JP4214432B2

JP4214432B2 - 両面露光装置

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Publication number: JP4214432B2
Application number: JP34527298A
Authority: JP
Inventors: 惇岡本
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: TWI246636B; JP2000171980A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面露光装置に関する。詳しくは、プリント基板材やリードフレーム材等の被露光板の表裏両側の露光処理面を所定の露光パターンが形成された露光マスクを通して順次露光する両面露光装置、特に、露光用の光源が１つである両面露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高密度なプリント配線板を製造する工程で用いられる露光装置にあっては、解像度を高めるために、通常、露光用光源として超高圧な水銀灯が用いられる。
この種の水銀灯は１本５０万円程度もする極めて高価なものでありながら、その性質上、連続点灯で使用することが必要で、しかも、寿命は５００時間程度しかもたないので、この種の露光装置には、なるべく１個の光源を使用することと、光源の利用効率を少しでも高めることが要求される。即ち、光源の寿命が続く間にできるだけ多くの露光を済ませることによってプリント基板材１枚当たりの露光コスト（光源のランニングコスト）を可及的に抑えたいからである。
【０００３】
光源の利用効率を高めるためには、プリント基板材の搬送を担う機構や露光マスクとのアライメントを担う調整機構等の各種機械的動作部の動作スピードを可及的に高めることはもとより、露光待ち等の待ち時間をゼロに近付けることが重要である。
【０００４】
図１３は、特願平９−３４３９７１号に記載された従来の両面露光装置の一例１００を示すものである。
同図において、１０１はプリント基板材Ｐを着脱自在に保持するワーク保持ベースを示し、このワーク保持ベース１０１は左右両面に負圧吸着プレート１０３が設けられ、受入部１０５と取出部１０７との間に位置したホーム位置（一点鎖線で示す位置）と、それぞれ露光マスク１１３を備えた左右２つのマスク保持機構１０９Ｌ、１０９Ｒとの間に位置した露光位置（実線で示す位置）との間を繰返し移動される。
【０００５】
１１１は光源としての水銀ショートアークランプを示し、このランプから発射した光の順路は図示しない光路切換え手段によって、左側のマスク保持機構１０９Ｌにその背後から照射する光路と、右側のマスク保持機構１０９Ｒにその背後から照射する光路とに切り替えられる。
受入部１０５は、供給されて来る未露光のプリント基板材Ｐを予備的位置合わせした後、ホーム位置に来ているワーク保持ベース１０１の左側の負圧吸着プレート１０３に受け取らせるように構成されている。
【０００６】
そして、ホーム位置でプリント基板材Ｐを受け取ったワーク保持ベース１０１が露光位置に来ると、左側のマスク保持機構１０９Ｌがプリント基板材Ｐに接触するように前進して、このプリント基板材Ｐと当該露光マスク１１３とのアライメントを行った後、確定的に吸着し、ここで、一方の露光面に対する露光が実行される。
【０００７】
この露光が終了すると、吸着が解除されたのち左側のマスク保持機構１０９Ｌが後退し、今露光が行われた片面露光済みのプリント基板材Ｐを左側の載替えハンド１１５Ｌが受取ってそれを右側の載替えハンド１１５Ｒに引渡す。このように引き渡されたプリント基板材Ｐは、一旦ホーム位置に戻ったワーク保持ベース１０１が露光位置に来たところで右側の負圧吸着プレート１０３に吸着保持される、即ち、乗せ替えられる。そして、右側の負圧吸着プレート１０３にプリント基板材Ｐが保持されると、右側のマスク保持機構１０９Ｒがプリント基板材Ｐに接触するように前進して、このプリント基板材Ｐと当該露光マスク１１３とのアライメントを行った後、確定的に吸着し、ここで、他方の露光面に対する露光が実行される。これによって両面の露光が完了する。
【０００８】
この露光が済むと、吸着が解除されたのち左側のマスク保持機構１０９Ｒが後退し、ここで、ワーク保持ベース１０１がホーム位置に戻り、左側の負圧吸着プレート１０３が受入部１０５から未露光のプリント基板材Ｐを受け取ると共に、右側の吸着プレート１０３が保持している両面露光済みのプリント基板材Ｐが取出し部１０７によって取り外される。
【０００９】
図１４の（Ａ）は、上記した両面露光装置１００を具体化した一つの型式のものによる動作をタイムチャート化して示すものであり、各動作や処理に必要な時間は同図の秒単位時間スケールで示す通りである。露光に要する時間は、通常の場合、約３秒以下であり、このタイムチャートにおいては３秒に設定されていて、未露光のプリント基板材Ｐの受取りから始まって両面の露光が済んで次の未露光のプリント基板材Ｐの受取りが開始されるまでの１サイクル時間は２２秒である。
