JP2007266393A

JP2007266393A - 基板の位置決め方法、基板の位置決め装置、プラズマディスプレイ用背面板の製造装置。

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Publication number: JP2007266393A
Application number: JP2006090614A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Miyagawa; 辰哉宮川; Yasuki Shimizu; 泰樹清水
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP4827573B2

Abstract

【課題】基板の位置決め時間が短縮でき、異なったサイズの基板にも対応可能な基板の位置決めの方法および装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置上を搬送する基板の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサーで検出して減速し、基板上に設けた位置検出マークが停止基準位置近傍に位置するように停止させ、該位置検出マークをカメラで撮像して停止基準位置と実際の停止位置とのずれ量を検出し基板位置を補正する基板の位置決め方法であって、搬送方向下流側にストッパーを設け、搬送方向における基板の先端部の位置を第１の基板センサーで検出した時の位置検出マークの位置と停止基準位置の距離をＬ１、基板がストッパーに当接した場合の位置検出マークの位置と停止基準位置の距離をＬ２とした場合、停止基準位置、Ｌ１離れた位置、Ｌ２離れた位置の３つがカメラの視野内となるように予め基板センサー、ストッパーおよびカメラを配する基板の位置決め方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送手段を用いて基板を基板処理装置上に搬送し、所定の停止基準位置近傍に停止された基板を短時間に位置決めする基板の位置決め方法および基板の位置決め装置に関する。

近年、平面表示装置が多くの分野、場所で使われており、情報化が進む中でますますその重要性が高まっている。このような中、平面表示装置用部材の製造ラインにおいてタクトタイムを短縮し生産性を向上させることが強く望まれている。平面表示装置には液晶ディスプレイ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、プラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰとも言う）、フィールドエミッションディスプレイなどがある。これらディスプレイパネル用の基板は、それぞれ、製造ラインにおいて、必要に応じてベルトコンベアまたはコロ（ローラ）コンベア、ロボットハンドなどにより、制御されながら搬送されることがある。

搬送された基板の所望位置に精度よく処理を施す基板処理装置において従来は、予め基板上に処理の基準位置となる位置検出マークを形成しておき、その位置検出マークの位置をカメラで撮像して所定の位置とのずれ量を求める方法が広く用いられている。この位置検出マークをカメラで撮像するためにはカメラ視野内に位置検出マークを収める必要がある。カメラの視野内に位置検出マークを収める従来技術としては、例えば、テーブルとカメラを所定の位置関係に配置しておき、基板をテーブル上の所定位置に搭載固定して、カメラと位置検出マークの位置関係を定め、テーブルまたはカメラを所定量移動することでカメラ視野内に位置検出マークを収める方法がある。基板をテーブルの所定位置に搭載する具体的手段には、基板の端面を３〜４方から挟み込むようにして位置決めするセンタリング方式がある。

また、別の従来技術として、例えば、搬送装置によりプリント基板を作業装置の作業位置に搬送するに際し、作業位置の近傍の到着検出位置でプリント基板を検出することにより、プリント基板を停止させ、停止させたプリント基板のエッジをを検出して、そのエッジの位置からプリント基板の所定位置に付された補正マーク位置を演算し、演算した補正マーク位置に基づいて実際のプリント基板の補正マークを認識し、この補正マーク位置に基づいて作業装置を動作させるプリント基板の搬入方法が知られている（特許文献１）。
特開２００３−１０１２８９号公報（請求項１〜３等）

しかし、前記センタリング方式では、搬入動作において、幅寄せや開放動作に要する時間がタクトを短縮する上での課題となっていた。また、装置の構成が複雑で基板サイズを変更するときにはセンタリングハンドの交換、調整に時間を要し、装置のコストやメンテナンス性にも問題があった。また、前記プリント基板の搬入方法においては、停止されたプリント基板に対して、認識撮像装置が実際のプリント基板の補正マークを認識するのに必ずエッジ検出動作が入るため、プリント基板の実際の補正マークの認識までに時間がかかりタクトが延びる不具合があった。さらに、搬送方向と直交する方向には両側から保持部材によりプリント基板が保持されているため、搬送方向と直交する方向の基板サイズが変わった場合には、前記保持部材の間隔を変更する作業が必要となり生産性が低下する不具合もあった。

