JP2006251036A - 画像処理方法、画像処理装置および描画システム - Google Patents

Abstract

【課題】個片ビットマップデータを、少なくとも個々の個片画像を基板上のどの位置に割り付けるかを表記した各個片画像の位置情報を含み、必要に応じて、各個片画像の位置情報に加え、各個片画像を基板に割り付ける際の各個片画像の倍率情報および／または回転情報を含むレイアウト情報に基づいて、複数、基板に割り付けてなる基板描画ビットマップデータを生成する画像処理方法、画像処理装置および描画システムを提供することにある。
【解決手段】個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成するに際し、個片画像を表記してなる画像データと、個片画像の個々のレイアウト情報とを取得して、画像データを前記描画データに対応する個片描画データに変換した後に、レイアウト情報に基づいて前記個片描画データを配置することにより、前記画像の描画データを生成することにより、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成する画像処理方法、画像処理装置および描画システムに関するものである。

従来から、プリント配線基板等となる被記録媒体（以下、基板とする）にプリント配線パターン等の所定のパターンを描画（形成）する画像記録システムが種々提案されている。
この画像記録システムは、例えば、基本プリント配線パターンを設計するＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）と、ＣＡＤが設計した基本プリント配線パターンを編集してプリント配線基板となる基板に割り付けてなる描画パターンを表記した描画パターンデータ（ベクトルデータまたはガーバデータ）に編集するＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）と、ＣＡＭで編集した描画パターンデータをラスタライズしてラスターデータを生成するＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の処理装置と、処理装置でラスタライズしたラスターデータを用いて基板上に画像を描画（露光）する露光装置とを有して構成される。

通常、ＣＡＭは、ＣＡＤが設計した基本プリント配線パターンを編集して、基板に割り付けて描画パターンを表記した描画パターンデータを生成し、この描画パターンデータを順次ＲＩＰに転送する。ＲＩＰは、描画パターンデータを露光装置で画像形成可能なラスターデータに変換し、順次、露光装置に転送する。露光装置は、ＲＩＰから供給されたラスターデータに基づいて露光を行い、基板上にプリント配線パターン等の画像を形成する。

上述のように、一般的には、ＣＡＭにおいて、ＣＡＤで設計した基本プリント配線パターンを基板に割り付けて１枚の描画パターンとし、この描画パターンを表記した描画パターンデータを生成する。

ところで、携帯電話等に搭載するような非常にサイズの小さいプリント配線パターン（以下、個片画像とする）を基板上に多数描画する場合には、まず、ＣＡＭにおいて、ガーバーフォーマット等のフォーマットを用いて、ＣＡＤで設計された回路パターン等を１ないし複数割り付けてなる個片画像データ（以下、個片ガーバデータ）と個片画像を基板に割り付ける際に用いるレイアウト情報とを生成し、次いで、ＲＩＰにおいて、ＣＡＭで生成した個片ガーバデータを個片ビットマップデータに変換し、多数の個片ビットマップデータをレイアウト情報に基づいて、基板に割り付けてなる描画ビットマップデータ（以下、基板描画ビットマップデータとする。）を生成する技術の開発が進められている。
なお、通常、多数の個片画像（個片ビットマップデータ）を基板に割り付ける際に用いるレイアウト情報とは、基板上における個片画像同士のＸ軸方向およびＹ軸方向の相対的な位置関係を表すＸ・Ｙオフセット情報および基板上に割り付ける個片画像の数を表すＳＴＥＰ＆ＲＥＰＥＡＴ数を含むものである。

このような露光装置では、積層のプリント配線基板を製造するに際し、特に、基板上に形成されるプリント配線パターン等の画像が非常に微細化している近年では、各層に描画する個片画像を上下の層で一致するように正確に描画する必要がある。
ところが、多くの場合、プリント配線基板の製造工程で熱プレス等を施すことにより、基板に歪みが生じる。その結果、上記のようなＸ・Ｙオフセット情報およびＳＴＥＰ＆ＲＥＰＥＡＴ数を含むレイアウト情報を用いて、個片画像を基板に割り付けても、基板の歪みにより生じる個片画像毎の微妙な大きさの違いやレイアウトのずれを加味して個片画像を基板に割り付けることができず、各層に描画する個片画像を上下で一致するように正確に描画することができないおそれがある。

