JPH05232709A

JPH05232709A - プリント配線基板パネルの写真処理用の写真型整列方法及び装置

Info

Publication number: JPH05232709A
Application number: JP4227670A
Authority: JP
Inventors: Hans H Ammann; ヒューゴーアンマンハンス; Richard F Kovacs; フランクコヴァックスリチャード; Jr Henry B Micks; バルドウィンミックス，ジュニアヘンリー; Jamey N Potechin; ニールポテチンジェミー; Everett F Simons; ファーバーシモンズエヴェレット; John G Tetz; ジョージテッツジョン
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1993-09-10
Also published as: KR930005513A; DE69228906T2; EP0529944B1; EP0529944A1; TW201378B; DE69228906D1; US5335405A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】プリント配線基板パネルの両面に写眞型を整
列し貼りつける事に関し、２個以上の平らな物体を正確
に整列するための手法を提供する【構成】処理ステップは、パネル両面に写真型を位置
決めするために整列保持具を利用する。２つの写真型の
各々は、ＰＣＲ整列マカニズムによりまず各自の配列保
持具上に位置決めされ、真空チャックによって各自の配
列保持具上に固定される。次に、パネルが第１の配列保
持具上に置かれ、ＰＣＲ配列メカニズムを用いて第１の
配列保持具上の第１の写真型に対して配列され、パネル
の第１の面に貼り付けられる。次に、第１の写真型を付
けたパネルは、第２の配列保持具上の第２の写真型の上
に置かれ、ＰＣＲ配列メカニズムを用いて第２の写真型
に対して配列され、パネルの第２の面に貼り付けられ
る。次に、この写真型−パネル−写真型のパッケージ
は、露光のためプリンター内に入れられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、２個以上の平らな物体を正確
に整列するための装置と方法に関する。特に、プリント
配線基板パネルの両面に写真型を整列し貼り付けること
に関する。

【０００２】

【発明の背景】プリント配線基板パネルの表面にパター
ンをエッチングしたり沈着させるための写真処理は、写
真型上のパターンを、プリント配線基板パネル上に既設
されているパターン（例えば穴や銅フィーチャ部）に対
し、正確に位置決めすることを要する。

【０００３】写真型をプリント配線基板パネルに対し整
列するのに現用されているやり方は、「目で見ること」
から、写真型を位置決めするための複雑な視覚フィード
バック装置を使うことまでに渡っている。現存のより正
確な処理例は、非常な集中作業と、しばしば高価なパネ
ル−写真型位置決め作業や、複雑な整列機器を要してい
た。こうした現用処理は、しばしばその正確さのため熟
練操作者に依るところ大であった。

【０００４】

【発明の概要】写真型は、各々が、写真型とパネルを整
列するためのパネル中心整列（ＰＣＲ）装置を含むとこ
ろの２つの隣接する整列保持具を持ったワークステーシ
ョンを好適に利用する装置及び方法により、プリント配
線基板パネル（以降パネルと記す）の両面を処理するた
め正確に整列される。処理ステップは、パネル両面に写
真型を整列するための整列保持具を利用している。２つ
の写真型の各々は、まず第２のＰＣＲ装置により各自の
整列保持具上に整列され、整列保持具上面としても働く
真空保持・固定面（ここでは真空チャックと名づける）
により加えられる真空手段によって整列保持具に固定さ
れる。パネルは、次に第１の整列保持具に置かれ、次に
同保持具に対し整列され、それによって該パネルを第１
の写真型に対して整列する。第１の写真型は、次にパネ
ルの第１の面に両面テープにより貼り付けられる。第１
の写真型を貼り付けたパネルは、次にひっくり返され
て、第２の整列保持具上の第２の写真型の上に置かれ、
ＰＣＲ装置を使って第２の写真型に対して整列される。
第２の写真型は、次にパネルの第２の面に両面テープに
より貼り付けられる。写真型−パネル−写真型のパッケ
ージは、次に露光と写真処理のためにプリンター内に置
かれる。他の実施態様では、処理は、上述したような並
列保持具を用いる代わりに、写真型を次々に貼り付けら
れるような１つの整列保持具を用いても良い。

【０００５】

【実施例の説明】本発明の原理を実施した整列保持具を
図１に示す。これは、写真型を置くことができると共
に、以下に述べるごとく写真型を面１０１に固定する、
真空チャックとして働かせられるための、図３に示すよ
うな構造的特徴部分を包含するワーク面１０１を含んで
いる。この面１０１は、構造支持ハウジング１０２によ
り支えられている。面１０１の下側には内部高圧室と真
空吸引メカニズムが取り付けられており、これは、平ら
な面１０１の真空保持力を働かせるため、図３を参照し
て以下に記されるように、面１０１にエッチングされた
溝１０６の十字交差する格子を介して面１０１を真空に
吸引することができる。真空は、格子の溝と内部高圧室
の真空とをつなぐ複数の開口部３０４によって、表面の
溝３０２を介して印加される。この真空は、高圧室に多
量の真空を吸引することによりこれらの開口部へ直接印
加される。

