JP3828536B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板の製造工程の中の露光工程で使用される露光装置に係り、特に内層基板及び外層基板を効率よく露光処理でき、さらに装置全体を小型化することができるとともに、コスト削減に資することができるようにした露光装置に関する。

従来、この種のプリント基板の露光装置は、内層基板、外層基板又はソルダーレジストを塗布した基板（以下、「ソルダーレジスト基板」という。）を、原版フィルムを貼付したアクリル樹脂等からなる透光性に優れた板状の一対の保持版で挟持するとともに、これら保持版の上から露光ランプで紫外線を照射して露光処理をするようにしている。

これらプリント基板のうち、内層基板の製造工程は、両面にそれぞれ銅箔が貼られている電気絶縁性の薄板からなる基板の両面にドライフィルム（感光性フィルム）をそれぞれ貼着するラミネート処理工程と、ラミネート処理された基板を一対の保持部材で挟持して露光装置により紫外線を照射して露光処理する露光工程と、露光処理された部分を残してドライフィルムを除去剥離する現像工程と、ドライフィルムで保護されている部分を残して銅箔を剥離して電気回路を形成するエッチング処理工程とから構成されている。

また、多層基板（外層基板）の製造工程は、上述の製造工程により得られた内層基板の両面に電気絶縁膜及び銅箔を重ねて熱プレスして積層体を作るプレス工程と、熱プレスされた内層基板に設けられている所定のマークを基準にしてＸ線でガイドホールをあけるガイドホールあけ工程と、あけられたガイドホールを基準にＮＣドリルマシンでスルーホールをあけるスルーホールあけ工程と、スルーホールがあけられた内層基板を上述の内層基板製造工程時と同様のラミネート処理工程、露光工程、現像工程及びエッチング処理工程を経て処理した後、スルーホールをメッキ処理するメッキ処理工程とから構成されている。

さらに、ソルダーレジスト基板の製造工程は、基板にソルダーレジストインクを塗布して乾燥させるソルダーレジストインク塗布工程と、原版フィルムをソルダーレジスト基板に形成されている電気回路のパターンに合わせて上述の内層基板製造工程時と同様の露光工程及び現像工程の処理を行ってハンダ部分のみの銅箔を露出させるハンダ部分露出工程とから構成されている。

上記内層基板の露光装置は、搬入キャリアで基板を一対の保持部材のうちの一方の保持部材の所定位置に載置させた後、この一方の保持部材の上に他方の保持部材を重ねて密着させて基板を挟持するようにし、この密着された保持部材の上下両側から、基板の搬送及び上下反転作業と共に紫外線をそれぞれ照射して露光処理し、この露光処理後、他方の保持部材を外して一方の保持部材上の基板を搬出キャリアで移動するようにすることで構成されている。

また、上記多層基板（外層基板）又はソルダーレジスト基板の露光装置は、基板を搬入キャリアでＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能で、かつ、θ角度で回転可能な機構を備えた整合テーブルの上に載置させた後、この整合テーブル上の基板をＣＣＤカメラで撮像し、撮像した基板の状態が所定位置に位置決めされるように整合テーブルを駆動させ、すなわち整合テーブル上の基板のスルーホール等の所定の基準位置が一方の保持部材に貼付されている原版フィルムの所定の基準位置と一致するように整合テーブルを駆動させ、そして基板上に一方の保持部材を密着させ、基板を挟持した状態で露光処理が行われる。この露光処理後、一方の保持部材を外し、整合テーブル上から基板を搬出キャリアで反転機に移動させて反転させ、反転された基板を再度、次段の搬入キャリアで次段の整合テーブルに載置して位置を調整し、基板に他方の保持部材を重ねて密着させた後、他方の保持部材の上から紫外線を照射して露光処理が行われる。この露光処理後、他方の保持部材が整合テーブルから外されて基板は次段の搬出キャリアで次の工程に移動させられるように構成されている。
特になし。

しかしながら、上記従来の露光装置において、内層基板の露光装置では、基板は一方の保持部材に固定されていないので、他方の保持部材を一方の保持部材から外すときに他方の保持部材に付着して移動してしまうことがあり、基板が他方の保持部材に付着して移動すると作業を中断しなければならないという欠点があった。さらに、露光処理に際し、その露光ランプは一対の保持部材の上下両側それぞれに設けて紫外線を照射するようにしているので、上下両側で重複しコスト高になる欠点があった。

また、外層基板又はソルダーレジスト基板の露光装置においては、基板の一方の面側を露光処理する装置と他方の面側を露光処理する装置とを反転機を介在させて、全く同一の装置として処理方向に沿って一連に並設しているので、装置全体が大型化とし、長大な設置スペースを必要とするだけでなく、整合テーブル、露光機、搬送装置等が反転機の前後に対称的に配置されることとなってコスト高になる欠点があった。

