WO2007020761A1 - ワーク固定装置及びその位置決め方法並びに画像形成装置 - Google Patents

ワーク固定装置及びその位置決め方法並びに画像形成装置 Download PDF

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WO2007020761A1
WO2007020761A1 PCT/JP2006/314029 JP2006314029W WO2007020761A1 WO 2007020761 A1 WO2007020761 A1 WO 2007020761A1 JP 2006314029 W JP2006314029 W JP 2006314029W WO 2007020761 A1 WO2007020761 A1 WO 2007020761A1
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WO
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stage
work
fixing device
workpiece
substrate material
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PCT/JP2006/314029
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Tsutomu Masuo
Akihiro Hashiguchi
Original Assignee
Fujifilm Corporation
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0061—Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
    • H05K13/0069—Holders for printed circuit boards
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70791—Large workpieces, e.g. glass substrates for flat panel displays or solar panels

Definitions

  • the present invention relates to a work fixing device that can securely fix a work such as a printed wiring board on a stage, and a positioning method thereof, and further, on the stage by a light beam modulated based on image information.
  • the present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by exposing a drawing area of a fixed workpiece.
  • a laser exposure apparatus as an image forming apparatus for forming a wiring pattern on a printed wiring board (hereinafter sometimes referred to as “workpiece” or “substrate material”).
  • This laser exposure apparatus is provided with a stage on which a printed wiring board to be subjected to image exposure is placed (loaded), and this stage is moved along a predetermined conveyance path.
  • the printed wiring board is positioned and placed on the upper surface of the stage, and air is also sucked into a large number of hole portions provided on the upper surface of the stage, so that the printed circuit board is adsorbed on the stage. 'Retained.
  • this stage moves in the sub-scanning direction at a predetermined speed, and at a predetermined measurement position, an alignment hole (hereinafter referred to as “alignment”) provided in the printed wiring board.
  • the mark “t” is captured by the CCD camera.
  • alignment processing for the image information is executed by coordinate-transforming the drawing target area in the drawing coordinate system in accordance with the position of the printed wiring board obtained by this imaging.
  • the printed wiring board on the stage is modulated on the upper surface by a laser beam that is modulated based on image information at a predetermined exposure position and deflected in the main scanning direction by a polygon mirror.
  • the formed photosensitive coating film is scanned and exposed.
  • an image (latent image) based on the image information (corresponding to the wiring pattern) is formed in a predetermined area (drawing area) on the printed wiring board.
  • the stage returns to the initial position. After moving, the stage upper force is taken out (unloaded) and the printed wiring board is removed, and then the stage moves to the step of exposing the next printed wiring board (for example, JP 2000-338432).
  • the present invention is directed to a workpiece fixing device that can securely fix the peripheral portion of a workpiece, such as a thin printed wiring board having a thickness of less than 1 mm, on a stage, and its stage.
  • a workpiece fixing device that can securely fix the peripheral portion of a workpiece, such as a thin printed wiring board having a thickness of less than 1 mm, on a stage, and its stage.
  • the work fixing device includes a pressing portion that presses and seals a peripheral edge portion of a work adsorbed on a stage, And an opening that exposes an area excluding the peripheral edge of the workpiece.
  • the work is a thin workpiece (for example, less than lmm) that is adsorbed on the stage so as to undulate with air, and whose peripheral edge is lifted. Even so, the peripheral edge can be reliably pressed (fixed).
  • a fixing device having an opening has an effect of reducing exposure defects as compared with a fixing device that presses the entire surface of a workpiece with a transparent member or the like and exposes the light through the transparent member.
  • the pressing portion is configured by laminating a plurality of members of different materials. It is a feature.
  • the degree of sealing with respect to the peripheral edge portion can be improved.
  • a rigid high-profile member is provided on the non-contact surface side with the workpiece, the handling property (handling property) when setting on the stage is improved.
  • the work fixing device is characterized in that in the work fixing device according to the second aspect, an elastic member is provided on the contact surface side of the pressing portion with the work. is doing.
  • the work fixing device is the work fixing device according to the second aspect or the third aspect, in which an easily peeling member is provided on the contact surface of the pressing portion with the work. It is characterized by that.
  • the work fixing device is any one of the first aspect to the fourth aspect.
  • the work fixing device is any one of the first aspect to the fifth aspect.
  • the work position is positioned by a positioning member set on a stage, and then the positioning member is moved to the position.
  • the workpiece fixing device is moved to a predetermined position on the stage, and the workpiece fixing device is positioned by the positioning member.
  • the workpiece positioning member can also be used as the workpiece fixing device positioning member, the workpiece fixing device can be easily positioned. Further, since it is not necessary to prepare a positioning member for the work fixing device separately, an increase in cost can be prevented.
  • an image forming apparatus includes a stage on which a work is fixed by the work fixing apparatus according to any one of the first to sixth aspects.
  • a moving mechanism that moves along the transport path of the workpiece, a measuring unit that detects the alignment mark of the workpiece on the stage moved by the moving mechanism, and an area excluding the peripheral edge of the workpiece fixed to the stage, Based on the image information that has been aligned by the detection result of the measurement unit! And an exposure section that exposes the light with a modulated light beam and forms an image in the area.
  • a work fixing device that can securely fix a peripheral portion of a work such as a thin printed wiring board having a thickness of less than 1 mm on the stage, and a positioning method for the stage. Also, an image forming apparatus provided with the work fixing device can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a laser exposure apparatus.
  • FIG. 2B Schematic cross-sectional view taken along arrow X-X in Figure 2A
  • FIG. 3 Schematic perspective view showing stage, substrate material, and fixture
  • FIG. 4A Schematic plan view showing substrate material positioned on stage
  • FIG. 4B Schematic plan view showing the fixing jig positioned on the stage
  • FIG. 5 Schematic cross-sectional view showing substrate material and fixtures adsorbed on stage
  • FIG. 6 Partially enlarged schematic perspective view showing substrate material and fixing jig adsorbed on the stage
  • FIG. 7 Partially enlarged schematic sectional view showing the substrate material and the fixing jig adsorbed on the stage.
  • FIG. 8 Partially enlarged schematic cross-sectional view showing another fixing jig and the substrate material adsorbed on the stage
  • FIG. 9 Schematic plan view showing the substrate material adsorbed on the stage and another fixing jig
  • FIG. 10A is a schematic plan view showing an exposure area by the exposure head.
  • FIG. 10B is a schematic plan view showing an array pattern of exposure heads
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a laser exposure apparatus showing an example of an image forming apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view and a schematic cross-sectional view of a fixing jig that is a substrate (workpiece) fixing device.
  • arrow M is the width direction
  • arrow S is the transport direction
  • the direction opposite to arrow S is the scanning direction.
  • the laser exposure apparatus 100 includes a rectangular thick plate-shaped installation base 102 supported by six legs 104.
  • Two guide rails 106 are arranged on the upper surface of the installation table 102 along the longitudinal direction (conveying direction), and a rectangular shape is provided on the two guide rails 106 via a guide portion 108.
  • a flat stage 110 is provided.
