JP5195608B2 - ペースト塗布装置、電子部品接合装置、ペースト塗布方法及び電子部品接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、ペーストの吐出を行うシリンジを備えて構成されるペースト塗布装置、電子部品接合装置、ペースト塗布方法及び電子部品接合方法に関するものである。

ダイボンダーのように基板に電子部品を接合させる電子部品接合装置では、基板上の電子部品が接合される位置（目標接合位置）に、予め接着剤等のペーストが塗布される。この基板にペーストを塗布するペースト塗布装置は、ペーストが貯留されるペースト貯留部及びペースト貯留部に繋がるペースト吐出口を備えたシリンジを有しており、ペースト貯留部内に正圧を供給することによってペースト吐出口からペーストを吐出させ、ペーストの吐出を行った後はペースト貯留部内に負圧を供給することによって、ペースト吐出口から垂れているペーストをペースト貯留部内に吸い上げるようになっている（特許文献１）。

特開平６−２０４２６８号公報

しかしながら、従来のペースト塗布装置では、ペーストを過剰に吸い上げてしまってペースト吐出口に空隙部分が形成され、いわゆる空打ちが生じて定量吐出ができなくなる場合があるという問題点があった。

そこで本発明は、ペーストの空打ちを防止して確実な定量吐出を行うことができるペースト塗布装置、電子部品接合装置、ペースト塗布方法及び電子部品接合方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のペースト塗布装置は、ペーストが貯留されるペースト貯留部及び前記ペースト貯留部に繋がるペースト吐出口を備え、前記ペースト貯留部内に正圧が供給されたときに前記ペースト吐出口からペーストを吐出するシリンジと、前記ペースト貯留部内に正圧を供給する正圧供給管路と、前記ペースト貯留部内に負圧を供給する負圧供給管路と、前記正圧供給管路から前記ペースト貯留部内に正圧を供給させて前記ペースト吐出口からペーストを吐出させた後、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内に負圧を供給させる圧力切り替え手段と、前記ペースト貯留部内の圧力の計測を行う圧力計と、前記圧力切り替え手段により前記ペースト貯留部内への負圧の供給が開始された後、前記圧力計による前記ペースト貯留部内の圧力の計測情報に基づいて、前記ペースト貯留部内の圧力を、前記ペースト貯留部内のペーストが前記ペースト吐出口から垂れを生じることなく前記ペースト貯留部内に保持される第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整し、前記ペースト貯留部内の圧力が前記第２の圧力に調整された後、前記ペースト貯留部内の圧力を前記第１の圧力に調整する圧力調整手段と、前記圧力調整手段により前記ペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力に調整された後、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内への負圧の供給を遮断して前記ペースト貯留部を密閉状態にする密閉手段とを備えた。

請求項２に記載のペースト吐出装置は、請求項１に記載のペースト塗布装置であって、前記密閉手段は、前記ペースト貯留部を密閉状態にした後、前記圧力計により計測されるペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力から変化した場合に、前記ペースト貯留部の密閉状態を解除するとともに、前記ペースト貯留部内への負圧の供給の遮断を解除し、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内への負圧の供給を再開させる。

請求項３に記載の電子部品接合装置は、基板の位置決めを行う基板位置決め部と、前記基板位置決め部により位置決めされた基板にペーストを塗布する請求項１又は２に記載のペースト塗布装置と、前記ペースト塗布装置によりペーストが塗布された基板に電子部品を接合させる電子部品接合部とを備えた。

請求項４に記載のペースト塗布方法は、ペーストが貯留されるシリンジのペースト貯留部内に正圧を供給し、前記ペースト貯留部に繋がるペースト吐出口からペーストを吐出させる工程と、前記ペースト吐出口からペーストを吐出させた後、前記ペースト貯留部内に負圧を供給し、前記ペースト貯留部内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部内の圧力を、ペースト貯留部内のペーストが前記ペースト吐出口から垂れを生じることなく前記ペースト貯留部内に保持される第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整し、前記ペースト貯留部内の圧力が前記第２の圧力に調整された後、前記ペースト貯留部内の圧力を前記第１の圧力に調整する工程と、前記ペースト貯留部内の圧力を前記所定の圧力に調整した後、前記ペースト貯留部内への負圧の供給を遮断して前記ペースト貯留部を密閉状態にする工程とを含む。

請求項５に記載のペースト塗布方法は、請求項４に記載のペースト塗布方法であって、前記ペースト貯留部を密閉状態にした後、計測される前記ペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力から変化した場合に、前記ペースト貯留部の密閉状態を解除するとともに、前記ペースト貯留部内への負圧の供給の遮断を解除し、前記ペースト貯留部内への負圧の供給を再開させる工程を実行する。

請求項６に記載の電子部品接合方法は、基板の位置決めを行う基板位置決め工程と、請求項１又は２に記載のペースト塗布装置により、前記基板位置決め工程で位置決めした基板にペーストを塗布するペースト塗布工程と、前記ペースト塗布工程でペーストが塗布された基板に電子部品を接合させる電子部品接合工程とを含む。