そこで、本発明は、上記欠点を解決するために成されたものであって、その目的は、露光処理を行う露光機では一個の露光ランプでも足りるようにし、基板を移動保持するときに保持部材に基板が付着せず、しかも上下の保持部材で挟持した状態で露光機内で反転させることで従来のような処理方向に沿った対称構成を採用しなくて済むことで装置全体を小型化することができ、イニシャルコスト及びランニングコストを低減することのできる露光装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため本発明に係る露光装置にあっては、搬入部Ａ、整合部Ｂ、露光部Ｃ及び搬出部Ｄを搬送方向に沿う前後で順次に配置してなる露光装置であって、搬入部Ａは、外部から基板１を受け入れるとともに、この受け入れた基板１を搬入キャリア３を用いて整合部Ｂに移動させるものであり、整合部Ｂは、この整合部Ｂ及び露光部Ｃ間を移動する、所定の原版フィルムＦ１，Ｆ２をそれぞれ貼設した透光性材からなる板状の一個の上側保持部材８及び二個の下側保持部材９Ａ，９Ｂを有し、その上側保持部材８と二個の下側保持部材９Ａ，９Ｂのうちの一方の下側保持部材９Ａ（９Ｂ）とで基板１を上下で挟持して積層体７を生成し、この生成された積層体７を露光部Ｃへ移送させるとともに、他方の下側保持部材９Ｂ（９Ａ）をその露光部Ｃから受け入れ、また下側保持部材９Ａ（９Ｂ）は下側保持部材固定機構３０を介して位置調整機構（Ｘ，Ｙ，θ）を備えた基台２０に固定可能としているとともに、この下側保持部材固定機構３０はその下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に載置された基板１を基板保持機構８０を用いて固定可能としているものであり、露光部Ｃは、整合部Ｂから受け入れた積層体７の上下面を露光ランプ５０で露光処理し、この露光処理後、基板１を一方の下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に基板保持機構８０を用いて固定させながら上側保持部材８を整合部Ｂへ移動させるものであり、搬出部Ｄは、露光部Ｃにおいて一方の下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に載置されている基板１を搬出キャリア５を用いてその露光部Ｃから受け入れた後、外部へ移動させるものである。そして、整合部Ｂで一方の下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に基板１を固定しているとき、搬入部Ａでは基板１を受け入れ、露光部Ｃから整合部Ｂに移動した上側保持部材８を一方の下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に接触して積層体７を生成し、その後、この生成された積層体７を露光部Ｃに移動する一方、露光部Ｃに位置していた他方の下側保持部材９Ｂ（９Ａ）を整合部Ｂに移動して基板１を載置し位置決めし、また露光部Ｃに移動された積層体７を露光処理した後、上側保持部材８を基板１、下側保持部材９Ａ（９Ｂ）から離して整合部Ｂに移動させて新たな積層体７を生成する一方、露光後の基板１を搬出部Ｄに搬出するようにしてある。また前記基板保持機構８０は、下側保持部材９Ａ（９Ｂ）の周囲で上下動自在に駆動され、水平方向で回転されて基板１の余白部分を係止する係止片８３を備えて成ることを特徴としているのである。
かかる構成からなる本発明に係る露光装置は、整合部Ｂにおいて搬入部Ａから搬入キャリア３を用いて受け入れられた基板１を上側保持部材８と下側保持部材９Ａあるいは９Ｂとで挟持して積層体７を生成し、この生成された積層体７を露光部Ｃに移送させる。露光部Ｃでは、反転機６０で積層体７を上下で反転しながらその積層体７の両面を露光処理し、この露光処理後、基板１を下側保持部材９Ａあるいは９Ｂに固定した状態で上側保持部材８を外し、その後、その基板１を搬出キャリア５を用いて搬出部Ｄへ移動させる。
また、本発明に係る露光装置において、整合部Ｂにおける積層体７の生成は、上側保持部材８及び下側保持部材９Ａあるいは９Ｂ間の周囲にパッキン部材１０を設けるとともに、これら両部材８、９Ａあるいは９Ｂ間を吸引して行うものであることを特徴としている。
さらに、本発明に係る露光装置においての下側保持部材固定機構３０は、下側保持部材９Ａあるいは９Ｂを吸引して基台２０に固定するものであることを特徴としている。
そして、本発明に係る露光装置においての露光部Ｂは、積層体７を反転機６０を用いて上下面を反転させて露光ランプ５０で積層体７の両面を露光処理するものであることを特徴としており、その反転機６０は、上側保持部材８又は下側保持部材９Ａあるいは９Ｂに設けられている回転軸６１と、この回転軸６１に設けられているピニオン６２と、このピニオン６２を回転させるラック６４とから構成されていることを特徴としている。この反転機６０による積層体７の反転で、一個の露光ランプ５０で積層体７の上下両面を露光部Ｂ内で移動搬送することなく露光処理できる。
また露光部Ｂは積層体７の上下面を一個の露光ランプ９１で各別に露光処理する露光機構を備えて成り、この露光機構は、露光ランプ９１からの露光線を搬入された積層体７に対して上下方向のいずれかに切り換えるよう露光線路内外で出没進退する切換反射板９４と、この切換反射板９４による反射あるいは反射しない露光線を積層体７の上下方向のいずれかから反射照射するよう放物面状の反射面を有する上下に配置された上下部露光反射板９５Ａ，９５Ｂとを備えて成るものであることを特徴としている。この露光機構では、一個の露光ランプ９１からの露光線を、その露光線路中に配置した切換反射板９４の露光線路に対する出没進退で露光線を直接にあるいは反射させて上下部露光反射板９５Ａ，９５Ｂのいずれかで積層体７の上下両面を、露光部Ｂ内で積層体７を何ら移動、反転させずに露光処理できる。そして例えば内層基板、外層基板等のパターン形成に際して、点光源を放物面状の上下部露光反射板９５Ａ，９５Ｂでこれらに対して好適な平行光にして照射し、露光させるのである。
更にまた本発明に係る露光装置において、露光部Ｂでは積層体７に対して上下面から各別に露光するものであり、搬入された積層体７の上下方に配置した各別の拡散光の露光ランプ９６によって露光することで、例えばソルダーレジストに対する露光処理に適したものとする。

