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図面 (4)

課題

非接触の簡単な構造で確実かつ確実に基板位置ズレを検出することができる基板の位置ずれ検出装置及び基板の位置ずれ検出方法を提供する。

解決手段

基板表面に配設された導電パターン給電部3より基板20表面の導電パターン25に交流信号を供給して基板20を矢印A方向に移動させ、基板位置ずれセンサ1、2の交流信号検出信号出力レベルちょうど中間レベルとなるタイミングのずれと基板搬送速度とから基板の位置ずれ度合いを検出可能とする。

概要

背景

従来の表面に導電パターンの配設された基板誤差を確認する方法としては、例えば基板端部の到達を光学的に検出したり、あるいは基板端部の到達を機械的に検出していた。

あるいは、特開平10−311861号のように、基板上にパターンが配設されている場合に、導電性パターンの両側面位置センサを配置し、各センサの検出信号の差分により位置ずれを検出する方法も採用されていた。

概要

非接触の簡単な構造で確実かつ確実に基板の位置ズレを検出することができる基板の位置ずれ検出装置及び基板の位置ずれ検出方法を提供する。

基板表面に配設された導電パターンに給電部3より基板20表面の導電パターン25に交流信号を供給して基板20を矢印A方向に移動させ、基板位置ずれセンサ1、2の交流信号検出信号の出力レベルちょうど中間レベルとなるタイミングのずれと基板搬送速度とから基板の位置ずれ度合いを検出可能とする。

目的

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請求項1

表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置であって、前記基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段と、前記導電パターンの他の部位より前記搬送方向上流端部に交流信号を供給する信号供給手段と、それぞれの前記パターン端部検出手段による前記信号供給手段で供給された交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる検査基板の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、前記信号供給手段は前記検査基板が少なくとも前記搬送方向上流端部が前記パターン端部検出手段位置に到達する時点では前記交流信号を供給し、前記位置ずれ検出手段は検出信号相違割合を前記検査基板の傾き割合とすることを特徴とする基板位置ずれ検出装置。

請求項2

前記位置ずれ検出手段は、各前記パターン端部検出手段よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベル信号検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段到達位置とし、前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出することを特徴とする請求項1記載の基板位置ずれ検出装置。

請求項3

前記信号供給手段は、前記導電パターンの他の部位と非接触での容量結合手段により前記交流信号を供給可能であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の基板位置ずれ検出装置。

請求項4

前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、前記導電パターンはITO膜であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の基板位置ずれ検出装置。

請求項5

前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、前記導電パターンはアルミニウム膜であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の基板位置ずれ検出装置。

請求項6

前記液晶表示パネル用の基板はガラス基板あるいはプラスチック基板であることを特徴とする請求項4または請求項5記載の基板位置ずれ検出装置。

請求項7

基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段を配設すると共に、前記導電パターンに交流信号を供給可能な信号供給手段とを備え、前記基板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置における基板位置ずれ検出方法であって、搬送されてくる前記基板の前記導電パターンに供給される前記交流信号を前記導電パターンを介して前記パターン端部検出手段で検知し、前記パターン端部検出手段による前記交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる検査基板の位置ずれを検出することを特徴とする基板位置ずれ検出方法。

請求項8

前記位置ずれの検出は、各前記パターン端部検出手段よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベルの検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段到達位置とし、前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出することを特徴とする請求項7記載の基板位置ずれ検出方法。

請求項9

前記信号供給手段による前記交流信号の供給は、前記導電パターンの他の部位と非接触で容量結合させた容量結合部位を介して行うことを特徴とする請求項7または請求項8記載の基板位置ずれ検出方法。

技術分野

0001

本発明は、表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置及び基板位置ずれ検出方法に関するものである。

背景技術

0002

従来の表面に導電パターンの配設された基板の誤差を確認する方法としては、例えば基板端部の到達を光学的に検出したり、あるいは基板端部の到達を機械的に検出していた。

0003

あるいは、特開平10−311861号のように、基板上にパターンが配設されている場合に、導電性パターンの両側面位置センサを配置し、各センサの検出信号の差分により位置ずれを検出する方法も採用されていた。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、光学的に検出する方法では、発光手段の劣化周囲雰囲気の状態により検出レベルが変化してしまうため、高精度での検出がほとんど不可能であった。これは、機械的な検出であっても同様であった。

