(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光機において露光フィルムに設けたフィルムマークのフィルムマーク位置と基板材に設けた基板マークの基板マーク位置とを夫々検出し、そのフィルムマーク位置と基板マーク位置とから基板材とフィルムの相対的なアライメント位置を演算し、その演算結果に基づいてアライメントした後の基板材とフィルムのフィルムマーク位置と基板マーク位置とのずれ量が所定の誤差範囲にあるかどうかを判別し、その判別に基づいて露光動作または露光せずに基板材搬出動作を行う露光機における基板材の処理方法において、前記アライメント位置の演算後、アライメント動作に先立って、前記求められたアライメント位置データを用いて、アライメント誤差がない場合のフィルムマーク位置と基板マーク位置とのずれ量であるピッチ誤差を演算し、その演算されたピッチ誤差が予め設定されている誤差範囲内に入らないピッチエラーのとき、基板材を露光せずに排出し、更にピッチエラーが連続する場合にはエラーメッセージを出力し、また、演算されたピッチ誤差が予め設定されている誤差範囲内のとき、前記フィルムと基板材とのアライメント動作以降を行うことを特徴とする露光機における基板材の処理方法。
【請求項２】
露光フィルムのフィルムマーク及び基板材の基板マークを検出するマーク検出手段と、マーク検出手段で検出されたフィルムマーク位置のフィルム中点位置と基板マーク位置の基板中点位置とからアライメント位置を演算するアライメント位置演算手段と、フィルムと基板材とをアライメントするアライメント指令手段と、露光を行う露光指令手段とを備えた露光機の制御装置において、アライメント指令手段によるアライメント動作に先立って、フィルム中点位置と基板中点位置とを計算上一致させたときにおける互いのマーク位置のずれ量であるピッチ誤差を算出し、そのピッチ誤差に基づいてアライメントの可能または不能を判別するアライメント不能判別手段を備えてなる露光機の制御装置。
【請求項３】
前記アライメント不能判別手段でアライメント不能と判断されたとき、アライメント不能回数をカウントする不能カウント手段と、アライメント不能回数が連続して所定回数カウントされるとエラーメッセージを出力するエラーメッセージ出力手段とを備え、不能カウント手段によりカウントした値が所定回数より少ない場合には、基板材を露光せずに搬出し、カウント値が所定回数となるとエラーメッセージ出力手段によりフィルム交換メッセージを表示してフィルム交換を促し、前記マーク検出手段により新たにマーク検出を行う請求項２記載の露光機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルムマーク位置と基板マーク位置との誤差から次工程での露光フィルムと基板材の処理を決定する露光機における基板材とフィルムの処理方法及び露光機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
露光機本体内で、露光機に供給されたプリント基板材１に対して、所要の導体パターン（回路パターン）と同じ露光パターンを有する露光フィルム（マスク）２を密着させて、フィルム２を介して導体パターンを基板材１の被露光処理面に露光する際には、プリント基板材１と露光フィルム２とを適正な露光位置に整合させる必要がある。そのため、図１、図２に示すように基板材１と露光フィルム２とに夫々設けた基板マーク（基板孔）３とフィルムマーク４とを撮像装置（ＣＣＤカメラ）５で撮像し、フィルムマーク位置と基板マーク位置とを検出している。その検出結果に基づき基板マーク３とフィルムマーク４の中心が一致するようにアライメント位置を演算し、基板材１とフィルム２とを相対的に移動させる（アライメントさせる）。フィルム２と基板材１とを重ねた状態で再度撮像装置５によりマーク３，４の位置を検出し（図５）、フィルムマーク４と基板マーク３との誤差が所定の誤差範囲にあるかを判別し、その結果により、露光動作または露光せずに基板搬出動作を行っている。
【０００３】
