JP2017020850A - Manufacturing monitor device of film circuit substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロール状又は枚葉状の可撓性かつ伸縮性のあるフィルムに回路パターンを形成するフィルム回路基板の製造装置と供に使用され、フィルム回路基板の製造管理を行う装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing management of a film circuit board, which is used together with a manufacturing apparatus for a film circuit board for forming a circuit pattern on a roll-like or sheet-like flexible and stretchable film.
例えば、液晶ディスプレイ装置やメモリなどの半導体デバイスに用いられる集積回路に使用される主要材料の1つである回路基板に使用される基板材料として、可撓性かつ伸縮性のあるフィルムやシート、テープなどが広く使用されつつある。これらのフィルムなどの基板材料を用いた回路基板は、当該基板材料の表面に、微細な回路パターンを印刷又はフォトリソグラフィ等の手段を用いて形成することによって製造されている。 For example, flexible and stretchable films, sheets, and tapes as substrate materials used for circuit boards, which are one of the main materials used in integrated circuits used in semiconductor devices such as liquid crystal display devices and memories Etc. are being widely used. A circuit board using a substrate material such as a film is manufactured by forming a fine circuit pattern on the surface of the substrate material using a means such as printing or photolithography.
このようなフィルム回路基板は、印刷又はフォトリソグラフィ等により回路パターンを付加する工程において、回路パターン内の断線、短絡、突起、凹みなどの各種欠陥が発生して問題が発生しており、これらの効果的な検査の需要が急増している。 In such a film circuit board, in the process of adding a circuit pattern by printing or photolithography, various defects such as disconnection, short circuit, protrusion, dent, etc. occur in the circuit pattern. The demand for effective inspection is increasing rapidly.
一方で、これらのフィルム回路基板は、回路パターンの線幅と線間幅(L/S)の微細化が進んでおり、近年では30μm以下というきわめて微細な回路パターンが使用される。また、大型タッチパネルやホワイトボードなどに使用される50インチを超える製品の市場ニーズも拡大しており、製品サイズは大型化する傾向にある。 On the other hand, in these film circuit boards, circuit pattern line width and line width (L / S) have been miniaturized, and in recent years, extremely fine circuit patterns of 30 μm or less are used. In addition, the market needs for products exceeding 50 inches used for large touch panels and white boards are expanding, and the product size tends to increase.
これらの回路パターンの微細化及び製品の大型化した回路基板は、全数を全面にわたって目視検査で実施することは実質的に不可能であり、欠陥の検出が問題となっている。このため、回路パターンの欠陥を検査する装置を用い、回路パターンに微弱な電気を流しその抵抗値を測定することで回路パターンの検査を行なう電気導通検査機が知られている。 It is virtually impossible to carry out visual inspection for all the circuit boards whose circuit patterns are miniaturized and products are enlarged, and detection of defects is a problem. For this reason, there is known an electrical continuity tester that uses a device for inspecting a defect in a circuit pattern, applies weak electricity to the circuit pattern, and measures its resistance value to inspect the circuit pattern.
しかし、この装置は、回路パターンの代表的な機能欠陥である断線や短絡については検出可能であるが、半断線や半短絡といったL/Sの不良検出は不可能である。一方で、微細化する回路パターンでは、抵抗値やインピーダンスが線幅や線間幅により変化するため良品と判断されるべき製品が不良と判断される場合があり、検査の信頼性に問題があった。 However, this device can detect a disconnection or a short circuit, which is a typical functional defect of a circuit pattern, but cannot detect an L / S defect such as a half disconnection or a short circuit. On the other hand, in a circuit pattern to be miniaturized, since the resistance value and impedance change depending on the line width and the line width, the product that should be judged as a non-defective product may be judged as defective, and there is a problem in the reliability of inspection. It was.
上記の問題を解消したフィルム回路基板の欠陥を判別する装置としては、たとえば、特許文献1(特開2005−283583号公報)に光学的な映像を獲得して映像処理及びコンピュータなどによって処理してパターンの良否を判定する装置が開示されている。 As an apparatus for discriminating a defect of a film circuit board that has solved the above-mentioned problem, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-283583) acquires an optical image and processes it by image processing and a computer. An apparatus for determining the quality of a pattern is disclosed.
この装置は、印刷回路基板から透過光や反射光を利用して獲得された映像データを用い、良品として適宜された規格のデータと対比して良否を判定するに当たり、各ピクセルの照度計明るさレベルによる閾値として異なる閾値を用いてパターン領域ごとに細分化して判別する。この装置によれば、細分化された基準閾値を利用して良品を判別するため、過検出を防止可能である。 This device uses the video data acquired from the printed circuit board using transmitted light and reflected light, and the brightness meter brightness of each pixel is determined in comparison with the data of the standard appropriate as a non-defective product. A different threshold is used as a threshold according to level, and the pattern area is subdivided and determined. According to this apparatus, since the non-defective product is discriminated using the subdivided reference threshold, it is possible to prevent overdetection.