本発明では、ペースト貯留部内に正圧を供給してペースト吐出口からペーストを吐出させた後、ペースト貯留部内に負圧を供給し、ペースト貯留部内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部内の圧力を、ペースト貯留部内のペーストがペースト吐出口から垂れを生じることなくペースト貯留部内に保持される第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整し、ペースト貯留部内の圧力が第２の圧力に調整された後、ペースト貯留部内の圧力を第１の圧力に調整した後、ペースト貯留部内への負圧の供給を遮断するようにしている。このため、ペーストの吸い上げ過ぎによってペースト吐出口に空隙部分が形成されることがなく、ペーストの空打ちが防止されるので、確実な定量吐出を行うことができる。

本発明の一実施の形態におけるダイボンダーの要部斜視図 本発明の一実施の形態におけるダイボンダーの制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の構成図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の空圧回路図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置が備えるシリンジの一部断面側面図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作手順を示すフローチャート 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作手順を示すタイミングチャート 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図 本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１において、本実施の形態における電子部品接合装置の一例としてのダイボンダー１は、基台２上に設けられた基板搬送コンベア３、基台２に対して相対移動自在に設けられた基板移載ヘッド４、基台２上に設けられた基板位置決め部５及びチップ供給部６、基台２に対して相対移動自在に設けられた接合ヘッド７、ペースト塗布用のシリンジ８及びこれらの作動制御を行う制御装置１０（図２）を備えて構成されている。

基板搬送コンベア３は一対のベルトコンベアから成り、基板ＰＢの水平方向への搬送を行う。基板搬送コンベア３による基板ＰＢの搬送動作は、制御装置１０がダイボンダー１に備えられたコンベア作動機構１１（図２）の作動制御を行うことによってなされる。

基板移載ヘッド４は下端に基板ＰＢの吸着を行う基板吸着部４ａを備えており、基台２上に設けられた第１フレーム２ａに沿った水平面内方向へ移動と第１フレーム２ａに対する昇降ができるようになっている。基板移載ヘッド４の水平面内方向への移動動作は、制御装置１０が基板移載ヘッド水平移動機構１２（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされ、基板移載ヘッド４の昇降動作は、制御装置１０が基板移載ヘッド昇降機構１３（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされる。また、基板移載ヘッド４による基板ＰＢの吸着及びその解除動作は、制御装置１０が基板吸着機構１４（図２）の作動制御を行うことによってなされる。

基板位置決め部５は基台２に対してＹ軸方向（水平面内の一の方向）に相対移動するＹ軸ステージ５ａ、Ｙ軸ステージ５ａに対してＸ軸方向（Ｙ軸方向と直交する水平面内の方向）に相対移動するＸ軸ステージ５ｂから成り、Ｘ軸ステージ５ｂの上面には基板ＰＢを真空吸着により保持する基板保持部５ｃが設けられている。Ｙ軸ステージ５ａのＹ軸方向への移動及びＸ軸ステージ５ｂのＸ軸方向への移動は制御装置１０が基板位置決め部作動機構１５（図２）の作動制御を行うことによってなされ、基板保持部５ｃによる基板ＰＢの保持動作は、制御装置１０が真空チャック等から成る基板保持機構１６（図２）の作動制御を行うことによってなされる。

チップ供給部６は基台２に対してＹ軸方向に相対移動するＹ軸ステージ６ａ、Ｙ軸ステージ６ａに対してＸ軸方向に相対移動するＸ軸ステージ６ｂ及びＸ軸ステージ６ｂの上面に設けられたパレットテーブル６ｃから成り、パレットテーブル６ｃの上面には基板ＰＢに接合すべきチップＰ（電子部品）を載せたパレット６ｄが載置されている。Ｙ軸ステージ６ａのＹ軸方向への移動及びＸ軸ステージ６ｂのＸ軸方向への移動は制御装置１０がチップ供給部作動機構１７（図２）の作動制御を行うことによってなされる。

接合ヘッド７の下部にはチップＰの吸着を行うチップ吸着部７ａが備えられており、基台２上に設けられた第２フレーム２ｂに沿った水平面内方向へ移動と昇降ができるようになっている。接合ヘッド７の水平面内方向への移動動作は、制御装置１０が接合ヘッド水平移動機構１８（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされ、接合ヘッド７の
昇降動作は、制御装置１０が接合ヘッド昇降機構１９（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされる。また、接合ヘッド７によるチップＰの吸着及びその解除動作は、制御装置１０がチップ吸着機構２０（図２）の作動制御を行うことによってなされる。

シリンジ８は内部にペーストを貯留し、第２フレーム２ｂに沿った水平面内方向への移動及び昇降ができるようになっている。シリンジ８の水平面内方向への移動動作は、制御装置１０がシリンジ水平移動機構２１（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされ、シリンジ８の昇降動作は、制御装置１０がシリンジ昇降機構２２（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされる。ここで、シリンジ８の昇降は、シリンジ８を昇降自在に支持するプレート部材２３（図１）に対してなされる。また、シリンジ８によるペーストの吐出動作は、制御装置１０がペースト吐出機構２４（図１及び図２）の作動制御を行うことによってなされる。

このダイボンダー１による基板ＰＢへのチップＰの接合工程では、制御装置１０は先ず、コンベア作動機構１１の作動制御を行って基板搬送コンベア３を作動させ、ダイボンダー１内に基板ＰＢを搬入させる（基板搬入工程）。

