JP2011255292A - Positioning method, positioning device, droplet application method, liquid application apparatus, and reference plate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely position a substrate even when the precise position of an alignment mark is unknown in the positioning of the substrate provided with the alignment mark.SOLUTION: A reference plate provided with an alignment mark positioned in the same position as that of the alignment mark in the substrate 2 is positioned. The position of the alignment mark in the positioned reference plate is measured and the substrate is positioned so that the alignment mark of the substrate is positioned in the same position as that of the measured alignment mark.

Description

本発明は、基板を載置台に位置決めする技術に関する。   The present invention relates to a technique for positioning a substrate on a mounting table.

近年、液滴塗布技術は紙媒体上に画像を形成するプリンター装置としてだけではなく、製造装置としての用途が期待されている。インクジェット技術を用いることで太陽電池セルの製造の他、液晶表示装置や有機EL表示装置等のカラーフィルタの製造、各種電子デバイスや光デバイス等の製造を行う。このような応用技術を考慮すると、インクジェットヘッド自体の性能に加え、処理対象試料の姿勢調整、つまりアライメント処理の機構・方法に高い精度が要求される。   In recent years, the droplet coating technique is expected to be used not only as a printer device for forming an image on a paper medium but also as a manufacturing device. In addition to the production of solar cells by using inkjet technology, the production of color filters such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, and the production of various electronic devices and optical devices are performed. Considering such applied technology, in addition to the performance of the ink jet head itself, high accuracy is required for the posture adjustment of the sample to be processed, that is, the mechanism / method of alignment processing.

上記アライメント処理においては、処理対象試料に付したアライメントマークが所定の位置となるよう姿勢調整する。そのため、処理対象試料にアライメントマークを付する必要がある。処理対象試料が太陽電池セルである場合、アライメントマークを処理対象試料である太陽電池セルの基板の対角に2つ設けることが望ましい。この場合、3つ以上のアライメントマークを設ける場合と比較して、アライメントマークを形成する面積を小さくすることができるため、発電可能な面積を広くすることができる。また、対角に位置する場合、アライメントマーク間の距離を長くとることができるので、基板を精度良く配置し、精度良く液滴塗布を行なうことができる。   In the alignment process, the posture is adjusted so that the alignment mark attached to the sample to be processed is at a predetermined position. Therefore, it is necessary to attach an alignment mark to the sample to be processed. When the sample to be processed is a solar cell, it is desirable to provide two alignment marks on the diagonal of the substrate of the solar cell that is the sample to be processed. In this case, compared with the case where three or more alignment marks are provided, the area for forming the alignment marks can be reduced, so that the area capable of generating power can be increased. Further, when positioned diagonally, the distance between the alignment marks can be increased, so that the substrate can be arranged with high accuracy and droplet application can be performed with high accuracy.

一般的な位置合せ技術として、特許文献1に基準マスクを用いてアライメントスコープの位置校正を容易かつ精度良く行なう技術が開示されている。   As a general alignment technique, Patent Document 1 discloses a technique for easily and accurately calibrating the position of an alignment scope using a reference mask.

図7は、特許文献1記載のプリント回路基板製造装置の概要説明に供する斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view for explaining the outline of the printed circuit board manufacturing apparatus described in Patent Document 1. FIG.

基台101の上面には、一対のリニアガイド103が配設されており、それらのリニアガイド103の間には、サーボモータ107によって回転駆動される送りネジ109が配備されている。この送りネジ109には、描画ステージ105がその下部で螺合されている。描画ステージ105は、鉛直のz軸周りに載置テーブル115を回転させるための回転機構(図示せず)を備えている。載置テーブル115は、最上部にプリント回路基板S(処理対象物)を載置するためのものである。   A pair of linear guides 103 is disposed on the upper surface of the base 101, and a feed screw 109 that is rotationally driven by a servo motor 107 is disposed between the linear guides 103. A drawing stage 105 is screwed to the feed screw 109 at its lower part. The drawing stage 105 includes a rotation mechanism (not shown) for rotating the mounting table 115 around the vertical z axis. The mounting table 115 is for mounting the printed circuit board S (processing object) on the top.

載置テーブル115の上面に基準マスクRMが配設され、その上に吸着テーブル117が配設されている。基準マスクRMの上面には、全面にわたって格子状の基準パターンPRが形成されている。   A reference mask RM is disposed on the upper surface of the mounting table 115, and a suction table 117 is disposed thereon. On the upper surface of the reference mask RM, a grid-like reference pattern PR is formed over the entire surface.

描画ステージ105がサーボモータ107の駆動により移動されるy方向(副走査方向)には、処理位置EPにて描画用のレーザービームLBをx方向(主走査方向)に偏向しながら下方に向けて照射する処理部121が配設されている。処理部121は門型フレームによって基台101の上部に配設されており、サーボモータ107が駆動されると描画ステージ105が処理部121に対して進退するようになっている。   In the y direction (sub-scanning direction) in which the drawing stage 105 is moved by driving the servo motor 107, the drawing laser beam LB is deflected downward in the x direction (main scanning direction) at the processing position EP. An irradiation processing unit 121 is disposed. The processing unit 121 is disposed on the upper part of the base 101 with a portal frame, and the drawing stage 105 moves forward and backward with respect to the processing unit 121 when the servo motor 107 is driven.

基台101には、待機位置にある描画ステージ105の上方を覆うようにアライメントスコープユニット(図示せず)が配設されている。このアライメントスコープユニットは、水平面内でそれぞれ独立に移動可能な4台のアライメントスコープ133,135,137,139を備えている。各アライメントスコープ133,135,137,139は、CCDカメラとレンズ部とを備えている。   The base 101 is provided with an alignment scope unit (not shown) so as to cover the upper part of the drawing stage 105 at the standby position. The alignment scope unit includes four alignment scopes 133, 135, 137, and 139 that can move independently within a horizontal plane. Each alignment scope 133, 135, 137, 139 includes a CCD camera and a lens unit.

