專利名稱：豎直的校正工作臺機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種豎直的校正工作臺機構，尤其涉及一種帶有用于夾持需要曝光物體的校正工作臺的豎直校正機構，例如用于夾持以豎直狀態(tài)被支承的用于形成印刷線路板的面板或曝光板。
在印刷線路板加工過程的蝕刻校樣處理中，通過具有與所須的導體圖形相應的暴光圖形的曝光板將導電片的預先涂覆的抗腐蝕膜曝光。在將預先涂覆的抗腐蝕膜曝光之前要將該涂覆有該膜的面板與曝光板校正對齊。一般地，印刷線路板的面板或曝光板由校正工作臺來夾持，該校正工作臺可以在與面板和曝光板排列方向垂直的平面上移動而進行位置調整，并且可以移動校正工作臺以使面板和曝光板相互校正。
已經提出了多種用于將面板和曝光板校正的校正工作臺機構。基本上，校正工作臺機構設置有XYθ工作臺，當借助攝像機或其他裝置檢測到形成于面板和曝光板上的校正標記在重疊時具有偏差時，通過移動校正工作臺來使得面板和曝光板校正。
參照圖5，示出了普遍使用的現有的水平的校正工作臺的例子，其中有水平基板3和用于夾持曝光板之類的校正工作臺5。校正工作臺5呈矩形扁平板形狀，其上設有允許光線通過的較大的窗口5a，該窗口由邊緣部分環(huán)繞而成。校正工作臺5被支承連接于基板3的上表面，可以進行自由的水平移動?；?的前側安裝有第一和第二致動器9，它們的軸線向后延伸?；?的右側安裝有第三致動器9，其軸線指向左側。第一、第二和第三致動器9是電動致動器，分別設有線性移動致動桿9a。
校正工作臺的前側安裝有第一和第二導軌11，校正工作臺右側安裝有第三導軌11。每個導軌11上安裝有滑座13。致動桿9a的自由端借助通用的連接件15連接到相應的滑座13上。啟動第三致動器9可以向左或向右移動校正工作臺5。啟動第一和第二致動器9可以向前或向后移動校正工作臺。啟動第一致動器，或者啟動第二致動器可以使校正工作臺在水平面上轉動。
由于致動器9從校正工作臺5的周邊向外伸出較多，使得現有的校正工作臺。機構1的整體尺寸較大。如果一定用致動器9移動校正工作臺5來完成工作臺5的微米級的精確定位，致動器9和校正工作臺5之間的連接竄動，包括導軌11和滑槽13之間的連接竄動必須無限逼近于零，同時，要求致動器9機構精密，不允許有任何間隙偏差。
雖然圖5中沒有示出，但實際上致動器9是一種高精密設備，其包括作為驅動裝置的脈沖馬達、滾珠絲杠、聯軸器和支承這些元件的復雜的精密軸承。因此，致動器9和將致動器9連接到校正工作臺5上的連接件是十分昂貴的。
當曝光設備，如曝光板以豎直狀態(tài)使用來避免不利的灰塵影響時，必須采用如圖6所示的豎直的校正工作臺機構1。豎直的校正工作臺機構1需要一夾持機構17來支承校正工作臺，例如，與校正工作臺5的兩側主要表面接觸的滑動軸承組。
當采用夾持機構17時，豎直校正工作臺機構1具有大的高度，為了與夾持機構17配合，必然增大校正工作臺5的外部尺寸。所以增加了豎直的校正工作臺機構1的尺寸。一般地，夾持于夾持機構17的校正工作臺5不能隨意移動，且很難消除夾持機構17的偏差。在校正工作臺5前側的夾持機構17的伸出部分阻礙了校正工作臺5相對于位置調整目標的移動，對于校正工作臺機構1和周邊機構的設計自由度也產生了限制。