制御装置１０は、ダイボンダー１内に基板ＰＢを搬入させたら、基板移載ヘッド水平移動機構１２、基板移載ヘッド昇降機構１３及び基板吸着機構１４の作動制御を行って、基板搬送コンベア３に搬入させた基板ＰＢを基板移載ヘッド４に吸着させた後、その吸着させた基板ＰＢを基板位置決め部５の基板保持部５ｃの上面に載置して、基板搬送コンベア３から基板位置決め部５への基板ＰＢの移載を行う（基板搬入後移載工程）。

制御装置１０は、基板搬入後移載工程が終了したら、基板保持機構１６の作動制御を行い、基板ＰＢを基板保持部５ｃの上面に真空吸着させて、基板ＰＢを保持する（基板保持工程）。そして、基板位置決め部作動機構１５の作動制御を行い、基板位置決め部５のＹ軸ステージ５ａ及びＸ軸ステージ５ｂを作動させて、基板保持部５ｃの上面に保持した基板ＰＢを所定の位置に位置決めする（基板位置決め工程）。

制御装置１０は、基板位置決め工程が終了したら（或いは基板位置決め工程と並行して）、チップ供給部作動機構１７の作動制御を行い、チップ供給部作動機構１７のＹ軸ステージ６ａ及びＸ軸ステージ６ｂを作動させ、パレットテーブル６ｃの上面に載置されたパレット６ｄを所定の位置に位置決めする（パレット位置決め工程）。

制御装置１０は、パレット位置決め工程が終了したら、シリンジ水平移動機構２１、シリンジ昇降機構２２及びペースト吐出機構２４の作動制御を行って、基板位置決め部５に位置決めされた基板ＰＢの所定位置（目標接合位置）に、ペーストＰＴを塗布する（ペースト塗布工程）。

制御装置１０は、ペースト塗布工程が終了したら、接合ヘッド水平移動機構１８、接合ヘッド昇降機構１９及びチップ吸着機構２０の作動制御を行って、チップ供給部６より供給されたパレット６ｄ内のチップＰを、接合ヘッド７のチップ吸着部７ａに吸着させた後（チップ吸着工程）、接合ヘッド水平移動機構１８及び接合ヘッド昇降機構１９の作動制御を行って、チップ吸着部７ａに吸着させたチップＰを基板ＰＢの上方の所定の位置に位置決めした後、接合ヘッド昇降機構１９及びチップ吸着機構２０の作動制御を行って、チップ吸着部７ａに吸着させたチップＰを、基板保持部５ｃにおいて保持された基板ＰＢ上の目標接合位置に接合する（電子部品接合工程）。この電子部品接合工程では、接合ヘッド７によりチップＰを目標接合位置に上方から押し付けた後、接合ヘッド７によるチップＰの吸着解除動作を行う。

制御装置１０はその後、パレット位置決め工程、ペースト塗布工程、チップ吸着工程及び電子部品接合工程から成る一連の動作を繰り返し、基板保持工程において保持した基板ＰＢに接合すべき全てのチップＰの接合が終了したら、基板移載ヘッド水平移動機構１２、基板移載ヘッド昇降機構１３及び基板吸着機構１４の作動制御を行って、チップＰの接合が終了した基板位置決め部５上の基板ＰＢを基板移載ヘッド４に吸着させた後、その吸着させた基板ＰＢを基板搬送コンベア３に載置して、基板位置決め部５から基板搬送コンベア３への基板ＰＢの移載を行う（基板搬出前移載工程）。そして制御装置１０は、基板搬出前移載工程が終了したら、コンベア作動機構１１の作動制御を行い、基板搬送コンベア３を基板ＰＢの搬入時とは逆方向に作動させて、ダイボンダー１から基板ＰＢを搬出する（基板搬出工程）。これにより、ダイボンダー１による基板ＰＢへのチップＰの接合工程が終了する。

ところで、本実施の形態におけるダイボンダー１では、上記ペースト塗布工程を実行するペースト塗布装置の構成に特徴があり、以下、このペースト塗布装置について説明する。

図３及び図４において、ダイボンダー１が備えるペースト塗布装置３０は、前述のシリンジ８、制御装置１０及びペースト吐出機構２４のほか、ダイボンダー１の外部に設けられて正圧を発生する圧力源３１等を備えて構成されている。