本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、少なくとも個々の個片画像を基板上のどの位置に割り付けるかを表記した各個片画像の位置情報を含み、必要に応じて、各個片画像の位置情報に加え、各個片画像を基板に割り付ける際の各個片画像の画像倍率を表した各個片画像の倍率情報および／または各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の回転情報を表した各個片画像の回転情報を含むレイアウト情報と、個片画像を表記してなる個片ガーバデータとを取得し、個片ガーバデータを個片ビットマップデータに変換した後、前記レイアウト情報に基づいて、多数の個片ビットマップデータを基板に割り付けてなる基板描画ビットマップデータを生成する画像処理方法、画像処理装置および描画システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成するに際し、前記個片画像を表記してなる画像データと、前記個片画像の個々のレイアウト情報とを取得して、前記画像データを前記描画データに対応する個片描画データに変換した後に、前記レイアウト情報に基づいて前記個片描画データを配置することにより、前記画像の描画データを生成することを特徴とする画像処理方法を提供するものである。

本発明においては、前記レイアウト情報が、少なくとも前記画像上における各個片画像の位置の情報を含むのが好ましい。

また、本発明においては、前記レイアウト情報が、前記個片画像の倍率情報および回転情報の少なくとも一方を含むのが好ましい。

また、上記目的を達成するために、本発明は、個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成する装置であって、前記個片画像の個々のレイアウト情報を取得する取得手段と、前記個片画像を表記してなる画像データを受け取り、記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶した前記画像データを前記描画データに対応する個片描画データに変換する変換手段と、前記変換手段で変換した前記個片描画データを前記レイアウト情報に基づいて配置し、前記画像の描画データを生成する配置手段とを有する画像処理装置を提供するものである。

本発明においては、前記レイアウト情報が、少なくとも前記画像上における各個片画像の位置の情報を含むのが好ましい。

また、本発明においては、前記レイアウト情報が、前記個片画像の倍率情報および回転情報の少なくとも一方を含むのが好ましい。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記本発明の画像処理装置と、前記画像処理装置が生成した描画データに基づいて描画を行う描画装置と、を備える描画システムを提供するものである。

本発明の画像処理方法、画像処理装置および描画システムは、少なくとも、個々の個片画像を基板上のどの位置に割り付けるかを表記した各個片画像の位置情報を含み、必要に応じて、各個片画像の位置情報に加え、各個片画像を基板に割り付ける際の各個片画像の画像倍率を表した各個片画像の倍率情報および／または各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の回転情報を表した各個片画像の回転情報を含むレイアウト情報に基づいて、個々の個片画像を基板に割り付けることにより、個片画像毎の微妙な大きさの違いやレイアウトずれを反映させて個々の個片画像を基板に割り付けすることができ、高精度、かつ、自由度の高い個片画像の割り付けを可能にする。さらに、この個片画像（個片ビットマップデータ）を前記レイアウト情報に基づいて基板に割り付けてなる基板ビットマップデータを用いて、基板に画像を形成することにより、各層に描画する個片画像を上下で一致するように正確に描画することができ、特に、プリント配線が非常に微細化している近年でも、配線パターンの位置精度を高く確保することができる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明に係る画像記録システムを詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像記録システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。
画像記録システム１０は、レイアウト情報を図示しない外部装置から受け取る以外は、先の述べた従来の画像形成システムと同様にして基板に画像を描画するシステムであり、図１に示すように、ＣＡＭ１２とＲＩＰ１４と露光装置１６とを有して構成される。
ＣＡＭ１２およびＲＩＰ１４、ＲＩＰ１４および露光装置１６は、各々、公知の通信手段やネットワークを介して互いに接続されている。

ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）１２は、ガーバーフォーマット等のフォーマットを用いて、ＣＡＤで設計された回路パターンを１ないし複数割り付けてなる非常にサイズの小さいプリント配線パターン（以下、個片画像とする）を表記する個片画像データ（以下、個片ガーバデータとする）を生成する装置である。
本発明に係る画像記録システム１０において、ＣＡＭ１２は、基本的に、プリント配線基板等の製造に用いられる公知のＣＡＭと同様のものである。
なお、個片ガーバデータのフォーマットには、特に限定はなく、好ましい一例として、拡張ガーバーフォーマット（ＲＳ‐２７４Ｘ）が例示されるが、これ以外にも、標準ガーバーフォーマット（ＲＳ‐２７４ＳＤ）も利用可能であり、その他にも、通常のＣＡＭで出力可能な各種のデータフォーマットが利用可能である。

また、ＣＡＭ１２が処理するデータは、ＣＡＤで設計され、ＣＡＤから受け取るのが一般的ではあるが、本発明はこれに限定されず、他の情報源から受け取ってもよい。

ＣＡＭ１２は、順次、個片ガーバデータをＲＩＰ１４に送る。また、ＣＡＭ１２では、ＲＩＰ１４に送ったデータは、必要に応じて消去してもよい。

ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４は、本発明の画像処理方法を実施する本発明の画像処理装置の一例であって、ＣＡＭ１２から取得した個片ガーバデータを露光装置１６における画像記録（露光＝基板の焼付）に対応するビットマップデータ（以下、個片ビットマップデータとする）に変換し、複数の個片ビットマップデータを外部から取得したレイアウト情報（後に詳述する）に基づいて基板上に割り付けてなる描画ビットマップデータ（以下、基板描画ビットマップデータとする）を生成する装置である。図示例において、本発明のＲＩＰ１４は、取得手段１８、メモリ２０、変換手段２２および配置手段２２を有する。

取得手段１８は、複数の個片ビットマップデータを基板に割り付ける際に必要な個々の個片画像のレイアウト情報を、図示しない外部装置から取得するものである。
ここで、本発明の特徴である個々のレイアウト情報とは、少なくとも各個片画像を基板のどの位置に割り付けるかを表記した各個片画像の位置情報を含み、さらに、必要に応じて、各個片画像の位置情報に加え、各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の描画倍率を表した各個片画像の倍率情報および／または各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の回転情報を表した各個片画像の回転情報を含む。

本発明におけるレイアウト情報の取得方法には、特に限定は無いが、オペレータが専用の測定装置（図示せず）で露光が可能な状態となった基板のスルーホールの位置および面積を測定し、このときの結果と前回の露光時に計測したスルーホールの位置および面積とを用いて、測定装置において演算を行うことにより、各個片画像の位置情報、倍率情報および回転情報が求められ、このレイアウト情報を測定装置に記憶させ、この測定装置から取得手段１８に入力する方法、または、測定装置において、上記のようにして求めたレイアウト情報をオペレータがＲＩＰ１４の有するキーボード等の入力手段（図示せず）を用いて入力する方法が挙げられる。
さらに、以前に同一の画像を描画したことがある場合には、その際に演算により求めた各個片画像の位置情報、倍率情報および回転情報を、各々、平均化してＲＩＰ１４に記憶させておく方法が挙げられる。
その他にも、ＣＡＭ１２等であらかじめ熱プレス等による基板の歪みをシミュレーションし、または、予めデータベース化してあった歪み情報を取得して、この歪みに応じた各個片画像の位置情報、倍率情報および回転情報結果（レイアウト情報）を演算により求め、このシミュレーションによって求めたレイアウト情報を個片ガーバデータと共にメモリ２０に転送し、取得手段１８がメモリ２０からレイアウト情報を取得する方法が例示される。

上記に例示した方法は、積層のプリント配線基板を製造するに際して、非常に高度な位置精度が要求される場合、位置精度とスループットとの両方をバランスよく要求する場合等、目的に応じて選択すればよく、さらに、上記に例示した方法を並列で用いてもよい。
また、さらに、本発明においては、積層のプリント基板を製造するに際し、上層と下層とで個片画像の描画位置が意図的に異なる場合には、上記レイアウト情報に、所望の処理を施すための割り付け情報を加えてもよい。
なお、本発明としては、一例として、過去に同一の画像を描画した際に用いたレイアウト情報が予めＲＩＰ１４に記憶されているものとする。

