JPH07239551A

JPH07239551A - 露光装置

Info

Publication number: JPH07239551A
Application number: JP6030039A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Saito; 努斎藤
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: TW275183B; JP2810909B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１対の原版フィルムのパターンを基板の両面
に精度よく同時に露光する。【構成】基板３の両面に同時露光する露光部４は、下
原版フィルム１を保持する下枠８と、下枠８と対向し上
原版フィルム２を保持する上枠９と、両枠の上下の露光
用光源１２，１３と、両枠の位置を調整する第１のアラ
イメント手段１０と、下枠８の透明板１４上の透明電極
１５と、透明電極１５の切欠部１５ａと対向的に下原版
フィルム１上に配設される電極板２２とを有している。
両枠間に搬送される基板３は、第２のアライメント手段
１９により位置合わせされた状態で、電極板２２と透明
電極１５間に電界が印加されて基板下面の銅箔（図示せ
ず。）と透明電極との間に生じる静電気により、下原版
フィルム１を介して透明板１４に強固に吸着保持され、
位置ずれを生じる恐れがない。この状態で光源１２，１
３を点灯すると基板３上下両面に同時に精度よく露光で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１対の原版フィルム上
のパターンを基板の両面に露光する露光装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】通常、プリント基板を製造する際には、
まず、表裏両面に全面的に銅箔が形成された樹脂基板に
対し、所望のパターンを形成した原版フィルムを介して
紫外線を露光し、その後でエッチングを行い、紫外線の
当たった部分の銅を基板から剥離させることによって、
原版フィルムと白黒反転した状態に銅箔パターンを有す
るプリント基板が完成する。または、エッチング時に露
光部以外の部分の銅が基板から剥離し原版フィルム通り
の銅箔パターンを有するプリント基板が完成する。

【０００３】上記製造方法のうちの露光工程を行なうた
めに、第１の従来例では、第１の露光装置において、基
板と第１の原版フィルムとを位置合わせした状態で紫外
線を投射し、その原版フィルム上のパターンを基板の上
面に露光し、基板反転後に次工程として、第１の露光装
置と同様な第２の露光装置を用い、基板を第２の原版フ
ィルムに対して位置合わせして紫外線を投射し、第２の
原版フィルムのパターンを基板裏面に露光している。

【０００４】第２の従来例として、特開昭６３−６５４
４３号公報では、原版フィルムのうちのいずれか一方を
保持する焼枠（例えば下枠）を移動テーブル上に配置し
ている。そして、露光部において手動により１対の原版
フィルムの相対位置合わせした状態で、上下枠に原版フ
ィルムをそれぞれ吸着保持させる。そこで、下枠をアラ
イメント部へ移動させ、保持手段により保持された基板
を下原版フィルムに近接させて、撮像手段により基板の
基準マークを読み取るなどして基板と下原版フィルムの
位置合わせを行なう。このようにして位置合わせされた
状態で基板を原版フィルム上に載置し押え爪で機械的に
固定する。そして、移動テーブルを露光部に移動し上下
枠を対向させた状態で基板に露光する。

【０００５】さらに、第３の従来例として、本出願人は
特願平５−４１２５３号にて静電吸着を利用した露光装
置を提案している。これは、上下枠に固定された両原版
フィルムは予め相対位置合わせしておき、基板を原版フ
ィルムに対して位置合わせしてから、下枠に設けられた
１対の櫛歯状の透明電極に通電して生じた静電気によ
り、下枠上に原版フィルムを介して基板を固着するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例のよう
に、両原版フィルム上のパターンを基板の両面に同時に
露光せず、片面ずつ露光するものは、装置の大型化およ
び複雑化を招いたり、２回に分けて露光するため精度上
の問題があった。

【０００７】第２の従来例では、両面同時露光は可能で
あるが、基板の保持やテーブルの移動など機械精度に依
存するところが大きく、経時的に劣化することのない高
精度な機構が必要である。また、押え爪により固定可能
であることが必要なため、基板のサイズにはある程度の
制限がある。