図７に示すフローチャートは、従来の露光機でのプリント基板材の処理工程を示すものであり、このフローチャートに従って従来の処理工程を説明する。先ず、ステップＳ７０１〜Ｓ７０７により、フィルムマーク４と基板マーク３の検出が行われる。例えば、露光フィルム２には、複数（２つ）のフィルムマーク４が図１に示すように露光フィルム２の上下端の中心を通る直線上に位置すると共に左右端から所定距離の位置に設けられており、同様に基板材１には、図２に示すように複数（２つ）の基板マーク（基板孔）３が設けられている。ステップＳ７０１で、プリント基板材１及び露光フィルム２に夫々設けられた２つの、基板マーク３とフィルムマーク４の形状（画像情報）が露光機に登録される。次にステップＳ７０２のフィルムマークを検出するマーク検出手段により、図示しない露光機のアライメント装置のアライメントテーブル６に取付けられた露光フィルム２のフィルムマーク４がＣＣＤカメラ５により読み取られ（図１）、適宜な位置測定方法（例えば、２値化による図形重心位置を求めるもの、孔縁のエッジを捉えてそこから孔中心を図形的に割出すもの等）によって、ＣＣＤカメラ５の撮像範囲の左上端位置からフィルムマーク中心までの位置（ｄＣ１，ｄＤ１），（ｄＣ２，ｄＤ２）と形状が演算、推定されて記憶される。ここで、撮像範囲は、図１、図２においてＣＣＤカメラ５を示す四角形と同一の範囲としている。次に、ステップＳ７０３でそのＣＣＤカメラ５で撮像されたフィルムマーク４の形状がステップＳ７０１で登録されたフィルムマーク形状と同じであるかが判断され、ＮＯの場合には露光フィルム２が貼り直され、ＹＥＳの場合、ステップＳ７０５に進む。
【０００４】
ステップＳ７０５では、露光機に基板材１が供給され、基板保持テーブル７に保持された基板材１と露光フィルム２とが対面され、密着状態に重ね合わされる（図３）。このとき、フィルム２と基板材１とは正確に位置合わせされていない。この状態で、ステップＳ７０６に進み、基板マーク３をＣＣＤカメラ５で検出し、そのＣＣＤカメラ５で検出された二次元画像データに基づいて、前記同様に適宜な位置測定方法によって撮像範囲の左上端位置からの基板マーク位置（基板マークの中心位置）（ｄＡ１，ｄＢ１），（ｄＡ２，ｄＢ２）と形状が演算、推定されて記憶される。このステップＳ７０６は基板マーク位置を検出するマーク検出手段である。次に、ステップＳ７０７でそのＣＣＤカメラ５で撮像された基板マーク３の形状がステップＳ７０１で登録された基板マーク形状と同じであるかが判断され、ＮＯの場合、ステップＳ７１６で露光されずに基板材１のみ露光機から排出され、後述のステップＳ７１７を介してステップＳ７０５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ７０８に進む。
【０００５】
ステップＳ７０８のアライメント位置演算手段では、先ず前記ステップＳ７０２で求められた２つのフィルムマーク位置（ｄＣ１，ｄＤ１），（ｄＣ２，ｄＤ２）からフィルムマーク４、４間のフィルム中点Ｃ２の位置が求められると共に、ステップＳ７０６で求められた２つの基板マーク位置（ｄＡ１，ｄＢ１），（ｄＡ２，ｄＢ２）から基板マーク３，３間の基板中点Ｃ１の位置とが演算され、そのフィルム中点位置と基板中点位置の比較を行い、その相対的なＸ方向（横方向）とＹ方向（縦方向）のずれ量ｄｘ１、ｄｙ１と各２つのマークを結んだ線分Ｌ１、Ｌ２の傾きｄθ１とが演算される（アライメント位置演算、図３参照）。尚、以降のステップＳ７０８におけるフィルム中点位置の演算は、フィルム２の交換が行われていないときには、ステップＳ７１２で検出されたものを使用し、フィルムの交換が行われたときには新たにステップＳ７０２で検出されたものを使用する。次に、ステップＳ７０９で密着していたフィルム２と基板材１とを離す。
【０００６】