アライメントスコープのCCDカメラで捉えた視野像の視野中心と、所定位置の基準パターンPRの交点とのずれをx方向(Δx)とy方向(Δy)について求める。つまりアライメントスコープの位置が何らかの原因により位置ずれした場合であっても、設計的に位置不変である基準マスクRMの基準パターンPRを基準として、その位置からのずれ量を記憶する。したがって、この『位置ずれ量』を読み取ってその分だけ補正すれば、アライメントスコープの視野中心にある実際の位置が正確に判る。   The deviation between the field center of the field image captured by the CCD camera of the alignment scope and the intersection of the reference pattern PR at a predetermined position is obtained in the x direction (Δx) and the y direction (Δy). That is, even when the position of the alignment scope is displaced for some reason, the amount of displacement from that position is stored with reference to the reference pattern PR of the reference mask RM that is position-invariant in design. Therefore, if this “position shift amount” is read and corrected accordingly, the actual position at the center of the visual field of the alignment scope can be accurately determined.

図示しないローダによってプリント回路基板Sが載置テーブル115に載置され、真空吸引によって基板Sが吸着保持される。各アライメントスコープ133,135,137,139が、基板SのCADデータに基づいて四隅に形成されている基準穴の上方に移動する。画像処理により四隅の基準穴の位置が計測され、それらの重心を求めてプリント回路基板Sの載置姿勢が計測され、それに応じてz軸周りの回転方向であるθ方向に載置テーブル115を回転させてレーザービームLBと平行にさせた後、処理部121に向けて移動させながら処理位置EPにて描画処理を施す。   The printed circuit board S is placed on the placement table 115 by a loader (not shown), and the board S is sucked and held by vacuum suction. Each alignment scope 133, 135, 137, and 139 moves above the reference holes formed at the four corners based on the CAD data of the substrate S. The positions of the reference holes at the four corners are measured by image processing, the center of gravity is obtained to determine the mounting posture of the printed circuit board S, and the mounting table 115 is moved in the θ direction corresponding to the rotation direction around the z axis accordingly. After being rotated and parallel to the laser beam LB, a drawing process is performed at the processing position EP while moving toward the processing unit 121.

なお、基準マスクRMを載置テーブル115に位置固定で配設するのではなく、着脱自在にしてもよい。   The reference mask RM may be detachable instead of being disposed on the mounting table 115 at a fixed position.

特開2000−329523(平成12年11月30日公開)JP 2000-329523 (released on November 30, 2000)

特許文献1記載のプリント回路基板製造装置においては、アライメントマーク(特許文献1における基準穴)の位置がCADデータにおける位置と異なる場合、位置合せにおいて誤差を生じる。この場合、アライメントマークの位置に基づき、載置テーブル115を回転させたとしても、基板(特許文献1におけるプリント回路基板S)はレーザービームLBの走査方向と平行にはならず、位置ずれした状態で、加工処理を行なうこととなる。   In the printed circuit board manufacturing apparatus described in Patent Document 1, if the position of the alignment mark (reference hole in Patent Document 1) is different from the position in the CAD data, an error occurs in alignment. In this case, even if the mounting table 115 is rotated based on the position of the alignment mark, the substrate (the printed circuit board S in Patent Document 1) is not parallel to the scanning direction of the laser beam LB and is in a misaligned state. Thus, the processing is performed.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板におけるアライメントマークの正確な位置が未知である場合においても、正確に基板の位置合せを行なう位置決め方法、位置決め装置および前記位置決め方法に供される基準板を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a positioning method, a positioning device, and the positioning that accurately align a substrate even when the exact position of an alignment mark on the substrate is unknown. A reference plate provided for the method is provided.

また、基板上の所望の位置に正確に液滴塗布を行なう液滴塗布方法および液滴塗布装置を提供するものである。   It is another object of the present invention to provide a droplet coating method and a droplet coating apparatus that perform droplet coating accurately on a desired position on a substrate.

また、基板の対角2点にのみアライメントマークを有する場合、2つのアライメントマークを結ぶ直線方向と液滴塗布の走査方向とが一致しない。走査方向にアライメントマークが並んでいる場合は、アライメントカメラ(特許文献1におけるアライメントスコープ)と基板とを走査方向に相対的に移動させて、複数のアライメントマークがアライメントカメラの視野中心に順次捉えられるか否かでθ方向のずれを正確に検知することができる。しかしながら、基板の対角2点にのみアライメントマークがある場合、前記方法を用いることができず、θ方向のずれを正確に検知することができない。   Further, when alignment marks are provided only at two diagonal points of the substrate, the linear direction connecting the two alignment marks does not coincide with the scanning direction of droplet application. When alignment marks are arranged in the scanning direction, the alignment camera (alignment scope in Patent Document 1) and the substrate are moved relative to each other in the scanning direction, and a plurality of alignment marks are sequentially captured at the center of the visual field of the alignment camera. Whether or not the deviation in the θ direction can be accurately detected. However, when there are alignment marks only at two diagonal points of the substrate, the above method cannot be used, and the deviation in the θ direction cannot be detected accurately.

