JP2001358202A - アライメント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタルマスクを浮き上がらせることなく、正
確に位置決めを行なうことができるアライメント装置を
得る。 【解決手段】 従来のメタルマスクを押し付けるシリン
ダに、押付力の弱い浮動シリンダを設けて、浮動シリン
ダの可動端に設けた可動ピンにより、メタルマスクを固
定ピン側に押し付けて位置決めするように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶基板製造搬
送ラインにおいて、基板とメタルマスクを精度良く位置
決めするためのアライメント装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶基板製造搬送ラインにおいて、ガラ
ス基板をスパッタ装置等の処理装置へ投入する場合、ガ
ラス基板とメタルマスクとを精度良く重ね合せてから搬
送する必要がある。メタルマスクの形状は、１枚のガラ
ス基板のサイズや取枚数により、抜きパターンが決めら
れていて、田の字状や目の字状のものが準備される。材
質としては４２アロイ（４２％Ｎi−Ｆe合金）、板厚
０．２５ｍｍのものが一般に用いられる。メタルマスク
を位置決めする従来のアライメント装置として、図５に
示すものがある。またガラス基板やメタルマスクを取り
扱うロボットハンドとして、図６、図７に示すものがあ
る。図において、５は田の字状のメタルマスク、１１は
位置決め台１２上に配置されるマスクプレートである。
２２はメタルマスク５の対角方向の２個所に設けられた
シリンダで、２２ａはその固定端、２２ｂはその可動端
である。固定端２２ａは位置決め台１２に固定され、可
動端２２ｂには２個の位置決めピン２３が固定される。
３０はロボットハンドで、以下に説明する３１から３４
の部品からなる。３１はロボットフランジで図示しない
ロボットアームの先端と固定される。３２はハンド本体
である。３３はホルダ吸着パッドで、ハンド本体３２に
対して上下動可能に構成される。３４はガラス吸着パッ
ドで、ハンド本体３２に固定される。３５はマグネット
ホルダで、磁気を帯びた板状の部材からなり、ホルダ吸
着パッド３３により取り扱われる。３６はガラス基板
で、ガラス吸着パッド３４により吸着され搬送される。

【０００３】このような従来のアライメント装置におい
てメタルマスク５の位置決めを行なう場合について説明
する。ロボットによりメタルマスク５、ガラス基板３
６、マグネットホルダ３５を一体化したものを、図６に
示すように、マスクプレート１１上に位置させる。次に
ホルダ吸着パッド３３を上方に移動させると、マグネッ
トホルダ３５はガラス基板３６から離れ、これにより、
ガラス基板３６に磁力により装着されていたメタルマス
ク５は、ガラス基板３６から離れてマスクプレート１１
上に載置される。次にシリンダ２２は、その可動端２２
ｂに固定された２個の位置決めピン２３をメタルマスク
５のコーナで挟み込み、かつメタルマスク５の対角上
で、２組のシリンダ２２のストロークエンドで停止する
位置まで押し付ける。メタルマスク５の位置決め後は、
位置決めピン２３を後退させて、ロボットハンド３０に
より、ガラス基板３６をメタルマスク５上に載置する。
なお、ガラス基板３６のロボットハンド３０との位置決
めを、例えば特開平１０−３２９０６４号公報のように
別のステージで行なっておくことにより、メタルマスク
５とガラス基板３６は、精度良く重ね合せることができ
る。重ね合せ後は、ホルダ吸着パッド３３に吸着したマ
グネットホルダ３５をガラス基板３６に向けて下降させ
ると、その磁力によりガラス基板３６を挟んでメタルマ
スク５が吸着される。これにより、メタルマスク５、マ
グネットホルダ３５、ガラス基板３６とが一体化され
て、ロボット等により処理装置に搬送される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ライメント装置では、メタルマスク５をその対角上にお
いてシリンダ２２のストロークエンドまで押し付けてい
るため、メタルマスク５の寸法が大きいとメタルマスク
５がたわんで浮き上がり、ガラス基板３６を載せるため
に位置決めピン２３を後退させたとき、メタルマスク５
の位置がずれる現象が発生する。またメタルマスク５の
寸法が小さいと押し付け不足が発生して、一方の位置決
めピン２３のみが接触して位置決めされる。このため、
メタルマスク５と載置するガラス基板３６との間で、正
確な位置決めができないという問題点があった。