本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、簡易な装置構成で、搬送されてきた基板を短時間に位置決めを行い、基板サイズが変わっても生産性を低下させることのない基板の位置決め方法および位置決め装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の搬送ローラを用いて基板を基板処理装置上に搬送し、該基板の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサーで検出して減速を開始し、搬送方向と直交する方向への位置規制を行わずに該基板上に設けた位置検出マークが停止基準位置近傍に位置するように停止させ、該位置検出マークをカメラで撮像して停止基準位置と実際の停止位置とのずれ量を検出し、前記ずれ量に基づいて基板位置を補正する基板の位置決め方法であって、基板が停止基準位置近傍より搬送方向下流側に進むことを防止するためのストッパーを設け、基板の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサーで検出した時の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ１、基板がストッパーに当接した場合の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ２とした場合、停止基準位置、停止基準位置よりも搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置よりも搬送方向下流側にＬ２離れた位置の３つがカメラの視野内となるように予め基板センサー、ストッパーおよびカメラを配することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記第１の基板センサーより搬送方向上流側に第２の基板センサーを設け、基板の搬送方向先端部を該第２の基板センサーで検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り替えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記基板が前記ストッパーに当接した回数が予め設定した数を越えた場合に第２搬送速度を低速に変更することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記位置検出マークを前記カメラで撮像する際、位置検出マークがカメラの視野内にない場合、
Ａ．基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索し、
Ｂ．上記Ａで位置検出マークが検出できない場合は基板を搬送方向上流側に所定距離移動した後に基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索する操作を位置検出マークが検出されるまで繰り返すことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板の位置決め方法を含む基板の処理方法であって、検索を行った回数を記録し、検索を行った回数が予め設定した数を超えた場合は位置決め動作を停止し、警報を発するとともに上下流装置に対し異常信号を送信することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記上下流装置に対し異常信号を送信した回数を位置決め異常回数として記録し、位置決め異常回数が予め設定した数を超えた場合は装置のメンテナンスを促す警報を発することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜４に記載の基板の位置決め方法により基板を搬入した後に蛍光体粉末を含むペーストを塗布する工程を含むプラズマディスプレイ背面板の製造方法である。

請求項８に記載の発明は、基板を基板処理装置上に搬送するための複数の搬送ローラ、該基板の搬送方向先端部の位置を検出して減速を開始するための信号を発する第１の基板センサー、該第１の基板センサーより搬送方向上流側に位置し、基板の搬送方向先端部を検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り替える信号を発する第２の基板センサー、該基板上に設けた位置検出マークを撮像して所定の停止基準位置と実際の停止位置とのずれ量を検出するカメラ、および基板が停止基準位置近傍より搬送方向下流側に進むことを防止するためのストッパー、および前記ずれ量に基づいて基板の位置を補正する基板位置補正手段を有する基板の位置決め装置であって、該基板の搬送方向先端部の位置が該第１の基板センサーによる検出位置にある時の該位置検出マークの位置と該停止基準位置の搬送方向の距離をＬ１、該基板が該ストッパーに当接する位置にある時の該位置検出マークの位置と該停止基準位置の搬送方向の距離をＬ２とした場合、停止基準位置、停止基準位置よりも搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置よりも搬送方向下流側にＬ２離れた位置の３つがカメラの視野内となるように基板センサー、ストッパーおよびカメラを配してなることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８記載の基板の位置決め装置および蛍光体ペースト塗布装置を備えたプラズマディスプレイの背面板の製造装置である。

本発明によれば、簡易な装置構成で、搬送されてきた基板を短時間に位置決めを行い、基板サイズが変わっても生産性を低下させることのない基板の位置決め方法および位置決め装置を提供することである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の基板の位置決め方法および基板の位置決め装置をプラズマディスプレイ用基板の基板処理装置における基板搬送機構に適用した実施形態について説明する。