メモリ２０は、ＲＩＰ１２で生成した個片ガーバデータを格納するものである。
メモリ２０には、特に限定はなく、個片ガーバデータを格納する十分な記憶容量があれば、公知のものを用いることができる。

変換手段２２は、メモリ２０から個片ガーバデータを取得し、個片ガーバデータを個片ビットマップデータに変換するものである。
なお、個片ガーバデータを個片ビットマップデータに変換する処理は、公知の方法で行えばよい。また、例えば、必要に応じて、個片ガーバデータを個片ビットマップデータに変換した後に、圧縮処理を行ってもよい。

配置手段２４は、変換手段２２から個片ビットマップデータを、取得手段１８から個片のレイアウト情報を、各々、受け取り、個片ビットマップデータをレイアウト情報に基づいて基板に割り付けてなる基板ビットマップデータを生成するものである。

本発明のＲＩＰ１４は、基本的に以上のように構成されるが、以下、ＲＩＰ１４の作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。

本発明のＲＩＰ１４において、メモリ２０は、ＲＩＰ１４がＣＡＭ１２から受け取った個片画像ガーバデータを記憶する。
変換手段２２は、メモリ２０から個片ガーバデータを読み出し、読み出した個片ガーバデータをビットマップデータに対応する個片ビットマップデータに変換し、配置手段２４に供給する。一方、取得手段２４は、変換手段２２が生成する個片ビットマップデータに対応するレイアウト情報を取得し、配置手段２４に供給する。上述したように、本例では一例として、レイアウト情報が予めＲＩＰ１４に記憶されているものとする。配置手段２４は、変換手段２２から供給された個片ビットマップデータを取得手段１８から供給されたレイアウト情報に基づいて基板に割り付け、基板ビットマップデータを生成し、順次、露光装置１６に転送する。
なお、個片ビットマップデータをレイアウト情報に基づいて基板に割り付ける際に、レイアウト情報に個片画像の画像倍率が含まれている場合には、個片ビットマップデータを基板に割り付ける前に、個片ビットマップデータに電子変倍処理等を施して個片ビットマップデータの倍率変換を行い、次いで、個片ビットマップデータを基板に割り付ければよい。
また、レイアウト情報に回転情報が含まれている場合には、個片ビットマップデータを基板に割り付ける前に、個片ビットマップデータに回転処理を施し、個片ビットマップデータを基板に割り付ければよい。
さらに、レイアウト情報に個片画像の画像倍率および個片画像の回転情報が含まれている場合には、個片ビットマップデータを基板に割り付ける前に、個片ビットマップデータ倍率変換を行い、次いで、この倍率変換済みの個片ビットマップデータに回転処理を施し、最後に、個片ビットマップデータを基板に割り付ければよい。

前述のように、従来、ＲＩＰでは、個片画像のＸ・Ｙオフセット情報および個片画像のＳＴＥＰ＆ＲＥＰＥＡＴ数に基づいて、個片画像を基板に割り付け、基板ビットマップデータとし、この基板ビットマップデータを用いて、基板に画像を描画していた。
ところが、多くの場合、製造途中に基板に熱プレス等を施すことにより基板に歪みが生じるため、従来の方法で個片ビットマップデータを割り付けた基板ビットマップデータを用いたのでは、個片画像毎の微妙な大きさの違いやレイアウトずれを反映させて基板に個片画像を貼り付けることができず、各層に描画する個片画像を上下で一致するように正確に描画することができない。その結果、配線パターンの位置精度が低下し、特に、プリント配線が非常に微細化している近年では、プリント配線基板の劣化を引き起こす大きな問題となる。

