(57)【要約】【課題】非磁性金属板にマスクのパターンを正確に焼き付ける。【解決手段】垂直に吊り下げられた非磁性金属板（１）に対するマスク（６）のアライメントを行った後に、この非磁性金属板にマスクを密着させ、このマスク上から光を照射してマスクのパターンを非磁性金属板の感光膜に焼き付けるパターン焼付方法において、アライメントの際に非磁性金属板に電流（Ｉ）を流し、この電流と非磁性金属板の直下に配置した磁石（１８）の磁界とによって生ずる引張力（Ｆ）で非磁性金属板を下方に引っ張り、この引張力が作用している間にアライメントを行い、しかる後に非磁性金属板にマスクを密着させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光膜が形成され、垂直に吊り下げられた非磁性金属板に対するマスクのアライメントを行った後に、この非磁性金属板にマスクを密着させ、このマスク上から光を照射してマスクのパターンを非磁性金属板の感光膜に焼き付けるパターン焼付方法において、上記アライメントの際に非磁性金属板に電流を流し、この電流と非磁性金属板の直下に配置した磁石の磁界とによって生ずる引張力で非磁性金属板を下方に引っ張り、この引張力が作用している間にアライメントを行い、しかる後に非磁性金属板に上記マスクを密着させることを特徴とするパターン焼付方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン焼付方法において、表面に感光膜が形成された非磁性金属板を垂直に吊り下げて搬送し、所定パターンを有したマスクを非磁性金属板に伴走させつつ、非磁性金属板に対するマスクのアライメントを行うことを特徴とするパターン焼付方法。
【請求項３】
表面に感光膜が形成された非磁性金属板を垂直に吊り下げる吊り下げ手段と、吊り下げられた非磁性金属板に対するマスクのアライメントを行った後に非磁性金属板にマスクを密着させるアライメント手段と、マスク上から光を照射してマスクのパターンを非磁性金属板の感光膜に焼き付ける露光手段とを具備したパターン焼付装置において、上記アライメント手段によるアライメントの際に非磁性金属板に電流を流し、この電流と非磁性金属板の直下に配置した磁石による磁界とによって生ずる引張力で非磁性金属板を下方に引っ張り、この引張力が作用している間にアライメントを行った後、非磁性金属板に上記マスクを密着させるようにしたことを特徴とするパターン焼付装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン焼付装置において、表面に感光膜が形成された非磁性金属板を垂直に吊り下げて搬送し、所定パターンを有したマスクを非磁性金属板に伴走させつつ、非磁性金属板に対するマスクのアライメントを行うようにしたことを特徴とするパターン焼付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム等の製造に際し、その素材となる非磁性金属板に塗工した感光膜に対して所定のパターンを焼き付けるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リードフレーム等の製造工程では、リードフレーム等の大体の輪郭があらかじめ形成された非磁性金属板に感光性物質を塗布して感光膜を形成し、この感光膜に所定のパターンを焼き付けてレジスト膜を形成している。
【０００３】
また、上記製造工程では、水平面内に配置された無端コンベアに予め所定の加工が施された上記非磁性金属板が一定間隔で垂直に吊り下げられた状態で搬送されつつ、上記パターンの焼き付け作業が行われている。より具体的には、無端コンベアに吊り下げられて一定速度で走行する非磁性金属板に、所定パターンを有したマスクを伴走させ、非磁性金属板に対するマスクのアライメント操作を行ったうえで、マスクで非磁性金属板を挟み、しかる後に光源からの光をマスクの上から非磁性金属板の感光膜に照射している。
【０００４】
この非磁性金属板はパターンの焼き付け後無端コンベアによって次の工程に搬送され、感光膜が現像処理されてレジスト膜とされ、さらにメッキ等の工程に送られ、例えばリードフレームの端子等に金メッキが施される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７４３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のパターン焼付方法によれば、垂直に吊り下げられた非磁性金属板がアライメント中に機械の振動や空気流等によって揺れたり振動したりするので、正確なアライメントを行い難いという問題がある。また、アライメント後にマスクで非磁性金属板を挟んだ際、非磁性金属板に生じていたカールが矯正されて延びる結果、マスクのパターンと非磁性金属板との間に位置ずれが生じ易くなるという問題がある。
