JP3651286B2 - 基板のプラズマクリーニング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板表面をプラズマクリーニングする基板のプラズマクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板への電子部品実装に際しては基板表面を清浄化することが行われ、この清浄化処理の方法としてプラズマクリーニングが知られている。プラズマクリーニングは、処理対象の基板を真空チャンバ内の電極上に載置し、真空吸引した後にプラズマ発生用ガスを真空チャンバ内に導入し、電極に高周波電圧を印加することにより真空チャンバ内にプラズマを発生させ、この結果発生したイオンや電子を基板表面に衝突させてエッチング効果により基板表面の清浄化を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでプラズマクリーニングはイオンや電子の衝突という微視的な作用によるものであるため、従来クリーニング処理が行われたか否かの判定は精密な分析による以外に方法がなく、一般に目視により判定することができない。このため、後工程において処理済の基板を何らかの理由で処理後基板を収納したマガジンから取り出してしまうと、その後には当該基板が処理済みのものか否かを識別する手段がなかった。このため正常な基板であっても履歴不明確な不明基板として廃却処理されてしまうものがあり、無駄な材料的ロスが発生するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、プラズマクリーニング済の基板を容易に識別することができる基板のプラズマクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマクリーニング装置は、基板を搬入してこの基板表面のプラズマクリーニングを行う真空チャンバと、この真空チャンバ内へ基板を搬入する搬入手段と、プラズマクリーニング後の基板を前記真空チャンバから搬出する搬出手段と、この搬出手段による基板の搬出経路においてプラズマクリーニング後の基板にマークを印加するマーキング手段とを備えた。
【０００６】
本発明によれば、プラズマクリーニング後の基板を搬出する経路に基板にマークを印加するマーキング手段を備えることにより、処理済の基板に漏れなくマークを印加して識別を確実に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の斜視図、図２は同プラズマクリーニング装置の断面図、図３は同プラズマクリーニング装置のマーキングユニットの側面図、図４（ａ），（ｂ）は同プラズマクリーニング装置の動作説明図である。
【０００８】
まず、図１を参照して基板のプラズマクリーニング装置の全体構造を説明する。図１において、１０はベース部材であり、ベース部材１０の上面には、電子部品実装用の基板１の搬送路１４が設けられている。搬送路１４は、基板１の幅に対応して長手方向に連続して形成された凹部であり、この凹部に基板１を載置し、基板１を長手方向に押送することにより基板１を搬送するものである。
【０００９】
搬送路１４上には、真空チャンバ１１が設けられている。真空チャンバ１１はベース部材１０、ベース部材１０に装着された電極１２（図２および図３参照）及びベース部材１０上に配設された箱形の蓋部材１３により構成される。蓋部材１３の外側面には２つの板状のブラケット１５が固着されており、ブラケット１５の端部はブロック１６に結合されている。ブロック１６は、蓋部材１３の開閉手段１７に結合されている。開閉手段１７はシリンダなどから成り、開閉手段１７を駆動することにより、蓋部材１３は上下動し、真空チャンバ１１が開閉する。
【００１０】
図１において、ベース部材１０の側面には、ガイドレール４０が配設されている。ガイドレール４０には、２個のスライダ４１，４２がスライド自在に嵌合している。スライダ４１，４２にはブラケット４３，４４がそれぞれ固着されている。ブラケット４３，４４には、第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７がそれぞれ装着されている。第１のシリンダ４５のロッド４６及び第２のシリンダ４７のロッド４８には、第１の搬送アーム４９、第２の搬送アーム５０がそれぞれ結合されている。
【００１１】
第１の搬送アーム４９の先端部と第２の搬送アーム５０の先端部は、搬送路１４上に延出して下向きに屈曲しており、第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送爪５０ａになっている。第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送爪５０ａは、搬送路１４上に位置し、第１のシリンダ４５のロッド４６、第２のシリンダ４７のロッド４８が突没することにより上下動する。
【００１２】