0005

更に、特開平10−311861号の方法は、基板は配線パターン導通検査を行う導通検査装置位置に位置決め固定し、その後に導電性パターンの線幅の半分程度の間隔の一対のセンサをX方向、Y方向分の互いに直交する方向に4つも備えなければならず、しかも、微細かつ高精度の導電性パターンの線幅の半分程度の間隔の一対のセンサを備えなければならず、特殊な用途に適用できるのみであった。

0006

このため、搬送路上の所望位置に配設可能で、簡単な構成かつ経時変化もなく高精度な基板位置ずれ検出装置の実現が望まれていた。

課題を解決するための手段

0007

本発明は上述した課題を解決することを目的としてなされたもので、上述した課題を解決し、例えば、搬送路上の所望位置に配設可能で、簡単な構成かつ経時変化もなく高精度な基板位置ずれ検出装置及び基板位置ずれ検出方法を提供することを目的とする。

0008

係る目的を達成する一手段として例えば以下の構成を備える。

0009

即ち、表面に導電パターンの配設された基板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置であって、前記基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段と、前記導電パターンの他の部位より前記搬送方向上流端部に交流信号を供給する信号供給手段と、それぞれの前記パターン端部検出手段による前記信号供給手段で供給された交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる検査基板の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、前記信号供給手段は前記検査基板が少なくとも前記搬送方向上流端部が前記パターン端部検出手段位置に到達する時点では前記交流信号を供給し、前記位置ずれ検出手段は検出信号の相違割合を前記検査基板の傾き割合とすることを特徴とする。

0010

そして例えば、前記位置ずれ検出手段は、各前記パターン端部検出手段よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベル信号検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段到達位置とし、前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出することを特徴とする。

0011

また例えば、前記信号供給手段は、前記導電パターンの他の部位と非接触での容量結合手段により前記交流信号を供給可能であることを特徴とする。

0012

更に例えば、前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、前記導電パターンはITO膜であることを特徴とする。あるいは、前記基板は液晶表示パネル用の基板であり、前記導電パターンはアルミニウム膜であることを特徴とする。

0013

また例えば、前記液晶表示パネル用の基板はガラス基板あるいはプラスチック基板であることを特徴とする。

0014

また、基板表面に配設された導電パターンの搬送方向上流端部の一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段を配設すると共に、前記導電パターンに交流信号を供給可能な信号供給手段とを備え、前記基板の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出可能な基板位置ずれ検出装置における基板位置ずれ検出方法であって、搬送されてくる前記基板の前記導電パターンに供給される前記交流信号を前記導電パターンを介して前記パターン端部検出手段で検知し、前記パターン端部検出手段による前記交流信号の検出タイミングのずれを検知して搬送されてくる検査基板の位置ずれを検出する検出方法で基板位置ずれを検出する。

0015

そして例えば、前記位置ずれの検出は、各前記パターン端部検出手段よりの検出信号の最小検出レベルと最大検出レベルのほぼ中間レベルの検出時の前記検出基板位置を前記搬送方向上流端部の前記位置ずれ検出手段到達位置とし、前記各位置ずれ検出手段の検出信号の差から前記各位置ずれ検出手段配設位置に対する傾きと搬送方向に対する位置ずれを検出することを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、図面を参照して本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。以下の説明は、検査するべきパターンとして液晶表示パネルを形成するドットマトリクス表示パネルにおける張り合わせ前のドットマトリクスパターン良否を検査する回路パターン検査装置を例として行う。

0017

しかし、本発明は以下に説明する例に限定されるものではなく、一方端部において端部のパターンが異なるパターン群位置でそれぞれ共通に容量結合されるコモンセンサを配置可能なパターンであればなんら限定されるものではない。

0018

図1は本発明に係る一発明の実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の検出原理を説明するための図である。

0019

本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、XYZ閘テーブル30上に検査基板を係止してXYZ閘テーブル30を制御することにより、3次元移動、任意の位置への位置決め制御が可能で、基板位置ずれ検出時には例えば矢印A方向に搬送制御されるXYZ閘テーブル30上に係止された、表面に導電パターンの配設された基板20の搬送方向にほぼ直交する方向の位置ずれを検出する装置である。

0020

基板20の表面には所定の導電性パターン25が配設されている。本実施の形態例では、基板20を液晶表示パネル用基板とし、具体的な基板材質としてはガラスを用いることとし、ガラス製基板(ガラス基板)表面に導電パターンを配設している。