本發(fā)明是基于上述問題提出的，因而本發(fā)明的目的是提供一種成本低、結構緊湊并可以獲得精確定位的豎直的校正工作臺機構。
根據本發(fā)明，豎直的校正工作臺機構包括一豎直的支承壁；一與該豎直支承壁的前表面相對的豎直設置的校正工作臺，該校正工作臺還具有環(huán)繞邊緣部分設置的曝光裝置支承區(qū)域；多個工作臺支承部件，用于支承著工作臺在豎直平面上移動；多個工作臺移動部件，用于沿著平行于兩個相互垂直的校正方向的方向移動校正工作臺；其特征在于每一工作臺支承部件包括一彈性元件，用于持續(xù)地將校正工作臺拉向支承壁，而在支承壁和校正工作臺之間設置的滾動元件允許校正工作臺沿上述方向移動。
在該校正工作臺機構中，校正工作臺總是被彈性元件拉靠在支承壁上并通過滾動元件實現移動。因此，在校正工作臺和支承壁之間垂直于豎直壁的方向上根本沒有竄動。
由于工作臺支承部件的彈性元件和滾動元件沒有從支承曝光機構的校正工作臺的前表面伸出，所以校正工作臺相對于其位置校正目標的移動就不會受到阻礙，因而校正工作臺機構及其相關機構在設計上的自由度得到大的提高。
在本發(fā)明的豎直的校正工作臺中，每一工作臺移動部件可以包括一對分別安裝于支承壁和校正工作臺上的用于相互接觸的接觸元件，一彈性元件，用于迫使彈性元件相互接觸，一致動器，用于使一個彈性元件向另一個彈性元件移動或使一個彈性元件向遠離另一個彈性元件的方向移動。
這樣，因為接觸元件總是彼此相壓接觸的，所以校正工作臺不僅在豎直平面內，而且相對于校正方向根本沒有任何游隙。因此，即使在致動器移動一個接觸元件而朝向或遠離另一個接觸元件的狀態(tài)下，后一個接觸元件跟隨前一個接觸元件的運動，從而可靠地保持校正工作臺，保證高精度的校正操作。
由于迫使校正工作臺一側的接觸元件和支承壁一側的接觸元件相互接觸的彈性力作為作用于致動器致動桿上的預先加載力，致動器就可以不必是那種帶有可消除元件之間竄動偏差的復雜機構的昂貴的致動器，因而就可以降低該豎直的校正工作臺的加工成本。
在本發(fā)明的這種豎直的校正工作臺中，工作臺支承部件和工作臺移動部件可以設置在校正工作臺的曝光機構支承區(qū)域的外側。
由于工作臺支承部件和工作臺移動部件的任何部位不或幾乎不伸出校正工作臺，豎直的校正工作臺機構可以作成結構緊湊，其尺寸只是校正工作臺所必要的尺寸；即，工作臺支承部件和工作臺移動部件不需要大的安裝空間，而曝光機構支承區(qū)域，如窗口，相對于校正工作臺的尺寸可以作成較大的尺寸。
由致動器的移動來驅動的接觸元件可以安裝于致動器致動桿的自由端或通過中間元件連接到致動器致動桿的自由端。當接觸元件被直接安裝于致動桿的自由端，工作臺移動機構可以作成緊湊的結構。


圖1是采用了本發(fā)明較佳實施例的豎直的校正工作臺機構的印刷線路板曝光裝置必要部件的立體圖；圖2是沿圖3的Ⅱ-Ⅱ線的放大的截面圖，示出了圖1所示的豎直的校正工作臺機構；圖3是沿圖2的Ⅲ-Ⅲ線的放大的截面圖，示出了圖1所示的豎直的校正工作臺機構；圖4是圖1所示豎直的校正工作臺機構必要部件的放大立體圖；圖5是現有的水平的校正工作臺機構；圖6是圖5所示的水平的校正工作臺的變型的現有的校正工作臺的截面圖。
