CN106061077A - 曝光装置及其检查方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在印刷布线基板等的曝光装置中能够检测成为光源的放电灯是否为正品的曝光装置及其检查方法。该曝光装置(100)的特征在于，具备：包括放电灯(1)、白炽灯(2)和反射体容器(3)的1个或多个光源装置(4)、安装所述光源装置(4)的框架(5)、向所述白炽灯2提供电流的恒流电源(8)、对来自所述恒流电源(8)的所述电流进行通断的开关(10)、对所述开关(10)在规定的时间进行通断的控制部(9)、对所述白炽灯(2)的两端电压进行测量的测量部(11)、比较所述两端电压和规定的电压范围的比较部(12)、使用所述比较结果来判定所述放电灯(1)是否为正品的判定部(13)以及显示部(14)。

Description

曝光装置及其检查方法

技术领域

本发明涉及一种在用于印刷布线基板等的曝光的曝光装置中具备用于检测作为光源的放电灯是否为正品的白炽灯的曝光装置及其检查方法。

背景技术

以往，为了在电子设备上安装部件而使用了在树脂、玻璃环氧材料的基板上以铜等金属形成了布线图案的印刷布线基板。为了向这些印刷布线基板上形成布线图案而使用了光刻技术。其在整面形成有成为布线的金属层的基板整面上涂敷作为感光性药剂的光致抗蚀剂，通过与布线图案相同的光掩模来对其照射来自曝光装置的照射光。在光致抗蚀剂中，有光致抗蚀剂的溶解性由于照射光而降低的负型光致抗蚀剂以及相反地光致抗蚀剂的溶解性由于照射光而增大的正型光致抗蚀剂。当对溶解性由于照射光而相对增大的光致抗蚀剂部分进行化学处理而将其除掉、并利用蚀刻来去除暴露出的金属层时，只残留位于残留有光致抗蚀剂的部分之下的金属层，去除光致抗蚀剂，从而将布线图案形成在基板上。在将照射光向正型、负型中的某种光致抗蚀剂进行照射的情况下，为了遍及照射面整面地确保均匀的曝光量，还需要以均匀的照度将稳定的照射光照射固定的时间。

另一方面，在印刷布线基板中，为了制造工序的高效化而使印刷布线基板大型化，在基板完成后进行分割而小型化，用于所期望的电子设备。伴随着印刷布线基板的大型化，曝光装置制造商要将作为光源的放电灯大型化为高照度、或者作为使用了多个低照度的小型放电灯的多个灯的光源而确保均匀的曝光量。例如，代替使用1个8kW的高压放电灯的光源而是使用4个2kW的高压放电灯的光源等。低照度的放电灯与高照度的放电灯相比在制造难度、制造成本上有优势，销售了大量具有多灯的光源的曝光装置。

然而，伴随着光源的多灯化，由于确保均匀的曝光量的必要性，多个放电灯彼此的均质性变得更为重要。因此，为了稳定曝光装置的性能、制造可靠性高的印刷布线基板，需要只使用由同一制造商以同一材料、同一工艺制作的正品的放电灯，需要识别放电灯是否为正品的装置以及检查方法。

不限于曝光装置，在光学装置中已知有几个识别所使用的放电灯、光源的方法(例如，参照日本特公平7-52677号公报(专利文献1)、日本特表2010-527504号公报(专利文献2)以及日本特开昭62-43059号公报(专利文献3)。)。例如，在专利文献1所述的灯异常检测装置中，向卤素灯等使用了灯丝的白炽电灯泡提供规定的电压，比较灯丝半切断状态时的电流值和灯丝正常时的电流值来检测有异常的灯。然而，通过这种方法，即使能够检测灯的寿命也难以识别灯是否为正品。