しかし、フィルム回路基板は、伸縮するフィルムに形成された回路基板を測定するため、基板材料であるフィルム自体の伸び縮みや撓みなどによって表面に付された回路パターンが変形するため、CADなどの良品画像との位置合わせが困難で、比較検査が容易ではないという問題があった。 However, since the film circuit board measures the circuit board formed on the stretchable film, the circuit pattern attached to the surface is deformed by the expansion / contraction or deflection of the film itself, which is the substrate material. There is a problem that alignment with images is difficult and comparative inspection is not easy.
また、基板材料として、ロール状のフィルムを使用し、連続して回路パターンを検査するには、製造ラインの途中にこれらの撮像装置を組み込む必要があり、ラインの送り速度で検査が必要となるため、全数検査が困難であるという問題があった。 Moreover, in order to continuously inspect circuit patterns using a roll film as a substrate material, it is necessary to incorporate these imaging devices in the middle of the production line, and inspection is required at the line feed rate. Therefore, there has been a problem that 100% inspection is difficult.
特に、これらの問題は、回路パターンの微細化及び製品の大型化したフィルム基板の検査において特に顕在化し、高精度、高速での欠陥検査を行うこと、特に全数検査をおこなうことは依然として非常に困難であった。 In particular, these problems are particularly apparent in the inspection of film substrates with finer circuit patterns and larger products, and it is still very difficult to perform defect inspections with high accuracy and high speed, particularly 100% inspection. Met.
このため、従来の検査装置では、製造された製品の一部を抜き取り検査により回路パターンの変動をチェックしていたが、製造後の抜き取り検査では、欠陥不良品の発生そのものを抑止することはできず、結果として製品の廃棄ロスが増えるという問題もあった。 For this reason, in the conventional inspection apparatus, the fluctuation of the circuit pattern is checked by sampling inspection of a part of the manufactured product. However, the sampling inspection after manufacturing cannot suppress the occurrence of defective product itself. As a result, there was a problem that the loss of product disposal increased.
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、フィルム状の基板材料の表面に回路パターンが付されたフィルム回路パターンの欠陥の発生を未然に抑制する、または、欠陥の発生を直ちに検知することができるフィルム回路パターンの製造監視装置を提供することである。つまり、本発明における監視とは、欠陥の発生を未然に抑止するための監視と、発生した欠陥を直ちに検知するための監視という2つの意味を表すものである。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to suppress the occurrence of defects in the film circuit pattern in which the circuit pattern is attached to the surface of the film-like substrate material or to immediately detect the occurrence of defects. An object of the present invention is to provide a production monitoring device for a film circuit pattern. That is, the monitoring in the present invention represents two meanings: monitoring for preventing the occurrence of defects in advance and monitoring for immediately detecting the generated defects.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のフィルム回路パターンの製造監視装置を提供する。 In order to solve the above technical problems, the present invention provides a film circuit pattern production monitoring apparatus having the following configuration.
本発明の第1態様によれば、フィルムで構成された基板材料に回路パターンを形成するフィルム回路基板を製造する製造装置に使用され、前記フィルム回路基板の製造状況を監視するフィルム回路基板の製造監視装置であって、
前記フィルム回路基板の前記回路パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された回路パターンの画像に基づいて、回路パターン内の任意の2点間の距離、連続する2つの回路パターン間の距離、前記回路パターンの回路線幅又は線間幅の少なくとも1つを計測する画像計測部と、
前記画像計測部で測定された計測データに基づいて変動を検知する検知部と、を備えることを特徴とする、フィルム回路基板の製造監視装置を提供する。
According to the first aspect of the present invention, a film circuit board is manufactured for use in a manufacturing apparatus for manufacturing a film circuit board for forming a circuit pattern on a substrate material composed of a film, and monitors the manufacturing status of the film circuit board. A monitoring device,
An imaging unit for imaging the circuit pattern of the film circuit board;
Based on the image of the circuit pattern imaged by the imaging unit, at least a distance between any two points in the circuit pattern, a distance between two consecutive circuit patterns, a circuit line width or an inter-line width of the circuit pattern An image measuring unit for measuring one;
A film circuit board production monitoring apparatus comprising: a detection unit that detects fluctuation based on measurement data measured by the image measurement unit.
本発明の第2態様によれば、前記検知部による検知結果により前記フィルム回路基板に欠陥が生じると判断される場合は、情報を出力する判定出力部を備えることを特徴とする、第1態様のフィルム回路基板の製造監視装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, when it is determined that a defect occurs in the film circuit board based on a detection result by the detection unit, the first aspect includes a determination output unit that outputs information. A film circuit board production monitoring apparatus is provided.
