(57)【要約】【課題】帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置を提供すること。【解決手段】帯状ワークＷを間歇的に垂直方向に搬送する第１間歇搬送機構３７Ｌと、第１間歇搬送機構３７Ｌにより搬送された帯状ワークＷの表側露光面にプロキシミティ露光を行う第１露光部３Ｌと、第１露光部３Ｌにより露光された帯状ワークＷを垂直方向に間歇的に搬送する第２間歇搬送機構３７Ｒと、第２間歇搬送機構３７Ｒにより搬送された帯状ワークＷの裏側露光面にプロキシミティ露光を行う第２露光部３Ｒとを備え、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとが互いに対向して垂直に立設していることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状ワークを間歇的に垂直方向に搬送する第１間歇搬送機構と、第１間歇搬送機構により搬送された帯状ワークの表側露光面にプロキシミティ露光を行う第１露光部と、第１露光部により露光された帯状ワークを垂直方向に間歇的に搬送する第２間歇搬送機構と、第２間歇搬送機構により搬送された帯状ワークの裏側露光面にプロキシミティ露光を行う第２露光部とを備え、第１露光部と第２露光部とが互いに対向して垂直に立設していることを特徴とする帯状ワークの両面露光装置。
【請求項２】
第１露光部は、帯状ワークの表側露光面に対する第１露光パターンが形成された第１露光マスクと、第１露光マスクと帯状ワークの表側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第１露光マスクを保持する第１露光マスクホルダと、帯状ワークの裏側露光面を保持する第１保持ステージと、露光用光を第１露光マスクに導くための第１光学系とを備え、第２露光部は、帯状ワークの裏側露光面に対する第２露光パターンが形成された第２露光マスクと、第２露光マスクと帯状ワークの裏側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第２露光マスクを保持する第２露光マスクホルダと、帯状ワークの表側露光面を保持する第２保持ステージと、露光用光を第２露光マスクに導くための第２光学系とを備えてなる請求項１記載の帯状ワークの両面露光装置。
【請求項３】
第１露光部は、第１露光マスクに形成されたマークと帯状ワークに形成されたマークとの位置誤差を観測する第１観測手段と、この位置誤差に基づいて第１露光マスクと帯状ワークとの相対位置の補正を行う第１位置補正手段と、第２露光部は、第２露光マスクに形成されたマークと帯状ワークに形成されたマークとの位置誤差を観測する第２観測手段と、この位置誤差に基づいて第２露光マスクと帯状ワークとの相対位置の補正を行う第２位置補正手段とを備えてなる請求項１または請求項２記載の帯状ワークの両面露光装置。
【請求項４】
第１露光マスクホルダと第１保持ステージとを水平方向に相対的に移動させる第１駆動手段と、第２露光マスクホルダと第２保持ステージとを水平方向に相対的に移動させる第２駆動手段とを備えてなる請求項１から請求項３のいずれかに記載の帯状ワークの両面露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は両面露光装置に関する。より詳しくは、表裏両面に回路パターンを備える両面フィルム回路基板の生産に好適な両面露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の実装技術の分野では、従来のワイヤーボンディングに代わり、ワイヤレスボンディングによる実装が盛んになってきている。ワイヤレスボンディングの一つとして、フィルムキャリア方式による実装がある。フィルムキャリア方式による半導体素子の実装とは、絶縁フィルム基板上に回路パターンを形成したフィルム回路基板を製造し、この回路パターンの上に、半導体素子を一括ボンディングする実装方式である。フィルム回路基板は、一般には、銅剥等の導電体を貼り付けた帯状ワークに対して、レジスト塗布工程、パターン転写のための露光工程、現像工程、エッチング工程等を経ることにより形成される。最近ではフィルム基板の両面を有効利用するために、表裏両面に回路パターンを備える両面フィルム回路基板が盛んに生産されている。このため、フィルム基板の表裏両面に回路パターンを生産効率良く形成することのできる装置が要望されている。
【０００３】