図３においてシリンジ８は、ペーストＰＴが貯留されるペースト貯留部８ａ及びペースト貯留部８ａに繋がって下方に開口するペースト吐出口８ｂを備えている。

図４においてペースト吐出機構２４は、圧力源３１から正圧が供給される正圧供給管路ＬＰ及びこの正圧供給管路ＬＰから分岐して圧力源３１からの正圧が供給される正圧供給分岐管路ＬＰＢ、正圧供給管路ＬＰに介装された第１電空レギュレータ４１、正圧供給分岐管路ＬＰＢに介装された第２電空レギュレータ４２、正圧供給分岐管路ＬＰＢの第２電空レギュレータ４２の下流側に介装され、正圧供給分岐管路ＬＰＢ内の正圧を負圧に変換（すなわち負圧を生成）する負圧生成器（真空エジェクタ）４３、負圧生成器４３の出口側に上流側端が接続され、負圧生成器４３により生成された負圧が供給される第１負圧供給管路ＬＮ１、入口側１ポート（Ａポート）出口側２ポート（Ｂ１ポート及びＢ２ポート）の３ポート弁であり、Ａポートに第１負圧供給管路ＬＮ１の下流側端が接続されたオンオフバルブ５１、オンオフバルブ５１のＢ１ポートに上流側端が接続された第２負圧供給管路ＬＮ２、入口側２ポート（Ａ１ポート及びＡ２ポート）出口側１ポート（Ｂポート）の３ポート弁であり、Ａ１ポートに正圧供給管路ＬＰの下流側端が接続され、Ａ２ポートに第２負圧供給管路ＬＮ２の下流側端が接続された切り替えバルブ５２、シリンジ８のペースト貯留部８ａから延びて切り替えバルブ５２のＢポートに接続されたシリンジ管路ＬＳ、シリンジ管路ＬＳから分岐したシリンジ分岐管路ＬＳＢ、入口側２ポート（Ａ１ポート及びＡ２ポート）出口側１ポート（Ｂポート）の３ポート弁であり、Ａ１ポートにシリンジ分岐管路ＬＳＢが接続された大気開放バルブ５３を備えている。

シリンジ管路ＬＳには、シリンジ管路ＬＳ内の圧力（すなわちシリンジ８のペースト貯留部８ａ内の圧力）を計測する圧力計３４が設けられている。圧力計３４によって計測されたシリンジ管路ＬＳ内の圧力の情報（計測情報）は制御装置１０に入力される（図２参照）。また、オンオフバルブ５１のＢ２ポートと大気開放バルブ５３のＡ２ポートは管路が接続されていないポートであり、プラグで栓がしてある。

第１電空レギュレータ４１は正圧供給管路ＬＰ内の正圧を制御装置１０により設定されるレギュレータ調整圧に調整し、第２電空レギュレータ４２は正圧供給分岐管路ＬＰＢ内の正圧を制御装置１０により設定されるレギュレータ調整圧に調整する。ここで、正圧供
給分岐管路ＬＰＢ内の正圧の圧力と第１負圧供給管路ＬＮ１内に生成される負圧の圧力は一対一の関係にあるため、制御装置１０は、第２電空レギュレータ４２に設定するレギュレータ調整圧を変えることによって、第１負圧供給管路ＬＮ１内の圧力（負圧）のレベルを変化させることができる。

オンオフバルブ５１、切り替えバルブ５２及び大気開放バルブ５３はいずれも制御装置１０からの動作信号を受けてスプール（図示せず）の位置切り替えを行う２位置切り替え電磁バルブである。

オンオフバルブ５１のスプールは、制御装置１０からスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置５１ａに位置し、ＡポートとＢ２ポートを連通させて第１負圧供給管路ＬＮ１を閉塞するとともに、Ｂ１ポートを閉止して第２負圧供給管路ＬＮ２の上流側端を閉塞する。一方、オンオフバルブ５１のスプールは、制御装置１０からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置５１ｂに位置し、ＡポートとＢ１ポートを連通させて第１負圧供給管路ＬＮ１の下流側端と第２負圧供給管路ＬＮ２の上流側端を接続して第２負圧供給管路ＬＮ２内に負圧を供給する。

切り替えバルブ５２のスプールは、制御装置１０からのスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置５２ａに位置し、Ａ２ポートとＢポートを連通させて第２負圧供給管路ＬＮ２の下流側端とシリンジ管路ＬＳの上流側端を接続するとともに、Ａ１ポートを閉止して正圧供給管路ＬＰを閉塞する。一方、切り替えバルブ５２のスプールは、制御装置１０からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置５２ｂに位置し、Ａ１ポートとＢポートを連通させて正圧供給管路ＬＰとシリンジ管路ＬＳを接続してシリンジ管路ＬＳ内に正圧を供給するとともに、Ａ２ポートを閉止する。

大気開放バルブ５３のスプールは、制御装置１０からのスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置５３ａに位置し、Ａ１ポートを閉止してシリンジ分岐管路ＬＳＢを閉塞するとともに、Ａ２ポートとＢポートを連通させる。一方、大気開放バルブ５３のスプールは、制御装置１０からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置５３ｂに位置し、Ａ１ポートとＢポートを連通させてシリンジ分岐管路ＬＳＢを（すなわちシリンジ管路ＬＳを）大気開放させるとともに、Ａ２ポートを閉止する。

シリンジ８は前述のように、シリンジ昇降機構２２によってプレート部材２３に対して昇降自在であり、ペーストＰＴの吐出を行わないときには、プレート部材２３に対して上昇した非吐出位置（図５（ａ）中に示す位置Ｈ１）に位置し、ペーストＰＴの吐出を行うときには、非吐出位置から下降した吐出位置（図５（ｂ）中に示す位置Ｈ２）に位置する。

次に、図６のフローチャート、図７のタイミングチャート及び図８〜図１２の空圧回路図を用いて、本実施の形態におけるペースト塗布装置３０のペースト塗布手順について説明する。制御装置１０は、シリンジ８からペーストＰＴを吐出させる前は、シリンジ８を非吐出位置に位置させたうえで、ペースト塗布装置３０をアイドリング状態にしている（図６のステップＳＴ１、図７の時間Ｔ０）。このアイドリング状態では、制御装置１０は、オンオフバルブ５１、切り替えバルブ５２及び大気開放バルブ５３の各スプールをノーマル位置に位置させている（図８）。