図１は本発明に係る基板の位置決め装置の一部を示した概略図である。図２は本発明の基板の位置決め装置に設けた搬送ローラ、基板センサー、ストッパーの位置関係を示した図である。図１および図２において、テーブル２は、上流側より搬送された基板１を受け入れるための複数の搬送ローラ３と、基板１の搬送方向先端部の位置を検出して減速を開始するための信号を発する第１の基板センサー６と、その第１の基板センサー６より搬送方向上流側に位置し、基板１の搬送方向先端部を検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り換える信号を発する第２の基板センサー５と、基板１の所定の停止基準位置近傍より搬送方向下流側に基板１が進むことを防止するストッパー７と、図示しない基板１をテーブル面に吸着固定する吸着孔を有している。また、基板搬送機構には、テーブル２の角度を調整するためのθ軸駆動部２１と、Ｘ方向（上述の搬送方向と直交する方向）、Ｙ方向（上述の搬送方向と平行な方向）に移動するためのＸ軸駆動部２２、Ｙ軸駆動部２３からなる基板位置補正手段を備えている。また、ストッパー７には図示しないセンサー（ストッパーセンサー）が組み込まれていて、基板が当接したことを検出する。また、搬送ローラ３とストッパー７は基板１が所定の停止基準位置近傍に停止すると下降し、搬送ローラ３は基板１が下流側に搬送されるときに上昇する機能を有する。
基板１には基板サイズ毎に、その四隅に処理領域の基準位置となる位置検出マークＡ１〜Ａ４が設けられており、テーブル２の中心を基準に搬送して吸着固定される。
一方、テーブル２の上方には基板の位置を検出するカメラ４ａ、４ｂが、各々図示しない軸、駆動部を備えＸ、Ｙ方向に独立移動可能に配置されている。このカメラ４ａ、４ｂは、図４に示すように視野範囲４ａ’，４ｂ’を有する。カメラ４ａ、４ｂを用い、テーブル２の中心位置と基板１の中心位置が一致した状態で基板１が静止されたときの位置検出マークＡ１、Ａ２の位置を停止基準位置４ａｋ、４ｂｋとした時に、実際に基板１がテーブル２に搬送して吸着固定された時の基板１上の位置検出マークＡ１、Ａ２を撮像して停止基準位置４ａｋ、４ｂｋと実際の停止位置とのずれ量を測定する。このようにして得られたずれ量に基づいて、上述の基板位置補正手段を用いて基板位置を補正して基板の位置決めを終了し、基板の処理を行う。

本発明の基板の位置決め方法および基板の位置決め装置においては、図４に示すように、基板１の搬送方向先端部の位置が第１の基板センサー６による検出位置にある時の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ１、基板１がストッパー７に当接する位置にある時の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ２としたときに、停止基準位置、停止基準位置よりも搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置よりも搬送方向下流側にＬ２離れた位置の３つがカメラ視野内になるように第１の基板センサー６、ストッパー７およびカメラ４ａ、４ｂが配置されている。このように第１の基板センサー６、ストッパー７およびカメラ４ａ、４ｂが配置されていることによって、搬送ローラの速度制御の異常や基板１が滑ることにより多少基板１の停止位置が変化しても、基板を移動して位置検出マークを検索する頻度を極めて少なくすることができ、短時間で位置決めを行うことができる。また、本発明において第２の基板センサー５は必須ではないが、第１の基板センサー６より搬送方向上流側に第２の基板センサー５を設け、基板１の搬送方向先端部を該第２の基板センサー５で検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り替えた後に、基板１の搬送方向先端部を第１の基板センサー６で検出して減速を開始し、基板を停止させることによって、搬入にかかる時間を短くし、同時に基板１の停止位置を精度良く制御することができる。ここで、第１及び第２の基板センサーは基板１の搬送方向先端部を検出するのが好ましいが、停止位置あるいは減速位置を検出することができるものであればこれに限らず、基板１の搬送方向先端部以外の部分や位置検出マークやその他のマークを検出しても良い。

本発明においては、ストッパー７は基準停止位置で基板１が停止した場合の基板の搬送方向先端部よりも下流側にあるので、基板１がストッパー７に当接するのは基板を減速させる速度制御が正常に行えていない場合である。そのため、基板１がストッパー７に当接した回数が予め設定した数を越えた場合に第２搬送速度を低速に変更することによって、正常な速度制御を確実に行うことができる。

