JPS6365443A - アライメント付両面自動露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント基板等のワークの両面に印刷配線等
の画像を同時露光する際に、画像マスクとワークを精度
良く位置合せして能率良く露光することができるアライ
メント付両面自動露光装置に関する。

〔従来の技術〕

プリント基板等のワークに所定の配線パターン等の画像
を露光焼付けするには、ワークと画像マスクを位置合せ
した後、近接または密着して平行光等を透過照射するこ
とにより行なわれる。ワークの両面を同時露光する際の
ワークと画像マスクの位置合せ装置に関する従来の技術
として、本出願人は昭和６１年８月１３日付の特許出＠
「両面露光用ワークアライメント装置」において開示し
ている。この両面露光におけるワークと上下両面の画像
マスクとの位置合せ方法は、上下の焼枠で構成された露
光部の外部にアライメントステージを設け、アライメン
トステージ上でワークの位置合せを行ない、そのワーク
を搬送手段で前記露光部へ搬入し、その露光部でワーク
の位置ズレ量をチェックし算出して、ワークをアライメ
ントステ−ジに戻し再位置合せしたり、次回以降のワー
クの位置合せに反映させたりするもので、ワークの位置
合＋！４光よを流ゎ作業的ッ行４いワール処理能力（ス
ループット）を高めるとともに、ワーク位置合せ機構の
簡単化を目的としたものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、プリント基板等における配線パターンは搭載部品
（特に集積回路）の集積度が向上するにつれ高密度、高
精細度が要求され、フォトリソグラフィーの露光におい
てワークと画像マスクとの位置合せも高精度が要求され
るようになってきた。

上記従来のアライメント装置においては、ワークは露光
部の外部のアライメントステージでの位置合せ後、ハン
ドラやトランスフッといった搬送手段によって露光部の
露光位置へ搬入セットされるものであったので、この搬
送手段によるワークの保持、＊送および露光位置への到
着後の保持開放といった動作の間にワークの位置に狂い
が生ずる虞れがあり高精度を期待できないという問題点
があった。

このワーク位置の狂いが生ずる虞れのため露光部では、
ワーク位置のチェックを頻繁に行なう必要があり、さら
に狂いの生じたワークはアライメント装置へ戻して再位
置合せをするか、排除するかしなければならないことも
あり年産能率を向上させる上で問題点となっていた。

本発明は上記問題点を解決するために創案されたもので
、画像マスクとワークの高精度な位置合せができるとと
もに、生産能率を向上させることができるアライメント
付両面自動露光装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明における上記目的を達成するための手段は、一方
の画像マスクを保持する一方の焼枠とその一方の画像マ
スクに位置合せした他方の画像マスクを保持する他方の
焼枠との間でワークの両面を露光する露光部と、前記一
方の焼枠を取付は前記露光部とその外部の所定位置の間
を移動する移動テーブルと、ワークを保持すると共にそ
のワークを前記所定位置に移動される一方の画像マスク
に位置合せするアライメント部と、前記一方の焼枠に配
設され前記位置合せされたワークを前記アライメント部
から受け取って保持するワーク保持手段とを備えて成る
アライメント付両面自動露光装置である。

〔作用〕

本発明では、露光部の焼枠の一方を移動テーブルでアラ
イメント部へ移動させ、このアライメント部によって一
方の焼枠の画像マスクに位置合せされたワークをワーク
保持手段によって一方の焼枠に直接保持し、再び露光部
へ戻して他方の焼枠との間でワークを両面露光する。従
ってワークの位置合せ後、このワークを一方の焼枠に保
持するまでに搬送手段によるワークの保持、搬送や保持
解除が介在しないので、それらによるワークの位置狂い
が生じることがな（なり、また一方の焼枠の移動テーブ
ルはくり返し精度の良い位置決めが可能なので、ワーク
と画像マスクとの高精度な位置合せが可能になる。

