JP2017156525A - Exposure device for printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本願の発明は、プリント基板製造用の露光装置に関するものであり、特に基板の変形を矯正しつつ露光する機能を備えた露光装置に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a printed circuit board, and more particularly to an exposure apparatus having a function of performing exposure while correcting deformation of the substrate.
プリント基板は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載されている。これらの電子機器は、小型軽量化を行うために、基板上に形成されたパターンの集積度を高めることが要求されており、回路要素やパターンの微細化が進んでいる。
プリント基板へのパターンの形成を行うフォトリソグラフィには、基板に塗布されたレジストに対して回路パターン等の所定のパターンを形成するための露光工程が存在しており、露光装置が使用される。露光装置では、基板の所定の位置に回路パターン等の所定のパターンの転写を行うため、露光を行う光学系に対して正しい位置に基板を配置する必要がある。このため、光学系に対して設置されたテーブル上の所定の位置に基板を載置するとともに、露光中にこの位置を保持するよう基板をテーブルに真空吸着する機構が採用されている。
The printed circuit board is mounted on an electronic device such as a mobile phone or a personal computer. In order to reduce the size and weight of these electronic devices, it is required to increase the degree of integration of patterns formed on a substrate, and circuit elements and patterns are being miniaturized.
In photolithography for forming a pattern on a printed board, there is an exposure process for forming a predetermined pattern such as a circuit pattern on a resist applied to the board, and an exposure apparatus is used. In the exposure apparatus, since a predetermined pattern such as a circuit pattern is transferred to a predetermined position on the substrate, it is necessary to place the substrate at a correct position with respect to the optical system for performing exposure. For this reason, a mechanism is employed in which the substrate is placed at a predetermined position on a table installed with respect to the optical system, and the substrate is vacuum-sucked to the table so as to hold this position during exposure.
上記のような基板をテーブルに真空吸着する機構を採用したプリント基板用露光装置において、反りや歪みといった変形が生じている基板に対しても正確に露光を行うことが要求されている。基板の反りや歪みといった変形は、幾つかの要因で発生する。一つには、電子機器の小型軽量化のため、非常に薄い基板が採用されるようになってきていることが挙げられる。ポリイミドやポリエステル等で形成された薄いフレキシブル基板は、前工程での熱処理の影響を受けやすく、横から見ると湾曲していたり、波打つように湾曲していたりする場合がある。また、ガラスエポキシのようなリジッド基板の場合でも、基板が多層構造の場合は、素材間の熱膨張係数の違いなどから、積層のための処理を繰り返すにしたがって基板の周辺部に反りや歪みが発生し易い。 In an exposure apparatus for a printed circuit board that employs a mechanism for vacuum-sucking a substrate as described above, it is required to accurately expose a substrate that has undergone deformation such as warping or distortion. Deformation such as substrate warpage or distortion occurs due to several factors. One is that very thin substrates have been adopted to reduce the size and weight of electronic devices. A thin flexible substrate formed of polyimide, polyester, or the like is easily affected by the heat treatment in the previous process, and may be curved when viewed from the side or may be curved like a wave. Even in the case of a rigid substrate such as glass epoxy, if the substrate has a multilayer structure, warpage or distortion will occur in the peripheral portion of the substrate as the process for lamination is repeated due to differences in the thermal expansion coefficient between materials. It is easy to generate.
露光装置を使用するユーザにおいては、このように変形が生じている基板でも、回路パターンなどの所定のパターンを露光したいという要望がある。
上記のような変形した基板に対する露光において問題となるのは、真空吸着のエラーである。これは、変形した基板をテーブルに載置して真空吸着を行おうとした場合、変形した箇所で真空が漏れるため、十分に吸着できなくなるエラーである。吸着エラーが生じると、露光中に基板が位置ずれを起こす場合があるので、通常は装置の動作が停止し、露光処理が中断される。
A user who uses an exposure apparatus has a desire to expose a predetermined pattern such as a circuit pattern even on a substrate that is deformed in this way.
A problem in the exposure of the deformed substrate as described above is a vacuum adsorption error. This is an error in which, when a deformed substrate is placed on a table and vacuum suction is performed, a vacuum leaks at the deformed portion, so that the suction cannot be sufficiently performed. If a suction error occurs, the substrate may be displaced during exposure, so that the operation of the apparatus normally stops and the exposure process is interrupted.
このため、真空吸着の際、基板をテーブルに押し付ける技術が幾つか提案されている。このうち、特許文献1は、基板が真空吸着される際、基板を取り囲むようにしてパッキンが配置される状態とし、パッキンにより密閉空間として密閉空間内が真空引きされる構造を開示している。この構造では、基板をテーブルに押し付ける機構が、露光時には取り除かれるので、反りの弾性の強い基板では、露光時に真空吸着エラーが発生する場合がある。また、基板が真空に直接晒されるため、基板の表面に保護フィルムが設けられている場合、それが剥がれたり、保護フィルムの内側に気泡が生じたりすることも考えられる。
For this reason, several techniques for pressing the substrate against the table during vacuum suction have been proposed. Among these,
また、特許文献2には、真空吸着される基板の周辺部を覆った状態で基板固定シート(マイラーシート)を配置し、基板の真空吸着の際の吸引力によって当該シートを弾性変形させる技術が開示されている。この構造では、基板の形状に合わせてクランプ機構を設計する必要があり、多様な基板サイズに対応させるためには、露光テーブルに個別にクランプ機構を設計する必要があり、コストアップになる。また、基板のサイズが異なる場合、シートの交換が必要であるが、特許文献2のシートは機械的にクランプされているため、交換が容易ではない。
さらに、基板が真空に晒されるため、上記と同様の問題が生じることも考えられる。
Furthermore, since the substrate is exposed to vacuum, the same problem as described above may occur.