本発明においては、第１の基板センサー６、ストッパー７およびカメラ４ａ、４ｂが上述の位置に配置されているため、位置検出マークＡ１、Ａ２がカメラ４ａ、４ｂが初期位置にあるときの視野範囲４ａ’，４ｂ’から外れることはほとんどないが、位置検出マークＡ１、Ａ２がカメラ４ａ、４ｂが初期位置にあるときの視野範囲４ａ’，４ｂ’から外れた場合、そのほとんどの場合は基板がＸ方向（搬送方向と直交する方向）にずれた場合であるので、
Ａ．基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索
することによって、ほとんどの場合、位置検出マークＡ１、Ａ２を検出することができる。
また、
Ｂ．上記Ａで位置検出マークが検出できない場合は基板を搬送方向上流側に所定距離移動した後に基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索する操作を位置検出マークが検出されるまで繰り返す
ことによって、位置検出マークＡ１、Ａ２を検出することができる。

上述のように、位置検出マークの検索はほとんどの場合必要なく、検索を行う場合であってもＸ方向に検索するだけでほとんどの場合検索が完了するため、本発明の位置決め方法においては、基板を停止させる際に搬送方向と直交する方向への位置規制を行う必要がない。

また、位置検出マークの検索を行うのは基板の速度制御に異常が発生したことを意味するので、検索を行った回数を記録し、検索を行った回数が予め設定した数を超えた場合は位置決め動作を停止し、警報を発するとともに上下流装置に対し異常信号を送信することが好ましい。

また、前記上下流装置に対し異常信号を送信した回数を位置決め異常回数として記録し、位置決め異常回数が予め設定した数を超えた場合は装置のメンテナンスを促す警報を発することが好ましい。
また、基板サイズが異なる基板が搬送される場合は、第１の基板センサーとストッパーを基板サイズ毎に各々の所定の位置に設けることが、基板を各々の停止基準位置まで搬送させるのに要する時間が短縮でき、また、処理部がテーブル中心基準で構築できるため構成が複雑にならないため好ましい。

本発明において、搬送ローラの材質は、発塵しないものなら何でもよいが好ましくは、高密度ポリエチレン（ＵＰＥ）、より好ましくは超高密度ポリエチレン（ＵＨＰＥ）がよい。また、搬送ローラの仕上がり外形の真円度は好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下が望ましく、また、搬送ローラの外形寸法は好ましくは直径で２００ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下、さらに好ましくは５０ｍｍ以下が望ましい。搬送ローラは基板搬送時、隣り合うローラ上面の高低差が好ましくは、０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下が望ましい。

図３は本発明の基板の位置決め装置の制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置はＣＰＵにＲＡＭ、ＲＯＭを含む記憶装置が接続された演算処理部２０を有する。この演算処理部２０にテンキー等の入力装置２８、ディスプレー等の表示装置２９、上流側装置３１および下流側装置３２と信号のやり取りを行う通信装置３０、搬送ローラ３を駆動する基板搬送駆動部２４、カメラ４ａ、４ｂで得られたデータを処理する画像処理部２５、第１の基板センサー６、第２の基板センサー５、ストッパーセンサーの信号を取り込むセンサーインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部２６、搬送ローラ３およびストッパー７の昇降駆動と基板１をテーブル２に吸着固定させるためのアクチュエータ駆動部２７が接続されている。通信装置３０には図示していないホストコンピュータが接続されている。また、θ軸を駆動するθ軸駆動部２１、Ｘ軸を駆動するＸ軸駆動部２２、Ｙ軸を駆動するＹ軸駆動部２３が接続されている。ここで、入力装置２８と出力装置２９を分けているが、１台の装置で各々機能があるタッチパネルディスプレイを用いてもかまわない。