  • the stage 110 is arranged so that the longitudinal direction thereof is in the direction in which the guide rail 106 extends (conveyance direction), and can be reciprocated on the installation table 102 by the guide rail 106 and the guide portion 108 by an arbitrary moving mechanism. It is supported by.
  • the moving mechanism such as the motor 114 and the ball screw 112 is configured to reciprocate at a predetermined speed along the guide rail 106.
  • a rectangular flat substrate material 200 as an object to be exposed is shown in FIG. Is placed in a state of being positioned at a predetermined position by the positioning member 26 shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, a plurality of holes 110A are formed on the upper surface of the stage 110.
  • the inside of the stage 110 is made negative pressure by a negative pressure supply source (not shown), whereby air is sucked from the hole 110A, and the suction force causes the substrate material 200 to be sucked. Is held on the upper surface of the stage 110.
  • a rectangular frame-shaped groove 110B is formed on the outer side of the hole 110A on the stage 110, and air is also sucked through a plurality of small holes formed in the groove 110B.
  • the peripheral edge thereof is lifted.
  • a fixing jig 10 (described later) as a substrate fixing device whose upper surface (non-contact surface) is black is set on the stage 110 to prevent the substrate material 200 from floating up at the peripheral edge. Assisting the substrate material 200 to be securely fixed to the upper surface of the stage 110. At this time, the fixing jig 10 is sucked and held on the stage 110 by the hole 110A and the groove (small hole) 110B.
  • the substrate material 200 is provided with a plurality of alignment marks (not shown) indicating the reference of the exposure position in the drawing area on the exposed surface.
  • the alignment marks are formed by circular through holes, for example, and four alignment marks are arranged in the vicinity of the four corners excluding the peripheral portion of the substrate material 200, one in total.
  • a substantially “U” -shaped gate 116 is provided at the center of the installation table 102 so as to straddle the movement path of the stage 110. Both ends of the gate 116 are fixed to the mounting table 102, and an exposure head (exposure unit) 120 for exposing the substrate material 200 is provided on one side with the gate 116 in between, and the substrate material is provided on the other side.
  • a plurality of (for example, four) CCD cameras (measuring units) 118 for photographing alignment marks provided on 200 are provided.
  • each CCD camera 118 emits a strobe light source at the timing when the alignment mark of the substrate material 200 reaches a predetermined shooting position, and the strobe light irradiated onto the substrate material 200.
  • the alignment mark is photographed by inputting the reflected light from the upper surface of the substrate material 200 to the camera body through a lens.
  • a moving mechanism (motor 114 and ball screw 112) for moving the stage 110, a CCD camera 118, an exposure head 120, and the like are connected to a controller 130 that controls them.
  • the controller 130 controls the stage 110 to move at a predetermined speed
  • the CCD camera 118 controls to image the alignment mark of the substrate material 200 at a predetermined timing
  • the exposure head 120 at a predetermined timing.
  • the substrate material 200 is controlled to be exposed.
  • the exposure heads 120 are arranged in a substantially matrix shape with m rows and n columns (for example, 2 rows and 4 columns).
  • the exposure area 122 by the exposure head 120 is configured in a rectangular shape having a short side in the transport direction (scanning direction), for example. Therefore, the strip-shaped exposed region 202 is formed in the scanning direction for each exposure head 120 in accordance with the movement operation in the transport direction of the substrate material 200 (see FIG. 10A).
  • each of the exposure heads 120 in each row arranged in a line is arranged at a predetermined interval in the arrangement direction so that the strip-shaped exposed areas 202 are arranged without gaps in the width direction orthogonal to the transport direction (scanning direction). They are arranged so as to be shifted (natural number times the long side of the exposure area 122). Therefore, for example, a portion that cannot be exposed between the exposure areas 122 in the first row can be exposed in the exposure area 122 in the second row.
  • Each exposure head 120 includes a digital micromirror device (DMD) (not shown) as a spatial light modulation element that modulates an incident laser beam for each pixel according to image data.
  • DMD digital micromirror device
  • the DMD is connected to the controller 130 having a data processing unit and a mirror drive control unit.
  • a control signal for driving and controlling each micromirror in the region to be controlled by the DMD is generated for each exposure head 120 based on the input image data. Further, the mirror drive control unit controls the angle of the reflection surface of each micromirror in the DMD for each exposure head 120 based on the control signal generated by the data processing unit.
  • a multi-beam is used as laser light.
  • a bundle-like optical fiber 124 drawn from the illuminating device 126 that emits light is connected.
  • the illuminating device 126 has a plurality of multiplexing modules that multiplex laser beams emitted from a plurality of semiconductor laser chips and input them to the optical fiber.
  • the optical fiber 1 that extends the power of each multiplexing module is a combined optical fiber that propagates the combined laser light, and a plurality of optical fibers 1 are bundled into one to form a bundle-like optical fiber 124.
  • the substrate material (workpiece) 200 on which image exposure is performed by the laser exposure apparatus 100 is a photosensitive material on the surface of a substrate or glass plate as a material for forming a pattern (image exposure) such as a printed wiring board or liquid crystal display element
  • a coated photo resist such as an epoxy resin or a dry film may be laminated.
  • the substrate material 200 is placed on the upper surface of the stage 110 by a loader (not shown), positioned by the positioning member 26, and then sucked and held on the upper surface of the stage 110 by suction of air from the hole 110A.
  • a loader not shown
  • the fixing jig 10 as a substrate fixing device described later is mounted on the stage 110.
  • the peripheral edge of the substrate material 200 is pressed by the fixing jig 10.
  • the fixing jig 10 is sucked and held on the stage 110 by the suction force of air having a hole 110A and a groove (small hole) 110B.
  • the stage 110 starts to move in the transport direction, and the substrate material 200 is moved by the CCD camera 118. It is conveyed to the alignment detection process and the exposure process by the exposure head 120. That is, when the operator performs the input operation of the instruction input means of the controller 130 to start exposure, the exposure operation of the laser exposure apparatus 100 is started.
  • the moving mechanism (motor 114 and ball screw 112) is controlled by the controller 130, and the stage material 110 along the guide rail 106 along which the substrate material 200 (and the fixing jig 10) is adsorbed and held on the upper surface. Start moving at a constant speed in the transport direction.
  • This stage Each CCD camera 118 is controlled by the controller 130 and starts to operate in synchronization with the start of movement of 110 or just before the leading edge of the substrate material 200 reaches just below each CCD camera 118.
  • each CCD camera 118 emits a strobe light source at a predetermined timing and photographs each alignment mark.
  • the captured image data (reference position data) is output to the data processing unit of the controller 130.
  • the data processing unit inputs the image data (reference position data) of each alignment mark.
  • the position of the alignment mark in the image to be determined, the pitch between the alignment marks, and the like, and the alignment mark From the position of the stage 110 and the position of the CCD camera 118 at the time of shooting, the positional displacement of the substrate material 200 on the stage 110, the inclination with respect to the moving direction, the dimensional accuracy error, etc. are ascertained by calculation processing. Calculate the appropriate exposure position for the exposed surface.
  • the image data corresponding to the exposure pattern is temporarily stored in the memory in the controller 130. Therefore, at the time of image exposure by the exposure head 120, the control signal that is stored in the memory and generated based on the image data of the exposure pattern is adjusted to the appropriate exposure position as described above for image exposure. Compensation control (alignment) is executed.