この図を見て分かるように、両面露光装置１００の使用に当たっての露光時間が３秒程度である場合は、左側の露光が終了して右側の露光が開始されるまでに待ち時間は殆ど無い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、例えばプリント基板材Ｐに塗布されるレジストインキの種類によっては露光時間を長くしなければならないものがあり、この露光時間が長くなると、機械的動作部の露光準備動作が全て完了しても、一方の露光面に対する露光が終了しないうちは他方の露光面に対する露光を開始することができず、これがロスタイムになってしまうという問題がある。
【００１１】
図１４の（Ｂ）は、両面露光装置１００を使用して、両面共に露光を８秒行う場合のタイムチャートを示すものである。この場合は、右側の露光準備が完了した時点から露光が開始されるまでに５．５秒の待ち時間が生じ、左側のプリント基板材の引渡しが済んでからワーク保持ベース１０１がホーム位置へ移動できるまで、即ち、右側の露光と事後処理が済むまでに５．５秒の待ち時間が生じる。この結果、１サイクルに要する時間が３２秒になってしまう。これを図１４の（Ａ）と比較すると、１サイクル当たり約１．５倍の時間がかかることになるので、ランプ１１１のランニングコストが１．５倍近くに跳ね上がってしまう。
【００１２】
本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、露光時間が延びても、ロスタイムがあまり延びないようにすることができる両面露光装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の両面露光装置は、被露光板の表裏両露光面を所要の露光パターンが形成された露光マスクを通して露光する両面露光装置であって、被露光板の一方の露光面に対する露光に用いる露光マスクが取り付けられる第一のマスク保持機構と、この第一のマスク保持機構に対向した露光位置と未露光の被露光板を受け取るホーム位置との間を移動する第一のワーク保持ベースとを有した第一の処理部と、第一のマスク保持機構と互いに対向する位置関係で配置され、被露光板の他方の露光面に対する露光に用いる露光マスクが取り付けられる第二のマスク保持機構と、この第二のマスク保持機構に対向した露光位置と両面露光済みの被露光板を取り外されるホーム位置との間を移動する第二のワーク保持ベースとを有した第二の処理部と、前記露光位置の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を第一のワーク保持ベースがホーム位置に移動しているときにマスク保持機構の対向方向に移動して、前記露光位置の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えるようにしたワーク乗替え手段と、１つの光源と、この光源からの光の光路を第一の処理部に向かう光路と第二の処理部に向かう光路に選択的に切り替える光学系とを備えたものである。
【００１４】
即ち、本発明は、被露光板を保持して露光マスクに対向させるためのワーク保持ベースを、被露光板の一方の露光面に対する露光に専用のものと、他方の露光面に対する露光に専用のものと２つ設けたものである。このようにすれば、未露光の被露光板の受取りや移送と露光及びその事前処理等の動作位相と、片面露光済みの被露光板の移送や露光及びその事前処理等の動作位相とをずらせることができる。
【００１５】
従って、第一の処理部による露光以外の動作が行われている間に第二の処理部による露光が行われるように、第一の処理部と第二の処理部の動作位相をずらせることによって、光源が１つでも、露光待ちのロスタイムが生じるのを確実に防止できる。また、この動作位相のズレに加えて、第一の処理部での露光終了後、第二のワーク保持ベースが露光位置に来る前にワーク乗替え手段が片面露光済みの被露光板を第二のワーク保持ベースに保持させることができる状態になるように、各部の動作タイミングを組むことにより、露光待ちのロスタイムだけで無く、ワーク保持ベースの移動待ちのロスタイムが生じることについても防止できる。また、第一のマスク保持機構と第二のマスク保持機構とを互いに対向する位置関係で配置し、ワーク乗替え手段によって、露光位置の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を第一のワーク保持ベースがホーム位置に移動しているときにマスク保持機構の対向方向に移動して、露光位置の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えるようにしたものである。このようにすると、被露光板の乗替えに必要な特別なスペースは殆ど必要無いので、その分、装置を小型化することができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載した両面露光装置において、ワーク保持ベースによる被露光板の保持が、少なくとも両面の露光が終了するまで、被露光板を垂直な姿勢にして行われるようにしたものである。