本發(fā)明較佳實施例的豎直校正工作臺機構是一種用于夾持由玻璃制成的曝光板23的校正工作臺機構21，所述曝光板插入用于形成印刷線路板的曝光裝置中。曝光板23具有所須的透明圖形。曝光板23上設有校正標志23a。該曝光板23由曝光板校正工作臺機構21的校正工作臺33夾持。形成印刷線路模板的面板25通過曝光板23曝光。面板25具有涂覆有可處理的抗紫外線膜的表面，還設有參照孔25a，用于將面板25和曝光板23對齊校正。
面板夾持基座27用于以豎直狀態(tài)夾持面板25。面板夾持基座27具有豎直的抽吸表面27a，靠吸力將面板25固定于其上。面板夾持基座27可以在傳送位置和曝光位置之間移動，其中在傳送位置，面板被從輸送帶傳送到面板夾持基座，反之亦然，而在曝光位置，面板設置于曝光板23的對面進行曝光。
校正工作臺機構21包括基板結構31，該結構被支承著以便沿著導軌29移動；校正工作臺33，該工作臺以豎直狀態(tài)支承于基板結構31上；四個工作臺支承部件，它們在基板結構31上支承著校正工作臺33；三個工作臺移動部件，用于調整校正工作臺33的位置；攝影機39，用于檢測校正工作臺33的位置錯誤。具有所須的曝光圖形的曝光板23被可拆卸地夾持于校正工作臺33上。
基座結構31具有基座元件41，該元件41支承在導軌29上，并可以在其上移動，在基座元件41的前端，即圖1所示的左下手端豎立一較薄的扁平支承壁43，從該支承壁43的左側和右側的中間部分分別向后伸出一攝像機托架45，在該支承壁43的靠近四個角的位置各自向后伸出一彈簧連接件47。如圖2所示，支承壁43設有一窗口43a，其形狀類似于支承壁43，只是尺寸略小。
校正工作臺33呈矩形框形狀，其是由尺寸小于支承壁43的扁平板加工而成。如圖3所示，校正工作臺33設有窗口33a，尺寸基本與窗口43a相同或略小。因此支承壁43和校正工作臺33都是矩形框形狀。
四個工作臺支承部件的每一個都設有固定于支承壁43的球狀腳輪51，和固定于校正工作臺33上的的接觸塊53，以及拉伸彈簧55，即彈性元件。球狀腳輪51包括殼體51b和通過未示出的多個小球體旋轉支承于殼體51b內的球體51a。球狀腳輪51安裝于支承壁43的前表面，其位置各自靠近窗口43a上下邊緣的左右端。球體51a的一部分從殼體51b內向前伸出。接觸塊53位于校正工作臺33的后表面，其位置各自靠近窗口33a上下邊緣的左右端。小的彈簧連接銷57(圖3)安裝在校正工作臺33上，其位置各自處于上接觸塊53的上側和下接觸塊53的下側。
允許拉伸彈簧55穿過的通孔59設置于支承壁43上，其位置靠近球狀腳輪51并各自對應于彈簧腔47。彈簧拉伸桿61從每一彈簧腔47的后壁向前伸出。安裝在校正工作臺33上的接觸塊53設置成與球狀腳輪51的球體51a接觸，且每一拉伸彈簧55通過通孔59連接于彈簧連接銷57和彈簧拉伸桿61的前端部之間，用于將校正工作臺33拉向支承壁43，并保持接觸塊53與球狀腳輪51的球體51a的接觸。
校正工作臺33以豎直狀態(tài)支承在支承壁43的前表面上，并可借助球狀腳輪51的球體51a在豎直表面上移動。校正工作臺33在垂直于豎直表面的方向上根本沒有竄動，不能向前移動，除非向前的力超過了拉伸彈簧55作用其上的彈力。
