JP2012074033A - 基板の印刷誤差補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】誤差なしに印刷がなされるようにした基板の印刷誤差補正方法を提供する。
【解決手段】基板１００の設計仕様情報からアラインマーク１０１の座標と各シート１１０の外郭に形成された認識マーク１１１の座標とを取得し、該基板１００の実測情報から歪曲されたアラインマーク１０１の座標と各シート１１０の認識マーク１１１の座標とを取得し、該基板１００の設計仕様情報から取得された座標情報と該基板１００の実測情報から取得された座標情報とを演算して補正係数値を算出し、該補正係数値を用いて基板１００の実変形値を算出し、該実変形値を該設計仕様情報に適用して補正された二値イメージの変形データに変換し、該変形データを基準に基板１００に印刷を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板の印刷誤差補正方法に関するものであり、より詳細には、基板の変形程度を測定して補正係数値を算出し、該補正係数値に基づいた二値イメージを通じて伸縮変形の発生した基板の局部的な補正値を算出し、該局部的な補正値により正確な印刷を可能にした基板の印刷誤差補正方法に関するものである。

一般に、板状の製品として生産される基板（ＰＣＢ）は、マルチ層の回路デザインをイメージ化して多数の回路パターンを形成することにより電気的信号が印加されるようにデザインされている。該ＰＣＢは、いくつかの種類で構成された回路ホール(ｈｏｌｅ)及びソルダマスクなどを原材料である基板パネルに形成可能なようにレイアウト(ｌａｙｏｕｔ）が構成される。該レイアワトのデザインは、基板パネルに通常にレーザによって転写される。

また、基板は、原材料である基板パネルにフォトリソグラフィ工程によって回路パターン、ビア、ホールなどが構成されて形成される。ここで、多数の工程を経る生産過程中に、基板原材料の数値変化が生じると、該基板の各構成要素(ｆｅａｔｕｒｅ)の設計位置と実際の位置との差が発生するようになる。特に、基板の製造工程中に、多数のホール及び回路パターンなどの構成要素との間の間隔維持が重要な設計事項になるが、製造工程中で基板パネルの伸縮が発生すると、隣接回路間の干渉やショートが発生する恐れが高くなる。

また、多数のホールが多層基板に形成された層間連結ホールである場合には、該基板に形成されたホールを正確に位置合わせすると共に、ホール間の間隔を設計値と同一に且つ正確に一致させなければ、歩留まりの高い基板を製作することができなくなる。

特開２００９−２８８７７０号明細書 韓国公開特許第１０−２００８−００９８２５０号公報

もし、基板の原材料である基板パネル間の基板位置合わせが基板製造工程中に外れたり基板パネルの伸縮が発生するなど場合には、スクリーンまたはインクジェット印刷時に印刷される領域にペーストの印刷が正しくなされなく、伸縮の程度に応じて許容誤差範囲外で印刷されてしまって、最終製品の印刷不良が発生するという問題がある。
このように、基板に印刷工程を正確に進行するために、原材料である各基板パネルには３点または４点のアラインマークが形成され、基板変形への補正が必要な場合に該アラインマークを基準としている。しかしながら、大部分の基板パネルの場合、該アラインマークが基板パネルの角に形成されて、基板パネルの印刷工程の際に印刷誤差の補正が基板パネルの全体的な変形にのみ適用されていた。

一方、基板の製造工程中に採用される印刷工程には、前述のようにスクリーン印刷法やインクジェット印刷法が適用される。該クリーン印刷法は、マスクを用いて基板とマスクとをマッチングさせて、基板パネルの必要な部位にスクィーズを通じてインクを基板側へ押し出して印刷するような方式であって、印刷作業が進行されるにつれて転移性が低下するかまたは印刷文字の再現性が落ちるという短所がある。

このようなスクリーン印刷法は、基板パネルに設けられたアラインマークを通じて３点または４点方式でアラインを行った後、該基板パネルの伸縮が発生した部位は、テープなどを用いて変形の発生した方向にテンションを手動で調節する。そのため、テンションの調節が容易ではなく、作業者の熟練程度によって不良率が決定されるという問題がある。

