JPH04106551A - 自動露光装置および投入ステージ - 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〕 本発明は自動露光装置に係り、特にプリント基板などの
ワークとマスクフィムルとの自動的な位置合わせを露光
ステージ以外で実施し、しかも上記ワークの移動を効率
的に行うようにした自動露光装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、画像認識および図形処理を用いた自動整合装置
を備えた自動露光装置は、量産性を高めるために本出願
人が特開平１−３０２２５９号において提案したように
、露光室以外の場所で予めワークとマスクフィルムとの
自動整合を行った後に、露光室内にワークを搬入するよ
うにしている。

第８図は従来使用の自動露光装置の基本的構成図。

第９図は自動整合装置の要部構成図である。同図におい
て、１は自動整合装置で、位置合わせステージ用であり
、２は露光ステージ、３はワークの投入ストッカーで、
ワーク投入ステージ用であり、３６はワークの搬出スト
ッカーでワークの排出ステージ用である。５はワーク１
１を投入ストッカー３からアライメントテーブル６に搬
送する投入ハンドラー、３２はトラバーサ−であって、
予め比較判定装置３０のメモリに格納されているマスク
フィルム３８の位置データとアライメントテーブル６上
で位置合わせを終えたワーク１１を露光ステージ２の焼
枠ガラス３３表面に固着されているマスクフィルム３８
上に搬送するものであり、３７は露光ステージ２におけ
る露光後のワーク１１を搬出ストッカー３６へ排出する
搬出ハンドラーである。そして、投入ハンドラー５とト
ラバーサ３２と搬出ハンドラー３７とは一体的に連結し
て構成されている。なお、１５は真空吸着用の吸引ボ′
プである・　　　　　　　　　　　来また、ワーク１１
の投入ストッカー３は東露光のワーク１１を多数枚積み
重ねて格納するもので、投入ハンドラー５が最上段のワ
ーク１１を順次吸引、保持してアライメントテーブル６
上に−＆スつ載置するようになっている。なお、ワーク
１１が投入ストッカー３に格納されている態様は、投入
ストッカー３のセンタ位置に特別に位置決めされている
ものではない。

次に、自動整合装置１におけるワーク１１の位置決め方
法を説明する。

説明に先立って、自動整合装置１の構成を述べると、ア
ライメントテーブル６は第９図に示すように、モータド
ライブ機構８および支持ロッド９を介してベース７に取
り付けられている。また、１９は支持ロッド９のＸ軸駆
動機構、２０は支持ロッド９のＹ軸駆動機構、２工は支
持ロッド９を中心にして回転さセるθ回転駆動機構であ
る。さらに、アライメントテーブル６を形成する下板ｌ
Ｏと上板１２との対向位置には、周辺から中心位置にあ
る支持ロッド９に向う可能な限り広範囲な領域に、透明
窓１７．１８が形成され、カメラ位置調整機構２２．２
３はカメラ２４．２５をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動
機構２６、Ｘ軸駆動機構２７、高さ方向（Ｚ方向）駆動
機構２８とから成っている。

ワーク１１とマスクフィルム３８との位置合わせの予備
作業としては、先ずマスクフィルム３８をアライメント
テーブル６に載置する。

次に、マスクフィルム３８に附加されている２個以上の
整合マークを受像できるように、カメラ位置調節機構２
２．２３によってカメラ位置を移動させ、この整合マー
クをカメラ２４．２５が読み取る。整合マーク位置割り
出し装置２９は第８図に示すように、カメラの受像領域
内の位置信号と、カメラ２４．２５の移動位置信号とか
らマスクフィルム３８に付された整合マークの位置信号
を入力し、上記整合マークの位置を割り出し、この割り
出した整合マークの位置を基準にしてワーク１１の位置
決めをする。この割り出し位置信号は比較判定装置３０
に記憶させておく。整合マークの位置の割り出しが終了
したマスクフィルム３８は、トラバーサ３２によって、
露光ステージ２の焼枠ガラス板３３上に搬出し、テープ
等の手段で焼枠ガラス３３に固定する。従って、焼枠ガ
ラス３３上に固定されたマスクフィルム３８の整合マー
クの位置と、アラメイントテーブル６上で計測したマス
クフイムル３８の整合マークの位置とは対応一致するこ
とになる。