次に、基板処理装置における基板の位置決め、処理、搬出の一連の流れを図５の制御ブロック図に基づいて説明する。図５において、作動は、条件設定工程５０、基板搬入工程５１、処理工程５３、基板搬出工程５５からなる。条件設定工程５０において、基板サイズ、処理条件等を入力装置２８、表示装置２９により設定する。なお、基板搬送に係わる搬送速度等は上流側、下流側装置とともに予め設定されている。基板サイズ毎に第１の基板センサーの配置位置が異なることが好ましいため、第２の基板センサーから第１の基板センサーに至るまでの距離が異なってくる場合が多く、基板搬送に要する時間が変わる。この時間を略同一とするために、第２の基板センサーが基板を検出した後、タイマーを起動し、予め演算処理部２０に設定されているタイマー経過後に搬送速度を第２搬送速度に切り換える。また、基板サイズが入力されると、その基板サイズに対応した第１の基板センサーおよびストッパーがアクチュエータ駆動部２７により駆動されることになる。また、カメラ４ａ、４ｂの視野中心位置は基板サイズ各々に設けられている位置検出マークＡ１〜Ａ４の情報に基づいてテーブル２の中心を基準として位置決めされる。このカメラ４ａ、４ｂの視野中心位置が停止基準位置４ａｋ、４ｂｋとして演算処理部２０に登録される。以降、テーブル２に搬送して吸着固定された基板の位置検出マークを撮像して停止基準位置４ａｋ、４ｂｋと実際の停止位置とのずれ量を画像処理部２５で処理して測定する。
条件設定工程が終わると基板搬入工程へ移行する。基板搬入工程５１終了時に正常に基板が搬入されたかの判定５２を行う。その判定結果が正常の場合（YES）、処理工程５３へと動作は進む。判定５２結果が異常の場合（ＮＯ）、メンテナンスコールのフラグがセットされているか判定５７し、その判定結果がフラグリセットであれば基板搬出工程５５に進むか、人手による基板排出５８を行うかの選択５４をする。その後、基板搬入を継続するかの判定５６を行い、継続であれば基板搬入工程５１へ移行する。メンテナンスコールの判定が（ＹＥＳ）の場合、人手による基板排出５９を行い、その後、装置メンテナンスのため基板の位置決め動作は終了する。
続いて、基板搬入工程５１の作動について、図６の制御ブロック図に基づいて説明する。まず、上流側装置３１より基板搬送の動作指令を通信装置３０を介して受け取る（ステップＳ６０）。この信号によりテーブル２の搬送ローラ３、ストッパー７はアクチュエータ駆動部２７の駆動により上昇（ステップＳ６１）する。基板搬送駆動部２４により搬送ローラ３の速度が第１搬送速度に設定される（ステップＳ６２）。なお、上流側装置は、搬送速度を第１搬送速度になるよう予め設定されている。また、搬送方向の中央を基板１が搬送されるように、例えば、ガイドローラにより基板１の両側端面を規制して中央に位置出しした後、搬送するように構成されている。次に、基板１の搬送方向先端部の位置を第２の基板センサー５により検出されると（ステップＳ６３）、予め設定されている時間経過後、基板搬送駆動部２４からの駆動により搬送速度を第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り換える（ステップＳ６４）。続いて、基板１の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサー６により検出されると（ステップＳ６５）、この検出信号に基づいて基板搬送駆動部２４の駆動により減速停止される（ステップＳ６６）。予め基板１が停止基準位置に停止するように設定されている停止時間経過後に、ストッパーセンサーからの信号を判定（ステップＳ６７）する。、その信号がＯＮなら当接した回数が予め設定されている数を越えたか判定する（ステップＳ６８）。予め設定された数を越えていなければカメラ４ａ、４ｂの視野内に基板１に設けられている位置検出マークＡ１、Ａ２が存在するか判定する（ステップＳ６９）。また、ストッパーセンサーからの信号判定（ステップＳ６７）の結果、その信号がＯＦＦの場合も位置検出マークの判定（ステップＳ６９）へ進む。位置検出マークの判定結果で、位置検出マークＡ１、Ａ２がカメラ４ａ、４ｂの視野内に存在する場合、基準停止位置４ａｋ、４ｂｋと位置検出マークＡ１、Ａ２とのずれ量を算出する（ステップＳ７０）。この算出した値に基づいて、θ軸駆動部２１、Ｘ軸駆動部２２、Ｙ軸駆動部２３を駆動して基板位置を補正すると基板１と処理部１０の位置あわせができる（ステップＳ７１）。この位置あわせが終了すると基板搬入工程が終了する。

ここで、ストッパーセンサーに当接した回数が設定数を超えた場合、第２搬送速度を現状の速度より低速になるよう設定変更される（ステップＳ８４）。このとき、基板１の搬入が正常に終了しなかったとして、正常搬入フラグをリセットする（ステップＳ８３）。