  • This image data is data representing the density of each pixel constituting the image in binary (no dot recording).
  • the stage 110 is driven to the exposure position along the guide rail 106 by driving the moving mechanism (motor 114 and ball screw 112). Moving. Then, as the stage 110 moves, the substrate material 200 moves below the exposure head 120 toward the downstream side in the transport direction. When the drawing area on the exposed surface reaches the exposure start position, each exposure head 120 moves to the laser beam. To start image exposure on the exposed surface (drawing area) of the substrate material 200.
  • the image data stored in the memory of the controller 130 is sequentially read out for each of a plurality of lines, and is controlled for each exposure head 120 based on the read image data!
  • a control signal is generated.
  • This control signal is subjected to correction of exposure position deviation with respect to the substrate material 200 measured by alignment by correction control (alignment).
  • the mirror drive control unit performs on / off control of each of the DMD micromirrors for each exposure head 120 based on the generated and corrected control signals.
  • the laser light emitted from the optical fiber 124 of the illumination device 126 is irradiated onto the DMD, the laser light reflected when the micromirror of the DMD is in the on state is reflected on the substrate material 200 by the lens system. An image is formed on the surface to be exposed. That is, the laser light emitted from the illumination device 126 is turned on / off for each pixel, and the substrate material 200 is exposed in units of pixels that are approximately the same number as the number of pixels used in the DMD. At this time, even if the fixing jig 10 is provided, the upper surface thereof is black, so that reflection of the irradiated laser beam is prevented.
  • the substrate material 200 is moved together with the stage 110 at a constant speed, so that the substrate material 200 is exposed by the exposure head 120 in a direction opposite to the moving direction (conveying direction) of the stage 110, that is, in the scanning direction. Then, a strip-shaped exposed region 202 is formed for each exposure head 120 (see FIG. 10A).
  • the stage 110 is moved in the direction opposite to the transport direction (scanning direction) by the moving mechanism (motor 114 and ball screw 112), and the substrate material 200 is loaded. Return to the initial position.
  • the suction by the air suction (and the fixed state by the fixing jig 10) is released, and the unloader (not shown) removes the substrate material 200 from the top surface force of the stage 110, It is transported to a conveyor outside the machine (not shown) and transported to the next process.
  • the fixing jig 10 as a substrate fixing device used in the image forming apparatus such as the laser exposure apparatus 100 as described above will be described in detail.
  • the fixing jig 10 is formed in a frame shape having an opening 12 formed in the center, and a drawing region excluding the peripheral portion of the substrate material 200 can be exposed from the opening 12. It has become.
  • the portion excluding the opening 12 of the fixing jig 10 is a pressing portion 14 that presses the peripheral portion of the substrate material 200 (outside the desired drawing region).
  • the pressing portion 14 is made of a member made of a different material. A plurality of layers are stacked. That is, as shown in FIG. A rigid member 16, an elastic member 18, and an easily peelable member 20 are attached in this order from the non-contact surface side (upper surface side) with the substrate material 200.
  • An example of the rigid member 16 is a metal such as aluminum.
  • An example of the elastic member 18 is rubber having a relatively low hardness.
  • a plastic such as polyethylene terephthalate (PET) can be cited. Since the easily peelable member 20 is much thinner than the rigid member 16 and the elastic member 18, the illustration is omitted except for FIG. 2B.
  • the positioning member 26 is cut out in a stepwise shape symmetrical on the side facing the center of the stage 110, so that each can cope with the size variation of the substrate material 200. It has become.
  • the cutout 28 is the smallest in the innermost cutout 28A and can position the substrate material 200, and the cutouts 28B and 28C on the outer sides are arranged in order of the larger substrate material 200. Each can be positioned.
  • the external size of the fixing jig 10 is a size that can be adsorbed by a groove (small hole) 110B formed in the stage 110. In other words, it is the same as the outer size of the maximum substrate material 200 placed on the stage 110. Therefore, when the fixing jig 10 is positioned and placed on the stage 110, the positioning member 26 is moved to a predetermined position on the end side in the conveyance direction of the stage 110 and positioned by the notch 28C.
  • the fixing jig 10 one having a size of the opening 12 corresponding to the size variation of the substrate material 200 is used.
  • a plurality of fixed jigs 10 having different sizes of the openings 12 are prepared so that the size variation of the substrate material 200 can be dealt with. Therefore, when performing the exposure process using the fixing jig 10, only the substrate material 200 having a size smaller than the maximum size substrate material 200 that can be placed on the stage 110 is targeted.
  • the upper surface (non-contact surface) of the pressing portion 14 is black.
  • the fixing jig 10 is such that the periphery of the substrate material 200 is sealed from above, so that the substrate material 200 is positioned and placed on the stage 110 first.
  • the positioning member 26 is set at a predetermined position on the stage 110. Then, the short side on the conveyance direction side of the substrate material 200 is matched (abutted) with, for example, the cutout portion 28B corresponding to the outer size of the substrate material 200 for which the exposure processing starts. Thereby, the positioning placement (setting) of the substrate material 200 on the stage 110 is completed.
  • the positioning member 26 is moved to the end side in the transport direction of the stage 110. That is, the substrate material 200 having the maximum outer size that can be processed on the stage 110 is moved to a position for positioning. Then, as shown in FIG. 4B, a fixing jig 10 is placed over the positioned and placed substrate material 200, and the short side on the conveyance direction side of the fixing jig 10 is aligned with the notch 28C ( Strike).
  • the fixing jig 10 can be easily positioned and set (set) on the stage 110 so that the center of the substrate material 200 and the center of the fixing jig 10 coincide.
  • the handling property (handleability) of the fixing jig 10 is good. That is, the work of positioning (setting) the fixing jig 10 on the stage 110 can be facilitated.
  • the inside of the stage 110 is set to a negative pressure as shown in FIG.
  • a large number of holes 110A and grooves (small holes) 110B are attracted and held on the stage 110 by suction of air.
  • the elastic member 18 of the holding portion 14 that holds the peripheral portion of the substrate material 200 is squeezed and deformed as shown in FIGS. 6 and 7, the peripheral portion is suitably sealed ( The sealing degree is improved). Therefore, even if the substrate material 200 is a thin substrate of, for example, less than 1 mm, and its peripheral edge is lifted by the air suction force, this fixing treatment is performed.
  • the tool 10 can reliably hold (fix) the peripheral edge (outside the drawing area). Therefore, an image can be accurately formed on the substrate material 200.
  • the positioning member 26 is removed from the stage 110. Further, since the fixing jig 10 can be positioned and placed by the positioning member 26 for positioning the substrate material 200 in this way, a positioning member for positioning the fixing jig 10 is necessary. Not. Therefore, it is preferable in terms of cost.
  • the fixing jig 10 can be easily peeled from the substrate material 200 by the easy peeling member 20. . Therefore, there is no problem that the substrate material 200 is picked up by the fixing jig 10 and removed together.