このようにすれば、露光マスクと被露光板をいずれも立てた姿勢で露光が行われるので、塵埃の付着による露光不良の発生をかなり防止することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載した両面露光装置において、第一のマスク保持機構と第二のマスク保持機構とが左右に互いに対向して配置され、ワーク乗替え手段が、露光位置の左側の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取って保持する左側の乗替えハンドと、左側の乗替えハンドが保持している被露光板に右側から対向して左側の乗替えハンドから被露光板を受け取り、露光位置の右側の第二のワーク保持ベースに受け渡す右側の乗替えハンドを有するものである。このようにすると、左側の乗替えハンドで第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を右側の乗替えハンドで受け取って右側の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係るプリント基板材両面露光装置１を図面に従って説明する。（構造については、図１から図３を参照）
３はプリント基板材両面露光装置１の外筐を示す。この外筐３の内部の前後方向（図１に向かって手前側を前方とし、同図における左側を左方とする。）における略中間の位置に垂直な壁状をした機構ベース５が設けられ、この機構ベース５の後側空間は主として光学系配置室７になっている。また、機構ベース５から前側の空間における高さ方向中間部には水平な仕切り板９が配置されていて、この仕切り板９の下側が受入／取出室１１になっており、上側が露光室１３になっている。仕切り板９の左右方向における中間部には受入／取出室１１と露光室１３との通路になる通路口９ａが設けられている。
外筐３の左側壁にはワーク入口１５が形成され、右側壁にはワーク出口１７が形成されている。
【００１９】
外筐３内には通路口９ａを通って上下方向へ移動する左右２つのワーク保持エレベータ２１Ｌと２１Ｒが設けられ、露光室１３のうちワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒの移動軌跡の左右両脇にマスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒが設けられている。
左側のワーク保持エレベータ２１Ｌとマスク保持機構２３Ｌとによって第一の処理部２５Ｌが構成され、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒとマスク保持機構２３Ｒとによって第二の処理部２５Ｒが構成される。この第一の処理部２５Ｌは主としてプリント基板材Ｐの一方の露光面に対する露光を担う部分であり、第二の処理部２５Ｒは主としてプリント基板材Ｐの他方の露光面に対する露光を担う部分である。
【００２０】
受入／取出室１１のうちワーク保持エレベータ２１Ｌの移動軌跡の左側にはローダー機構２７が設けられ、このローダー機構２７の左側に受入コンベア２９が配置されている。
受入コンベア２９の左端はワーク入口１５に臨んでいて、外筐３に対して左方から延びてきている図示しない供給コンベアに載って移送されて来たプリント基板材はＰワーク入口１５を通って受入コンベア２９に乗る。このプリント基板材Ｐは、その表裏両面に紫外線硬化型レジスト膜が形成された状態で供給されて来る。そして、受入コンベア２９上に載ったプリント基板材Ｐは受入れコンベア２９が有する図示しない駆動ローラーによってローダー機構２７の上面に移される。
【００２１】
ローダー機構２７は、この上面に移されたプリント基板材Ｐを負圧手段によって吸着保持する機能と、そのプリント基板材Ｐの先端側エッジの位置をプリアライメントセンサー３１（図１参照）と協働して調整するプリアライメント機能とを備えており、このプリアライメントが終了した後、図１に二点鎖線で示すように９０°回転してその上面を右側に向けた横倒姿勢となって水平に移動する。このような動作を行うために、ローダー機構２７は、機構ベース５から前方へ突出するように延びた回転軸３３に支持されており、この回転軸３３は、機構ベース５の後側で左右方向へ移動自在なるように設けられた図示しない移動手段に支持されている。
【００２２】
右側のワーク保持エレベータ２１Ｒの移動軌跡の右側にはアンローダー機構３５が設けられ、このアンローダー機構３５の右側に取出コンベア３７が設けられている。
アンローダー機構３５は、その上面が図示しない負圧手段によって随時負圧状態にされると共に、図１に実線で示す水平姿勢と、９０°回動してその上面を左側へ向けた横倒姿勢とに姿勢変更され、この横倒姿勢で水平移動する。このような動作を行うために、アンローダー機構３５も、機構ベース５から前方へ突出するように延びた回転軸３３´に支持されており、この回転軸３３´は、機構ベース５の後側で左右方向へ移動自在なるように設けられた図示しない移動手段に支持されている。
【００２３】
取出コンベア３７の右端は、前記ワーク出口１７に臨んでいる。アンローダー機構３５は、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒがプリント基板材Ｐを保持してホーム位置に降りて来たとき、横倒姿勢でそのプリント基板材Ｐを取り外した後水平な姿勢に戻る。そして、アンローダー機構３５が取り外したプリント基板材Ｐは、このアンローダー機構３５が有する図示しない駆動ローラーによって取出コンベア３７に移され、ここから、ワーク出口１７を通って図示しない搬送コンベアに乗って次の工程、例えば、現像工程へ搬送されて行く。