【０００７】
したがって、本発明は上記問題点を解決することができるパターン焼付方法及び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】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
【０００９】
なお、本発明の理解を容易にするため括弧付きの符号を付すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
すなわち、請求項１に係る発明は、表面に感光膜が形成され、垂直に吊り下げられた非磁性金属板（１）に対するマスク（６）のアライメントを行った後に、この非磁性金属板（１）にマスク（６）を密着させ、このマスク（６）上から光を照射してマスク（６）のパターンを非磁性金属板（１）の感光膜に焼き付けるパターン焼付方法において、上記アライメントの際に非磁性金属板（１）に電流（Ｉ）を流し、この電流（Ｉ）と非磁性金属板（１）の直下に配置した磁石（１８）の磁界とによって生ずる引張力（Ｆ）で非磁性金属板（１）を下方に引っ張り、この引張力（Ｆ）が作用している間にアライメントを行い、しかる後に非磁性金属板（１）に上記マスク（６）を密着させるパターン焼付方法を採用する。
【００１１】
請求項２に記載されるように、請求項１に記載のパターン焼付方法において、表面に感光膜が形成された非磁性金属板（１）を垂直に吊り下げて搬送し、所定パターンを有したマスク（６）を非磁性金属板（１）に伴走させつつ、非磁性金属板（１）に対するマスク（６）のアライメントを行うようにすることができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、表面に感光膜が形成された非磁性金属板（１）を垂直に吊り下げる吊り下げ手段と、吊り下げられた非磁性金属板（１）に対するマスク（６）のアライメントを行った後に非磁性金属板（１）にマスク（６）を密着させるアライメント手段と、マスク（６）上から光を照射してマスク（６）のパターンを非磁性金属板（１）の感光膜に焼き付ける露光手段とを具備したパターン焼付装置において、上記アライメント手段によるアライメントの際に非磁性金属板（１）に電流（Ｉ）を流し、この電流（Ｉ）と非磁性金属板（１）の直下に配置した磁石（１８）による磁界とによって生ずる引張力（Ｆ）で非磁性金属板（１）を下方に引っ張り、この引張力（Ｆ）が作用している間にアライメントを行った後、非磁性金属板（１）に上記マスク（６）を密着させるようにしたパターン焼付装置を採用する。
【００１３】
請求項４に記載されるように、請求項３に記載のパターン焼付装置において、表面に感光膜が形成された非磁性金属板（１）を垂直に吊り下げて搬送し、所定パターンを有したマスク（６）を非磁性金属板（１）に伴走させつつ、非磁性金属板（１）に対するマスク（６）のアライメントを行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アライメントを行う場合、吊り下げられた非磁性金属板（１）の回りで機械の振動や空気の流れ等が生じても、非磁性金属板（１）は引張力（Ｆ）によって垂直下方に引っ張られることで揺れが防止され、従って正確なアライメントを行うことができる。また、非磁性金属板（１）に生じ易いカールが上記引張力（Ｆ）によって予め矯正される結果、アライメント後にマスク（６）を非磁性金属板（１）に密着させる際、マスク（６）のパターンと非磁性金属板（１）との間に位置ずれが生じなくなり、従って正確なパターンの焼き付けが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るパターン焼付装置を含んだリードフレーム製造装置の概略斜視図である。
【図２】図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明に係るパターン焼付装置によりパターンが焼き付けられるリードフレーム用の非磁性金属板の部分切欠平面図である。
【図４】本発明に係るパターン焼付装置の概略斜視図である。
【図５】パターン焼付装置でアライメント中に非磁性金属板に引張力が作用する状態を示す概略側面図である。
【図６】パターン焼付装置で使用されるアライメント装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
本発明に係るパターン焼付装置は、例えば図１に示すようなリードフレーム製造装置内に組み込まれて使用される。
【００１８】