  • the fixing jig 10 described with reference to FIG. 8 can press the peripheral edge even when the substrate material 200 is thick and the peripheral edge is warped. That is, in the case of the substrate material 200 having a large thickness (for example, 3 mm), as shown in FIG. 8, the elastic member 18 in the holding portion 14 is brought into contact with the stage 110, and the support portion 18A. It is divided (separated) from the working part 18B that abuts (adheres) to the peripheral edge of the substrate material 200, and the thickness (height) of the supporting part 18A or the working part 18B depends on the thickness of the substrate material 200. Be changed.
  • the fixing jig 10 shown in FIG. 9 is formed with notches 22 at each edge so that the outermost holes 110A formed on the stage 110 are exposed by approximately one row. Has been.
  • the suction force (negative pressure) of air from the outermost hole 11 OA and groove (small hole) 110B changes, and the substrate material Since a suction failure with respect to 200 occurs, the displacement of the fixing jig 10 can be easily recognized.
  • the fixing jig (substrate fixing device) 10 according to the present invention, when the air is attracted onto the stage 110 by the suction force of the air, the peripheral edge is lifted. Even if the substrate material 200 is thin (for example, less than 1 mm), its peripheral edge can be securely fixed on the stage 110. Therefore, the alignment process by the CCD camera 118 and the exposure process by the exposure head 120 can be suitably executed. That is, an image can be accurately formed on such a substrate material 200.
  • the transparent member is used during the exposure process, and therefore, dust or the like is present at the site covering the drawing area.
  • the possibility of adhering becomes high, and exposure failure is caused by such dust.
  • the fixing jig (substrate fixing device) 10 according to the present invention does not have a transparent member, has an opening 12 that exposes the drawing region of the substrate material 200, and is outside the drawing region of the substrate material 200. Therefore, it is possible to reduce exposure defects due to dust or the like.
  • the fixing jig (substrate fixing device) 10 can be appropriately changed in design within the scope not departing from the gist of the present invention, which is not limited to the illustrated one.
  • the elastic member 18 is attached to the entire lower surface of the rigid member 16.
  • the elastic member 18 is elastic. Make the fixture (substrate fixing device) 10 with only the member 18 and the easily peelable member 20.
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Abstract

　プリント配線基板等のワークの周縁部をステージ上に確実に固定できるワーク固定装置と、そのステージに対する位置決め方法、及びこのワーク固定装置を備えた画像形成装置の提供を課題とする。 　ステージ１１０上に吸着されたワーク２００の周縁部を上方から押さえて密閉する押さえ部１４と、ワーク２００の周縁部を除く領域を露出させる開口部１２と、を有するワーク固定装置１０とする。このワーク固定装置１０はワーク２００用の位置決め部材２６によってステージ１１０上に位置決め載置される。また、このワーク固定装置１０を備えた画像形成装置１００とする。

Description

明 細 書
ワーク固定装置及びその位置決め方法並びに画像形成装置
技術分野
[0001] 本発明は、プリント配線基板等のワークをステージ上に確実に固定できるワーク 固定装置と、その位置決め方法に関し、更には、画像情報に基づいて変調された光 ビームにより、そのステージ上に固定されたワークの描画領域を露光して画像を形成 する画像形成装置に関する。
背景技術
[0002] 従来から、例えばプリント配線基板 (以下「ワーク」又は「基板材料」 t ヽぅ場合がある )等に配線パターンを形成する画像形成装置としてのレーザー露光装置が知られて いる。このレーザー露光装置には、画像露光の対象となるプリント配線基板を載置す る（ロードする)ステージが備えられ、このステージを所定の搬送経路に沿って移動さ せるようになっている。
[0003] 具体的に説明すると、まず、プリント配線基板は、ステージの上面に位置決め載置 され、ステージの上面に設けられた多数の孔部カもエアーが吸引されることによって 、ステージ上に吸着'保持される。プリント配線基板力ステージ上に吸着'保持された ら、このステージは、所定の速度で副走査方向へ移動し、所定の測定位置において 、プリント配線基板に設けられた位置合わせ孔（以下「ァライメントマーク」 t 、う）が C CDカメラによって撮像される。そして、この撮像によって得られたプリント配線基板の 位置に合わせて、描画座標系中の描画対象領域を座標変換することにより、画像情 報に対するァライメント処理が実行される。
[0004] ァライメント処理の実行後、ステージ上のプリント配線基板は、所定の露光位置にお いて、画像情報に基づいて変調され、ポリゴンミラーにより主走査方向へ偏向された レーザービームによって、その上面に形成された感光性塗膜が走査、露光処理され る。これにより、プリント配線基板上の所定の領域 (描画領域）に、画像情報に基づく ( 配線パターンに対応する）画像 (潜像)が形成される。
