JPH0778630B2

JPH0778630B2 - 露光装置

Info

Publication number: JPH0778630B2
Application number: JP61167278A
Authority: JP
Inventors: 栄一三宅
Original assignee: サンエ−技研株式会社
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPS6321649A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、プリント回路基板の製作において、所望の
導電パターンを形成する際に光露光技術が用いられる
が、このような光露光工程で用いられる露光装置に関す
るもので、特に、露光のための光を与える光学系の改良
に関するものである。

［従来の技術］プリント回路基板上の回路は、近年、益々細密化する傾
向にあり、したがって、フォトマスクとしての原版とプ
リント回路基板となるべき基板とを合わせて原版側より
露光用の光を照射して行なう露光工程においても、より
高度な技術が要求されるようになってきた。

一方、プリント回路基板を見たとき、その両面にそれぞ
れ導電パターンが形成されることが多くなり、そのた
め、このようなプリント回路基板となるべき基板に対し
ては、その両面に露光処理を施す必要が生じてきた。こ
のような露光を、基板の搬送も含めて自動的に行なう自
動露光装置で行なう場合、基板は正確で確実に保持され
る必要があるため、たとえば、その片面を真空吸着等に
より吸着する吸着板により基板を保持することが行なわ
れる。この場合、吸着板が吸着している面は、そのまま
の状態では露光できないため、両面を露光する場合は、
基板を片面ずつ２回に分けて露光することが望ましい。
すなわち、基板は、コンベア等で自動的に送られ、第１
ステーションでその一方面が露光され、次いで、この第
１回の露光が完了すると、さらに基板が第２ステーショ
ンまで送られ、ここで基板の他方面が露光されることに
なる。

第２図は、上述したような基板の両面を片面ずつ露光す
る装置の第１の従来例を示している。第２図において、
第１ステーション１と第２ステーション２とがあり、そ
れぞれに、露光用光源3,4、乱反射板5,6、基板7,8を保
持する吸着板9,10、原版11,12を保持する原版枠13,14が
設けられている。

第２図の露光装置においては、露光用光源3,4として、
たとえばロングアークランプが用いられ、そこからの光
は乱反射板5,6によって散乱され、基板7,8の面方向での
できるだけの均一化が図られる。

第３図は、第２の従来例を示している。第３図の露光装
置においても、第１ステーション15および第２ステーシ
ョン16を備える。そして、各ステーション15,16には、
それぞれ、たとえばショートアークランプからなる点光
源を与える露光用光源17,18が配置され、これら露光用
光源17,18からの光を均一な平行光線とするために、た
とえば、回転楕円ミラー19,20、平面ミラー21,22、平面
ミラー23,24、フライアイ25,26、回転放物線ミラー27,2
8が、順次、光学経路に沿って設けられる。なお、各露
光用光源17,18から各フライアイ25,26までの光学系要素
は、好ましくは、光源ボックス29,30内に配置され、さ
らに、選択的に開閉するシャッタ31,32が設けられ、露
光処理時以外には外部に光が漏れないようにされる。

また、各ステーション15,16に関連して、基板33,34を保
持する吸着板35,36、原版37,38を保持する原版枠39,40
が設けられる。

［発明が解決しようとする問題点］まず、第２図に示した第１の従来例では、次のような問
題点があった。

露光用光源3,4として用いたロンクアークランプは、シ
ョートアークランプに比べて、安価で有り寿命も長いと
いう利点があるものの、このような露光用光源3,4のま
わりに乱反射板5,6を設けただけの構成で露光用の光を
得ているため、基板7,8に対して原版11,12が密着してい
ないと、原版11,12を介しての光の入射角がランダムで
あるため、原版11,12のパターンを基板7,8に忠実にコピ
ーできなかった。そのため、第２図に示すように、基板
7,8と原版11,12とを完全に密着させるため、たとえば真
空引きの方法がとられることがある。しかしながら、こ
の方式によれば、露光の前段階において比較的時間を要
するとともに、原版11,12に傷が付きやすい、などの欠
点があった。