本発明の第3態様によれば、前記検知部は、前記画像計測部によって計測された計測データを時系列的に比較し、前記計測データが閾値を超える予測値を導くことにより、前記フィルム回路基板に欠陥が生じると判断する分析手段を有することを特徴とする、第2態様のフィルム回路基板の製造監視装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, the detection unit compares the measurement data measured by the image measurement unit in time series, and derives a predicted value that the measurement data exceeds a threshold value, thereby the film circuit. There is provided a film circuit board production monitoring apparatus according to a second aspect, characterized by comprising analysis means for judging that a defect occurs in a substrate.
本発明の第4態様によれば、前記判定出力部は、前記予測値が閾値を超えると予測されるタイミングで、前記情報を出力することを特徴とする、第3態様のフィルム回路基板の製造監視装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, the determination output unit outputs the information at a timing at which the predicted value is predicted to exceed a threshold value. A monitoring device is provided.
本発明の第5態様によれば、前記製造装置は、回転式の印刷機を用い、基板材料としてロール状のフィルムを利用し、前記ロール状フィルムを連続して送り出す経路搬送中に前記回路パターンを形成する構成であり、
前記判定出力部は、前記情報に前記ロール状のフィルムの搬送速度又は版の回転速度を制御する信号を含むことを特徴とする、第2から第4態様のいずれか1つのフィルム回路基板の製造監視装置を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, the manufacturing apparatus uses a rotary printing machine, uses a roll-shaped film as a substrate material, and the circuit pattern is conveyed during path conveyance for continuously feeding the roll-shaped film. Is configured to form,
The determination output unit includes a signal for controlling a conveyance speed of the roll-shaped film or a rotation speed of the plate in the information, and manufacturing the film circuit board according to any one of the second to fourth aspects, A monitoring device is provided.
本発明の第6態様によれば、前記製造装置は、スクリーン印刷機であり、
前記判定出力部は、前記情報に前記スクリーン印刷機のインク吐出量を制御する信号を含むことを特徴とする、第2から第5態様のいずれか1つのフィルム回路基板の製造監視装置を提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, the manufacturing apparatus is a screen printing machine,
The determination output unit provides a film circuit board production monitoring apparatus according to any one of the second to fifth aspects, wherein the information includes a signal for controlling an ink discharge amount of the screen printing machine. .
本発明によれば、製造ライン途中に設けられた撮像部により、回路パターンを撮像し、当該回路パターンの距離又は線幅又は線間幅の少なくとも1つを計測することでインライン検査が可能であり、また、当該計測値の変動の傾向を分析し、欠陥が生じるかどうかの判定を行うことから、不良欠陥の発生を未然に防ぐことができる。また、異常な計測値を検出した場合に直ちに不良欠陥の発生を検知することができる。すなわち、計測項目としては、回路パターン内の任意の2点間の距離、連続する異なる回路パターンの同じ地点間の距離、前記回路パターンの回路線幅又は線間幅の少なくとも1つを測定することで、版の劣化やフィルム回路基板の製造速度の不安定化などの不良欠陥が生じる原因を予測することができる。また、予測結果に基づいて警告情報を出力して不良欠陥の発生を抑制可能とすることで、廃棄ロスなどの発生を減少させることができる。また、突発的な計測値の異常を検出した場合に、製造装置を停止させる等の制御を行うことで、不良欠陥の連続的な発生を抑えることができる。 According to the present invention, an in-line inspection is possible by imaging a circuit pattern with an imaging unit provided in the middle of a production line and measuring at least one of a distance, a line width, or a line width of the circuit pattern. Moreover, since the tendency of fluctuation of the measurement value is analyzed and it is determined whether or not a defect occurs, the occurrence of a defective defect can be prevented in advance. In addition, when an abnormal measurement value is detected, it is possible to immediately detect the occurrence of a defective defect. That is, as a measurement item, measure at least one of the distance between any two points in the circuit pattern, the distance between the same points of consecutive different circuit patterns, the circuit line width or the line width of the circuit pattern. Thus, it is possible to predict the cause of defective defects such as plate deterioration and unstable production speed of the film circuit board. Further, by generating warning information based on the prediction result and making it possible to suppress the occurrence of defective defects, it is possible to reduce the occurrence of disposal loss and the like. In addition, when a sudden abnormality in the measured value is detected, the continuous generation of defective defects can be suppressed by performing control such as stopping the manufacturing apparatus.
また、欠陥が生じるかどうかの判定として、計測データの経時変化を用いることで、計測データの予測値を導くことができ、当該予測値を用いて判定を高精度に行うことができる。 In addition, as a determination of whether or not a defect occurs, a predicted value of measurement data can be derived by using a temporal change of measurement data, and the determination can be performed with high accuracy using the predicted value.