従来、基板の表裏両面に露光を行う装置として、例えば特許文献１に記載の露光装置が提案されている。この露光装置は、パターンが形成された露光マスクとワーク面とを直接密着させて露光を行う密着式の両面露光装置である。この露光装置によると、露光マスクとワーク面とが直接密着することにより、露光用光の回折現象が最小となり、また、ワークに対する光線の直角度が悪い場合でも良い結果を与えるので、解像度に対して望ましい方式と言える。そこで、フィルム基板の両面露光にこの密着式両面露光装置を適用することが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の密着式両面露光装置では、露光マスクがワーク面に直接密着することにより、露光マスクの表面に損傷を生じたり異物が付着したりすることが多く、露光マスクの寿命が短い。また、プリント配線板の回路パターンが細密なものであり且つワークにゴミが付着していた場合、露光マスクに転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がある。
【０００６】
また、フィルム基板の製造には、一般には上述したように帯状ワークを用いており、帯状ワーク用の露光装置は、帯状ワークを一定長さずつ巻き出すための巻出し装置や、巻き取るための巻取り装置などを露光部の両側に設置する必要があるため、上述したような両面露光装置をそのまま利用したのでは、広いスペースが必要となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面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】
【０００８】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、帯状ワークＷを間歇的に垂直方向に搬送する第１間歇搬送機構３７Ｌと、第１間歇搬送機構３７Ｌにより搬送された帯状ワークＷの表側露光面にプロキシミティ露光を行う第１露光部３Ｌと、第１露光部３Ｌにより露光された帯状ワークＷを垂直方向に間歇的に搬送する第２間歇搬送機構３７Ｒと、第２間歇搬送機構３７Ｒにより搬送された帯状ワークＷの裏側露光面にプロキシミティ露光を行う第２露光部３Ｒとを備え、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとが互いに対向して垂直に立設していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明では、第１露光部３Ｌは、帯状ワークＷの表側露光面に対する第１露光パターンが形成された第１露光マスク３４Ｌと、第１露光マスク３４Ｌと帯状ワークＷの表側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第１露光マスク３４Ｌを保持する第１露光マスクホルダ３３Ｌと、帯状ワークＷの裏側露光面を保持する第１保持ステージ３２Ｌと、露光用光を第１露光マスク３４Ｌに導くための第１光学系ＬＬとを備え、第２露光部３Ｒは、帯状ワークＷの裏側露光面に対する第２露光パターンが形成された第２露光マスク３４Ｒと、第２露光マスク３４Ｒと帯状ワークＷの裏側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第２露光マスク３４Ｒを保持する第２露光マスクホルダ３３Ｒと、帯状ワークＷの表側露光面を保持する第２保持ステージ３２Ｒと、露光用光を第２露光マスク３４Ｒに導くための第２光学系ＬＲとを備えてなる。
【００１０】
請求項３の発明では、第１露光部３Ｌは、第１露光マスク３４Ｌに形成されたマークと帯状ワークＷに形成されたマークとの位置誤差を観測する第１観測手段３８Ｌと、この位置誤差に基づいて第１露光マスク３４Ｌと帯状ワークＷとの相対位置の補正を行う第１位置補正手段３５Ｌとを備え、第２露光部３Ｒは、第２露光マスク３４Ｒに形成されたマークと帯状ワークＷに形成されたマークとの位置誤差を観測する第２観測手段３８Ｒと、この位置誤差に基づいて第２露光マスク３４Ｒと帯状ワークＷとの相対位置の補正を行う第２位置補正手段３５Ｒとを備えてなる。
【００１１】
請求項４の発明では、第１露光マスクホルダ３３Ｌと第１保持ステージ３２Ｌとを水平方向に相対的に移動させる第１駆動手段３９Ｌと、第２露光マスクホルダ３３Ｒと第２保持ステージ３２Ｒとを水平方向に相対的に移動させる第２駆動手段３９Ｒとを備えてなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、第１露光部３Ｌ及び第２露光部３Ｒにおいて、帯状ワークＷと露光マスク３４とを密着させることなくプロキシミティ露光を行うので、露光マスク３４の寿命が長く、しかも露光マスク３４に転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がない。また、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとは、互いに対向して垂直に立設しており、これにより、各露光部３Ｌ，３Ｒにおいて帯状ワークＷを垂直方向に移動させることができ、各露光部で帯状ワークＷを水平方向に移動させる型とした場合に比べて省スペース化を図ることができる。