また、特許文献3では、弾性部材を有する額縁状の固定治具で基板の周辺部を押さえる技術が開示されている。この構造では、固定治具の押し付けのための吸引は、基板をテーブルに吸着する吸引と全く同じ系統である。そのため、基板をテーブルに吸着するための真空に大きなリークが生じた場合、固定治具が基板の周辺をテーブルに押し付ける力が弱まり、基板をテーブルに吸着できないことがある。特に、剛性の高い基板に変形が生じている場合には変形を矯正することが難しい。
本願の発明は、上記のような各課題を解決するために為されたものであり、プリント基板用露光装置において、基板をテーブルに真空吸着する力を利用したり、真空に基板の周辺部を晒したりすることなく、露光中に周辺部をテーブルに押し付けることが可能であり、また厚さの異なる基板に対しても容易に対応できるようにすることを目的としている。 The invention of the present application has been made to solve the above-described problems. In the exposure apparatus for a printed circuit board, a force for vacuum-adsorbing the substrate to the table is used, or the periphery of the substrate is evacuated. An object of the present invention is to allow the peripheral portion to be pressed against the table during exposure without being exposed, and to easily cope with substrates having different thicknesses.
上記課題を解決するため、本願の請求項1記載の発明は、
基板が載置されるテーブルと、
テーブルに載置された基板に所定のパターンを形成する露光光を照射する露光系とを備えたプリント基板用露光装置であって、
基板をテーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
テーブルに載置された基板の周辺部をテーブルに押し付ける押し付け機構と
が設けられており、
押し付け機構は、基板に対する所定のパターンを形成する露光光を遮蔽しない形状の枠体と、間に基板の周辺部が挟み込まれた状態で枠体をテーブルに向けて押圧することで基板の周辺部をテーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
枠体は、基板を外れた位置で閉空間を形成する構造を有しており、基板に対して所定のパターンを形成する露光光の照射を行うに際して駆動部は当該閉空間を真空引きすることで基板の周辺部をテーブルに押し付けるものであり、
露光系及び押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
制御部は、所定のパターンを形成する露光光の照射を基板に行っている間も押し付け機構の駆動部を動作させる制御を行うものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記テーブルに向けて押圧される前記枠体の前記テーブルの側を向いた面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、前記基板を外れた位置で前記テーブルに当接して前記閉空間を形成する形状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項3記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記テーブルの前記押圧される枠体を臨む面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、前記基板を外れた位置で前記枠体に当接して前記閉空間を形成する形状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、前記請求項2又は3の構成において、前記周状封止部材はチューブ状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項5記載の発明は、前記請求項1乃至4いずれかの構成において、前記基板の前記テーブルへの搬入及び前記テーブルからの前記基板の搬出の際に前記枠体が位置する待機位置が設定されており、
前記枠体を、前記基板の周辺部を挟み込んだ状態でテーブルに押し付ける位置である動作位置と、待機位置との間で繰り返し移動させる枠体移動機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項6記載の発明は、前記請求項5の構成において、前記枠体移動機構には、前記基板の搬送機構が兼用されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項7記載の発明は、前記請求項5又は6の構成において、前記枠体移動機構は、前記枠体を真空吸着して保持しながら移動させる機構であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項8記載の発明は、前記請求項6又は7の構成において、前記基板の搬送機構は、前記基板を吸着して保持する基板用吸着パッドを備えており、
前記枠体は、この基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有しているという構成を有する。
In order to solve the above problems, the invention according to
A table on which a substrate is placed;
An exposure apparatus for a printed circuit board comprising an exposure system for irradiating exposure light for forming a predetermined pattern on a substrate placed on a table,
A vacuum suction mechanism for vacuum suction of the substrate to the table;
There is a pressing mechanism that presses the periphery of the substrate placed on the table against the table,
The pressing mechanism is a frame body that does not block exposure light that forms a predetermined pattern on the substrate, and a peripheral portion of the substrate by pressing the frame body toward the table with the peripheral portion of the substrate sandwiched therebetween. And a drive unit that presses against the table,
The frame has a structure that forms a closed space at a position away from the substrate, and the drive unit evacuates the closed space when irradiating the substrate with exposure light that forms a predetermined pattern. Is to press the periphery of the board against the table,
A control unit for controlling the exposure system and the pressing mechanism is provided,
The control unit is configured to perform control to operate the driving unit of the pressing mechanism while the substrate is irradiated with exposure light that forms a predetermined pattern.
In order to solve the above problem, the invention according to
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above problem, the invention according to
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is the configuration according to any one of
A configuration is provided in which a frame body moving mechanism is provided that repeatedly moves the frame body between an operation position that is a position to press the frame body against the table with the peripheral portion of the substrate being sandwiched therebetween and a standby position.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
In order to solve the above problem, the invention according to claim 7 is the mechanism according to
In order to solve the above-mentioned problem, according to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the sixth or seventh aspect, the substrate transport mechanism includes a substrate suction pad that sucks and holds the substrate. ,
The frame has a configuration in which a notch through which the substrate suction pad is inserted is provided.