次に投入ハンドラー５がワーク１１を投入ストッカー３
から一枚吸着保持してアライメントテーブル６上に載置
する。載置されたワーク１１は吸引作用でアライメント
テーブル６上に吸着固定する。この固定さ・れたワーク
１１に附加されている整合マークの位置をカメラ２４．
２５を介して整合マーク位置割り出し装置２９で割り出
し、この割り出したワーク１１の整合マークの位置信号
と前記比較判定回路３０内部に記憶されているマスクフ
ィルム３８の整合マークの位置信号とが一致するかどう
かを判定し、判定結果が一致するまで、モータードライ
ブ機構８を駆動制御し、これによりアライメントテーブ
ル６をＸ軸方向、Ｙ軸方向。

左右の回転方向に適宜量ワーク１１の整合マークを移動
させて位置決めする。この位置決め動作によって、アラ
イメントテーブル６上のワーク１１の整合マークと、焼
枠ガラス板３３上のマスクフィルム３８の整合マークと
が一致することになる。

次いで、トラバーサ−３２を用いて、アライメントテー
ブル６上のワーク１１を露光ステージ２に搬送し、この
ワーク１１を焼枠ガラス３３上のマスクフイムル３８に
添着する。

以上説明した位置合わせ方法ではワークを受け渡す投入
ステージから位置合わせステージへワーク１１を搬送す
る投入ハンドラー５と、位置合わせステージからマスク
フイムル３８と位置合わせしたワーク１１を露光ステー
ジへ搬送するトラバーサ−３２と、露光ステージ２から
ワーク１１を搬出ステージへ搬送する搬出ハンドラー３
７との３つの搬送手段が１つの駆動源によって駆動され
搬送手段の効率化を図っている。しかしながら、ワーク
投入ステージでは、特別にワークを投入ステージのセン
ターに位置決めする機能を備えていないので、自動整合
装置１におけるアライメントテーブル６でのワークとマ
スクフイムルとの位置合わせの所要時間が不同となり、
リアルタイム処理が可能とは言い得ない問題点がある。

また、投入ハンドラーと、トラバーサ−および搬出ハン
ドラーはワークを保持する手段として減圧穴を多数空け
ているゴムバットにより構成されている。このため、ゴ
ムバットは露光ステージ２において露光光線により繰返
し照射を受けるので、耐光性が劣化してゴムバットの繰
返し交換を必要としていた外に、ワークの寸法が一定と
限らないことから、ゴムバットの穴から空気漏れを生じ
、減圧時間が長くなり、また減圧時におけるワークの位
置ずれも伴うという問題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
露光ステージにおける露光光線に対する耐光性がすぐれ
、交換回数も少なく、ワークの位置ずれをも生じないワ
ークの保持手段を備え、ワークとマスクフイムルとの自
動整合が露光ステージと別のステージで実施できると共
に、自動整合が短い所要時間で処理できる自動露光装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、露
光ステージと、ワークとマスクフィルムとの画像位置合
わせステージとを分離し、サクション位置によりワーク
を吸着し、各種ワークの任意位置に付された整合マーク
をアライメントテーブルの広範囲な領域の透明窓を介し
て読み取り可能にして成る装置であって、上記ワークを
受け渡すワーク投入ステージと、位置合わせステージと
、露光ステージと、ワーク排出ステージの４つの間の３
個のワーク保持機構が１つの駆動系によって制御される
搬送系と、上記ワークの保持機構としてのサクション装
置によるワークの吸着室がエリア切換器によって２ゾー
ンまたは４ゾ一ン以上のエリアに切換えられる減圧容器
とを備えて成ることをｉ特徴とし、さらに、上記ワーク
が移載されて所定位置まで搬送し停止するローラーと、
上記ローラーの前後、左右の両端部にそれぞれ回動自在
に取り付けた取付台に設けたロケートピンと、上記取付
台のロケートピン側面に調整ねしによって押圧力可変に
設けたスプリングと、上記ワークの厚さに応じて対向す
る一対の上記取付台が連結されたχ軸周とＹ軸用との２
個の環状タイミングベルトの駆動モータの速度制御手段
とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は上記構成によって、露光室以外の場所で予めワ
ークとマスクフィルムとの自動整合を行った後に、露光
室内にワークが搬入されるので、量産に通する自動整合
方式となる。さらに、ワーク投入ステージ、位置合わせ
ステージ、露光ステージ、ワーク搬出ステージの間を往
復移動する３個のワーク保持機構は１つの駆動系によっ
て搬送されるので、構造が簡潔となり、かつ操作もより
簡単となる。さらに、また、サクション装置の減圧容器
を２個または４個に切換え可能としたことにより、ワー
クの寸法が複数種類であっても保持が容易となる外に、
サクション用の空気漏れ対策が不要となる。また、排出
ステージでは１枚のマスクフィルムに対し減圧容器を２
個に分割したことなどによって、ワークのマスクフイム
ルからの剥離が容易となる。また、ワーク投入ステージ
としては、プリアライメントを使用することによって、
自動整合装置へ搬送されるワークの配置位置が位置決め
されているので、アライメントテーブルでの位置合わせ
は短時間で位置決めが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本実
施例における自動露光装置を構成するワークとマスクフ
イムルとの位置合わせをする自動整合装置の構成、マス
クフィルムの画像をワークへ焼付ける露光部の構成は従
来技術と同一である。