以上のように露光部におけるワークと画像マスクの位置
合せ状態に狂いが出なければ、露光工程には位置合せチ
ェックが不要となり、またチェックの結果位置狂いのワ
ークをアライメント部へ戻したりすることもないので、
生産能率を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の正面より見た装置構成図で
ある。まず露光部の構成を述べる。露光部ｌは一方の焼
枠（以下上焼枠と記す）２と他方焼枠（以下上焼枠と記
す）３と両面露光用の照射光学系４ａ、４ｂから構成さ
れる。下焼枠２には透明なアクリル板２ａが固着され、
その上面に一方の画像マスクとして下面マスクフィルム
５がその周辺部をアクリル板２ａ上に形成された溝によ
り真空吸着されている。同様に上焼枠３には透明なアク
リル板３ａが固着され、他方の画像マスクとして上面マ
スクフィルム６が真空吸着されている。上焼枠３はガイ
ド軸７に支持されて上下動可能に構成され、下焼枠２に
接近可能になっている。

下焼枠のアクリル板２ａにはエアーシリンダ等によりア
クリル板面上に突出可能に適宜個数のマスクフィルム位
置合せ用のビン８が埋設されており、上下面マスクフィ
ルムの位置合せ時において、最初に上下面マスクフィル
ム５．６を重ね合せて夫々の位置合せ孔をこのビン８へ
挿入載置し、上焼枠のアクリル板３ａを下動させて接近
させ上面マスクフィルム６を吸着させることにより上下
面マスクフィルムの位置合せを行なう。この位置合せ後
、ビン８はアクリル板２日面下に埋没させる。

次に移動テーブルの構成を述べる。移動テーブル９は上
記の下焼枠２を保持し、２本のレール１０上に図示しな
いエアーシリンダ等により水平移動可能に配設される。

露光部１の移動テーブル９の停止位置へはストッパ１１
に上記のエアーシリンダ等で押し付けられて精度良く位
置決めされる。

同様にして移動テーブル９は他のストッパ１２により露
光部１の外部の所定位置に精度良く位置決めされる。

次にアライメント部の構成を述べる。アライメント部１
３は前述した所定位置上部に配設され、ワークを保持し
て下面マスクフィルムに位置合せし、所定位置に移動し
た下焼枠２に上記位置合せしたワークを渡すものである
。このアライメント部１３は平面上で直交する２方向（
Ｘ、Ｙ）のうちＸ方向に移動制御されるＸテーブル１４
と、Ｙ方向に移動制御されるＹテーブル１５と、回転方
向にθ角だけ回動制御されるθテーブル１６と、ワーク
１７を吸着保持するアクリル板１８と、下面マスクフィ
ルム５の位置合せ基準マークおよびワーク１７の位置合
せマークを読み取る２台のテレビカメラエ９と、各テー
ブルの位置制御を行なう制御部などから構成され、上記
各テーブルはガイド軸２０によって上下動可能な基台２
１に保持されている。上記のアライメント部１３の構成
の詳細は第２図および第３図に示されている。第２図は
下面より見たアライメント部１３の構成と制御部の構成
を示す図であり、第３図は各テーブルの支持部材の断面
図である。各テーブルはその上側のテーブルまたは基台
２１に支持部材２２によって要所をスライド可能に支持
される。まずＸテーブル１４は支持部材２２ａにより基
台２１にＸ方向にスライド可能に支持されている。基台
２１のＸ方向の一方の辺部にはパルスモータ等によって
指定量だけＸ方向に進退するＸテーブル押圧手段１４ａ
が設けられ、その他方の辺部にはＸ−プル付勢部材１４
ｂがＸテーブル押圧手段１４ａの退却方向にＸテーブル
を付勢するように配設される。上記の構成によりＸテー
ブルはＸ方向に位置決め制御される。Ｙテーブル１５は
Ｘテーブル１４に支持部材２２ｂによりＹ方向へ摺動可
能に支持される。Ｘテーブル１４のＹ方向の一方の辺部
には、パルスモータ等によって指定量だけＹ方向に進退
するＹテーブル押圧手段１５ａが設けられ、その他方の
辺部にはＹテーブル付勢部材１５ｂがＹテーブル押圧手
段１５ａの退却方向にＹテーブルを付勢するように配設
される。上記構成によりＹテーブルはＹ方向に位置決め
制御される。θテーブル１６は支持部材２２ｃによって
Ｙテーブル１５へ回動可能に支持される。Ｙテーブル１
５にはパルスモータ等によって指定量だけθテーブル１
６の回動方向に進退するθテーブル押圧手段１６ａが設
けられ、このθテーブル押圧手段１６ａはθテーブル１
６の縁部に固着された突起片１６ｂを進退させる。この
突起片１６ｂはＹテーブル１５に設けられたθテーブル
付勢部材１６ｃによって押圧手段１６ａの退却方向へ付
勢される。上記構成によりθテーブルは回動方向に指定
角度θだけ回動制御がなされる。上記においてＸ、Ｙ移
動用の支持部材２２ａ、２２ｂはポールベアリング２２
ｄを保持する■溝２２ｅを直線に形成され、回動用の支
持部材２２ｃは■溝２２ｅを円弧状に形成される。アク
リル板１８はθテーブル１６に取り付けられていて、ワ
ーク１７はアクリル板１日の下面に配設された格子状の
溝１８ａにより真空吸着される。なお、各テーブルの支
持構造および移動機構は上記に限定するものではなく、
例えば移動機構はスクリュー棒とナツトを使用するもの
など他のものでも良い。

