激光成像加工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光成像加工裝置，包括：若干曝光裝置；工作平臺(tái)；在所述工作平臺(tái)的X軸方向上相鄰的曝光裝置，在所述工作平臺(tái)的Y軸方向上設(shè)有間距，所述若干曝光裝置在所述工作平臺(tái)上投射有若干光斑，所述若干光斑在X軸上的投影連成一線。本實(shí)用新型利用若干個(gè)曝光裝置同時(shí)進(jìn)行曝光工作，通過每一個(gè)曝光裝置的角度控制光斑的形狀、大小、灰度等參數(shù)，結(jié)合移動(dòng)的工作平臺(tái)，對(duì)電路板進(jìn)行快速的曝光處理，以解決曝光面沒有底片脹縮導(dǎo)致的加工不夠準(zhǔn)確的問題，同時(shí)聚焦后的激光光束可以加工非常精細(xì)的線路。
【專利說明】激光成像加工裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種激光成像加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無光罩微影技術(shù)，又稱為直接成像，在半導(dǎo)體與個(gè)人計(jì)算機(jī)主板等產(chǎn)品中具有極佳優(yōu)勢(shì)，相較于傳統(tǒng)微影技術(shù)需使用光罩讓圖像在光阻上成像，無光罩微影技術(shù)不但節(jié)省成本，使用上也更具彈性。主要工作方式是直接利用CAM工作站輸出的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)激光成像裝置，在涂覆有光致抗蝕劑的印制電路板上進(jìn)行圖形成像。
[0003]傳統(tǒng)的印制電路曝光方法是使用紫外光照射光罩的方法，加工過程中需要光罩底片的加入，這種方法中因?yàn)樽贤夤饩鶆蚨炔灰粯?，在邊緣附近的線寬重覆性不好；另外，底片存在脹縮的問題，對(duì)精度會(huì)造成影響，500mm的電路板上會(huì)有幾十到幾百微米的誤差；隨著電路板技術(shù)的發(fā)展，電路板線路要求的尺寸變得越來越細(xì)，造成了生產(chǎn)率和產(chǎn)品品質(zhì)的降低，同時(shí)，傳統(tǒng)的單個(gè)激光頭的加工達(dá)到曝光圖案的周期較長，工序較繁瑣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多激光頭以特定方式排列實(shí)現(xiàn)快速曝光所需圖形的激光成像加工裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一實(shí)施方式所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種激光成像加工裝置，包括:
[0007]若干曝光裝置；
[0008]工作平臺(tái)；
[0009]在所述工作平臺(tái)的X軸方向上相鄰的曝光裝置，在所述工作平臺(tái)的Y軸方向上設(shè)有間距，所述若干曝光裝置在所述工作平臺(tái)上投射有若干光斑，所述若干光斑在X軸上的投影連成一線。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，每一曝光裝置投射的光斑與相鄰曝光裝置投射的光斑在Y軸上的投影之間設(shè)有間隙。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述X軸方向上相鄰的曝光裝置在所述Y軸方向上設(shè)有的間距大小相同。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干曝光裝置投射于所述工作平臺(tái)上的光斑彼此之間設(shè)有間隙。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述曝光裝置包括有激光器、第一擴(kuò)束鏡、第一 45度半反鏡、DLP芯片、第二 45度半反鏡以及第二擴(kuò)束鏡，所述激光器的輸出端設(shè)置所述第一擴(kuò)束鏡，所述第一擴(kuò)束鏡的輸出端設(shè)置所述第一 45度半反鏡，所述第一 45度半反鏡的反射輸出端布置所述DLP芯片，所述DLP芯片的輸出端布置通過所述第二 45度半反鏡，所述第二 45度半反鏡的透射輸出端布置所述第二擴(kuò)束鏡，所述第二擴(kuò)束鏡正對(duì)于所述工作平臺(tái)。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二擴(kuò)束鏡的出光線路上還設(shè)有聚焦鏡。[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光器為連續(xù)激光器，且其曝光光源的波長為355nm紫光波段。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光器為連續(xù)激光器，且其曝光光源的波長為405nm藍(lán)紫光波段。