0021

しかし、本実施の形態例ではガラス基板に限定されるものではなく、同様の機能を奏するものであれば他の材質の基板を用いることができる。例えば、プラスチック製の基板とすることにより、ガラス製の基板と同様の機能を達成することも可能であり、かえって破損などの可能性を軽減できる。従って、ガラス基板にかえてプラスチック基板を用いても以下の制御などに変更は不要であり、まったく同様にして検査が可能である。

0022

なお、基板20の表面に配設されている検出に用いる導電パターンは、基板移動方向並行ではなく、直交する方向に配設されていることが望ましい。

0023

なお、XYZ閘テーブル30は矢印A方向のみでなく、矢印A方向と直交する方向への移動も可能であり、後述する位置決めセンサの配置を変えXYZ閘テーブル30の移動方向を変えることにより、矢印A方向と直交する方向の位置ずれを検出することも可能である。

0024

本実施の形態例では、後述するセンサの配置を変えることにより導電パターンは基板移動方向と並行でなければ、任意の方向のパターンであっても基板の位置ずれを検出することが可能である。以下の説明は、導電性パターンとしてITO膜である場合を例として説明を行う。

0025

本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段である位置決めセンサ1、2と、導電パターン25の配送方向下流の他の部位より導電パターン25の搬送方向上流端部25aの交流信号を供給する信号供給手段である給電部3とを不図示のセンサパネルに同一平面となるように位置決め固着している。

0026

位置決めセンサ1、2はほぼ同じ面積導電性平板形状であり、給電部3も導電性平板形状に形成されている。このため、給電部3にある程度高周波数の交流信号(パルス信号)を供給して、基板20表面の導電パターン25との間の間隔を適切なものとすることにより、非接触であっても容量結合状態となり、交流信号が給電部3を介して基板20の導電パターン25に供給可能状態となる。

0027

このため、給電部3には所定周波数発振する発振回路が内蔵された信号発生器4が接続されており、発振回路で発振された所定周波数の交流信号が給電部3に供給される。

0028

そして、位置決めセンサ1、2が導電パターン25配設位置に来た場合には、給電部3より導電パターン25を介して位置決めセンサ1、2に導電路が形成され、給電部3より供給される交流信号が位置決めセンサ1、2を介してアンプ回路12に送られる。このため、制御部11は、アンプ回路12よりの増幅検出信号をA/D変換回路13で対応するデジタル信号に変換して取り込み、両位置決めセンサ1、2の検出信号の検出タイミングを検出して基板20の位置ずれを検出可能としている。

0029

本実施の形態例の図1に示す構成では、位置決めセンサ1、2は、基板20が位置ずれなく搬送されてきた場合には、まったく同じタイミングで検出信号が検出される位置に配設されている。このため、両位置決めセンサ1、2の検出信号のずれ割合が基板20の位置ずれに比例するように構成している。

0030

しかし、本実施の形態例は以上の例に限定されるものではなく、例えば基板20が位置ずれなく搬送されてきた場合にまったく同じタイミングでなくとも、両位置決めセンサ1、2の検出信号のずれの割合が予め明らかであればこの検出信号のずれの割合の誤差より基板20の位置の誤差を認識することが可能である。従って、基板20の位置ずれがない場合の両位置決めセンサ1、2の検出信号の検出タイミングと、実際に基板20が搬送されてきた場合の両位置決めセンサ1、2の検出信号の検出タイミングとの変化より基板20の位置ずれ度合いを検出することができ、基本的な検出方法に差異はない。

0031

この基板20の表面に配設された導電パターン25の搬送方向上流端部25aの一定距離離反した少なくとも2点の到達予想位置に基板表面に配設された導電パターンと非接触で容量結合可能なパターン端部検出手段である位置決めセンサ1、2と、導電パターン25の配送方向下流の他の部位より導電パターン25の搬送方向上流端部25aの交流信号を供給する信号供給手段である給電部3とを不図示のセンサパネルに同一平面となるように位置決め固着している。

0032

即ち、位置決めセンサ1、2は、基板20が位置ずれなく搬送されてきた場合にまったく同じタイミングで検出信号が検出される位置に配設されている。このため、両位置決めセンサ1、2の検出信号のずれ割合が基板20の位置ずれに比例する。

0033

しかし、本実施の形態例は以上の例に限定されるものではなく、例えば基板20が位置ずれなく搬送されてきた場合にまったく同じタイミングでなくとも、両位置決めセンサ1、2の検出信号のずれの割合が予め明らかであればこの検出信号のずれの割合の誤差より基板20の位置の誤差を認識することが可能である。従って、基板20の位置ずれがない場合の両位置決めセンサ1、2の検出信号の検出タイミングと、実際に基板20が搬送されてきた場合の両位置決めセンサ1、2の検出信号の検出タイミングとの変化より基板20の位置ずれ度合いを検出することができ、基本的な検出方法に差異はない。