以下に説明する通り、本願の請求項1記載の発明によれば、露光の際、基板はテーブルに真空吸着されるとともに基板の周辺部は枠体によってテーブルに押し付けられる。この際、枠体には、形成される閉空間の真空圧力によりテーブルに向かう力が加えられる。この真空圧力は、基板をテーブルに吸着するための系統とは別の系統により供給することができるので、基板とテーブルとの間でリークが発生しても、枠体に強い押圧力をかけることができる。これにより、剛性の高い基板に変形が生じている場合であっても、露光中に基板をテーブルに確実に保持することができる。また、閉空間は基板を外れた位置に形成されるため、ここでの真空圧力が基板に直接作用することはない。
また、請求項2又は3記載の発明によれば、上記効果に加え、弾性を有する周状封止部材で閉空間が形成されるので、押圧力が柔軟に作用する。
また、請求項4記載の発明によれば、上記効果に加え、周状封止部材がチューブ状であるので、押圧の際の圧力の調整が容易になり、また厚さの異なる基板に対しても容易に押圧できる。
また、請求項5記載の発明によれば、上記効果に加え、枠体移動機構が設けられているので、テーブルへの基板の載置やテーブルからの基板の取り去りの際に枠体を退避させることができ、テーブルを大がかりに移動させる必要がないので、この点で機構的に簡略化される。
また、請求項6記載の発明によれば、上記効果に加え、基板の搬送機構によって枠体移動機構が兼用されているので、この点で装置の構造や動作が簡略化される。
また、請求項7記載の発明によれば、上記効果に加え、搬送ハンドが枠体を吸着保持しながら移動させるものであるので、基板の露光の際には搬送ハンドが枠体を切り離して退避するのが容易になったり、枠体の交換が容易になったりする効果がある。
また、請求項8記載の発明によれば、上記効果に加え、枠体が、基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有しているので、構造を複雑化させずに十分な吸着力で基板の保持ができるという効果がある。
As described below, according to the first aspect of the present invention, during exposure, the substrate is vacuum-sucked to the table and the periphery of the substrate is pressed against the table by the frame. At this time, a force directed to the table is applied to the frame body by the vacuum pressure of the formed closed space. Since this vacuum pressure can be supplied by a system different from the system for adsorbing the substrate to the table, even if a leak occurs between the substrate and the table, a strong pressing force is applied to the frame. Can do. Thus, even when the rigid substrate is deformed, the substrate can be reliably held on the table during exposure. Further, since the closed space is formed at a position away from the substrate, the vacuum pressure here does not directly act on the substrate.
According to the invention of
According to the invention described in
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the above effects, the frame body moving mechanism is provided, so that the frame body is retracted when the substrate is placed on the table or the substrate is removed from the table. This is mechanically simplified in this respect since it is not necessary to move the table extensively.
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the above effect, the frame moving mechanism is also used by the substrate transfer mechanism, so that the structure and operation of the apparatus are simplified in this respect.
According to the seventh aspect of the invention, in addition to the above effect, the transfer hand moves the frame while adsorbing and holding the frame. Therefore, the transfer hand separates and retracts the frame when the substrate is exposed. This has the effect of facilitating the replacement of the frame body.
According to the invention described in claim 8, in addition to the above effect, the frame body has a notch through which the suction pad for substrate is inserted, so that the suction force is sufficient without complicating the structure. There is an effect that the substrate can be held.
次に、本願発明を実施するための形態(以下、実施形態)について説明する。
図1は、実施形態のプリント基板用露光装置の正面断面概略図、図2に示すプリント基板用露光装置の主要部の平面概略図である。実施形態のプリント基板用露光装置は、基板Sが載置されるテーブル1と、テーブル1に載置された基板Sに回路等のパターンを形成するための露光光を照射する露光系2とを備えている。図2は、基板Sが載置された状態のテーブル1の平面概略図となっている。
テーブル1は、図2に示すように平面視方形の台状の部材である。テーブル1の水平な上面が基板Sの載置面となっており、載置面には、吸着孔11が均等間隔に多数設けられている。そして、各吸着孔11を通して真空引きすることで基板Sをテーブル1に吸着する真空吸着機構3が設けられている。テーブル1には、排気管(以下、基板用排気管)31が接続されており、基板用排気管31は、テーブル1内に設けられた基板用排気路12によって各吸着孔11に連通している。基板用排気管31上には、開閉バルブ32や圧力調整バルブ33が設けられている。
Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described.