以下、本発明の一実施形態に係るフィルム回路基板の製造監視装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a film circuit board production monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかるフィルム回路基板の製造監視装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態にかかるフィルム回路基板の製造監視装置1は、可撓性及び伸縮性のあるフィルムで構成された基板材料100の表面に回路パターンを形成するフィルム回路基板を製造する製造装置2に使用されるものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a film circuit board production monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. The film circuit board
本実施形態におけるフィルム回路基板製造装置2は、矢印90に示すように送られる基板材料100としてのロール状のフィルムの表面に版を用いて回路パターンを印刷することによりフィルム回路基板を製造する装置である。フィルム回路基板製造装置2には、基板材料100を搬送する搬送部3と、基板材料の表面に回路パターンを形成する回路パターン形成部4とが設けられている。
The film circuit
基板材料100の一例としてのロール状のフィルムは、本実施形態では透明の合成樹脂フィルムが使用されているが、特にその材質は問わない。ただし、基板材料100として合成樹脂フィルムを用いると、搬送時の振動等により検査が難しくなるので、本発明を利用することのメリットが大きい。なお、一般には、タッチパネル用導電シートの基材としてはPETフィルムが多く用いられる。
As the roll film as an example of the
基板材料100の幅は特に限定されない。ただし、幅寸法が小さすぎると、本実施形態の検査装置および方法を用いるメリットが小さいので、100mm以上であることが好ましく、300mm以上であることがさらに好ましい。幅寸法が大きい場合には、後述するように撮像部を構成するカメラを並列に設けることができる。しかし、幅が大きすぎると、搬送時の振動等が過大になるので、シート幅は2000mm以下であることが好ましい。
The width of the
また、回路パターン形成部4により基板材料100の表面に回路パターンを形成する方法については、特に限定されるものではなく、平板印刷(例えば)オフセット印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷(例えばスクリーン印刷)等の各種印刷の他、版を露光することにより光学的に回路パターンを形成するフォトリソグラフィや、版を用いないインクジェット印刷などの構成を採用することができる。
Further, the method for forming the circuit pattern on the surface of the
図2は、本実施形態にかかるフィルム回路基板の製造監視装置の装置配置構成を模式的に示す斜視図である。図2において、フィルム回路基板の製造監視装置1は、ラインセンサカメラ10a,10b,10cで構成された撮像部5と、光源部6とを有する。なお、図2において、装置の枠等は省略し、搬送部3に含まれる2本のローラー9a,9b及び回路パターン形成部4に含まれる版が形成された印刷ドラム11のみを図示している。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a device arrangement configuration of the film circuit board production monitoring device according to the present embodiment. In FIG. 2, the film circuit board
搬送部3の一例としてのローラー9a,9bにより送られた基板材料100であるロール状フィルムは、その搬送途中において、回路パターン形成部4に含まれる印刷ドラム11によって、印刷ドラム11に付された回路パターン101が連続的に印刷される。
The roll film, which is the
光源部6の一例としての線状照明12は、その長手方向が基板材料100の搬送方向と直交する向きに、ロール状フィルムの下方に配置され、製造装置2により回路パターンが付されたフィルム回路基板に向けて光Lを照射する。線状照明12の種類は特に限定されず、例えばLED素子を光源とするものを用いることができる。線状照明の発光面のフィルム搬送方向の幅は、より明瞭な透過画像を得るために、狭い方が好ましい。線状照明の発光面の長さは、検査対象であるロール状フィルムの幅より大きいことが好ましい。
The
撮像部5としてのラインセンサカメラ10a,10b,10cは、フィルム回路基板の上方に、フィルム回路基板を挟んで線状照明12と対向して配置される。ラインセンサカメラ10a,10b,10cは、ロール状フィルムからの透過光をレンズで集光して、内蔵するリニア撮像素子によって受光する。
The
リニア撮像素子は、光を感知するセルが一列に並んだ撮像素子である。ラインセンサカメラ10a,10b,10cが線状照明12と対向して配置されるとは、このリニア撮像素子が線状照明と平行に、向かい合って配置されることを意味する。リニア撮像素子としては、CCDやCMOSで構成されたものを用いることができる。リニア撮像素子からのアナログ画像信号は、同じくラインセンサカメラ内部のAD変換器によって多階調のデジタル画像、すなわち濃淡画像(多値画像ともいう)に量子化される。
A linear imaging device is an imaging device in which cells that sense light are arranged in a line. The fact that the