他方、第３図に示した第２の従来例によれば、露光用の
光は平行光線とされるため、原版37,38が基板33,34に密
着していなくても、忠実に原版37,38のパターンを基板3
3,34にコピーできるという利点がある。しかしながら、
この第２の従来例では、露光用光源17,18として、ショ
ートアークランプを用いなければならない。このような
ショートアークランプは、ロングアークランプに比べ
て、大変高価であり、また寿命も短い。そのため、第２
の従来例では、装置コストおよび運転コストが共に高く
つくという問題点があった。

そこで、この発明は、上述した第２の従来例の利点を生
かしつつ、特に当該第２の従来例が有する問題点を解消
し得る、露光装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］この発明は、前述した第２の従来例が第１ステーション
および第２ステーションのそれぞれに露光用光源を備え
かつそれら露光用光源からの光を平行光線にするための
別々の光学系要素を必要としていることに着目して、こ
の点を改良しようとするものである。

すなわち、この発明は、プリント回路基板となるべき基
板の両面にそれぞれ原版を通して平行光線を照射するこ
とにより、基板の各面を別々に露光するための露光装置
であって、上述の技術的課題を解決するため、（１）点光源を与える１個の露光用光源と、（２）前記１個の露光用光源からの光を第１の光学経路
と第２の光学経路とに選択的に指向するため、反射面の
角度が変えられるように保持されたミラーと、（３）前記第１の光学経路と前記第２の光学経路とのそ
れぞれに関連して設けられる、前記露光用光源からの光
を平行光線とするための光学手段と、（４）前記基板を立てた状態で位置決めし、前記第１の
光学経路を通る光によって前記基板の第１の面を露光す
るための第１の露光部と、（５）前記基板を立てた状態で位置決めし、前記第２の
光学経路を通る光によって前記基板の第２の面を露光す
るための第２の露光部と、（６）前記露光用光源および前記ミラーを収納するとと
もに、前記第１の光学経路および前記第２の光学経路の
それぞれを遮るように設けられる開閉可能なシャッタを
有する、余分な光が外部に漏れないようにするための光
源ボックスとを備えることを特徴とするものである。

［発明の作用効果］この発明によれば、まず、第１の露光部において、基板
の第１の面が露光される。このとき、露光用光源からの
光は、平行光線とされるとともに、角度変更可能なミラ
ーによって第１の光学経路に向けられている。次に、第
１の面の露光を終えた基板は、第２の露光部に移され、
ここで、第２の面が露光される。このとき、角度変更可
能なミラーは、第２の光学経路に露光用光源からの光を
向けるように角度が切換えられている。

このように、露光用光源からの光を、角度変更可能なミ
ラーにより、第１の光学経路と第２の光学経路とに選択
的に切換えることにより、単に１個の露光用光源を用い
るのみで、基板の両面の露光を行なうことができる。

したがって、高価で比較的寿命の短いショートアークラ
ンプ等の露光用光源の使用は１個で済み、装置コストお
よび運転コストの低減を図ることができる。また、ショ
ートアークランプ等の点光源の寿命が短いことを考慮す
れば、それが１個で済むことは、光源の交換の頻度が少
なくて済むことを意味し、結果として、露光装置の稼動
率を高めることができる。

また、従来例のように２個の露光用光源を用いる場合に
は、各光源の発光特性にばらつきがあり、基板の第１の
面と第２の面とで露光条件が異なる問題が生じ得るが、
この発明によれば、単に１個の露光用光源を用いるにす
ぎないので、そのようなばらつきの問題は生じない。

また、この発明のように、露光用光源がたとえ１個であ
り、そのため、第１露光部と第２露光部との双方におい
て同時には露光を実施できないとしても、露光を実施し
ていない露光部においては、基板の搬入または搬出およ
び基板と原版との位置合わせ等を行ない、これらの作業
に要する時間が、露光に要する時間に対して、同じかま
たはより長いため、２個の露光用光源を備え、露光を第
１および第２の露光部の双方において行ない得る第３図
に示した従来例に比べて、この発明の露光装置が、露光
処理能力、すなわち処理される基板の数量において劣る
ことはない。