また、位置検出マークの判定結果でＮＯの場合、基板を搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）に所定回数検索したか判定する（ステップＳ７２）。その判定結果がＮＯの時、Ｘ軸駆動部２２を駆動して、基板１をＸ方向へ所定距離移動させる（ステップＳ７６）。その後、位置検出マークの判定（ステップＳ６９）を行う。また、所定回数検索した場合（ＹＥＳ）は、基板１を搬送方向上流側へＹ軸駆動部２３を駆動して所定距離移動させる（ステップＳ７３）。このＹ方向の移動に伴って、Ｙ方向移動回数を演算処理部２０は記録する（ステップＳ７４）。このＹ方向移動回数が予め設定した回数を越えたか判定する（ステップＳ７５）。この判定結果、回数を越えていなければ（ＮＯ）、位置検出マークの判定（ステップＳ６９）へ進む。また、この判定結果（ＹＥＳ）で、基板１の位置決め動作を停止（ステップＳ７７）し、警報を表示装置２９より発する（ステップＳ７８）とともに、通信装置３０を介して上流側装置３１、下流側装置３２に対して位置決め動作を停止したことを異常信号として知らせる（ステップＳ７９）。上流側装置３１、下流側装置３２はともに待機状態となる。また、上下流側装置に対して異常信号を送信した回数を位置決め異常回数として演算処理部２０は記録する（ステップＳ８０）。この位置決め異常回数が予め設定した数を越えたかの判定を行い（ステップＳ８１）、予め設定した数を越えた場合（ＹＥＳ）は、メンテナンスコールのフラグをセットする（ステップＳ８２）。超えていなくても、正常に基板搬入ができなかったので正常搬入フラグをリセットする（ステップＳ８３）。このようにして基板搬送工程は終了する。

図５に戻り、その後の工程を説明する。基板搬入工程５１が正常に終了すると、基板の所望位置に処理が可能となるので必要な処理を処理工程５３で実行する。その後、基板搬出工程へ進むのであれば基板搬出工程５５を実行する。基板搬出工程５５は、基板の吸着を解除し、吸着が解除されたことをセンサーＩ／Ｆ部２６を介して演算処理部２０が認識すると、搬送ローラ３をアクチュエータ駆動部２７を駆動して上昇させ、さらに、上流、下流側装置に対し基板を搬出する信号を送信する。基板の搬入を継続するのであれば、搬送ローラ３により処理した基板を下流側装置へ搬出すると同時に上流側装置より新たな基板を受け入れる。継続しなければ処理した基板を下流側装置へ搬出して基板の位置決め動作は終了する。なお、上流側、下流側装置にコロ搬送装置を用いるのが基板搬入、搬出において無駄な時間を要しないので好ましい。

次に、本発明の実施の形態に従って、基板処理装置における基板搬送機構の基板の位置決めの実施例を示す。装置は図１に示したような基板処理装置を用い、その上流側、下流側にはコロ搬送装置を設置した。

基板は、サイズが６８０ｍｍ×１０００ｍｍで、その四隅に位置検出マークとしてアライメントマークが設けられている。アライメントマークは、線幅がステップ５０μｍで長さ１ｍｍの十字形状をしている。この基板の停止基準位置４ａｋ、４ｂｋにカメラの視野範囲４ａ’、４ｂ’の視野中心がくるように調整した。なお、カメラ４ａ、４ｂはＣＣＤカメラを用いた。

カメラの視野範囲は基板の停止位置のバラツキを考えると広いほど好ましいが、位置の検出精度とカメラの解像度を考慮し、視野範囲を約１０ｍｍ角とした。

次に、図４に示すように、カメラ視野内の停止基準位置から搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置から搬送方向下流側にＬ２離れた位置にアライメントマークが入るよう、第１の基板センサーとストッパーを各々調整し配置した。

続いて、判定条件と搬送条件の設定を行った。判定条件として、第２搬送速度を低速に変更する場合のストッパー当接回数で５回を設定した。また、基板の位置決め動作を停止する場合の検索回数で０回と設定し、また、装置メンテナンスを促す場合の異常回数の設定で０回と設定した。搬送条件として、第１搬送速度３００ｍｍ／秒、第２搬送速度７５ｍｍ／秒、停止時間０．１３秒と設定した。なお、上下流側のコロ搬送装置の搬送速度は予め３００ｍｍ／秒に設定している。また、第１搬送速度から第２搬送速度に減速するための減速度、および第１の基板センサーまで第２搬送速度を保持する時間は、基板が安定して搬送できることを実験的に確認して求めた値を設定した。