ラインセンサカメラ10a,10b,10cとしては、リニア撮像素子のセル数が16000程度、階調数が210のものが市販されている。これを適切なレンズと組み合わせることにより、約10μmの光学解像度で、幅約160mmの濃淡画像を生成することができる。基板材料100の幅がこれより大きい場合には、複数台のライセンサカメラを幅方向に並べて配置すればよい。例えば、図2では、3台のラインセンサカメラを並置している。
As the
また、フィルム回路基板の製造監視装置1は、図1に示すように、撮像部5により撮像された画像を用いてフィルム回路基板の製造管理を行うために制御演算部7、モニタ8を備える。
Further, as shown in FIG. 1, the film circuit board
各ラインセンサカメラ10a,10b,10cによって得られた画像データは、制御演算部7で回路パターンの全面が撮像された画像として処理され、必要に応じて適切に画像処理を施した画像検査によってフィルム回路基板の製造管理に用いられる各種演算がなされる。回路パターンの全面画像に基づいて処理することで、回路パターン内の任意のポイントを計測することができ、また複数のポイントを同時に計測することも可能となる。制御演算部7によって得られたフィルム回路基板の製造管理のための情報の一部は、モニタ8に表示される。モニタ8に表示される情報やその表示手段は特に限定されるものではないが、連続して製造されるフィルム回路基板について、測定項目の経過をグラフ化して表示し、製造状態のトレンド(経時による製造状態の変化の傾向)が視認できるものであることが好ましい。
The image data obtained by each
また、制御演算部7は、後述するフィルム回路基板の製造管理の処理の結果、フィルム回路基板の製造に対して問題が発生していると判断された場合は、製造装置2にフィードバックし、搬送部3及び回路パターン形成部4の動作条件を調整するように制御する。フィルム回路基板の製造管理のための情報及び製造装置2に対する制御についての詳細は後述する。
Further, when it is determined that there is a problem with the production of the film circuit board as a result of the production management process of the film circuit board, which will be described later, the
次に、制御演算部7が行う製造管理処理について説明する。上記の通り、本実施形態で使用される製造装置2で製造されるフィルム回路基板は、基板材料100の一例としてのロール状フィルムの表面に、版の一例である回路パターン形成部4の印刷ドラム11によって回路パターンが連続的に印刷される。回路パターンは、1枚の版で個片を複数枚取りできるものであり、本実施形態では、図2及び図4に示すように、6枚取りとして構成されている。このような構成のフィルム回路基板を製造監視装置のラインセンサカメラ10a,10b,10cによって撮像し、当該画像を制御演算部で画像解析することによって製造装置2の動作条件を制御する。
Next, the manufacturing management process performed by the
図3は、本実施形態にかかる製造監視装置の制御演算部の構成を示すブロック図である。制御演算部7は、ラインセンサカメラ10a,10b,10cによって得られた画像データを分析して、フィルム回路基板の製造状態を予想し、適切に基板材料100に回路パターンが形成されてフィルム回路基板の製造状況が適切であるかを判断する。制御演算部7としては、パソコン(PC)、ワークステーション(WS)などのコンピュータを用いることができる。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control calculation unit of the manufacturing monitoring apparatus according to the present embodiment. The
制御演算部7には、図3に示すように、制御演算部7上で動作するソフトウェア又は制御演算部7内に実装される回路として構成された画像計測部13、検知部14、判定出力部15、データ蓄積部16の各機能ブロックが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
画像計測部13は、ラインセンサカメラ10a,10b,10cによって得られた回路パターンの画像データを解析して、後述する測定項目を測定する。画像計測部13によって測定された測定項目の情報は、検知部14によって、経時的に分析され、連続して製造されるフィルム回路基板の製造情報を示す指標として利用される。判定出力部15は、検知部14によって分析されたフィルム回路基板の製造情報を示す指標に基づいて、フィルム回路基板の製造に欠陥が生じると判断される場合は、情報を出力する。出力される情報としては、製造装置2を制御するための制御信号や、モニタやアラームなどによる警告通知が例示できる。
The
データ蓄積部16には、画像計測部13によって測定された測定項目の情報等が経時的に記憶されている。データ蓄積部16は、ハードディスク装置などの各種の記憶装置を用いることができる。
The
図4は、回路パターンが形成された基板材料について画像計測部が測定する測定項目を模式的に説明する図である。それぞれの個片102は、図5の拡大図に示すように、微細な線103が何本も形成され、隣り合う回路線103と回路線103との間に線間104が形成される。線103は、例えば、導電性材料などを印刷することで形成され、同時に線間104に短絡が生じたり、線103が途中で途切れたりしているものは欠陥品となる。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating measurement items measured by the image measurement unit for the substrate material on which the circuit pattern is formed. As shown in the enlarged view of FIG. 5, each