[0005] そして、画像 (潜像)が形成されたプリント配線基板は、ステージが初期位置に復帰 移動した後、ステージ上力 取り出され (アンロードされ)、プリント配線基板が取り除 かれたこのステージは、次のプリント配線基板を露光する工程に移行するようになつ て ヽる（例えば、特開 2000— 338432号公報参照）。
[0006] このようなプリント配線基板にあっては、厚さが、例えば 3mmのように厚い場合には 、プリント配線基板自体に反りが発生することがあるので、エアーの吸引力だけでは、 充分にそのプリント配線基板をステージ上に吸着'保持することが困難となる。そのた め、従来から、このような場合に対応するべぐプリント配線基板を補助的に固定する 手段が種々提案されている（例えば、特開平 7— 79098号公報、特開平 9— 36599 号公報参照)。しかし、厚さが薄いプリント配線基板に対しては、補助的に固定する 手段が提案されていない。これは、エアーの吸引力で充分にプリント配線基板をステ ージ上に吸着 '保持できるからである。
[0007] し力しながら、厚さが、例えば lmm未満のように薄いプリント配線基板の場合には、 エアーの吸引力が強すぎると、プリント配線基板が波打つようにステージ上に吸着さ れ、それによつて、プリント配線基板の周縁部が浮き上がってしまうという現象が起き ることがめった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] そこで、本発明は、上記事情に鑑み、特に厚さが lmm未満の薄いプリント配線基 板等のワークの周縁部をステージ上に確実に固定できるワーク固定装置と、そのステ ージに対する位置決め方法、及び、そのワーク固定装置を備えた画像形成装置を得 ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 上記の目的を達成するために、本発明に係る第 1の態様に記載のワーク固定装置 は、ステージ上に吸着されたワークの周縁部を上方力 押さえて密閉する押さえ部と 、前記ワークの前記周縁部を除く領域を露出させる開口部と、を有することを特徴とし ている。
[0010] 第 1の態様に記載の発明によれば、ステージ上にエアーによって波打つように吸着 され、その周縁部が浮き上がるような厚さが薄い (例えば lmm未満の）ワークであつ ても、その周縁部が確実に押さえられる（固定される）ことができる。また、開口部を有 する固定装置では、ワーク全面を透明部材等で押さえつけ、この透明部材越しに露 光する固定装置と比較して、露光不良を低減する効果もある。
[0011] また、第 2の態様に記載のワーク固定装置は、第 1の態様に記載のワーク固定装置 において、前記押さえ部が、材質の異なる複数の部材が積層されて構成されている ことを特徴としている。
[0012] 第 2の態様に記載の発明によれば、例えばワークとの接触面側に弾性部材を設け れば、その周縁部に対する密閉度を向上させることができる。また、ワークとの非接触 面側に剛性の高 ヽ部材を設ければ、ステージ上にセットするときのハンドリング性 (取 扱'性）が良好になる。
[0013] また、第 3の態様に記載のワーク固定装置は、第 2の態様に記載のワーク固定装置 において、前記押さえ部の前記ワークとの接触面側に弾性部材を設けたことを特徴と している。
[0014] 第 3の態様に記載の発明によれば、ワークの周縁部に対する密閉度を向上させるこ とがでさる。
[0015] 更に、第 4の態様に記載のワーク固定装置は、第 2の態様又は第 3の態様に記載の ワーク固定装置において、前記押さえ部の前記ワークとの接触面に易剥離部材を設 けたことを特徴としている。
[0016] 第 4の態様に記載の発明によれば、ステージ上力 ワーク固定装置を取り外すとき に、ワークがその固定装置にくっついて一緒に外されてしまうような不具合を防止す ることがでさる。
[0017] また、第 5の態様に記載のワーク固定装置は、第 1の態様乃至第 4の態様の何れか
1項に記載のワーク固定装置において、前記押さえ部の前記ワークとの接触面を、前 記ステージとの接触面と分離させたことを特徴としている。
[0018] 第 5の態様に記載の発明によれば、厚さが厚いワークの場合でも対応可能となる。
[0019] また、第 6の態様に記載のワーク固定装置は、第 1の態様乃至第 5の態様の何れか
1項に記載のワーク固定装置において、前記押さえ部の前記ワークとの非接触面を 黒色としたことを特徴として 、る。 [0020] 第 6の態様に記載の発明によれば、ワークの周縁部を除く領域に対してレーザー光 が照射される場合に、このレーザー光の反射を防止することができる。
[0021] また、本発明に係る第 7の態様に記載のワーク固定装置の位置決め方法は、ステ ージ上にセットされた位置決め部材によってワークの位置を位置決めし、次いで、前 記位置決め部材を前記ステージ上の所定位置へ移動させ、該位置決め部材によつ てワーク固定装置の位置決めをすることを特徴として 、る。
[0022] 第 7の態様に記載の発明によれば、ワーク用の位置決め部材をワーク固定装置用 の位置決め部材として兼用できるため、ワーク固定装置の位置決めが容易にできる。 また、別途ワーク固定装置用の位置決め部材を用意する必要がないので、コストの 増加を防止することができる。
[0023] また、本発明に係る第 8の態様に記載の画像形成装置は、第 1の態様乃至第 6の 態様の何れか 1項に記載のワーク固定装置によってワークが固定されたステージを 所定の搬送経路に沿って移動させる移動機構と、前記移動機構によって移動させる ステージ上のワークのァライメントマークを検出する測定部と、前記ステージに固定さ れたワークの前記周縁部を除く領域を、前記測定部の検出結果によりァライメント処 理された画像情報に基づ！/ヽて変調された光ビームにより露光し、該領域に画像を形 成する露光部と、を有することを特徴としている。
[0024] 第 8の態様に記載の発明によれば、ワークが確実にステージ上に固定されるので、 このワークに対して正確に画像を形成することができる。
発明の効果
[0025] 以上のように、本発明によれば、特に厚さが lmm未満の薄いプリント配線基板等の ワークの周縁部をステージ上に確実に固定できるワーク固定装置と、そのステージに 対する位置決め方法、及び、このワーク固定装置を備えた画像形成装置を提供する ことができる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]レーザー露光装置の概略斜視図
[図 2A]固定治具の概略斜視図
[図 2B]図 2Aの X— X線矢視概略断面図 [図 3]ステージと基板材料と固定治具を示す概略斜視図
[図 4A]ステージ上に位置決めされた基板材料を示す概略平面図
[図 4B]ステージ上に位置決めされた固定治具を示す概略平面図
[図 5]ステージに吸着された基板材料と固定治具を示す概略断面図
[図 6]ステージに吸着された基板材料と固定治具を示す一部拡大概略斜視図
[図 7]ステージに吸着された基板材料と固定治具を示す一部拡大概略断面図
[図 8]ステージに吸着された基板材料と別の固定治具を示す一部拡大概略断面図
[図 9]ステージに吸着された基板材料と別の固定治具を示す概略平面図
[図 10A]露光ヘッドによる露光領域を示す概略平面図
[図 10B]露光ヘッドの配列パターンを示す概略平面図
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説 明する。図 1は本発明に係る画像形成装置としての一例を示すレーザー露光装置の 概略斜視図であり、図 2は基板 (ワーク）固定装置である固定治具の概略斜視図と概 略断面図である。なお、図 1において、矢印 Mを幅方向、矢印 Sを搬送方向とし、矢 印 Sと反対の方向を走査方向とする。
[0028] [レーザー露光装置の構成]
まず最初に、レーザー露光装置 100について説明する。図 1で示すように、このレ 一ザ一露光装置 100は、 6本の脚部 104に支持された矩形厚板状の設置台 102を 備えている。設置台 102の上面には、長手方向（搬送方向）に沿って 2本のガイドレ ール 106が配設されており、これら 2本のガイドレール 106上には、ガイド部 108を介 して矩形平板状のステージ 110が設けられて 、る。
[0029] ステージ 110は、長手方向がガイドレール 106の延設方向（搬送方向）を向くように 配置され、ガイドレール 106及びガイド部 108によって設置台 102上を任意の移動機 構によって往復移動可能に支持されている。すなわち、例えばモーター 114及びボ ールねじ 112等の移動機構によって、ガイドレール 106に沿って所定の速度で往復 移動するように構成されて 、る。