また、インクジェット印刷法は、液相のインクをプリントヘッドを通じて吐出させた後、該プリントヘッドを基板上に押し付けて所望の形状に印刷するような方式である。このインクジェット印刷法は、基板製造工程中に基板の伸縮が発生した時に、基板の外郭に形成された４点のアラインマークを基準に変形の発生した平均値を反映させて該変形量への補正を行う。そのため、局所的な基板伸縮が発生するか、略５０μｍ以上の基板変形が発生した場合には、印刷誤差の修正が不可能であるという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、基板の外郭に形成されたアラインマークと、基板上に多数に区分された各シート(ｓｈｅｅｔ)の外郭に個別に形成された認識マークの設計情報と実測情報とを用いて補正係数値を算出し、該算出された補正係数値を用いて演算された基板の実変形値を二値イメージに変換し、これを基板の印刷設備に適用して、局部的な伸縮変形の発生した基板の設計情報を実測情報に合わせて補正することによって、誤差なしに印刷がなされるようにした基板の印刷誤差補正方法を提供することに、その目的がある

上記目的を解決するために、本実施形態によれば、基板の設計仕様情報からアラインマーク座標と各シートの外郭に形成された認識マーク座標とを取得するステップと、前記基板の実測情報から歪曲されたアラインマーク座標と各シートの認識マーク座標とを取得するステップと、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と前記基板の実測情報から取得された座標情報とを演算して、補正係数値を算出するステップと、前記補正係数値を用いて前記基板の実変形値を算出し、該実変形値を前記設計仕様情報に適用して補正された二値イメージの変形データに変換するステップと、前記変形データを基準に前記基板に印刷を行うステップと、を含む基板の印刷誤差補正方法が提供される。

前記基板の実測情報から前記アラインマーク座標と認識マーク座標とを取得するステップにて、前記座標情報の選定位置は、基板に印刷を始める地点を基準点として選定し、該基準点を中心に隣接した位置の座標を順次選定することができる。

ここで、前記基板の実測情報から取得される座標情報は、印刷を始めるための地点の座標から隣接の座標が順次取得され、基板に設けられた個別シートの外郭に形成された４つの座標が選定されることができる。

また、前記基板の実測情報から取得される座標情報は、前記基板に設けられた複数のシートをグループ付けて、該グループ付けされたシートの外郭に形成された４つの座標が選定されることができる。

そして、前記基板の実測情報から前記アラインマーク座標と認識マーク座標とを取得するステップにて、前記アラインマーク座標と認識マーク座標とは、ＣＣＤやＣＭＯＳの採用された映像装置によるスキャニングを通じて座標情報として取得されることができる。

前記基板の実測情報から取得される座標情報は、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と同一の座標情報が取得されることが望ましい。

前記補正係数値を算出するステップにて、前記補正係数値は、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と前記基板の実測情報から取得された座標情報とによる下記のｂｉ-ｌｉｎｅａｒ関数の数式を用いて算出されることができる。

＜数１＞
ｕ（ｘ，ｙ）＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘｙ
ｘ、ｙ：基板の設計仕様情報の座標値
ｘ´、ｙ´：基板の実測情報の座標値
ａ０〜ａ３：補正係数値

ここで、前記補正係数値を算出するステップの後には、前記基板の設計仕様情報から各シートに対するベクトルデータをさらに取得するステップをさらに含むことができる。

前記ベクトルデータは、文字印刷またはシルクスクリーン用座標情報であり、前記補正係数値をベクトルデータに適用して基板の実測情報から設計仕様情報の座標差による実変形値を算出することができる。

ここで、前記基板に適用可能な実変形値により前記基板の各シートの対角線方向座標情報とｘ−ｙ軸座標情報とによって、各シートのシフト、ローテーション及びｘ、ｙ方向の伸縮及び対角方向の伸縮に対する変形の程度が演算され、抽出された実変形値は、印刷設備に適用可能な変形データに変換される。

一方、前記二値イメージの変形データに変換するステップにて、前記二値イメージは、ビットマップイメージとして格納され、前記二値イメージは、印刷設備に適用されて前記実変形値に基づいて前記ベクトルデータの補正された変形データを基準に印刷がなされるようにすることができる。