また、第１露光マスクホルダ３３Ｌと第２露光マスクホルダ３３Ｒとが垂直に立設することにより、各露光マスクホルダ３３Ｌ，３３Ｒを水平配置した場合に生じる撓みの影響が軽減され、プロキシミティギャップを精度良く維持することができる。また、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとにおいて帯状ワークＷにゴミや埃が付着しにくい。このように、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る両面露光装置ＥＰの正面概略図、図２は両面露光装置ＥＰの平面概略図、図３は第１露光部３Ｌの詳細図、図４は第２露光部３Ｒの詳細図、図５は照明部８の詳細図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、両面露光装置ＥＰは、送り出し機構部１Ｌ、第１エアダンサー部２Ｌ、第１露光部３Ｌ、第２エアダンサー部４Ｌ、第２露光部３Ｒ、第３エアダンサー部４Ｒ及び巻き取り機構部１Ｒ及び照明部８から構成される。
【００１６】
送り出し機構部１Ｌは、露光すべき帯状ワークＷを巻き出す送り出しリール１１Ｌを取り付け得るように構成される。
【００１７】
第１エアダンサー部２Ｌは、入口部にガイドプレート２１Ｌを有し、下部は真空機構（図示せず）に接続され、帯状ワークＷをループ状にして一定量貯留するように構成される。また、出口部側には第１上流移動グリップフィード部２２Ｌが設けられる。また、出口部側上方にクリーニングロール２３を有し、帯状ワークＷに付着したゴミが次工程である第１露光部３Ｌに持ち込まれないよう除去する。
【００１８】
第１露光部３Ｌは、図３に示すように、ベース枠体９Ｌ、スライド機構３９Ｌ、アライメントテーブルＡＬ、第１露光マスクホルダ３３Ｌ、第１露光マスク３４Ｌ、ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５Ｌ、第１吸着ステージ３２Ｌ、ワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｌ及び第１ミラーＬＬを有する。
【００１９】
第１露光マスクホルダ３３Ｌは、ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５Ｌが設けられたアライメントテーブルＡＬに取り付けられ、スライド機構３９Ｌによって水平方向Ｘに駆動可能とされる。第１露光マスクホルダ３３Ｌは、第１露光マスク３４Ｌと帯状ワークＷの表側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第１露光マスク３４Ｌを保持可能とされる。第１露光マスク３４Ｌには、帯状ワークＷの表側露光面に対する第１露光パターンが形成されると共に、位置合わせ用のマークが形成される。
【００２０】
第１吸着ステージ３２Ｌは、真空ポンプ等に接続した焼結体からなり、搬送された帯状ワークＷを吸着保持可能とされる。なお、第１吸着ステージ３２Ｌにおいて、帯状ワークＷのマークが位置する部分には、ワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｌによる観測を可能とするための貫通穴ＨＬが穿設される。第１ミラーＬＬは、露光用光を第１露光マスク３４Ｌに導くように配設される。
【００２１】
ワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｌは、画像データを出力可能な２次元カメラ等の撮像手段からなり、第１露光マスク３４Ｌに形成されたマークと帯状ワークＷに形成されたマークとの位置誤差を観測可能に、スライド自在に設けられたブラケット３６を介してベース枠体９Ｌに取り付けられる。ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５Ｌは、Ｘ，Ｙ，θの各軸方向に駆動可能なサーボモータなどからなり、ワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｌから送られた位置誤差信号に基づいて第１露光マスクホルダ３３Ｌを補正駆動する。スライド機構３９Ｌは、第１露光マスクホルダ３３Ｌと第１吸着ステージ３２Ｌとを水平方向に相対的に移動可能とする。
【００２２】
第２露光部３Ｒは、図４に示すように、第１露光部３Ｌと対照的に、ベース枠体９Ｒ、スライド機構３９Ｒ、アライメントテーブルＡＲ、第２マスクホルダ３３Ｒ、第２露光マスク３４Ｒ、ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５Ｒ、第２吸着ステージ３２Ｒ、ワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｒ及び第２ミラーＬＲを有する。これら各構成部の詳細は、第１露光部３Ｌのものと同様であるためそれらの説明を省略する。第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとは、互いに対向して垂直に立設している。