上記課題を解決するために、本発明の位置決め方法は、アライメントマークを備える基板を位置決めする位置決め方法であって、前記基板における前記アライメントマークの位置と同じ位置にアライメントマークを備える基準板を位置決めし、前記位置決めされた前記基準板におけるアライメントマークの位置を測定し、前記測定された前記アライメントマークの位置と同じ位置に前記基板のアライメントマークが位置するよう該基板を位置決めする。   In order to solve the above-described problems, a positioning method of the present invention is a positioning method for positioning a substrate including an alignment mark, and positioning a reference plate including the alignment mark at the same position as the alignment mark on the substrate. Then, the position of the alignment mark on the positioned reference plate is measured, and the substrate is positioned so that the alignment mark of the substrate is positioned at the same position as the position of the measured alignment mark.

また、本発明の液滴塗布方法は、アライメントマークを備える基板に液滴塗布を行う液滴塗布方法であって、前記基板における前記アライメントマークの位置と同じ位置にアライメントマークを備える基準板を位置決めし、前記位置決めされた前記基準板におけるアライメントマークの位置を測定し、前記測定された前記アライメントマークの位置と同じ位置に前記基板のアライメントマークが位置するよう該基板を位置決めし、前記位置決めされた基板に液滴塗布を行なう。   The droplet coating method of the present invention is a droplet coating method for performing droplet coating on a substrate having an alignment mark, and positioning a reference plate having the alignment mark at the same position as the alignment mark on the substrate. And measuring the position of the alignment mark on the positioned reference plate, positioning the substrate so that the alignment mark of the substrate is positioned at the same position as the measured alignment mark, and positioning the substrate Applying droplets to the substrate.

また、前記液滴塗布は、前記ワークに対する局所的な塗布を走査して行なう処理であって、前記液滴塗布方法に係る前記基準板の位置決めは、前記基準板が備える2つの特徴点が前記走査方向に並ぶように位置決めする。   Further, the droplet application is a process performed by scanning a local application on the workpiece, and the positioning of the reference plate according to the droplet application method includes two feature points of the reference plate: Position them so that they line up in the scanning direction.

また、前記基準板の位置決めは、観察部を用いて行なわれ、第1の特徴点の位置の検出における観察部の位置から第2の特徴点の位置の検出における観察部の位置までの観察部の移動を、前記走査に係る走査手段を用いて行なう。   The reference plate is positioned using an observation unit, and the observation unit from the position of the observation unit in the detection of the position of the first feature point to the position of the observation unit in the detection of the position of the second feature point. Is moved using the scanning means related to the scanning.

また、本発明の位置決め装置は、アライメントマークを備える基板を位置決めする位置決め装置であって、基板および基準板を載置する載置台と、前記載置台の向きを調整する姿勢調整部と、前記基板および前記基準板が備えるアライメントマークの位置を検出するアライメントカメラと、前記基準板が備える特徴点の位置を検出する観察部と、を備える。   The positioning device of the present invention is a positioning device for positioning a substrate having an alignment mark, the mounting table on which the substrate and the reference plate are mounted, the attitude adjusting unit for adjusting the orientation of the mounting table, and the substrate And an alignment camera that detects the position of the alignment mark provided on the reference plate, and an observation unit that detects the position of the feature point provided on the reference plate.

また、本発明の液滴塗布装置は、アライメントマークを備える基板に液滴塗布を施す液滴塗布装置であって、基板および基準板を載置する載置台と、前記載置台の向きを調整する姿勢調整部と、前記基板および前記基準板が備えるアライメントマークの位置を検出するアライメントカメラと、前記基準板が備える特徴点の位置を検出する観察部と、前記載置台に載置された基板に液滴塗布を行なう液滴吐出部とを備える。   The droplet coating apparatus of the present invention is a droplet coating apparatus that applies droplets to a substrate having an alignment mark, and adjusts the orientation of the mounting table on which the substrate and the reference plate are mounted, and the mounting table described above. An attitude adjustment unit, an alignment camera that detects the positions of alignment marks provided on the substrate and the reference plate, an observation unit that detects the positions of feature points provided on the reference plate, and a substrate placed on the mounting table. A droplet discharge unit that performs droplet application.

また、本発明の基準板は、アライメントマークを備える基板に液滴塗布を施す液滴塗布方法に供される基準板であって、前記基板が備える前記アライメントマークと同じ位置にアライメントマークを備え、かつ2つ以上の特徴点を有する基準パターンを備える。   Further, the reference plate of the present invention is a reference plate used in a droplet application method for applying droplets to a substrate provided with an alignment mark, and includes an alignment mark at the same position as the alignment mark provided in the substrate, And a reference pattern having two or more feature points.

基板を正確に位置決めすることができる。また、基板の所望の位置に正確に液滴塗布を行なうことができる。   The substrate can be accurately positioned. Further, it is possible to accurately apply droplets to a desired position on the substrate.

本実施の形態に係る液滴塗布装置の上面図。FIG. 3 is a top view of the droplet applying apparatus according to the present embodiment. 本実施の形態に係る液滴塗布装置の側面図。The side view of the droplet coating device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る基板の上面図。The top view of the board | substrate which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る基準板の上面図。The top view of the reference | standard board which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る処理フロー図。The processing flow figure concerning this Embodiment. 本実施の形態に係る処理フロー図。The processing flow figure concerning this Embodiment. 従来技術のプリント回路基板製造装置の概要説明に供する斜視図。The perspective view with which it uses for outline | summary description of the printed circuit board manufacturing apparatus of a prior art.

以下、本発明を実施する形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.

本実施例に係る位置決め装置は、太陽電池セルに係る電極配線を液滴塗布によって形成する生産工程に供される液滴塗布装置である。   The positioning device according to the present embodiment is a droplet coating device that is used in a production process for forming electrode wirings related to solar cells by droplet coating.

図1は、本実施例に係る液滴塗布装置の上面図である。   FIG. 1 is a top view of the droplet applying apparatus according to the present embodiment.