ベース部材１０の側面には、第１のモータ５７および第２のモータ５８が配設されている。第１のモータ５７および第２のモータ５８の回転軸には、それぞれプーリ５５，５６が装着されている。ベース部材１０の側面には、プーリ５５，５６に対応して従動プーリ５３，５４が設けられている。プーリ５５と従動プーリ５３、プーリ５６と従動プーリ５４には、それぞれベルト５９，６０が調帯されている。ベルト５９，６０は連結部材５１，５２によってブラケット４３，４４と結合されている。
【００１３】
したがって、第１のモータ５７、第２のモータ５８が正逆駆動することによりベルト５９，６０は水平方向に走行し、ブラケット４３，４４に装着されている第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７は水平方向に正逆移動する。この水平方向の正逆移動と、第１のシリンダ４５および第２のシリンダ４７の上下動を組み合わせることにより、第１の搬送爪４９ａおよび第２の搬送爪５０ａは基板１を搬送路１４上で押送して搬送する。即ち、第１の搬送爪４９ａは搬入手段であり、上流側（図１において左方）より基板１を真空チャンバ１１内に搬入する。また第２の搬送爪５０ａは搬出手段であり、真空チャンバ１１内より下流側（図１において右方）へ基板１を搬出する。
【００１４】
真空チャンバ１１の下流側の搬送路１４、すなわち第２の搬送爪５０ａによる搬送の経路の下方には、マーキング手段であるマーキングユニット７１が配設されている。マーキングユニット７１は、プラズマクリーニング処理が行われた基板１の下面に処理済を示すマークを印加する。
【００１５】
ベース部材１０の上流側には、基板１のローダ部２０が配設されている。ローダ部２０はＺ軸モータ２３を備えたＺテーブル２２を有しており、Ｚテーブル２２には、マガジン２１が装着されている。マガジン２１の内部には多数の基板１が水平姿勢で段積して収納されている。２４はプッシャであり、マガジン２１内の基板１を搬送路１４上に押し出す。
【００１６】
また、ベース部材１０の下流側には、基板１のアンローダ部３０が配設されている。アンローダ部３０はＺ軸モータ３３を備えたＺテーブル３２を有しており、Ｚテーブル３２には、マガジン３１が装着されている。マガジン３１内にはプラズマクリーニング処理済の基板１が第２の搬送爪５０ａにより挿入されて回収される。
【００１７】
次に、図２を参照して真空チャンバ１１の構造を説明する。図２において、ベース部材１０には開口部１０ａが設けられており、開口部１０ａには絶縁部材８を介して電極１２が下方より装着されている。電極１２は高周波電源１９と電気的に接続されている。また、真空チャンバ１１は、パイプ１８を通じて真空吸引部６２、プラズマガス供給部６３および大気開放弁６４と接続されている。真空吸引部６２は真空チャンバ１１内を真空吸引する。プラズマガス供給部６３は真空チャンバ１１内にプラズマ発生用のガスを供給する。大気開放弁６４を開放することにより、真空チャンバ１１内には真空破壊用の空気が導入される。
【００１８】
プラズマクリーニングの対象となる基板１は、搬送路１４上を搬送されて真空チャンバ１１内に搬入され、電極１２上に載置される。蓋部材１３は電気的に接地部６１に接地され、電極１２に対向する対向電極となっている。プラズマクリーニング後の基板１は、第２の搬送爪５０ａによって真空チャンバ１１から搬出される。
【００１９】
次に図３を参照してマーキングユニット７１について説明する。図３において、搬送路１４の下方のベース部材の側壁に固着されたブラケット７２には、弾性板７３を介してペンホルダ７４が取り付けられている。ペンホルダ７４にはマーキング用のペン７５が装着されている。ペン７５のペン先７５ａは、搬送路１４に設けられた開口部から搬送路１４の上面から幾分突出している。搬送路１４上で基板１が搬送されるとペン先７５ａの先端部は基板１の下面に接触する。このとき、ペン先７５ａは基板１によって押し下げられるが、この変位は弾性板７３の変形によって吸収され、この弾性力により基板１が開口部上を通過する間ペン先７５ａは基板１の下面に押し当てられる。したがって基板１の下面には線状のマークが印加される。
【００２０】
この基板のプラズマクリーニング装置は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。まず、図２において、真空チャンバ１１が開いた状態、すなわち蓋部材１３が上昇した状態で、第１の搬送爪４９ａによって真空チャンバ１１内に基板１が搬入される。次いで蓋部材１３が下降して真空チャンバ１１が閉じられる。この後、真空チャンバ１１内は真空吸引部６２により真空吸引され、次いでプラズマガス供給部６３によりプラズマ発生用ガスが真空チャンバ１１内に導入される。次いで高周波電源１９を駆動して電極１２に高周波電圧を印加することにより、真空チャンバ１１内にはプラズマが発生する。その結果発生したイオンや電子が基板１の表面に衝突することにより（図２に示す下向き矢印参照）、基板１の表面のプラズマクリーニングが行われる。
【００２１】
プラズマクリーニングが終了すると、真空チャンバ１１内には大気開放弁６４を介して空気が導入され、その後図４（ａ）に示すように蓋部材１３を上昇させて真空チャンバ１１を開く。次に、図４（ｂ）に示すように第１の搬送爪４９ａ、第２の搬送爪５０ａを下流側へ移動させることにより、新たな基板１を真空チャンバ１１内に搬入するとともに、プラズマクリーニング処理済の基板１を真空チャンバ１１から搬出する。