前述のように、本発明による基板の印刷誤差補正方法によれば、基板の製造工程中に不可避に発生することになる基板の変形時に個別シートまたはグループ付けされたシートから抽出された実測情報と基板の設計仕様情報とによって、局部的に発生する基板の変形座標を補正することにより、印刷誤差なしに印刷を可能にすることができるという長所がある。また、シート別に局部的な変形が発生したり、基板の５０μｍ以上の変形発生時に各シート別に抽出された座標情報により局部的な変形補正が行われることによって、基板上に正確な印刷が行われるという効果が奏する。

本発明に適用される基板の模式図である。 図１の基板に形成された個別シートの変形模式図である。 本発明による基板の印刷誤差補正方法を示す順序図である。 本発明の印刷誤差補正方法に採用される基板の座標設定図である。 本発明によって補正可能な基板の変形類型を示す模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。

まず、図１は、本発明に適用される基板の模式図であり、図２は、図１の基板に形成された個別シートの変形模式図である。

同図のように、本発明による基板の印刷誤差補正法法を適用するための基板１００は、板状のパネルで構成され、該板状のパネルに多数のシート１１０が一定の間隔をおいて形成されることができる。

また、前記基板１１０の外郭、即ち４つの角部位にはアラインマーク１０１が形成され、前記基板１００に形成された多数のシート１１０は個別に各角の外郭に認識マーク１１１が形成されている。前記多数のシート１１０の外郭に形成された認識マーク１１１は、個別シート１１０の切取線１１２を基準として形成されることが望ましい。

このように構成された基板１００は、多数の工程を経て表面処理が行われ、多数積層されて整合されることによって多層基板として形成されることができる。また、基板１００の表面層、回路パターンなどの保護と共にシルクスクリーンなどを用いた文字を形成するために、基板１００の表面に印刷工程を通じてペーストまたはインクなどを印刷することができる。

前記基板１００は、多数の工程を経て、図２に示すような形態でｘ−ｙ軸または対角方向に伸縮、シフト及びローテーションの変形が発生することになる。図２において、基板の設計仕様情報から取得された情報による個別シート及びその認識マークの情報は実線で表示され、基板の実測情報を通じて変形の発生した状態の個別シート及びその認識マークの情報は点線で表示されている。そして、基板の積層層数が増加するほど変形程度が激しくなり、変形された基板の設計情報によって印刷がなされる場合、実際の基板の印刷位置が変更されることによって印刷誤差が発生することになる。

本発明では、実際の変形が発生した基板の表面に対して印刷工程時の整合性を改善する。そのため、前記基板１００の外郭に形成されたアラインマーク１０１と個別シート１１０の外郭に形成された認識マーク１１１とを含む座標情報から局部的に４つの座標情報を設定し、これに対する補正係数値を算出し、該補正係数値を基板の設計仕様情報に適用することによって、基板の局部的な変形発生時の印刷誤差を最小化する。

以下、基板の座標情報設定と該設定された座標情報とによって印刷誤差が補正される方法について、図３〜図４を参照してより詳しく説明する。

図３は、本発明による基板の印刷誤差補正方法を示す順序図であり、図４は、本発明の印刷誤差補正方法に採用される基板の座標設定図である。

同図のように、本発明による基板の印刷誤差補正方法は、まず、基板１００の設計仕様情報から、基板１００の外郭に形成されたアラインマーク１０１の座標と認識マーク１１１の座標とを取得する（Ｓ１０１）。

前記基板１００の設計仕様情報は、多数積層される基板の層別にシート１１０の位置情報が格納されたＯＤＢ＋＋ファイルによって抽出可能である。

続いて、基板１００の実測情報から、変形が発生した基板のアラインマーク座標と認識マーク座標とを取得する（Ｓ１０２）。該基板の実質的な実測情報は、基板上で動くＣＣＤやＣＭＯＳの搭載された映像装置の撮影情報に基づいて抽出されることができる。前記基板の実測情報から取得される座標情報の基準点は、印刷を始める地点を基準として選択されることができる。印刷開始点を基準にアラインマーク１０１及び認識マーク１１１を含み４つの座標情報を選定することができる。