図2は、本実施例に係る液滴塗布装置の側面図である。本実施例の液滴塗布装置は、太陽電池セルである基板2を載置するための載置台5と、載置台5の上方に位置するガントリー6とを備える。ガントリー6の側面にはガイドレール7がY方向を長手として固定されている。ガイドレール7には、液滴吐出部である液滴吐出ユニット3と、アライメントカメラユニット8とが搭載されており、ガイドレール7に沿って、Y方向に移動可能である。アライメントカメラユニット8は、アライメントカメラ9A、アライメントカメラ9Bと、観察部である観察カメラ9Cと、を搭載する。観察カメラ9Cはアライメントカメラユニット8に対し、X方向に移動可能に構成される。本実施例においては、高さ方向をZ方向、液滴吐出ユニット3およびアライメントカメラユニット8の移動方向をY方向、Z方向およびY方向と直交する方向をX方向として表記する。   FIG. 2 is a side view of the droplet applying apparatus according to the present embodiment. The droplet applying apparatus according to the present embodiment includes a mounting table 5 for mounting a substrate 2 that is a solar battery cell, and a gantry 6 positioned above the mounting table 5. A guide rail 7 is fixed to the side surface of the gantry 6 with the Y direction as a longitudinal direction. The guide rail 7 is equipped with a droplet discharge unit 3 which is a droplet discharge unit and an alignment camera unit 8, and can move in the Y direction along the guide rail 7. The alignment camera unit 8 includes an alignment camera 9A, an alignment camera 9B, and an observation camera 9C as an observation unit. The observation camera 9C is configured to be movable in the X direction with respect to the alignment camera unit 8. In this embodiment, the height direction is expressed as the Z direction, the movement direction of the droplet discharge unit 3 and the alignment camera unit 8 is expressed as the Y direction, and the direction orthogonal to the Z direction and the Y direction is expressed as the X direction.

本実施例の液滴塗布装置は、基板2を載置台5に載置する基板搬送ロボット(図示せず)を備える。   The droplet applying apparatus according to this embodiment includes a substrate transfer robot (not shown) that places the substrate 2 on the mounting table 5.

載置台5は姿勢調整部5aの上に設置されている。姿勢調整部5aは、載置台5をX方向またはY方向に平行移動したり、Z軸と平行な軸を中心とする回転移動であるθ回転をしたりすることができる。また、載置台5の上部は、吸着台5bであって、基板2および基準板20(後述)を吸着固定することができる。   The mounting table 5 is installed on the attitude adjusting unit 5a. The attitude adjustment unit 5a can translate the mounting table 5 in the X direction or the Y direction, or perform θ rotation that is a rotational movement about an axis parallel to the Z axis. Further, the upper part of the mounting table 5 is a suction table 5b, which can fix the substrate 2 and a reference plate 20 (described later) by suction.

液滴吐出ユニット3は液滴吐出ヘッド11を備える。液滴吐出ユニット3は、液滴吐出ヘッド11から液滴を吐出し、液滴塗布を基板2に行なうことができる。本実施例の液滴塗布は、基板2に対する局所的な塗布であって、液滴吐出ユニット3と基板2とを相対的に移動して液滴を吐出することによって、基板2上の所望の位置に正確に塗布することを可能とする。前記移動は、液滴吐出ユニット3をガイドレール7に沿ってY方向に移動することで行なう。本明細書では、該移動を「走査」と呼ぶ。また、前記走査を実施する手段を「走査手段」と呼ぶ。本実施例では、ガイドレール7等が走査手段に該当する。   The droplet discharge unit 3 includes a droplet discharge head 11. The droplet discharge unit 3 can discharge droplets from the droplet discharge head 11 and perform droplet application on the substrate 2. The droplet application of the present embodiment is a local application to the substrate 2, and a desired movement on the substrate 2 is performed by discharging the droplet by moving the droplet discharge unit 3 and the substrate 2 relatively. It is possible to apply accurately to the position. The movement is performed by moving the droplet discharge unit 3 along the guide rail 7 in the Y direction. In this specification, this movement is called “scanning”. The means for performing the scanning is referred to as “scanning means”. In this embodiment, the guide rail 7 or the like corresponds to the scanning unit.

図3は、本実施例の液滴塗布装置によって処理される前の基板2の上面図である。図3において、y方向は液滴吐出ユニット3の移動方向であるY方向と平行に配置すべき方向を示す。また、x方向は上面図においてy方向と直交する方向である。基板2において、アライメントマーク2aと2bとが、対角する2頂点付近に形成されている。アライメントマークは、2つより多くても良いが、図3に示すように対角2つであることが望ましい。2つとする場合、3つ以上である場合と比較して、アライメントマークを形成する面積を小さくすることができるため、基板2が太陽電池セルである本実施例においては、発電可能な面積を広くすることができる。また、対角に位置する場合、アライメントマーク間の距離を長くとることができるので、θ方向の検知精度を高くすることができ、基板2を精度良く配置し、精度良く液滴塗布を行なうことができる。   FIG. 3 is a top view of the substrate 2 before being processed by the droplet applying apparatus of this embodiment. In FIG. 3, the y direction indicates a direction to be arranged in parallel with the Y direction, which is the moving direction of the droplet discharge unit 3. The x direction is a direction orthogonal to the y direction in the top view. In the substrate 2, alignment marks 2a and 2b are formed in the vicinity of the two opposite corners. Although there may be more than two alignment marks, it is desirable that there are two diagonals as shown in FIG. In the case of two, since the area for forming the alignment mark can be reduced as compared with the case of three or more, in this embodiment in which the substrate 2 is a solar battery cell, the area capable of generating power is widened. can do. Further, when positioned diagonally, the distance between the alignment marks can be increased, so that the detection accuracy in the θ direction can be increased, the substrate 2 can be arranged with high accuracy, and droplet application can be performed with high accuracy. Can do.