このリードフレーム製造装置は、図３に例示するような非磁性金属板１の所定箇所に対して金等のメッキを施すためのものである。図３に示す非磁性金属板１は、リードフレーム素材板であり、この非磁性金属板１にはリードフレームの大体の輪郭がすでに形成されている。この非磁性金属板１は、一般に薄い金属板であり、この場合銅で作られているが、アルミニウム等他の金属で作られる場合もある。
【００１９】
このリードフレーム製造装置によれば、非磁性金属板１における例えばリードフレームの脚の一部に銀メッキ、金メッキ等を施すことが可能である。
【００２０】
図１中、符号２は鋼材等の導電材で形成された無端コンベアベルトを示す。この無端コンベアベルト２が少なくとも一対のプーリ３ａ，３ｂによって水平面内に張設され、一方のプーリ３ａの駆動によって矢印方向に一定速度で走行可能である。
【００２１】
無端コンベアベルト２には、図２に示すような四角形の孔２ａが無端コンベアベルト２の長さ方向に一定ピッチで多数設けられる。図２に示すように、各孔２ａにはクリップ４が挿入され、各クリップ４の上端が無端コンベアベルト２の外面に固定され、下端が無端コンベアベルト２の外面に対して付勢される。このクリップ４の下端と無端コンベアベルト２の外面との間に非磁性金属板１の上端が挟持され、これにより非磁性金属板１は無端コンベアベルト２から垂直下方に垂れ下がる。
【００２２】
図１に示すように、無端コンベアベルト２の往路部に多数の上記非磁性金属板１が一定間隔でクリップ４に挟まれた状態で吊り下げられつつ、無端コンベアベルト２によって矢印方向に一定速度で搬送される。無端コンベアベルト２の往路部の上流端と下流端には、上記非磁性金属板１の図示しない供給装置と除去装置が各々設けられる。
【００２３】
図１に示すように、無端コンベアベルト２の往路部には、チャンバ５が設けられ、このチャンバ５内に感光膜形成装置（図示せず）、図４に示すパターン焼付装置、現像装置（図示せず）、メッキ装置（図示せず）等が、無端コンベアベルト２の往路部の走行方向に沿って順に配置される。
【００２４】
感光膜形成装置は無端コンベアベルト２によって搬送されて来る上記非磁性金属板１に対して感光膜（図示せず）を塗工するためのものである。この感光膜形成装置は公知であるから詳細な説明は省略する。
【００２５】
パターン焼付装置は、図４に示すように構成される。すなわち、無端コンベアベルト２と、クリップ４と、所定パターン（図示せず）を有したマスク６を非磁性金属板１に伴走させるクランパ７を含む伴走装置と、光源８を含む露光装置とを具備し、さらに、図６に示すようなアライメント装置を具備する。
【００２６】
無端コンベアベルト２とクリップ４は、すでに述べた構造を有するもので、上記感光膜形成装置において表面に感光膜（図示せず）が形成された非磁性金属板１を垂直に吊り下げる吊り下げ手段として機能する。
【００２７】
伴走装置は、図４に示すように、クランパ７のほか、ガイド棒９、スライダ１０等を具備する。
【００２８】
ガイド棒９は、無端コンベアベルト２の往路部に沿うように配置され、その両端がチャンバ５（図１参照）に対し固定される。
【００２９】
スライダ１０は、ガイド棒９に対してスライド可能に取り付けられた水平な板部材であり、無端コンベアベルト２に吊り下げられた非磁性金属板１に対峙するようにマスク６を支持する。より具体的には、マスク６は図６に示すアライメント装置を介してスライダ１０に取り付けられ、アライメント装置によるアライメント後に図示しない流体圧シリンダ装置の作動によって非磁性金属板１に押し付けられる。
【００３０】
クランパ７は、無端コンベアベルト２の往路部を間に挟むように対向配置された一対の把持片で構成される。各把持片は図示しない流体圧シリンダ装置を介してスライダ１０に取り付けられ、流体圧シリンダ装置の作動によって無端コンベアベルト２の往路部に対しクランプ・アンクランプが可能である。クランパ７が無端コンベアベルト２の往路部をクランプすると、スライダ１０が無端コンベアベルト２に連結される結果、マスク６は非磁性金属板１に並走することになる。クランパ７はスライダ１０が所定距離だけ走行するとアンクランプにより無端コンベアベルト２の往路部から解放され、その後図示しない流体圧シリンダ装置の作動によってスライダ１０と共に元の位置に復帰する。
【００３１】
アライメント装置は、図６に示すように、垂直状態で重なり合う二個の枠体１１，１２を有する。
【００３２】
第一の枠体１１はアライメント装置の図示しない筺体に対し、無端コンベアベルト２の往路部に吊り下げられた非磁性金属板１に垂直な方向に伸びる枢軸１１ａを介して回動可能に支持される。この図示しない筺体には、第一の枠体１１に当接する第一のカム１４が回動可能に支持され、この第一のカム１４の回転により第一の枠体１１は筺体に対して枢軸１１ａの回りをθ方向に微小角度回動可能である。図示しない制御装置からの信号により第一のカム１４が回転すると、第一の枠体１１が非磁性金属板１に平行な平面内で、非磁性金属板１の板面内での角度に合致するようにθ方向に傾斜する。
