本發(fā)明屬于印刷電路板加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及直寫(xiě)曝光機(jī)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法及其裝置。

背景技術(shù)：

目前印刷電路板曝光設(shè)備有兩大類：傳統(tǒng)的投影式曝光設(shè)備和直寫(xiě)曝光設(shè)備。傳統(tǒng)的投影式曝光設(shè)備將已經(jīng)印制在菲林底片上圖形，通過(guò)投影菲林底片將圖形轉(zhuǎn)移到感光干膜上；另外一類是直寫(xiě)曝光設(shè)備，光束將曝光圖形直接掃描成像在感光干膜上，直寫(xiě)曝光設(shè)備中，其中從CAM資料到激光圖形的轉(zhuǎn)換一般借助可編程的圖形發(fā)生器完成。直寫(xiě)曝光設(shè)備與傳統(tǒng)的投影式曝光設(shè)備相比，有著獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：首先由于不存在底片引起的尺寸誤差，直寫(xiě)曝光技術(shù)可以明顯的提高圖形的位置精度以及層間圖形的對(duì)位度；其次直寫(xiě)曝光機(jī)具有較高的圖形解析度，適合精細(xì)導(dǎo)線的制作；并且具有快速的反應(yīng)能力，生產(chǎn)周期短，特別適用于技術(shù)性復(fù)雜、批量較小的印刷電路板產(chǎn)品，且能夠提升印刷電路板的生產(chǎn)良率。因此直寫(xiě)曝光設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

然而，曝光機(jī)在生產(chǎn)裝配過(guò)程中，因移動(dòng)平臺(tái)、系統(tǒng)及曝光組件等都存在一定的誤差和位置偏差，導(dǎo)致在后期調(diào)試測(cè)量時(shí)會(huì)存在曝光基底的不同區(qū)域所使用的曝光參數(shù)和對(duì)準(zhǔn)參數(shù)不同，有一定的誤差，影響曝光不同區(qū)域成像結(jié)果的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法，通過(guò)圖形相似變換模型計(jì)算出所述區(qū)域的尺寸漲縮變化量，根據(jù)尺寸漲縮變化量對(duì)直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償，減小了因曝光參數(shù)和對(duì)準(zhǔn)參數(shù)不同帶來(lái)的誤差，提高了曝光成像結(jié)果的質(zhì)量。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述直寫(xiě)曝光機(jī)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法的裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，首先采集標(biāo)定板上至少一個(gè)任意區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)值；然后根據(jù)圖形相似變換模型以及頂點(diǎn)坐標(biāo)值確定該頂點(diǎn)坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)區(qū)域的尺寸漲縮變化量，最后根據(jù)所述尺寸漲縮變化量對(duì)直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

所述區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)，所有區(qū)域覆蓋整個(gè)標(biāo)定板。

所述任意相鄰的兩個(gè)區(qū)域有重疊部分。

所述采集標(biāo)定板上至少一個(gè)任意區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)值，具體為：將帶有等間距標(biāo)記點(diǎn)的標(biāo)定板置于平臺(tái)上，通過(guò)傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值。

根據(jù)圖形相似變換模型和頂點(diǎn)坐標(biāo)值確定該頂點(diǎn)坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)區(qū)域的尺寸漲縮變化量，具體通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：頂點(diǎn)坐標(biāo)值為(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)……(x_sn，y_sn)，圖形相似變換中的旋轉(zhuǎn)角為α，每個(gè)頂點(diǎn)x軸方向的漲縮量為(s1_x，s2_x……sn_x)，y軸方向的漲縮量為(s1_y，s2_y……sn_y)，x軸方向的平移量為(t1_x，t2_x……tn_x)，y軸方向的平移量為(t1_y，t2_y……tn_y)；

步驟1，將所述傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值帶入轉(zhuǎn)換公式中，得：

上式中，(x_c1，y_c1)、(x_c2，y_c2)……(x_cn，y_cn)表示(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)……(x_sn，y_sn)對(duì)應(yīng)的理論值，即為標(biāo)定板上各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的原始坐標(biāo)；如：默認(rèn)標(biāo)定板左下角的圖形標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0)，那么其他標(biāo)定點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系即為各標(biāo)定點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；

步驟2，將步驟1中的方程(1)～(3)計(jì)算后得到：

步驟3，根據(jù)步驟2中(4)～(6)，使用高斯牛頓迭代法求解出旋轉(zhuǎn)角、x軸方向的漲縮量、y軸方向的漲縮量、x軸方向的平移量以及y軸方向的平移量，即求出所述圖形的尺寸漲縮變化量。

一種直寫(xiě)曝光機(jī)裝置，包括相互連接且成角度的標(biāo)定板和鏡頭板，所述標(biāo)定板上設(shè)置有傳感器。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