図８において、アイドリング状態では、切り替えバルブ５２のスプールがノーマル位置５２ａに位置して正圧供給管路ＬＰを閉塞しているので、ペースト貯留部８ａ内には正圧
は供給されず、またオンオフバルブ５１のスプールがノーマル位置５１ａに位置して第１負圧供給管路ＬＮ１を閉塞しているので、ペースト貯留部８ａ内には負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からの負圧も供給されない。一方、ペースト貯留部８ａから延びたシリンジ管路ＬＳは、切り替えバルブ５２によって第２負圧供給管路ＬＮ２の下流側端と接続されるが、第２負圧供給管路ＬＮ２の上流側端はオンオフバルブ５１によって閉塞されており、シリンジ分岐管路ＬＳＢは大気開放バルブ５３によって閉塞されているので、ペースト貯留部８ａは密閉された状態となっている。なお、図８では、正圧を受けている管路を太い実線で表し、負圧を受けている管路を太い破線で表している（図９〜図１２についても同じ）。

制御装置１０は、ペーストＰＴの塗布を開始するタイミングになったら、シリンジ昇降機構２２を作動させてシリンジ８を吐出位置まで下降させたうえで、シリンジ８のペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させる（図６のステップＳＴ２）。

制御装置１０は、ステップＳＴ２を、切り替えバルブ５２をオフセット位置５２ｂに切り替えることによって実行する（図７の時間Ｔ１及び図９）。切り替えバルブ５２がオフセット位置５２ｂに切り替えられると、シリンジ管路ＬＳが正圧供給管路ＬＰに接続されてペースト貯留部８ａ内に正圧が供給され、この正圧がペーストＰＴの吐出圧となって、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴをペースト吐出口８ｂから下方に押し出すので、シリンジ８からペーストＰＴが吐出される。

制御装置１０は、ペーストＰＴの吐出を開始したら、ペーストＰＴの吐出時間を計測すること等によって、定量のペーストＰＴが吐出されたかどうかの判断を行う（図６のステップＳＴ３）。制御装置１０は、このステップＳＴ３を、定量のペーストＰＴが吐出されたと判断するまで繰り返し（すなわちペーストＰＴの吐出を継続し）、ステップＳＴ３で定量のペーストＰＴが吐出されたと判断したときには、シリンジ昇降機構２２を作動させてシリンジ８を非吐出位置まで上昇させるとともに、シリンジ８からのペーストＰＴの吐出を停止させ、ペースト貯留部８ａ内に負圧を供給する（図６のステップＳＴ４）。

制御装置１０は、ステップＳＴ４を、オンオフバルブ５１のスプールの位置をオフセット位置５１ｂに切り替え、切り替えバルブ５２のスプールの位置をノーマル位置５２ａに切り替え、大気開放バルブ５３のスプールの位置をオフセット位置５３ｂに切り替えることによって実行する（図７の時間Ｔ２及び図１０）。

オンオフバルブ５１がオフセット位置５１ｂに切り替えられ、切り替えバルブ５２がノーマル位置５２ａに切り替えられ、大気開放バルブ５３がオフセット位置５３ｂに切り替えられると、正圧供給管路ＬＰが切り替えバルブ５２によって閉塞されてシリンジ８からのペーストＰＴの吐出が停止される一方、第１負圧供給管路ＬＮ１と第２負圧供給管路ＬＮ２がオンオフバルブ５１によって接続され、シリンジ管路ＬＳが切り替えバルブ５２によって第２負圧供給管路ＬＮ２に接続されるので、シリンジ管路ＬＳに繋がるペースト貯留部８ａ内には負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）から負圧が供給される。

このように切り替えバルブ５２及び制御装置１０は、正圧供給管路ＬＰからペースト貯留部８ａ内に正圧を供給させてペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させた後、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内に負圧を供給させる圧力切り替え手段として機能する。

なお、このペースト貯留部８ａ内への負圧の供給開始時には、シリンジ管路ＬＳから分岐したシリンジ分岐管路ＬＳＢは大気開放バルブ５３によって大気に開放されることから
、シリンジ管路ＬＳ内の圧力は正圧から負圧にスムーズに移行する。

制御装置１０は、ペースト貯留部８ａ内に負圧を作用させ始めてから所定時間（図７中に示す時間ΔＴ参照）が経過したら、大気開放バルブ５３をノーマル位置５３ａに切り替えてシリンジ分岐管路ＬＳＢを閉塞し、その後の工程において、シリンジ管路ＬＳ内に必要なレベルの圧力（負圧）が作用し得るようにする（図７の時間Ｔ３及び図１１）。

制御装置１０は、ステップＳＴ４においてペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を開始したら、ペースト吐出口８ｂから垂れているペーストＰＴがペースト貯留部８ａ内に吸い上げられるようにするため、圧力計３４によるペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される第１の圧力（以下、「保持圧力Ｐｈ０」と称する。例えば−１ｋＰａ）よりも低い圧力として任意に定めた第２の圧力（以下、「吸引圧力Ｐｈ１」と称する。例えば−１０ｋＰａ）に調整する（図６のステップＳＴ５）。このステップＳＴ５は、具体的には、制御装置１０が、圧力計３４によって計測されるペースト貯留部８ａ内の圧力が、目標値として設定した吸引圧力Ｐｈ１になるように第２電空レギュレータ４２のレギュレータ調整圧を変化させることによって（すなわちフィードバック制御によって）実行する。これによりペースト吐出口８ｂから垂れているペーストＰＴはペースト貯留部８ａ内に吸い上げられる。