0034

以上の構成を備える本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位置ずれ検出制御図2フローチャートを参照して説明する。図2は本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位置ずれ検出制御を説明するためのフローチャートである。

0035

本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置は、検査対象基板のパターンなどの良否を検査する基板検査装置に位置ずれなしに基板を供給するために、基板搬送路の基板検査装置上流に設けられている。

0036

このため、ステップS1において、検査対象基板を搬送路にセットして基板位置ずれ検出装置方向に搬送する。そしてステップS2で基板が本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の上記したXYZθテーブル30位置まで配送されてきたか否かを調べる。XYZθテーブル30位置まで搬送されてきていない場合にはステップS1に戻り基板の搬送を続ける。

0037

一方、ステップS2において基板がXYZθテーブル30位置まで搬送されてきた場合にはステップS3に進み、XYZθテーブル30上に基板を位置決め係止する。

0038

そして続くステップS4においてXYZθテーブル30を制御して基板20を位置決めセンサ1、2及び給電部3と基板表面の導電性パターンとが非接触で容量結合状態となる基板位置ずれ検出のための初期位置に位置決めする。この初期位置は、位置決めセンサ1、2が何も検出しない位置(未検出の位置)とする。これで基板位置ずれ検出の容易が整ったため、制御部11は続くステップS5において信号発生器14を起動して交流信号を給電部3に供給(給電)する。

0039

そして続くステップS6において、XYZθテーブル30をY方向(図1の矢印A方向)に一定速度で移動させる。同時に制御部11はステップS7において、アンプ12を駆動すると共にA/D変換回路13を起動して、位置決めセンサ1、2の出力を対応するデジタル信号に変換して取り込む。

0040

そして続くステップS8において、位置決めセンサ1、2の出力が未検出状態から検出状態移行し、その出力が飽和状態となったか否かを監視する。位置決めセンサ1、2の出力が共に飽和状態となっていない場合にはステップS6に戻り、基板の移動と位置決めセンサ1、2出力の監視を続ける。

0041

一方、ステップS8で位置決めセンサ1、2の両方の出力が共に飽和した状態となった場合にはステップS9に進み、ステップS7で収集した位置決めセンサ1、2の検出信号レベルを比較し、検出信号がまったく出力されない時点の信号出力レベルと出力が飽和した時の信号出力レベルとを比較し、ほぼ中間レベルの信号が出力されたタイミングを求めて両位置決めセンサ1、2の検出タイミングを比較し、どちらの位置決めセンサの出力がどのくらい早いか、即ち、位置決めセンサ1、2の出力信号の中間レベルの信号が出力されるタイミングのずれ時間を検出する。

0042

そして続くステップS10でそのずれ度合いより基板位置ずれ度合いを検出する。本実施の形態例では、基板上面に配設された導電パターンには給電部3より交流信号が供給された状態であり、導電パターンが位置決めセンサ1、2に接近するにつれて位置決めセンサ1、2による給電部3より供給される交流信号の検出出力が増加する。そして導電パターンが完全に位置決めセンサ1、2対応位置となるとセンサ検出信号ベルが最大となり、飽和状態となる。そして導電パターンエッジちょうど位置決めセンサ1、2の真下(位置決めセンサが左右、上下対象形状であるため中央部真下)のときに検出信号出力がほぼ中間レベルとなる。

0043

このように、位置決めセンサ1、2の検出タイミングのずれが基板の位置ずれ量に比例するため、ステップS10で位置決めセンサ1、2の検出タイミングのずれ時間を検出してどの程度位置ずれを起こしているのかを検出する。

0044

本実施の形態例のこの位置ずれ量の検出処理図3を参照して詳細に説明する。図3は本実施の形態例の位置ずれセンサ1、2による基板位置ずれ検出原理を説明するための図である。

0045

図3に示すように検査基板20表面には導電パターン25が配設されており、位置決めセンサ1、2が導電パターン25位置に到達する以前に給電部3はパターン配設位置に到達しており、ステップS5で給電部3に交流信号を供給した状態に維持されている。