本発明に係る露光装置は、露光部Ｃで上側保持部材８及び下側保持部材９Ａ（９Ｂ）間に基板１を挟持することで生成された積層体７を上下で反転させて露光ランプ５０で、あるいは露光ランプ９１からの露光線路の切り換えで積層体７である基板１の両面の露光処理を行うことができ、そのため一個の露光ランプ５０，９１で足りるものとできる。あるいは積層体７の上下面から上下に配した各別の露光ランプ９６でも、積層体７である基板１の両面の露光処理を行うことができる。しかも装置全体の設置長さも短くてすむので、装置の小型化を図ることができ、イニシャルコスト及びランニングコストの低減化が可能であるとともに、設置スペースの小さい露光装置とすることができる。さらに、露光処理後の積層体７において、上側保持部材８、下側保持部材９Ａ（９Ｂ）を離すときは、基板保持機構により基板１が下側保持部材９Ａ（９Ｂ）に固定されているので、基板１が上側保持部材８に付着するのを効果的に防止することができる。

また、本発明に係る露光装置は、位置調整機構（Ｘ，Ｙ，θ）を備えた基台２０を有しているので、外層基板又はソルダーレジスト基板の位置決めを容易に行うことができる。そして、基板１周囲を囲むパッキン部材１０を中間に配置することで上側保持部材８及び下側保持部材９Ａあるいは９Ｂによって挟持するようにし、しかもこれらの上側保持部材８及び下側保持部材９Ａあるいは９Ｂ間を真空吸引するようにしているので、積層体７を効率よく生成することができる。

さらに、本発明に係る露光装置は、下側保持部材９Ａあるいは９Ｂへの基板１の固定を基板１の余白部分を吸引して、又は係止片８３で係止して行うようにしているので、基板１の固定を容易に行うことができる。

また、本発明に係る露光装置は、下側保持部材９Ａあるいは９Ｂを吸引して基台２０に固定するようにしているので、下側保持部材９Ａあるいは９Ｂの固定を容易に行うことができる。そして、積層体７の反転作業を、例えばラック６４とピニオン６２とを用いる反転機６０で行うようにしているので、露光部Ｃにおける積層体７の反転を容易に行うことができる。

あるいは、本発明に係る露光装置は、一個の露光ランプ９１からの露光線をこれの露光線路中に対する切換反射板９４の出没進退によって露光線路を切り換えることで、露光部Ｂにおける積層体７の上下面のいずれかを時間をずらして選択的に露光処理でき、しかも露光部Ｂへの当初の搬入姿勢のままで積層体７を露光処理できるから、移動、反転等を要せず、そのための機構を備えなくて良いことで構成を簡素にすることができる。

さらには、積層体７に対して上下面から露光ランプ９６で各別に露光することで、例えば露光ランプ９６からの拡散光による露光でソルダーレジストに対する露光処理に適したものとすることが可能であり、イニシャルコスト、ランニングコストの低減化に寄与できるものである。

なお、上記課題を解決するための手段の項及び発明の効果の項における符号は、発明の理解を容易にするためのものであって、これらの符号によって本発明は限定されるものではない。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る露光装置は、図１に示されるように、搬入部Ａ、整合部Ｂ、露光部Ｃ及び搬出部Ｄから構成されている。図中、符号１は基板であって、ここでは基板１を整合部Ｂで精密な位置決めを必要とする外層基板又はソルダーレジスト基板として説明する。この基板１は、周知のプリント配線板と同様に扁平な薄板からなり、ここでは、後述する図３に示されるようにその平面形状を正方形としている。もちろん、この基板１の平面形状は、正方形に限らず長方形等であってもよい。

搬入部Ａ、整合部Ｂ、露光部Ｃ及び搬出部Ｄは、図示しない一つのフレーム内に搬送方向に沿う前後で順次に配置されることで組込まれている。そして、搬入部Ａが図１の左側の矢印方向の外部から、すなわち図示しないラミネート処理工程から送られてくる基板１を受け入れ、この基板１を整合部Ｂ、露光部Ｃ及び搬出部Ｄの順に移動させて図１の右側の矢印方向の外部へ移動できるように構成されている。このため、搬入部Ａ及び搬出部Ｄには、図示しないモータによって回転駆動される多数のローラからなる搬送機２がそれぞれ設けられている。