所述標(biāo)定板上設(shè)置有等間距的標(biāo)定點(diǎn)。

所述鏡頭板上設(shè)置有多個(gè)鏡頭。

所述傳感器為電荷藕合器件圖像傳感器。

所述傳感器設(shè)置有多個(gè)，用于采集多個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明直寫(xiě)曝光機(jī)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法及其裝置，省掉了所有的菲林程序，具有工藝更高效、成本更低、可靠性好且易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)，計(jì)算過(guò)程不需要依賴任何的相機(jī)參數(shù)或圖像拍攝的位置信息，校正和補(bǔ)償過(guò)程全部自動(dòng)進(jìn)行，無(wú)需人工干預(yù)或借助其他手段，使用方便靈活；使用相對(duì)不會(huì)出現(xiàn)尺寸變化和變形的標(biāo)定板來(lái)測(cè)量和校正系統(tǒng)誤差，且因測(cè)量劃分的區(qū)域小、單元多，可以更多的精確細(xì)化的校正系統(tǒng)誤差；根據(jù)量測(cè)出的多組數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算搭建多種類型的圖形變化模型，將誤差降到最低，分析和考量的變量更加全面；使用該方法校正和補(bǔ)償后的系統(tǒng)，可以更好的完成PCB業(yè)內(nèi)的封裝載板、高精度板、薄板、大尺寸板等易出現(xiàn)尺寸漲縮變化的產(chǎn)品，能夠分多個(gè)區(qū)域量測(cè)實(shí)際板子的漲縮尺寸變化，進(jìn)而單獨(dú)校正和漲縮補(bǔ)償相應(yīng)的原始曝光設(shè)計(jì)圖形，最終解決對(duì)位不良的問(wèn)題、提高產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供采集標(biāo)定板上任意區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)值；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供圖形相似變換的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供一種直寫(xiě)曝光機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.標(biāo)定板，2.鏡頭板，3.傳感器，4.標(biāo)定點(diǎn)，5.鏡頭。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法，首先采集標(biāo)定板上至少一個(gè)任意區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)值，具體方法為：具體為：將帶有等間距標(biāo)記點(diǎn)的標(biāo)定板置于平臺(tái)上，通過(guò)傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值；

根據(jù)圖形相似變換模型和頂點(diǎn)坐標(biāo)值確定該頂點(diǎn)坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)區(qū)域的尺寸漲縮變化量，具體通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：頂點(diǎn)坐標(biāo)值為(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)……(x_sn，y_sn)，圖形相似變換中的旋轉(zhuǎn)角為α，每個(gè)頂點(diǎn)x軸方向的漲縮量為(s1_x，s2_x……sn_x)，y軸方向的漲縮量為(s1_y，s2_y……sn_y)，x軸方向的平移量為(t1_x，t2_x……tn_x)，y軸方向的平移量為(t1_y，t2_y……tn_y)；

步驟1，將所述傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值帶入轉(zhuǎn)換公式中，得：

上式中，(x_c1，y_c1)、(x_c2，y_c2)……(x_cn，y_cn)表示(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)……(x_sn，y_sn)對(duì)應(yīng)的理論值，即為標(biāo)定板上各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的原始坐標(biāo)；如：默認(rèn)標(biāo)定板左下角的圖形標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0)，那么其他標(biāo)定點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系即為各標(biāo)定點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；

步驟2，將步驟1中的方程(1)～(3)計(jì)算后得到：

步驟3，根據(jù)步驟2中(4)～(6)，使用高斯牛頓迭代法求解出旋轉(zhuǎn)角、x軸方向的漲縮量、y軸方向的漲縮量、x軸方向的平移量以及y軸方向的平移量，即求出所述圖形的尺寸漲縮變化量；

最后根據(jù)所述尺寸漲縮變化量對(duì)直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償。

本發(fā)明實(shí)施例還提供上述直寫(xiě)曝光機(jī)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法的裝置，包括相互連接且成角度的標(biāo)定板1和鏡頭板2，所述標(biāo)定板1上設(shè)置有傳感器3，所述傳感器3為電荷藕合器件圖像傳感器，所述標(biāo)定板上設(shè)置有等間距的標(biāo)定點(diǎn)4，所述鏡頭板上設(shè)置有多個(gè)鏡頭5，所述傳感器3設(shè)置有多個(gè)，用于采集多個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值。

本發(fā)明實(shí)施例的直寫(xiě)曝光機(jī)中基于標(biāo)定板的誤差校正和補(bǔ)償方法及其裝置，省掉了所有的菲林程序，具有工藝更高效、成本更低、可靠性好且易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)，計(jì)算過(guò)程不需要依賴任何的相機(jī)參數(shù)或圖像拍攝的位置信息，校正和補(bǔ)償過(guò)程全部自動(dòng)進(jìn)行，無(wú)需人工干預(yù)或借助其他手段，使用方便靈活；使用相對(duì)不會(huì)出現(xiàn)尺寸變化和變形的標(biāo)定板來(lái)測(cè)量和校正系統(tǒng)誤差，且因測(cè)量劃分的區(qū)域小、單元多，可以更多的精確細(xì)化的校正系統(tǒng)誤差；根據(jù)量測(cè)出的多組數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算搭建多種類型的圖形變化模型，將誤差降到最低，分析和考量的變量更加全面；使用該方法校正和補(bǔ)償后的系統(tǒng)，可以更好的完成PCB業(yè)內(nèi)的封裝載板、高精度板、薄板、大尺寸板等易出現(xiàn)尺寸漲縮變化的產(chǎn)品，能夠分多個(gè)區(qū)域量測(cè)實(shí)際板子的漲縮尺寸變化，進(jìn)而單獨(dú)校正和漲縮補(bǔ)償相應(yīng)的原始曝光設(shè)計(jì)圖形，最終解決對(duì)位不良的問(wèn)題、提高產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)。