【００２４】
機構ベース５の背面の左右方向における中央には、上下方向へ互いに平行に延びる左右それぞれ２本ひと組の垂直ガイドレール３６が固定されており、この左右の垂直ガイドレール３６にそれぞれスライドベース３９が摺動自在に支持されている。
これらスライドベース３９からは水平なアーム４１が、それぞれ前方へ向けて突出されている。このアーム４１は機構ベース５に形成された縦長の長孔５ａを通して前方へ突出し、このアーム４１の前端にワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒが各別に固定されている。
【００２５】
ワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒは、プリント基板材Ｐを垂直姿勢で吸着保持して上下方向へ移動するものである。図面では、これらワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒを矩形の単なる平板形状だけで示してあるが、実際には、垂直な壁状をした移動ベースと、この移動ベースの一方の面（左側のワーク保持エレベータ２１Ｌでは左側面、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒでは右側面）に設けられた多数の吸気孔を備えた負圧吸着プレートと、この負圧吸着プレートに接続された吸気系等から構成されており、その負圧吸着プレートにプリント基板材Ｐが着脱自在に吸着保持される構造になっている。
【００２６】
スライドベース３９は図示しないサーボモーターによって回転されるボールネジによって移動され、この移動によりワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒが仕切り板９の通路口９ａを通って上昇又は下降する。これらワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒの移動は、図１に実線で示すようにローダー機構２７とアンローダー機構３５との間に入ったホーム位置と、同図に二点鎖線で示すように左右のマスク保持機構２３Ｌと２３Ｒとの間に入った露光位置との間で行われる。
【００２７】
機構ベース５の背面における垂直ガイドレール３６の左右両脇には左右方向へ延びる水平ガイドレール４５（図２参照）が固定され、これら水平ガイドレール４５にそれぞれスライドベース４７が摺動自在に支持されている。
この左右のスライドベース４７からはそれぞれアーム４９が前方へ向けて水平に突出されている。このアーム４９は機構ベース５に形成された孔５ｂを通して前方へ突出し、左側のアーム４９の前端には左側のマスク保持機構２３Ｌが固定され、右側のアーム４９の前端には右側のマスク保持機構２３Ｒが固定されている。
【００２８】
スライドベース４７は図示しないボールナットを有し、そのボールナットにはサーボモータ５１によって回転されるボールスクリュー５３が螺合されている。従って、ボールスクリュー５３が回転することによってスライドベース４７が左右方向へ移動され、これと一体的にマスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒが左右方向へ移動する。このマスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒの移動は、ワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒの移動軌跡からある程度離間した後退位置と、ワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒに保持されたプリント基板材に接触した前進位置との間で行われる。
【００２９】
図面では、マスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒを矩形の枠形だけで示してあるが、実際には、この形のベースと、このベースの一方の面（左側のマスク保持機構２３Ｌでは右側面、右側のマスク保持機構２３Ｒでは左側面）に設けられたアライメントユニットと、このアライメントユニットに保持された露光マスク５５（図３では梨地模様を付けてある）と、整合誤差検出用のカメラ等を備えた構造になっていて、アライメントユニットが駆動することにより、露光マスク５５が垂直面内において微細に位置調節される。
【００３０】
露光マスク５５には所定の透光パターンが設けられると共に、所定の位置に図示しないフォトマスクマークが設けられており、カメラがこのフォトマスクマークとプリント基板材の基準孔とを重ねて見ることで誤差を検出し、その誤差に応じた修正をアライメントユニットが行うことで、露光マスク５５とプリント基板材とを相対的にアライメントする。
【００３１】