制御装置１０は、ステップＳＴ５でペースト貯留部８ａ内の圧力が吸引圧力Ｐｈ１になるように調整した後、所定時間（この所定時間は、ペースト吐出口８ｂから垂れているペーストＰＴがペースト貯留部８ａ内に吸い上げられる時間として設定される）が経過したら、圧力計３４によるペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を保持圧力Ｐｈ０に調整する（図６のステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、具体的には、制御装置１０が、圧力計３４によって計測されるペースト貯留部８ａ内の圧力が、目標値として設定した保持圧力Ｐｈ０になるように第２電空レギュレータ４２のレギュレータ調整圧を変化させることによって（すなわちフィードバック制御によって）実行する（図７の時間Ｔ４）。これにより、シリンジ８のペースト吐出口８ｂから垂れていたペーストＰＴはペースト貯留部８ａ内に吸い上げられてペーストＰＴの垂れが解消された後、ペーストＰＴの吸い上げは停止され、ペーストＰＴの垂れの下端部の位置は、垂れが解消された位置（ペースト吐出口８ｂの下端部付近の位置）に保持される。

なお、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される圧力（保持圧力Ｐｈ０）及びペースト吐出口８ｂから垂れているペーストＰＴがペースト貯留部８ａ内に吸い上げられるようにする圧力（吸引圧力Ｐｈ１）はそれぞれペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴの残量によって変化するので、保持圧力Ｐｈ０及び吸引圧力Ｐｈ１の値はペーストＰＴの残量に応じてその都度定める必要があるが、ペーストＰＴの残量は、例えば、制御装置１０が、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴの初期量、ペーストＰＴを吐出した回数及び吐出１回あたりのペーストＰＴの吐出量の関係から求めることができる。

このように第２電空レギュレータ４２及び制御装置１０は、圧力切り替え手段（切り替えバルブ５２及び制御装置１０）によりペースト貯留部８ａ内への負圧の供給が開始された後、圧力計３４によるペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整する圧力調整手段として機能する。

制御装置１０は、ステップＳＴ６においてペースト貯留部８ａ内の圧力を保持圧力Ｐｈ
０に調整したら、次いでペースト貯留部８ａを密閉する（図６のステップＳＴ７）。このペースト貯留部８ａの密閉は、オンオフバルブ５１のスプールの位置をノーマル位置５１ａに切り替えることによって行う（図７の時間Ｔ５及び図１２）。オンオフバルブ５１がノーマル位置５１ａに切り替えられると、第１負圧供給管路ＬＮ１は第２負圧供給管路ＬＮ２との接続が解除されて閉塞され、シリンジ管路ＬＳに繋がる第２負圧供給管路ＬＮ２の上流側端は閉塞されるので、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からシリンジ管路ＬＳへの負圧の供給が遮断されてシリンジ管路ＬＳが閉塞され（シリンジ分岐管路ＬＳＢは大気開放バルブ５３によって閉塞されている）、ペースト貯留部８ａは密閉される。

このようにオンオフバルブ５１及び制御装置１０は、圧力調整手段（第２電空レギュレータ４２及び制御装置１０）によりペースト貯留部８ａ内の圧力が所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整された後、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を遮断してペースト貯留部８ａを密閉状態にする密閉手段として機能する。

制御装置１０は、ペースト貯留部８ａを密閉状態にした後、所定時間経過後に、圧力計３４からの計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力が保持圧力Ｐｈ０から変化したかどうかの判断を行う（図６のステップＳＴ８）。制御装置１０は、ステップＳＴ８において圧力計３４により計測されるペースト貯留部８ａ内の圧力が保持圧力Ｐｈ０から変化した（大気圧に近づいた）と判断したときには、ペースト貯留部８ａの密閉状態を解除するとともに、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給の遮断を解除し、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を再開させて（図６のステップＳＴ９）、ステップＳＴ５に戻る。

制御装置１０は、ステップＳＴ９を、オンオフバルブ５１のスプールの位置をノーマル位置５１ａからオフセット位置５１ｂに切り替えることによって実行する。オンオフバルブ５１がオフセット位置５１ｂに切り替えられると、シリンジ管路ＬＳに繋がる第２負圧供給管路ＬＮ２は第１負圧供給管路ＬＮ１と接続されるので、ペースト貯留部８ａ内には負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）から負圧が供給される。

制御装置１０がステップＳＴ９を実行すると、ペースト吐出機構２４はステップＳＴ５の実行直前の状態（図１１）に戻るので、再度ステップＳＴ５〜ＳＴ８の工程を繰り返すことによって、改めてシリンジ８からのペーストＰＴの垂れを解消することができる。