次にステップＳ７１０〜Ｓ７１５が実施され基板材１に露光フィルム２の回路パターンが焼き付けられる。ステップＳ７１０はアライメント指令手段であり、前記ステップＳ７０８のアライメント位置データｄｘ１，ｄｙ１，ｄθ１に基づいてアライメントテーブル６を移動し、ステップＳ７１１で図５に示すように露光フィルム２を基板材１に再び接合させる。次に、ステップＳ７１２の基板マーク３とフィルムマーク４を検出するマーク検出手段により、前記密着状態で、再度、前記ステップＳ７０２、ステップＳ７０５と同様に夫々のフィルムマーク位置（ｄＣ３，ｄＤ３），（ｄＣ４，ｄＤ４）と基板マーク位置（ｄＡ３，ｄＢ３），（ｄＡ４，ｄＢ４）と形状とを検出し、それらを記憶する。次に、ステップＳ７１３で再びステップＳ７１２で記憶された各マーク３，４の形状がステップＳ７０１で登録された各マーク形状と同じであるかが判断され、ＮＯの場合には、ステップＳ７１６に進み、基板材１を露光機から排出し、後述のステップＳ７１７を介してステップＳ７０５またはステップＳ７０２に戻り、再度、上記ステップＳ７０２、またはステップＳ７０５からステップＳ７１３までをやり直し、ＹＥＳの場合、ステップＳ７１４に進む。ステップＳ７１４では、前記ステップＳ７１２で検出されたフィルムマーク位置（ｄＣ３，ｄＤ３），（ｄＣ４，ｄＤ４）と基板マーク位置（ｄＡ３，ｄＢ３），（ｄＡ４，ｄＢ４）とから、夫々対応するフィルムマーク位置（ｄＣ３，ｄＤ３）と基板マーク位置（ｄＡ３，ｄＢ３）、フィルムマーク位置（ｄＣ４，ｄＤ４）と基板マーク位置（ｄＡ４，ｄＢ４）のずれ量であるピッチ誤差（ピッチ精度）（Ｐｘ１，Ｐｙ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ２）が演算され、かつ、各フィルムマーク位置（ｄＣ３，ｄＤ３），（ｄＣ４，ｄＤ４）からフィルムマーク４，４間のフィルム中点位置と、各基板マーク位置（ｄＡ３，ｄＢ３），（ｄＡ４，ｄＢ４）から基板マーク３，３間の基板中点位置とが新たに演算され、そのフィルム中点Ｃ２の位置と基板中点Ｃ１の位置の相対的なＸ,Ｙ方向及び傾きのずれ量である按分精度（アライメント誤差：基板に対してフィルムが所定位置に移動したか）ｄｘ２，ｄｙ２，ｄθ２が演算され、その按分精度ｄｘ２，ｄｙ２，ｄθ２が設定された按分精度誤差範囲内であり、かつ、前記ピッチ誤差（Ｐｘ１，Ｐｙ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ２）が設定されたピッチ誤差範囲内である場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ７１５でフィルム２側から露光が行われ、フィルム２の回路パターンが基板材１の被露光面に焼き付けられる。ステップＳ７１５は、露光指令手段である。
【０００７】
次にステップＳ７１６で回路パターンが露光された基板材１が搬出される。そして、後述のようにステップＳ７１７を経てステップＳ７０２またはステップＳ７０５に戻る。ステップＳ７１４でピッチ精度（Ｐｘ１，Ｐｙ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ２）と按分精度ｄｘ２，ｄｙ２，ｄθ２の少なくとも一方が夫々の誤差範囲を外れる場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ７１８に進み、ＮＯの回数（リトライ回数）をカウントし、そのカウント値が設定された所定回数（例えば２回）より少ない場合、ステップＳ７０８に戻り、ステップＳ７０８からステップＳ７１４を繰り返し、所定回数以上の場合、ステップＳ７１９でリトライオーバーとなり、基板材１が露光されずに搬出されステップＳ７１７に進む。ステップＳ７１７では、基板搬出回数がカウントされ、基板搬出回数が設定された所定回数に達していない場合ステップＳ７０５に戻り、所定回数となるとフィルム２が交換されステップＳ７０２に戻る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のプリント基板材の処理工程では、露光機において露光フィルムのフィルムマーク位置と基板材の基板マーク位置とを夫々検出し、そのフィルムマーク位置と基板マーク位置とからアライメント位置を演算して、その演算結果に基づいてフィルムと基板材とを相対的に移動して密着させる整合動作（アライメント動作）を行い、再度、各マーク位置を検出し、その位置情報からフィルムと基板材の按分精度と位置精度が設定範囲内であるかどうかを判断し、範囲外であれば整合動作を設定回数繰り返し、それでも範囲外であればエラーとして露光せずに基板材を搬出している。