【０００６】この真空は、図１１に示されるようなマニ
ホールド装置によって印加することができる。整列保持
具のワーク面下側の概念図を図１１に示す。ワーク面１
１０１の下側に取り付けられているのは、位置決めメカ
ニズム１１０２（図４に示す）と、真空用高圧室１１０
３と、該真空用高圧室１１０３に接続された真空ポンプ
１１０４（図９に示す）である。真空用高圧室１１０３
は、真空ポンプ１１０４（ここでは図９を参照しつつ説
明する）をワーク面上の開口部（図３にて開口部３０４
として示す）に接続している。真空マニホールドは、内
部の真空高圧室と、真空ポンプ１１０４の真空口をこの
高圧室に接続する口と、この高圧室をワーク面上の溝
（３０２）に接続するためのワーク面上の開口部（図３
にて開口部３０４として示す）とからなる。

【０００７】写真型をワーク面に保持する真空作用を助
けるため、ワーク面の周囲はガスケット１１９として機
能する。ワーク面上の格子が周囲にまで延びていず、し
たがって縁とか周囲の平らな面は機密ガスケットとして
働くため、この機能上のガスケットは、ワーク面の縁に
よって得られている。しかし、別のタイプのワーク面で
は、望ましい真空シールを得るために別個のガスケット
を用意する必要があるかも知れない。

【０００８】整列保持具の各隅の、ワーク面１０１の外
側には、真空動作するデフレクター１２１〜１２４があ
り、各デフレクターは、写真型の隅を下へ引き（写真型
やパネルの隅には粘着剤が付けられているが、整列動作
中は係合されないままにしなければならない）、面１０
１に固定された写真型の上部のパネルを位置決めする
間、写真型を面１０１の平面からそらすために設けられ
ている。各デフレクターは、パネルの位置決めの間、写
真型の粘着剤がパネルに付かないようにするために、ワ
ーク面１０１の平面より少し下に吸引保持具（吸盤）を
有する。ワーク面は、写真型の一部がワーク面からはみ
出し該ワーク面にじゃまされずにコーナーデフレクター
によって容易に係合され得るように、形成されかつ寸法
調整される。

【０００９】コーナーデフレクター１２１〜１２４は、
全部のデフレクターを直接動作させる、制御された真空
ポンプや真空源を使うことにより、同時に動作する。圧
縮空気で働かす真空ポンプは購入することができ、本発
明への応用に適している。これらの真空ポンプは、圧縮
空気流から真空を発生させるためにベンチュリー効果を
使っている。

【００１０】図１の整列保持具に用いるのに好適なコー
ナデフレクター装置を、図１０に示す。これは、ねじを
切った中空の軸部１０１１を含み、この軸部は、整列保
持具の側面に取り付けることができ、かつ図９に開示さ
れるような真空源により動作する真空ホースとかマニホ
ールドに接続することができる。また、ねじを切った軸
部１０１１は、９０°のコーナー管継手１０１２に接続
され、さらに１０１２は端部がフレキシブル吸引カップ
１０１４となった垂直管状物１０１３に接続されてい
る。１０１４は、写真型に付けられ、真空を印加された
時、写真型の隅をワーク面の平面より下へそらすため
に、そこを保持吸引する。

【００１１】写真型とパネルの整列は、４個のピン１１
１〜１１４−これは１１１−１１２の対と、１１３−１
１４の対とにグループ分けされる−の同期した動作によ
り行われる。この各対の各ピンは、互いに隣り合って、
かつ整列保持具の両側に面１０１の長手方向軸（点線１
０３により示される）をはさんで配置されている。これ
らのピン１１１〜１１４は、パネルや写真型（図５及び
６に示す）を整列保持具の基準点１０４や軸線１０３に
対して整列させるために、パネルや写真型に設けられた
構造上の特徴部分（例えば穴や開口部）と係合する係合
部材として働く。特に、ピン１１１〜１１４は、パネル
や写真型の穴と係合し、整列保持具の点及び軸線に実質
的に一致するようにパネルや写真型の点及び軸線を位置
決めするために、ピン対１１１−１１２と１１３−１１
４をそれぞれ同期して反対に移動させる。同期するピン
対を用いた整列を示したが、本発明の精神と範囲をはず
れることなく他の整列方法及び装置を用いても良い。整
列メカニズムは、図４に概念図が示され、整列保持具上
でパネル及び写真型の開口部または穴と係合し整列する
ための整列ピン４１１〜４１４を含んでいる。整列ピン
対４１１−４１２と４１３−４１４とは、図４に矢印で
示したように反対方向へ同期して動く。この特別な整列
メカニズムの構造と動作の詳細な説明は、米国特許第4,
793,052 号に開示されており、その教示をここに取り入
れる。

