TW202013079A - 曝光裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 藉由減小設置空間的卷對卷搬送系統的曝光裝置而進行長基板的兩面曝光。 [解決手段] 在卷對卷搬送系統的曝光裝置10中，在曝光載台15的一側配置供給捲軸22以及收合捲軸32，在相反側配置基板反折機構50。然後，基板反折機構50將從供給捲軸20饋送的長基板W朝相反方向返回的同時，使內外反轉。曝光部40係，包括曝光載台15、供給捲軸22以及收合捲軸32的基板供給/收合部20成為一體而相對移動時，將長基板W的外側曝光對象部分W1以及內側曝光對象部分W2兩部分同時曝光。

Description

曝光裝置
本發明係關於將可撓性印刷基板等長基板(工件)，藉由卷對卷搬送系統(Roll to Roll carrier，以下稱為R to R搬送系統)搬送的曝光裝置。
在包括R to R搬送系統的曝光裝置中，將供給捲軸(展開卷筒)以及收合捲軸(收合卷筒)各自配置於曝光載台的上游以及下游，將印刷配線基板等的長基板在供給捲軸以及收合捲軸捲繞後，從上游搬送至下游同時進行曝光。
具體而言，將吸附支持長基板的內面的曝光載台沿著長基板搬送方向移動同時，藉由設置於長基板上方的曝光頭，將對應於投射區(曝光對象區)位置的圖案光投射。當曝光載台移動至曝光結束位置，曝光載台下降而回復至最初的曝光位置。經由重複同樣的曝光動作，對長基板整體形成圖案(例如，參考專利文獻1、2)。
又，在包括R to R搬送系統的曝光裝置中，可曝光長基板的兩面。即是，準備兩個曝光頭與曝光載台的組合，並設置於不同的地方。然後，使長基板的內外在組合之間反轉，在一組合中曝光基板的外面，在另一個組合中曝光基板的內面(參考專利文獻3)。 [先前技術文獻]
[專利文獻1] 日本特開2015-222370號公報 [專利文獻2] 日本特開2009-276522號公報 [專利文獻3] 日本德開2017-215535號公報
[發明所欲解決之問題]
在用於曝光至基板兩面，配置兩組曝光頭與曝光載台的構成中，因為基板搬送長度變長而使得裝置整體的此部分變大。對於被設置於印刷配線基板製造產線的曝光裝置，確保大空間這件事，對於物理上有限制的製造產線整體的空間是極為困難的，又，因此使得產線整體的生產效率降低。
因此，需要提供一種減小設置空間同時，可將長基板的兩面曝光的R to R搬送系統的曝光裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明的曝光裝置係包括保持長基板的曝光載台、饋送長基板的供給捲軸、以及收合長基板的收合捲軸。例如，曝光載台係，可沿著長基板的搬送方向來回移動，並且與曝光部相對移動的方式構成也可以。
在本發明中，曝光裝置相對於曝光載台而被配置於與供給捲軸相反之側，將長基板的搬送方向切換於相反方向，又，包括將長基板的內外反轉的長基板反轉機構。收合捲軸係相對於曝光載台而被配置於與供給捲軸相同之側，將內外反轉的長基板收合。
曝光長基板的情況下，在曝光載台上，將長基板的外面作為曝光對象面的部分、以及將長基板的內面作為曝光對象面的部分並列。因此，曝光載台上的曝光部係可相對於曝光載台相對移動時，將長基板的外側作為曝光對象面的部分、以及將內側作為曝光對象面的部分的兩部分曝光的方式所構成。
長基板反轉機構係可由複數個卷筒構成，例如，可以包括可調整從長基板的供給捲軸到收合捲軸的基板搬送長度的搬送長度調整卷筒。
又，長基板反轉機構係可以包括位於相對於曝光載台、供給捲軸相反側的位置，而將長基板的搬送方向往垂直於搬送方向的方向改變的第一搬送方向變更卷筒；以及位於相對於曝光載台而與收合捲軸相反之側的位置，而將長基板的搬送方向從垂直於搬送方向的方向改變成搬送方向的第二搬送方向變更卷筒的方式構成。