図中、符号３は搬入キャリアであって、搬入部Ａ及び整合部Ｂ間を移動できるように構成されているとともに、その下面は基板１に間隙を作ることなく密着できるように扁平に形成され、その平面形状は基板１よりも少し大きく形成されている。そして、その下面の一部には基板１を吸引するための搬入基板吸引口４が開口されている。この搬入基板吸引口４及び後述の各搬出基板吸引口６は、図示しない真空ポンプ（真空タンク）へ自動弁を介在させて接続されている。したがって、基板１の上面に搬入キャリア３の下面が接した状態で搬入基板吸引口４が吸引を開始すると、基板１は搬入キャリア３に吸引固定されて搬入キャリア３による移動が可能となり、その搬入基板吸引口４の吸引が解かれると、基板１は搬入キャリア３から開放される。露光部Ｃ及び搬出部Ｄ間を移動する搬出キャリア５も上述の搬入キャリア３と同様に下面の一部に搬出基板吸引口６を有して同様に構成されている。これら搬入キャリア３及び搬出キャリア５の移動については、後に図６乃至図１０を用いて詳述するが、これらキャリア３，６の移動機構は、フレームに設けられているチェーンコンベア、ベルトコンベアやエアシリンダ等の図示しない駆動機構により、水平移動及び上下移動が可能とされている。

整合部Ｂ中に示される積層体７は、上側保持部材８と２個の下側保持部材９Ａ，９Ｂ（図１では、下側保持部材９Ｂは省略されている。この下側保持部材９Ｂは下側保持部材９Ａと同様に構成され、この下側保持部材９Ｂは図６乃至図１０に示されている。）のうちの交換される一方の下側保持部材９Ａあるいは９Ｂとの間に基板１を上下で挟持して構成されている。これら３個の保持部材８、９Ａ，９Ｂは、共にアクリル樹脂等の透光性に優れた材質の板状に形成されており、その平面形状は、基板１よりも少し大きく形成されている。そして、上側保持部材８の底面、すなわち下側保持部材９Ａ，９Ｂに対向する面には基板１の上面（基板１の上側保持部材８に対向する面）に印刷する電気回路が印刷されている原版フィルムＦ１が貼設されている。また、下側保持部材９Ａ，９Ｂの上面、すなわち上側保持部材８に対向する面にも基板１の下面（基板１の下側保持部材９Ａ，下側保持部材９Ｂに対向する面）に印刷する電気回路が印刷されている原版フィルムＦ２がそれぞれ貼設されている。この積層体７は、上側保持部材８と下側保持部材９Ａ，９Ｂとの間に設けられているパッキン部材１０で気密が保たれるように構成されている。すなわち、上側保持部材８の下面周囲には、パッキン部材１０が貼設されているので（後述する図４及び図５参照）、上側保持部材８及び下側保持部材９Ａ，９Ｂがパッキン部材１０を介して積層され、かつ上側保持部材８及び下側保持部材９Ａ，９Ｂ間の空気が上側保持部材８に設けられている負圧吸引口１１から吸引されると、両保持部材８、９Ａ（９Ｂ）で基板１を強固に上下で挟持した状態となる積層体７を得ることができる。なお、パッキン部材１０は、下側保持部材９Ａ，９Ｂ側に設けることもでき、また負圧吸引口１１を下側保持部材９Ａ，９Ｂ側に設けることもできる。

上記上側保持部材８は、整合部Ｂ及び露光部Ｃ間をフレームに設けられているベルトコンベア等の移動機構により水平方向に前後で往復移動できるように構成されている。また、２個の下側保持部材９Ａ，９Ｂも図示しない移動機構により整合部Ｂ及び露光部Ｃ間を交互に搬送方向に沿う前後で往復移動できるように構成されている。なお、各保持部材８、９Ａ，９Ｂの具体的な移動については後述する。

整合部Ｂには、上述の積層体７を生成するための基台２０が設けられている。この基台２０は、下側保持部材固定機構３０を介して載置された下側保持部材９Ａの位置を精密に位置調整ができるように構成されている。図２及び図３を用いて基台２０及び下側保持部材固定機構３０について説明する。この基台２０は、公知の露光装置で用いられるものと同様に構成されていて、下側保持部材固定機構３０上に載置される下側保持部材９ＡをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることができるとともに、その下側保持部材９Ａのほぼ中心位置を中心にして所定角度で回転（θ）移動ができるように構成されている（図３矢印参照）。またこの基台２０は、エアシリンダ等の図示しない移動機構により上下に移動することができるように構成されており、この昇降動作については後述する。