【００２３】
照明部８は、図２，５に示すように、ランプハウス８０及びこれに接続する冷却ユニット８１を備える。ランプハウス８０には、露光照明ランプ８１１、楕円ミラー８２１、コールドミラー８３１、反射ミラー８４１、第１露光部インテグレータ８５１及び第２露光部インテグレータ８５２が配設される。反射ミラー８４１は、直線Ｌ１方向にスライドすることにより第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とに切り替えて配置可能に設けられる。なお、第１位置Ｐ１は、露光照明ランプ８１１による露光用光の光路から反射ミラー８４１が退避する位置であり、露光用光を第１ミラーＬＬに導く位置である。第２位置Ｐ２は、露光照明ランプ８１１による露光用光の光路内に反射ミラー８４１が入って、露光用光を第２ミラーＬＲに導く位置である。なお、この反対に、反射ミラー８４１が退避したときに、露光用光を第２ミラーＬＲに導くような配置とすることも可能である。
【００２４】
図１に戻って、第２エアダンサー部４Ｌは、出口部にガイドプレート４１Ｌを有し、下部は真空機構（図示せず）に接続されており、露光後の帯状ワークＷをループ状にして一定量貯留するように構成されている。また、入口部側には、第１下流移動グリップフィード部３７Ｌが設けられている。また、第２エアダンサー部４Ｌは、帯状ワークＷの送り量が変更しても、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒのそれぞれ露光したい位置があうような貯蓄スペースも設けている。
【００２５】
以上のように構成された両面露光装置ＥＰにおいて、帯状ワークＷの両面露光処理は次のように行われる。まず、送り出し機構部１Ｌの送り出しリール１１Ｌから巻き出された帯状ワークＷは、第１上流移動グリップフィード部２２Ｌと第１下流移動グリップフィード部３７Ｌにより、その露光すべき箇所が第１露光部３Ｌに搬送される。その際、帯状ワークＷの一定量が第１エアーダンサー部２Ｌと第２エアーダンサー部４Ｌにそれぞれ貯留される。次に、第１露光部３Ｌから送り出された帯状ワークＷは第２上流移動グリップフィード部３７Ｍと第２下流移動グリップフィード部３７Ｒにより、その露光すべき箇所が第２露光部３Ｒに搬送される。
【００２６】
ここで、帯状ワークＷと第１露光マスク３４Ｌとの位置合わせは次のようにして行われる。
【００２７】
すなわち、第１露光部３Ｌにおいて、その露光すべき箇所が第１吸着ステージ３２Ｌに搬送された際、まず帯状ワークＷを第１吸着ステージ３２Ｌに吸着し、帯状ワークＷに形成されたマークをワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｌにより観測する。続いて、予め現在位置を認識している第１露光マスク３４Ｌにおけるマークが、帯状ワークＷにおけるマークの位置にくるように、ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５ＬによりアライメントテーブルＡＬを移動させる。続いて、帯状ワークＷにおけるマークと第１露光マスク３４Ｌにおけるマークとの位置のズレ量を再度観測し、ズレ量が許容範囲内にある場合は以下に示す要領で露光を行い、許容範囲内にない場合は再度アライメントテーブルＡＬにより補正をかける。
【００２８】
このような位置合わせ終了後、スライド機構３９Ｌにより、第１露光マスクホルダ３３Ｌを水平方向Ｘ１に駆動して、第１露光マスク３４Ｌと帯状ワークＷの表側露光面とのプロキシミティギャップを調整する。そして露光照明ランプ８１１からの露光用光より露光を行う。すなわち、反射ミラー８４１を第１位置Ｐ１に配置することにより、露光照明ランプ８１１の露光用光は、図２，５における二点鎖線で示す光路を経て第１露光マスク３４Ｌの第１パターンを通過する。これにより帯状ワークＷの表側露光面を露光する。露光が終了すると帯状ワークＷは、間歇的に１ピッチ送り出されて隣の表側露光面を露光する。
【００２９】
上述の露光動作を順次行い、表側露光のされた露光箇所が、第２エアダンサー部４Ｌ、第２上流移動グリップフィード部３７Ｍ及び第２下流移動グリップフィード部３７Ｒを通り、第２露光部３Ｒの第２吸着ステージ３２Ｒに到達したときに、該露光箇所の裏側露光面への露光処理が開始する。
【００３０】