制御部２３は基台２１に固定された２台のテレビカメラ
１９に接続され、最初にアライメント部１３の所定位置
に移動された下面マスクフィルム５の２点の位置合せ基
準マークを読み取り記憶する。以後この記憶基準マーク
に基づいて保持したワーク１７の位置合せマークを読み
取り、そのズレ量を算出し、Ｘｍ動部２４．Ｙ駆動部２
５．θ駆動部２６を介して各押圧手段１４ａ、１５ａ。

１６ａに指定移動量、指定角度をパルス数として与える
。ワーク１７の位置合せマーク寸法と基準マーク寸法と
の間に誤差があるときは、その誤差を夫々の基準マーク
に対し案分して位置合せするのが好適である。

第４図はアライメントされたワークをアライメント部１
３から受け取りこれを下焼枠２に保持するワーク保持手
段の実施例の縦断面図である。このワーク保持手段２７
は下焼枠のアクリル板２ａの辺部に埋設されたエアーシ
リンダ２Ｂにより、レバー２９を回動可能とする。この
レバー２９の先端にはワーク押え爪２９ａが形成され、
エアーシリンダ２８のロッド２８ａを突出させたときに
ワーク１７の縁部を押えて保持する。このワーク保持手
段２７が突出する部分の上面および下面マスクフィルム
５，６には切欠が設けられ、さらに上境粋のアクリル板
３ａには露光時に接近するための逃げ部分として凹部３
ｂが設けられる。ワーク保持手段はこの実施例に限定す
るものではなく、アクリル板２ａとマスクフィルム５に
連通して設けた溝または多数の孔によりワークの辺部を
真空吸着するなどの手段を用いても良い。

次に露光前のワークを供給するローダ部と露光後のワー
クを取り出すアンローダ部とを第１図で説明する。ロー
ダ部３０は露光前のワークをストックし、このワークを
ハンドラ３１が下動して真空吸着等で保持し、再び上動
してアライメント部１３へ搬入する。この搬入時には移
動テーブル９は露光のため露光部１に移動し、アライメ
ント部１３の所定位置下方に上下動可能に配設されたワ
ーク受取テーブル３２がマスクフィルムの位置まで上昇
しハンドラ３１よりワークを受け取る。ここでハンドラ
３１は復帰し、アライメント部１３は下降してワーク受
取テーブル３２のワーク１７をθテーブルに吸着し、ｘ
、ｙ、　　θの位置合せを行なう。一方アンローダ部３
３はハンドラ３４を備え、露光後のワークを上焼枠３が
上昇退避した後に真空吸着等により搬出する。