【０００８】第３の従来例では、装置の小型化、簡略化
が可能になっている。焼枠を移動する必要がないため、
上下枠の位置ずれを生じるおそれもなく、基板のサイズ
に制限もない。しかし、下枠上面で平面的に電位差が生
じて静電気が発生しても、その上方の基板にはあまり作
用せず、静電吸着の信頼性において課題を有していた。

【０００９】そこで本発明は、いかなるサイズの基板も
信頼性高く下枠に吸着することができ、両面露光の精度
向上が図れる露光装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る露光装置は、１対の原版フィルムを基
板の上下に配設した状態で基板の両面に同時露光可能な
露光部を含み、露光部は、下原版フィルムを保持する下
枠と、下枠と対向して設けられ上原版フィルムを保持す
る上枠と、両枠間に配設された基板の両面に両原版フィ
ルムを介して露光可能な１対の露光用光源と、両枠の相
対位置関係を調整可能な枠位置合わせ手段と、下原版フ
ィルムを介して基板を下枠に固定的に吸着保持する静電
吸着手段とを有するものであり、静電吸着手段は、下枠
内の透明板に形成され下原版フィルムを介して基板と対
向する透明電極と、下原版フィルム上に設けられた電極
板とを有し、基板を吸着保持するための静電気を発生さ
せる電界が透明電極と電極板との間に印加されるように
なっているものである。

【００１１】静電吸着手段の透明電極は、透明な保護膜
によって覆われている。

【００１２】さらにこの露光装置には、露光部に隣接し
て設けられ未露光の基板が供給される基板投入部と、露
光部と基板投入部との間で未露光の基板を搬送可能な搬
送手段とを含み、搬送手段には、未露光の基板を上枠お
よび下枠に対し位置合わせする基板位置合わせ手段が設
けられている。

【００１３】

【作用】電極板と透明電極との間に電界を加えられる
と、下原版フィルムおよび保護フィルムを介して、電極
板から導通される基板の銅箔と透明電極との間に電位差
が生じることになる。このようにして発生する静電気に
より、基板および下原版フィルムが透明電極（下枠）に
固定的に吸着保持される。枠位置合わせ手段により上下
の原版フィルムが位置合わせされ、静電吸着手段に通電
され静電気が発生した状態で、基板が上下の原版フィル
ム間の露光位置にセットされ、下原版フィルムに対して
位置ずれしないように静電気により吸着保持される。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例に係る露光装置を示し
ている。この露光装置は、図１及び図２に示すように、
１対の原版フィルム１，２を基板３の両面に配設した状
態で両フィルム１，２上のパターンを基板３の両面に同
時露光する露光部４と、この露光部４に隣接して配置さ
れ、未露光の基板が供給される基板投入部５と、露光部
４と基板投入部５との間で基板３を搬送する搬送手段６
とを備えている。露光部４には、基台７と、基台７上に
配置され下原版フィルム１を保持する下枠８と、下枠８
の上方にこれと対向して設けられ、上原版フィルム２を
保持する上枠９と、上枠９に対する下枠８の位置を調整
して両フィルム１，２を位置合わせする第１のアライメ
ント手段（枠位置合わせ手段）１０と、上枠９を上下動
させるＺ軸シリンダ１１と、１対の露光用光源１２，１
３とが設けられている。

【００１５】基台７上にはＸＹθテーブル１６が固定的
に配設されており、その上面に下枠８が載置されてい
る。このＸＹθテーブル１６は、モータ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ（図２参照）の作動により下枠８をＸ，Ｙ，
θ方向に位置調節可能なものである。下枠８内には、ガ
ラスでできた透明板１４が保持されており、透明板１４
が前記基台７の開口部７ａと対向するように配置されて
いる。透明板１４の上面にＩＴＯ（インジウム・ティン
・オキサイド）からなる透明電極１５が形成されてお
り、透明電極１５には一部に切欠部１５ａが設けてある
とともに図示しない外部電源の一方の電極と接続される
引出部１５ｂが設けてある。透明電極１５上には下原版
フィルム１が配設されており、さらに下原版フィルム１
上において、切欠部１５ａと対向する位置に電極板２２
が配設される。電極板２２は、下原版フィルム１上に設
けてある接続板２２ａ上に一部が重なっており、この接
続板２２ａが図示しない外部電源の他方の電極と接続さ
れる。従って、電極板２２と透明電極１５との間に電位
差が生じ、静電気が発生する。この透明電極１５および
電極板２２が、発生する静電気により下原版フィルム１
を介して基板３を透明板１４の上面に吸着保持するため
の吸着保持手段として作用するものである。