画像計測部13が測定する測定項目は、本実施形態では、(1)回路パターン内の任意の2点間の距離(個片ピッチ)、(2)連続する2つの回路パターン間の距離(シートピッチ)、(3)回路パターンの回路線幅又は線間幅(L/S)の3つの項目となっている。画像計測部13はこれらの測定項目の計測データを取得し、後述するように検知部14に送信する。
In this embodiment, the measurement items measured by the
(1)回路パターン内の任意の2点間の距離(個片ピッチ)は、図4のAに相当するものであり、一例としては、回路パターン内の個片102のそれぞれ同じ地点102a間の距離に相当する。本実施形態では、画像計測部13は、フィルムの搬送方向に並ぶ2つの個片の前方右端の地点102a間の距離を測定する。102aとしては個片内の特徴的な形状やアライメント用のマーク等を利用することができる。例えば、予め102aの座標を登録しておき、画像のパターンマッチング等によって正確な2点間の距離を計測することができる。
(1) The distance (piece pitch) between any two points in the circuit pattern is equivalent to A in FIG. 4, and as an example, the distance between the
(2)連続する2つの回路パターン間の距離(シートピッチ)は、図4のBに相当するものであり、一例としては、連続して印刷される隣あう回路パターンの前方右端の地点101a間に相当する。画像計測部13は、連続して搬送されるフィルムの回路パターンの同じ地点間の距離を測定してもよいし、各回路パターンの任意の2点間の距離を測定してもよい。個片ピッチと同様に、特徴的な形状を利用してパターンマッチング等で正確な距離を計測することができる。
(2) The distance (sheet pitch) between two consecutive circuit patterns corresponds to B in FIG. 4, and as an example, between the
(1)回路パターン内の任意の2点間の距離や、(2)連続する2つの回路パターン間の距離は、版の劣化やロール状フィルムの搬送速度が不安定な場合などの理由によりロール状フィルムと版との間にすべりなどが生じた場合に、通常時と異なる値となることが多い。 (1) The distance between any two points in the circuit pattern, or (2) the distance between two consecutive circuit patterns is due to reasons such as plate deterioration or unstable roll film transport speed. When a slip or the like occurs between the film and the plate, the value is often different from the normal value.
(3)回路パターンの回路線幅又は線間幅(L/S)は、図5に示すL/Sに相当するものであり、一例としては、回路パターンに含まれる個片102内の回路線103の線幅L及び、隣り合う回路線間104の幅Sに相当する。回路パターンに含まれる個片102は任意であり、すべての個片について測定してもよいし、サンプルとして選ばれた個片102のみを測定してもよい。また、個片102内の全面を測定してもよいし、部分的に測定してもよい。
(3) The circuit line width or line width (L / S) of the circuit pattern corresponds to L / S shown in FIG. 5, and as an example, the circuit line in the
図5に示すように、回路パターンの個片102の回路線103及び線間104は、連続して印刷作業が繰り返されると、印刷かすれなどが生じ、線幅L及び線間幅Sが変化する。回路パターン形成の手段によって異なるが、例えば、スクリーン印刷の場合では、徐々に版の孔が目詰りしてくることで、回路線103bに示すように線幅Lが細くなり、これに伴い、線間幅Sが広くなることが多い。すなわち、符号105で示される通常の線幅Lに対して、回路線103bの線幅が狭くなることに伴い、符号104bで示される線間幅Sが広くなる。
As shown in FIG. 5, the
線幅L及び線間幅Sの測定は、連続して製造される回路パターンの比較により相対比として取得されていてもよい。すなわち、連続して個片中の同じ箇所の線幅L及び線間幅Sの値を測定し、当該値が初期値に較べて所定の範囲での変動を検出することで、欠陥発生の判定に用いるものである。 The measurement of the line width L and the line width S may be acquired as a relative ratio by comparing circuit patterns that are continuously manufactured. That is, by continuously measuring the values of the line width L and the line width S of the same part in the individual piece, and detecting the fluctuation within a predetermined range compared to the initial value, the determination of the occurrence of the defect It is used for.