本発明においては、少なくとも各個片画像を基板のどの位置に割り付けるかを表記した各個片画像の位置情報を含み、さらに、必要に応じて、各個片画像の位置情報に加え、各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の描画倍率を表した各個片画像の倍率情報および／または各個片画像を基板に割り付ける際の個片画像の回転情報を表した各個片画像の回転情報を含むレイアウト情報を用いて基板に個片画像を割り付けてなる基板ビットマップデータを生成することにより、個片画像毎の微妙な大きさの違いやレイアウトずれを反映させて個々の個片画像を基板に割り付けすることができ、高精度、かつ、自由度の高い個片画像の割り付けを可能にする。さらに、この個片画像（個片ビットマップデータ）を前記レイアウト情報に基づいて基板に割り付けてなる基板ビットマップデータを用いて、基板に画像を形成することにより、各層に描画する個片画像を上下で一致するように正確に描画することができ、プリント配線が非常に微細化している近年でも、配線パターンの位置精度を高く確保することができ、プリント配線基板の品質劣化を低減することができる。

露光装置１６は、ＲＩＰ１４から、順次、供給される基板描画ビットマップデータを用いて、基板に画像を形成する装置である。
本発明に係る画像記録システム１０において、露光装置１６は、基本的に、プリント配線基板等の製造に用いられる公知の露光装置と同様のものである。

前述のように、露光に用いる基板描画ビットマップデータは、ＲＩＰ１４から、順次、露光装置１６に供給される。
一方、画像露光を行う基板を、手動または自動で、露光装置１６の有するステージ（図示せず）の所定位置に載置する。
なお、露光装置１６により画像露光を行う基板としては、プリント配線基板や液晶表示素子等のパターンを形成（画像露光）する材料としての基板やガラスプレート等の表面に、感光性エポキシ樹脂等のフォトレジストを塗布、又は、ドライフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。

基板をステージに載置し、オペレータによって形成する画像が指示され、さらに基板上に形成されているアライメントマークの予測位置が指定されて、露光開始が指示されると、露光装置１６は、まず、ＣＣＤカメラ等のアライメントカメラ（図示せず）をアライメントマークの予想位置に移動させる。次に、アライメントマークの予測位置において、アライメントカメラによる撮影を行って、アライメントマークの撮影を行う。
撮影によって得られた基板上のアライメントマーク位置と、前述のように指定されたアライメントマークの予測位置とから、基板上における露光位置の設定、すなわち基板上における描画パターンの描画位置を決定する。その後、この露光位置の設定に応じて、指示された画像に対応する基板描画ビットマップデータを用いて、基板の露光を開始する。

基板の画像露光が完了すると、ステージはそのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、露光装置１６による基板に対する露光動作が終了する。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明に係る画像記録システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１０ 画像記録システム
１２ ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）
１４ ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
１６ 露光装置
１８ 取得手段
２０ メモリ
２２ 変換手段
２４ 配置手段

Claims (7)

1. 個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成するに際し、
   前記個片画像を表記してなる画像データと、前記個片画像の個々のレイアウト情報とを取得して、前記画像データを前記描画データに対応する個片描画データに変換した後に、前記レイアウト情報に基づいて前記個片描画データを配置することにより、前記画像の描画データを生成することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記レイアウト情報が、少なくとも前記画像上における各個片画像の位置の情報を含む請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記レイアウト情報が、前記個片画像の倍率情報および回転情報の少なくとも一方を含む請求項２に記載の画像処理方法。
4. 個片画像を複数配置してなる画像の描画データを生成する装置であって、
   前記個片画像の個々のレイアウト情報を取得する取得手段と、
   前記個片画像を表記してなる画像データを受け取り、記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段で記憶した前記画像データを前記描画データに対応する個片描画データに変換する変換手段と、
   前記変換手段で変換した前記個片描画データを前記レイアウト情報に基づいて配置し、前記画像の描画データを生成する配置手段とを有する画像処理装置。
5. 前記レイアウト情報が、少なくとも前記画像上における各個片画像の位置の情報を含む請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記レイアウト情報が、前記個片画像の倍率情報および回転情報の少なくとも一方を含む請求項５に記載の画像処理装置。
7. 請求項４〜６のいずれかの画像処理装置と、
   前記画像処理装置が生成した描画データに基づいて描画
   を行う描画装置と、
   を備える描画システム。

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