しかし、ワークの投入ステージ、位置合わせステージ、
露光ステージ、ワーク排出ステージ相互間のワーク搬送
手段を一体的に連結する具体的機構および搬送手段の駆
動機構およびワーク投入ステージの構成は従来開示され
ていないものである。

第１図、第２図はワークの搬送手段の構成を示す正面図
および平面図である。次に、本実施例の搬送手段の構成
を従来方式の同一部材には従来と同一の符号を用いて説
明する。

第１図、第２図において、３２は底面を開口した箱形状
焼枠の上枠を兼ねたトラバーサ−である。

このトラバーサ−３２には懸垂取付板３９が固定されて
いる。この懸垂取付板には螺合してねじ部材４０が設け
られると共に、シリンダ４１，４１ａのピストンに連結
されて上下動する棒部材４２゜４２ａが貫通して減圧室
天井板４３に固定され、シリンダ４１．４１ａの作動に
よって減圧室天井板４３を吸引動自在に形成して減圧室
の容積を可変可能としている。減圧室は外周の減圧室４
４ａと内側の減圧室４４ｂとに分割され、減圧室４４ａ
、４４ｂの底面にはそれぞれ減圧室吸着孔４５ａ、４５
ｂが設けられると共に、減圧室４４ａ。

４４ｂの天井面には図示しない開閉バルブを介して図示
しない真空容器に連結する減圧口４６ａ。

４６ｂが設けられ、上記外側、内側の各減圧室吸着孔４
５ａ、４５ｂを介して図示しないワークがトラバーサ−
３２に吸着自在に形成されている。

第１図、第２図において、４７ａはトラバーサ−取付板
であって、この取付板４７ａに断面コ字形のハンドラー
支え具４８が連結し、このノ１ンドラー支え具の両側部
に橋渡しされた支え板４９ａを貫通し上下動可能とする
シリンダ５０および補助シリンダーバー５１．５２を介
して減圧室５３が上記支え板４９に対し上下動自在に取
り付けられている。減圧室５３は支え板４９ａに形成さ
れたダクトコード５４および図示しない減圧調整弁を介
して図示しない減圧真空容器に連結され、減圧室５３は
ワーク１１を吸着自在に構成されている。さらに、５５
．５６は照明器具であって、上記ハンドラー支え具４８
に橋渡しされた照明器具支え板５７．５８に穿設された
移動用溝５７ａ。