実施例１
上記条件で、上流のコロ搬送装置から基板を搬入して、テーブル２の停止基準位置近傍に位置するように停止させた。１０回基板を搬送した結果、５回ストッパーに当接し、内１回はテーブル２を搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）に所定距離移動して、検索することでアライメントマークをカメラ視野内に検出し基板の位置決めが行えた。

実施例２
第２搬送速度のみ５０ｍｍ／秒に変更した。他の条件は実施例１と同じ。１０回基板を搬送した結果、１回がストッパーに当接したが、テーブル２をＸ方向に所定距離移動することなくカメラ視野内にアライメントマークを検出できた。

実施例３
第２搬送速度を低速に変更する回数には至っていないが、搬送回数と停止位置のバラツキを考慮して、第２搬送速度のみ４０ｍｍ／秒に変更した。他の条件は実施例１と同じ。５０回基板を搬送した結果、一度もストッパーに当接することなく、基板の停止と同時にカメラ視野内にアライメントマークが検出でき基板の位置決めが行えた。

実施例４
停止位置のバラツキを考慮して、第２搬送速度のみ３５ｍｍ／秒に変更した。他の条件は上記と同じ。５００回基板を搬送した結果、停止バラツキがＹ方向、Ｘ方向ともにレンジで３ｍｍ以内であることが確認できた。なお、第２搬送速度を下げたため基板搬送に時間が要しないよう第１搬送速度から第２搬送速度に切り換えるタイミングを調整した。

実施例５
第１搬送速度４００ｍｍ／秒、第２搬送速度１００ｍｍ／秒で搬送し、停止時間を０．１秒としてテーブル２の停止基準位置近傍に位置するように停止させた。

この条件下で１０回基板を搬送した結果、テーブル２を搬送方向上流側に移動後、搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）へ探索することでカメラ視野内にアライメントマークを検出できた。しかし、基板の位置決め動作を停止する回数を超えたため警報を発し、上下流装置に対して異常信号が送信されることを確認した。さらに、異常回数が設定回数を超えたのでメンテナンスを促す警報が発したことも合わせて確認した。

実施例６
次に、基板サイズを７００ｍ×１２００ｍｍに変更して上記と同様の動作を行った。この時、図２に示したように、基板サイズに対応する第１の基板センサー６ａから６、ストッパー７ａから７が選択された。また、基板の四隅に位置検出マークとしてアライメントマークが設けられている。

基板を上流のコロ搬送装置から基板を搬入し、第１搬送速度３００ｍｍ／秒、第２搬送速度３０ｍｍ／秒で搬送し、停止時間を０．１３秒としてテーブル２の停止基準位置近傍に位置するように停止させた。この条件下で３００回基板を搬送した結果、一度もストッパーに当接することなく、基板の停止と同時にカメラ視野内にアライメントマークが検出でき基板の位置決めが行えた。停止バラツキはレンジでＹ方向、Ｘ方向ともにレンジで３ｍｍ以内であることが確認できた。
なお、このように基板の位置決め動作を行った後は、本発明の実施の形態に従って処理部との位置合わせが行えることは明らかである。

本発明の一実施態様に係わる基板の位置決め装置の概略図である。本発明の基板の位置決め装置の搬送ローラ、基板センサー、ストッパーの位置関係を示した模式図である。本発明の基板の位置決め装置の制御装置の構成を示すブロック図である。停止基準位置と基板に設けた位置検出マークの位置とカメラ視野の関係を示した模式図である。基板処理装置における基板搬送機構の一連の流れを示す制御ブロック図である。基板搬入工程を説明するための制御ブロック図である。

符号の説明

１基板
２テーブル
３搬送ローラ
４ａ、４ｂカメラ
４ａｋ、４ｂｋ停止基準位置
４ａ’、４ｂ’ 視野
５第２の基板センサー
６、６ａ第１の基板センサー
７、７ａストッパー
１０処理部
２０演算処理部
２１ θ軸駆動部
２２Ｘ軸駆動部
２３Ｙ軸駆動部
２４基板搬送駆動部
２５画像処理部
２６センサーＩ／Ｆ部
２７アクチュエータ駆動部
２８入力装置
２９出力装置
３０通信装置
３１上流側装置
３２下流側装置
Ａ１〜Ａ４アライメントマーク