外筐３の前記光学系配置室７における中央下部には、１つのランプ６１が配置されている。このランプ６１には水銀ショートアークランプが用いられ、光を真上に向かって照射する向きで設けられている。
ランプ６１の上方にはハーフミラー型の回転ミラー６３が設けられている。この回転ミラー６３は、図１に破線で示すようにランプ６１からの光を左方へ向けて水平に反射する第一の位置と、同図に二点鎖線で示すようにランプ６１からの光を右方へ向けて水平に反射する第二の位置と、水平な姿勢となったニュートラル位置との間で姿勢を制御される。
【００３２】
左側のマスク保持機構２３Ｌの左背後には照射ミラー６５Ｌが配置され、右側のマスク保持機構２３Ｒの右背後には照射ミラー６５Ｒが配置されている。そして、光学系配置室７の左右両端には反射ミラー６７が配置されると共に、これら反射ミラー６７と回転ミラー６３との間にそれぞれフライアイレンズ６９が介挿されている。
従って、ランプ６１からの光は、回転ミラー６３が第一の位置に来ている状態では、左側の反射ミラー６７と左側の照射ミラー６５Ｌを経て左側のマスク保持機構２３Ｌが有する露光マスク５５に照射するように光路を制御され、また、回転ミラー６３が第二の位置に来ている状態では、右側の反射ミラー６７と右側の照射ミラー６５Ｒを経て右側のマスク保持機構２３Ｒが有する露光マスク５５に照射するように光路を制御される。
【００３３】
しかして、プリント基板材Ｐを保持した左側のワーク保持エレベータ２１Ｌが露光位置に来ている状態で回転ミラー６３が第一の位置へと回動すると、ランプ６１からの光は左側の露光マスク５５を通して当該プリント基板材Ｐに照射され、それによって、当該プリント基板材Ｐの一方の露光面が左側の露光マスク５５の露光パターンによって露光される。
また、露光位置に来ている右側のワーク保持エレベータ２１Ｒにプリント基板材Ｐが保持された状態で回転ミラー６３が第二の位置へと移動すると、ランプ６１からの光は右側の露光マスク５５を通して当該プリント基板材Ｐに照射され、それによって、当該プリント基板材Ｐの他方の露光面が右側の露光マスク５５の露光パターンによって露光される。
この露光は、露光マスク５５がプリント基板材Ｐに密着した状態で行われる。
【００３４】
機構ベース５の上には天井ベース７１が配置され、この天井ベース７１の上面に左右方向へ延びるガイドレール７３が固定されている。
７５Ｌ、７５Ｒは乗替え機構を示し、この乗替え機構７５Ｌ、７５Ｒは乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒを有する。７９は乗替え機構７５Ｌ、７５Ｒのスライドベースを示し（図３参照）、前後に長い水平な板状を為し、その後端部がガイドレール７３に摺動自在に支持されている。左側のスライドベース７９はエアーシリンダ８１によって左右方向へ比較的短い距離移動され、右側のスライドベース７９はサーボモータ８３で回転されるボールネジ８５によって左右方向へ比較的長い距離移動される。
【００３５】
スライドベース７９の前端部にはそれぞれ乗替えハンド駆動部８７が取り付けられている。この乗替えハンド駆動部８７は平行リンク８９を有し、この平行リンク８９の回動先端に乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒが取り付けられている。
乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒは中空構造になっていて、その互いに対向した側面に多数の吸着突部が設けられている。そして、乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒの内部空間には図示しない吸気手段が接続されており、内部空間が負圧になると、吸着突部の先端面に負圧吸引力が働く。
【００３６】
平行リンク８９は、乗替えハンド駆動部８７から前方へ水平に延びた姿勢と真下へ延びた姿勢とにほぼ９０°角度姿勢を変更される。
従って、乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒは平行リンク８９が回動することによって、水平な姿勢のまま上下方向へ移動され、この方向への移動は、図３に示すようにマスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒより高い待機位置と、図１に示すようにマスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒの中央部より稍高い下降位置との間で行われる。
プリント基板材両面露光装置１は以上のように構成されている。
【００３７】
次に、プリント基板材両面露光装置１の動作を説明する（図４から図１２参照）。図１２はこの装置１による動作のタイムチャートを示すものであるが、運転開始当初は第一の処理部２５Ｌのみが働いて、この第一の処理部２５Ｌによる一回目の露光処理が完了するまでは同図の※印を付けた動作は行われない。同図の縦の破線どうしの間隔は１秒間を示す。
【００３８】
初期状態において、ワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒはホーム位置に来ており、マスク保持機構２３Ｌ、２３Ｒは後退位置で待機し、ローダー機構２７とアンローダー機構３５は上向きの姿勢で待機し、乗替えハンド７７Ｌ、７７Ｒは待機位置に来ている。