FIG. 1 is a schematic front sectional view of an exposure apparatus for a printed circuit board according to an embodiment, and a schematic plan view of a main part of the exposure apparatus for a printed circuit board shown in FIG. The printed circuit board exposure apparatus according to the embodiment includes a table 1 on which a substrate S is placed, and an
As shown in FIG. 2, the table 1 is a trapezoidal member having a square shape in plan view. The horizontal upper surface of the table 1 is a mounting surface for the substrate S, and a large number of suction holes 11 are provided at equal intervals on the mounting surface. A
テーブル1の両側には、搬送コンベア41,42が設けられている。搬送コンベア41,42は、テーブル1に対する基板Sの搬入、搬出用であり、いずれの側を搬入用、搬出用としても良い。以下、説明の都合上、右側の搬送コンベア41を第一搬送コンベアとし、左側の搬送コンベア42を第二搬送コンベアとする。
各搬送コンベア41,42に協働して動作するものとして、テーブル1の両側には搬送ハンド51,52が設けられている。搬送ハンド51,52についても、いずれを搬入側、いずれを搬出側とすることができる。以下、説明の都合上、右側の搬送ハンド51を第一搬送ハンドとし、左側の搬送ハンド52を第二搬送ハンドとする。
Conveying
各搬送ハンド51,52は、フレーム511,521と、フレーム511,521に取り付けられた基板用吸着パッド512,522とを備えている。各フレーム511,521には、搬送駆動機構513,523が設けられている。搬送駆動機構513,523の詳細は図示を省略するが、フレーム511,521を搬送方向(図1の紙面上左右方向)に直線移動させて所定位置に位置させるとともに上下方向に移動させることができる機構となっている。装置は不図示の制御部を備えており、各搬送駆動機構513,523は、不図示の制御部によって制御される。
基板用吸着パッド512,522は、基板Sの周縁に沿って多数設けられている。各基板用吸着パッド512,522には、不図示の基板用吸引源が接続されている。基板用吸引源のオンオフも、同様に不図示の制御部によって制御される。
Each
A large number of
露光系2は、テーブル1の上方に配置されている。実施形態の露光装置は、特に露光の方式を選ばないものであり、投影露光、コンタクト又はプロキシミティ露光、さらにはDI(ダイレクトイメージング)露光のいずれの方式を採用し得る。例えば投影露光の場合、露光系2は、光源と、光源からの光が照射されるマスクと、マスクの像をテーブル1上の投影する投影レンズ等から構成される。DI露光の場合には、レーザー光源と、レーザー光源からの光を空間変調してパターンを形成するDMD(Digital Mirror Device)のような空間変調素子とを備えた露光ユニットが複数設けられた構成が採用される。
The
このような実施形態のプリント基板用露光装置は、真空吸着機構による基板Sの吸着を確実にするため、テーブル1に載置された基板Sの周辺部をテーブル1に押し付ける押し付け機構6を備えている。押し付け機構6は、枠体61と、間に基板Sの周辺部が挟み込まれた状態で枠体61をテーブル1に向けて押圧することで基板Sの周辺部をテーブル1に押し付ける駆動部とを備えている。また、枠体61を、基板Sの周辺部を挟み込んだ状態でテーブル1に押し付ける位置である動作位置と、所定の待機位置との間で繰り返し移動させる枠体移動機構が設けられている。枠体移動機構には、この実施形態では、基板Sの搬入搬出用の第一搬送ハンド51とその搬送駆動機構513が兼用されている。
The printed circuit board exposure apparatus of such an embodiment includes a
図3を参照して、枠体61についてより具体的に説明する。図3は、枠体61の斜視概略図である。図3に示すように、枠体61は、方形の額縁状である。枠体61の内縁のサイズは、基板Sの輪郭よりも少し小さい。内縁の向かい合う辺には、ほぼ半円状の切り欠き611が多数設けけられている。この切り欠き611は、基板用吸着パッド512との干渉を避けるための形状である。
図1に示すように、第一搬送ハンド51には、複数の枠体用吸着パッド514が設けられている。各枠体用吸着パッド514は、枠体61を外縁よりの位置で吸着する位置に設けられている。各枠体用吸着パッド514には、不図示の枠体用吸着源が接続されている。
The
As shown in FIG. 1, the
枠体61は、テーブル1に載置された基板Sを外れた位置で閉空間を形成する構造を有している。具体的に説明すると、枠体61の下面(テーブル1の側を向いた面)には、弾性を有する周状封止部材62が設けられている。周状封止部材62は、基板Sを外れた位置でテーブル1に当接する位置に設けられている。
周状封止部材62は、本実施形態では、チューブ状のものとなっており、材質としてはシリコーンゴムのような樹脂製となっている。図2に示すように、周状封止部材62は、ほぼ方形となっており、サイズの小さいもの大きいものとが同心上に設けられている。各周状封止部材62の形状は、枠体61の内縁の形状とほぼ相似形であり、基板Sの輪郭とほぼ相似形である。
The
In this embodiment, the
このような大小一対の周状封止部材62は、互いの間の空間が閉空間となり、真空圧力とされるようになっている。即ち、枠体61は、後述するようにテーブル1に対して基板Sを挟み込んだ状態で押圧される。図1に示すように、テーブル1のうち、枠体61を臨む箇所には、枠体用排気孔13が形成されている。枠体61の駆動部は、この枠体用排気孔13から真空吸引する手段となっている。枠体用排気孔13は、基板用の吸着孔11とは別系統の枠体用排気路14で排気されるようになっており、一対の周状封止部材62と、枠体61と、テーブル1とで形成された閉空間が真空に排気される。閉空間とは、吸引用の開口を除いて閉じた空間という意味である。尚、枠体用排気路14に接続された枠体用排気管63は、最終的には基板用排気管31と一緒になって不図示の真空ポンプに接続されているが、そこまでは別々の排気管となっており、枠体用排気管63にも開閉バルブ64及び圧力調整バルブ65が設けられている。
In such a pair of large and small
また、テーブル1には、昇降機構100が設けられている。昇降機構100は、基板Sの受け渡しの際に駆動される他、露光系2に対する基板Sの距離の調節の目的でも使用される。昇降機構100は、サーボモータを含む直動機構で構成されており、制御部によって制御される。
The table 1 is provided with a
次に、このような実施形態のプリント基板用露光装置の動作について、図4〜図7を参照して説明する。図4〜図6は、実施形態のプリント基板用露光装置の動作について示した正面断面概略図である。
以下の説明では、一例として、第一搬送コンベア41及び第一搬送ハンド51が搬入用、第二搬送コンベア42及び第二搬送ハンド52が搬出用であるとする。また、一例として、枠体61の移動には第一搬送ハンド51が兼用されるものとする。
図4(1)に示すように、第一搬送ハンド51は、枠体61を保持した状態で第一搬送コンベア41の上の所定の待機位置で待機している。また、第二搬送ハンド52は、第二搬送コンベア42の上の所定の待機位置で待機している。
Next, the operation of the exposure apparatus for printed circuit boards of such an embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are schematic front sectional views showing the operation of the exposure apparatus for a printed circuit board according to the embodiment.
