(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板としてのフォトレジストが塗布された銅張積層板の外縁部には位置決めを行うための治具孔が複数個形成され、該治具孔の開口部が凸部になっている前記基板を固定するための基板ホルダと、フォトマスクを固定するためのマスク固定部とを備える露光機において、少なくとも前記マスク固定部における前記基板の凸部に対応する位置に凹部を形成した露光機。
【請求項２】
前記基板ホルダにおける前記基板の凸部に対応する位置にも凹部を形成した請求項１に記載の露光機。
【請求項３】
前記凹部はざくり加工によって形成された非貫通穴である請求項１または２に記載の露光機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は露光機に係り、特にはフォトマスクを固定するためのマスク固定部等の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板の製造プロセスにおける画像形成工程の初期段階では、ドライフィルムレジストが貼着された銅張積層板に対する露光・現像が行われる。前記露光工程においては、ネガまたはポジのパターンを有するフォトマスクが銅張積層板に密着される。しかし、このようなフォトマスクは、一般的に肉薄で取り扱いにくい。また、前記フォトマスクは、銅張積層板に対して正確な位置に配置される必要がある。従って、自動露光機により露光工程を行う際には、フォトマスクを所定部分に確実に固定しておく必要がある。
【０００３】
図４には、従来の水平型自動露光機３０の一例が示されている。このタイプの自動露光機３０の場合、樹脂製かつフィルム状のフォトマスク３１は、フォトマスク固定具３２の片側面に固定される。このフォトマスク固定具３２は、透明なアクリル板製であって、全体として矩形状をしている。また、フォトマスク固定具３２は、アライメントステージ３３を構成する取り付け台３４の上部に取り付けられている。一方、露光対象物である銅張積層板３５は、真空吸着機構を備えた基板ホルダ３６の樹脂製吸着板３７に固定される。露光工程において、対向して配置されたフォトマスク３１及び銅張積層板３５は、位置合わせされた後に互いに密着される。そして、この状態でアライメントステージ３３の下方側（即ち、フォトマスク３１が取り付けられていない面側）から紫外線が照射される。すると、銅張積層板３５に貼着された図示しないドライフィルムレジストが部分的に光重合する。この後、現像やエッチング等の諸工程を経ることによって、最終的には銅張積層板３５上に所望の画像が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示されるように、銅張積層板３５の外縁部には、他の工程において位置決め等を行うための治具孔３８が複数個形成される場合がある。
【０００５】
しかし、パンチング加工やドリル加工によって上記の治具孔３８を形成すると、開口部が変形することによりその部分に凸部３９ができやすい。それゆえ、銅張積層板３５とフォトマスク３１とを密着する工程の際、特に凸部３９の周囲における密着状態が悪くなる。このため、銅張積層板３５とフォトマスク３１との界面に隙間ができてしまい、それに付随して銅張積層板３５に形成される画像の精度も悪くなる。
【０００６】
本発明は上記の課題を解消するためになされたものであり、その目的は、画像形成精度に優れた露光機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基板としてのフォトレジストが塗布された銅張積層板の外縁部には位置決めを行うための治具孔が複数個形成され、該治具孔の開口部が凸部になっている前記基板を固定するための基板ホルダと、フォトマスクを固定するためのマスク固定部とを備える露光機において、少なくとも前記マスク固定部における前記基板の凸部に対応する位置に凹部を形成した露光機をその要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記基板ホルダにおける前記基板の凸部に対応する位置にも凹部を形成している。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記凹部はざくり加工によって形成された非貫通穴であるとしている。
【０００９】
【作用】
請求項１〜３に記載の発明によると、基板の凸部が凹部内に入り込むため、フォトマスクと基板との密着性が向上し、両者の界面に隙間ができにくくなる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を水平型自動露光機に具体化した一実施例を図１〜図３に基づき詳細に説明する。
【００１１】