另外，例如在专利文献2中，设为将白炽灯或者荧光灯这样的光源与并联连接了电阻以及电容器的电路进行连接，测量向该光源的两端提供规定的电压时的时间常数(电阻值和电容值的乘积)来检测光源是白炽灯还是荧光灯。然而，通过这种方法，即使能够检测时间常数的较大的差异(在白炽灯和荧光灯中时间常数大为不同)也难以识别是否为相同白炽灯间的正品。另外，例如在专利文献3中，设为在向封入到同一白炽电灯泡的灯泡内的多个灯丝发射紫外线的同时测量这些灯丝间的放电开始电压来检测不合格品。然而，通过这种方法即使能够检测不合格品也难以识别灯是否为正品。

发明内容

为了将正品的光源与由其它制造商制造出的类似品的光源进行识别，与如专利文献1以及3那样识别光源是否不合格、或者如专利文献2那样识别是否为异种光源相比，需要更高精度的识别装置。另外，还需要同时解决不使多个光源的检查时间大幅超过曝光装置的起动时间、不使曝光装置整体的成本大幅增加这样的课题。

本发明是鉴于上述的课题而做出的，其目的在于提供一种在用于印刷布线基板等的曝光的曝光装置中具备用于高精度、短时间且低成本地识别成为光源的放电灯是否为正品的白炽灯的曝光装置及其检查方法。

为了解决上述课题，本发明中的权利要求1所述的发明，例如图1所示如下地构成第1曝光装置100。即，第1曝光装置100的特征在于，具备：

1个或多个光源装置4，包括成为光源的放电灯1、检测所述放电灯1是否为正品的白炽灯2以及安装有所述放电灯1和所述白炽灯2的反射体容器3；框架5，朝向被照射物地安装所述光源装置4；恒流电源8，向所述白炽灯2提供电流；开关10，对来自所述恒流电源8的所述电流进行通断；控制部9，在所述放电灯1的点亮中对所述开关10进行通断使所述白炽灯2点亮规定的时间；测量部11，测量点亮中的所述白炽灯2的两端电压；比较部12，比较由所述测量部11测量出的所述两端电压和判定放电灯1是否为正品的规定的上限值以及下限值的电压范围；判定部13，接受来自所述比较部12的信号，在所述两端电压在所述规定的上限值以及下限值的电压范围内的情况下判定检查对象放电灯为正品，在所述两端电压在所述规定的上限值以及下限值的电压范围外的情况下判定检查对象放电灯为非正品；以及显示部14，显示判定结果。

另外，权利要求2所述的发明例如图1所示，如下地构成第2曝光装置101。即，第2曝光装置101的特征在于，具备：

1个～多个光源装置4，包括成为光源的放电灯1、检测所述放电灯1是否为正品的白炽灯2、以及安装有所述放电灯1和所述白炽灯2的反射体容器3；框架5，朝向被照射物地安装所述光源装置4；恒流电源8，向所述白炽灯2提供电流；开关10，对来自所述恒流电源8的所述电流进行通断；控制部9，在所述放电灯1的点亮中通断所述开关10使所述白炽灯2点亮规定的时间；测量部15，对点亮中的所述白炽灯2的两端电压分别在规定时间测量2次；比较部16，比较由所述测量部15第1次测量该白炽灯2时的电压和第2次测量时的电压之差、和判定放电灯是否为正品的规定的上限值以及下限值的电压差范围；判定部17，接受来自所述比较部16的信号，在所述第1次测量时的电压和第2次测量时的电压之差在所述规定的上限值以及下限值的电压差范围内的情况下判定检查对象放电灯为正品，在所述第1次测量时的电压和第2次测量时的电压之差在所述规定的上限值以及下限值的电压差范围外的情况下判定检查对象放电灯为非正品；以及显示部14，显示判定结果。

另外，权利要求3所述的发明涉及一种放电灯1的检查方法，

其特征在于，在装备有包括成为光源的所述放电灯1、检测所述放电灯1是否为正品的白炽灯2以及安装了所述放电灯1和所述白炽灯2的反射体容器3的多个光源装置4的权利要求1所述的曝光装置100或者权利要求2所述的曝光装置101中，所述控制部9在所述放电灯1的点亮中依次对所述白炽灯2进行通断来依次检查所述放电灯1是否为正品。

