CN110453221A - 板处理装置及板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种针对被加工板的两个面能够彼此对位后进行处理的板处理装置。打标部对支承于工作台上的被加工板的朝向工作台的面赋予标记。处理部对支承于工作台上的被加工板的朝向与工作台相反一侧的面进行处理，并且对处理结果与打标部赋予给朝向工作台的面上的标记的位置建立对应关联。而且，处理部检测形成于朝向与工作台相反一侧的面上的标记，并基于检测到的标记的位置对朝向与工作台相反一侧的面进行处理。

Description

板处理装置及板处理方法
本申请主张基于2018年5月8日申请的日本专利申请第2018-090122号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种板处理装置及板处理方法。
背景技术
已知有一种对金属板实施蚀刻加工从而在金属板上形成开口的技术。以下，对现有的蚀刻加工的工法进行说明。
在不锈钢或铜等金属板的两个面粘贴干膜抗蚀剂。经由光掩模使干膜抗蚀剂感光之后，通过显影留存抗蚀剂图案。分别留存于金属板的两个面上的抗蚀剂图案相同，且彼此对位。将所留存的抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，从两个面蚀刻金属板。蚀刻后剥离抗蚀剂图案。
在现有的蚀刻加工中，在蚀刻掩模的形成中使用了光刻工法。在该工法中，需要按照每一个蚀刻图案制作光掩模，因此难以实现低成本化。并且，光掩模的维持管理也需要花费时间和劳力。而且，由于需要制作光掩模，因此难以缩短交付期。
为了使分别留存于金属板的两个面上的抗蚀剂图案彼此对位，利用金属板的边缘。例如，在下述专利文献1中公开了一种拍摄矩形基板的角部并进行图像处理并将角部的位置作为基准进行网版印刷的技术。
专利文献1：日本特开2014-205286号公报
在被加工板的端面倾斜的情况下，基于从前表面侧拍摄的角部的图像检测到的顶点与基于从背面侧拍摄的角部的图像检测到的顶点不一致。此时，若以顶点的位置作为基准而形成抗蚀剂图案，则会导致形成于前表面侧的抗蚀剂图案相对于形成于背面侧的抗蚀剂图案产生偏移。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对被加工板的两个面能够彼此对位后进行处理的板处理装置及板处理方法。
根据本发明的一种观点，提供一种板处理装置，其具有：
打标部，对支承于工作台上的被加工板的朝向该工作台的面赋予标记；及
处理部，对支承于所述工作台上的被加工板的朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理，并且将处理结果与所述打标部赋予给朝向该工作台的面上的标记的位置建立对应关联，而且，检测出形成于朝向与所述工作台相反一侧的面上的标记，并基于检测到的标记的位置对朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理。
根据本发明的另一种观点，提供一种板处理方法，其具有如下工序：
在被加工板的第1面上形成标记的工序；
基于形成于所述第1面上的所述标记的位置，对所述被加工板的与所述第1面相反一侧的第2面进行处理的工序；及
在所述第1面上形成所述标记之后，基于所述标记的位置，对所述被加工板的所述第1面进行处理的工序。
通过形成于被加工板的一个面上的标记的位置，能够使一个面的处理与另一个面的处理对位。
附图说明
图1是基于实施例的板处理装置的概略图。
图2A是支承有被加工板的工作台的俯视图，图2B是图2A的单点划线2B-2B处的剖视图。
图3A及图3B是打标部的概略剖视图，图3C及图3D分别为形成有标记的状态的被加工板的剖视图及仰视图。
图4是基于实施例的板处理方法的流程图。