図4は、基準板20の上面図である。図4におけるy方向・x方向は、図3におけるy方向・x方向と同じである。基準板20は、アライメントマーク20a、アライメントマーク20bを備える。基準板20におけるアライメントマーク20a、アライメントマーク20bの位置は基板2におけるアライメントマーク2a、アライメントマーク2bの位置と同じである。また、基準板20は、観察カメラ9Cで観察可能な2つ以上の特徴点を有する基準パターン20cを備える。基準パターン20cは方眼状のパターンである。特徴点P1および特徴点P2は基準パターン20cにおける交点であり、y方向に並んで配置される。なお、アライメントマーク20a、アライメントマーク20bの位置をアライメントマーク2a、アライメントマーク2bの位置と同一とするために、アライメントマーク20a、アライメントマーク20bの形成方法とアライメントマーク2a、アライメントマーク2bの形成方法とを同じとすることが望ましい。また、基準板20の材質を基板2の材質と同じとすることが望ましい。   FIG. 4 is a top view of the reference plate 20. The y direction and x direction in FIG. 4 are the same as the y direction and x direction in FIG. The reference plate 20 includes an alignment mark 20a and an alignment mark 20b. The positions of the alignment marks 20a and 20b on the reference plate 20 are the same as the positions of the alignment marks 2a and 2b on the substrate 2. The reference plate 20 includes a reference pattern 20c having two or more feature points that can be observed by the observation camera 9C. The reference pattern 20c is a grid pattern. The feature point P1 and the feature point P2 are intersections in the reference pattern 20c, and are arranged side by side in the y direction. In addition, in order to make the position of alignment mark 20a and alignment mark 20b the same as the position of alignment mark 2a and alignment mark 2b, the formation method of alignment mark 20a and alignment mark 20b, and the formation method of alignment mark 2a and alignment mark 2b, Are preferably the same. Further, it is desirable that the reference plate 20 is made of the same material as the substrate 2.

図5は、本実施例に係る位置決め方法および液滴塗布方法である液滴塗布方法の処理フロー図である。図5に則り、本実施例の処理フローを説明する。   FIG. 5 is a process flow diagram of a droplet coating method that is a positioning method and a droplet coating method according to the present embodiment. The processing flow of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず初めに、基板搬送ロボットが基準板20を載置台5に載置する(S1)。基準板20は、基板2と同形であることが望ましい。基準板20が基板2と同形である場合、基板2を搬送する基板搬送ロボットを用いて基準板20を搬送し、載置台5に載置することが容易にできる。載置された基準板20は、吸着台5bにより、吸着固定される。   First, the substrate transfer robot places the reference plate 20 on the placement table 5 (S1). The reference plate 20 is preferably the same shape as the substrate 2. When the reference plate 20 has the same shape as the substrate 2, the reference plate 20 can be easily transported using the substrate transport robot that transports the substrate 2 and placed on the mounting table 5. The placed reference plate 20 is sucked and fixed by the suction stand 5b.

次に、基準板20を位置決めする(S2)。具体的には、姿勢調整部5aを稼動させて、液滴吐出ユニット3による液滴塗布の走査方向と基準パターン20cにおける座標軸方向とを一致するように、基準板20を移動させて位置決めする。   Next, the reference plate 20 is positioned (S2). Specifically, the attitude adjustment unit 5a is operated, and the reference plate 20 is moved and positioned so that the scanning direction of droplet application by the droplet discharge unit 3 coincides with the coordinate axis direction in the reference pattern 20c.

次に、基準板20のアライメントマーク20a、アライメントマーク20bの位置を測定する(S3)。前記測定は、アライメントカメラ9A、アライメントカメラ9Bを用いて行なう。   Next, the positions of the alignment marks 20a and 20b on the reference plate 20 are measured (S3). The measurement is performed using the alignment camera 9A and the alignment camera 9B.

次に、基準板20を搬出する(S4)。搬出は基板搬送ロボットが行なう。   Next, the reference plate 20 is carried out (S4). Unloading is performed by the substrate transfer robot.

次に、基板2を搬入し、載置台5に載置する(S5)。搬入および載置は基板搬送ロボットが行なう。載置された基板2は、吸着台5bにより吸着固定される。   Next, the board | substrate 2 is carried in and it mounts on the mounting base 5 (S5). Loading and placing are performed by a substrate transfer robot. The placed substrate 2 is sucked and fixed by the suction stand 5b.

次に、基板2を位置決めする(S6)。具体的には、姿勢調整部5aを稼動させて、基板2のアライメントマーク2a、アライメントマーク2bの位置をS3において測定したアライメントマーク20a、アライメントマーク20bの位置と同じになるように、基板2を移動させる。   Next, the substrate 2 is positioned (S6). Specifically, the posture adjusting unit 5a is operated, and the substrate 2 is placed so that the positions of the alignment marks 2a and 2b of the substrate 2 are the same as the positions of the alignment marks 20a and 20b measured in S3. Move.

次に、液滴吐出ユニット3が液滴を吐出し、基板2に対し液滴塗布を行なう(S7)。   Next, the droplet discharge unit 3 discharges droplets and applies droplets to the substrate 2 (S7).

次に、基板搬送ロボットが基板2を搬出する(S8)。なお、複数の基板2に対し、液滴塗布を行なう場合は、S5〜S8の工程を繰り返し実施すればよい。   Next, the substrate transport robot unloads the substrate 2 (S8). In addition, when performing droplet application | coating with respect to the some board | substrate 2, what is necessary is just to repeat the process of S5-S8.

