JP2005074756A

JP2005074756A - 複数の積層板の重ね合わせ方法

Info

Publication number: JP2005074756A
Application number: JP2003306596A
Authority: JP
Inventors: Koichi Inoue; 耕一井上
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】画像処理にて積層板の位置合わせマークを認識させる際に、各位置合わせマークを混同して認識させないようにする。
【解決手段】画像処理にて積層板の位置合わせマークを認識する際に、各位置合わせマーク同士を混同して認識することのない領域を各位置合わせマークから距離Ｄ０以上離隔した領域とした時、Ｄ１≧Ｄ０、Ｄ２≧Ｄ０とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の積層板の重ね合わせ方法に係り、さらに詳細には、一方の積層板と、他方の積層板との位置合わせを行う際、撮像したマークに外乱がないようにした複数の積層板の重ね合わせ方法に関する。

従来、複数の積層板の位置合わせは、例えば次のように行っていた。

図１３に示すように一方の積層板１３０１に円形状の位置合わせマーク１３０３、１３０５を配置し、図１４に示すように他方の積層板１４０１に円環状の位置合わせマーク１４０３、１４０５を配置する。このとき、位置合わせマーク１４０３は位置合わせマーク１３０３に対応する位置に、位置合わせマーク１４０５は位置合わせマーク１３０５に対応する位置に各々配置されている。

そして、図１５に示すように積層板１３０１、１４０１を重ね合わせる。このときの各位置合わせマークの位置関係は、円環状の位置合わせマーク１４０３の中には円形状の位置合わせマーク１３０３が、円環状の位置合わせマーク１４０５の中には円形状の位置合わせマーク１３０５が、各々入った位置になっている。

一方、両マークは同心円になるように設計されているが、積層板１３０１と積層板１４０１を重ねたときの位置のずれや積層板の変形（伸縮）などにより、円形状の位置合わせマーク１３０３の中心位置と円環状の位置合わせマーク１４０３の中心位置には位置ずれＤ５が生ずる。同じく円形状の位置合わせマーク１３０５と円環状の位置合わせマーク１４０５の中心位置にも位置ずれＤ６が生じる。そしてこのような状態での撮像により位置ずれＤ５と位置ずれＤ６を求め位置合わせを行っていた。

また、特許文献１参照。
実開昭５２−１１７２５７号公報

このような従来の位置合わせは以下のような問題があった。すなわち、上述のように、各位置合わせマークの位置関係は、円環状の位置合わせマークの中に、円形状の位置合わせマークが入った状態になっている。この時、円環状の位置合わせマークの中心と円形状の位置合わせマークの中心がずれた状態で、各位置合わせマークを撮像して認識を行うと、円環状の位置合わせマークを認識する際に円形状の位置合わせマークに影響されると言う問題があった。

例えば、図１６に示すように円環状位置合わせマーク１６０１と円形状位置合わせマーク１６０３が近接して配置され、位置合わせマークの重心で各位置合わせマークの位置を認識しようとする場合、画像処理の精度が低いと、円形状の位置合わせマーク１６０３を円環状の位置合わせマーク１６０１の一部分と見なしてしまう。その為、円環状の位置合わせマーク１６０１の重心は、実際の重心Ｐ１からずれて、円環状の位置合わせマーク１６０１と円形状の位置合わせマーク１６０３を合わせた重心Ｐ２となってしまう。

一方、図１７に示すように円環状位置合わせマーク１７０１と円形状位置合わせマーク１７０３が近接して配置され、位置合わせマークの外形（または内形）で各位置合わせマークの位置を認識しようとする場合、画像処理の精度が低いと、円形状の位置合わせマーク１７０３の外形１７０３ａを円環状の位置合わせマーク１７０１の内形１７０１ａとみなしてしまう。その為、円環状の位置合わせマーク１７０１の内形１７０１ａの中心は、実際の中心Ｐ３からずれて、円環状の位置合わせマーク１７０１の内形１７０１ａと円形状の位置合わせマーク１７０３の外形１７０３ａを合わせた中心Ｐ４となってしまう。