本実施例の水平型自動露光機１は、基板（詳細にはフォトレジストが塗布された銅張積層板）２を水平に固定した状態で自動的に露光を行う装置である。図１には、この水平型自動露光機１の主要部が概略的に示されている。図２には基板ホルダ４が示されており、図３にはマスク固定部としてのアライメントステージ３が示されている。なお、前記基板２の外縁部には治具孔２ａが複数個形成されている。また、治具孔２ａの開口部は凸部２ｂになっている。
【００１２】
図１，図２に示されるように、矩形状をした基板ホルダ４の底面（即ち、基板密着面）Ｓ1には、ゴムラバーシール５が設けられている。ゴムラバーシール５の内側の領域には、矩形状の嵌合部６が設けられている。この嵌合部６には、可撓性樹脂板としてのアクリル板７が嵌合されている。なお、前記アクリル板７には、真空引きのための溝（図示略）が縦横方向に沿っていくつか形成されている。つまり、このアクリル板７の大きさに相当する領域が吸着エリアＲ2となっている。ゴムラバーシール５と吸着エリアＲ2との間には、真空引き用ポート８が形成されている。本実施例では、各コーナー部に４つの真空引き用ポート８がそれぞれ配置されている。各真空引き用ポート８は、配管９を介して電磁バルブ１０に連結されている。同電磁バルブ１０は、図示しない真空ポンプに連結されている。上記のような基板ホルダ４は、基板２を吸着した状態で使用位置と退避位置との間を移動する。
【００１３】
また、アクリル板７において基板２の治具孔２ａに対応する位置には、凹部としての断面円形状の非貫通穴１１がざぐり加工によって形成されている。これらの非貫通穴１１の直径は、治具穴２ａの直径よりもひとまわり大きく（約１０ｍｍに）なっている。また、各非貫通穴１１の深さは約２ｍｍである。
【００１４】
図１，図３に示されるように、アライメントステージ３を構成している取り付け台１２の上部には、矩形状の嵌合部１３が形成されている。この嵌合部１３には、フォトマスク固定具としての透明な板ガラス１４が嵌合されている。この板ガラス１４の上面は、フォトマスク１５を密着させるためのフォトマスク密着面Ｓ2となっている。
【００１５】
本実施例で使用される板ガラス１４としては、以下に列挙するものがある。即ち、▲１▼酸性成分として珪酸を主成分とする板ガラス（例えばソーダ石灰ガラス、ソーダ石灰アルミガラス、カリ石灰ガラス、カリ鉛ガラス）、▲２▼酸性成分として珪酸と他の酸とを同時に成分組成とするガラス（例えばほう珪クラウンガラス、ほう珪フリントガラス）、▲３▼酸性成分として珪酸を用いないでほう酸またはりん酸を用いたガラス（例えばほう酸フリントガラス、りん酸クラウンガラス）、▲４▼酸性成分として珪酸を用い塩基性成分としてアルカリだけを用いたガラス、▲５▼ほとんど珪酸だけを主成分とするガラス（例えば石英ガラス）、▲６▼希元素を含むガラス、などである。ガラス転移点よりも低い温度におけるガラスの熱膨張係数は、一般的なものにおいて２×１０−６／℃〜１０×１０−６／℃程度であり、樹脂の熱膨張係数（一般的に１０×１０−６／℃よりも幾分大きい値）に比較して小さい。また、先に列挙したもののなかでも、例えば熱膨張係数の極めて小さい（０．４×１０−６／℃〜０．５×１０−６／℃程度）、▲５▼の石英ガラスを選択することが好ましい。さらに、▲２▼のほう珪クラウンガラスやほう珪フリントガラス（２×１０−６／℃〜５×１０−６／℃程度）等も比較的好ましい。
【００１６】
また、前記板ガラス１４の厚さは約５．０ｍｍであることが好ましい。板ガラス１４が厚くなりすぎると、板ガラス１４を透過するときの光エネルギーのロスが大きくなるおそれがある。一方、板ガラス１４が薄すぎると、上記の問題は起こりにくくなる反面、板ガラス１４の機械的強度が損なわれるため破損しやすくなる。
【００１７】
板ガラス１４において基板２の治具孔２ａに対応する位置には、アクリル板７のときと同じく、凹部としての断面円形状の非貫通穴１６がざぐり加工によって形成されている。これらの非貫通穴１６の直径は約１０ｍｍであり、深さは約２ｍｍである。また、板ガラス１４側の非貫通穴１６の中心部には貫通孔が形成されている。これらの貫通孔内には、板ガラス１４の下面側の配置されたピンシリンダのピンが摺動可能に挿通されている。前記ピンの先端部はフォトマスク１５も貫通している。
【００１８】
以上のように構成された水平式自動露光機１では、まず最初に、搬送されてきた基板２を基板ホルダ４が真空吸着する。次に、基板ホルダ４は、基板２を真空吸着した状態で退避位置から使用位置へと移動する。そこで、フォトマスク１５と基板２との位置合わせが行われた後、基板ホルダ４とアライメントステージ３との間の距離が狭められる。次に、電磁バルブ１０を開くことによって真空引きを開始する。その結果、基板ホルダ４、板ガラス１４及びゴムラバーシール５によって区画される真空引き空間から空気が排出され、同空間内の圧力が次第に低下する。そして、最終的には基板２とフォトマスク１５とが密着する。この状態に到った後、板ガラス１４の下方に配置された露光手段（図示略）から平行光が照射される。すると、基板２両面に貼着された図示しないドライフィルムレジストのうち、平行光を受けた面側のものが部分的に光重合する。