４つの座標情報は、前述の図２に示すように、基板１００に形成された個別シート１１０の外郭に形成された４つの認識マーク１１１が形成されることができる。

一方、本実施例では、複数のシートをグループ化することによって該グループ付けされたシートの外郭に形成された４つの認識マーク１１１を順次選定して、基板の局部的な変形に対応可能にすると共に、映像装置で基板をスキャニングする時、該映像装置で認識される認識マーク１１１の数を減らして、量産時に基板のスキヤニング時間を削減することができる。

図４を参照して、隣接した２つのシート１１０をグループ付けて４つの座標情報を取得する場合には、基板１００に形成されたアラインマーク１０１を含み２つのシート１１０に形成された認識マークのうちから隣接位置に形成された認識マーク１１１が順次選定されるようにする。

ここで、印刷開始点になる印１（図４における１、即ち、○内の１）のアラインマーク１０１を基準点として隣接シートの認識マーク１１１を順次選定すると、２つのシート１１０がグループ付けされた状態でジグザグ（ｚ字状）方向に印２〜４（図４における２〜４、即ち、○内の２〜４）の４つの座標に設定して、実測情報の座標情報を抽出することができる。

前記基板１００の実測情報から取得される座標情報は、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と同一の座標の情報が取得されることが望ましい。

次に、前記基板１００の設計仕様情報から取得された座標情報と前記基板の実測情報から取得された座標情報とを下記ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ関数式によって演算して補正係数値を算出する（Ｓ１０３）。

ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ関数式は、次の通りである。

＜数２＞
ｕ（ｘ，ｙ）＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘｙ
ｘ、ｙ：基板の設計仕様情報の座標値
ｘ´、ｙ´：基板の実測情報の座標値
ａ０〜ａ３：補正係数値

上記＜数２＞を用いて基板の実測情報から抽出された基板の変形類型は、図５のように示され、＜数２＞により補正係数値を算出するための変形式は、下式の通りである。

＜数３＞
ｘ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘｙ
ｙ＝ｂ０＋ｂ１ｘ＋ｂ２ｙ＋ｂ３ｘｙ

ここで、ａ０及びｂ０はシフト係数であり、ａ０及びｂ０が０の値を有すると、シフトが発生していないこととみなされる。また、ａ１及びｂ１は伸縮変形に対する係数であり、ａ２及びｂ２はロケーション係数である。ａ２及びｂ２が０の値を有すると、ローテーションが発生していないことと見なされる。そして、ａ３及びｂ３は、対角変形に対する係数である。ａ３及びｂ３が０の値を有すると、対角変形がないことと見なされる。

ここで、＜数３＞を用いて基板の設計仕様情報から抽出された座標情報と基板の実測情報から抽出された座標とを下式＜数４＞を通じて演算し、ａ０〜ａ３及びb０〜ｂ３の補正係数値をそれぞれ算出することができる。

＜数４＞
ｘ１＝ａ０＋ａ１ｘ１＋ａ２ｙ１＋ａ３ｘ１ｙ１
ｘ２＝ａ０＋ａ１ｘ２＋ａ２ｙ２＋ａ３ｘ２ｙ２
ｘ３＝ａ０＋ａ１ｘ３＋ａ２ｙ３＋ａ３ｘ３ｙ３
ｘ４＝ａ０＋ａ１ｘ４＋ａ２ｙ４＋ａ３ｘ４ｙ４
ｙ１＝ｂ０＋ｂ１ｙ１＋ｂ２ｘ１＋ｂ３ｘ１ｙ１
ｙ２＝ｂ０＋ｂ１ｙ２＋ｂ２ｘ２＋ｂ３ｘ２ｙ２
ｙ３＝ｂ０＋ｂ１ｙ３＋ｂ２ｘ３＋ｂ３ｘ３ｙ３
ｙ４＝ｂ０＋ｂ１ｙ４＋ｂ２ｘ４＋ｂ３ｘ４ｙ４

次に、前述の図２に示すように、前記基板の設計仕様情報から、各シート１１０の外郭に形成された認識マーク１１１の座標以外に線形ベクトルデータをさらに取得する（Ｓ１０４）。

前記ベクトルデータは、前記シート１１０の対角線方向に線形に形成されることができる文字印刷またはシルクスクリーン用座標情報であり、前記補正係数値をベクトルデータに適用して、基板の実測情報から設計仕様情報間で抽出された補正係数値を適用して実変形値を算出することができる。