In the following description, as an example, it is assumed that the
As shown in FIG. 4A, the
まず、第一搬送ハンド51が基板Sの搬入動作を行う。即ち、図4(2)に示すように、第一搬送ハンド51が下降する。この際の下降距離は、各基板用吸着パッド512が基板Sに当接する位置である。下降が完了すると、第一搬送ハンド51の基板用吸引源が動作し、第一搬送コンベア41上の基板Sが第一搬送ハンド51に吸着保持される。この状態で、図4(3)に示すように搬送駆動機構513が第一搬送ハンド51を上昇させる。第一搬送ハンド51は、基板S及び枠体61を保持した状態で所定の上昇位置で停止する。
そして、図4(4)に示すように、搬送駆動機構513が第一搬送ハンド51を水平移動させ、テーブル1の上方の所定位置に位置させる。そして、昇降機構100が動作し、テーブル1が所定距離上昇する。この距離は、図5(1)に示すように、基板Sがテーブル1の上面(載置面)に当接し、枠体61の各周状封止部材62もテーブル1に当接する距離である。
First, the
Then, as shown in FIG. 4 (4), the
その後、制御部は、第一搬送ハンド51における基板用吸着源512及び枠体用吸着源に制御信号を送り、各々動作を停止させる。その上で、制御部は、真空吸着機構3における基板用排気管31上の開閉バルブ32、枠体用排気管63上の開閉バルブ64に制御信号を送り、それぞれ開状態にする。この結果、基板用吸着孔11からの真空引きによって基板Sが真空吸着される。また、一対の周状封止部材62で形成される閉空間は、枠体用排気孔13からの真空引きによって真空圧力となる。この結果、枠体61が間に基板Sの周辺部を挟み込んだ状態でテーブル1に向けて押圧される。即ち、枠体61は、内側の縁が下方に折れ曲がった断面形状となっており、この折れ曲がった部分の先端が基板Sの周辺部に当接し、当該周辺部をテーブル1に押し付ける状態となる。また、この際、弾性体である周状封止部材62は、少し押し潰されたような状態となる。
Thereafter, the control unit sends a control signal to the
制御部は、上記各吸着パッドによる吸着の解除、基板Sの真空吸着及び枠体61の吸引と同時に、昇降機構100に制御信号を送って所定距離下降させる。この結果、テーブル1は、図5(2)に示すように当初の高さに戻る。この高さは、設定された露光距離となる高さである。尚、搬送駆動機構513は、第一搬送ハンド51を当初の待機位置まで戻す。この状態で、図5(3)に示すように、露光系2が動作し、テーブル1上の基板Sに対して所定のパターンの光が照射されて露光が行われる。
所定時間の露光が終了すると、図5(4)に示すように、制御部は、搬送駆動機構513に制御信号を送り、待機位置にあった第一搬送ハンド51をテーブル1の上方の所定位置まで移動させた後、所定距離下降させ、第一搬送ハンド51の枠体用吸着パッド514が枠体61に当接した状態とする。
The controller sends a control signal to the
When the exposure for a predetermined time is completed, as shown in FIG. 5 (4), the control unit sends a control signal to the
第一搬送ハンド51がこの位置まで下降した後、制御部は、第一搬送ハンド51の枠体用吸着源を動作させる。基板用吸着源が動作されず、基板Sは第一搬送ハンド51には吸着されない。枠体用吸着源の動作と同時に、制御部は、枠体用排気管63上の開閉バルブ64を閉じ、不図示の大気開放弁を開く。この結果、一対の周状封止部材62による閉空間内の圧力が大気圧に戻り、枠体61による基板Sの周辺部への押し付けは解除される。尚、基板用排気管31の開閉バルブ32が開いたままであり、基板Sの真空吸着は解除されない。
After the
この状態で、制御部は、搬送駆動機構513に制御信号を送り、第一搬送ハンド51を上昇させ、その後、水平移動させ、図6(1)に示すように当初の待機位置に戻す。第一搬送ハンド51は、待機位置において、枠体61を吸着保持した状態を保つ。
その後、制御部は、搬送駆動機構523に制御信号を送り、第二搬送ハンド52をテーブル1の上方の所定位置まで移動させた後に所定距離下降させ、図6(2)に示すように、第二搬送ハンド52の基板用吸着パッド522が基板Sに当接した状態とする。この状態で、制御部は、第二搬送ハンド52の基板用吸着源を動作させて基板Sを吸着させる。そして、制御部は、基板用排気管31の開閉バルブ32を閉じて吸着孔11を大気に解放し、テーブル1上での基板Sの真空吸着を解除する。これにより、基板Sの真空吸着は、テーブル1から第二搬送ハンド52に切り替えられる。この際、基板用排気管31を通して吸着孔11に瞬間的に正圧を与えて真空圧力からの大気圧復帰を促進することもある。そして、搬送駆動機構523は、第二搬送ハンド52を上昇させた後、水平移動させ、図6(3)に示すように、当初の待機位置に戻す。その後、搬送駆動機構523は、第二搬送ハンド52を所定距離下降させ、図6(4)に示すように基板Sが第二搬送コンベア42に載った状態とする。そして、制御部は、第二搬送ハンド52の基板用吸着源の動作を停止させた後、第二搬送ハンド52を上昇させて待機位置に戻す。
In this state, the control unit sends a control signal to the
After that, the control unit sends a control signal to the
これにより、一枚の基板Sに対する一連の処理が終了した状態となる。第二搬送コンベア42は、処理済みの基板Sを次の工程に搬送する動作を行うとともに、第一搬送コンベア41には、次の基板Sが搬入されてくる。そして、次の基板Sに対して同様の動作が繰り返される。尚、上記説明から解るように、枠体61は、第一搬送ハンド51の待機位置と、テーブル1上で基板Sの周辺部をテーブル1に押し付ける位置との間で往復移動を行いながら、繰り返し基板Sの露光処理に利用される。
Thereby, a series of processes for one substrate S is completed. The
上記説明から解るように、実施形態のプリント基板用露光装置によれば、露光の際、基板Sはテーブル1に真空吸着されるとともに、基板Sの周辺部は枠体61によってテーブル1に押し付けられる。この際、枠体61は、一対の周状封止部材62によって形成される閉空間の真空圧力によりテーブル1に向かう力が加えられる。このため、押圧力の調整が容易である。即ち、枠体用排気管63に設けられた圧力調整バルブ65により適宜の圧力とすることが容易である。場合によっては、制御部により圧力を自動制御することもできる。