なお、画像計測部13は、撮像された回路パターンの撮像データに基づいて、当該回路パターンに欠陥が存在するかどうかの画像検査装置としての機能を併せ持つことができる。すなわち、線状照明12によって、適切な光源が与えられた状態で撮像された画像データは、当該回路パターン自体に欠陥が存在するかどうかを検査するための画像データとしても好適に使用することがで、たとえば、良品画像(マスター画像)と比較することにより、当該撮像されたフィルム回路基板に欠陥が存在するかどうかの画像検査を行なうことができる。
Note that the
検知部14は、画像計測部13で測定された計測データに基づいて変動の傾向を分析する。検知部14は、分析手段14aとしての機能を有し、連続的に計測される計測データを経時列順に比較し、当該データ列の推移を分析する。
The
検知部14によって行われる計測データの分析は、フィルム回路基板を作成するに当たり、将来的に発生する欠陥品の発生を未然に予防するために使用される。具体的には、経時により測定項目の計測データ値の推移を統計し、例えば、回路パターン内の任意の2点間の距離(個片ピッチモニタリング)の異常は、例えば版が滑る又は基材の変形による印刷不良などの突発的な印刷異常が原因である。また、連続する2つの回路パターン間の距離(シートピッチモニタリング)の異常は、基板材料の搬送異常や、ロール状フィルムと版の間に生じる滑りなどに起因し、例えば、印刷ドラム11の回転速度が適切ではないことが原因として考えられる。回路パターンの回路線幅又は線間幅(L/Sモニタリング)の異常は、回路パターンごとのインクかすれによる印刷不良を原因とするものである。
The analysis of the measurement data performed by the
検知部14は、当該画像計測部13によって得られた計測データを時系列的に監視することで計測予想値を求め、将来的に発生する可能性がある欠陥の発生の可能性を分析する。
The
計測予想値は、例えば、図6に示すように、計測データを必要に応じて加工して時系列的に並べ、フィルム回路基板の製造に欠陥が生じると判断される閾値D0に対し、所定の見込み幅を持たせた値D1を下回ったタイミングT0で計測データの変位を予測する。なお、計測データの加工の具体例としては、数回分の測定データ値の平均などを例示することができる。上記のように、ロール状フィルムは、可撓性かつ伸縮性を有するため、測定条件によっては、上記測定項目に想定範囲を超えた値が測定される可能性があるが、数回分の測定データ値の平均を取ることで当該想定範囲外の測定値の影響を小さくすることができる。 For example, as shown in FIG. 6, the measurement expected value is a predetermined value with respect to a threshold value D0 that is determined to cause defects in the production of the film circuit board by processing the measurement data as necessary and arranging them in time series. The displacement of the measurement data is predicted at a timing T0 when the value D1 is less than the value D1 with the expected width. In addition, as a specific example of processing of measurement data, an average of measurement data values for several times can be exemplified. As described above, since the roll film has flexibility and stretchability, depending on the measurement conditions, there is a possibility that a value exceeding the assumed range is measured in the above measurement items, but measurement data for several times By taking the average of the values, it is possible to reduce the influence of the measured values outside the assumed range.
計測データの変位予測は、測定データの値の変化などを考慮し、事後的に得られると予想される予想値を導くことにより行う。製造装置の継続した動作により、予測値と実測値との間に差が生じた場合は、その都度実測値を用いて予測値を更新する。その上で、予測値がD0を下回るタイミングT1に達した段階で、判定出力部15にその情報を出力する。
The displacement prediction of the measurement data is performed by deriving an expected value that is expected to be obtained after the fact in consideration of a change in the value of the measurement data. When there is a difference between the predicted value and the actual measurement value due to the continuous operation of the manufacturing apparatus, the predicted value is updated using the actual measurement value each time. After that, when the predicted value reaches the timing T1 when it falls below D0, the information is output to the
なお、画像計測部13により計測された項目値に関するデータ及び、検知部14により作成された図6に示す計測データと時間とのデータ値のグラフは、モニタ8に出力され表示される。また、これらのデータは、データ蓄積部16に蓄積され、検知部14による欠陥発生の判定に使用される。
Note that the data relating to the item values measured by the
判定出力部15は、検知部14による欠陥予測のタイミングT1で、警告情報を出力し、フィルム回路基板の製造管理を実行する。警告情報としては、モニタ8への警告表示情報、アラームの発生のほか、製造装置2の搬送部3及び回路パターン形成部4の動作条件を調整する。
The
上記のように、個片ピッチの異常は、版が滑るなどの突発的な印刷異常であるため、これを検知した場合は、製造装置2に対して、動作停止の制御信号を送ることができる。また、シートピッチの異常は、印刷ドラム11の回転速度が適切ではないことが原因として考えられるため、搬送部及び回路パターン製造部4に対して製造速度を変更させる制御信号を送ることができる。例えば、予め設定した基準のシートピッチに対して、モニタリング値が小さくなった場合、製造速度(搬送速度および版の回転速度)を低下させる。反対にモニタリング値が大きくなった場合、製造速度を上昇させる制御をおこなうことができる。なお、製造速度とは、フィルムの搬送速度およびそれに連動した印刷ドラムの回転速度のことである。さらに、L/Sモニタリングの異常は、回路パターンごとのインクかすれが原因であると考えられるため、回路パターン製造部4に対してインクを増量するように制御する、又は印刷ドラム11の版の交換を行うように動作停止の制御信号を送ることができる。
As described above, the individual pitch abnormality is a sudden printing abnormality such as slipping of the plate, and therefore, when this is detected, an operation stop control signal can be sent to the
なお、判定出力部15による情報の発信は、1つの測定項目ごとに独立して、あるいは複数の測定項目が併発して欠陥予測と判定されるタイミングで任意に発信させてもよい。
The transmission of information by the