【００２２】
この後搬送路１４上を搬送される途中において、マーキングユニット７１のペン先７５ａが基板１の下面に接触する。これにより基板１には処理済を示す線状のマークが印加され、その後マーク済みの基板１はマガジン３１内に挿入される。したがって、後工程においてマガジン３１から基板１を抜き取った後においても、その基板１がプラズマクリーニング処理済であることを容易に確認することができ、履歴不明として誤って廃棄される基板の発生を防止することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、処理後に印加されるマークとして単に処理済を示す線状のマークの例を示しているが、これに限定されず他の目的および内容を含んだマークとしても良い。例えばプラズマ処理時間や電圧値などのプラズマ処理条件に関するデータをコード化してインクジェッタなどの印字手段を用いてマークするようにすれば、後工程において各基板のプラズマクリーニング処理の履歴を詳細に遡及することができ、品質管理上の有益なデータを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマクリーニング後の基板を搬出する経路に基板にマークを印加するマーキング手段を備えるようにしたので、処理済の基板には漏れなくマークが印加され、後工程での基板の識別を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置のマーキングユニットの側面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の動作説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の動作説明図
【符号の説明】
１ 基板
１１ 真空チャンバ
１４ 搬送路
４９ａ 第１の搬送爪
５０ａ 第２の搬送爪
７１ マーキングユニット
７５ ペン
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板表面をプラズマクリーニングする基板のプラズマクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板への電子部品実装に際しては基板表面を清浄化することが行われ、この清浄化処理の方法としてプラズマクリーニングが知られている。プラズマクリーニングは、処理対象の基板を真空チャンバ内の電極上に載置し、真空吸引した後にプラズマ発生用ガスを真空チャンバ内に導入し、電極に高周波電圧を印加することにより真空チャンバ内にプラズマを発生させ、この結果発生したイオンや電子を基板表面に衝突させてエッチング効果により基板表面の清浄化を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでプラズマクリーニングはイオンや電子の衝突という微視的な作用によるものであるため、従来クリーニング処理が行われたか否かの判定は精密な分析による以外に方法がなく、一般に目視により判定することができない。このため、後工程において処理済の基板を何らかの理由で処理後基板を収納したマガジンから取り出してしまうと、その後には当該基板が処理済みのものか否かを識別する手段がなかった。このため正常な基板であっても履歴不明確な不明基板として廃却処理されてしまうものがあり、無駄な材料的ロスが発生するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、プラズマクリーニング済の基板を容易に識別することができる基板のプラズマクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマクリーニング装置は、基板を搬入してこの基板表面のプラズマクリーニングを行う真空チャンバと、この真空チャンバ内へ基板を搬入する搬入手段と、プラズマクリーニング後の基板を前記真空チャンバから搬出する搬出手段と、この搬出手段による基板の搬出経路においてプラズマクリーニング後の基板にマークを印加するマーキング手段とを備えた。
【０００６】
本発明によれば、プラズマクリーニング後の基板を搬出する経路に基板にマークを印加するマーキング手段を備えることにより、処理済の基板に漏れなくマークを印加して識別を確実に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の斜視図、図２は同プラズマクリーニング装置の断面図、図３は同プラズマクリーニング装置のマーキングユニットの側面図、図４（ａ），（ｂ）は同プラズマクリーニング装置の動作説明図である。
【０００８】
まず、図１を参照して基板のプラズマクリーニング装置の全体構造を説明する。図１において、１０はベース部材であり、ベース部材１０の上面には、電子部品実装用の基板１の搬送路１４が設けられている。搬送路１４は、基板１の幅に対応して長手方向に連続して形成された凹部であり、この凹部に基板１を載置し、基板１を長手方向に押送することにより基板１を搬送するものである。