As can be seen from the above description, according to the printed circuit board exposure apparatus of the embodiment, during exposure, the substrate S is vacuum-sucked to the table 1 and the peripheral portion of the substrate S is pressed against the table 1 by the
また、図1等に示すように、枠体61のテーブル1に向けての押圧のための真空圧力の空間は、基板Sが位置する空間から隔絶された空間であり、ここでの真空圧力に基板Sが直接晒されることはない。したがって、基板Sの保護フィルムの剥離や気泡発生といった問題は、この実施形態では生じない。
また、弾性を有する周状封止部材62で閉空間が形成されるので、基板Sに対する押圧力の作用の仕方が柔軟になる。弾性部材ではないもので閉空間を形成して真空排気する構造であっても、枠体61を押し付ける程度の圧力を生じさせることはできるが、実施形態の構造では、押圧力をソフトに加えることができる。
Further, as shown in FIG. 1 and the like, the space of the vacuum pressure for pressing the
Further, since the closed space is formed by the
また、この実施形態では、一対の周状封止部材62はチューブ状となっている。この点は、押圧の際の圧力の調整を容易にする意義があり、また厚さの異なる基板Sに対しても容易に押圧できるようにする意義がある。周状封止部材62としては、線状又は紐状の弾性体でチューブ状でないもの(中身が詰まったもの)であっても良い。例えば、ゴム紐状のものやスポンジ状のものを使用することもできる。しかし、上記のように、周状封止部材62は、真空排気によって圧縮されながら封止状態を保つとともに、真空圧力による枠体61の基板Sへの押し付け圧力に抗して弾性を作用させて押し付け圧力を調節する機能を有する。基板Sの厚さが厚くなると、周状封止部材62の断面積の大きな(断面の高さの高い)ものを用いることになるが、逆に薄い基板Sについて押圧を行おうとすると、枠体61が基板Sの周辺部に当接するためにはかなりの圧縮をしなければならなくなり、枠体61が基板Sの周辺部に当接できなかったり、当接できても弾性による反発力が過剰になってしまったりする問題が生じる。このため、基板Sの厚さに応じて周状封止部材62を付け替える必要が生じる。一方、チューブ状のものであれば、厚い基板Sに応じた口径としておいても、厚い基板Sから薄い基板Sまで比較的均一な反発力を作用させながら圧縮される。このため、厚さの異なる基板Sに対しても交換の必要なく使用することができる。
尚、周状封止部材62は、一対のものでない場合もあり得る。例えば、断面が凹状のものとなっていて周状に連なっている形状のもの1個を使用しても同様のことが行える。
Moreover, in this embodiment, a pair of circumferential sealing
In addition, the
また、枠体移動機構が設けられているので、テーブル1への基板Sの載置やテーブル1からの基板Sの取り去りの際に枠体61を退避させることができる。枠体61の位置が固定の場合には、テーブル1をいったん下方に移動させてから横方向に移動させるといった大がかりなテーブル1の移動機構が必要になるが、実施形態の構成ではこのようなことは必要ないので、機構的に簡略化されている。
Further, since the frame body moving mechanism is provided, the
尚、上記説明から解るように、基板Sを吸着保持して搬送動作を行うハンドが同時に枠体61を吸着保持する機能も備えており、基板Sの搬送機構によって枠体移動機構が兼用されている。この点も、装置の構造や動作を簡略化する意義がある。本願発明の実施に際しては、基板Sを吸着保持するハンドとは別のハンドで枠体61を吸着保持して当該別のハンドを移動機構で移動させても良い。但し、このようにすると構造や動作が複雑になり、装置コストが上昇したり動作時間が長くかかったりする問題がある。基板用のハンドを兼用して枠体61の吸着保持を行う構成であると、このような問題はない。
As will be understood from the above description, the hand that holds and holds the substrate S and performs the transfer operation also has a function of holding the
また、搬送ハンドが枠体61を吸着保持しながら移動させるものである点は、基板Sの露光の際には搬送ハンドが枠体61を切り離して退避するのを容易にする意義がある。本願発明の実施に際しては、枠体61が搬送ハンドに対して着脱されるものではなく、固定のものであっても良い。但しこの場合は、そのような搬送ハンドやその移動機構が基板Sの露光中のテーブル1の付近に位置することになるので、露光を遮蔽しないようにする必要があり、構造的に複雑になる。一方、搬送ハンドが枠体61を吸着保持する構造では、搬送ハンドは吸着を解除して任意の位置に退避できるので、構造的に簡略になる。
In addition, the fact that the transport hand moves the
上述した実施形態のプリント基板用露光装置において、枠体61は、処理する基板Sのサイズに合わせて適宜交換される。以下、この点について図7を参照して説明する。図7は、基板Sのサイズに合わせて用意される各枠体61の一例について示した斜視概略図である。
図7に示すように、この実施形態では、基板Sの各サイズに合わせて異なる枠体61が用意されるが、各枠体61は、外側の輪郭は同じ寸法形状である。そして、開口の寸法形状が異なるものとなっている。即ち、開口は、処理する基板Sより少し小さい寸法形状となっている。そして、各枠体61において、開口の向かい合う縁には、同様に切り欠き611が多数設けられている。切り欠き611は、基板用吸着パッド512,522との干渉を避けるための切り欠き611である。
In the printed circuit board exposure apparatus of the above-described embodiment, the
As shown in FIG. 7, in this embodiment,