0046

この結果、XYZθテーブル30が図3の矢印A方向に移動してくると、センサ1、2の対向位置に導電パターン25が到達し、徐々に対向面積が増加し、完全に位置決めセンサ1、2対向位置に導電パターンが来ると位置決めセンサ1、2の検出出力が飽和する。この状態を図3の下部に示す。

0047

位置決めセンサ1、2の形状を前後左右対照に形成することにより、検出信号の中間レベルとなる位置では、導電パターン端部が位置決めセンサ1、2のちょうど半分位置(中央位置)まで移動してきた状態であり、正確な基板表面の導電パターン配設端部位置を検出できる。

0048

このため、両位置決めセンサ1、2の検出信号レベルを比較し、中間レベルとなるタイミングをずれ度合いxを検出して基板20の移動速度と比較することにより、基板位置ずれ度合いを検出することができる。

0049

しかも、この検出は完全非接触で可能となり、検出信号のレベルがほぼ正確に位置決めセンサ対向位置の導電パターン面積に比例するため、非常に高精度での基板位置ずれを検出可能となる。

0050

特に、上述したように本実施の形態例では、検出信号の絶対値を検出基準としておらず、両位置決めセンサ1、2の出力信号の相対比較によりずれ度合いを検出するため、制御部11や検出回路部12、13、あるいは信号発生器14の性能の劣化や経時変化などの影響を受けることのない信頼性の高い検出結果が得られる。

0051

このため、次のステップS11でXYZθテーブル30を制御して基板の位置ずれを解消させて正確に位置決めされた基板位置に制御する。そしてステップS15で正確に位置決めされた状態で基板の良否検査処理を行うことができる。そして当該処理を終了する。

0052

なお、XYZθテーブル30に複数基板を同時搭載している場合においても、位置ずれ検出精度が高いことより1回の位置ずれ検出で基板全体の位置ずれを正確に修正することができる。

0053

以上の説明は、導電パターンをITOパターンとしたが、給電部3の対向位置と位置決めセンサ1、2対向部の導電パターンとが交流的に接続された状態であれば導電パターンの種別になんら制限されない。

0054

例えば、ITO膜に代えてアルミニウム膜で形成しても同様に検査できることは勿論である。この導電パターン材料の違いに影響を受けることはほとんどなく、任意の材質でもまったく同様の検査することが可能である。この他にも、例えば、銅または銀であっても良き、金であってもよい。

0055

また、図1、3の例では給電部3が一つであったが、位置決めセンサ1、2に対向する導電パターンがそれぞれ独立した導電パターンであった場合には給電部を2つに分離し、各位置決めセンサ1、2位置の導電パターン毎に個別に供給してもよい。

0056

なお、本実施の形態例では位置決めセンサ1、2の相対的な検出信号のずれを検出するものであるため、給電部3の形状は任意であり、ず1、図2の例に限定されるものではなく、任意の形状でより。更に、非接触ではなく、プローブ形状として直接導電パターンに接触させて交流信号を供給してもよい。

0057

更に、本実施の形態例では、検出信号の絶対値を比較して位置ずれを検出するのではないために、センサ部と導電性パターンとの間隔制御を厳密にかつ、正確に行う必要がないため、さほどステップS4における初期位置への制御が問題となることはない。

0058

しかし、この間隔制御をより正確に行う場合には、例えば、検査基板をXYZθテーブル30に係止した後に、一旦XYZθテーブル30をセンサパネル方向に上昇させる。そして、基板20表面がセンサパネルに当接したか否かを調べる。基板表面がセンサパネルに当接していない場合にはXYZθテーブル30の上昇を続ける。

0059

一方、基板20表面がセンサパネル表面に当接した場合には所定距離分下降させる。これにより、位置決めセンサ1、2及び給電部3と基板表面の導電性パターンとの間隔を正確に制御することができ、非接触で容量結合状態となるのみではなく、検出信号のレベルも一定範囲にすることが可能となる。

発明の効果

0060

以上説明したように本発明によれば、位置ずれ検出に検出信号の絶対値を基準としておらず、パターン端部検出手段の出力信号の相対比較によりずれ度合いを検出するため、簡単な構成でかつ各構成の性能の劣化や経時変化などの影響を受けることのない信頼性の高い基板位置ずれ検出結果が得られる。

図面の簡単な説明

0061

図1本発明に係る一発明の実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の検出原理を説明するための図である。
図2本実施の形態例の基板位置ずれ検出装置の基板位置ずれ検出制御を説明するためのフローチャートである。
図3本実施の形態例の位置ずれセンサ2による基板位置ずれ検出原理を説明するための図である。

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