【０００９】
搬送路１４上には、真空チャンバ１１が設けられている。真空チャンバ１１はベース部材１０、ベース部材１０に装着された電極１２（図２および図３参照）及びベース部材１０上に配設された箱形の蓋部材１３により構成される。蓋部材１３の外側面には２つの板状のブラケット１５が固着されており、ブラケット１５の端部はブロック１６に結合されている。ブロック１６は、蓋部材１３の開閉手段１７に結合されている。開閉手段１７はシリンダなどから成り、開閉手段１７を駆動することにより、蓋部材１３は上下動し、真空チャンバ１１が開閉する。
【００１０】
図１において、ベース部材１０の側面には、ガイドレール４０が配設されている。ガイドレール４０には、２個のスライダ４１，４２がスライド自在に嵌合している。スライダ４１，４２にはブラケット４３，４４がそれぞれ固着されている。ブラケット４３，４４には、第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７がそれぞれ装着されている。第１のシリンダ４５のロッド４６及び第２のシリンダ４７のロッド４８には、第１の搬送アーム４９、第２の搬送アーム５０がそれぞれ結合されている。
【００１１】
第１の搬送アーム４９の先端部と第２の搬送アーム５０の先端部は、搬送路１４上に延出して下向きに屈曲しており、第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送爪５０ａになっている。第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送爪５０ａは、搬送路１４上に位置し、第１のシリンダ４５のロッド４６、第２のシリンダ４７のロッド４８が突没することにより上下動する。
【００１２】
ベース部材１０の側面には、第１のモータ５７および第２のモータ５８が配設されている。第１のモータ５７および第２のモータ５８の回転軸には、それぞれプーリ５５，５６が装着されている。ベース部材１０の側面には、プーリ５５，５６に対応して従動プーリ５３，５４が設けられている。プーリ５５と従動プーリ５３、プーリ５６と従動プーリ５４には、それぞれベルト５９，６０が調帯されている。ベルト５９，６０は連結部材５１，５２によってブラケット４３，４４と結合されている。
【００１３】
したがって、第１のモータ５７、第２のモータ５８が正逆駆動することによりベルト５９，６０は水平方向に走行し、ブラケット４３，４４に装着されている第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７は水平方向に正逆移動する。この水平方向の正逆移動と、第１のシリンダ４５および第２のシリンダ４７の上下動を組み合わせることにより、第１の搬送爪４９ａおよび第２の搬送爪５０ａは基板１を搬送路１４上で押送して搬送する。即ち、第１の搬送爪４９ａは搬入手段であり、上流側（図１において左方）より基板１を真空チャンバ１１内に搬入する。また第２の搬送爪５０ａは搬出手段であり、真空チャンバ１１内より下流側（図１において右方）へ基板１を搬出する。
【００１４】
真空チャンバ１１の下流側の搬送路１４、すなわち第２の搬送爪５０ａによる搬送の経路の下方には、マーキング手段であるマーキングユニット７１が配設されている。マーキングユニット７１は、プラズマクリーニング処理が行われた基板１の下面に処理済を示すマークを印加する。
【００１５】
ベース部材１０の上流側には、基板１のローダ部２０が配設されている。ローダ部２０はＺ軸モータ２３を備えたＺテーブル２２を有しており、Ｚテーブル２２には、マガジン２１が装着されている。マガジン２１の内部には多数の基板１が水平姿勢で段積して収納されている。２４はプッシャであり、マガジン２１内の基板１を搬送路１４上に押し出す。
【００１６】
また、ベース部材１０の下流側には、基板１のアンローダ部３０が配設されている。アンローダ部３０はＺ軸モータ３３を備えたＺテーブル３２を有しており、Ｚテーブル３２には、マガジン３１が装着されている。マガジン３１内にはプラズマクリーニング処理済の基板１が第２の搬送爪５０ａにより挿入されて回収される。
【００１７】
次に、図２を参照して真空チャンバ１１の構造を説明する。図２において、ベース部材１０には開口部１０ａが設けられており、開口部１０ａには絶縁部材８を介して電極１２が下方より装着されている。電極１２は高周波電源１９と電気的に接続されている。また、真空チャンバ１１は、パイプ１８を通じて真空吸引部６２、プラズマガス供給部６３および大気開放弁６４と接続されている。真空吸引部６２は真空チャンバ１１内を真空吸引する。プラズマガス供給部６３は真空チャンバ１１内にプラズマ発生用のガスを供給する。大気開放弁６４を開放することにより、真空チャンバ１１内には真空破壊用の空気が導入される。
【００１８】
プラズマクリーニングの対象となる基板１は、搬送路１４上を搬送されて真空チャンバ１１内に搬入され、電極１２上に載置される。蓋部材１３は電気的に接地部６１に接地され、電極１２に対向する対向電極となっている。プラズマクリーニング後の基板１は、第２の搬送爪５０ａによって真空チャンバ１１から搬出される。