以上のように構成された実施例の作用を述べる。

まず、始めにマスクフィルムの上下位置合せセットが手
操作で行なわれる。このとき移動テーブル９は露光部１
に位置決めし、下焼わく２のマスクフィルムの位置合せ
用ピン８は突出させておく。

そのピン８にマスクフィルム５と６の位置合せ用孔を重
ねて嵌入し、夫々上下の焼枠のアクリル板３ａ、３ｂに
吸着させる。以上のマスクフィルムのセントが終了した
らピン８は埋没させ、上焼枠３は上昇させて待機させ、
移動テーブル９はアライメント部１３の所定位置へ位置
決めする。続いてアライメント部１３は下降しテレビカ
メラ１９によって下面マスクフルム５の位置合せ基準マ
ークを読み取り、制御部２３に記憶する。以上の準備段
階が終了すると移動テーブル９は露光部１へ戻り、以下
の順序でワークの露光工程が実行される。

（１）　　アライメント部１３下のワーク受取テーブル
３２をマスクフィルムが来る位置まで上昇させ、ローダ
部３０のハンドラ３１によりワーク１７を受け取る。

（２）アライメント部１３が下降しワーク１７を吸着保
持して上昇した後、ワークの位置合せマークをテレビカ
メラ１９で読み取り、ｘ、ｙ、　　θのアライメントを
行なう。

（３）　　ワーク受取テーブル３２は待避し、ワークな
しの移動テーブル９がアライメント部１３の所定位置へ
移動してアライメント部１３の下降によりアライメント
済みのワーク１７を受け取る。

（４）受け取ったワークはワーク押え爪２９ａによって
下焼枠２に固定された後、移動テーブル９によって露光
部１へ移動され位置決めされる。

（５）　　上焼枠３が下降し、アクリル板２ａ、３ａ間
の真空引き等によってワーク１７とマスクフィルム５．
６が近接ないし密着され露光が行なわれる。

（６）上焼枠３は上昇して待機し、露光後のワークはハ
ンドラ３４によってアンローダ部３３へ搬出される。

以上において、（１）、　（２）のアライメント動作と
（５）。

（６）の露光動作とは２回目以降は流れ作業的に同時に
行なう。このことによって作業時間のムダがなくなり、
生産能率が向上する。またアライメントされたワークは
直接焼枠に保持されるので露光時における位置合せの精
度を高めることができる。

なお、本発明は以上の実施例に限るものではな（、本発
明の主旨に沿って種々の応用と実施態様を取り得るもの
である。例えば一方の焼枠や一方の画像マスクは上焼枠
と上面の画像マスクであっても良い。この場合上下の機
構は逆にすれば良い。

またローダ部、アンローダ部の構成はハンドラに限るも
のではなくロボット等を用いても良い。ローダ部ではワ
ークを反転して搬入し直接アライメント部へワークを渡
せばワーク受取テーブルは省略できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、露光部の外部でアラ
イメントしたワークを直接一方の焼枠に保持するので、
高精度なワークと画像マスクとの位置合せができる。ま
たワークのアライメント動作と露光動作が流れ作業的に
同時に実行でき、露光部における位置合せのチェックや
位置合せ不良時の処理が不要なので生産能率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面より見た装置構成図、
第２図はアライメント部の下面より見た構成と制御部の
構成を示す図、第３図はアライメント部の支持部材の断
面図、第４図はワーク保持手段の実施例の縦断面図であ
る。 １・・・露光部 ２・・・下読枠（一方の焼枠） ３・・・上焼枠（他方の焼枠）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方の画像マスクを保持する一方の焼枠とその一方の画
   像マスクに位置合せした他方の画像マスクを保持する他
   方の焼枠との間でワークの両面を露光する露光部と、 前記一方の焼枠を取付け前記露光部とその外部の所定位
   置の間を移動する移動テーブルと、ワークを保持すると
   共にそのワークを前記所定位置に移動される一方の画像
   マスクに位置合せするアライメント部と、 前記一方の焼枠に配設され前記位置合せされたワークを
   前記アライメント部から受け取って保持するワーク保持
   手段とを備えて成ることを特徴とするアライメント付両
   面自動露光装置。