포된 페이스트의 연신 방향과 교차하는 방향으로 이동시켜, 상기 페이스트의 도포 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 방법.
10. 제9항에 있어서, 측정한 상기 도포 높이에 기초하여 상기 피도포면에 묘화된 상기 도포 패턴의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 방법.

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