Claims

複数の搬送ローラを用いて基板を基板処理装置上に搬送し、該基板の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサーで検出して減速を開始し、搬送方向と直交する方向への位置規制を行わずに該基板上に設けた位置検出マークが停止基準位置近傍に位置するように停止させ、該位置検出マークをカメラで撮像して停止基準位置と実際の停止位置とのずれ量を検出し、前記ずれ量に基づいて基板位置を補正する基板の位置決め方法であって、基板が停止基準位置近傍より搬送方向下流側に進むことを防止するためのストッパーを設け、基板の搬送方向先端部の位置を第１の基板センサーで検出した時の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ１、基板がストッパーに当接した場合の位置検出マークの位置と停止基準位置の搬送方向の距離をＬ２とした場合、停止基準位置、停止基準位置よりも搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置よりも搬送方向下流側にＬ２離れた位置の３つがカメラの視野内となるように予め基板センサー、ストッパーおよびカメラを配する基板の位置決め方法。
前記第１の基板センサーより搬送方向上流側に第２の基板センサーを設け、基板の搬送方向先端部を該第２の基板センサーで検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り替える請求項１に記載の基板の位置決め方法。
前記基板が前記ストッパーに当接した回数が予め設定した数を越えた場合に第２搬送速度を低速に変更する請求項２に記載の基板の位置決め方法。
前記位置検出マークを前記カメラで撮像する際、位置検出マークがカメラの視野内にない場合、
Ａ．基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索し、
Ｂ．上記Ａで位置検出マークが検出できない場合は基板を搬送方向上流側に所定距離移動した後に基板を搬送方向と直交する方向に移動して位置検出マークを検索する操作を位置検出マークが検出されるまで繰り返す請求項１〜３のいずれかに記載の基板の位置決め方法。
請求項４に記載の基板の位置決め方法を含む基板の処理方法であって、検索を行った回数を記録し、検索を行った回数が予め設定した数を超えた場合は位置決め動作を停止し、警報を発するとともに上下流装置に対し異常信号を送信する基板の処理方法。
前記上下流装置に対し異常信号を送信した回数を位置決め異常回数として記録し、位置決め異常回数が予め設定した数を超えた場合は装置のメンテナンスを促す警報を発する請求項５に記載の基板の処理方法。
請求項１〜４に記載の基板の位置決め方法により基板を搬入した後に蛍光体粉末を含むペーストを塗布する工程を含むプラズマディスプレイ背面板の製造方法。
基板を基板処理装置上に搬送するための複数の搬送ローラ、該基板の搬送方向先端部の位置を検出して減速を開始するための信号を発する第１の基板センサー、該第１の基板センサーより搬送方向上流側に位置し、基板の搬送方向先端部を検出して搬送速度を第１搬送速度から第１搬送速度より低速の第２搬送速度に切り替える信号を発する第２の基板センサー、該基板上に設けた位置検出マークを撮像して所定の停止基準位置と実際の停止位置とのずれ量を検出するカメラ、および基板が停止基準位置近傍より搬送方向下流側に進むことを防止するためのストッパー、および前記ずれ量に基づいて基板の位置を補正する基板位置補正手段を有する基板の位置決め装置であって、該基板の搬送方向先端部の位置が該第１の基板センサーによる検出位置にある時の該位置検出マークの位置と該停止基準位置の搬送方向の距離をＬ１、該基板が該ストッパーに当接する位置にある時の該位置検出マークの位置と該停止基準位置の搬送方向の距離をＬ２とした場合、停止基準位置、停止基準位置よりも搬送方向上流側にＬ１離れた位置、停止基準位置よりも搬送方向下流側にＬ２離れた位置の３つがカメラの視野内となるように基板センサー、ストッパーおよびカメラを配してなる基板の位置決め装置。
請求項８記載の基板の位置決め装置および蛍光体ペースト塗布装置を備えたプラズマディスプレイの背面板の製造装置。