５８ａと蝶ねじ５７ｂ、５８ｂとによって、上記照明器
具５５．５６は水平面上を移動自在に形成されている。

また、第１図、第２図において、４７ｂはトラバーサ−
取付板であって、この取付板に断面コ字形のハンドラー
支え具５９が連結し、このハンドラー支え具５９の両側
部は支え板６０を介して減圧吸着箱６１ａ、６１ｂが取
り付けられており、この減圧吸着箱６１ａ、６１ｂは支
え板６０内に穿設された位置変換スリッ）６０ａ、６０
ｂと上記スリットに摺動可能な蝶ねし６０ｃ、６０ｄに
よって水平面上を位置可変に支え板６０に支持されてい
る。また、減圧吸着箱６１ａ、６１ｂは断面コ字形のハ
ンドラー支え具５９に橋渡しされた支え板６４に取り付
けられたシリンダー６５および補助バー６５ａ、６５ｂ
によって上下動可能に形成されている。なお、６６はダ
クトコードである。

第３図は一体化された投入ハンドラーとトラバーサ−と
、搬出ハンドラーとの基本的構成の斜視図であって、ト
ラバーサ−３２に投入ハンドラー５のハンドラー支え具
４８と、搬出ハンドラー３７のハンドラー支え具５９と
が一体化されている構成を示している。露光ステージの
焼き付けにおける焼枠の上枠を兼ねる底面開口の箱体状
のトラバーサ−３２は、その背面と前面とを背面板体３
２ａ、前面柱体３２ｂとを介して移動可能に支持されて
おり、背面板体３２ａの下端部には、Ｖ型突起６７が付
設され、このＶ型突起はＶ溝レール６８に摺動可能に係
合されており、前面柱体３２ｂの下端には円筒レール６
９上を転動する車輪７０が取り付けられている。また、
トラバーサ−３２の背面板体３２ａは連結部７１を介し
てパルスモータ７２によって駆動されるタイミングベル
ト７３の一部分に連結されている。

トラバーサ−３２と、投入ハンドラー５と、搬出ハンド
ラー３７とは上記の説明によって一体的に構成されてい
るので、パルスモータ７２にパルス信号を加えることに
よって、投入ハンドラー５は新らしいワークを位置合わ
せステージに搬送し、同時にトラバーサ−３２は位置合
わせステージがら焼付ステージへ位置合わせされたワー
クを搬送し、搬出ハンドラー３７は焼付けを終了したワ
ークを搬出ストッカー３６へ搬送する。

次に、ワーク投入ステージについての本実施例を説明す
る。第４図２第５図は本実施例におけるワークを受け渡
すためのワーク搬入ステージとしてのプリアライメント
の構成を示す斜視図および平面図である。第４図におい
て、７４は筐体、７５は脚部、７６は操作盤、７７はモ
ータの速度調整ねし、７８は非常停止ボタン、７９はワ
ークの挿入方向を示している。

第５図において、７４はプリアライメントの筐体、７９
はワーク１１が挿入される方向を示し、８０ば挿入され
たワーク１１をプリアライメントステージのセンター８
１に搬送するワーク搬入ローラーであり、８２ａ、８２
ｂ、８２ｃ、８２ｄは上記ワーク搬入ローラー８０の後
前、右左の両端部にそれぞれ配置されるロケートであり
、ワーク搬入ローラー８０によって搬送されたワーク１
１の先端がＸ軸周ワークセンサー８３の配設位置に達す
ると、ロケートピン８２ａ’　　　８２ａ’８２ｂ’　
、８２ｂ’、８２ｃ’　、８２ｃ’、８２ｄ’、８２ｄ
″は第６図にロケートピン８２ａ８２ａ“について示す
ように、ロケ−）８２ａ８２ｂ、８２ｃ、８２ｄに支持
され、ロケートピン上下動用シリンダ９９のピストンの
上昇に伴ってワーク搬入ローラー８０の水平面より突出
する。