図6の処理フローを用いて、S2における基準板20の位置決めについて、詳細に説明する。まず初めに、観察カメラ9Cを、特徴点P1を撮像可能な位置へ移動させて、観察カメラ9Cで基準板20を撮像し、2値化やエッジ検出などの画像処理により、撮像画像中の特徴点P1の位置を検出する(S21)。また、撮像画像を表示するディスプレイ等の表示部と、表示部に表示された画像における位置情報を取得するマウス等の入力部とを備え、本実施例の液滴塗布装置の利用者が表示部に表示された画像中の任意の位置を特徴点P1の位置として入力部から入力しても良い。また、撮像画像中に特徴点P1が撮像されていない場合は、観察カメラ9Cを移動させて別の位置を撮像することによって、特徴点P1を探索しても良い。   The positioning of the reference plate 20 in S2 will be described in detail using the processing flow of FIG. First, the observation camera 9C is moved to a position where the feature point P1 can be imaged, the reference plate 20 is imaged by the observation camera 9C, and features in the captured image are obtained by image processing such as binarization and edge detection. The position of the point P1 is detected (S21). In addition, a display unit such as a display that displays the captured image, and an input unit such as a mouse that acquires position information in the image displayed on the display unit. An arbitrary position in the image displayed on the screen may be input from the input unit as the position of the feature point P1. Further, when the feature point P1 is not captured in the captured image, the feature point P1 may be searched by moving the observation camera 9C and capturing another position.

次に、アライメントカメラユニット8をガイドレール7に沿って移動させる(S22)。移動距離は、特徴点P1と特徴点P2との距離とする。   Next, the alignment camera unit 8 is moved along the guide rail 7 (S22). The movement distance is the distance between the feature point P1 and the feature point P2.

この時点で、観察カメラ9Cは特徴点P2を撮像可能な位置へ移動している。観察カメラ9Cで基準板20を撮像し、画像処理等により、撮像画像中の特徴点P2の位置を検出する(S23)。   At this point, the observation camera 9C has moved to a position where the feature point P2 can be imaged. The reference camera 20 is imaged by the observation camera 9C, and the position of the feature point P2 in the captured image is detected by image processing or the like (S23).

検出された特徴点P1の位置と、検出された特徴点P2の位置とが許容される範囲内に存在するかどうかを判定する(S24)。許容される範囲に存在する場合、工程S2を終了する。   It is determined whether or not the position of the detected feature point P1 and the position of the detected feature point P2 are within an allowable range (S24). If it is within the allowable range, step S2 is terminated.

許容される範囲を超える場合、特徴点P1の位置と、特徴点P2の位置とを用いて位置決め量を算出し、前記位置決め量に応じて姿勢調整部5aを稼動さ、載置台5を移動させる(S25)。   When the allowable range is exceeded, a positioning amount is calculated using the position of the feature point P1 and the position of the feature point P2, and the posture adjustment unit 5a is operated according to the positioning amount, and the mounting table 5 is moved. (S25).

具体的には、直線P1−P2とY軸とのなす角度を算出し、前記角度分だけ、載置台5をθ回転させる。次に、特徴点P1と特徴点P2との中点に関してθ回転後の位置を計算し、該位置と所望の位置との差分だけ、載置台5を平行移動させる。   Specifically, the angle formed by the straight line P1-P2 and the Y axis is calculated, and the mounting table 5 is rotated by θ by the angle. Next, the position after θ rotation is calculated with respect to the midpoint between the feature point P1 and the feature point P2, and the mounting table 5 is translated by the difference between the position and the desired position.

S25の処理によれば、理想的には位置決めは完了するはずであるが、実際は、S22におけるアライメントカメラユニット8の移動距離誤差およびS25における載置台5の移動誤差により、S25の後も許容できない誤差が存在する可能性がある。その場合は、S21に戻り、S21〜S25の処理をS24で許容範囲と判定されるまで繰り返す。   According to the process of S25, the positioning should ideally be completed, but in reality, an error that cannot be allowed after S25 due to the movement distance error of the alignment camera unit 8 in S22 and the movement error of the mounting table 5 in S25. May exist. In that case, it returns to S21 and repeats the process of S21-S25 until it determines with the tolerance | permissible_range in S24.

以上、S21〜S25の処理フローによれば、載置台5を移動させて、液滴吐出ユニット3による液滴塗布の走査方向と基準パターン20cにおける座標軸方向とを一致するように、基準板20を位置決めさせることができる。従って、基準パターン20cの格子の向きと液滴塗布の走査方向とが一致していないことを原因とする液滴塗布位置の誤差が許容範囲内であり、基板2上の所望の位置に正確に液滴塗布することができる。   As described above, according to the processing flow of S21 to S25, the mounting table 5 is moved, and the reference plate 20 is moved so that the scanning direction of droplet application by the droplet discharge unit 3 coincides with the coordinate axis direction in the reference pattern 20c. Can be positioned. Accordingly, the error of the droplet application position due to the fact that the orientation of the grid of the reference pattern 20c and the scanning direction of the droplet application do not coincide with each other is within an allowable range, and is accurately set at a desired position on the substrate 2. Droplets can be applied.

また、S21〜S25の処理フローによれば、S22、S23の工程において、観察カメラ9Cを特徴点P1の位置の検出時の位置から特徴点P2の位置の検出時の位置まで移動させる際、観察カメラ9Cをアライメントカメラユニット8に対して移動させずに、液滴吐出ユニット3の走査に用いる走査手段であるガイドレール7を用いて行なう。そのため、特徴点P1から特徴点P2への移動において、アライメントカメラユニット8に対する観察カメラ9Cの移動による誤差が生じないため、正確な位置決めが可能となる。   Further, according to the processing flow of S21 to S25, when the observation camera 9C is moved from the position at the time of detecting the position of the feature point P1 to the position at the time of detecting the position of the feature point P2 in the steps of S22 and S23, Without moving the camera 9 </ b> C with respect to the alignment camera unit 8, the guide rail 7 which is a scanning unit used for scanning the droplet discharge unit 3 is used. Therefore, in the movement from the feature point P1 to the feature point P2, an error due to the movement of the observation camera 9C with respect to the alignment camera unit 8 does not occur, so that accurate positioning is possible.