图5A～图5E是利用基于实施例的板处理方法对被加工板进行处理的中途阶段中的被加工板的剖视图，图5F是处理后的被加工板的剖视图。
图中：10：台架，11-XY载台，12-θ载台，15-工作台，16-抽吸孔，17-定位销，20-打标部，21-突起，22-加压机构，23-加压板，24-驱动机构，25-刻印针，30-框架，31-喷墨单元，32-摄像装置，40-控制装置，50-被加工板，51-标记，53-边框状的区域，54-被边框状的区域包围的区域，55-开口，61-第1面，62-第2面，65-第2面的抗蚀剂图案，66-第1面的抗蚀剂图案，67-保护胶带。
具体实施方式
下面，参考图1对基于实施例的板处理装置进行说明。
图1是基于实施例的板处理装置的概略图。在台架10上，经由XY载台11及θ载台12支承有工作台15。被加工板50支承于工作台15的支承面上。例如，工作台15包括真空卡盘机构，能够将被加工板50固定在支承面上。支承面例如相对于水平面平行，面朝铅垂方向上方。
XY载台11通过来自控制装置40的控制能够使工作台15相对于台架10沿与支承面平行且彼此正交的两个方向平移移动。θ载台12通过来自控制装置40的控制改变以垂直于支承面的旋转轴为中心的工作台15的旋转方向上的姿势。将相对于台架10固定的坐标系称为基准坐标系，将相对于工作台15固定的坐标系称为工作台坐标系。控制装置40中存储有基准坐标系与工作台坐标系之间的对应关系。
板处理装置设置有打标部20。打标部20通过来自控制装置40的控制对支承于工作台15上的被加工板50的朝向工作台15的面(朝向下方的面)赋予标记。标记在工作台坐标系中的形成位置固定，并且该位置存储在控制装置40。即，打标部20能够在相对于工作台15的支承面内的基准点的相对位置可知的位置上形成标记。关于打标部20的详细内容，后续将参考图3A～图3D进行说明。
在工作台15的上方，通过框架30支承有喷墨单元31及摄像装置32。喷墨单元31及摄像装置32相对于基准坐标系固定。喷墨单元31通过来自控制装置40的控制朝向支承于工作台15上的被加工板50吐出经液滴化的抗蚀剂油墨。控制装置40中储存有定义应形成的抗蚀剂图案的平面形状的图像数据，并且基于该图像数据控制XY载台11及喷墨单元31，从而在被加工板50的上表面形成由抗蚀剂油墨形成的抗蚀剂图案。
摄像装置32拍摄支承于工作台15上的被加工板50的上表面上形成的标记。拍摄的图像数据输入到控制装置40。控制装置40通过分析拍摄有标记的图像而求出标记在工作台坐标系中的位置(即，求出标记相对于工作台15的支承面内的基准点的的相对位置)。
将XY载台11、喷墨单元31、摄像装置32及控制装置40统称为处理部。处理部具有基于由打标部20形成标记的位置对被加工板50的上表面实施处理的功能(在本实施例中为形成抗蚀剂图案的功能)。而且，处理部还具有检测形成于被加工板50的上表面的标记并根据检测到的标记的位置对被加工板50的上表面实施处理的功能(在本实施例中为形成抗蚀剂图案的功能)。即，处理部具有如下功能：对以相对于工作台15的支承面内的基准点的相对位置的形式指定的位置，进行被加工板50的上表面的处理。
接着，参考图2A及图2B，对工作台15、被加工板50及打标部20的突起21之间的位置关系进行说明。
图2A是支承有被加工板50的工作台15的俯视图。在工作台15的支承面(上表面)上设置有多个真空卡盘用的抽吸孔16。通过使真空卡盘工作，能够将被加工板50吸附固定在工作台15的支承面上。
在工作台15的支承面，安装有至少三个定位销17。通过使被加工板50的一个边与两个定位销17接触并使相邻的边与剩下的一个定位销17接触，能够相对于工作台15进行被加工板50的定位。对被加工板50进行处理时，利用定位销17进行相对于工作台15的被加工板50的定位。