このとき演算されたアライメント位置どおりに基板材に対して相対的にフィルムが移動したとしても、基板材の孔加工時のずれやフィルムマークの位置ずれ等によりピッチ誤差が所定の設定範囲から外れる場合には、ピッチ誤差のために整合動作を繰り返すのみで露光できる状態にはならず、実際にフィルムと基板材とを相対的に移動するため、無駄な整合動作を複数回繰り返すこととなり、基板材の処理時間を無駄に長くする問題がある。また、伸縮量が過大なためにフィルムマーク位置が大きくずれる等フィルムにピッチ誤差が範囲外となるエラー原因があるとしても、所定回数基板材が搬出されるまでフィルムは交換されず、基板材に問題がなくても整合動作を繰り返し正常な基板材が露光されずに次々に多数搬出される問題があり、設定枚数の基板材の搬出が終了するまでオペレータがエラーに気づかない問題がある。これらの問題により生産性の低下が招かれる。
この発明の課題は、エラーがある場合の整合動作による処理時間の削減と、未処理の基板材が次々に搬出されてしまうことを防止し、生産性の向上を図れる露光機における基板の処理方法及び露光機の制御装置を提供することである。
【０００９】
前記課題解決のため本願発明は、露光機において露光フィルムに設けたフィルムマークのフィルムマーク位置と基板材に設けた基板マークの基板マーク位置とを夫々検出し、そのフィルムマーク位置と基板マーク位置とから基板材とフィルムの相対的なアライメント位置を演算し、その演算結果に基づいてアライメントした後の基板材とフィルムのフィルムマーク位置と基板マーク位置とのずれ量が所定の誤差範囲にあるかどうかを判別し、その判別に基づいて露光動作または露光せずに基板材搬出動作を行う露光機における基板材の処理方法において、前記アライメント位置の演算後、アライメント動作に先立って、前記求められたアライメント位置データを用いて、アライメント誤差がない場合のフィルムマーク位置と基板マーク位置とのずれ量であるピッチ誤差を演算し、その演算されたピッチ誤差が予め設定されている誤差範囲内に入らないピッチエラーのとき、基板材を露光せずに排出し、更にピッチエラーが連続する場合にはエラーメッセージを出力し、また、演算されたピッチ誤差が予め設定されている誤差範囲内のとき、前記フィルムと基板材とのアライメント動作以降を行うことを特徴とする（請求項１）。これによれば、アライメント動作に先立って、アライメント位置のデータにより演算したピッチ誤差に基づいてアライメント動作を行うかどうかを判断し、算出されたピッチ誤差が設定誤差範囲外のときにはアライメント動作を行うことなく基板材の搬出、または、エラーメッセージを出力してフィルム交換を指示するので、演算上ピッチエラーが存在する場合、実際のアライメント動作を行わないので処理が早くなり、処理時間を短縮することができる。また、ピッチエラーが連続するときには、所定回数ピッチエラーをカウントするとエラーメッセージを出力するので、多数の問題のない基板材を露光を行わずに搬出してしまうことを防止でき好ましい。そして、これらにより生産性の向上が図れる。
【００１０】
また、露光フィルムのフィルムマーク及び基板材の基板マークを検出するマーク検出手段と、マーク検出手段で検出されたフィルムマーク位置のフィルム中点位置と基板マーク位置の基板中点位置とからアライメント位置を演算するアライメント位置演算手段と、フィルムと基板材とをアライメントするアライメント指令手段と、露光を行う露光指令手段とを備えた露光機の制御装置において、アライメント指令手段によるアライメント動作に先立って、フィルム中点位置と基板中点位置とを計算上一致させたときにおける互いのマーク位置のずれ量であるピッチ誤差を算出し、そのピッチ誤差に基づいてアライメントの可能または不能を判別するアライメント不能判別手段を備えてなる（請求項２）。これによれば、アライメントの可能、不可能を判断するアライメント不能判別手段を露光機の制御装置が備えているのでアライメント指令手段に先立ってアライメント動作を行うかどうか判断でき、好適である。