此種情況，搬送長度調整卷筒係，在從第一搬送方向變更卷筒到第二搬送方向變更卷筒的基板搬送路程之間，將長基板捲繞，並可沿著與搬送方向垂直的方向移動位置的方式也可以。又，第一搬送方向變更卷筒可由上下並列的兩個卷筒構成，其中一個卷筒可與第二搬送方向變更卷筒正相對，而另一個卷筒可與搬送長度調整卷筒正相對。
例如供給捲軸以及收合捲係，可以是與曝光載台可一同沿著搬送方向來回移動的方式。又，基板反折機構與曝光載台可一同沿著搬送方向來回移動的方式也可以。
本發明的其他實施例的曝光裝置係，在包括R to R搬送系統的曝光裝置中，藉由基板反折機構，將從供給捲軸饋送的長基板的搬送方向，在曝光載台的相反側朝曝光載台側逆向改變的同時，使內外反轉，而使曝光載台相對於曝光部相對移動時，藉由曝光部，將外面作為曝光對象面的部分、以及內面作為曝光對象面的部分的兩部分曝光。 [發明之效果]
根據本發明，藉由減小設置空間的R to R搬送系統的曝光裝置而可進行長基板的兩面曝光。
以下，參考圖示以說明關於本發明的實施例。
第1圖係為將本實施例中之曝光裝置從上方看之平面圖。第2圖係為曝光裝置從側面看之平面圖。第3圖係為曝光裝置的概略的方塊圖。
曝光裝置10係為包括將卷狀捲起的長基板W搬送同時並進行曝光動作的R to R搬送系統的曝光裝置，並且包括基板供給/收合裝置20以及曝光部40。在此，長基板W係為將銅薄膜層形成於長軟板並且塗佈(或是附著)光阻等感光材料的板狀基板，被捲繞而形成為卷狀。
曝光載台(工作台)15係，吸附長基板W而保持平坦的同時，可以在吸附位置與遠離吸附位置的下方位置之間升降，藉由未圖示的升降機構而升降。曝光載台15係被基板供給/收合裝置20的支持台20S支持。
曝光部40係配置於長基板W上方相距預定距離的地方，並且通過未圖示的框架固定於曝光裝置10的基座10B (基台)。如第1圖以及第2圖所示，曝光部40係，在此藉由六個曝光頭40A至40F所構成，將從半導體雷射等的光源41發射的光作為圖案光投射在長基板W上。
曝光頭40A至40F係各自包括照明光學系統42、將複數個微鏡以矩陣排列的DMD(Digital Micro-mirror Device，數位微鏡裝置)43、以及成像光學系統44(參考第2圖)。在此，曝光頭40A至40F係沿著與曝光載台15的移動方向垂直的方向以鋸齒狀排列，並且各自的曝光區域被限定。光源41係藉由光源控制部110驅動。
各曝光頭的DMD 43係，基於對應從曝光控制部120發送的曝光區域位置的繪圖數據(網格數據)而定位微鏡的位置，由此，對應於曝光區域位置的圖案光投射到長基板W上。控制器100(參考第3圖)係，控制曝光裝置10的整體曝光動作。又，使用遮罩而取代曝光部的構成也可以。
如上所述般，基板供給/收合裝置20係，經由支持台20S支持曝光載台15的同時，包括供給捲軸22、收合捲軸32以及支持卷筒34。又，在沿支持台20S的縱向方向的側部20B，包括將供給捲軸22以及收合捲軸32的各自的軸旋轉的驅動機構(未圖示)。供給捲軸22以及收合捲軸32係相對於曝光載台15設置於同一側。
驅動機構係由例如步進馬達等構成，並使供給捲軸22以及收合捲軸32各自同步旋轉，以使長基板W間歇地搬送預定長度。支持卷筒34係，支持長基板W，構成在搬送長基板W時作為軸旋轉的自由卷筒。又，支持卷筒34係為兩個自由卷筒串聯配置的構成，而支持稍後將描述的長基板的前進路徑以及返回路徑的自由卷筒，可以各自獨立地旋轉。