なお、S25の処理後においては、特徴点P2付近を撮像可能な位置に観察カメラ9Cがある確率が高いので、次回の処理ループにおいては、特徴点P1と特徴点P2との撮像順序を入れ換えて、まず先に特徴点P2を撮像して(S23)から、アライメントカメラユニット8を移動させて(S22、ただし逆方向)、特徴点P1を撮像した(S21)方が、観察カメラ9Cの移動距離が短くて済み、短時間で処理を行なうことができる。   In addition, after the process of S25, since there is a high probability that the observation camera 9C is at a position where the vicinity of the feature point P2 can be imaged, in the next processing loop, the imaging order of the feature point P1 and the feature point P2 is switched. First, the feature point P2 is imaged first (S23), then the alignment camera unit 8 is moved (S22, but in the reverse direction), and the feature point P1 is imaged (S21). Can be processed in a short time.

また、基板2におけるアライメントマーク2a、アライメントマーク2bの正確な位置が未知である場合においても、アライメントマーク2a、アライメントマーク2bと位置を同じくするアライメントマーク20a、アライメントマーク20bの位置に基づいて位置決めするので、基板2を正確に位置決めすることができ、正確に液滴塗布を行なうことができる。   Even when the exact positions of the alignment marks 2a and 2b on the substrate 2 are unknown, positioning is performed based on the positions of the alignment marks 20a and 20b having the same positions as the alignment marks 2a and 2b. As a result, the substrate 2 can be positioned accurately and droplet application can be performed accurately.

従って、本実施例の液滴塗布装置および液滴塗布方法は、太陽電池セルの位置決めを高精度に行うことができるので、電極配線のエリア損失を抑え、歩留まりを向上させることができる。   Therefore, the droplet applying apparatus and the droplet applying method according to the present embodiment can accurately position the solar cells, thereby suppressing the area loss of the electrode wiring and improving the yield.

なお、本実施例に係る基準パターン20cは特徴点P1、特徴点P2の位置が特定できれば良いのであるから、方眼状の模様である必要はなく、特徴点P1、特徴点P2の位置を特定する十字、点、丸等を含む模様であっても良い。   The reference pattern 20c according to the present embodiment only needs to be able to specify the positions of the feature point P1 and the feature point P2. Therefore, the reference pattern 20c does not have to be a square pattern and specifies the positions of the feature point P1 and the feature point P2. It may be a pattern including a cross, a dot, a circle or the like.

また、本実施例の位置決め方法および基準板20は、図3に示す対角2点にのみアライメントマークを有する場合等、液滴吐出ユニット3の基板2に対する走査方向と、アライメントマーク2aと2bとを結ぶ直線方向とが異なる場合に特に有用である。なぜならば、アライメントマーク2aと2bとを結ぶ直線が、液滴吐出ユニット3の基板2に対する走査方向とが一致する場合、基準板20を用いずに、基板2上のアライメントマーク2aと2bとをそれぞれ特徴点P1、特徴点P2と見なしてS21〜S25の処理を行なえば、基板2の位置決めを行なうことが可能であるからであるが、液滴吐出ユニット3の基板2に対する走査方向と、アライメントマーク2aと2bとを結ぶ直線方向とが異なる場合には、前記処理は不可能であるからである。   Further, the positioning method and the reference plate 20 of the present embodiment have the scanning direction of the droplet discharge unit 3 with respect to the substrate 2, the alignment marks 2a and 2b, and the like when there are alignment marks only at two diagonal points shown in FIG. This is particularly useful when the direction of the straight line connecting is different. This is because when the straight line connecting the alignment marks 2a and 2b coincides with the scanning direction of the droplet discharge unit 3 with respect to the substrate 2, the alignment marks 2a and 2b on the substrate 2 are not used without using the reference plate 20. This is because the substrate 2 can be positioned if the processes of S21 to S25 are performed assuming that the feature point P1 and the feature point P2 are the same, but the scanning direction of the droplet discharge unit 3 with respect to the substrate 2 and alignment are performed. This is because the processing is impossible when the linear direction connecting the marks 2a and 2b is different.

また、液滴吐出ユニット3とアライメントカメラユニット8とを一体としてガイドレール7に沿って、Y方向に移動可能するよう構成しても良い。この場合、液滴吐出ユニット3に対してアライメントカメラユニット8のY方向の移動に係る誤差が生じないため、より好ましい。   Alternatively, the droplet discharge unit 3 and the alignment camera unit 8 may be integrally moved along the guide rail 7 in the Y direction. In this case, an error related to the movement of the alignment camera unit 8 in the Y direction with respect to the droplet discharge unit 3 does not occur, which is more preferable.

本発明の位置決め方法、液滴塗布方法、位置決め装置、液滴塗布装置および基準板は、太陽電池セル製造に限らず、液晶製造、ICパターン製造などにも用いることができる。また、液滴塗布に限らず、レーザ光を走査しながら照射する場合等、走査を伴う加工処理において用いることができる。     The positioning method, droplet coating method, positioning device, droplet coating device, and reference plate of the present invention can be used not only for solar cell manufacturing but also for liquid crystal manufacturing, IC pattern manufacturing, and the like. Further, the present invention is not limited to droplet application, and can be used in processing that involves scanning, such as when laser light is irradiated while scanning.