また、回転ミラー６３はニュートラル位置に保持され、運転開始と同時にランプ６１が点灯される。この点灯を途中で絶つことはされず、運転完了までランプ６１はつけっ放しになる。
【００３９】
この状態からプリント基板材Ｐが受入コンベア２９に乗載すると、そのプリント基板材Ｐは、前記したように、ローダー機構２７に移されてプリアライメントされ、次いで、ローダー機構２７が横倒姿勢となって右移動する（図４参照）。これにより、ローダー機構２７が保持しているプリント基板材Ｐをワーク保持エレベータ２１Ｌに吸着保持させる（図１２の「受取り」）。
このようにしてプリント基板材Ｐを保持した左側のワーク保持エレベータ２１Ｌは、図４に二点鎖線で示すように露光位置へと上昇する（図１２の「上昇」）。そして、ローダー機構２７は、元の位置に戻って次のプリント基板材Ｐについての処理を実行した後、左側のワーク保持エレベータ２１Ｌがホーム位置に降りて来るのを待つ。
【００４０】
左側のワーク保持エレベータ２１Ｌが露光位置に来ると、これが保持しているプリント基板材Ｐの一方の露光面が左側のマスク保持機構２３Ｌと対向する。
ここで、このマスク保持機構２３Ｌが前進位置へと移動して（図１２の「前進」）、その露光マスク５５が当該プリント基板材Ｐにソフトコンタクトして前記アライメントを行い（図１２の「アライメント」）、これが済むと、当該マスク５５とプリント基板材Ｐとが密着し合う（図１２の「吸着」）。ここで、回転ミラー６３が第一の位置へと回動され（図１２の「第一の位置」）、これにより、ランプ６１からの紫外光がマスク保持機構２３Ｌの露光マスク５５を通してプリント基板材Ｐの一方の露光面に照射されて当該露光面に対する露光が実行される（図１２の「露光」）。この状態が図５に示す状態である。
【００４１】
この露光に必要な時間（８秒）が経過すると、回転ミラー６３がニュートラル位置に戻されると共に、吸着が解除（図１２の「吸着解除」）されたのち左側のマスク保持機構２３Ｌが後退位置へと戻される（図１２の「後退」）。
次いで、左側の乗替えハンド７７Ｌが、図６に示すように、下降位置を経て右側へ移動されてプリント基板材Ｐに吸着し、これを保持して下降位置まで後退する（図１２の「引渡し」）。即ち、一方の露光面に対する露光が済んだプリント基板材Ｐが左側のワーク保持エレベータ２１Ｌから左側の乗替えハンド７７Ｌに引き渡される。この引渡しが済むと、左側のワーク保持エレベータ２１Ｌは同図に二点鎖線で示すようにホーム位置へと降りて行く（図１２の「下降」）。
【００４２】
左側のワーク保持エレベータ２１Ｌがホーム位置に降りてくると、ローダー機構２７から次のプリント基板材Ｐを受け取る。
一方、左側のワーク保持エレベータ２１Ｌがホーム位置に降りると、図７に示すように、右側の乗替えハンド７７Ｒが待機位置の高さを保ったまま左方へ移動されたのち下降位置へと下がって左側の乗替えハンド７７Ｌが保持しているプリント基板材Ｐに右側から対向し、ここで、左側の乗替えハンド７７Ｌが右方へ移動して当該プリント基板材Ｐを右側の乗替えハンド７７Ｒに受け渡たす（図１２の「受渡し」）。このようにしてプリント基板材Ｐ１１を受け渡された右側の乗替えハンド７７Ｒは、同図に二点鎖線で示すように、左右のワーク保持エレベータ２１Ｌ、２１Ｒの各移動軌跡の間まで水平移動してその位置に待機する（図１２の「受取り後待機」）。
【００４３】
次いで、第一の処理部２５Ｌによる前記「上昇」、「前進」、「アライメント」、「露光」の各動作が同様に繰り返され、この動作の中の「アライメント」が開始された直後（このタイミングは、二回目以降のサイクルにおいて、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒが露光位置からホーム位置へと移動したタイミングと同じタイミングである。）に、右側の乗替えハンド７７Ｒが右側のワーク保持エレベータ２１Ｒとマスク保持機構２３Ｒとの間の位置へと移動する（図１２の「右端へ」）。ここで、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒが露光位置へと上がる（図１２の「上昇」）。
次いで、右側の乗替えハンド７７Ｒが左方へ移動して当該プリント基板材Ｐ（片面露光が済んでいるプリント基板材Ｐ）を右側のワーク保持エレベータ２１Ｒに吸着保持させる（図１２の「貼付け」）。この状態が図８に示す状態であり、右側のワーク保持エレベータ２１Ｒに吸着保持されたプリント基板材Ｐは、その他方の露光面が右側を向く。即ち、ワーク保持エレベータに保持される面でみれば、プリント基板材Ｐは乗せ替えられる間に裏返しされる。
この後、右側の乗替えハンド７７Ｒは待機位置に戻される。
【００４４】
そして、第一の処理部２５Ｌによって露光動作が行われている間に、第二の処理部２５Ｒにおいては、右側のマスク保持機構２３Ｒが前進位置へと移動して（図１２の「前進」）、その露光マスク５５が当該プリント基板材Ｐの他方の露光面にソフトコンタクトし、前記アライメントが行われる（図１２の「アライメント」）。