根据权利要求1所述的发明，在收纳到同一反射体容器的放电灯和白炽灯中，放电灯作为光源、白炽灯作为产生用于识别放电灯是否纯正的固有电压的电阻装置而被利用。在将白炽灯安装进反射体容器之前，向白炽灯单体提供恒定电流，测量经过规定时间后的白炽灯的两端的电压。在相同条件下测量多个白炽灯的两端的电压，确定电压分布范围。之后，在收纳到同一反射体容器的放电灯和白炽灯中，比较以与上述相同的条件测量的白炽灯的两端的电压和上述的电压分布范围，如果测量出的电压在该电压分布范围内，则能够识别为与测量了的白炽灯在同一反射体容器内的放电灯为正品。在上述的曝光装置中，对全部的放电灯依次进行上述的比较判定，能够短时间、低成本且高精度地识别放电灯为正品。另外，在上述的发明中，如果测量1次白炽灯的两端的电压则能够识别是否为正品。

本发明的曝光装置中使用通常的白炽灯，其灯丝的材质是钨等，由于灯丝产生的热，灯丝的电阻值表示固有的温度变化。因此，在紧接着向白炽灯提供恒定电流之后灯丝的温度还低时，其电阻值非常小(几欧姆左右)，测量此时的白炽灯的两端的电压，接着在灯丝的温度充分上升了时(摄氏600度以上)，其电阻值增加几倍，测量此时的电压，当测量两者的电压之差时成为灯丝固有的电压差。

根据权利要求2所述的发明，通过利用由于上述的灯丝固有的温度导致的电压差，能够更高精度地识别正品。在将白炽灯安装进反射体容器之前，向白炽灯单体提供恒定电流，首先紧接着向白炽灯开始恒定电流供给之后测量灯丝的温度低时的白炽灯的两端的电压，接着在经过规定时间后测量灯丝的温度充分上升了时的两端的电压，测量两者的电压差。以相同的条件测量多个白炽灯的两端的电压，确定电压差分布范围。之后，在收纳到同一反射体容器的放电灯和白炽灯中，比较以与上述相同的条件测量出的白炽灯的电压差和上述的电压差分布范围，如果测量出的电压差在该电压差分布范围内，则能够识别为与白炽灯同一反射体容器内的放电灯为正品。在上述的曝光装置中，对全部的放电灯依次进行上述的比较判定，能够短时间、低成本且更高精度地识别放电灯是否为正品。

在上述的发明中，测量2次白炽灯的两端的电压，测量由第1次和第2次的温度导致的电压差并进行比较，因此即使在比较判定具备代替白炽灯而连接了具有与白炽灯的灯丝相同的电阻值的固定电阻器等的不是正品的放电灯的光学装置的情况下，由固定电阻器等的温度导致的电压差与白炽灯大幅不同，因此能够识别该光学装置的放电灯不是正品。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的曝光装置的概要图。

图2是表示本发明的一个实施例的光源部的俯视图。

图3是表示本发明的一个实施例的光源装置的截面图。

图4是表示本发明的实施例1的开关的通断和白炽灯的两端电压测量的定时的时序图。

图5是表示本发明的实施例2的开关的通断和白炽灯的两端电压测量的定时的时序图。

具体实施方式

以下，根据图1～图5来说明本发明。此外，在各标记中，在将各部位以上位概念表示的情况下不带字母的副编号而只以阿拉伯数字表示，在需要区别各部位的情况下(即以下位概念表示的情况)，将小写字母的副编号附加到阿拉伯数字进行区别。另外，在附图的说明中，对同一要素附加相同标记，省略重复的说明。