3 液滴吐出ユニット
5 載置台
5a 姿勢調整部
5b 吸着台
6 ガントリー
7 ガイドレール
8 アライメントカメラユニット
9A アライメントカメラ
9B アライメントカメラ
9C 観察カメラ
11 液滴吐出ヘッド
20 基準板
20a アライメントマーク
20b アライメントマーク
20c 基準パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Droplet discharge unit 5 Mounting stand 5a Attitude adjustment part 5b Suction stand 6 Gantry 7 Guide rail 8 Alignment camera unit 9A Alignment camera 9B Alignment camera 9C Observation camera 11 Droplet discharge head 20 Reference plate 20a Alignment mark 20b Alignment mark 20c Reference pattern

Claims (7)

アライメントマークを備える基板を位置決めする位置決め方法であって、
前記基板における前記アライメントマークの位置と同じ位置にアライメントマークを備える基準板を位置決めし、
前記位置決めされた前記基準板におけるアライメントマークの位置を測定し、
前記測定された前記アライメントマークの位置と同じ位置に前記基板のアライメントマークが位置するよう該基板を位置決めする
ことを特徴とする位置決め方法。
A positioning method for positioning a substrate having an alignment mark,
Positioning a reference plate having an alignment mark at the same position as the alignment mark on the substrate,
Measure the position of the alignment mark on the positioned reference plate,
A positioning method comprising positioning the substrate so that the alignment mark of the substrate is positioned at the same position as the measured position of the alignment mark.
アライメントマークを備える基板に液滴塗布を行う液滴塗布方法であって、
前記基板における前記アライメントマークの位置と同じ位置にアライメントマークを備える基準板を位置決めし、
前記位置決めされた前記基準板におけるアライメントマークの位置を測定し、
前記測定された前記アライメントマークの位置と同じ位置に前記基板のアライメントマークが位置するよう該基板を位置決めし、
前記位置決めされた基板に液滴塗布を行なう
ことを特徴とする液滴塗布方法。
A droplet application method for applying droplets to a substrate having an alignment mark,
Positioning a reference plate having an alignment mark at the same position as the alignment mark on the substrate,
Measure the position of the alignment mark on the positioned reference plate,
Positioning the substrate so that the alignment mark of the substrate is located at the same position as the position of the alignment mark measured;
A droplet coating method, wherein droplet coating is performed on the positioned substrate.
前記液滴塗布は、前記基板に対する局所的な塗布を走査して行なう処理であって、
前記基準板の位置決めは、前記基準板が備える2つの特徴点が前記走査方向に並ぶように位置決めする
ことを特徴とする請求項2記載の液滴塗布方法。
The droplet application is a process performed by scanning a local application on the substrate,
The droplet applying method according to claim 2, wherein the reference plate is positioned such that two characteristic points of the reference plate are aligned in the scanning direction.
前記基準板の位置決めは、観察部を用いて行なわれ、
第1の特徴点の位置の検出における観察部の位置から第2の特徴点の位置の検出における観察部の位置までの観察部の移動を、前記走査に係る走査手段を用いて行なうことを特徴とする請求項3記載の液滴塗布方法。
The positioning of the reference plate is performed using an observation unit,
The movement of the observation unit from the position of the observation unit in the detection of the position of the first feature point to the position of the observation unit in the detection of the position of the second feature point is performed using the scanning unit related to the scanning. The droplet coating method according to claim 3.
アライメントマークを備える基板を位置決めする位置決め装置であって、
基板および基準板を載置する載置台と、
前記載置台の向きを調整する姿勢調整部と、
前記基板および前記基準板が備えるアライメントマークの位置を検出するアライメントカメラと、
前記基準板が備える特徴点の位置を検出する観察部と、
を備える位置決め装置。
A positioning device for positioning a substrate having an alignment mark,
A mounting table for mounting the substrate and the reference plate;
A posture adjusting unit for adjusting the orientation of the mounting table,
An alignment camera for detecting a position of an alignment mark provided on the substrate and the reference plate;
An observation unit for detecting a position of a feature point included in the reference plate;
A positioning device comprising:
アライメントマークを備える基板に液滴塗布を行う液滴塗布装置であって、
基板および基準板を載置する載置台と、
前記載置台の向きを調整する姿勢調整部と、
前記基板および前記基準板が備えるアライメントマークの位置を検出するアライメントカメラと、
前記基準板が備える特徴点の位置を検出する観察部と、
前記載置台に載置された基板に液滴塗布を行なう液滴吐出部と
を備える液滴塗布装置。
A droplet coating apparatus that performs droplet coating on a substrate having an alignment mark,
A mounting table for mounting the substrate and the reference plate;
A posture adjusting unit for adjusting the orientation of the mounting table,
An alignment camera for detecting a position of an alignment mark provided on the substrate and the reference plate;
An observation unit for detecting a position of a feature point included in the reference plate;
A droplet coating apparatus comprising: a droplet discharge unit that performs droplet coating on a substrate placed on the mounting table.
アライメントマークを備える基板に液滴塗布を施す液滴塗布方法に供される基準板であって、
前記基板が備える前記アライメントマークと同じ位置にアライメントマークを備え、かつ2つ以上の特徴点を有する基準パターンを備えること
を特徴とする基準板。
A reference plate used in a droplet application method for applying droplets to a substrate having an alignment mark,
A reference plate comprising an alignment mark at the same position as the alignment mark provided on the substrate and a reference pattern having two or more feature points.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103935138A (en) * 2014-04-11 2014-07-23 京东方科技集团股份有限公司 Code printing system, method and device
CN105521922A (en) * 2016-02-29 2016-04-27 马宁 Glue gun fixing device of automatic glue dispensing machine

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