この突出した四ケートピン８２ａ’、８２ａ″を支持す
るロケート８２ａはモータ８５（第６図参照）によって
駆動される環状のタイミングベルト８４の例えば環状上
側面に連結具８４ａ、８４ｂを介して係止される。なお
、９６は補助シリンダ。

９７はキャスタ、９８はセンサである。また、ロケート
８２ｂは図示されていないが、タイミングベルト８４の
環状下側面に係止されている。従って、環状のタイミン
グベルト８４はモータ８５の回転に伴って回転し、ロケ
−）８２ａは第５図面上を左側に向けてワーク１１を後
端がら押し、プリアライメントステージのＸ軸上のセン
タ８６に向けて移動させると共に、ロケート８２ｂはワ
ーク１１を第５図面上を右側に向けてワーク１１を上記
センタ８６に位置決めされ停止する。

同様に、ロケート８２ｃはモータ８７　（第５図参照）
によって駆動される図示しない環状のタイミングベルト
の環状上側面に係止され、ロケート８２ｄは上記図示し
ないタイミングベルトのｉ状下側面に係止され、モータ
８７の回転駆動によってワーク１１はその後端をロケー
ト８２ｃと８２ｄとによってＹ軸上をプリントアライメ
ントステージのセンタ８６に向って押されて移動し、位
置決めして停止する。

なお、第５図において、８９はプリアライメントステー
ジに搬入されるワークの受け取りローラーであり、９０
はワーク搬入ローラー８０の支え板であり、９１はＹ軸
周ワークセンサである。

また、プリアライメントステージのセンタ８６に位置決
めされるワーク１１の厚さが、例えば薄いときには、ワ
ーク１１の後端を押圧する。ロケート８２ａの速度があ
まり早いときは、ワークエ１の形状の歪むことになる。

これを防ぐために、ロケート８２ａを移動させるタイミ
ングベルト８４の駆動モータ８５に対し、モータの回転
速度調整ねし７７が設けられている。

また、第７図はロケートピン位置の平面図であって、ロ
ケートピン取付台９２ａ、９２ｂがその中央側の端部を
ロケート軸止９２ａ’、９２ｂ’によって固定され、ロ
ケートピン８２ｂ’、８２ｂ″を植設した外側の端部が
回動自在に取り付けられ、しかも、ロケートピン８２ｂ
’、８２ｂ“の側面にはスプリング９３ａ、９３ｂがロ
ケートピン８２ｂ’、８２ｂ“の回動角を加減可能にス
プリング調整ビス９４ａ、９４ｂによって押圧されてい
る。なお、９５ａ、９５ｂはロケートピン止である。こ
の加減可能な押圧力によって、ロケートピン８２ｂ’　
　８２ｂ“はだとえワーク１１の側面両端がＸ軸に対し
て直角に形成されていなくとも、ワーク１１をプリアラ
イメントステージのセンタ８６に歪みとなる傾きを生じ
ることなく位置決めすることができる。

本実施例のプリアライメントは以上説明の構成によって
、挿入されてくるワーク１１をプリアライメントステー
ジのセンタ８６に位置決めする。

従って、この位置決めされたワーク１１を投入ハンドラ
ー５が吸着して自動整合装置１のアライメントテーブル
６に搬送すると、自動整合装置１におけるワーク１１と
マスクフィルム３８との位１合わせの所要時間が短くな
り、リアルタイム処理が可能となる。

［発明の効果］ 本発明はプリアライメント機能を有するワーク投入ステ
ージと、位置合わせステージと、露光ステージと、ワー
ク排出ステージの４つの間を、１つの駆動系により３つ
のワーク保持機構が同時に駆動されるので、ワークとマ
スクフィルムとの位置合わせか、露光ステージ以外の位
置合わせステージにおいてリアルタイムで処理できる効
果を有する。