このアライメントが終わる直前に、第一の処理部２５Ｌにおいては「露光」が終了し、次いで、回転ミラー６３が一旦ニュートラル位置に戻される。
【００４５】
そして、第二の処理部２５Ｒにおいては、上記「アライメント」が終わると右側のマスク保持機構２３Ｒの露光マスク５５とプリント基板材Ｐとが密着し合う（図１２の「吸着」）。ここで、回転ミラー６３が第二の位置へと回動され（図１２の「第二の位置」）、これにより、ランプ６１からの紫外光がマスク保持機構２３Ｒの露光マスク５５を通してプリント基板材Ｐの他方の露光面に照射されて当該露光面に対する露光が実行される（図１２の「露光」）。この状態が図９に示す状態であり、第一の処理部２５Ｌにおいては、片面露光済みのプリント基板材Ｐがワーク保持エレベータ２１Ｌから乗替えハンド７７Ｌに引き渡され、次いで、ワーク保持エレベータ２１Ｌはホーム位置に降りて次のプリント基板材Ｐを受け取りに行く。
【００４６】
第二の処理部２５Ｒにおいて露光が行われている間に、右側の乗替えハンド７７Ｒが前記した経路を移動して片面露光済みのプリント基板材Ｐを右側の乗替えハンド７７Ｒから受け取る。この状態が図１０である。
次いで、第一の処理部２５Ｌにおいてはワーク保持エレベータ２１Ｌの「上昇」、マスク保持機構２３Ｌの「前進」と「アライメント」が進行して行き、第二の処理部２５Ｌにおいては、露光が終了してマスク保持機構２３Ｒが「後退」し、ワーク保持エレベータ２１Ｒがホーム位置に降りて、アンローダー機構３５が両面露光済みのプリント基板材Ｐをワーク保持エレベータ２１Ｒから取り外す。この状態が図１１である。
【００４７】
取り外されたプリント基板材Ｐは取出コンベア３７を経て外筐３外へ移送される。
この後は、図８と同じ状態に移行し、以下、図９、図１０、図１１の状態がこの順で繰り返される。
【００４８】
以上の動作の推移を図１２のタイムチャートで見ると、動作や処理を何もしていない待ち時間というものは全く存在せず、１サイクル時間は２６．５秒である。この時間は、露光所要時間を同じ８秒とした場合の前記従来の装置１００による１サイクル時間（図１４の（Ｂ））３２秒と比較して、ほぼ１７パーセントの時間短縮になっている。換言すれば、露光時間としては片面３秒が５秒延びて両面分で１０秒延びたにも拘らず、両面分で４．５秒の延び（図１４の（Ａ）におけるロスタイム０．５秒は吸収される）に抑えることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、実施の形態においては、本発明をプリント基板材のレジスト膜を露光するための両面露光装置に適用したが、本発明は、所定の露光パターンが形成された露光マスクを通しての露光を行うことを要する各種の被露光板の両面露光を行う両面露光装置として広く適用することができる。
【００５０】
また、実施の形態においては、ワーク保持ベースが上下方向へ移動するタイプのものを示したが、本発明は、ワーク保持ベースが水平方向へ移動するタイプのものにも適用することができることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る両面露光装置にあっては、未露光の被露光板の受取りや移送と露光及びその事前処理等の動作位相と、片面露光済みの被露光板の移送や露光及びその事前処理等の動作位相とをずらせることができるので、第一の処理部による露光以外の動作が行われている間に第二の処理部による露光が行われるように、第一の処理部と第二の処理部の動作位相をずらせることによって、光源が１つでも露光待ちのロスタイムが生じるのを確実に防止できる。また、第一のマスク保持機構と第二のマスク保持機構とを互いに対向する位置関係で配置し、ワーク乗替え手段によって、露光位置の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を第一のワーク保持ベースがホーム位置に移動しているときにマスク保持機構の対向方向に移動して、露光位置の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えるようにしたので、被露光板の乗替えに必要な特別なスペースは殆ど必要無くなり、その分、装置を小型化することができる。また、第一の処理部での露光終了後、第二のワーク保持ベースが露光位置に来る前にワーク乗替え手段が片面露光済みの被露光板を第二のワーク保持ベースに保持させることができる状態になるように、各部の動作タイミングを組むことにより、露光待ちのロスタイムだけで無く、ワーク保持ベースの移動待ちのロスタイムが生じることについても防止できる。
【００５２】
請求項２の発明によれば、露光マスクと被露光板をいずれも立てた姿勢で露光が行われるので、塵埃の付着による露光不良の発生をかなり防止することができる。
【００５３】
請求項３の発明によれば、第一のマスク保持機構と第二のマスク保持機構とが左右に互いに対向して配置され、ワーク乗替え手段が、露光位置の左側の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取って保持する左側の乗替えハンドと、左側の乗替えハンドが保持している被露光板に右側から対向して左側の乗替えハンドから被露光板を受け取り、露光位置の右側の第二のワーク保持ベースに受け渡す右側の乗替えハンドを有するので、左側の乗替えハンドで第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を右側の乗替えハンドで受け取って右側の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリント基板材両面露光装置を、外筐を切断して示す正面図である。