【００１６】上枠９内には、アクリル樹脂でできた透明
板９ａが保持されており、透明板９ａに上原版フィルム
２が貼着されている（図１参照）。

【００１７】第１のアライメント手段１０は、ＸＹθテ
ーブル１６と、１対のＣＣＤカメラ１７と、アライメイ
ント用光源１８とから構成されている。ＣＣＤカメラ１
７は、基台７内において、図１に示すアライメント位置
とこの位置から左右に退避した退避位置との間で移動可
能に配置されている。そして、アライメント用光源１８
からの照明光をＣＣＤカメラ１７で受光して得られる画
像信号に基づいて、ＸＹθテーブル１６を作動すること
により、下原版フィルム１のアライメントマークが上原
版フィルム２のアライメントマークと合致するように、
上枠９に対する下枠８の位置を調節可能になっている。

【００１８】露光用光源１２は上枠９の上方に、露光用
光源１３は下枠８の下方にそれぞれ配置されている。

【００１９】前記基板投入部５には、未露光の基板３が
投入された際におおまかな位置決めを行なうための基板
外形位置合わせ手段２０が設けられている。この基板外
形位置合わせ手段２０は、基板３を後述する搬送手段６
の吸着板３０により確実に保持可能とし、搬送手段６に
設けられたＸＹθテーブル３１による微調整によって露
光部における正確なアライメントが可能になる程度に位
置合わせしておくためのものである。本実施例では、基
準位置（下原版フィルム１に対応する基準の位置で、こ
の位置から基板を一定量平行移動したときに基板が下原
版フィルム１に対して正確に位置決めされるような位
置）から誤差が±１ｍｍ程度になるように調節される。

【００２０】この基板外形位置合わせ手段２０は、基台
７上に配置されたＸ方向の度当たりピン２３と、Ｙ方向
の幅寄せピン２４およびローラコンベア２５とから構成
されている。予め判明している基板３の寸法に応じて先
端部（図１，２の右方）の基準位置を決定し、その位置
に度当たりピン２３を位置させる。そこで基板３が投入
されると、ローラコンベア２５が回転することにより基
板３を前進させ、度当たりピン２３に接触した時点で基
板３を停止させ、Ｘ方向の位置決めをする。次に、Ｙ方
向の幅寄せピン２４を同時に基板３に向けて移動させ、
基板３の両端部（図２の上端または下端）のどちらか一
方が幅寄せピン２４に接触した時点から、幅寄せピン２
４により基板を押進し、基板３の他方の端部が幅寄せピ
ン２４に接触した時点で停止する。すなわち、基板の両
端部（図２の上端と下端）がいずれも幅寄せピン２４に
接触する位置で停止し、Ｙ方向の位置決めを行なう。

【００２１】次に、基板を搬送する搬送手段６につい
て、図１及び図２を参照して説明する。図示しないモー
タにより回転駆動されるプーリ２８ともう１つのプーリ
２９にタイミングベルト３９が掛け回されている。この
タイミングベルト３９の一部にスライダ３６が固着され
ている。スライダ３６にはガイド部３６ａが設けられて
おり、このガイド部３６ａはレール３８を摺動可能であ
る。プーリ２８，２９，レール３８は本体フレームに固
定的に支持されている。スライダ３６にはシリンダ３７
が固着してあり、このシリンダ３７の駆動軸に小型のＸ
Ｙθテーブル３１が取付けられている。ＸＹθテーブル
３１には、基板３の上面を吸着するための多数の吸着孔
部（図示せず。）を有する吸着板３０が取付けられてい
る。また、吸着板３０の下面には、基板吸着をさまたげ
ないようにＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子２６が
固定されている。