下側保持部材固定機構３０は、基台２０の上面に固定されているとともに、その上面は、下側保持部材９Ａ，９Ｂを密着させて載置できるように扁平に形成され、その平面形状は下側保持部材９Ａ，９Ｂよりも少し大きく形成されている。そして、この下側保持部材固定機構３０には、下側保持部材９Ａ，９Ｂを吸引して固定するための第１チャンバー３１と、この下側保持部材９Ａ，９Ｂ上に載置されている基板１を吸引して固定するための第２チャンバー３２とが設けられている。第１チャンバー３１は、第１吸引口３３を介して第１チャンバー３１内が減圧されると、第１開孔３４を介して下側保持部材９Ａ，９Ｂを吸引して下側保持部材固定機構３０に固定することができ、また、その第１チャンバー３１内の減圧が解かれるとその固定を解除することができるように構成されている。さらに第２チャンバー３２は、第２吸引口３５を介して第２チャンバー３２内が減圧されると、第２チャンバー３２にあけられている第２開孔３６、及びこの第２開孔３６に位置合わせ合致されるよう下側保持部材９Ａ，９Ｂにあけられている吸引開孔３７、同じく原版フィルムＦ２にあけられている吸引開孔３８を介して基板１を吸引して下側保持部材９Ａ，９Ｂに固定することができ、また、その第２チャンバー３２内の減圧が解かれるとその固定を解除することができるように構成されている。これら第２チャンバー３２、第２吸引口３５及び吸引開孔３７，３８は、本発明の基板保持機構を形成している。なお、第２開孔３６、吸引開孔３７，３８それぞれは、基板１の搬入方向の前方側に搬送方向に沿う左右に沿って配列してあけられており、基板１にその搬入方向での左右幅員の相違による大小があってもそれらに対応可能なようにしてある。

整合部Ｂに設けられているＣＣＤカメラ４０は、搬入キャリア３で搬入されてきた基板１に設けられているスルーホール等の基準となる所定の位置と、下側保持部材９Ａ，９Ｂに貼設されている原版フィルムＦ２の所定位置とを上述の位置調整機構（Ｘ，Ｙ，θ）を備えた基台２０を駆動制御して位置合せをするときに用いられる。そして、基板１を固定保持する搬入キャリア３には、図３に二点鎖線で示されるように、基板１に設けられている黒丸印等で示される複数の所定の基準位置マークＭ（具体的にはスルーホールや回路パターン等である。）が撮像できるように切欠きが設けられている。この基準位置マークＭは２個以上とされ、この個数に合わせてＣＣＤカメラ４０も増設される。

図１において露光部Ｃ中の二点鎖線で示される積層体７は、整合部Ｂで生成された後に露光部Ｃに搬送移動された状態を示している。そしてこの露光部Ｃには紫外線を照射することのできる露光ランプ５０が例えば露光部Ｃの上部に位置させて一個で設けられている。この露光ランプ５０で積層体７の一方の面の露光処理が終了すると、図４及び図５に示されるように反転機６０を介して上下方向で１８０°回転されて他方の面が露光処理されるように構成されている。この反転機６０は、上側保持部材８の相対する二辺の中央部分を結ぶ線上に設けられた回転軸６１の一方側にピニオン６２を設け、このピニオン６２に螺合するよう、エアシリンダ６３で往復動するラック６４によって構成されている。したがって、エアシリンダ６３でラック６４が往復動すると、ピニオン６２が回転して上側保持部材８、積層体７が回転軸６１を中心に上下方向で回転することができる。なお、回転軸６１は、下側保持部材９Ａ，９Ｂに設けるようにしてもよいが、上述のように、上側保持部材８に回転軸６１を設けると一個の反転機６０で足りる特長がある。また、回転軸６１の回転は、ピニオン６２とラック６４とで行うようにしたが減速機構の付いたモータ等で行うこともできる。

露光部Ｃに設けられている補助台７０は、上記搬入キャリア３及び搬出キャリア５を上下反転した構成で、これらキャリア３，５と同様に固定吸引口７１が設けられていて基板１を吸引固定できるように構成されている。この補助台７０は、露光部Ｃ内で図示しないエアシリンダ等の移動機構により上下移動できるように構成されている。また、この固定吸引口７１は、本発明の基板保持機構を形成している。

上記構成からなる露光装置の制御動作を図６乃至図１０の順に従って説明する。なお、以下の制御動作は、露光装置全体を統括的に駆動制御する図示しないプログラマブルコントローラ（ＰＣ）の下に行なわれる。

図６において、搬入部Ａの搬送機２上に外部から受け入れられている基板１は、搬入キャリア３が降下し（図６の矢印ａ参照）、搬入基板吸引口４の吸引により搬入キャリア３に吸着固定されて吊り下げ状に支持される。そして搬入キャリア３に支持固定された基板１は、整合部Ｂの基台２０の上部に設けられている下側保持部材固定機構３０上に、第１チャンバー３１により吸引固定して載置されている下側保持部材９Ａ上の所定位置に搬入される（図６の矢印ｂ参照）。

下側保持部材９Ａ上に基板１が位置したときに、ＣＣＤカメラ４０により基板１に設けられている所定の基準位置マークＭ（所定のスルーホール又はパターン等）が撮像され、この撮像に基づいて基台２０の位置が駆動制御される。すなわち、ＣＣＤカメラ４０で撮像された所定の基準位置マークＭが下側保持部材９Ａ上に貼設されている原版フィルムＦ２の所定位置と精密に位置合わせされるように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動されるとともにθ回転されて、下側保持部材９Ａに対して所定のホームポジションの位置調整が行なわれる。この位置調整後、基板１は、下側保持部材固定機構３０に設けられている第２チャンバー３２により吸引されて下側保持部材９Ａに吸引固定される。この固定後、搬入キャリア３の搬入基板吸引口４の吸引が解除されるとともに、基台２０の位置調整機構（Ｘ，Ｙ，θ）を介して下側保持部材９Ａは元のホームポジションに復帰させられる。