对被加工板50的上表面的沿被加工板50的边缘的边框状的区域53中不涂布抗蚀剂油墨，而在被边框状的区域53包围的区域54中形成由抗蚀剂油墨形成的抗蚀剂图案。在图2A中示出了边框状的区域53与被其包围的区域54之间的边界线，但在实际的被加工板50的上表面并未设置有此类边界线。在俯视时，突起21配置于与边框状的区域53重叠的位置。
在工作台15的支承面内定义基准点18。基准点18并不是实际形成于支承面上的点，而是作为数据储存在控制装置40。例如，控制装置40通过使XY载台11(图1)移动至初始位置而将工作台15的位置信息初始化，从而能够定义基准点18。
图2B是图2A的单点划线2B-2B处的剖视图。在设置于工作台15的多个抽吸孔16中的至少两个抽吸孔16内配置有刻印针25，且其固定在工作台15。作为刻印针25，例如可以使用由比被加工板50更硬的材料形成的超硬针。刻印针25的锥状的上端从工作台15的上表面朝向上方突出，并构成突起21。在被加工板50通过真空卡盘固定在工作台15的状态下，被加工板50的下表面与突起21的顶端接触。通过真空卡盘的吸引力是无法在被加工板50的下表面形成与突起21对应的凹部的。
接着，参考图3A～图3D，对打标部20(图1)的结构及标记方法进行说明。
图3A及图3B是打标部20的概略剖视图。如图3A所示，打标部20包括突起21及加压机构22。加压机构22包括加压板23及驱动机构24。突起21从工作台15的支承面朝向上方突出。加压板23隔着被加工板50而配置于突起21的上方。驱动机构24通过来自控制装置40(图1)的控制而使加压板23升降。
图3B是驱动机构24使加压板23下降的状态下的打标部20的概略剖视图。若驱动机构24使加压板23下降，则加压板23与工作台15之间的被加工板50受到厚度方向上的荷载。通过该荷载，在被加工板50的下表面形成与突起21相对应的标记(凹部)。
图3C及图3D分别为形成有标记的状态的被加工板50的剖视图及仰视图。在被加工板50的底面形成有由凹部构成的标记51。标记51的平面形状例如大致为圆形，标记51的内部看似比周围的平坦区域更暗。因此，能够通过图像分析检测出标记51，并求出其位置。
接着，参考图4及图5A～图5F，对基于本实施例的板处理方法进行说明。
图4是基于本实施例的板处理方法的流程图。首先，将被加工板50支承于工作台15上(图1)(步骤S1)。此时，通过使被加工板50的边与定位销17(图3A)接触，使被加工板50相对于工作台15定位。在被加工板50上未形成有定位用的标记。
将被加工板50支承于工作台15上之后，控制装置40使驱动机构24(图3A)工作，在被加工板50的朝向工作台15侧的面上形成至少两个标记51(图3C、图3D)(步骤S2)。
图5A是形成标记51之后的被加工板50的剖视图。在被加工板50的朝向工作台15侧的第1面61上形成有由凹部构成的两个标记51。
接着，控制装置40使XY载台11及喷墨单元31工作，从而基于标记51的形成位置在被加工板50的朝向与工作台15侧相反一侧的面上形成抗蚀剂图案(步骤S3)。关于抗蚀剂图案的形成，从喷墨单元31吐出抗蚀剂油墨涂布于被加工板50之后使其固化而形成。抗蚀剂油墨例如使用紫外线固化型的油墨，通过向涂布于被加工板50的抗蚀剂油墨照射紫外线，使抗蚀剂油墨固化。欲形成的标记51相对于工作台15的基准点18(图2A)的相对位置预先储存在控制装置40。
图5B是形成有抗蚀剂图案的被加工板50的剖视图。在被加工板50的第2面62形成有抗蚀剂图案65。抗蚀剂图案65相对于形成在第1面61的标记51的位置被定位。这相当于将支承于工作台15的被加工板50的朝向与工作台15相反一侧的第2面62的处理结果(即，抗蚀剂图案65)与由打标部20在朝向工作台15的第1面61形成的标记51的位置建立对应关联。
接着，将被加工板50的正反面反转之后支承于工作台15(步骤S4)。通过使被加工板50反转，第2面62朝向下方(工作台15侧)，形成有标记51的第1面61朝向上方。在将被加工板50的正反面反转之后，也使被加工板50的边与定位销17(图3A)接触，从而使被加工板50相对于工作台15定位。