【図２】図１に示すプリント基板材両面露光装置を外筐を切断して示す要部平面図である。
【図３】図１に示すプリント基板材両面露光装置の要部斜視図である。
【図４】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、左側のワークエレベータによる未露光のプリント基板材の受取りが行われている状態を示す概略正面図である。
【図５】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、第一の処理部よる露光が行われている状態を示す概略正面図である。
【図６】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、左側の乗替えハンドがプリント基板材を受け取っている状態を示す概略正面図である。
【図７】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、左右の乗替えハンドがプリント基板材の受け渡しを行っている状態を示す概略正面図である。
【図８】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、第一の処理部による露光と右側のワークエレベータへのプリント基板材の貼り付けが行われている状態を示す概略正面図である。
【図９】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、左側の乗替えハンドによるプリント基板材の受取りと第二の処理部による露光が行われている状態を示す概略正面図である。
【図１０】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、第二の処理部による露光が行われている間に左右の乗替えハンドがプリント基板材の受け渡しを行っている状態を示す概略正面図である。
【図１１】図１に示すプリント基板材両面露光装置において、第一の処理部よる露光と両面露光済みのプリント基板材の取外しが行われている状態を示す概略正面図である。
【図１２】図１に示すプリント基板材両面露光装置による動作のタイムチャート図である。
【図１３】従来の両面露光装置の一例を示す概略図である。
【図１４】図１３に示す両面露光装置による動作のタイムチャートを、露光時間の異なる（Ａ）、（Ｂ）２例示す図である。
【符号の説明】
１両面露光装置
２１Ｌ第一のワーク保持ベース
２１Ｒ第二のワーク保持ベース
２３Ｌ第一のマスク保持機構
２３Ｒ第二のマスク保持機構
２５Ｌ第一の処理部
２５Ｒ第二の処理部
５５露光マスク
６１光源
６３、６５Ｌ、６５Ｒ、６７、６９光学系
７５Ｌ、７５Ｒワーク乗替え手段
Ｐ被露光板

Claims

被露光板の表裏両露光面を所要の露光パターンが形成された露光マスクを通して露光する両面露光装置であって、被露光板の一方の露光面に対する露光に用いる露光マスクが取り付けられる第一のマスク保持機構と、この第一のマスク保持機構に対向した露光位置と未露光の被露光板を受け取るホーム位置との間を移動する第一のワーク保持ベースとを有した第一の処理部と、第一のマスク保持機構と互いに対向する位置関係で配置され、被露光板の他方の露光面に対する露光に用いる露光マスクが取り付けられる第二のマスク保持機構と、この第二のマスク保持機構に対向した露光位置と両面露光済みの被露光板を取り外されるホーム位置との間を移動する第二のワーク保持ベースとを有した第二の処理部と、前記露光位置の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取り、その被露光板を第一のワーク保持ベースがホーム位置に移動しているときにマスク保持機構の対向方向に移動して、前記露光位置の第二のワーク保持ベースに他方の露光面を露光し得る向きで乗せ替えるようにしたワーク乗替え手段と、１つの光源と、この光源からの光の光路を第一の処理部に向かう光路と第二の処理部に向かう光路に選択的に切り替える光学系とを備えたことを特徴とする両面露光装置。
請求項１に記載した両面露光装置において、ワーク保持ベースによる被露光板の保持が、少なくとも両面の露光が終了するまで、被露光板を垂直な姿勢にして行われるようにしたことを特徴とする両面露光装置。
請求項１または２に記載した両面露光装置において、第一のマスク保持機構と第二のマスク保持機構とが左右に互いに対向して配置され、ワーク乗替え手段が、露光位置の左側の第一のワーク保持ベースから一方の露光面が露光された被露光板を受け取って保持する左側の乗替えハンドと、左側の乗替えハンドが保持している被露光板に右側から対向して左側の乗替えハンドから被露光板を受け取り、露光位置の右側の第二のワーク保持ベースに受け渡す右側の乗替えハンドを有することを特徴とする両面露光装置。