【００２２】このような構成であるため、プーリ２８を
回転駆動することによってスライダ３６は図１左右方向
に移動可能であり、シリンダ３７の作動によりスライダ
３６に対しＸＹθテーブル３１を上下動可能であり、Ｘ
Ｙθテーブル３１の作動により吸着板３０をＸ，Ｙ，θ
方向に位置調節可能である。

【００２３】ＥＬ素子２６，ＸＹθテーブル３１，１対
のＣＣＤカメラ１７が、基板３を下枠８に対して位置合
わせする第２のアライメント手段（基板位置合わせ手
段）１９を構成している。

【００２４】上記構成の露光装置の露光対象となる基板
３の一般的な構成について説明する。この基板３は、エ
ポキシ樹脂などからなる基板本体の表裏両面に全面的に
銅箔が形成されており、この銅箔を覆う薄い樹脂製のド
ライフィルムが貼着され、さらにこの両面にポリエステ
ルなどからなる保護フィルム３４が貼着されている。保
護フィルム３４は基板３全体を覆うのではなく、基板３
の外周各辺からそれぞれ５ｍｍ程度間隔をおいて貼着さ
れている。なお、図面では基板本体と銅箔とドライフィ
ルムとを一体的に示しているが、このドライフィルムが
感光性を有するフォトレジストとしての作用を果たす。

【００２５】次に、上記構成を有する実施例の作動を説
明する。まず、上下枠８，９を露光装置に取り付ける前
に、下原版フィルム１を下枠８の透明板１４上に、上原
版フィルム２を上枠９の透明板９ａ上にそれぞれ粘着テ
ープ等で貼り付ける。次に下原版フィルム１の上に電極
板２２を貼付する。この貼付位置は、基板３の１つの外
縁部に対して２〜３ｍｍ程度内側に入り込むようにセッ
トする。すなわち、前述の通り、基板３の外周部には５
ｍｍ程度ドライフィルム面が露出しているので、そこに
電極板２２が接触するようにするためである。

【００２６】次に、下枠８をＸＹθテーブル１６上に取
り付けて固定すると共に、上枠９を上枠保持手段２７に
取り付ける。

【００２７】この取付後、第１のアライメント手段１０
により上枠９と下枠８の位置合わせを行なう。すなわ
ち、ＣＣＤカメラ１７を図１に示すアライメント位置に
位置させた状態でアライメント用光源１８を点灯させ、
アライメント用光源１８からの照明光をＣＣＤカメラ１
７で受光して得られる画像信号に基づいて、下原版フィ
ルム１のアライメントマークが上原版フィルム２のアラ
イメントマークと合致するようにＸＹθテーブル１６を
駆動することにより、上枠９に対する下枠８の位置を調
節する。

【００２８】この調節後、Ｚ軸シリンダ１１により上枠
９を上方へ移動させることにより、上下の原版フィルム
１，２間に吸着板３０，スライダ３６，シリンダ３７が
通過可能なスペースを確保する。この状態において透明
電極１５および電極板２２に通電し静電気を発生させ
る。この静電気により、まず下原版フィルム１を下枠８
の透明板１４上に吸着保持する。

【００２９】一方、基板投入部５に供給された未露光の
基板３を基板外形位置合わせ手段２０によりおおまかな
位置合わせを行なう。前述の通り、基板３を度当たりピ
ン２３に接触するまで前進させてＸ方向の位置決めをす
るとともに、基板３の両端部に接触するように幅寄せピ
ン２４を移動させてＹ方向の位置決めを行なう。

【００３０】こうして基板３の外形位置合わせが完了し
たら、吸着板３０により基板３を真空吸着し、その状態
で図示しないモータを駆動してスライダ３６を所定量平
行移動して両原版フィルム１，２間に位置させる。そし
て、シリンダ３７を作動させてＸＹθテーブル３１を下
降させ、基板３と下原版フィルム１とのクリアランスを
１ｍｍ以下にする。この状態で、第２のアライメント手
段１９を用いて基板３と下原版フィルム１を位置合わせ
する。すなわち、ＥＬ素子２６を発光させ、基板３のマ
ークと下原版フィルム１のマークとをＣＣＤカメラ１７
で認識し、それらが合致するようにＸＹθテーブル３１
により基板３の位置を調節する。