[0030] ステージ 110の上面には、露光対象物となる矩形平板状の基板材料 200が、図 4 で示す位置決め部材 26により、所定の位置に位置決めされた状態で載置される。ま た、このステージ 110の上面には、図 3、図 5で示すように、複数の孔部 110Aが穿設 されている。
[0031] そして、図 5で示すように、ステージ 110の内部が負圧供給源（図示省略）によって 負圧とされることにより、孔部 110Aからエアーが吸引され、その吸引力によって基板 材料 200がステージ 110の上面に吸着'保持されるようになっている。なお、ステージ 110上には、孔部 110Aの外方側に矩形枠状の溝部 110Bが形成されており、この 溝部 110B内に形成された複数の小孔からもエアーが吸引されるようになって 、る。
[0032] また、基板材料 200の厚さが、例えば lmm未満であり、エアーの吸引力によって波 打つようにステージ 110上に吸着されて、その周縁部が浮き上がってしまう場合には 、図 3で示すように、上面 (非接触面)が黒色とされた基板固定装置としての固定治具 10 (後述）をステージ 110上にセットして、基板材料 200の周縁部における浮き上が りを防止し、基板材料 200がステージ 110の上面に確実に固定されるように補助する 。なお、このとき、固定治具 10は、孔部 110A及び溝部（小孔） 110Bによって、ステ ージ 110上に吸着'保持される。
[0033] また、基板材料 200には、その被露光面上の描画領域における露光位置の基準を 示すァライメントマーク（図示省略）が複数設けられている。このァライメントマークは、 例えば円形の貫通孔によって構成され、基板材料 200の周縁部を除く四隅近傍にそ れぞれ 1個ずつ計 4個配設される。
[0034] 設置台 102の中央部には、ステージ 110の移動経路を跨ぐように略「コ」字状のゲ ート 116が設けられている。ゲート 116は、両端部がそれぞれ設置台 102に固定され ており、ゲート 116を挟んで、一方側には基板材料 200を露光する露光ヘッド (露光 部） 120が設けられ、他方側には基板材料 200に設けられたァライメントマークを撮 影する複数 (例えば 4台）の CCDカメラ (測定部） 118が設けられている。
[0035] したがって、基板材料 200がステージ 110の移動に伴って CCDカメラ 118の下方 を通過する際に、この CCDカメラ 118によるァライメントマークの測定が行われる。す なわち、各 CCDカメラ 118は、基板材料 200のァライメントマークが所定の撮影位置 に至ったタイミングで、ストロボ光源を発光させ、基板材料 200へ照射したストロボ光 の基板材料 200上面での反射光を、レンズを介してカメラ本体に入力させることによ り、そのァライメントマークを撮影する。
[0036] また、ステージ 110を移動させるための移動機構（モーター 114及びボールねじ 11 2)、 CCDカメラ 118、露光ヘッド 120等は、これらを制御するコントローラー 130に接 続されている。このコントローラー 130により、ステージ 110は所定の速度で移動する ように制御され、 CCDカメラ 118は所定のタイミングで基板材料 200のァライメントマ ークを撮影するように制御され、露光ヘッド 120は所定のタイミングで基板材料 200を 露光するように制御される。
[0037] 露光ヘッド 120は、 m行 n列（例えば 2行 4列）の略マトリックス状に配列されて 、る。
そして、図 10Bで示すように、露光ヘッド 120による露光エリア 122は、例えば搬送方 向（走査方向）を短辺とする矩形状に構成されている。したがって、基板材料 200〖こ は、搬送方向への移動動作に伴って、露光ヘッド 120毎に帯状の露光済み領域 20 2が走査方向に形成される（図 10A参照)。
[0038] また、帯状の露光済み領域 202が搬送方向（走査方向）と直交する幅方向に隙間 無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド 120の各々は、配列方向に 所定間隔 (露光エリア 122の長辺の自然数倍)ずらして配置されている。このため、例 えば第 1行目の露光エリア 122間で露光できない部分は、第 2行目の露光エリア 122 により露光することができる。
[0039] 各露光ヘッド 120は、それぞれ入射されたレーザービームを画像データに応じて画 素毎に変調する空間光変調素子としてのデジタル ·マイクロミラー ·デバイス (DMD) (図示省略)を備えている。この DMDは、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた 上記コントローラー 130に接続されている。
[0040] コントローラー 130のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、露光 ヘッド 120毎に DMDの制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信 号が生成される。また、ミラー駆動制御部では、データ処理部で生成された制御信号 に基づいて、露光ヘッド 120毎に DMDにおける各マイクロミラーの反射面の角度が 制御される。
[0041] 各露光ヘッド 120における DMDの光入射側には、マルチビームをレーザー光とし て出射する照明装置 126から引き出されたバンドル状の光ファイバ一 124が接続さ れている。照明装置 126は、その内部に複数の半導体レーザーチップから出射され たレーザー光を合波して光ファイバ一に入力する合波モジュールが複数個設置され ている。各合波モジュール力も延びる光ファイバ一は、合波されたレーザー光を伝搬 する合波光ファイバ一であって、複数の光ファイバ一が 1つに束ねられてバンドル状 の光ファイバ一 124として形成されて!、る。
[0042] [レーザー露光装置の作用]
次に、以上のような構成のレーザー露光装置 100の作用について説明する。なお、 レーザー露光装置 100により画像露光を行う基板材料 (ワーク） 200としては、プリント 配線基板や液晶表示素子等のパターンを形成 (画像露光)する材料としての基板や 、ガラスプレート等の表面に感光性エポキシ榭脂等のフォトレジストを塗布、又はドラ ィフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。
[0043] まず、図示しないローダーによって基板材料 200がステージ 110の上面に載置され 、位置決め部材 26によって位置決めされてから、孔部 110Aからのエアーの吸引に よりステージ 110の上面に吸着'保持される。
[0044] このとき、基板材料 200が、例えば lmm未満の薄い基板で、エアーの吸引力により その周縁部が浮き上がってしまう場合には、後述する基板固定装置としての固定治 具 10がステージ 110上にセットされ、この固定治具 10によって基板材料 200の周縁 部が押さえられる。このとき、固定治具 10は孔部 110A及び溝部（小孔） 110B力もの エアーの吸引力により、ステージ 110上に吸着'保持される。
[0045] こうして、基板材料 200 (及び固定治具 10)がステージ 110の上面に吸着 ·保持（固 定)されたら、ステージ 110が搬送方向へ移動し始め、基板材料 200が CCDカメラ 1 18によるァライメント検出工程及び露光ヘッド 120による露光工程へと搬送される。 すなわち、オペレーターがコントローラー 130の指示入力手段力も露光開始の入力 操作を行うことにより、レーザー露光装置 100の露光動作が開始される。
[0046] まず、コントローラー 130により移動機構（モーター 114及びボールねじ 112)が制 御され、基板材料 200 (及び固定治具 10)が上面に吸着 ·保持されたステージ 110 力 ガイドレール 106に沿って搬送方向に一定速度で移動を開始する。このステージ 110の移動開始に同期して、又は基板材料 200の先端が各 CCDカメラ 118の真下 に達する少し手前のタイミングで、各 CCDカメラ 118はコントローラー 130により制御 されて作動を開始する。
[0047] すなわち、例えば基板材料 200の移動方向下流側 (前端側）の角部近傍に設けら れた 2個のァライメントマークが、各 CCDカメラ 118におけるレンズの光軸上（CCD力 メラ 118の真下）に達すると、各 CCDカメラ 118は、所定のタイミングでストロボ光源を 発光させ、各ァライメントマークを撮影する。そして、撮影された画像データ (基準位 置データ）は、コントローラー 130のデータ処理部へ出力される。