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于，利用若干曝光裝置同時(shí)進(jìn)行曝光工作，通過每一個(gè)曝光裝置的角度控制光斑的形狀、大小、灰度等參數(shù)，結(jié)合移動(dòng)的工作平臺(tái)，對(duì)電路板進(jìn)行快速的曝光處理，以解決曝光面沒有底片脹縮導(dǎo)致的加工不夠準(zhǔn)確的問題，同時(shí)聚焦后的激光光束可以加工非常精細(xì)的線路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的激光成像裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的激光成像裝置的曝光裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)上的變換均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]請(qǐng)參圖1所示，為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的激光成像加工裝置，該裝置包括:工作平臺(tái)8以及正對(duì)于工作平臺(tái)8的若干曝光裝置10。特別地，位于工作平臺(tái)8的X軸方向上相鄰的曝光裝置10，在工作平臺(tái)8的Y軸方向上設(shè)有間距，該若干曝光裝置10在工作平臺(tái)8上投射有若干光斑,若干光斑在X軸上的投影連成一線。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，曝光裝置10投影的光斑形成的圖形可根據(jù)具體的工業(yè)需求設(shè)定，其加工過程中可控制若干曝光裝置10同時(shí)曝光工作，也可以控制其中某一個(gè)或幾個(gè)曝光裝置10工作，以實(shí)現(xiàn)所需的曝光圖形。
[0022]具體地，在本實(shí)用新型中，每一曝光裝置10投射的光斑與相鄰曝光裝置10投射的光斑在Y軸上的投影之間設(shè)有間隙。其中，在X軸相鄰曝光裝置8在Y軸的間距相同。特別地，若干曝光裝置10投射于工作平臺(tái)8上的光斑彼此之間設(shè)有間隙。該若干曝光裝置10如此設(shè)置以使得投射的光斑投影至X軸上連成一線，投影至Y軸上等間距設(shè)置。
[0023]請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，本實(shí)用新型一實(shí)施方式的曝光裝置10包括有激光器1、第一擴(kuò)束鏡2、第一 45度半反鏡3、DLP芯片4、第二 45度半反鏡5以及第二擴(kuò)束鏡6。具體地，激光器I的輸出端設(shè)置第一擴(kuò)束鏡2,第一擴(kuò)束鏡2的輸出端設(shè)置第一 45度半反鏡3,第一 45度半反鏡3的反射輸出端布置DLP芯片4，該DLP芯片4的輸出端布置通過第二 45度半反鏡5，該第二 45度半反鏡5的透射輸出端布置第二擴(kuò)束鏡6，第二擴(kuò)束鏡6正對(duì)于工作平臺(tái)8，特別地，在該第二擴(kuò)束鏡6的出光線路上還設(shè)有聚焦鏡7。該曝光裝置10內(nèi)元件緊密配合，從而實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射出曝光光源。
[0024]在本實(shí)施方式中，激光器I為連續(xù)激光器，且其曝光光源的波長為355nm紫光波段或405nm藍(lán)紫光波段。該曝光裝置10所使用的DLP芯片4是型號(hào)為DLP9500、DLP7000或DLP3000的芯片。
[0025]特別地，在本實(shí)施方式中，工作平臺(tái)8可包括X軸傳送單元、Y軸傳送單元以及基板81，優(yōu)選地，基板81采用耐高溫陶瓷基板且該基板可固定印刷各種款式的電路板樣品。當(dāng)然其他材料可用于曝光成像的基板81也包括在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。X軸傳送單元和Y軸傳送單元可控制該工作平臺(tái)8在橫向及縱向移動(dòng)，從而使其操作簡單、易控制，達(dá)到加工效率高的目的。詳細(xì)地，該X軸傳送單元包括X軸滑軌和控制X軸滑軌運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。Y軸傳送單元包括Y軸滑軌和控制所述Y軸滑軌運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。其中，基板81置于X軸滑軌或Y軸滑軌上，具體地，可將X軸置于Y軸之上，再將基板81固定與該X軸上其中X軸可沿Y軸滑動(dòng)，基板81可沿X軸滑動(dòng)；也可將Y軸置于X軸之上，再將基板81裝置于Y軸上，其中Y軸可沿X軸滑動(dòng)，基板81可沿Y軸移動(dòng)，以上兩種方式均可實(shí)現(xiàn)基板81在X軸向或者Y軸向移動(dòng)。具體地，在本實(shí)用新型中，工作平臺(tái)8在Y軸方向上曝光完全后，工作平臺(tái)8沿X軸方向移動(dòng)至下一未曝光部分，進(jìn)行下一輪Y軸方向上的移動(dòng)曝光。另外，需要說明的是，在本實(shí)用新型中，還可以在若干曝光裝置10上設(shè)有X軸傳送單元及Y軸傳送單元，以控制曝光裝置10在X軸或者Y軸上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)快速曝光的需求。