また、露光用光源および角度変更可能なミラーが光源ボ
ックスに収納され、光源ボックスは第１の光学経路およ
び第２の光学経路のそれぞれを遮るように設けられる開
閉可能なシャッタを有しているので、露光用光源からの
光を第１の光学経路に向けて第１の露光部において基板
の露光を実施しているとき、第２の露光部に余分な光が
漏れないようにすることができ、また、逆の場合、すな
わち露光用光源からの光を第２の光学経路に向けて第２
の露光部において基板の露光を実施しているときには、
第１の露光部に余分な光が漏れないようにすることがで
きる。したがって、露光の品質を高めることができると
ともに、露光の度合を正確にコントロールすることがで
きる。

また、各露光部で基板は立てた状態で位置決めされるの
で、基板および原版にごみ、ほこり等が付着する可能性
を低減できるとともに、露光の品質を低下させる原因と
なる基板および原版の撓みを実質的になくすことができ
る。

［実施例］第１図は、この発明の一実施例の露光装置を示してい
る。

この露光装置は、基板41,42および原版43,44がそれぞれ
垂直に保持された状態で露光を実施するもので、基板41
の第１の面を露光する第１の露光部45と同じく第２の面
を露光する第２の露光部46とが装置ハウジング47内の左
右両端部に位置している。そして、原版枠50,51にそれ
ぞれ保持された各原版43,44は関連の基板41,42に対して
内側に位置し、中央部よりの光により露光処理が行なれ
るように配置されている。

基板41,42は、それぞれ、吸着板48,49に保持され、これ
ら吸着板48,49は、第１図紙面に対して垂直方向に移動
して、図示しない待機ステーションと露光部45,46が位
置する露光ステーションとの間を往復する。待機ステー
ションにおいては、基板41,42の、吸着板48,49に対する
取付および取外しが自動的に行なわれる。なお、待機ス
テーションにおける基板41,42の上述の取付および取外
しに要する時間が当該露光装置の稼動率を低下させない
ようにするため、第１および第２の露光部45,46のそれ
ぞれにおいて、図示した吸着板48,49に加えてさらに各
々もう１つの吸着板を設け、各露光部45,46において、
２個の吸着板が交互に露光ステーションと待機ステーシ
ョンとの間を往復するようにしてもよい。

第１および第２の露光部45,46のそれぞれに関連の待機
ステーションは、第１図に示した露光装置と並列して設
置された水平のコンベア（図示せず）の上方にある。こ
の待機ステーションには、ここに移動してくる吸着板4
8,49のそれぞれに対して、基板41,42の受け渡しを行な
うためのローダ（図示せず）が設けられている。したが
って、コンベア上でたとえば図による左側から送られた
基板41は、第１の露光部45に隣り合う位置で停止し、こ
こで、ローダにより、吸着板48に保持されていた片面露
光済の基板41がコンベア上に戻されるとともに、コンベ
ア上の露光前の基板41が吸着板48に取付けられる。コン
ベア上に戻された片面露光済の基板は、次いで、第２の
露光部46に隣り合う位置にまで送られ、ここで、第１の
露光部45における場合と同様、基板42の、吸着板49への
受け渡しが行なわれる。

上述したように、第１の露光部45と第２の露光部46との
それぞれに関連して、露光、原版43,44と基板41,42との
位置合わせ、吸着板48,49の移動等の作業が実施される
が、これらの作業は、第１および第２の露光部45,46に
おいて同時に進行させるのではなく、時間的にずらさ
れ、特に、露光作業については、第１および第２の露光
部45,46の各々において異なる時間帯に行なわれるよう
にする。すなわち、第１の露光部45で露光が行なわれて
いるときには、第２の露光部46では他の作業を行なうよ
うにする。