[0048] データ処理部は、入力された各ァライメントマークの画像データ (基準位置データ） 力 判明する画像内におけるァライメントマークの位置及びァライメントマーク間のピ ツチ等と、このァライメントマークを撮影したときのステージ 110の位置及び CCDカメ ラ 118の位置から、演算処理によって、ステージ 110上における基板材料 200の位 置ずれ、移動方向に対する傾き、寸法精度誤差等を把握し、基板材料 200の被露光 面に対する適正な露光位置を算出する。
[0049] ここで、露光パターンに応じた画像データは、コントローラー 130内のメモリーに一 且記憶されている。したがって、露光ヘッド 120による画像露光時に、そのメモリーに 記憶されて 、る露光パターンの画像データに基づ!/、て生成する制御信号を、上記し た適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御 (ァライメント）が実行され る。なお、この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を 2値 (ドットの記録の有 無)で表したデータである。
[0050] こうして、各 CCDカメラ 118によるァライメントマークの測定 (撮影）が完了すると、ス テージ 110は移動機構（モーター 114及びボールねじ 112)の駆動により、ガイドレ ール 106に沿って露光位置へ移動する。そして、基板材料 200はステージ 110の移 動に伴い、露光ヘッド 120の下方を搬送方向下流側へ移動し、被露光面の描画領 域が露光開始位置に達すると、各露光ヘッド 120はレーザービームを照射して基板 材料 200の被露光面 (描画領域）に対する画像露光を開始する。
[0051] すなわち、コントローラー 130のメモリーに記憶された画像データが複数ライン分ず つ順次読み出され、この読み出された画像データに基づ!/、て露光ヘッド 120毎に制 御信号が生成される。この制御信号には、補正制御（ァライメント）により、ァライメント 測定された基板材料 200に対する露光位置ずれの補正が加えられている。そして、ミ ラー駆動制御部は、生成及び補正された制御信号に基づ 、て露光ヘッド 120毎に D MDのマイクロミラーの各々をオン'オフ制御する。
[0052] 照明装置 126の光ファイバ一 124から出射されたレーザー光が DMDに照射される と、 DMDのマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザー光は、レンズ系に より基板材料 200の被露光面上に結像される。つまり、照明装置 126から出射された レーザー光が画素毎にオン'オフされて、基板材料 200が DMDの使用画素数と略 同数の画素単位で露光される。なお、このとき、固定治具 10が設けられていても、そ の上面は黒色とされて 、るので、照射されたレーザー光の反射が防止される。
[0053] そして、基板材料 200がステージ 110と共に一定速度で移動されることにより、基板 材料 200が露光ヘッド 120によってステージ 110の移動方向（搬送方向）と反対の方 向、即ち走査方向に露光され、露光ヘッド 120毎に帯状の露光済み領域 202が形成 される（図 10A参照)。露光ヘッド 120による基板材料 200への画像露光が完了する と、ステージ 110は移動機構 (モーター 114及びボールねじ 112)により、搬送方向と 逆の方向（走査方向）へ移動し、基板材料 200が載置された初期位置に復帰する。
[0054] ステージ 110が初期位置へ復帰移動すると、エアーの吸引による吸着 (及び固定 治具 10による固定状態）が解除され、図示しないアンローダーによってステージ 110 の上面力も基板材料 200が取り除かれて、図示しない機外の搬送コンベアへ搬送さ れ、次工程へ搬送される。
[0055] [固定治具の構成]
次に、以上のようなレーザー露光装置 100等の画像形成装置において使用される 基板固定装置としての固定治具 10について詳細に説明する。この固定治具 10は、 図 2Aで示すように、中央に開口部 12が穿設された額縁状に形成され、基板材料 20 0の周縁部を除く描画領域が、その開口部 12から露出可能になっている。
[0056] 固定治具 10の開口部 12を除く部位は基板材料 200の周縁部 (所望とする描画領 域外)を押さえる押さえ部 14とされており、この押さえ部 14は、材質の異なる部材が 複数積層されて構成されている。すなわち、図 2Bで示すように、この押さえ部 14は、 基板材料 200との非接触面側 (上面側)から順に、剛性部材 16、弾性部材 18、易剥 離部材 20が貼着されて構成されて ヽる。
[0057] 剛性部材 16の一例としてはアルミニウム等の金属が挙げられる。また、弾性部材 1 8の一例としては硬度の比較的低いゴム等が挙げられる。更に、易剥離部材 20の一 例としてはポリエチレンテレフタレート（PET)等のプラスチックが挙げられる。なお、こ の易剥離部材 20は、剛性部材 16及び弾性部材 18に比べて厚さが非常に薄いので 、図 2B以外では、図示を省略している。
[0058] また、図 4A、図 4Bに示すように、位置決め部材 26は、ステージ 110の中心に向く 側が左右対称の階段状に切り欠かれており、それぞれ基板材料 200のサイズ変動に 対応できるようになつている。すなわち、この切欠部 28は、最も内側の切欠部 28Aで 最も小さ 、基板材料 200を位置決めできるようになっており、それよりも外側の切欠 部 28B、 28Cで、それより順に大きい基板材料 200をそれぞれ位置決めできるように なっている。
[0059] なお、固定治具 10の外形サイズは、ステージ 110に形成された溝部（小孔） 110B で吸着できるサイズとされている。換言すれば、ステージ 110上に載置される最大基 板材料 200の外形サイズと同一とされている。したがって、固定治具 10をステージ 11 0上に位置決め載置する場合には、位置決め部材 26をステージ 110の搬送方向端 部側の所定位置へ移動させ、切欠部 28Cによって位置決めすればょ 、。
[0060] また、図示しな ヽが、固定治具 10は、基板材料 200のサイズ変動に対応して、開口 部 12の大きさが異なるものが使用される。つまり、開口部 12の大きさが異なる固定治 具 10が複数用意されて、基板材料 200のサイズ変動に対応できるようになつている。 したがって、固定治具 10を使用して露光処理をする場合には、ステージ 110上に載 置可能な最大サイズの基板材料 200よりも小さいサイズの基板材料 200のみが対象 となる。
[0061] また、上記したように、押さえ部 14 (剛性部材 16)の上面 (非接触面）は黒色とされ ることが好ましい。このような構成にすると、開口部 12から露出している基板材料 200 の被露光面 (描画領域）に対して、露光ヘッド 120から照射されるレーザー光の反射 を防止することができる。 [0062] [固定治具の作用]
次に、このような位置決め部材 26によって位置決め載置される固定治具 10の作用 (位置決め方法）について更に説明する。この固定治具 10は、図 3で示すように、基 板材料 200の周縁部が上方から密閉されるようになっているため、まず最初に、基板 材料 200がステージ 110上に位置決め載置される。
[0063] すなわち、図 4Aで示すように、ステージ 110上の所定位置に位置決め部材 26がセ ットされる。そして、露光処理が開始する基板材料 200の外形サイズに対応した、例 えば切欠部 28Bに、基板材料 200の搬送方向側の短辺を合致させる（突き当てる)。 これにより、基板材料 200のステージ 110に対する位置決め載置 (セット）が完了する
[0064] 次に、位置決め部材 26をステージ 110の搬送方向の端部側へ移動させる。つまり 、ステージ 110上で処理可能な最大外形サイズの基板材料 200を位置決めする際 の位置まで移動させる。そして、図 4Bで示すように、位置決め載置された基板材料 2 00の上方から固定治具 10が被せられ、その固定治具 10の搬送方向側の短辺を切 欠部 28Cに合致させる（突き当てる）。
[0065] これにより、基板材料 200の中心と固定治具 10の中心が一致するように、固定治具 10をステージ 110上に容易に位置決め載置 (セット)することができる。なお、このとき 、基板材料 200の周縁部に接触しない上面側 (非接触面側）は、剛性部材 16とされ ているので、固定治具 10のハンドリング性 (取扱性）は良好となる。つまり、ステージ 1 10上へ固定治具 10を位置決め載置 (セット）する作業が容易にできる。