【００１２】面１０１（図１）のより細部を表わす部分
概念図を図３に示す。溝３０２の格子が面３０１を交差
している。複数の開口部３０４が、ワーク面上のこれら
の溝の交差点のいくつかと一致して設けられている。こ
れらの穴を通して溝３０２の格子には、整列保持具の高
圧室にて真空吸引して発生した真空が印加される。ワー
ク面上に写真型があるため、溝の格子における真空は該
写真型をワーク面に強固に固定する。この真空チャック
は、写真型の基準フレームが位置決めメカニズムによっ
て確定した基準フレームと合致するよう整列された後、
その位置を保持する。面３０１は、銅などの金属または
写真用プラスチックで作ることができる。表面の溝は、
従来の機械加工技術かまたは写真パターン処理にて作る
ことができる。

【００１３】処理されるパネルの典型例５０１は、図５
に示され、外形はほぼ長方形である。図１の位置決めメ
カニズムのピン１１１〜１１４と相互作用するように開
口部または穿孔５１１〜５１４が設けられている。これ
らの開口部は、対をなす開口部５１１−５１２と５１３
−５１４とにグループ分けされる。各対の開口部は、パ
ネルの長手方向軸線５０５をはさんで配置されている。
図６に示した写真型６０１も同様に、該写真型の長手方
向軸線をはさんで位置する対６１１−６１２と６１３−
６１４にグループ分けされる開口部６１１〜６１４を含
んでいる。写真型の長さと幅は、典型的にワーク面の対
応する寸法より大きい。例示の実施態様のパネル及び写
真型には長手方向軸線を示してあるが、本発明は他の選
択された軸線によっても実施できる。

【００１４】写真型の表面の各隅には両面粘着テープ片
６０６が付けられている。好ましくは、露出している粘
着剤は、写真型に粘着している粘着剤の粘着強度より弱
いものが良い。これにより写真処理の後、写真型を容易
にパネルからはがすことができ、また粘着剤の繰り返し
使用ができる。粘着テープは、好ましくは多数回のパネ
ル処理のために写真型に残る。このテープは、写真型に
付けられたものを示したが、図５に示すパネルの両面四
隅に予め付けておいても良いことが理解されるべきであ
る。他の代替の実施態様では、片面テープを使用し、写
真型に設けられた開口部を被うようにこの片面テープを
付け、この開口部を通してパネルに粘着するようにして
も良い。

【００１５】パネル及び写真型の開口部は、写真型が整
列保持具のワーク面にきちんと固定された後、パネルを
独立して調整できるようずれて設けられている。係合ピ
ンを外側方向へ動かすために、パネルの開口部は、写真
型の開口部がその長手方向軸線６０５に沿って互いに設
けられているよりもほんのわずか近寄って、その長手方
向軸線５０５に沿って互いに位置決めされている。つま
り、パネルの開口部間の間隔Ｘ１は写真型の開口部間の
間隔Ｘ２よりも小さい。この配置によって、写真型の開
口部６１１〜６１４は、パネルの位置決めの際、整列装
置を邪魔しないことが容易にわかる。係合ピンを内側へ
動かすために、パネルの係合ピンは、写真型のそれより
も長手方向軸線に沿ってさらに離れて位置決めされる。
きちんと位置決めされた写真型によれば、パネルは、調
整ピンが既に位置決めされた写真型の開口部から妨害さ
れることなく調整できる。