一方、制御装置１０は、ステップＳＴ８において、ペースト吐出口８ｂからペーストＰＴの垂れが生じていないと判断したときには次のペースト塗布工程に進む。ステップＳＴ７が終了した時点（図１２）で、ペースト吐出機構２４の各バルブ５１，５２，５３の各スプールはステップＳＴ１のアイドリング状態（図８）と同じ位置に位置した状態となっているので、この状態を次のペースト塗布工程のアイドリング状態（ステップＳＴ１）として、新たなペースト塗布工程を行う。

ペースト貯留部８ａ内への正圧の供給開始から次の正圧の供給開始までをペーストＰＴの吐出動作の１サイクルとすると（図７）、制御装置１０は、このダイボンダー１による基板ＰＢへのチップＰの接合工程が終了するまで、必要なサイクル数のペースト吐出動作を繰り返すことになる。

以上説明したように、本実施の形態におけるペースト塗布装置３０は、ペーストＰＴが貯留されるペースト貯留部８ａ及びペースト貯留部８ａに繋がるペースト吐出口８ｂを備
え、ペースト貯留部８ａ内に正圧が供給されたときにペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出するシリンジ８と、ペースト貯留部８ａ内に正圧を供給する正圧供給管路ＬＰと、ペースト貯留部８ａ内に負圧を供給する負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）と、正圧供給管路ＬＰからペースト貯留部８ａ内に正圧を供給させてペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させた後、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内に負圧を供給させる圧力切り替え手段（切り替えバルブ５２及び制御装置１０）と、ペースト貯留部８ａ内の圧力の計測を行う圧力計３４と、圧力切り替え手段によりペースト貯留部８ａ内への負圧の供給が開始された後、圧力計３４によるペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整する圧力調整手段（第２電空レギュレータ４２及び制御装置１０）と、圧力調整手段によりペースト貯留部８ａ内の圧力が所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整された後、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を遮断してペースト貯留部８ａを密閉状態にする密閉手段（オンオフバルブ５１及び制御装置１０）を備えたものとなっている。

また、本実施の形態におけるペースト塗布方法は、ペーストＰＴが貯留されるシリンジ８のペースト貯留部８ａ内に正圧を供給し、ペースト貯留部８ａに繋がるペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させる工程（ステップＳＴ２）と、ペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させた後、ペースト貯留部８ａ内に負圧を供給し（ステップＳＴ４）、ペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整する工程（ステップＳＴ６）と、ペースト貯留部８ａ内の圧力を所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整した後、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を遮断してペースト貯留部８ａを密閉状態にする工程（ステップＳＴ７）を含むものとなっている。

このように本実施の形態におけるペースト塗布装置３０（或いはペースト塗布方法）では、ペースト貯留部８ａ内に正圧を供給してペースト吐出口８ｂからペーストＰＴを吐出させた後、ペースト貯留部８ａ内に負圧を供給し、ペースト貯留部８ａ内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部８ａ内の圧力を、ペースト貯留部８ａ内のペーストＰＴがペースト吐出口８ｂから垂れを生じることなくペースト貯留部８ａ内に保持される所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）に調整した後、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を遮断するようにしている。このため、ペーストＰＴの吸い上げ過ぎによってペースト吐出口８ｂに空隙部分が形成されることがなく、ペーストＰＴの空打ちが防止されるので、確実な定量吐出を行うことができる。

また、本実施の形態におけるペースト塗布装置３０では、密閉手段（オンオフバルブ５１及び制御装置１０）は、ペースト貯留部８ａを密閉状態にした後、圧力計３４により計測されるペースト貯留部８ａ内の圧力が所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）から変化した場合に、ペースト貯留部８ａの密閉状態を解除するとともに、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給の遮断を解除し、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を再開させるようになっており、本実施の形態におけるペースト塗布方法では、ペースト貯留部８ａを密閉状態にした後、計測されるペースト貯留部８ａ内の圧力が所定の圧力（保持圧力Ｐｈ０）から変化した場合に、ペースト貯留部８ａの密閉状態を解除するとともに、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給の遮断を解除し、ペースト貯留部８ａ内への負圧の供給を再開させる工程（ステップＳＴ９）を実行するようになっている。このため、ペーストＰＴの垂れが再度生じた場合であっても、その垂れを解消することができる。

また、本実施の形態における電子部品接合装置としてのダイボンダー１は、基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め部５と、基板位置決め部５により位置決めされた基板ＰＢにペーストＰＴを塗布する本実施の形態におけるペースト塗布装置３０と、ペースト塗布装置３０によりペーストＰＴが塗布された基板ＰＢにチップＰ（電子部品）を接合させる電子部品接合部としての接合ヘッド７を備えたものとなっている。

また、本実施の形態におけるペースト塗布方法は、基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め工程と、本実施の形態におけるペースト塗布装置３０又はペースト塗布方法により、基板位置決め工程で位置決めした基板ＰＢにペーストＰＴを塗布するペースト塗布工程と、ペースト塗布工程でペーストＰＴが塗布された基板ＰＢにチップＰ（電子部品）を接合させる電子部品接合工程とを含むものとなっている。