在基板供給/收合裝置20的側部20B被懸臂支持的供給捲軸22係，將長基板W的未曝光部分以卷狀捲起的狀態下保持並固定，又，可藉由軸旋轉而將長基板W饋送。同樣地，被懸臂支持的收合捲軸32係，將長基板W的曝光完成部分以卷狀捲起的狀態下保持並固定，又，可藉由軸旋轉而將長基板W收合。長基板W的收合處理等係藉由搬送控制部130控制(參考第3圖)。
長基板W係，相對於曝光載台15而在供給捲軸22的相反側，藉由基板反折機構50將搬送方向改變成相反方向(返回)的同時，並將其內外反轉。 此結果，長基板W外面作為曝光對象面(即面對曝光部40的面)從供給捲軸22饋送的同時，將內面作為曝光對象面藉由收合捲軸32收合。在曝光載台15中，長基板W的外面作為曝光對象面的部分和內面作為曝光對象面的部分並列，曝光部40係同時曝光這兩部分。
載台/搬送系統移動機構60係包括設置於曝光裝置10的基座10B的一對導軌62A以及62B、以及藉由滾珠螺桿構成的致動器(未圖示)，設置於基座10B上的移動控制部70(參考第3圖)係控制致動器的驅動。
基板供給/收合裝置20以及曝光載台15係，可相對於曝光裝置10的基座10B沿X方向(以及-X方向)移動。在此，沿著作為長基板W的縱向方向的搬送方向M的方向等同於曝光載台15曝光時的移動方向，即與掃描方向SM相反的方向作為X方向。又，將與其垂直的方向作為Y方向，並且將垂直於X和Y方向的方向作為Z方向。 又，搬送方向M係表示在供給捲軸20、收合捲軸30與曝光載台15之區間中的長基板W的移動方向，表示X和-X兩方向。
在曝光載台15的支持卷筒34側，設置檢測長基板W的曝光位置的感測器80。感測器80係檢測將長基板W的外側作為曝光對象面的部分(以下，稱為外側曝光對象部分)W1、以及將內側作為曝光對象面的部分(以下，稱為內側曝光對象部分)W2兩部分的曝光位置。搬送控制部130係，控制基板供給/收合部20以及基板反折機構50，使長基板W的外側曝光對象部分W1、內側曝光對象部分W2的曝光位置一致。
以下將使用第1圖以及第4圖說明關於基板反折機構50的構成。 第4圖是基板反折機構50的概略的構成圖。
基板反折機構50係由四個卷筒152、154、156以及158構成。卷筒152、154 (以下，稱為第一搬送方向變更卷筒)係將長基板W的搬送方向改變90度的卷筒，並且位於隔著曝光載台15與供給捲軸20正相對的位置，相對於搬送方向M(掃描方向SM)傾斜45度被設置(參考第1圖)。長基板W係藉由被第一搬送方向變更卷筒152、154捲繞，使內側曝光對象部分W2朝向上方(曝光部側)。
卷筒156(以下，稱為搬送長度調整卷筒)係，位於與第一搬送方向變更卷筒154相同高度的位置，並且被配置相對於搬送方向M傾斜90度的位置，朝相對於搬送方向M垂直的方向改變的長基板W捲繞。由此，長基板W的外側曝光對象部分W1再次朝向上方。
卷筒158(以下，稱為第二搬送方向變更卷筒)係，被配置相對於搬送方向M傾斜45度的位置的卷筒，並且位於隔著曝光載台15與收合捲軸30正相對的位置。長基板W係，被第二搬送方向變更卷筒158捲繞，並沿著搬送方向M饋送到曝光載台15。又，長基板W的內側曝光對象部分W2朝向上方。
搬送長度調整卷筒156係，在基板供給/收合裝置20的側部20B，可以相對於搬送方向M垂直的方向移動其位置，並且經由基板反折機構50而將長基板W的長度調整。設置於曝光載台15的感測器80將長基板W的外側曝光對象部分W1以及內側曝光對象部分W2的曝光位置各自檢測到後，搬送控制部130係基於檢測的曝光位置，調整搬送長度調整卷筒158的位置。
以下，關於曝光動作做說明。在曝光開始之前，曝光載台15係吸附保持長基板W的外側曝光對象部分W1和內側曝光對象部分W2，並且供給捲軸22以及收合捲軸32不被驅動的緣故為靜止的狀態。隨著曝光開始，曝光載台15係沿著X方向以預定速度移動。