【００３１】第２のアライメント手段１９により基板３
と下原版フィルム１との位置合わせを行なった後、さら
に基板３を下降させ下原版フィルム１に密着させる。前
記の通り、透明電極１５と電極板２２との間に電位差が
生じているので静電気が発生する。具体的には、電極板
２２は基板３のドライフィルム面と接しており、このド
ライフィルムは極めて薄いもので絶縁性が比較的弱いた
め、電極板２２から銅箔に導通される。そこでこの電極
板に導通された銅箔から、保護フィルム３４、下原版フ
ィルム１を介して透明電極１５へ至る経路の静電気が発
生する。この静電気によって、基板３および下原版フィ
ルム１は透明電極１５、すなわち下枠８に吸着保持され
る。従って、基板３が位置ずれする恐れはなくなる。

【００３２】そこで、図示しないモータを駆動して吸着
板３０を基板投入部５に戻し、その後にＺ軸シリンダ１
１により上枠９を下降させて、上原版フィルム２を基板
３の上面に密着させる。こうして、下原版フィルム１を
基板３の下面に、上原版フィルム２を基板３の上面にそ
れぞれ密着させた状態で、露光部４のＣＣＤカメラ１７
を図１に示すアライメント位置から左右に退避させる。

【００３３】この状態で、上下の露光用光源１２，１３
を点灯することにより、両原版フィルム１，２のパター
ンを基板３の両面に同時に露光する。

【００３４】この後、露光装置から基板３を取り外し、
熱を加えて乾燥した後、保護フィルム３４を剥離してエ
ッチング液に浸すと、露光部のドライフィルムおよび銅
箔が除去される。なお、ドライフィルムの種類によって
は、露光部以外の部分のドライフィルムおよび銅箔が除
去される場合もある。このようにして銅箔パターンを形
成する。その後、ドライフィルムを完全に剥離してか
ら、銅箔パターンのうち電気部品がマウントされたり、
端子として利用される部分を除いて、保護膜（図示せ
ず。）が被覆されプリント基板が完成する。多層基板を
製造する場合は、銅箔パターン形成後ドライフィルムを
剥離した基板を複数枚重ねて固着してから、上下両面に
保護膜を貼着することになる。

【００３５】なお、詳述しないが、基板３を露光部４に
搬送した時点で、次に露光すべき基板３が基板投入部５
に供給されるように設定し、大量の基板を次々に露光す
る構成としている。

【００３６】従来、下原版フィルム１上に基板３を載置
する際に、両者の間隙に介在する空気の影響などによ
り、基板３は下原版フィルム１上で滑り易く位置ずれを
生じていたが、本発明においては静電気によって基板３
を吸着する力が働くため基板３が滑ることはなく位置ず
れを生じない。

【００３７】仮に、電極板２２を設けるのではなく下枠
８の透明板１４上に１対の透明電極を設け、この１対の
透明電極間に電界を加える構成とすると、透明板１４上
で平面的に電位差が生じて基板３の下方に静電気が発生
するが、これでは基板３に対する静電気の作用が小さく
十分な吸着力を得られない。これに対し本発明の構成で
は、基板３のドライフィルム面に接する電極板２２と下
原版フィルム１を介して基板３の下方に位置する透明電
極１５とに電界が加わり、基板３の銅箔および下原版フ
ィルム１を透過する経路で静電気が生じるので、基板３
および下原版フィルム１に対し十分な静電吸着力を及ぼ
すことができる。

【００３８】本発明では静電気を利用しているため、メ
カ的に保持するのが難しい極めて薄い基板（例えば厚さ
０．４ｍｍの基板など）も容易に保持できる。さらに、
透明電極１５への通電のオン・オフによって基板３の吸
着，離脱が容易に行なえるため、露光後の基板の搬送等
も容易である。