【００１６】好適なワークステーション装置は、図２に
示すように、ワークサポートテーブル２０１上に並んで
置かれた２つの整列保持具２１０と２２０を含む。整列
保持具の種々の真空動作デバイスを動かすべく、真空発
生器２０２が備えられる。真空発生器は、整列保持具の
高圧室に真空を吸引するように動作する、別個の真空源
２０２でも良い。また代替として、この発生器は、真空
ポンプを動かすために管状物により接続された圧縮空気
源から成っていても良い。これらの真空ポンプは、好ま
しくは整列保持具のハウジング内に含まれ、真空を発生
するための圧縮空気により動作される。整列保持具のハ
ウジング内に含まれるこれらの真空ポンプは、マニホー
ルド１１０３（図１１に示す）を介してワーク面上の開
口部に接続される。真空ポンプからの追加の真空供給配
管が、整列保持具のコーナーデフレクターを動作させる
ために直接接続される。これらの真空ポンプは、加えら
れる圧縮空気流から真空を発生させるベンチュリー効果
を利用している。圧縮空気からこうした真空を発生させ
るデバイスは容易に購入できる。典型的なこうしたデバ
イスは、PIAB Vacuum Productsという会社製で、図９に
示される。圧縮空気は、開口部９０１に加えられ、開口
部９０２より排出される。真空吸引は、本装置において
吸引マニホールドに接続される吸引口９０３にて発生さ
れる。第２の独立制御される真空デバイスが適当な管状
物または配管によってコーナーデフレクターに接続され
る。代替として、１個の真空源を、それぞれワーク面と
コーナーデフレクターに導く別々に制御可能なバルブと
共に用いても良い。

【００１７】手動で指示される制御メカニズム２０３
が、整列保持具２１０と２２０のどちらの真空メカニズ
ムを動作させるかを制御し、また整列メカニズムの動作
も制御するために備えられる。制御メカニズム２０３
は、マニホールドの弁調節を制御する、リレーまたは半
導体ロジックで実現できる。これらのバルブは、開口部
やコーナーデフレクターへの真空の印加を制御し、また
好ましくは整列メカニズム（これは好ましくは圧縮空気
シリンダーにより動作される）を動作、不動作させる。
この制御メカニズムは、操作者によって指示され、ワー
ク面、コーナーデフレクター及び整列メカニズムを順番
に動かすための真空印加を可能にする。ワークステーシ
ョン装置は、写真型−パネル−写真型のパッケージが、
整列されかつ操作者によりスロット２５１に挿入された
後に照射する、近くに置かれた写真処理機２５０と組み
合わせて使用される。写真処理機２５０は購入すること
ができ、詳細な説明を要しない。

【００１８】パネルを処理する際の好ましいフロープロ
セスを、図７、８に示されるフローチャートに示す。プ
ロセスは、操作者が第１、第２の整列保持具に２枚の写
真型を載置するという、ブロック７０１の命令から始ま
る。操作者は、ブロック７０５において、写真型を整列
すべく両保持具の整列メカニズムを動かし、ブロック７
０９のように、ワーク面の適所に写真型を固定すべく両
保持具の表面真空システムを働かせる。また、ブロック
７１１のように、写真型の隅を整列保持具のワーク面平
面より下へそらすように真空動作コーナーデフレクター
を動作させる。

【００１９】ブロック７１５に指示されているように、
両面粘着剤が、事前にそれに付けられていない場合に
は、写真型の隅に貼り付けられる。ブロック７１７のよ
うに、両ステーションの整列メカニズムが解除される。
ブロック７１９のように、パネルが整列保持具表面のう
ちの１つに置かれ、整列される。ブロック７２１の命令
のように、操作者により、この保持具のコーナーデフレ
クターが解除され、写真型とパネルの隅が一緒にはさま
れる。整列メカニズムが解除されて表面真空が消滅する
（ブロック７２３）と、写真型／パネルのパッケージを
整列保持具から取りはずすことができる。ブロック７２
９の命令のように、写真型／パネルのパッケージは、ひ
っくり返されて他の整列保持具上に置かれ、第２の写真
型に合わせて整列される。ブロック７３１に指示されて
いるように、真空を取り除くことによって、コーナーデ
フレクターが解除され、第２の写真型とパネルの隅が一
緒にはさまれる。ブロック７３３のように、整列メカニ
ズムが解除され、真空チャックも解除される。結果とし
てできた写真型−パネル−写真型のパッケージは、とり
はずされ、ブロック７３９のように、写真処理用露光の
ためにプリンター内に入れられる。

【００２０】いくつかの応用例においては、１つの整列
保持具だけで操作する方が好ましい。この場合、第１の
写真型が、整列され、ワーク面に真空により保持され
る。パネルが第１の写真型の上に置かれ、整列され、固
定される。次に、第２の写真型がパネルの上に置かれ、
整列される。次に、写真型−パネル−写真型のサンドイ
ッチは、一緒にはさまれて両面粘着剤で固定される。整
列メカニズムは解除され、テープで貼り付けられた写真
型−パネル−写真型のサンドイッチは、写真処理のため
整列保持具から取りはずされる。係合ピンを外方向へ動
かすため、上側の写真型の穴は、パネルの穴が軸線５０
５に沿って互いに存在するよりも、長手方向軸線６０５
に沿って互いに少し近寄せて位置決めされ得る。