また、ワークを吸着保持する減圧容器がエリア切換器に
よって複数ゾーンのエリアに切換えが可能となったので
、ワークの寸法に大小の違いがあっても吸気漏れを少な
くして吸着保持できる。減圧容器をゴム製品としたので
、ワーク基板が８，０００〜１５，０００個などの多数
の開孔を有するワークの吸引が可能となり、従来のゴム
バットの場合における吸引力不足による懸垂移動時のワ
ークの脱落を防止でき、吸着位置ずれによるワークの画
像位置ずれをも生じさせない。また、減圧筐体の底面に
スリット長孔あるいは複数の孔を空けたことによって、
フレキシブルな薄い中間層ワーク基板を引きすることも
なく水平状に懸垂し移動できる。また、露光ステージに
おける露光を受けても、容器が耐光性が良く、容器の取
り代え期間を長くできる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の実施例に係る図面であっ
て、第１図、第２図はワークの搬送手段の構成を示す正
面図および平面図、第３図は一体化された搬入ハンドラ
ーと、トラバーサ−と、搬出ハンドラーとの基本的機構
の斜視図、第４図第５図はワーク搬入ステージとしての
プリアライメントの構成を示す斜視図および平面図、第
６図。 第７図はプリアライメントを構成するロケートピン断面
図およびロケートピン位置の平面図、第８図、第９図は
従来装置の実施例に係る図面であって、第８図は自動露
光装置の基本的構成図、第９図は自動整合装置の要部構
成図である。 １・・・自動整合装置　　　２・・・露光ステージ３・
・・投入ストッカー　　５・・・投入ハンドラー６・・
・アライメントテーブル １１・・・ワーク　　　　　１７．１８・・・透明窓３
６・・・搬出ストッカー ３７・・・搬出ハンドラー　３８・・・マスクフィルム
４４．５３・・・減圧室 ６１ａ、６１ｂ・・・減圧吸着箱 ７２・・・パルスモータ ７３・・・タイミングベルト ７７・・・速度調整ねし ８０・・・ワーク搬入ローラー ８１・・・プリアライメントステージのセンター８２ａ
〜８２ｄ・・・ロケート ８３．９１・・・Ｘ軸周とＹ軸用とのワークセンサー８
５・・・モータ ９２・・・ロケートピン取付台 ９３・・・スプリング ９４・・・スプリング調整ビス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）露光ステージと、ワークとマスクフィルムとの画
   像位置合わせステージとを分離し、サクション装置によ
   りワークを吸着し、各種ワークの任意位置に付された整
   合マークをアラメイントテーブルの広範囲な領域の透明
   窓を介して読み取り可能にして成る露光装置であって、 上記ワークを受け渡すワーク投入ステージと、位置合わ
   せステージと、露光ステージと、ワーク排出ステージの
   ４つの間の３個のワーク保持機構が１つの駆動系によっ
   て制御される搬送系と、上記ワークの保持機構としての
   サクション装置によるワークの吸着室がエリア切換器に
   よって複数ゾーンのエリアに切換えられる減圧容器と、
   を備えることを特徴とする自動露光装置。
2. （２）上記ワーク保持機構は、 焼枠兼保持機構の両側のハンドラー支え具に対し位置移
   動可能に保持された取付板に設けた１個以上の減圧筐体
   と、 上記減圧筐体の底面に空けたスリット長孔あるいは複数
   の孔と、 上記筐体の上部に配設した減圧口にダクトコードで連通
   した減圧器と、 上記減圧器と上記減圧筐体との間に設けられその切替え
   でワークの昇降移動ならびに載置を可能とする減圧弁と を備えて成ることを特徴とする請求項（１）記載の自動
   露光装置。
3. （３）上記ワークを受け渡たすワーク投入ステージは、 上記ワークが移載されて所定位置まで搬送し停止するロ
   ーラーと、 上記ローラーの前後、左右の４方向に沿設したロケート
   の両端部にそれぞれ回動自在に取り付けた取付台に設け
   たロケートピンと、 上記取付台のロケートピン側面に調整ねじによって押圧
   力可変に設けたスプリングと、 上記ワークの厚さに応じて対向する一対の上記取付台が
   連結された環状タイミングベルトの駆動モータの速度を
   制御する手段と を備えて成ることを特徴とする請求項（１）記載の自動
   露光装置。