【００３９】また、両原版フィルム１，２と基板３との
密着性を高めるために露光時にこれらを真空に吸引する
構成とした場合にも位置ずれを生じる恐れはない。

【００４０】図５には本発明の第２の実施例を示してい
る。なお、第１の実施例と共通の部分については、説明
を省略する。

【００４１】第２の実施例においては、透明板１４上に
ＩＴＯからなる透明電極１５が形成され、さらにその上
にＳｉＯ₂ のスパッタリングにより保護膜３５が形成さ
れている。ＳｉＯ₂ からなる保護膜３５は、透明電極１
５が設けられた透明板１４上全面を覆っている。

【００４２】この実施例によると、下原版フィルム１を
介して基板３を静電吸着するために透明電極１５に高電
圧（５００〜２０００Ｖ）を印加しても、保護膜３５に
遮られて使用者に高電圧が伝わることはなく、安全に作
業が行なえる。

【００４３】保護膜３５は、露光用光源１３からの光を
透過可能であって、透明電極１５へ電圧を印加した際
に、基板３を吸着可能なように下原版フィルム１上に静
電気を発生し得るとともに人体に影響を与えない程度に
絶縁作用を持つものであり、ＳｉＯ₂ 膜以外にも、ＩＴ
Ｏを蒸着した透明な樹脂フィルムなどが使用可能であ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る露光
装置によれば、電極板および透明電極に電界を印加する
と、基板下面の銅箔と下枠上面の透明電極との間に静電
気が発生することにより基板が下枠に確実かつ強固に吸
着保持される。従って、１対の原版フィルム間に位置精
度よく基板を挾み込むことができ、基板の両面に同時に
正確なパターンを露光することができる。

【００４５】なお、この透明電極上に保護膜を設ける
と、基板の静電吸着を可能にするとともに高電圧による
人体への影響を防止でき、作業の安全性を確保すること
ができる。

【００４６】基板を露光部に搬送する搬送手段に基板位
置合わせ手段を設けると、基板を搬送した後、実際に露
光を行う露光部において基板を両原版フィルムに対し位
置合わせできるので、搬送の際の誤差の影響を受けるこ
とがなく精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る露光装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１に示す露光装置の要部を示す平面図であ
る。

【図３】図１に示す露光装置の下枠および基板を示す拡
大断面図である。

【図４】図３の一部切欠平面図である。

【図５】本発明の第２の実施例の下枠および基板を示す
拡大断面図である。

【符号の説明】

１下原版フィルム２上原版フィルム３基板４露光部５基板投入部６搬送手段８下枠９上枠１０第１のアライメント手段（枠位置合わせ手段）１２，１３露光用光源１４透明板１５透明電極１９第２のアライメント手段（基板位置合わせ手
段）２２電極板３５保護膜（ＳｉＯ₂ 膜）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対の原版フィルムを基板の上下に配設
した状態で上記基板の両面に同時露光可能な露光部を含
み、上記露光部は、下原版フィルムを保持する下枠と、上記
下枠と対向して設けられ上原版フィルムを保持する上枠
と、上記両枠間に配設された上記基板の両面に上記両原
版フィルムを介して露光可能な１対の露光用光源と、上
記両枠の相対位置関係を調整可能な枠位置合わせ手段
と、上記下原版フィルムを介して上記基板を上記下枠に
固定的に吸着保持する静電吸着手段とを有するものであ
り、上記静電吸着手段は、上記下枠内の透明板に形成され上
記下原版フィルムを介して上記基板と対向する透明電極
と、上記下原版フィルム上に設けられた電極板とを有
し、上記基板を吸着保持するための静電気を発生させる
電界が上記透明電極と上記電極板との間に印加されるよ
うになっていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】上記静電吸着手段の上記透明電極は、透
明な保護膜によって覆われていることを特徴とする請求
項１に記載の露光装置。
【請求項３】上記露光部に隣接して設けられ未露光の
基板が供給される基板投入部と、上記露光部と上記基板
投入部との間で上記未露光の基板を搬送可能な搬送手段
とを含み、上記搬送手段には、上記未露光の基板を上記上枠および
上記下枠に対し位置合わせする基板位置合わせ手段が設
けられていることを特徴とする請求項１または２のいず
れかに記載の露光装置。