なお、上述のＣＣＤカメラ４０を用いた位置合せは、基板１が内層基板の場合は省略される。しかし、基板１が内層基板の場合であっても、下側保持部材９Ａのホームポジションの所定の決められた位置に載置されるようにされる。この場合、基板１の大きさが図３の二点鎖線で示されるような小さな基板１であっても吸引開孔３８上に基板１が位置するように載置される。

図７において、整合部Ｂの下側保持部材９Ａ上に基板１が固定されると、基板１を搬送してきた搬入キャリア３が搬入部Ａに戻り、外部から搬入部Ａに受け入れられている基板１を吸引固定する動作に移っている間に（図７の矢印ｃ，ｄ参照）、露光部Ｃに位置している上側保持部材８が整合部Ｂに移動される（図７の矢印ｅ参照）。上側保持部材８が整合部Ｂに移動されると、基台２０が上昇して基板１を中間にして上下方向から上側保持部材８と下側保持部材９Ａとが接触させられる（図７の矢印ｆ参照）。そして負圧吸引口１１から両保持部材８，９Ａ間の空気が吸引されて積層体７が形成される。

図８において、整合部Ｂで積層体７が形成されると基台２０が降下待機されるとともに形成された積層体７が露光部Ｃに移動され、露光部Ｃに位置していた他方の下側保持部材９Ｂが整合部Ｂに移動され、下側保持部材固定機構３０上に載置される（図８の矢印ｇ，ｈ，ｉ参照）。下側保持部材固定機構３０上に載置されている下側保持部材９Ｂには、上記図６と同様にして基板１が載置されて位置決め固定される（図８の矢印ｂ参照）。

露光部Ｃに移動された積層体７は、露光ランプ５０により積層体７の一方の面が紫外線によって露光処理される。積層体７の一方の面の露光処理終了後、積層体７は、反転機６０により回転軸６１を中心にして上下方向で１８０°回転されて他方の面の露光処理が行なわれる。そしてその他方の面の露光処理が終了すると、積層体７は反転機６０により正方向あるいは逆方向で再度１８０°回転されて上側保持部材８が上側に復帰される。

尚、この露光部Ｃでの露光処理に際し、整合部Ｂからの搬入直後に一旦反転させ、搬入時の積層体７の上面である上側保持部材８がわが下方に、同じく下面である下側保持部材９Ａ，９Ｂがわが上方に向けられるようにしてから第１回目の露光処理を行い、その後に反転させて第２回目の露光処理を行うことで、露光処理の終了後では再度反転させることなくそのまま搬出部Ｄに搬出できるようにすることができる。こうすることで搬入状態時と搬出状態時とでは積層体７の上下が同一面となり、処理工程の手順を容易なものとすることができる。

図９において、露光部Ｃにおける積層体７の露光処理の終了後、補助台７０は下側保持部材９Ａを載置する位置まで上昇し、固定吸引口７１の吸引が開始されて基板１が補助台７０に吸引固定される（図９の矢印ｊ参照）。そして積層体７の密着状態を維持していた負圧吸引口１１の吸引が解除され、この解除後、補助台７０の降下が行なわれる（図９の矢印ｋ参照）。この補助台７０の降下は、基板１を吸引固定した状態で行なわれるので、基板１が上側保持部材８に付着するのを効果的に防止することができる。基板１及び下側保持部材９Ａから離れた上側保持部材８は、整合部Ｂに移動される一方（図９の矢印ｌ参照）、基板１が搬送載置されている下側保持部材９Ｂを基台２０が上昇し、下側保持部材９Ｂ及び基板１とで新たな積層体７が生成される。上側保持部材８が整合部Ｂに移動を開始すると（図９の矢印ｍ参照）、搬出部Ｄに位置していた搬出キャリア５が露光部Ｃに移動し、そしてこの移動してきた搬出キャリア５が補助台７０に載置されている基板１に向って下降される（図９の矢印ｎ参照）。

図１０において、露光部Ｃの補助台７０に載置されている基板１に搬出キャリア５が接合すると、この搬出キャリア５の搬出基板吸引口６の吸引が開始されるとともに、補助台７０の負圧吸引口７１の吸引が解除される。搬出キャリア５に吸引固定された基板１は、露光部Ｃから搬出部Ｄに移送される（図１０の矢印ｏ参照）。搬出キャリア５が搬出部Ｄに移動して基板１が搬送機２上に載置されたときに搬出キャリア５搬出基板の吸引口６の吸引が解除され、次いで搬出キャリア５が上昇させられる（図１０の矢印ｐ参照）。搬送機２上の基板１は、外部の次工程へ移送される（図１０の矢印ｑ参照）。

基板１が露光部Ｃから搬出部Ｄに移送される間、整合部Ｂで形成されていた新たな積層体７が整合部Ｂから露光部Ｃに搬送されるとともに（図１０の矢印ｃ参照）、補助台７０上に載置されていた下側保持部材９Ａが露光部Ｃから整合部Ｂに移送されて次の積層体７用とされる（図１０の矢印ｉ参照）。また、搬入部Ａに搬入された基板１は、整合部Ｂの基台２０の上部に設けられている下側保持部材固定機構３０上に、搬入キャリア３によって整合部Ｂにおける下側保持部材９Ａ上の所定位置に搬入され（図１０の矢印ｂ参照）、同様にして整合、露光、搬出が繰り返されるのである。