以上のように、位置合わせマークが近接して配置された場合、一方の位置合わせマークを撮像して画像処理により認識しようとした時、他方の位置合わせマークを同じマークの一部分と混同して認識してしまうことがある。

上述のように位置合わせマークが近接配置されて、位置合わせマークの認識を混同させること及び混同の発生する源を、本発明では「外乱」と呼ぶこととする。また、一方の位置合わせマークに近接させて他方の位置合わせマークを配置した時、混同が発生する他方の位置合わせマーク配置領域を、一方の位置合わせマークの「外乱領域」と呼び、位置合わせマークが離間配置されて、混同した認識が発生しない領域を「非外乱領域」と呼ぶこととする。

なお、上述の説明では、重心、および外形／内形の読み違いを外乱の例としているが、この他にも、例えば２つの位置合わせマークが重なっているか、もしくは重なっていなくとも近接する限り、他のパターン認識方法（画像処理方法）でも読み違いが起きる可能性がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、複数の積層板の一方の積層板と、他方の積層板とを定められた位置に重ね合わせる複数の積層板の重ね合わせ方法において、
前記一方の積層板に配置されている位置合わせマークを撮像する工程と、前記他方の積層板に配置されている位置合わせマークを撮像する工程と、撮像した前記位置合わせマークの位置に基づき、前記一方の積層板と前記他方の積層板とを定められた位置に重ね合わせる工程とを含み、
前記一方の積層板の位置合わせマークと前記他方の積層板の位置合わせマークとはそれぞれの積層板の非外乱領域に配置されていることを特徴とする複数の積層板の重ね合わせ方法である。

上述の如く本発明によれば、一方の積層板に配置されたマークにより、他方の積層板に配置されたマークが影響されない（外乱を防ぐことができる）。これにより、正確なマークの位置を求めることができ、このマークの位置を基準に積層板同士を重ね合わせるため製造精度の高い積層体を製造することができるという効果がある。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る積層体の製造装置１を側面方向から見た図である。前記積層体の製造装置１は、撮像部３と、貼り合わせ部５と、制御部７とを備えている。

前記撮像部３はＣＣＤカメラ９と画像認識部１１とを備えている。前記貼り合わせ部５は、メカ的部分である機構部１５と、前記機構部１５をシーケンスデータ等に基づき駆動する駆動部１３とを備えている。前記機構部１５は一方のステージ１９と他方のステージ１７とを備えている。これにより、ステージを所定の位置に移動させることができる。

そして、ＣＣＤカメラ９により、一方のステージ１９にセットされた一方の積層板２５の位置合わせマークと、他方のステージ１７にセットされた他方の積層板２３の位置合わせマークとを撮像する。

ここで、前記一方の積層板２５の所定の位置に配置された位置合わせマークは略円形の導電体箔で形成され、前記他方の積層板２３の所定の位置に配置された位置合わせマークも略円形の導電体箔で形成されている。なお、マークの形状は円形に限定されるものではない。例えば、矩形、三角形、円環状等でもよい。

また、本例で積層板は、例えば導電体箔（材質は例えば銅）のパターンをフィルムに形成したものでこの積層板を複数貼り合わせて積層体（例えばフレキシブルプリント基盤）を形成する。

なお、前記他方のステージ１７には位置合わせマークをＣＣＤカメラ９で観察するための観察孔２１が設けられている。

図２に本実施例での積層体の製造装置の動作フロー例を示す。

次ぎに本発明での位置合わせを図３〜図５を用いて説明する。

図３に示すように一方の積層板３０１に円形状の位置合わせマーク３０３、３０５を配置し、図４に示すように他方の積層板４０１に円環状の位置合わせマーク４０３、４０５を配置する。このとき、位置合わせマーク４０３は位置合わせマーク３０３に対応する位置で、非外乱領域となる位置に、位置合わせマーク４０５は位置合わせマーク３０５に対応する位置で、非外乱領域となる位置に各々配置されている。