三個工作臺移動部件37位于支承壁43和校正工作臺33之間的空間。下面的工作臺移動部件37位于窗口33a和43a的下側，而左右的工作臺移動部件37分別位于窗口33a和43a的左右兩側。下面的工作臺移動部件37水平移動校正工作臺33，用于水平校正，而左右的工作臺移動部件37豎直地移動校正工作臺33，用于豎直校正。工作臺支承部件35和工作臺移動部件37位于對應于窗口33a所在空間的外側。
三個工作臺移動部件37的結構相同。如圖4清楚地示出，每一工作臺移動部件37設有馬達座65，軸承箱67和設置于支承壁43前表面校正方向上的導軌69，借助該導軌，工作臺移動部件37移動校正工作臺33。下面的工作臺移動部件37的校正方向是水平方向，而自由端工作臺移動部件37的校正方向是豎直方向。脈沖馬達71安裝在馬達座65上。軸承73支承在軸承箱67上。螺線桿75的一端與脈沖馬達71的輸出軸相連。
滑板77沿著校正方向在導軌69上導向移動?；?7的一端安裝有螺母79，而滑板77的另一端安裝有輥輪支承軸81，該軸垂直于支承壁43的表面。螺桿75在螺母79內旋轉，隨動的輥輪83，即接觸元件，旋轉支承在輥輪支承軸81上。當啟動脈沖馬達時，螺母沿著脈沖馬達71的輸出軸的旋轉方向的對應方向移動，而隨動輥輪83沿著相同的方向移動。
三個接觸塊85，即接觸元件，具有矩形的平行六面體形狀，它們固定在校正工作臺33的后表面上。下面的接觸塊85的右端面從左側與下面的工作臺移動部件37的隨動輥輪83相面對。
左右的接觸塊85各自基本上豎直固定在校正工作臺33的窗口33a的左右兩側的中間部分。左右的接觸塊85的下端面各自從上側與左右的工作臺移動部件37的隨動輥輪83相面對。通過拉伸彈簧87，接觸塊85與各自對應的隨動輥輪83保持彈性接觸。每一工作臺移動部件37具有按校正方向沿著窗口33a和43a的邊緣延伸的拉伸彈簧87，它們連接于固定在支承壁43上的彈簧連接銷89和固定在校正工作臺33上的彈簧連接銷91之間。因此，校正工作臺33被下面的拉伸彈簧87向右拉，借助下面拉伸彈簧87的拉伸力，下面的接觸塊85總是與下面的工作臺移動部件37的隨動輥輪83保持接觸。校正工作臺33被左右的拉伸彈簧87向下拉，借助左右拉伸彈簧87的拉伸力，左右的接觸塊85總是與左右的工作臺移動部件37的隨動輥輪83保持接觸。
因此，通過隨動輥輪83與相應的接觸塊85的彈性接觸，校正工作臺33被夾持于豎直平面的指定位置。當下面的工作臺移動部件37的脈沖馬達71啟動，其輸出軸沿一定方向旋轉時，隨動輥輪83向左移動并推動接觸塊85向左移動，而校正工作臺33與接觸塊一起抵抗拉伸彈簧的拉伸力向左移動。當下面的工作臺移動部件37的脈沖馬達71啟動，其輸出軸沿相反的方向旋轉時，隨動輥輪83向右移動，而接觸塊85也向右移動，接觸塊85在拉伸彈簧的拉伸力作用下跟著隨動輥輪向右移動，從而使校正工作臺33向右移動。當校正工作臺這樣水平移動時，左右的工作臺移動部件37的隨動輥輪83各自沿著對應的接觸塊85的下表面滾動。
左右的工作臺移動部件37的操作也是類似的；當左右的工作臺移動部件37的脈沖馬達71啟動，其輸出軸沿一個方向旋轉時，校正工作臺33向上移動，而當相同的脈沖馬達71啟動，其輸出軸沿相反的方向旋轉時，校正工作臺33向下移動。當校正工作臺這樣豎直移動時，下面的工作臺移動部件37的隨動輥輪83沿著相應的接觸塊85的右端面滾動。