次に、露光のための光源および光学系要素について説明
する。

第１図に示すように、装置ハウジング47の中央部には、
光源ボックス52が配置され、この光源ボックス52内の中
央部には、１個の露光用光源53が垂直に配置される。こ
の露光用光源53は、点光源を与えるもので、たとえばシ
ョートアークランプから構成される。露光用光源53から
の光は、回転楕円ミラー54によって集光され、かつここ
で反射されて下方に向けられる。

回転楕円ミラー54から出た光は、平面ミラー55によって
反射される。この平面ミラー55は、第１図紙面に対して
垂直に延びる回転軸56を有し、実線で示す位置と想像線
で示す位置との２つの位置の間で角度が変えられるよう
に構成されている。このような角度の変更は、図示しな
いが、たとえば回転軸56にレバーを取付け、このレバー
をエアシリンダ等で回動させることにより達成される。

平面ミラー55の角度の変更により、回転楕円ミラー54か
らの光は図による左方向および右方向にそれぞれ反射さ
れた後、第１の露光部45に向かう第１の光学経路と、第
２の露光部46に向かう第２の光学経路とに選択的に指向
される。なお、これら第１および第２の光学経路は、互
いに同じ光学系要素を含んでいるので、それらを同時に
説明する。

平面ミラー55によって反射された光は、平面ミラー57,5
8で反射され、方向が変えられ、フライアイ59,60を通過
して、大形の曲面ミラー61,62に入射され、これによっ
て最終的に平行光線とされ、第１および第２の露光部4
5,46のそれぞれに送られる。なお、曲面ミラー61,62と
しては、回転放物面を有するものが理想的であるが、加
工がより簡単な球面を持ったもので代用されることもあ
る。

上述した露光用光源53からフライアイ59,60に至る光学
系要素は、光源ボックス52内に収納され、余分な光が外
部に漏れないようにされる。そして、好ましくは、平面
ミラー57,58とフライアイ59,60との間には、開閉可能な
シャッタ63,64が設けられる。

第１図に示す露光装置において、第１の露光部45にある
基板41に対して露光処理を施すときは、平面ミラー55が
想像線で示す角度で設定され、シャッタ63が開かれ、露
光用光源53からの光が第１の露光部45に与えられる。こ
のとき、第２の露光部46に余分な光が漏れないように、
シャッタ64は閉じられた状態にある。

他方、第２の露光部46にある基板42に対して露光処理を
施すときには、平面ミラー55が実線で示す角度に変更さ
れ、シャッタ64が開かれ、基板42に露光用光源53からの
光が与えられる。このとき、シャッタ63は閉じられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の露光装置を示す正面図
である。第２図および第３図は、それぞれ、露光装置の
第１および第２の従来例を示す正面図である。図において、41,42は基板、43,44は原版、45は第１の露
光部、46は第２の露光部、53は露光用光源、54は回転楕
円ミラー、55は平面ミラー（第２の光学手段）、56,65
は回転軸、57,58は平面ミラー、59,60はフライアイ、6
1,62は曲面ミラーである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント回路基板となるべき基板の両面に
それぞれ原版を通して平行光線を照射することにより、
前記基板の各面を別々に露光するための露光装置におい
て、点光源を与える１個の露光用光源と、前記１個の露光用光源からの光を第１の光学経路と第２
の光学経路とに選択的に指向するため、反射面の角度が
変えられるように保持されたミラーと、前記第１の光学経路と前記第２の光学経路とのそれぞれ
に関連して設けられる、前記露光用光源からの光を平行
光線とするための光学手段と、前記基板を立てた状態で位置決めし、前記第１の光学経
路を通る光によって前記基板の第１の面を露光するため
の第１の露光部と、前記基板を立てた状態で位置決めし、前記第２の光学経
路を通る光によって前記基板の第２の面を露光するため
の第２の露光部と、前記露光用光源および前記ミラーを収納するとともに、
前記第１の光学経路および前記第２の光学経路のそれぞ
れを遮るように設けられる開閉可能なシャッタを有す
る、余分な光が外部に漏れないようにするための光源ボ
ックスとを備えることを特徴とする、露光装置。
【請求項２】前記露光用光源は、ショートアークランプ
からなる、特許請求の範囲第１項記載の露光装置。