基板供給/收合裝置20與曝光載台15一體地移動。 因此，曝光載台15移動時，長基板W係相對於曝光載台15靜止。隨著曝光載台15相對於曝光部40在X方向上相對移動時，對應於每個曝光頭的曝光區域位置的圖案光從曝光部40投射。
當曝光載台15以及基板供給/收合裝置20到達曝光完成位置後，曝光載台15係解除長基板W的吸附支持並下降。然後，供給捲軸22和收合捲軸32同步旋轉，並且長基板W係只以預定長度被收合捲軸32收合。此時，檢測長基板W的外側曝光對象部分W1以及內側曝光對象部分W2的位置，並且藉由搬送長度調整卷筒156調整曝光位置。
當收合捲軸32側的收合完成並且調整曝光位置後，曝光載台15和基板供給/收合裝置20移動並回到曝光開始位置。在此期間，供給捲軸22和收合捲軸32不被驅動的緣故為靜止的狀態。藉由重複上述曝光動作，在長基板W的兩面整體形成圖案。
如上所述，根據本實施例，在R to R搬送系統的曝光裝置10中，供給捲軸22以及收合捲軸32被配置於曝光載台15的一側，並且基板反折機構50配置於相反的另一側。然後，基板反折機構50使從供給捲軸20饋送的長基板W朝相反方向而返回的同時，使內外反轉。曝光部40係，將包括曝光載台15、供給捲軸22以及收合捲軸32的基板供給/收合部20成為一體地並相對移動的時候，將長基板W的外側曝光對象部分W1以及內側曝光對象部分W2兩部分同時曝光。
藉由將供給捲軸22以及收合捲軸32配置在曝光載台15的一側，可以使曝光裝置10緊密地構成並且可以減小占地面積。又，由於曝光部40同時曝光並列成兩列的長基板外面以及長基板內面，因此可以不降低生產效率而進行曝光。
在本實施例中，經由以四個卷筒構成的基板反折機構50，以簡單的構成可實現基板反折機構。又，因為不需要在基板反折機構50和曝光載台5之間設置卷筒等，所以基板反折機構50與曝光載台15之間的距離間隔，較供給捲軸20以及收合捲軸30與曝光載台15之間的距離間隔更短。由此，可以使曝光裝置10在搬送方向M上更緊密。此外，藉由將基板供給/收合部20與曝光載台15成為一體而在搬送方向M上移動，可以防止長基板W在曝光動作時彎曲。
藉由設置搬送長度調整卷筒156，可以適當地補正外側曝光對象部分W1以及內側曝光對象部分W2的曝光位置的偏差。特別是，因為搬送長度調整卷筒156沿著垂直於搬送方向M的方向位移，所以曝光裝置10可以維持緊密。
又，基板反折機構50不是與基板供給/收合部20一體地移動的構成，而是將基板反折機構50設置於曝光裝置10的基座10B也可以。在這種情況下，在曝光載台15和基板反折機構50之間設置鬆緊調整卷筒等。又，基板供給/收合部20也固定於基座10B，並且僅移動曝光載台15的構成也可以。在這種情況下，在供給捲軸22、收合捲軸32與曝光載台15之間設置鬆緊調整卷筒等。
在本實施例中，雖然曝光載台15在曝光時沿著搬送方向M移動，但是替代地，曝光部40沿著搬送方向M移動也可以。或者，可以將曝光部40沿著垂直於搬送方向M的方向移動而進行曝光動作也可以。
10:曝光裝置 10B:基座 15:曝光載台 20:基板供給/收合部 20B:側部 20S:支持台 22:供給捲軸 32:收合捲軸 34:支持卷筒 40:曝光部 40A、40B、40C、40D、40E、40F:曝光頭 41:光源 42:照明光學系統 43:DMD，數位微鏡裝置 44:成像光學系統 50:基板反折機構 60:載台/搬送系統移動機構 62A、62B:導軌 70:移動控制部 80:感測器 100:控制器 110:光源控制部 120:曝光控制部 130:搬送控制部 152、154、156、158:卷筒 M:搬送方向 SM:掃描方向 W:長基板 W1:外側曝光對象部分 W2:內側曝光對象部分