接着，控制装置40检测形成于被加工板50的第1面61上的两个标记51在工作台坐标系中的位置(相对于基准点18的相对位置)(步骤S5)。以下，对标记51位置的检测顺序进行说明。首先，控制装置40使XY载台11工作，使形成于被加工板50的一个标记51落入摄像装置32(图1)的视场角内。控制装置40使摄像装置32拍摄标记51，并分析所获得的图像，从而求出标记51在工作台坐标系中的位置。关于另一标记51，也重复相同的顺序而求出其在工作台坐标系中的位置。
接着，控制装置40控制XY载台11及喷墨单元31，从而基于标记51的位置在被加工板50的第1面61上形成抗蚀剂图案(步骤S6)。
图5C是在第1面61上形成了抗蚀剂图案66的状态的被加工板50的剖视图。在被加工板50的第2面62已形成有抗蚀剂图案65，在步骤S6中在第1面61上形成抗蚀剂图案66。定义抗蚀剂图案65、66的平面形状的原始图像数据相同，其中一个抗蚀剂图案65基于原始图像数据而形成，另一个抗蚀剂图案66则基于使原始图像数据镜像反转后的图像数据而形成。因此，将第1面上的抗蚀剂图案66垂直投影到第2面62上的图像与第2面的抗蚀剂图案65一致。
在形成抗蚀剂图案65、66之后，从工作台15搬出被加工板50(步骤S7)。之后，将抗蚀剂图案65、66作为蚀刻掩模而对被加工板50进行蚀刻加工(步骤S8)。下面，参考图5D～图5F，对蚀刻加工的顺序进行说明。
如图5D所示，将保护胶带67粘贴在被加工板50的第1面61及第2面62的边框状的区域53。在粘贴有保护胶带67的状态下，利用蚀刻液对被加工板50进行蚀刻。
图5E是蚀刻后的被加工板50的剖视图。从第1面61及第2面62这两侧对被加工板50的未被抗蚀剂图案65、66及保护胶带67覆盖的区域进行蚀刻。其结果，形成貫穿被加工板50的开口55。蚀刻后，如图5F所示，从被加工板50剥离抗蚀剂图案65、66及保护胶带67。
接着，对上述实施例的优异效果进行说明。
在上述实施例中，对形成于被加工板50的第1面61上的抗蚀剂图案66(图5C)与形成于第2面上的抗蚀剂图案66(图5C)进行相对定位时将第1面61上的标记51用作共同的位置基准。因此，能够使第1面61的抗蚀剂图案66与第2面62的抗蚀剂图案65对位。
通过使被加工板50的边与定位销17(图2A)接触，能够使被加工板50相对于工作台15定位，但在该方法中，定位精度受被加工板50的边的加工精度的影响。
在基于拍摄被加工板50的角部而得到的图像求出被加工板50在工作台坐标系中的位置的方法中，若构成角部的端面倾斜，则会导致基于其中一个面的图像确定的顶点与基于另一个面的图像确定的顶点在面内方向上产生偏移。例如，在通过切床切割了金属板的情况下，切割面会倾斜。在利用角部的图像求出位置基准时，在其中一个面上形成抗蚀剂图案时的基准位置与在另一个面上形成抗蚀剂图案时的基准位置会产生偏移。因此，无法使形成于两个面上的抗蚀剂图案的位置高精度地一致。
在上述实施例中，不利用被加工板50的端面或角部即可使第1面61的抗蚀剂图案66与第2面62的抗蚀剂图案65对位。因此，无需依赖于端面的加工精度或角部的端面形状即可进行对位。其结果，能够提高对位精度。
并且，在形成第一次的抗蚀剂图案65(图5B)时(步骤S3)，无需检测位置对准用标记来进行对位。因此，能够省略对位所需的处理时间。
而且，在上述实施例中，无需进行利用光掩模的曝光、光致抗蚀剂膜的显影即可形成抗蚀剂图案。因此，能够降低成本且能够缩短交付期。
标记51(图3C、图3D)的大小优选根据位置精度的要求值来设定。例如，通过将钻锥角为90°的刻印针25的顶端按压在不锈钢板材并用手轻按即可形成开口部的直径为100～120μm左右的圆锥状的凹部。若将该大小的凹部用作标记51而进行对位，则能够容易将对位误差控制在±30μm以下。