即ち、前記a０〜ａ３及びｂ０〜ｂ３の補正係数値を用いて、変形の発生した基板から算出された実変形値が前記設計仕様情報から抽出された線形ベクトルデータに適用されて変形データに変換する（Ｓ１０５）。

ここで、前記基板の設計仕様情報により抽出されたアラインマーク及び認識マークを含む座標情報に、実変形値により変換された変形データが適用されて、個別シートまたはグループ付けされた複数のシートのシフト、ローテーション、ｘ、ｙ軸方向の伸縮及び対角方向の変形程度が演算された変形データに変換されることができる。

前記変形データは、二値イメージの変形データに変換され、前記二値イメージは、通常のビットマップイメージとして格納されて印刷設備に適用されることによって、前記変形データを基準に全体的または局部的に変形が発生した基板に印刷を行うようになる（Ｓ１０６）。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 基板
１０１ アラインマーク
１１０ シート
１１１ 認識マーク

Claims (11)

1. 基板の設計仕様情報から、アラインマーク座標と各シートの外郭に形成された認識マーク座標とを取得するステップと、
   前記基板の実測情報から、歪曲されたアラインマーク座標と各シートの認識マーク座標とを取得するステップと、
   前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と、前記基板の実測情報から取得された座標情報とを演算して、補正係数値を算出するステップと、
   前記補正係数値を用いて、前記基板の実変形値を算出し、該実変形値を前記設計仕様情報に適用して補正された二値イメージの変形データに変換するステップと、
   前記変形データを基準に前記基板に印刷を行うステップ
   とを含む基板の印刷誤差補正方法。
2. 前記基板の実測情報から前記アラインマーク座標と認識マーク座標とを取得するステップにて、前記座標情報の選定位置は、基板に印刷を始める地点を基準点として選定し、該基準点を中心に隣接した位置の座標を順次選定する請求項１に記載の基板の印刷誤差補正方法。
3. 前記基板の実測情報から取得される座標情報は、前記基板に設けられた個別シートの外郭に形成された４つの座標として選定される請求項２に記載の基板の印刷誤差補正方法。
4. 前記基板の実測情報から取得される座標情報は、前記基板に設けられた複数のシートをグループ付け、該グループ付けされた前記シートの外郭に形成された４つの座標として選定される請求項２に記載の基板の印刷誤差補正方法。
5. 前記シートがグループ付けされた状態で、ジグザグ（ｚ字状）方向に４つの座標に設定し、前記基板の実測情報から座標情報を抽出する請求項４に記載の基板の印刷誤差補正方法。
6. 前記基板の実測情報から前記アラインマーク座標と認識マーク座標とを取得するステップにて、前記アラインマーク座標及び認識マーク座標は、ＣＣＤやＣＭＯＳが採用された映像装置でスキャニングによって座標情報として取得される請求項１に記載の基板の印刷誤差補正方法。
7. 前記基板の実測情報から取得される座標情報は、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と対応する位置の座標情報として取得される請求項６に記載の基板の印刷誤差補正方法。
8. 前記補正係数値を算出するステップにて、前記補正係数値は、前記基板の設計仕様情報から取得された座標情報と前記基板の実測情報から取得された座標情報とによる下記ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ関数式
   ｕ（ｘ，ｙ）＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘｙ
   ｘ、ｙ：基板の設計仕様情報の座標値
   ｘ´、ｙ´：基板の実測情報の座標値
   ａ０〜ａ３：補正係数値
   によって算出される請求項１に記載の基板の印刷誤差補正方法。
9. 前記補正係数値を算出するステップの後、
   前記基板の設計仕様情報から各シートに対するベクトルデータをさらに取得するステップをさらに含む請求項１に記載の基板の印刷誤差補正方法。
10. 前記ベクトルデータは、文字印刷またはシルクスクリーン用座標情報であり、前記補正係数値をベクトルデータに適用して、基板の実測情報から設計仕様情報間で抽出された前記補正係数値を適用して実変形値を算出する請求項９に記載の基板の印刷誤差補正方法。
11. 前記二値イメージの変形データに変換するステップにて、前記二値イメージは、ビットマップイメージとして格納される請求項１に記載の基板の印刷誤差補正方法。

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