[0066] こうして、基板材料 200及び固定治具 10をステージ 110上に位置決め載置した後 、又は位置決め載置する過程で、図 5で示すように、ステージ 110の内部が負圧とさ れて多数の孔部 110A及び溝部（小孔） 110B力もエアーが吸引されることにより、基 板材料 200及び固定治具 10がステージ 110上に吸着'保持される。
[0067] そして、これにより、基板材料 200の周縁部を押さえる押さえ部 14の弾性部材 18が 、図 6、図 7で示すように橈み変形するので、その周縁部が好適に密閉される (密閉 度が向上される）。したがって、基板材料 200が、例えば lmm未満の薄い基板で、そ の周縁部がエアーの吸引力によって浮き上がってしまうような場合でも、この固定治 具 10により、その周縁部 (描画領域外)を確実に押さえる（固定する)ことができる。よ つて、基板材料 200に正確に画像を形成することができる。
[0068] なお、固定治具 10が位置決めされた後、位置決め部材 26はステージ 110上から 取り除かれる。また、このように基板材料 200を位置決めする位置決め部材 26によつ て固定治具 10が位置決め載置されることができるので、別途固定治具 10を位置決 めするための位置決め部材が必要とされない。したがって、コスト的にも好ましいもの となっている。
[0069] 更に、基板材料 200に対する画像形成後、固定治具 10をステージ 110上から取り 外すときには、易剥離部材 20によって、この固定治具 10が基板材料 200から容易に 剥離されることができる。したがって、基板材料 200が固定治具 10にくつついて一緒 に外されてしまうような不具合も発生しな 、。
[0070] [固定治具の変形例]
次に、固定治具 10の変形例について図 8、図 9を基に説明する。まず、図 8で説明 する固定治具 10は、基板材料 200の厚さが厚ぐその周縁部に反り等が発生してい る場合でも、その周縁部を押さえることができるようになつている。すなわち、厚さが厚 い（例えば 3mmの）基板材料 200の場合には、図 8で示すように、押さえ部 14におけ る弾性部材 18が、ステージ 110上に当接させる支持部 18Aと、基板材料 200の周縁 部に当接 (密着)させる作用部 18Bとに分割 (分離)されるとともに、支持部 18A又は 作用部 18Bの厚さ（高さ）が基板材料 200の厚さに応じて変更される。
[0071] このような構成にすれば、厚さが厚い基板材料 200の場合であっても対応可能とな る。なお、この場合、基板材料 200の周縁部を密閉させることができれば、ステージ 1 10上に当接させる支持部 18Aと、基板材料 200の周縁部に当接 (密着)させる作用 部 18Bの少なくともどちらか一方にのみ、弾性が備えられていればよい。また、易剥 離部材 20は、基板材料 200に当接 (密着）させる作用部 18Bの下面にのみ貼着され ていればよい。
[0072] 更に、図 9で示す固定治具 10は、ステージ 110上で最も外側に穿設されている孔 部 110Aが略 1列分だけ露出するような切欠部 22が各縁端部に形成されている。こ のような構成にすると、例えば位置決め部材 26がステージ 110上から取り外された後 、固定治具 10の位置が許容範囲以上ずれてしまった場合には、最も外側の孔部 11 OA及び溝部 (小孔） 110Bからのエアーの吸引力（負圧力）が変化して、基板材料 2 00に対する吸着不良が発生するので、それによつて、固定治具 10の位置ずれが容 易に認識できる。
[0073] 以上、何れにしても、本発明に係る固定治具 (基板固定装置） 10によれば、エアー の吸引力によってステージ 110上に吸着された際に、周縁部が浮き上がってしまうよ うな厚さの薄 ヽ（例えば lmm未満の）基板材料 200であっても、その周縁部がステー ジ 110上に確実に固定されることができる。したがって、 CCDカメラ 118によるァライ メント処理と露光ヘッド 120による露光処理とを好適に実行することができる。つまり、 このような基板材料 200に対して、正確に画像を形成することができる。
[0074] また、例えば、基板材料 200の描画領域を透明部材で押さえつけるように構成され る固定装置においては、露光処理時に透明部材を使用するので、その描画領域を 被覆する部位に、塵埃等が付着する可能性が高くなり、このような塵埃等の影響で、 露光不良が引き起こされる。これに対し、本発明に係る固定治具 (基板固定装置） 10 は、透明部材を有さず、基板材料 200の描画領域を露出させる開口部 12を有し、基 板材料 200の描画領域外とされる周縁部のみを押さえつける構成であるため、塵埃 等による露光不良が低減できる。
[0075] また、本発明に係る固定治具 (基板固定装置） 10は、図示のものに限定されるもの ではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なもので ある。例えば、上記実施例では、弾性部材 18を剛性部材 16の下面全体に貼着する 構成としたが、ハンドリング性 (取扱性）が良好となる程度の剛性が弾性部材 18にあ れば、その弾性部材 18と易剥離部材 20だけで固定治具 (基板固定装置） 10を構成 するようにしてちょい。
符号の説明
[0076] 10 固定治具 (ワーク固定装置）
12 開口部 弾性部材
A 支持部
B 作用部
易剥離部材
切欠部
位置決め部材
切欠部
レーザー露光装置 (画像形成装置) ステージ
ボールねじ (移動機構）
モーター (移動機構）
CCDカメラ（測定部）
露光ヘッド (露光部）
コントローラー
基板材料 (ワーク）

Claims

請求の範囲
[I] ステージ上に吸着されたワークの周縁部を上方力 押さえて密閉する押さえ部と、 前記ワークの前記周縁部を除く領域を露出させる開口部と、
を有することを特徴とするワーク固定装置。
[2] 前記押さえ部は、材質の異なる複数の部材が積層されて構成されていることを特徴 とする請求項 1に記載のワーク固定装置。
[3] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面側に弾性部材を設けたことを特徴とする請求 項 2に記載のワーク固定装置。
[4] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面に易剥離部材を設けたことを特徴とする請求 項 2に記載のワーク固定装置。
[5] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面に易剥離部材を設けたことを特徴とする請求 項 3に記載のワーク固定装置。
[6] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面を、前記ステージとの接触面と分離させたこ とを特徴とする請求項 1に記載のワーク固定装置。
[7] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面を、前記ステージとの接触面と分離させたこ とを特徴とする請求項 4に記載のワーク固定装置。
[8] 前記押さえ部の前記ワークとの接触面を、前記ステージとの接触面と分離させたこ とを特徴とする請求項 5に記載のワーク固定装置。
[9] 前記押さえ部の前記ワークとの非接触面を黒色としたことを特徴とする請求項 1に 記載のワーク固定装置。
[10] ステージ上にセットされた位置決め部材によってワークの位置を位置決めし、次い で、前記位置決め部材を前記ステージ上の所定位置へ移動させ、該位置決め部材 によってワーク固定装置の位置決めをすることを特徴とするワーク固定装置の位置決 め方法。
[II] 請求項 1乃至請求項 9の何れか 1項に記載のワーク固定装置によってワークが固定 されたステージを所定の搬送経路に沿って移動させる移動機構と、
前記移動機構によって移動させるステージ上のワークのァライメントマークを検出す る測定部と、 前記ステージに固定されたワークの前記周縁部を除く領域を、前記測定部の検出 結果によりァライメント処理された画像情報に基づいて変調された光ビームにより露 光し、該領域に画像を形成する露光部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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