【００１９】
露光が終了した後に電磁バルブ１０が閉じられると、真空引き空間内の真空度が小さくなり、板ガラス１４が基板ホルダ４から離れやすくなる。この後、基板ホルダ４は使用位置から退避位置へと復帰する。露光工程を経た基板２は、水平型自動露光機１から搬出された後、次いで現像工程やエッチング工程等を経る。その結果、最終的には基板２上に所望の画像が形成される。
【００２０】
さて、本実施例の水平型自動露光機１では、板ガラス１４及びアクリル板７の両方において、基板２の凸部２ｂに対応する位置にそれぞれ非貫通穴１１，１６が形成されている。従って、基板２とフォトマスク１５とを密着させると、凸部２ｂが凹部１１，１６内に入り込んだ状態となり、凸部２ｂの影響を受けなくなる。このため、フォトマスク１５と基板２との密着性が向上し、両者の界面に隙間ができにくくなる。即ち、基板２がフォトマスク１５から浮き上がりにくくなる。よって、従来に比べて画像形成精度が確実に向上する。
【００２１】
また、本実施例の場合、板ガラス１４上に存在するフォトマスク密着面Ｓ２  にフォトマスク１５が固定され、アクリル板７上に存在する基板密着面Ｓ１  に基板２が固定されるようになっている。この構成であると、真空引き空間内の真空引きを行っても、板ガラス１４に撓み等のような物理的な変化は生じない。その反面、可撓性を有するアクリル板７に撓みが生じる。従って、真空引きを行うと、まずアクリル板７の中央部が基板２の上面に密着する。このような密着は、基板２の中央部から周辺部へと及ぶ。それに伴って、真空引き空間内の空気がスムーズにかつ確実に排出される。従って、真空引きに要する時間が短くても真空引きにムラができることがなく、フォトマスク１５と基板２とを完全に密着させることができる。このことは画像形成精度を向上するうえでプラスに作用する。
【００２２】
さらに、この水平型自動露光機１では、熱膨張係数の充分小さな板ガラス１４上にフォトマスク１５が固定されるようになっている。即ち、露光手段の熱によって温度が上昇したとしても、板ガラス１４に生じる伸張の度合いは樹脂のときに比べて極めて小さく、フォトマスク１５に位置ずれが生じにくい。よって、このことも画像形成精度を向上するうえでプラスに作用する。
【００２３】
なお、本発明は例えば次のように変更することが可能である。
（１）実施例において使用したアクリル板７に代えて、例えば塩化ビニル、ガラスエポキシ樹脂、アルミニウム等の板材を使用してもよい。
【００２４】
（２）板ガラス１４及びアクリル板７の両方に凹部１１，１６を設けた実施例に代えて、板ガラス１４側のみに凹部１６を設けた構成としてもよい。
（３）ざぐり加工以外の方法（例えば、貫通孔を形成した後にその孔を塞ぐこと等）によって、凹部１１，１６を形成することも勿論可能である。
【００２５】
（４）凹部１１，１６の形状は任意であり、例えば溝状等であってもよい。
（５）本発明は垂直型の両面自動露光機等に適用したり、自動でないその他の露光機などに適用することも可能である。
【００２６】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１）請求項３において、前記非貫通穴は凸部よりもひとまわり大きい非貫通穴であること。この構成であると、画像形成精度がより向上する。
【００２７】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「フォトマスク：  プリント配線板の画像形成工程において使用される、ネガまたはポジのパターンを有する薄い板材をいう。」
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、基板とフォトマスクとの密着性がよくなるため、画像形成精度を確実に向上させることができる。請求項２に記載の発明によれば、凹部がマスク固定具のみならず基板ホルダにも設けられているため、画像形成精度をより確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における水平型自動露光機を示す概略断面図。
【図２】基板ホルダの概略底面図。
【図３】アライメントステージの概略平面図。
【図４】従来の水平型自動露光機の概略断面図。
【符号の説明】
１…（水平型自動）露光機、２…基板、２ｂ…凸部としての治具孔の開口部、３…マスク固定部としてのアライメントステージ、４…基板ホルダ、１１，１６…凹部としての非貫通穴、１５…フォトマスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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