【０００５】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、メタルマスクを浮き上がらせること
なく、正確に位置決めを行なうことができるアライメン
ト装置を得ることを目的としている。

【０００６】さらに、メタルマスクとマスクプレートと
の密着を防止し、メタルマスクの位置決め力を安定させ
て、正確に位置決めを行わせることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアライメ
ント装置においては、従来のメタルマスクを押し付ける
シリンダに、可動ピンを持たせた浮動シリンダを設け
て、浮動シリンダの可動ピンによりメタルマスクを固定
ピン側に押し付けるようにしたものである。

【０００８】さらに、メタルマスクを載置するマスクプ
レートの表面を、ショットブラスト加工等の凹凸面で形
成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１であるアライメント装置を示す斜視図、図
２はアライメント装置の動作原理図、図３はその空圧回
路図、図４は部分詳細図である。なおロボットハンドの
構成は図６、図７と同様のため、その説明を省略する。
図において、１は押付シリンダで、メタルマスク５をマ
スクプレート１１上において一方に押し付けるためのも
ので、メタルマスク５の２辺に対して、それぞれ２組、
合計４組が位置決め台１２上に配置される。押付シリン
ダ１としては、ストロークが５０〜１００ｍｍ程度、押
付力が数ｋｇ程度のものが用いられる。２は浮動シリン
ダで、それぞれ押付シリンダ１の可動端１ｂに固定され
る。浮動シリンダ２としては、ストロークが５〜２０ｍ
ｍ程度、押付力がメタルマスク５をマスクプレート１１
上で移動できる程度のものが用いられる。３は押し付け
ピンで浮動シリンダ２の可動端２ｂに固定される。４は
位置決め用の固定ピンで、押付シリンダ１や浮動シリン
ダ２に比較して充分に大きな押付力のシリンダ（図示せ
ず）が用いられ、ガラス基板の載置時には後退して干渉
しない位置になるよう構成される。６ａ〜６ｄは各押付
シリンダ１の可動端１ｂの前進・後退の制御と移動速度
を調整するスピードコントローラである。７ａ〜７ｄは
その配管経路である。６ｅ〜６ｌは各浮動シリンダ２の
可動端２ｂの前進・後退の制御と移動速度を調整するス
ピードコントローラで、６ｅ、６ｇ、６ｉ、６ｋのグル
ープと６ｆ、６ｈ、６ｊ、６ｌのグループに分けられ
て、グループ毎にメタルマスク５の品種に合わせた最適
な移動速度が設定される。８ａ〜８ｄは品種切替えバル
ブで、メタルマスク５の品種に合わせた移動速度が、切
替信号１０により切替えできる。９ａ〜９ｄは、各浮動
シリンダ２への配管経路である。マスクプレート１１の
上面は、浮動シリンダ２の押付力でメタルマスク５が密
着せずに容易に移動できるよう、ショットブラスト加工
が施されて、凹凸面が形成されている。