本実施の形態におけるダイボンダー１（或いは電子部品接合方法）は、上記効果を有するペースト塗布装置３０を用いているため、ペーストＰＴの垂れによる基板ＰＢの汚損を効果的に防止することができ、生産基板の良品率を向上させることができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、正圧供給管路ＬＰからペースト貯留部８ａ内に正圧を供給させた後、負圧供給管路（第１負圧供給管路ＬＮ１及び第２負圧供給管路ＬＮ２）からペースト貯留部８ａ内に負圧を供給させるペースト貯留部８ａ内への圧力供給の切り替えを１つのバルブ（切り替えバルブ５２）の位置切り替えによって行うようになっていたが、このペースト貯留部８ａ内への圧力供給の切り替えは、複数のバルブの位置切り替えを組み合わせることによって行われるようになっていてもよい。

ペーストの空打ちを防止して確実な定量吐出を行うことができるペースト塗布装置、電子部品接合装置、ペースト塗布方法及び電子部品接合方法を提供する。

１ ダイボンダー（電子部品接合装置）
５ 基板位置決め部
７ 接合ヘッド（電子部品接合部）
８ シリンジ
８ａ ペースト貯留部
８ｂ ペースト吐出口
１０ 制御装置（圧力切り替え手段、圧力調整手段、密閉手段）
３０ ペースト塗布装置
３４ 圧力計
４２ 第２電空レギュレータ（圧力調整手段）
５１ オンオフバルブ（密閉手段）
５２ 切り替えバルブ（圧力切り替え手段）
ＬＰ 正圧供給管路
ＬＮ１ 第１負圧供給管路（負圧供給管路）
ＬＮ２ 第２負圧供給管路（負圧供給管路）
ＰＴ ペースト
ＰＢ 基板
Ｐ チップ（電子部品）

Claims (6)

1. ペーストが貯留されるペースト貯留部及び前記ペースト貯留部に繋がるペースト吐出口を備え、前記ペースト貯留部内に正圧が供給されたときに前記ペースト吐出口からペーストを吐出するシリンジと、
   前記ペースト貯留部内に正圧を供給する正圧供給管路と、
   前記ペースト貯留部内に負圧を供給する負圧供給管路と、
   前記正圧供給管路から前記ペースト貯留部内に正圧を供給させて前記ペースト吐出口からペーストを吐出させた後、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内に負圧を供給させる圧力切り替え手段と、
   前記ペースト貯留部内の圧力の計測を行う圧力計と、
   前記圧力切り替え手段により前記ペースト貯留部内への負圧の供給が開始された後、前記圧力計による前記ペースト貯留部内の圧力の計測情報に基づいて、前記ペースト貯留部内の圧力を、前記ペースト貯留部内のペーストが前記ペースト吐出口から垂れを生じることなく前記ペースト貯留部内に保持される第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整し、前記ペースト貯留部内の圧力が前記第２の圧力に調整された後、前記ペースト貯留部内の圧力を前記第１の圧力に調整する圧力調整手段と、
   前記圧力調整手段により前記ペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力に調整された後、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内への負圧の供給を遮断して前記ペースト貯留部を密閉状態にする密閉手段とを備えたことを特徴とするペースト塗布装置。
2. 前記密閉手段は、前記ペースト貯留部を密閉状態にした後、前記圧力計により計測されるペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力から変化した場合に、前記ペースト貯留部の密閉状態を解除するとともに、前記ペースト貯留部内への負圧の供給の遮断を解除し、前記負圧供給管路から前記ペースト貯留部内への負圧の供給を再開させることを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布装置。
3. 基板の位置決めを行う基板位置決め部と、
   前記基板位置決め部により位置決めされた基板にペーストを塗布する請求項１又は２に記載のペースト塗布装置と、
   前記ペースト塗布装置によりペーストが塗布された基板に電子部品を接合させる電子部品接合部とを備えたことを特徴とする電子部品接合装置。
4. ペーストが貯留されるシリンジのペースト貯留部内に正圧を供給し、前記ペースト貯留部に繋がるペースト吐出口からペーストを吐出させる工程と、
   前記ペースト吐出口からペーストを吐出させた後、前記ペースト貯留部内に負圧を供給し、前記ペースト貯留部内の圧力の計測情報に基づいて、ペースト貯留部内の圧力を、ペースト貯留部内のペーストが前記ペースト吐出口から垂れを生じることなく前記ペースト貯留部内に保持される第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整し、前記ペースト貯留部内の圧力が前記第２の圧力に調整された後、前記ペースト貯留部内の圧力を前記第１の圧力に調整する工程と、
   前記ペースト貯留部内の圧力を前記所定の圧力に調整した後、前記ペースト貯留部内への負圧の供給を遮断して前記ペースト貯留部を密閉状態にする工程とを含むことを特徴とするペースト塗布方法。
5. 前記ペースト貯留部を密閉状態にした後、計測される前記ペースト貯留部内の圧力が前記第１の圧力から変化した場合に、前記ペースト貯留部の密閉状態を解除するとともに、前記ペースト貯留部内への負圧の供給の遮断を解除し、前記ペースト貯留部内への負圧の供給を再開させる工程を実行することを特徴とする請求項４に記載のペースト塗布方法。
6. 基板の位置決めを行う基板位置決め工程と、
   請求項１又は２に記載のペースト塗布装置により、前記基板位置決め工程で位置決めした基板にペーストを塗布するペースト塗布工程と、
   前記ペースト塗布工程でペーストが塗布された基板に電子部品を接合させる電子部品接合工程とを含むことを特徴とする電子部品接合方法。

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