そして、図５に示すように積層板３０１、４０１を重ね合わせる。

ここで、各位置合わせマークの非外乱領域を各位置合わせマークからの距離Ｄ０以上離間した領域とすると円形状の位置合わせマーク３０３と円環状の位置合わせマーク４０３間の距離Ｄ１はＤ１≧Ｄ０となっており、また、円形状の位置合わせマーク３０５と円環状の位置合わせマーク４０５間の距離Ｄ２は、Ｄ２≧Ｄ０となっている。

このように各位置合わせマークを配置することにより、画像処理時に位置合わせマークを混同して認識することを防ぐことができる。

上記では、位置合わせマークの形状を円形状と円環状とした例を示したが、位置合わせマークの形状は、この組み合わせに限らず、円形状同士や円環状同士でも良く、また、矩形、三角形など他の形状を用いることもできる（例図６〜図８）。この場合は、図４のような円環状の位置合わせマークを図７のように（単純な）円形の位置合わせマークに変えることができるので、積層板の設計や製作が簡単になる。また画像処理による位置取得も簡単になる。

またＣＣＤカメラの同一視野内に２つの位置合わせマークが存在するかぎりは外乱を避けられない可能性もある。このときは図９及び図１０のようにＣＣＤカメラを動かしながらそれぞれの位置合わせマークを独立して観察する。すなわち、一方の積層板９０１と他方の積層板１００１が重ね合わされた状態で、一方の積層板９０１に配置された位置合わせマーク９０３を観察エリア９０５で観察し（図９）、その後、ＣＣＤカメラを移動し、他方の積層板１００１に配置された位置合わせマーク１００３を観察エリア１００５で観察する（図１０）。そして、その位置とＣＣＤカメラの移動量から２つの位置合わせマークの位置ずれ量（設計値からの位置ずれ量）を読みとることも可能である（ＣＣＤカメラを動かさずに、２つのＣＣＤカメラを使用しても良い）。このときは図８に比べて観察エリアが小さくなるので、ＣＣＤカメラの解像度が向上し（１画素当たりの観察寸法が大きくなる）、画像処理の精度が向上するといった効果がある。

図９及び図１０で説明した方法を工夫して、大きい位置合わせマーク１００３を小さい位置合わせマーク９０３と同じ大きさにする（なるべく小さい位置合わせマークを使用する）ことにより、図１１及び図１２に示すように、更に観察エリア１１０１と、観察エリア１２０１とを小さくすることが可能である。このときは図１０に比べて観察エリアが小さくなるので、ＣＣＤカメラの解像度が向上し、画像処理の精度が向上するといった効果がある。

なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。

積層体の製造装置の概略を説明する概略図である。積層板同士の位置合わせの動作を説明する説明図である。位置合わせマークの配置パターンを説明する説明図である。図３の続きの説明図である。図４の続きの説明図である。他の位置合わせマークの配置パターンを説明する説明図である。図６の続きの説明図である。図７の続きの説明図である。他の位置合わせパターンを説明する説明図である。図９の続きの説明図である。他の位置合わせパターンを説明する説明図である。図１１の続きの説明図である。従来の技術を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。

符号の説明

１積層体の製造装置
３撮像部
５貼り合わせ部
７制御部
９ＣＣＤカメラ
１１ＬＥＤ
１３光量調節部
１５機構部
１７駆動部

Claims

複数の積層板の一方の積層板と、他方の積層板とを定められた位置に重ね合わせる複数の積層板の重ね合わせ方法において、
前記一方の積層板に配置されている位置合わせマークを撮像する工程と、前記他方の積層板に配置されている位置合わせマークを撮像する工程と、撮像した前記位置合わせマークの位置に基づき、前記一方の積層板と前記他方の積層板とを定められた位置に重ね合わせる工程とを含み、
前記一方の積層板の位置合わせマークと前記他方の積層板の位置合わせマークとはそれぞれの積層板の非外乱領域に配置されていることを特徴とする複数の積層板の重ね合わせ方法。