【００１９】
次に図３を参照してマーキングユニット７１について説明する。図３において、搬送路１４の下方のベース部材の側壁に固着されたブラケット７２には、弾性板７３を介してペンホルダ７４が取り付けられている。ペンホルダ７４にはマーキング用のペン７５が装着されている。ペン７５のペン先７５ａは、搬送路１４に設けられた開口部から搬送路１４の上面から幾分突出している。搬送路１４上で基板１が搬送されるとペン先７５ａの先端部は基板１の下面に接触する。このとき、ペン先７５ａは基板１によって押し下げられるが、この変位は弾性板７３の変形によって吸収され、この弾性力により基板１が開口部上を通過する間ペン先７５ａは基板１の下面に押し当てられる。したがって基板１の下面には線状のマークが印加される。
【００２０】
この基板のプラズマクリーニング装置は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。まず、図２において、真空チャンバ１１が開いた状態、すなわち蓋部材１３が上昇した状態で、第１の搬送爪４９ａによって真空チャンバ１１内に基板１が搬入される。次いで蓋部材１３が下降して真空チャンバ１１が閉じられる。この後、真空チャンバ１１内は真空吸引部６２により真空吸引され、次いでプラズマガス供給部６３によりプラズマ発生用ガスが真空チャンバ１１内に導入される。次いで高周波電源１９を駆動して電極１２に高周波電圧を印加することにより、真空チャンバ１１内にはプラズマが発生する。その結果発生したイオンや電子が基板１の表面に衝突することにより（図２に示す下向き矢印参照）、基板１の表面のプラズマクリーニングが行われる。
【００２１】
プラズマクリーニングが終了すると、真空チャンバ１１内には大気開放弁６４を介して空気が導入され、その後図４（ａ）に示すように蓋部材１３を上昇させて真空チャンバ１１を開く。次に、図４（ｂ）に示すように第１の搬送爪４９ａ、第２の搬送爪５０ａを下流側へ移動させることにより、新たな基板１を真空チャンバ１１内に搬入するとともに、プラズマクリーニング処理済の基板１を真空チャンバ１１から搬出する。
【００２２】
この後搬送路１４上を搬送される途中において、マーキングユニット７１のペン先７５ａが基板１の下面に接触する。これにより基板１には処理済を示す線状のマークが印加され、その後マーク済みの基板１はマガジン３１内に挿入される。したがって、後工程においてマガジン３１から基板１を抜き取った後においても、その基板１がプラズマクリーニング処理済であることを容易に確認することができ、履歴不明として誤って廃棄される基板の発生を防止することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、処理後に印加されるマークとして単に処理済を示す線状のマークの例を示しているが、これに限定されず他の目的および内容を含んだマークとしても良い。例えばプラズマ処理時間や電圧値などのプラズマ処理条件に関するデータをコード化してインクジェッタなどの印字手段を用いてマークするようにすれば、後工程において各基板のプラズマクリーニング処理の履歴を詳細に遡及することができ、品質管理上の有益なデータを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマクリーニング後の基板を搬出する経路に基板にマークを印加するマーキング手段を備えるようにしたので、処理済の基板には漏れなくマークが印加され、後工程での基板の識別を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置のマーキングユニットの側面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の動作説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装置の動作説明図
【符号の説明】
１ 基板
１１ 真空チャンバ
１４ 搬送路
４９ａ 第１の搬送爪
５０ａ 第２の搬送爪
７１ マーキングユニット
７５ ペン
Claims (1)
- 基板を搬入してこの基板表面のプラズマクリーニングを行う真空チャンバと、この真空チャンバ内へ基板を搬入する搬入手段と、プラズマクリーニング後の基板を前記真空チャンバから搬出する搬出手段と、この搬出手段による基板の搬出経路においてプラズマクリーニング後の基板にマークを印加するマーキング手段とを備えたことを特徴とする基板のプラズマクリーニング装置。
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| JP32782498A JP3651286B2 (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 基板のプラズマクリーニング装置 |
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