サイズの異なる基板Sを処理する場合、それまで使用していた枠体61を保持している第一搬送ハンド51を所定距離下降させ、枠体61を第一搬送コンベア41の上に置いてから、枠体用吸着源をオフにする。そして、第一搬送コンベア41を上方に退避させてから枠体61を取り除き、サイズの異なる基板用の枠体61を第一搬送コンベア41の上に載置する。そして、第一搬送ハンド51を下降させ、枠体用吸着パッド514を枠体61に当接させてから枠体用吸着源を動作させて吸着させる。その上で、第一搬送ハンド51を上昇させ、待機位置で待機させる。
When processing substrates S of different sizes, the
尚、上記枠体61の交換の際、枠体61の吸着保持位置の位置合わせが適宜行われる。例えば、各枠体用吸着パッド514の吸着位置を示すマークを枠体61の上面に設けておき、このマークを目印にして位置合わせをする方法が考えられる。
また、上記のように異なるサイズの基板Sを処理する場合、各基板用吸着パッド512,522は異なる位置で基板Sを吸着保持することになるから、各基板用吸着パッド512,522は交換ないし位置変更させられる。例えば、各基板用吸着パッド512,522はホルダーに取り付けられており、ホルダーごと交換する構造が考えられる。ホルダーとホルダーに固定された各基板用吸着パッド512,522がユニットになっており、このユニットを各搬送ハンドに対して交換する構造が採用され得る。
When the
Further, when processing substrates S of different sizes as described above, the
尚、枠体61の移動に基板用の搬送ハンドが兼用されている点は、前述したように構造を簡略化する意義があるが、この際、図3や図7に示す切り欠き611も、構造を複雑化させずに十分な吸着力で基板Sの保持ができるようにした意義がある。即ち、枠体61は基板Sの周辺部を押さえ付けるものであるから、開口の縁は基板Sの周辺部よりも内側の位置となる。この際、基板用吸着パッド512,522を枠体61の移動に兼用する構成では、搬送ハンドが枠体61を吸着保持している状態で基板用吸着パッド512,522が基板Sを吸着保持する動作がどうしても生じ、基板用吸着パッド512,522は、枠体61の開口を通して延びて基板Sを吸着する構造とならざるを得ない。この場合、基板Sの回路形成部分において吸着保持を行うことはできず、周辺のマージン部分を吸着保持するから、切り欠き611がないと、非常に小さな吸着パッドを多数設けて基板Sを吸着保持する構造にならざるを得ない。しかしながら、この構造は非実用的であり、吸着力も十分に確保できない。切り欠き611があると、ある程度の大きさの吸着パッドを使用して基板Sの吸着ができる一方、枠体61による基板Sの押し付け作用のある部分をある程度の面積で確保することができる。
In addition, the point that the conveyance hand for the substrate is also used for the movement of the
尚、上記実施形態では、基板用吸着パッド512,522は、基板Sの周縁のうち、向かい合う一対の辺の周縁において基板Sを吸着する位置に設けられたが、四つの辺の周縁において基板Sを吸着する位置に設けられる場合もある。この方が、基板Sの吸着保持を確実にする点では好ましい。一対の辺の周縁で基板Sを吸着保持する場合、各基板用吸着パッド512,522を保持したフレーム511,521は板状になるが、四つの辺の周縁で基板Sを保持する場合、フレーム511,521は方形の枠状となる。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、第一搬送ハンド51、第一搬送コンベア41が搬入用、第二搬送ハンド52、第二搬送コンベア42が搬出用であったが、この関係は逆であっても良く、それぞれを搬入搬出の双方に使用することもできる。即ち、第一搬送ハンド51が基板Sの搬入動作を行って露光をしている最中に第二搬送ハンド52が別の基板Sを保持して待機しており、最初の基板Sの露光終了後に第一搬送ハンド51が基板Sを搬出した後、第二搬送ハンド52が別の基板Sを搬入するようにする。このようにして交互に各搬送ハンドが基板Sの搬入搬出を行うようにしても良い。この場合、枠体61は、それぞれの搬送ハンドについて設けられ、各搬送ハンドは枠体61を吸着保持しながら基板Sの搬入搬出動作を行う。
In the said embodiment, although the
また、本願発明の実施に際しては、搬送ハンドは一個のみでも足りる。枠体61を吸着保持した一つの搬送ハンドが第一搬送コンベア41から基板Sをピックアップしてテーブル1に載置し、露光終了後に枠体61とともに基板Sをテーブル1からピックアップして第二搬送コンベア42に搬出する構成もあり得る。この場合では、片側にのみコンベアがある構成も採用し得る。
尚、テーブル1は昇降機構100を備えていて基板Sの載置の際にテーブル1が昇降する構成であったが、ハンドの昇降によってこれを行っても良く、テーブル1は昇降機構100を備えていなくても良い。また、テーブル1が昇降機構100を備えている他、各コンベアが昇降機構を備えていれば、搬送駆動機構513,523は各搬送ハンド51,52を昇降させる機能を有する必要はない。
In carrying out the present invention, only one transport hand is sufficient. One transport hand holding the
Although the table 1 includes the
上記実施形態では、周状封止部材62は枠体61に取り付けられていたが、テーブル1の側に取り付けられていても良い。即ち、テーブル1の上面のうち、押圧のために向かってくる枠体61を臨む箇所に周状封止部材を設けても同様に閉空間が形成でき、同様に動作させることができる。
また、真空吸着機構3の基板用排気管31は、枠体用排気管63と最終的には一緒になっていたが、完全に別系統の(独立した)排気路であって別々のポンプで排気される構造であっても良い。尚、枠体61によって形成される閉空間内を排気する枠体用排気孔13は、上記実施形態ではテーブル1に形成されていたが、枠体61に形成されていても良い。但し、この構造では、枠体61が排気用のフレキシブルチューブを引き回すことになるので、煩雑であり構造的に複雑になる。テーブル1に枠体用排気孔13がある場合、そのような問題はない。
枠体61は、一部が基板Sの周辺部に当接して基板Sをテーブル1に押し付ける必要があるが、閉空間を形成する部分はテーブル1を臨む部分でなくとも良い。即ち、テーブル1の周辺に枠状の別の部材があり、周状封止部材62はこの別の部材に当接して閉空間を形成していても良い。
In the above embodiment, the
Further, the
A part of the
1 テーブル
100 昇降機構
11 吸着孔
12 基板用排気路
13 枠体用排気孔
14 枠体用排気路
2 露光系
3 真空吸着機構