図１１及び図１２は、基板１を下側保持部材９Ａ，９Ｂ（以下、下側保持部材９Ａを例にして説明する。）に固定する他の例を示したもので、ここに示される基板保持機構８０は、基板１を下側保持部材９Ａの周囲に設けられている枠体８１に設けられているエアシリンダ８２で上下動自在に駆動される係止片８３で固定できるように構成されている。図１１は、搬入キャリア３に吸引されて整合部Ｂに移送されてきた基板１を下側保持部材９Ａに載置した後、係止片８３でその基板１を下側保持部材９Ａに固定しようとする直前の状態と、係止片８３による固定が開放され下側保持部材９Ａに載置されている基板１を搬出キャリア５で吸引して露光部Ｃから搬出部Ｄへ移送する直前の状態の両方を示している。上記構成の基板保持機構８０は、エアシリンダ８２で係止片８３を上下動させて基板１を下側保持部材９Ａに固定し、またこの固定を解くようにしているので、搬入キャリア３及び搬出キャリア５には、係止片８３の上下の移動を可能とするための切欠部３ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。図１２は、下側保持部材９Ａに係止片８３で基板１を固定しているときに上側保持部材８と重ね合わされて積層体７が生成された状態を示している。この積層体７が生成されたときにも係止片８３が積層体７の生成に障害とならないように上側保持部材８には係止片８３を収納できる凹部８ａが設けられている。

尚、これらの図１１、図１２において示された係止片８３は基板１を搬送する搬送方向における前方に位置しているとともにその係止部分が搬送方向の後方側に向いているために、係止片８３による係止解除後では、基板１は例えば一旦は後方にスライド移動して係止片８３による係止解除位置まで後退回避した後に上方に移動し、搬送方向の前方側に搬送されるように配慮してある。あるいはエアシリンダ８２によって係止片８３が上方に移動して基板１に対する係止を解除するとき、水平方向に例えば９０°程度で回転し、基板１上方位置から側方位置に回避されるようにすることで、その後では基板１をそのまま上方に移動して搬送できるように配慮してあるものとなっている。

また図１３には、露光部Ｂにおける露光機構の他の例が示されており、この露光機構においては、露光部Ｂにおける例えば搬送路の側方に配置された露光ランプ９１からの紫外線等を特定方向に反射させる反射鏡９２と、反射された紫外線等の露光線を集光する集光レンズ９３と、集光された露光線の露光線路を上下方向のいずれかに切り換えるよう進退する切換反射板９４と、搬入された積層体７に対してその上下方向から露光線を反射照射するよう放物面状の反射面を有する上下に配置された上下部露光反射板９５Ａ，９５Ｂとを備えて成るものである。この露光機構によれば、積層体７を上下方向で反転させる必要がなく、搬入された状態の姿勢のままで露光処理でき、しかも構成を簡素化することができるとともに、放物面状の反射面を利用することで積層体７に対して平行光を形成でき、内層基板、外層基板それぞれに対する露光処理に好適なものとできる。

尚、図においての露光ランプ９１は、積層体７の搬送路における上方に配置されていて、下方に照射される紫外線等を反射鏡９２によって上方に反射するものとしてある。そして、切換反射板９４はその下面が反射面となっていることで、積層体７がわに前進したときには紫外線等を反射して下部露光反射板９５Ｂによって上方に反射させることで積層体７の下面側を露光し、逆に切換反射板９４が後退したときには反射鏡９２からの紫外線等をそのまま上部露光反射板９５Ａによって下方に反射させることで積層体７の上面側を露光するようになっている。もとより、この露光機構において、露光ランプ９１、反射鏡９２、集光レンズ９３、切換反射板９４等を上下位置を反転させることで構成することも可能である。場合によっては、露光ランプ９１からの露光線を反射鏡９２を用いずに、切換反射板９４の出没進退でいずれかの上下部露光反射板９５Ａ，９５Ｂで積層体７に反射照射させるようにすることも可能である。

また図１４においては、露光部Ｂにおける露光ランプの他の配置例を示しており、この配置例にあっては、露光部Ｂでは積層体７に対して上下面から上下方に各別に配置した露光ランプ９６によって上下面を各別に露光するようにしたものであり、搬入された積層体７の上下方に配置した各別の拡散光の露光ランプ９６、例えば細長い蛍光管による露光ランプ９６によって露光することで、積層体７が例えばソルダーレジスト対象品である場合に対する露光処理に好適なものとすることができる。

本発明に係る露光装置全体の概略構成図である。 下側保持部材固定機構及び基台の一部切欠正面図である。 同じくその平面図である。 反転機の要部正面図である。 同じくその平面図である。 搬入部から整合部への基板の搬送を示す概略正面図である。 整合部における基板にたいする上下挟持による積層体の形成を示す概略正面図である。 露光部における露光工程を示す概略正面図である。 露光部から整合部への上側保持部材の復帰、露光部への搬出キャリアの移動を示す概略正面図である。 搬出部から外部への基板の搬出、整合部への基板の搬送、露光部における露光工程それぞれを示す概略正面図である。 基板保持機構の他の例を示す断面図である。 基板保持機構のさらに他の例を示す断面図である。 露光部における露光機構の他の例を示す概略側面図である。 同じく露光部における露光ランプの他の配置例においての概略側面図である。