【００２１】写真結像後、写真型は、両面保持構成でも
片面保持構成でも、パネルからはがされる。（複数の）
写真型は、整列保持具の上に戻され、ワーク面上で整列
される。次に、（複数の）写真型は、真空を印加するこ
とによりワーク面に固定され、粘着具を含む隅はコーナ
ーデフレクターによりそらせられる。パネルは整列保持
具（のうちの１つ）の上に置かれ、上記したプロセスの
１つが続けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を実施した整列保持具の概念図で
ある。

【図２】本発明の原理を実施し、図１の整列保持具を用
いたワークステーション装置の概念図である。

【図３】パネルを保持具へ固定するための真空保持を供
給する、図１の整列保持具の平らなワーク面の特徴部分
の部分図である。

【図４】パネル及び写真型を基準点・軸線に対して整列
させる装置の概念図である。

【図５】図４に示すパネル及び写真型を整列させる装置
と相互作用する構造上の特徴部分を含む、パネルの概念
図である。

【図６】図４に示すパネル及び写真型を整列させる装置
と相互作用する構造上の特徴部分を含む、写真型の概念
図である。

【図７】パネル及び写真型を準備しそれらを写真処理す
るためのワークステーションを利用する方法を示すフロ
ーチャートである。

【図８】パネル及び写真型を準備しそれらを写真処理す
るためのワークステーションを利用する方法を示すフロ
ーチャートである。

【図９】図１の整列保持具に用いるのに適した真空ポン
プの概念図である。

【図１０】図１の整列保持具に用いるのに適したデフレ
クタメカニズムの概念図である。

【図１１】図１の整列保持具のワーク面下側の概念図で
ある。

【符号の説明】

１０２構造支持ハウジング１０６溝

フロントページの続き (72)発明者ハンスヒューゴーアンマンアメリカ合衆国 07930 ニュージャーシイ，チェスター，ローレルプレイス，ピー．オー．ボックス 188エー（番地なし) (72)発明者リチャードフランクコヴァックスアメリカ合衆国 07950 ニュージャーシィ，モリスプレインズ，ローカストドライヴ６ (72)発明者ヘンリーバルドウィンミックス，ジュニアアメリカ合衆国 23229 ヴァージニア, リッチモンド，フォレストアヴェニュー 918 (72)発明者ジェミーニールポテチンアメリカ合衆国 07438 ニュージャーシィ，オークリッジ，オールドフォースドライヴ 40 (72)発明者エヴェレットファーバーシモンズアメリカ合衆国 07927 ニュージャーシィ，セダークノールズ，クロスロード 75 (72)発明者ジョンジョージテッツアメリカ合衆国 07876 ニュージャーシィ，サッカスンナ，マークレーン７ビー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】写真型をワーク面に固定する装置よりな
るパネル及び写真型処理システムにおいて、前記装置が
次の各項からなることを特徴とするパネル及び写真型処
理システム。その内部に設けられた高圧室を有するハウ
ジング（１０２）を含む構造支持体と、前記ハウジングの上部境界を形成すると共に、複数の開
口部（３０４）によって高圧室メカニズムに接続される
表面の溝（１０６）の格子列と、ワーク面の格子列の周
辺に位置決めされるシーリング部材（１１９）とを含む
ワーク面部材（１０１）と、前記開口部を介して溝の格子列に真空をもたらすために
高圧室メカニズムに接続された真空源（２０２）と、該真空源を動作させるための制御装置（２０３）。
【請求項２】さらに、写真型の隅を係合するためにワーク面部材の各隅近傍に
位置決めされると共に、溝の格子列の真空吸引とは無関
係に制御装置に応答して動作するデフレクター（１２
１，１２２，１２３，１２４）を含む請求項１記載のパ
ネル及び写真型処理システム。
【請求項３】さらに、制御装置は高圧室メカニズム及
び真空動作デフレクターの動作順序を制御することを含
む請求項２記載のパネル及び写真型処理システム。
【請求項４】さらに、写真型とパネルを結合したパッ
ケージを写真処理するためのプリンターメカニズム（２
５０）を含む請求項２記載のパネル及び写真型処理シス
テム。
【請求項５】さらに、写真型の両端部にある、対を成
す開口部（６１１，６１２，６１３，６１４）と係合す
るための第１（１１１，１１２）と第２（１１３，１１
４）のピン対と、該ピン対を反対方向に同期して動かす
手段（１１０２）とを含み、ワーク面部材に写真型（６
０１）を位置決めするための整列メカニズム（１１０
２）を含む請求項２記載のパネル及び写真型処理システ
ム。