41 第一搬送コンベア
42 第二搬送コンベア
51 第一搬送ハンド
512 基板用吸着パッド
514 枠体用吸着パッド
52 第二搬送ハンド
522 基板用吸着パッド
6 押し付け機構
61 枠体
611 切り欠き
62 周状封止部材
63 枠体用排気管
65 圧力調整バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
テーブルに載置された基板に所定のパターンを形成する露光光を照射する露光系とを備えたプリント基板用露光装置であって、
基板をテーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
テーブルに載置された基板の周辺部をテーブルに押し付ける押し付け機構と
が設けられており、
押し付け機構は、基板に対する所定のパターンを形成する露光光を遮蔽しない形状の枠体と、間に基板の周辺部が挟み込まれた状態で枠体をテーブルに向けて押圧することで基板の周辺部をテーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
枠体は、基板を外れた位置で閉空間を形成する構造を有しており、基板に対して所定のパターンを形成する露光光の照射を行うに際して駆動部は当該閉空間を真空引きすることで基板の周辺部をテーブルに押し付けるものであり、
露光系及び押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
制御部は、所定のパターンを形成する露光光の照射を基板に行っている間も押し付け機構の駆動部を動作させる制御を行うものであることを特徴とするプリント基板用露光装置。 A table on which a substrate is placed;
An exposure apparatus for a printed circuit board comprising an exposure system for irradiating exposure light for forming a predetermined pattern on a substrate placed on a table,
A vacuum suction mechanism for vacuum suction of the substrate to the table;
There is a pressing mechanism that presses the periphery of the substrate placed on the table against the table,
The pressing mechanism is a frame body that does not block exposure light that forms a predetermined pattern on the substrate, and a peripheral portion of the substrate by pressing the frame body toward the table with the peripheral portion of the substrate sandwiched therebetween. And a drive unit that presses against the table,
The frame has a structure that forms a closed space at a position away from the substrate, and the drive unit evacuates the closed space when irradiating the substrate with exposure light that forms a predetermined pattern. Is to press the periphery of the board against the table,
A control unit for controlling the exposure system and the pressing mechanism is provided,
The printed circuit board exposure apparatus, wherein the control unit performs control to operate the driving unit of the pressing mechanism while the substrate is irradiated with exposure light for forming a predetermined pattern.
前記枠体を、前記基板の周辺部を挟み込んだ状態でテーブルに押し付ける位置である動作位置と、待機位置との間で繰り返し移動させる枠体移動機構が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4記載のプリント基板用露光装置。 A standby position is set where the frame is positioned when the substrate is carried into and out of the table.
The frame body moving mechanism is provided, which repeatedly moves the frame body between an operation position that is a position to press against the table with a peripheral portion of the substrate being sandwiched, and a standby position. The exposure apparatus for printed circuit boards of 1-4.
前記枠体は、この基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有していることを特徴とする請求項6又は7記載のプリント基板用露光装置。 The substrate transport mechanism includes a substrate suction pad that sucks and holds the substrate,
8. The printed circuit board exposure apparatus according to claim 6, wherein the frame has a notch through which the suction pad for the substrate is inserted.
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