【００３３】
第二の枠体１２は第一の枠体１１に対しｘｙ方向に各々伸びるレール（図示せず）を介して取り付けられ、第一の枠体１１に回転可能に取り付けられた第二及び第三のカム１５，１６によってｘｙ方向にスライド可能である。
【００３４】
ｘｙは互いに直交する関係にある。この第二の枠体１２にマスク６がｘｙ方向と整合するように取り付けられる。
【００３５】
上記第一及び第二の枠体１１，１２を保持する筺体と上記スライダ１０との間には、枢軸１１ａの軸芯方向に伸縮可能な図示しない流体圧シリンダ装置が介装される。
【００３６】
また、アライメント装置は、図４に示すように、カメラ１７を備える。このカメラ１７も上記スライダ１０に取り付けられ、非磁性金属板１に伴走可能である。カメラ１７は、図３に示すごとく、その光軸が非磁性金属板１及びマスク６に垂直に交差し、かつ、非磁性金属板１に予め形成された二個の基準ホール１ａと、図４に示すごとくマスク６に形成された二個の基準アパーチャ６ａとを撮影しうるように配置される。二個の基準ホール１ａは、図３及び図４に示すように、非磁性金属板１の搬送方向に所定間隔だけ離れた位置に形成され、二個の基準アパーチャ６ａも同様に所定間隔だけ離れた位置に形成される。
【００３７】
アライメントに際しては、カメラ１７によって非磁性金属板１の二個の基準ホール１ａとマスク６の二個の基準アパーチャ６ａとが撮影され、その撮影画像から非磁性金属板１に対するマスク６のθ方向の傾斜角度Δθ、傾斜後のｘｙ方向のズレΔｘ、Δｙが図示しない演算装置によって演算される。
【００３８】
このΔθの値が第一のカム１４に入力されて第一の枠体１１が枢軸１１ａの回りにΔθだけ回され、次にΔｘ及びΔｙの値が第二および第三のカム１５，１６に入力されて第二の枠体１２がｘ、ｙ方向に各々Δｘ、Δｙだけスライドさせられる。
【００３９】
これにより、第２の枠体１２上に取り付けられたマスク６の基準アパーチャ６ａが非磁性金属板１の基準ホール１ａに合致し、マスク６の非磁性金属板１に対するアライメントが完了し、続いて図示しない流体圧シリンダ装置の作動によって第一及び第二の枠体１１，１２が一体で非磁性金属板１へと近づけられ、マスク６が非磁性金属板１にその感光膜上から押し付けられる。
【００４０】
なお、非磁性金属板１のマスク６と反対側には、図示しない透明ガラス板が非磁性金属板１に対向配置され、この透明ガラス板も図示しない他の流体圧シリンダ装置の作動によってマスク６の移動に同期して非磁性金属板１に近づけられ、マスク６と共に非磁性金属板１に押し付けられる。これにより、非磁性金属板１はマスク６と透明ガラス板とによって挟持される。
【００４１】
パターン焼付装置には、上記アライメントの際に非磁性金属板１を垂直下方に引張力を加えるための引張手段が設けられる。
【００４２】
この引張手段は、上記アライメントの際に非磁性金属板１に電流Ｉを流し、この電流Ｉと、図５のごとく非磁性金属板１の直下に配置した磁石１８による磁界とによって生ずる引張力Ｆで非磁性金属板１を下方に引っ張るものとして構成される。
【００４３】
磁石１８は、この場合永久磁石であるが、電磁石であってもよい。この磁石１８は無端コンベアベルト２によって搬送される非磁性金属板１の下方において、上記チャンバ５に固定される。
【００４４】
これにより、非磁性金属板１に上記引張力Ｆを作用させながら上記アライメントを行い、非磁性金属板１にマスク６を密着させることができる。従って、アライメント中に非磁性金属板１が揺れたり振動したりするのを防止し、正確なアライメントを行うことができる。
【００４５】
露光装置は、具体的には光源８のほか、反射鏡１９、シャッタ（図示せず）等を具備する。
【００４６】
光源８と凹面鏡である反射鏡１９がマスク６の背後から非磁性金属板１の感光膜に対向するように配置される。光源８は常時点灯しており、閉状態にあるシャッタが光源８とマスク６との間に介在して光源８の光を遮断している。
【００４７】
アライメントが完了し、非磁性金属板１にマスク６が密着させられると、シャッタが開き、光源８の光がマスク６に当たり、マスク６の所定のパターンが非磁性金属板１の感光膜に焼き付けられる。
【００４８】
非磁性金属板１は上記引張力Ｆによりクリップ４と磁石１８との間で平らに延ばされた状態でマスク６と透明ガラスに挟まれ露光されるので、非磁性金属板１に生じ易いカールが解消された状態でマスク６のパターンが焼き付けられる。従って、マスク６と透明ガラスに挟まれる際に非磁性金属板１が延びてアライメントが損なわれることがなく、マスク６のパターンが非磁性金属板１の適正位置に正確に焼き付けられることになる。