图3是表示本发明的一个实施例的光源装置4的截面图。放电灯1具有：发光管1d，具备具有封入了水银等发光物质的内部空间1a的发光部1b以及将发光部1b的内部空间1a密封的一对密封部1c；一对电极1e，在发光部1b内相互对置地配置；以及一对供电线1f，用于供电。白炽灯2是通常的白炽灯，灯丝2a使用将钨等加工为线圈状而得到的丝。钨的电阻值在常温下非常小，但是由于灯丝的发热(摄氏600度以上)，电阻值变大为几倍。作为反射体容器3的材质，考虑玻璃或者铝等，在内侧形成具有旋转抛物面的反射面3a。反射体容器3在碗状底部的外侧包覆有基部3b，其接合部用粘接剂3e固定。另外基部3b的底部被盖部3c覆盖，其接合部用帽(cap)结构固定。基部3b以及盖部3c是在内部具有收容白炽灯2的收容空间3g的构件，优选是以绝缘性以及导热性高的材料形成。

放电灯1的密封部1c的一方插入到形成于反射体容器3的碗状底部的插入孔3f，与插入孔3f通过粘接剂等来固定。另外，密封部1c的一方配置成贯通基部3b的插入孔3d而到达盖部3c的内部空间。白炽灯2配置于由基部3b和盖部3c形成的收容空间3g。光源装置4与放电灯1的一对供电导线1f和白炽灯2的一对供电线2b这共计四根供电线连接。

图2是本发明的一个实施例的光源部6的俯视图。在框架5纵向4列、横向6列地分别安装了光源装置4，构成光源部6。

图1是表示本发明的实施例1以及2的曝光装置的概要图，在向被照射物照射照射光的光源部6中安装多个光源装置4，各个光源装置4与向放电灯1提供电力的点亮电路7以及向白炽灯2提供恒定电流的恒流电源8连接。在恒流电源8与白炽灯2之间串联连接将恒定电流进行通断的开关10，该开关10是通过控制部9来进行通断的。另外，在恒流电源8与白炽灯2之间串联连接电阻30，在白炽灯2发生短路故障的情况下保护恒流电源8。白炽灯2的两端还与测量部11连接，以能够测量电压，电阻11a表示测量部11的内部电阻，是与白炽灯2的灯丝2a的电阻值相比充分大的电阻值(几兆欧左右)，因此测量部11能够准确地测量灯丝2a产生的电压。

在比较部12中登记了以预先规定的条件测量出的多个正品检测用的白炽灯的电压分布范围，判定部13根据比较部12的比较结果判定放电灯是否为正品，显示部14显示其判定结果。在图1中，附图标记有括弧的测量部15、比较部16、判定部17以及曝光装置101在实施例2中使用与实施例1的测量部11、比较部12、判定部13分别相同的结构，这种情况下表示是曝光装置101。在比较部16中以预先规定的条件登记了对多个正品检测用的白炽灯以规定的时间间隔测量了2次时的电压差的分布范围。

[实施例1]

在图1中，当接通曝光装置100的电源开关时，点亮电路7向全部的放电灯1提供电力。通常，放电灯1完全启动需要几分钟。在曝光装置100刚刚接通电源开关之后，控制部9将与光源装置4内的第1白炽灯2连接的第1开关10设为导通，从恒流电源8提供恒定电流。在从第1开关10的导通时起的规定时间后(例如10秒后)由测量部11测量第1白炽灯2的两端电压，将该结果发送给比较部12，比较部12比较该结果和预先登记在比较部12中的多个正品检测用的白炽灯的电压分布范围，将是否在登记电压范围内发送给判定部13，如果在登记电压范围内，则判定部13判定相对应的放电灯1为正品，如果在登记范围外，则判定相对应的放电灯1为非正品，将其判定结果显示到显示部14。从测量至显示为止的检查是自动地进行的，因此以极短时间内结束。