由于校正工作臺33無論移動還是不移動，其總是被拉向支承壁43，在校正工作臺33和支承壁43之間根本沒有竄動，而且由于隨動輥輪83可以沿著接觸塊85滾動以及接觸塊53可以相對于球體狀腳輪51移動，就保證了校正工作臺33可以相對于支承壁43的自由移動。
在校正工作臺33的前表面，環(huán)繞窗口33a設有抽吸槽(未示出)。借助該抽吸槽產生的吸力，曝光板23的周緣部分被吸附在校正工作臺33的前表面上，從而將曝光板23夾持在校正工作臺上。
攝影機39是CCD(計算機控制顯示)攝影機。每一攝影機安裝于攝影機移動機構(未示出)上，該移動機構支承在攝影機托架45上，并在窗口33a和43a外側的等待位置和探測位置之間移動，其中在探測位置時，攝影機透鏡的光軸與曝光板23上的校正標志對齊。
下面將敘述將曝光板23和面板25校正以及借助曝光板將面板25曝光的操作。當夾持著面板25的面板夾持基座27位于曝光位置時，校正工作臺機構21向面板夾持基座27推進，使曝光板23與面板25接觸。對應于曝光板23的校正標記23a的面板25的參照孔25a的位置被攝影機39檢測到后，計算出兩者的位置偏差。然后，校正工作臺機構21略微相對于曝光板移動，即啟動步進馬達71在豎直平面上移動夾持著曝光板23的校正工作臺33，使得曝光板23的校正標記23a與面板25的參照孔25a對齊。直到校正標記23a與相應的面板25的參照孔25a的位置偏差減小到允許范圍內的量值時，才停止校正操作。
然后，校正工作臺機構21向前推進，使曝光板23與面板25接觸，攝影機39退回到等待位置，打開位于支承壁43后面的曝光燈(未示出)，透過曝光板對面板25進行紫外線輻照。
雖然，本發(fā)明以較佳實施例的形式描述，但本發(fā)明不限于上述限定的那些實際的實施方式。例如，彈性元件可以是除了拉伸彈簧以外的任意合適的元件。工作臺支承部件35的球體51a也可以旋轉支承在校正工作臺33上，與支承壁43保持彈性接觸。步進馬達71即致動器，隨動輥輪83即滾動件，每一工作臺移動部件37可以不支承在支承壁43上，而支承在校正工作臺33上。每一工作臺移動部件37的兩個接觸元件可以都是滾動件。本發(fā)明的豎直的校正工作臺機構不僅適用于夾持曝光板，也適用于夾持多種曝光部件，其不必一定設有窗口。
雖然本發(fā)明所述的較佳實施例具有一定的特殊性，但顯然可以進行多種改變和變型。所以應該理解到，本發(fā)明不同于這里的特定的描述，只要不超出其范圍和實質，就是可行的。
權利要求
1．一豎直的校正工作臺機構，包括一豎直的支承壁(43)；一校正工作臺(33)，其與支承壁的前表面相面對著豎直設置，并具有一被周緣部分環(huán)繞的曝光部件支承區(qū)域(33a)；多個工作臺支承部件(35)，用于支承著校正工作臺(33)在豎直表面上移動；多個工作臺移動部件(37)，用于沿著平行于兩個相互垂直的校正方向的方向移動校正工作臺；其特征在于每一工作臺支承部件(35)包括一彈性元件(55)，該元件持續(xù)地將校正工作臺(33)拉向支承壁(43)，一滾動元件(51a)位于支承壁和校正工作臺之間，允許校正工作臺沿所述方向移動。
2．如權利要求1所述的豎直的校正工作臺，其特征在于所說的滾動元件是夾持在球狀腳輪(51)中的球體(51a)，該球狀腳輪固定在支承壁(43)上，所述校正工作臺(33)具有固定于其上的接觸塊(53)，該接觸塊具有一與球體滾動接觸的表面。