すなわち、第１露光部３Ｌの場合と同様に、第２露光部３Ｒにおいて、その露光すべき箇所が第２吸着ステージ３２Ｒに搬送された際、まず帯状ワークＷを第２吸着ステージ３２Ｒに吸着し、帯状ワークＷに形成されたマークをワーク／マスク・アライメント用光学系３８Ｒにより観測する。続いて、予め現在位置を認識している第２露光マスク３４Ｒにおけるマークが、帯状ワークＷにおけるマークの位置にくるように、ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３５ＲによりアライメントテーブルＡＲを移動させる。続いて、帯状ワークＷにおけるマークと第２露光マスク３４Ｒにおけるマークとの位置のズレ量を再度観測し、ズレ量が許容範囲内にある場合は以下に示す要領で露光を行い、許容範囲内にない場合は再度アライメントテーブルＡＲにより補正をかける。
【００３１】
このような位置合わせ終了後、スライド機構３９Ｒにより、第２露光マスクホルダ３３Ｒを水平方向Ｘ２に駆動して、第２露光マスク３４Ｒと帯状ワークＷの裏側露光面とのプロキシミティギャップを調整する。そして露光照明ランプ８１１からの露光用光より露光を行う。すなわち、反射ミラー８４１を第２位置Ｐ２に配置することにより、露光照明ランプ８１１の露光用光は、図２，５における三点鎖線の光路を経て第２露光マスク３４Ｒの第２パターンを通過する。これにより帯状ワークＷの表側露光面を露光する。
【００３２】
このようにして、表裏の両面露光が行われた帯状ワークＷは第３アーダンサー部４Ｒを経て、巻き取り機構部１Ｒの巻き取りリール１１Ｒに巻き上げられる。
【００３３】
両面露光装置ＥＰによると、第１露光マスクホルダ３３Ｌは、帯状ワークＷの表側露光面と第１露光マスク３４Ｌとが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第１露光マスク３４Ｌを保持し、この状態で帯状ワークＷの表側露光面の露光を行う。また、第２露光マスクホルダ３３Ｒも同様に、帯状ワークＷの裏側露光面と第２露光マスク３４Ｒとが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第２露光マスク３４Ｒを保持し、この状態で帯状ワークＷの裏側露光面の露光を行う。つまり、帯状ワークＷと露光マスク３４とを密着させることなく露光を行うので、露光マスク３４の寿命が長く、しかも露光マスク３４に転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がない。
【００３４】
また、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとは、互いに対向して垂直に立設しており、これにより、各露光部３Ｌ，３Ｒにおいて帯状ワークＷを垂直方向に移動させることができ、各露光部で帯状ワークＷを水平方向に移動させる型とした場合に比べて省スペース化を図ることができる。また、第１露光マスクホルダ３３Ｌと第２露光マスクホルダ３３Ｒとが垂直に立設することにより、各露光マスクホルダ３３Ｌ，３３Ｒを水平配置した場合に生じる撓みの影響が軽減され、プロキシミティギャップを精度良く維持することができる。また、第１露光部３Ｌと第２露光部３Ｒとにおいて帯状ワークＷにゴミや埃が付着しにくい。このように、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置が提供される。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る両面露光装置の正面概略図である。
【図２】両面露光装置の平面概略図である。
【図３】第１露光部の詳細図である。
【図４】第２露光部の詳細図である。
【図５】照明部の詳細図である。
【符号の説明】
【００３７】
ＥＰ  両面露光装置
３Ｌ  第１露光部
３Ｒ  第２露光部
３２Ｌ  第１吸着ステージ（第１保持ステージ）
３２Ｒ  第２吸着ステージ（第２保持ステージ）
３３Ｌ  第１露光マスクホルダ
３３Ｒ  第２露光マスクホルダ
３４Ｌ  第１露光マスク
３４Ｒ  第２露光マスク
３５Ｌ  ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構（第１位置補正手段）
３５Ｒ  ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構（第２位置補正手段）
３７Ｌ  第１下流移動グリップフィード部（第１間歇搬送機構）
３７Ｒ  第２下流移動グリップフィード部（第２間歇搬送機構）
３８Ｌ  ワーク／マスク・アライメント用光学系（第１観測手段）
３８Ｒ  ワーク／マスク・アライメント用光学系（第２観測手段）
３９Ｌ  スライド機構（第１駆動手段）
３９Ｒ  スライド機構（第２駆動手段）
ＬＬ  第１ミラー（第１光学系）
ＬＲ  第２ミラー（第２光学系）
Ｗ  帯状ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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