在第1白炽灯2的电压测量结束后，控制部9将与第1白炽灯2连接的第1开关10设为断开，将与第2白炽灯2连接的第2开关10设为导通，从恒流电源8提供恒定电流。以后与第1白炽灯2的情况相同地判定相对应的放电灯1是否为正品，进行相同的检查直到结束全部的白炽灯2的检查为止。

在光源部6由24个的放电灯构成的情况下，每个灯需要例如10秒，在这种情况下用240秒(4分钟)结束检查。因此，如果考虑一般的放电灯的启动时间为几分钟左右、曝光装置整体的起动时间通常为10分钟左右，则能够以充分短的时间结束检查。

此时，在白炽灯2的电压在登记电压范围外、判定部13判定相对应的放电灯1为非正品的情况下，优选显示部14显示确定相应的放电灯的位置的信息及该放电灯为非正品的意思，控制部9能够临时中断检查、之后由操作员等确认后再次开始检查。另外，作为其它应对方式，更优选即使在检测出非正品的放电灯的情况下，也不中断检测地进行全部的放电灯的检查，将与由显示部14显示检查结果的情况相同的信息另外保存在存储装置等中，在全部的放电灯的检查结束后能够一并显示非正品的放电灯的位置信息等。

图4中示出开关10的通断的定时和测量部11的测量定时的关系。在图4中示出：在从与第1白炽灯2连接的第1开关10成为导通时起的规定的时间后测量第1白炽灯2的两端的电压，在紧接测量之后与第1白炽灯2连接的第1开关10成为断开，与第2白炽灯2连接的第2开关10成为导通，在规定的时间之后测量第2白炽灯2的两端的电压，以后同样地测量全部的白炽灯2的两端电压。上述的结构是在以往的多灯类型的曝光装置中追加了恒流电源8、开关10、控制部9、测量部11、比较部12、判定部13、显示部14后的结构，特别是控制部9、比较部12、判定部13也能够由1台微计算机等来实现，不会大大增加曝光装置的成本。

[实施例2]

在图1中，与实施例1不同的要素是测量部15(内部电阻为电阻15a)、比较部16、判定部17，其它要素相同。省略与实施例1相同的要素的说明。在曝光装置101刚刚接通电源开关之后，将与光源装置4内的第1白炽灯2连接的第1开关10设为导通来从恒流电源8提供恒定电流。在紧接其之后由测量部15来进行第1白炽灯2的两端电压的第1次测量，将该结果发送给比较部16。接着从第1次测量起规定时间后(例如10秒后)由测量部15来进行第1白炽灯2的两端电压的第2次测量，将该结果发送给比较部16，比较部16比较2次测量电压之差的电压、和预先登记在比较部16的多个正品检测用的白炽灯的电压差分布范围，将是否在所登记的电压差范围内发送给判定部17，如果在登记范围内则判定部17判定所对应的放电灯1为正品，如果在登记范围外则判定所对应的放电灯1为非正品，将该判定结果显示到显示部14。从测量至显示为止的检查是自动地进行的，因此在极短时间内结束。

在第1白炽灯2的2次电压测量结束后，控制部9将与第1白炽灯2连接的第1开关10设为断开，将与第2白炽灯2连接的第2开关10设为导通，从恒流电源8提供恒定电流。以后与第1白炽灯2的情况同样地判定相对应的放电灯1为正品，进行相同的检查直到全部的白炽灯的检查结束为止。

图5中示出开关10的通断的定时和测量部15的测量定时的关系。在图5中示出：紧接与第1白炽灯2连接的第1开关10成为导通之后进行第1次的第1白炽灯2的两端的电压测量，然后在规定的时间后进行第2次的第1白炽灯2的两端的电压测量，在紧接第2次测量之后与第1白炽灯2连接的第1开关10成为断开，与第2白炽灯2连接的第2开关10成为导通，紧接其之后进行第1次的第2白炽灯2的两端的电压测量，然后在规定的时间后进行第2次的第2白炽灯2的两端的电压测量，在紧接第2次测量之后与第2白炽灯2连接的第2开关10成为断开，以后同样地对全部的白炽灯2的两端电压各测量2次。