符号の説明

Ａ…搬入部 Ｂ…整合部
Ｃ…露光部 Ｄ…搬出部
Ｆ１…原版フィルム Ｆ２…原版フィルム
Ｍ…基準位置マーク
１…基板 ２…搬送機
３…搬入キャリア ３ａ…切欠部
４…搬入基板吸引口
５…搬出キャリア ５ａ…凹部
６…搬出基板吸引口 ７…積層体
８…上側保持部材 ８ａ…凹部
９Ａ…下側保持部材 ９Ｂ…下側保持部材
１０…パッキン部材 １１…負圧吸引口
２０…基台
３０…下側保持部材固定機構 ３１…第１チャンバー
３２…第２チャンバー ３３…第１吸引口
３４…第１開孔 ３５…第２吸引口
３６…第２開孔 ３７…吸引開孔
３８…吸引開孔 ４０…ＣＣＤカメラ
５０…露光ランプ ６０…反転機
６１…回転軸 ６２…ピニオン
６３…エアシリンダ ６４…ラック
７０…補助台 ７１…固定吸引口
８０…基板保持機構 ８１…枠体
８２…エアシリンダ ８３…係止片
９１…露光ランプ ９２…反射鏡
９３…集光レンズ ９４…切換反射板
９５Ａ…上下部露光反射板 ９５Ｂ…下部露光反射板
９６…露光ランプ

Claims (7)

1. 搬入部、整合部、露光部及び搬出部を搬送方向に沿う前後で順次に配置してなる露光装置であって、
   搬入部は、外部から基板を受け入れるとともに、この受け入れた基板を搬入キャリアを用いて整合部に移動させるものであり、
   整合部は、この整合部及び露光部間を移動する、所定の原版フィルムをそれぞれ貼設した透光性材からなる板状の一個の上側保持部材及び二個の下側保持部材を有し、その上側保持部材と二個の下側保持部材のうちの一方の下側保持部材とで基板を挟持して積層体を生成し、この生成された積層体を露光部へ移送させるとともに、他方の下側保持部材をその露光部から受け入れ、また下側保持部材は下側保持部材固定機構を介して位置調整機構を備えた基台に固定可能としているとともに、この下側保持部材固定機構はその下側保持部材に載置された基板を基板保持機構を用いて固定可能としているものであり、
   露光部は、整合部から受け入れた積層体の上下面を露光ランプで露光処理し、この露光処理後、基板を一方の下側保持部材に基板保持機構を用いて固定させながら上側保持部材を整合部へ移動させるものであり、
   搬出部は、露光部において一方の下側保持部材に載置されている基板を搬出キャリアを用いてその露光部から受け入れた後、外部へ移動させるものであり、
   整合部で一方の下側保持部材に基板を固定しているとき、搬入部では基板を受け入れ、露光部から整合部に移動した上側保持部材を一方の下側保持部材に接触して積層体を生成し、その後、この生成された積層体を露光部に移動する一方、露光部に位置していた他方の下側保持部材を整合部に移動して基板を載置し位置決めし、また露光部に移動された積層体を露光処理した後、上側保持部材を基板、下側保持部材から離して整合部に移動させて新たな積層体を生成する一方、露光後の基板を搬出部に搬出するようにしてあり、
   前記基板保持機構は、下側保持部材の周囲で上下動自在に駆動され、水平方向で回転されて基板の余白部分を係止する係止片を備えて成る、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 請求項１に記載の露光装置において、整合部における積層体の生成は、上側保持部材及び下側保持部材間の周囲にパッキン部材を設けるとともに、これら両部材間を吸引して行うものであることを特徴とする露光装置。
3. 請求項１又は２に記載の露光装置において、下側保持部材固定機構は、下側保持部材を吸引して基台に固定するものであることを特徴とする露光装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置において、露光部は、積層体を反転機を用いて上下面を反転させて露光ランプで積層体の両面を露光処理するものであることを特徴とする露光装置。
5. 請求項４に記載の露光装置において、反転機は、上側保持部材又は下側保持部材に設けられている回転軸と、この回転軸に設けられているピニオンと、このピニオンを回転させるラックとから構成されていることを特徴とする露光装置。
6. 請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置において、露光部は積層体の上下面を一個の露光ランプで各別に露光処理する露光機構を備えて成り、この露光機構は、露光ランプからの露光線を搬入された積層体に対して上下方向のいずれかに切り換えるよう露光線路内外で出没進退する切換反射板と、この切換反射板による反射あるいは反射しない露光線を積層体の上下方向のいずれかから反射照射するよう放物面状の反射面を有する上下に配置された上下部露光反射板とを備えて成るものであることを特徴とする露光装置。
7. 請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置において、積層体に対して上下面から各別に露光するものであることを特徴とする露光装置。

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