第1圖係為將本實施例中之曝光裝置從上方看之平面圖。 第2圖係為曝光裝置從側面看之平面圖。 第3圖係為曝光裝置的概略的方塊圖。 第4圖係為基板反折機構的概略的構成圖。
10:曝光裝置
10B:基座
15:曝光載台
20:基板供給/收合部
20B:側部
20S:支持台
22:供給捲軸
32:收合捲軸
34:支持卷筒
40:曝光部
40A、40B、40C、40D、40E、40F:曝光頭
50:基板反折機構
62A、62B:導軌
152、154、156、158:卷筒
M:搬送方向
SM:掃描方向
W:長基板
W1:外側曝光對象部分
W2:內側曝光對象部分

Claims (9)

  1. 一種曝光裝置，包括： 曝光載台，保持長基板； 供給捲軸，饋送前述長基板； 長基板反轉機構，相對於前述曝光載台而被配置於與前述供給捲軸相反之側，進行前述長基板的搬送方向反轉以及內外反轉，將內外反轉前以及內外翻轉後的前述長基板並列配置；以及 收合捲軸，相對於前述曝光載台而被配置於與前述供給捲軸相同之側，將前述長基板收合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置，其中前述長基板反轉機構係包括，可調整從前述長基板的前述供給捲軸到前述收合捲軸的基板搬送長度的搬送長度調整卷筒。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之曝光裝置，其中前述長基板反轉機構係包括： 第一搬送方向變更卷筒，位於相對於前述曝光載台而與前述供給捲軸的相反側的位置，並將前述長基板的搬送方向往垂直於搬送方向的方向改變；以及 第二搬送方向變更卷筒，位於相對於前述曝光載台而與前述收合捲軸的相反側的位置，並將前述長載板的搬送方向從垂直於搬送方向的方向改變成搬送方向。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之曝光裝置，其中前述搬送長度調整卷筒在從前述第一搬送方向變更卷筒到前述第二搬送方向變更卷筒的基板搬送路程之間，將前述長基板捲繞，並可沿著與搬送方向垂直的方向移動位置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之曝光裝置，其中前述第一搬送方向變更卷筒由上下並列的兩個卷筒構成，其中一個卷筒與前述第二搬送方向變更卷筒正相對，而另一個卷筒與前述搬送長度調整卷筒正相對。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置，其中前述曝光載台可沿著基板搬送方向來回移動，而前述供給捲軸以及前述收合捲軸可與前述曝光載台一同沿著搬送方向來回移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之曝光裝置，其中前述長基板反轉機構可與前述曝光載台一同沿著搬送方向來回移動。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中之任一項所述之曝光裝置，更包括： 曝光部，配置於前述曝光載台上， 其中前述曝光部，相對於前述曝光載台相對移動時，將前述長基板的外側作為曝光對象面的部分、以及內側作為曝光對象面的部分的兩部分曝光。
  9. 一種曝光方法，係為在包括卷對卷搬送系統的曝光裝置中，包括： 藉由長基板反轉機構，將從供給捲軸饋送的長基板的搬送方向，在曝光載台的相反側朝曝光載台側逆向改變的同時，使內外反轉； 將前述曝光載台相對於曝光部相對移動時，藉由前述曝光部，將外面作為曝光對象面的部分、以及內面作為曝光對象面的部分的兩部分曝光。
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