在实施例2中，在第1次以及第2次的电压测量时间的设定中，开关10为导通状态的时间段能够设定任意时间。在白炽灯的电压差为所登记的电压差范围外、并且判定部17判定所对应的放电灯1为非正品的情况下，优选采取与实施例1的情况相同的应对。另外，在实施例1中，还能够通过变更控制控制部9、测量部11、比较部12、判定部13、显示部14的计算机程序来不变更硬件结构地实现实施例2。

在本发明的曝光装置100(101)中，在光源装置4的台数多、并且这些白炽灯2的检查时间大幅超过曝光装置100(101)的启动时间的情况下，将控制部9、恒流电源8、测量部11(15)、比较部12(16)、判定部13(17)、显示部14增设与白炽灯2的检查所需的台数相应的数量，使它们并联地进行工作来并行地进行白炽灯2的检查，由此能够不增加检查时间地应对光源装置4的台数增加而进行检查。

本发明不仅能够利用于在印刷布线基板上形成布线图案的曝光工序用的曝光装置，而且还能够利用于在利用了放电灯的液晶显示面板用、半导体器件用等所有曝光装置和部件的外观检查装置等具有多个灯的光源装置中需要正品的放电灯的装置中。

Claims (3)

1.一种曝光装置，其特征在于，具备：

1个或多个光源装置，该光源装置包括成为光源的放电灯、检测所述放电灯是否为正品的白炽灯以及安装有所述放电灯以及所述白炽灯的反射体容器；

框架，朝向被照射物地安装所述光源装置；

恒流电源，向所述白炽灯提供电流；

开关，对来自所述恒流电源的所述电流进行通断；

控制部，在所述放电灯的点亮中对所述开关进行通断来使所述白炽灯点亮规定的时间；

测量部，测量点亮中的所述白炽灯的两端电压；

比较部，比较由所述测量部测量出的所述两端电压和判定所述放电灯是否为正品的规定的上限值以及下限值的电压范围；

判定部，接受来自所述比较部的信号，在所述两端电压在所述规定的上限值以及下限值的电压范围内的情况下，判定检查对象放电灯为正品，在所述两端电压在所述规定的上限值以及下限值的电压范围外的情况下，判定检查对象放电灯为非正品；以及

显示部，显示判定结果。

2.一种曝光装置，其特征在于，具备：

1个或多个光源装置，该光源装置包括成为光源的放电灯、检测所述放电灯是否为正品的白炽灯以及安装有所述放电灯和所述白炽灯的反射体容器；

框架，朝向被照射物地安装所述光源装置；

恒流电源，向所述白炽灯提供电流；

开关，对来自所述恒流电源的所述电流进行通断；

控制部，在所述放电灯的点亮中对所述开关进行通断来使所述白炽灯点亮规定的时间；

测量部，分别在规定的时间测量2次点亮中的所述白炽灯的两端电压；

比较部，比较由所述测量部第1次测量该白炽灯时的电压与第2次测量时的电压之差、和判定所述放电灯是否为正品的规定的上限值以及下限值的电压差范围；

判定部，接受来自所述比较部的信号，在所述第1次测量时的电压与第2次测量时的电压之差在所述规定的上限值以及下限值的电压差范围内的情况下，判定检查对象放电灯为正品，在所述第1次测量时的电压与第2次测量时的电压之差在所述规定的上限值以及下限值的电压差范围外的情况下，判定检查对象放电灯为非正品；以及

显示部，显示判定结果。

3.一种放电灯的检查方法，其特征在于，在装备有包括成为光源的所述放电灯、检测所述放电灯是否为正品的白炽灯以及安装有所述放电灯和所述白炽灯的反射体容器的多个光源装置的权利要求1或者2所述的曝光装置中，

所述控制部在所述放电灯的点亮中依次对所述白炽灯进行通断来依次检查所述放电灯是否为正品。