【００１０】このように構成されたアライメント装置に
おいて、メタルマスク５とマグネットホルダ３５によ
り、ガラス基板３６を位置決めして挟み込む場合につい
て説明する。なお、ガラス基板３６とメタルマスク５
は、位置決め精度の悪い状態で、マグネットホルダ３５
の磁力により、図６に示すように一体化されているもの
として説明する。まず位置決め台１２に設けられた固定
ピン４が正規の位置決め位置に移動した後、ロボットハ
ンド３０により一体化されたメタルマスク５、ガラス基
板３６、マグネットホルダ３５を、マスクプレート１１
の上方に移動させる。次に、マグネットホルダ３５を吸
着したホルダ吸着パッド３３を上方に移動させると、メ
タルマスク５は、マグネットホルダ３５から離れるた
め、メタルマスク５への磁力が低下して、ガラス基板３
６から離れてマスクプレート１１上に載置される。次
に、空圧回路のスピードコントローラ６ａ〜６ｄへの前
進制御信号（図示せず）と、品種切替えバルブ８ａ〜８
ｄの切替信号１１によるスピードコントローラ６ｅ、６
ｇ、６ｉ、６ｋへの前進制御信号（図示せず）とによ
り、各押付シリンダ１と浮動シリンダ２との可動端１
ｂ、２ｂを前進させる。浮動シリンダ２の可動端２ｂに
設けられた可動ピン３により、メタルマスク５は固定ピ
ン４側に押し付けられる。固定ピン４は十分に大きな押
付力のシリンダ（図示せず）により押付けらているた
め、位置決め台１２に固定されたものと見なすことがで
きる。浮動シリンダ２には、メタルマスク５がマスクプ
レート１１上で移動可能な程度の押付力のものが用いら
れるので、メタルマスク５に過負荷がかかった場合に
は、可動ピン３の設けられた可動端２ｂが後退する。こ
のためメタルマスク５がたわんで浮き上がったり、押し
付け不足が発生することはない。また、例えばＸ方向の
位置決めが先に完了したとしても、可動ピン３の押付
力、言い換えれば浮動シリンダ２の押付力が小さいた
め、可動ピン３によるＹ方向の位置決めも、後から容易
に行なうことができる。なお、Ｘ方向の位置決め後に可
動ピン３を後退させて、次にＹ方向の位置決めを行なわ
せるなど、ＸＹ方向に交互に位置決め・後退を繰返すよ
うに各浮動シリンダ２を制御すれば、より正確な位置決
めを行なうことも可能である。メタルマスク５の位置決
め完了後は、固定ピン４と可動ピン２とを後退させ、ガ
ラス吸着パッド３４を下方に移動させ、ガラス基板３５
をメタルマスク５の上に載置する。次に、ホルダ吸着パ
ッド３３を下方に移動させ、マグネットホルダ３５をガ
ラス基板３６の上に載せると、マグネットホルダ３５の
磁力により、メタルマスク５はガラス基板３６、マグネ
ットホルダ３５と共に一体化される。その後はロボット
等により処理装置に搬送される。

【００１１】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、メタルマスクを浮き上がらせることがな
く、ガラス基板に対してメタルマスクを正確に位置決め
装着できる効果を奏する。

【００１２】また、メタルマスクを載置するマスクプレ
ートの表面を凹凸面としたので、メタルマスクがマスク
プレートと密着せず、安定した押付力が得られメタルマ
スク自体を正確に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すアライメント
装置の斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を示すアライメント
装置の原理図である。

【図３】 この発明の実施の形態１の空圧回路図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態１の部分詳細図であ
る。

【図５】 従来のアライメント装置を示す斜視図であ
る。

【図６】 ロボットハンドによるガラス基板装着時の正
面図である。

【図７】 ロボットハンドによるメタルマスク分離時の
正面図である。

【符号の説明】

１ 押付シリンダ、２ 浮動シリンダ、３ 可動ピン、
４ 固定ピン、５ メタルマスク、１１ マスクプレー
ト、１２ 位置決め台、３０ ロボットハンド、３５
マグネットホルダ、３６ ガラス基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板とメタルマスクとを位置決め
   装着するアライメント装置において、 位置決め台上に配置され、メタルマスクを載置するマス
   クプレートと、 上記位置決め台上に配置され、上記メタルマスクの一方
   の端面を所定の位置に位置決めする固定ピンと、 上記メタルマスクを上記固定ピン側に押し付けるための
   可動ピンと、 上記メタルマスクを上記マスクプレート上で移動可能な
   押付力を有するとともに、上記可動ピンを可動端に装着
   する浮動シリンダと、 上記浮動シリンダよりも大きな押付力を有するととも
   に、上記位置決め台上に配置され、上記浮動シリンダを
   可動端に装着する押付シリンダと、を備え、 上記浮動シリンダと上記押付シリンダの動作により上記
   可動ピンを上記メタルマスクの端面に押し当て、上記メ
   タルマスクが上記固定ピンに接するまで移動させて、上
   記メタルマスクを上記固定ピンに対して位置決めするよ
   うに構成したことを特徴とするアライメント装置。
2. 【請求項２】 メタルマスクを載置するマスクプレート
   の表面を、凹凸面に形成したことを特徴とする請求項１
   に記載のアライメント装置。
3. 【請求項３】 磁気を帯びたマグネットホルダと、 上記マグネットホルダを搬送するロボットハンドと、 ガラス基板を搬送するロボットハンドと、を備え、 上記ガラス基板を挟んでメタルマスクと上記マグネット
   ホルダとを磁気により吸着させ、上記ガラス基板に対し
   て上記メタルマスクを位置決めすることを特徴とする請
   求項１に記載のアライメント装置。