以上説明したように、本実施形態にかかるフィルム回路基板の製造監視装置によれば、製造ライン途中に設けられた撮像部により、回路パターンを撮像して当該画像を解析することで計測値の変動の傾向を分析し、欠陥が生じるかどうかの判定を行うことから、不良欠陥の発生を未然に防ぐことができる。したがって、フィルム回路基板の製造装置による生産状況を監視することができる。この生産状況の監視は、生産されたフィルム回路基板の抜き取り検査工程の省略が可能であり、測定項目の予測値により未然に欠陥の発生を防止することができる。 As described above, according to the film circuit board manufacturing monitoring apparatus according to the present embodiment, the measurement value fluctuates by imaging the circuit pattern and analyzing the image by the imaging unit provided in the middle of the manufacturing line. Therefore, the occurrence of defective defects can be prevented in advance. Therefore, it is possible to monitor the production status of the film circuit board manufacturing apparatus. The monitoring of the production status can omit the sampling inspection process of the produced film circuit board, and can prevent the occurrence of defects according to the predicted value of the measurement item.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。また、基板材料100の長さも特に限定されない。なお、ロール状に巻き取り可能シートに限定されるものではなく、枚葉シートであってもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in another various aspect. Further, the length of the
また、回路パターン形成部4の構成は、ドラム11による印刷に限定されるものではなく、平版を基板材料に当接させて行う印刷の他、光学的に回路パターンを形成するフォトリソグラフィを用いた手段によってもよい。
Further, the configuration of the circuit pattern forming unit 4 is not limited to printing by the
さらに、画像計測部により測定される測定項目は、実施形態中に記載の3項目すべてを測定する必要はなく、フィルム回路基板の製造装置の構成に応じて適宜選択することができる。例えば、1つの版に単一の個片を含む1枚取りの版を使用する製造装置では、個片ピッチは測定項目に加える必要はなく、枚葉シート状のフィルム基板を使用する製造装置では、シートピッチは測定項目から除外することができる。 Furthermore, the measurement items measured by the image measurement unit do not need to measure all three items described in the embodiment, and can be appropriately selected according to the configuration of the film circuit board manufacturing apparatus. For example, in a manufacturing apparatus that uses a single plate including a single piece in one plate, the piece pitch does not need to be added to the measurement item. In a manufacturing apparatus that uses a sheet-like film substrate, The sheet pitch can be excluded from the measurement items.
1 製造監視装置
2 フィルム回路基板製造装置
3 搬送部
4 回路パターン形成部
5 撮像部
6 光源部
7 制御演算部
8 モニタ
9a,9b ローラー
10a,10b,10c ラインセンサカメラ
11 印刷ドラム
12 線状照明
13 画像計測部
14 検知部
15 判定出力部
16 データ蓄積部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記フィルム回路基板の前記回路パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された回路パターンの画像に基づいて、回路パターン内の任意の2点間の距離、連続する2つの回路パターン間の距離、前記回路パターンの回路線幅又は線間幅の少なくとも1つを計測する画像計測部と、
前記画像計測部で測定された計測データに基づいて変動を検知する検知部と、を備えることを特徴とする、フィルム回路基板の製造監視装置。 A film circuit board production monitoring apparatus that is used in a production apparatus for producing a film circuit board that forms a circuit pattern on a substrate material composed of a film, and that monitors the production status of the film circuit board,
An imaging unit for imaging the circuit pattern of the film circuit board;
Based on the image of the circuit pattern imaged by the imaging unit, at least a distance between any two points in the circuit pattern, a distance between two consecutive circuit patterns, a circuit line width or an inter-line width of the circuit pattern An image measuring unit for measuring one;
A film circuit board production monitoring apparatus comprising: a detection unit that detects fluctuation based on measurement data measured by the image measurement unit.
前記判定出力部は、前記情報に前記ロール状のフィルムの搬送速度又は版の回転速度を制御する信号を含むことを特徴とする、請求項2から4のいずれか1つに記載のフィルム回路基板の製造監視装置。 The manufacturing apparatus uses a rotary printing machine, utilizes a roll-shaped film as a substrate material, and is configured to form the circuit pattern during path conveyance for continuously feeding the roll-shaped film,
5. The film circuit board according to claim 2, wherein the determination output unit includes a signal for controlling a conveyance speed of the roll-shaped film or a rotation speed of the plate in the information. Manufacturing monitoring equipment.
前記判定出力部は、前記情報に前記スクリーン印刷機のインク吐出量を制御する信号を含むことを特徴とする、請求項2から5のいずれか1つに記載のフィルム回路基板の製造監視装置。 The manufacturing apparatus is a screen printing machine,
6. The film circuit board production monitoring device according to claim 2, wherein the determination output unit includes a signal for controlling an ink discharge amount of the screen printing machine in the information.
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