3．如權利要求1所述的豎直的校正工作臺，其特征在于所述彈性元件是拉伸彈簧(55)，該拉伸彈簧靠近滾動元件(51a)設置，并使校正工作臺(33)與支承壁(43)相連接。
4．如權利要求3所述的豎直的校正工作臺，其特征在于支承壁(43)具有彈簧連接元件(47)，該元件從支承壁(43)向遠離校正工作臺(33)的方向伸出，拉伸彈簧(55)的一端連接在彈簧連接元件(47)上，而其另一端連接在校正工作臺(33)上，拉伸彈簧(55)穿過支承壁上的孔(59)。
5．如權利要求1所述的豎直的校正工作臺，其特征在于每一工作臺移動部件(37)包括一對接觸元件(83、85)，它們分別安裝在支承壁(43)和校正工作臺(33)上，為了相互接觸，彈性元件(87)迫使接觸元件壓靠接觸，而致動器(71)用于使其中一個接觸元件向著另一個接觸元件或遠離另一個接觸元件移動。
6．如權利要求5所述的豎直的校正工作臺，其特征在于致動器(71)具有致動桿，每一工作臺移動部件(37)的一個接觸元件與該致動器致動桿的自由端相聯接。
7．如權利要求5所述的豎直的校正工作臺，其特征在于至少一個接觸元件是滾動元件(83)。
8．如權利要求5所述的豎直的校正工作臺，其特征在于一個接觸元件是固定在校正工作臺(33)或支承壁(43)上的接觸塊(85)，而另一個接觸元件是支承在相應的支承壁或校正工作臺上的輥輪(83)，該輥輪與所述接觸塊(85)的表面滾動接觸。
9．如權利要求5所述的豎直的校正工作臺，其特征在于所述致動器(71)是一安裝于校正工作臺(33)或支承壁(43)上的旋轉馬達，該馬達的輸出軸是螺桿(75)，而相應的支承壁或校正工作臺上固定安裝有螺母(79)，該螺母與所述螺桿之間是螺紋配合。
10．如權利要求9所述的豎直的校正工作臺，其特征在于作用于接觸元件的所述彈性元件是拉伸彈簧(87)，其兩端分別連接校正工作臺(33)和支承壁(43)。
11．如權利要求1所述的豎直的校正工作臺，其特征在于所述工作臺支承部件(35)和工作臺移動部件(37)設置于校正工作臺(33)的周緣部分。
12．如權利要求1所述的豎直的校正工作臺，其特征在于所述工作臺支承部件(35)和工作臺移動部件(37)位于校正工作臺的曝光部件支承區(qū)域(33a)的外側。
全文摘要
一種用于夾持形成印刷線路板的面板25的豎直的校正工作臺機構21,該機構具有豎直的支承壁43,和與支承壁43前表面相面對的豎直設置的校正工作臺33,該工作臺的窗口上設有曝光板23。該校正工作臺借助多個工作臺支承部件35支承在支承壁43上并可在豎直面上移動。每一工作臺支承部件35包括固定于支承壁43上的球狀腳輪51,該腳輪內有球體51a,支承部件還包括固定在校正工作臺33上的接觸塊53。拉伸彈簧55迫使接觸塊53的表面和球體相抵靠。工作臺移動部件37也設置于支承壁43和校正工作臺33之間。每一工作臺移動部件37包括校正工作臺33上的接觸塊85和支承壁43上的隨動輥輪83。彈簧87迫使隨動輥輪83抵靠在接觸塊85上。脈沖馬達71產生校正工作臺33相對于支承壁35的移動。
文檔編號G03F9/00GK1311626SQ00106519
公開日2001年9月5日 申請日期2000年2月29日 優(yōu)先權日1998年9月22日
發(fā)明者岡本惇 申請人:豐和工業(yè)株式會社