【００１１】
前記アライメント不能判別手段でアライメント不能と判断されたとき、アライメント不能回数をカウントする不能カウント手段と、アライメント不能回数が連続して所定回数カウントされるとエラーメッセージを出力するエラーメッセージ出力手段とを備え、不能カウント手段によりカウントした値が所定回数より少ない場合には、基板材を露光せずに搬出し、カウント値が所定回数となるとエラーメッセージ出力手段によりフィルム交換メッセージを表示してフィルム交換を促し、前記マーク検出手段により新たにマーク検出を行う（請求項３）。これによれば、エラーメッセージ出力手段を備えているので、オペレータが露光機でのエラーになかなか気づかないことがなくなり好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について説明する。図１に示す透明な露光フィルム（マスクフィルム）２には図示しない回路パターンが形成されている。露光フィルム２には、複数のフィルムマーク４が設けられており、本願実施の形態では、前記従来の技術と同様に、露光フィルム２の上下端の中心を通る直線上に位置すると共に左右端から所定距離の位置に、夫々不透明なフィルムマーク４，４が設けてある。例えば、フィルムマーク４は、所定半径の円形マークである。この露光フィルム２は、露光機のアライメント装置のアライメントテーブル６に貼り付けられる。図２の如くプリント基板材（ワーク）１には、フィルム２と正しく重ねたときにフィルムマーク４が内側に位置するように、貫通孔からなる円形マークとしての基板マーク３が設けてある。基板材１は、露光機の基板保持テーブル７に取付けられる。５は撮像装置（ＣＣＤカメラ）であり、基板材１及びフィルム２を間にして反対側に設置された図示しない投光手段からの検出光（通過光）により、基板マーク３及びフィルムマーク４の画像を撮像するものである。
【００１３】
図６に示すフローチャートは、本願発明の基板材１の処理工程を示すものである。前記従来の技術のフローチャートと同一工程のステップについては説明を省略する。ステップＳ６０１〜Ｓ６０９は、前記従来の技術に記載のステップＳ７０１〜Ｓ７０７とステップＳ７０８，Ｓ７０９と同様であり、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７で基板マーク３とフィルムマーク４を検出した後、ステップＳ６０８のアライメント位置演算手段によってフィルム中点Ｃ２の位置と基板中点Ｃ１の位置とアライメント位置（ずれ量ｄｘ１、ｄｙ１と傾きｄθ１）が演算され、ステップＳ６０９で密着していたフィルム２と基板材１とが離合される。
【００１４】
次にステップＳ６１０に進み、ステップＳ６１０のアライメント不能判別手段により、ステップＳ６０２で検出されたフィルムマーク位置（ｄＣ１，ｄＤ１），（ｄＣ２，ｄＤ２）とステップＳ６０６で検出された基板マーク位置（ｄＡ１，ｄＢ１），（ｄＡ２，ｄＢ２）とステップＳ６０８で演算されたアライメント位置ｄｘ１，ｄｙ１，ｄθ１により、図４のようにフィルム中点位置と基板中点位置とを計算上理想的に一致させたとき（アライメント誤差がない場合）のピッチ誤差Ｐｘ３を算出する。このピッチ誤差Ｐｘ３が予め設定された所定のピッチ誤差範囲内であるとき（ＮＯの場合）、アライメント可能としてステップＳ６１１〜Ｓ６１６とステップＳ６１７，Ｓ６１８，Ｓ６２１，Ｓ６２２の各工程が実行される。ステップＳ６１１〜Ｓ６１６は、前記従来の技術のステップＳ７１０〜Ｓ７１５と同一であり、ステップＳ６１７，Ｓ６１８，Ｓ６２１，Ｓ６２２は、従来の技術のステップＳ７１６〜Ｓ７１９と同一の工程である。
【００１５】