實(shí)施例：本發(fā)明中采集標(biāo)定板上任意兩個(gè)區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)值，所述任意區(qū)域?yàn)樗倪呅?，且所述兩個(gè)區(qū)域有重疊部分，其具體實(shí)施方法為：

區(qū)域一，首先將帶有等間距標(biāo)記點(diǎn)的標(biāo)定板置于平臺(tái)上；然后通過(guò)傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成的四邊形的頂點(diǎn)s1，s2，s3以及s4處的坐標(biāo)值，記為：(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)、(x_s3，y_s3)、(x_s4，y_s4)；

然后根據(jù)圖形相似變換模型計(jì)算出所述四邊形的尺寸漲縮變化量，具體方法為：圖形相似變換中的旋轉(zhuǎn)角為α，四個(gè)頂點(diǎn)x軸方向的漲縮量為(s1_x，s2_x，s3_x，s4_x)，y軸方向的漲縮量為(s1_y，s2_y，s3_y，s4_y)，x軸方向的平移量為(t1_x，t2_x，t3_x，t4_x)，y軸方向的平移量為(t1_y，t2_y，t3_y，t4_y)；

步驟1，將所述傳感器采集標(biāo)定板上任意位置四邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值帶入轉(zhuǎn)換公式中，得：

上式中，(x_c1，y_c1)、(x_c2，y_c2)、(x_c3，y_c3)、(x_c4，y_c4)表示(x_s1，y_s1)、(x_s2，y_s2)、(x_s3，y_s3)、(x_s4，y_s4)對(duì)應(yīng)的理論值，即為標(biāo)定板上各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的原始坐標(biāo)；如：默認(rèn)標(biāo)定板左下角的圖形標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0)，那么其他標(biāo)定點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系即為各標(biāo)定點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；

步驟2，將步驟1中的方程計(jì)算后得到：

步驟3，根據(jù)步驟2中的方程，使用高斯牛頓迭代法求解出旋轉(zhuǎn)角、x軸方向的漲縮量、y軸方向的漲縮量、x軸方向的平移量以及y軸方向的平移量，即求出所述四邊形的尺寸漲縮變化量；

最后根據(jù)所述尺寸漲縮變化量對(duì)直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償；

區(qū)域二，首先將帶有等間距標(biāo)記點(diǎn)的標(biāo)定板置于平臺(tái)上；然后通過(guò)傳感器采集標(biāo)定板上任意位置構(gòu)成的四邊形的頂點(diǎn)s4，s5，s6以及s7處的坐標(biāo)值，記為：(x_s4，y_s4)、(x_s5，y_s5)、(x_s6，y_s6)、(x_s7，y_s7)；

然后根據(jù)圖形相似變換模型計(jì)算出所述四邊形的尺寸漲縮變化量，具體方法為：圖形相似變換中的旋轉(zhuǎn)角為α，四個(gè)頂點(diǎn)x軸方向的漲縮量為(s4_x，s5_x，s6_x，s7_x)，y軸方向的漲縮量為(s4_y，s5_y，s6_y，s7_y)，x軸方向的平移量為(t4_x，t5_x，t6_x，t7_x)，y軸方向的平移量為(t4_y，t5_y，t6_y，t7_y)；

步驟1，將所述傳感器采集標(biāo)定板上任意位置四邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)值帶入轉(zhuǎn)換公式中，得：

上式中，(x_c4，y_c4)、(x_c5，y_c5)、(x_c6，y_c6)、(x_c7，y_c7)表示(x_s4，y_s4)、(x_s5，y_s5)、(x_s6，y_s6)、(x_s7，y_s7)對(duì)應(yīng)的理論值，即為標(biāo)定板上各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的原始坐標(biāo)；如：默認(rèn)標(biāo)定板左下角的圖形標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0)，那么其他標(biāo)定點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系即為各標(biāo)定點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；

步驟2，將步驟1中的方程計(jì)算后得到：

步驟3，根據(jù)步驟2中的方程，使用高斯牛頓迭代法求解出旋轉(zhuǎn)角、x軸方向的漲縮量、y軸方向的漲縮量、x軸方向的平移量以及y軸方向的平移量，即求出所述四邊形的尺寸漲縮變化量；

最后根據(jù)所述尺寸漲縮變化量對(duì)直寫(xiě)曝光機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償；

因?yàn)閰^(qū)域二和區(qū)域一有重疊部分，使區(qū)域二的圖形相似變換準(zhǔn)確率更高，最終提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。