接着，对上述实施例的变形例进行说明。
在上述实施例中，在被加工板50的第1面61形成标记51(步骤S2)之后，在第2面62形成了抗蚀剂图案65，但也可以在第2面62形成抗蚀剂图案65之后形成标记51。但是，在加压板23(图2A)所接触的区域与应形成抗蚀剂图案65的区域局部重叠的情况下，优选在形成抗蚀剂图案65之前形成标记51。
在上述实施例中，通过刻印在被加工板50的第1面61形成了标记51(图5A)，但也可以利用其它方法形成标记51。例如，可以利用激光制标技术来形成标记51，也可以利用精确滴点油墨涂布技术来形成标记51。
在上述实施例中，分别利用喷墨工法在被加工板50的两个面形成了抗蚀剂图案65(图5B)及抗蚀剂图案66(图5C)，但也可以替代在被加工板50的两个面形成抗蚀剂图案而实施其它处理。例如，需要彼此对位后进行其中一个面的处理与另一个面的处理时，能够获得上述实施例的方法的优异效果。作为该处理，可例举出通过网版印刷在两个面形成印刷图案的处理、对两个面进行激光加工的处理等。
上述实施例为示例，理所当然，实施例及变形例中所示的结构可以进行部分替换或组合。本发明并不只限于上述实施例。例如，可以进行各种变更、改良、组合等，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (6)

1.一种板处理装置，其特征在于，具有：
打标部，对支承于工作台上的被加工板的朝向所述工作台的面赋予标记；及
处理部，对支承于所述工作台上的被加工板的朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理，并且将处理结果与所述打标部赋予给朝向所述工作台的面上的标记的位置建立对应关联，而且，检测出形成于朝向与所述工作台相反一侧的面上的标记，并基于检测到的标记的位置对朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理。
2.根据权利要求1所述的板处理装置，其特征在于，
所述处理部基于由所述打标部形成标记的位置，对支承于所述工作台上的被加工板的朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理，由此将处理结果与所述打标部赋予给朝向所述工作台的面上的标记的位置建立对应关联。
3.根据权利要求1或2所述的板处理装置，其特征在于，
所述打标部具有：
突起，从所述工作台的支承被加工板的支承面突出；及
加压机构，对支承于所述工作台上的被加工板的与所述突起接触的区域施加朝向所述工作台的荷载。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的板处理装置，其特征在于，
所述打标部对支承于所述工作台上的被加工板的朝向所述工作台的面中的、自所述工作台的支承面内的基准点的相对位置可知的位置赋予标记，
以自所述工作台的支承面的所述基准点的相对位置的形式求出赋予至支承于所述工作台上的被加工板的朝向与所述工作台相反一侧的面上的标记的位置而求出，
所述处理部在对支承于所述工作台上的被加工板的朝向与所述工作台相反一侧的面进行处理时，对以自所述工作台的支承面的所述基准点的相对位置的形式指定的位置进行处理。
5.一种板处理方法，其特征在于，具有如下工序：
在被加工板的第1面上形成标记的工序；
基于形成于所述第1面上的所述标记的位置，对所述被加工板的与所述第1面相反一侧的第2面进行处理的工序；及
在所述第1面上形成所述标记之后，基于所述标记的位置，对所述被加工板的所述第1面进行处理的工序。
6.根据权利要求5所述的板处理方法，其特征在于，
在所述第1面上形成所述标记的工序中，利用刻印、油墨涂布及激光制标中的至少1种方法形成所述标记。
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