[0026]詳細(xì)地，上述裝置用于激光成像加工時(shí)，超短脈沖激光器I發(fā)出激光進(jìn)入第一擴(kuò)束鏡2，經(jīng)過可調(diào)倍數(shù)的第一擴(kuò)束鏡2實(shí)現(xiàn)光束的放大，經(jīng)過第一 45度半反鏡3后進(jìn)入DLP芯片4，DLP芯片4由CAM工作站控制，CAM工作站直接輸出圖像進(jìn)入DLP芯片4，由DLP芯片4中的DMD系統(tǒng)對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制，DMD系統(tǒng)中的每一個(gè)微鏡受指令控制擺動(dòng)方向，光束光斑的形狀，灰度等參數(shù)得到調(diào)制，從而達(dá)到需要的光斑要求，最終對(duì)印制電路板進(jìn)行曝光處理；調(diào)制后的光束經(jīng)過第二 45度半反鏡5透射后，再經(jīng)過可調(diào)倍數(shù)的第二擴(kuò)束鏡6放大或聚焦，光束受第二擴(kuò)束鏡6及該第二擴(kuò)束鏡6出光線路上的聚焦鏡7作用在印制電路板上聚焦，由工作平臺(tái)8上的X軸傳送單元、Y軸傳送單元移動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)X軸或Y軸方向移動(dòng)。
[0027]特別地，在本實(shí)用新型中，由于摒棄了光罩底片的使用，因此，工序大大減少，工作時(shí)間也大大縮減，生產(chǎn)效率顯著提高。詳細(xì)地，本實(shí)用新型通過將超短脈沖激光投射在DLP芯片4上，并由CAM工作站輸出的圖像對(duì)激光光束進(jìn)行調(diào)制，再由光學(xué)器件將光束投射在加工樣品上使其曝光，具有操作簡單、加工樣品精細(xì)度高、品質(zhì)好和加工效率高等特點(diǎn)。通過每一個(gè)曝光裝置10的角度控制光斑的形狀、大小、灰度等參數(shù)，結(jié)合移動(dòng)工作平臺(tái)8，對(duì)電路板進(jìn)行快速的曝光處理，以得到曝光面沒有底片脹縮導(dǎo)致的加工不夠準(zhǔn)確的問題，同時(shí)聚焦后的激光光束可以加工非常精細(xì)的線路。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0029]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光成像加工裝置，其特征在于，包括: 若干曝光裝置； 工作平臺(tái)； 在所述工作平臺(tái)的X軸方向上相鄰的曝光裝置，在所述工作平臺(tái)的Y軸方向上設(shè)有間距，所述若干曝光裝置在所述工作平臺(tái)上投射有若干光斑，所述若干光斑在X軸上的投影連成一線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光成像加工裝置，其特征在于，每一曝光裝置投射的光斑與相鄰曝光裝置投射的光斑在Y軸上的投影之間設(shè)有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述X軸方向上相鄰的曝光裝置在所述Y軸方向上設(shè)有的間距大小相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述若干曝光裝置投射于所述工作平臺(tái)上的光斑彼此之間設(shè)有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述曝光裝置包括有激光器、第一擴(kuò)束鏡、第一 45度半反鏡、DLP芯片、第二 45度半反鏡以及第二擴(kuò)束鏡，所述激光器的輸出端設(shè)置所述第一擴(kuò)束鏡，所述第一擴(kuò)束鏡的輸出端設(shè)置所述第一 45度半反鏡，所述第一 45度半反鏡的反射輸出端布置所述DLP芯片，所述DLP芯片的輸出端布置通過所述第二 45度半反鏡，所述第二 45度半反鏡的透射輸出端布置所述第二擴(kuò)束鏡，所述第二擴(kuò)束鏡正對(duì)于所述工作平臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述第二擴(kuò)束鏡的出光線路上還設(shè)有聚焦鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述激光器為連續(xù)激光器，且其曝光光源的波長為355nm紫光波段。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光成像加工裝置，其特征在于，所述激光器為連續(xù)激光器，且其曝光光源的波長為405nm藍(lán)紫光波段。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK203520013SQ201320669179
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】趙裕興, 狄建科, 姜堯, 張偉, 李金澤, 蔡仲云 申請(qǐng)人:蘇州德龍激光股份有限公司