【００４９】
次に、上記構成のパターン焼付装置の作用について説明する。
【００５０】
（１）図３に示すような非磁性金属板１が、図１及び図２に示すように、無端コンベアベルト２に吊り下げられ、矢印方向に一定速度で搬送される。
【００５１】
非磁性金属板１の所定箇所には、予め基準ホール１ａが穿設されている。
【００５２】
（２）無端コンベアベルト２の走行により、非磁性金属板１がチャンバ５内に入り、チャンバ５内の感光膜形成装置により非磁性金属板１の表面に感光膜が形成される。
【００５３】
（３）感光膜が形成された非磁性金属板１が、無端コンベアベルト２の走行により、図４に示すパターン焼付装置の手前に到達すると、クランパ７が無端コンベアベルト２を把持する。これにより、スライダ１０がガイド棒９に沿って非磁性金属板１に伴走する。また、スライダ１０と共にカメラ１７やマスク６も伴走する。
【００５４】
また、図４中、所定箇所に配置された近接スイッチ等からなるセンサ２０がパターン焼付の対象となる非磁性金属板１を検知し、この非磁性金属板１が露光装置に到達するまでの時間等を図示しない制御装置がカウントする。
【００５５】
（４）無端コンベアベルト２の走行に伴い、パターン焼付の対象となる非磁性金属板１が露光装置に到達したものと制御装置が判断すると、カメラ１７によって非磁性金属板１の基準ホール１ａとマスク６の基準アパーチャ６ａとが撮影され、その撮影画像から非磁性金属板１に対するマスク６のθ方向の傾斜角度Δθ、傾斜後のｘｙ方向のズレΔｘ、Δｙが制御装置内の演算装置によって演算される。
【００５６】
この演算結果に基づき、図６に示す第一及び第二の枠体１１，１２が上述したごとく動作し、非磁性金属板１に対するマスク６のアライメントが行われる。
【００５７】
このアライメントの最中、クランパ７に図示しない電源によって所定の電圧が印加され、無端コンベアベルト２、クリップ４を介して、パターン焼付の対象となる非磁性金属板１にも電圧が印加される結果、非磁性金属板１に電流Ｉが流れ、図４及び図５に示すように、非磁性金属板１に対し磁石１８の方に向かう引張力Ｆが作用する。
【００５８】
これにより、アライメントの最中、非磁性金属板１の回りで機械の振動や空気の流れ等が生じても、非磁性金属板１は引張力Ｆによって下方に引っ張られることで揺れが防止され、従って正確なアライメントが実行される。
【００５９】
（５）第一及び第二の枠体１１，１２がマスク６を伴って非磁性金属板１側へと移動し、これによりマスク６が非磁性金属板１にその感光膜の上から密着させられる。
【００６０】
その際、上述したように非磁性金属板１に引張力Ｆが作用しているので、非磁性金属板１に生じ易いカールが引張力Ｆによって予め平坦に矯正される。これにより、マスク６が非磁性金属板１に密着させられる際、マスク６のパターンと非磁性金属板１との間に位置ずれが生じなくなり、従って正確なパターンの焼き付けが可能になる。
【００６１】
（６）非磁性金属板１の感光膜にマスク６があてがわれると、露光装置のシャッタが開き、光源８の光がマスク６に照射され、マスク６のパターンが感光膜に焼き付けられる。
【００６２】
（７）その後、クランパ７が無端コンベアベルト２から離れ、非磁性金属板１は無端コンベアベルト２によってチャンバ５内を走行し、現像装置で処理されて感光膜がレジスト膜とされ、メッキ装置で非磁性金属板１のレジスト膜で覆われない露出箇所に銀メッキ等が施される。
【００６３】
銀メッキ等が施された非磁性金属板１は、チャンバ５から出た後、無端コンベアベルト２の往路部がプーリ３ａに到達する手前で無端コンベアベルト２から取り外される。
【００６４】
銀メッキされた非磁性金属板１は、その後他の処理に付された後、リードフレームとされる。
【００６５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、非磁性金属板を走行させながらパターン焼付を行うようにしたが、非磁性金属板を静止または一時停止させた状態で行うことも可能である。その場合は、伴走装置等を省略することが可能である。また、上記実施の形態では、非磁性金属板をリードフレームの素材板として説明したが、他の製品を作るための非磁性金属板についても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…非磁性金属板
６…マスク
１８…磁石
Ｆ…引張力
Ｉ…電流
【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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