ステップＳ６１０で算出されたピッチ誤差Ｐｘ３が設定された所定のピッチ誤差範囲を外れるとき（ＹＥＳの場合）、アライメント不能としてステップＳ６１９に進む。ステップＳ６１９は不能カウント手段であり、アライメント不能の回数をカウントし、そのカウントした値が設定された所定の回数より少ない場合には（ＮＯの場合）、ステップＳ６１７で基板材１を露光せずに搬出し、ステップＳ６１８を介して、ステップＳ６０２またはステップＳ６０５に戻る。また、ステップＳ６１９でカウント値が所定回数となると（ＹＥＳの場合）、フィルム不良としてステップＳ６２０に進む。ステップＳ６２０はエラーメッセージ出力手段であり、エラーメッセージとしてのフィルム交換メッセージを露光機の図示しないメッセージ表示装置に表示し、作業者にフィルム交換を促し、作業者によりフィルム交換が行われる。この演算上のピッチ誤差Ｐｘ３が設定誤差範囲を外れる場合、ステップＳ６１１〜Ｓ６１６の露光工程即ち実際の整合動作を行わず基板材１の搬出またはフィルム２の交換を行うので、アライメント動作による実際のフィルム２と基板材１の相対的な移動及びその後の按分精度及びピッチ精度の再検出が不要となり、処理速度が速くなって時間を短縮できる。また、不能カウント手段により不能回数をカウントすることで、露光が不可能な場合が連続するとエラーメッセージが表示され、オペレータがフィルム２を交換するので、フィルム２の伸縮が大きくてマーク３，４間のピッチ誤差が生じる場合に、露光されていない基板材１が露光機から繰り返し多数搬出されることが防止できる。このときフィルム交換メッセージが表示されることで、オペレータが露光機のエラーに容易に気づくことができる。そして、これらにより生産性が向上する。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本願発明では、アライメント位置の演算後、アライメント動作に先立って、求められたアライメント位置データを用いてアライメント不能判別手段によって、フィルムマーク位置と基板マーク位置のピッチ誤差を演算し、そのピッチ誤差が設定された誤差範囲を超えてピッチエラーと判断されたとき、アライメント動作を行わず、基板材を露光せずに排出、または、フィルム交換を行うので実際のアライメント動作が行われず、処理時間を削減できる。また、ピッチエラーが連続する場合には、不能カウント手段によりピッチエラーをカウントし所定回数となると露光フィルムを交換するので、伸縮等によるフィルムマーク位置のずれのためにフィルムが不良である場合には、多数の基板材を露光せずに搬出してしまう無駄を排除することができる効果がある。これらにより生産性が向上する。また、エラーメッセージ出力手段によりピッチエラーが連続するとエラーメッセージが出力されるので、オペレータが異常に早く気づくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】露光フィルムを示す正面図である。
【図２】基板材を示す正面図である。
【図３】露光フィルムと基板材を重ねた状態を示す正面図である。
【図４】露光フィルムと基板材を重ねて演算上整合した状態を示す正面図である。
【図５】露光フィルムと基板材を重ねて整合した状態を示す正面図である。
【図６】本願発明の露光機でのプリント基板材の処理工程を示すフローチャートである。
【図７】従来の露光機でのプリント基板材の処理工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  基板
２  露光フィルム
３  基板マーク
４  フィルムマーク
【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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【図６】
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【図７】
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