本發(fā)明涉及精密制造PCB曝光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于自動(dòng)校準(zhǔn)的全自動(dòng)無掩膜曝光方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的快速的發(fā)展，電子產(chǎn)品正在向小型化、精密化、模塊化、高度集成化方向發(fā)展，對曝光的線路要求越來越高，線間距越來越小，線寬越來越細(xì)，對于曝光的要求也就越來越高。

傳統(tǒng)行業(yè)的有掩膜曝光技術(shù)已經(jīng)不能滿足精密化，高度集成化生產(chǎn)的發(fā)展需求，急需一種新的曝光技術(shù)來滿足現(xiàn)在的發(fā)展現(xiàn)狀。無掩膜曝光技術(shù)不僅能夠滿足精密化的發(fā)展需求，更能節(jié)省成本，極大的提高生產(chǎn)效率，改變目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀，極大的促進(jìn)我國在電子技術(shù)行業(yè)，集成電路行業(yè)的快速發(fā)展。

目前主流的曝光技術(shù)都是通過人為操作不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，這里提出了一種全自動(dòng)的曝光技術(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于自動(dòng)校準(zhǔn)的全自動(dòng)無掩膜曝光方法，改進(jìn)生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)量，節(jié)省人力，同時(shí)解決現(xiàn)有的活動(dòng)底座需要與固定座通過人為調(diào)節(jié)，需要不停的微調(diào)，而導(dǎo)致的繁瑣，人為調(diào)節(jié)容易導(dǎo)致的曝光誤差，導(dǎo)致曝光不準(zhǔn)確，肉眼不能更好的調(diào)整曝光精度，導(dǎo)致出現(xiàn)的各種人為問題，同時(shí)為了避免人為調(diào)節(jié)XYZ軸相對移動(dòng)導(dǎo)致的機(jī)械誤差。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種基于自動(dòng)校準(zhǔn)的全自動(dòng)無掩膜曝光方法，包括以下步驟：

1)繪制用于機(jī)械小車識(shí)別的地面路線，將路線圖與出板口，送板口聯(lián)系在一起，出板口是為了得到打好定位孔的曝光板，送板口是為了將曝光好的PCB板送出；

2) 機(jī)械小車的機(jī)械臂上具有真空吸盤，機(jī)械臂上具有信號(hào)發(fā)射芯片，小車兩側(cè)具有不同的存放標(biāo)記，真空吸盤可以將未曝光車筐中的待曝光PCB板送到曝光機(jī)進(jìn)行曝光，然后將曝光好的PCB板放入已曝光車筐中，待所有的PCB曝光完畢，小車移動(dòng)將曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板；

3) 在曝光之前，首先接收CAD室傳輸過來的GERBER文件，將GERBER文件轉(zhuǎn)化為BMP位圖，將整副BMP位圖送入曝光機(jī)，此時(shí)，待每次曝光板放入曝光平臺(tái)，CCD鏡頭移動(dòng)到理論上定位孔的位置；

4)CCD鏡頭在曝光機(jī)工作之初，進(jìn)行初始化設(shè)置，進(jìn)行調(diào)焦操作，調(diào)焦操作是通過自己的算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

5)調(diào)焦好的CCD鏡頭捕捉曝光板上的定位孔，如果1次性捕捉到，證明不用校準(zhǔn)，開始曝光；如果有的捕捉到有的沒有捕捉到則校正圖像的位置，對圖像按照一定的算法，均分誤差，同時(shí)將CCD鏡頭調(diào)整到圖像校正后的所對應(yīng)的定位孔的位置，如果此時(shí)還沒有捕捉，則在一定的誤差范圍內(nèi)進(jìn)行再次校準(zhǔn)，如果超過一定的誤差范圍仍然沒有捕捉到，則曝光板1不能使用，丟棄使用新的曝光板；

6)在曝光開始前，確定曝光板的大小，確定開啟的DMD的數(shù)量，能夠以最大的效率實(shí)現(xiàn)曝光，在整個(gè)步驟5)圖像校正完畢后，切割圖像，送到不同的DMD實(shí)現(xiàn)曝光；

7)在曝光開始后，上層曝光板通過傳送帶送到曝光機(jī)外側(cè)擋板的內(nèi)部，內(nèi)部完全是黑暗的，通過UV紫外線光源實(shí)現(xiàn)曝光；

8）在步驟7）曝光的同時(shí)，機(jī)械臂將待曝光的曝光板送入交替下層曝光平臺(tái)的臺(tái)面，曝光平臺(tái)上有真空吸孔吸附曝光板，完成圖像的校正，待上層曝光板曝光完成，將交替下層曝光平臺(tái)送入曝光機(jī)外側(cè)擋板的內(nèi)部，完成圖像的切割與曝光。

所述的步驟3）中提到的數(shù)字圖像信號(hào)處理，是與步驟5）中得到的BMP的定位孔與采集到的圖像進(jìn)行比較，以中心為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行圖像的校準(zhǔn)處理；

所述的步驟6）中傳輸給DMD的圖像，是將校正后的BMP位圖切割為不同型號(hào)的DMD所要求的對應(yīng)的大小，切割的時(shí)候需要進(jìn)行分區(qū)化處理，傳輸給不同的DMD。

所述的機(jī)械小車設(shè)有機(jī)械臂，機(jī)械臂設(shè)有機(jī)械臂真空吸盤，機(jī)械小車一側(cè)是未曝光車筐，另一側(cè)是已曝光車筐。

所述的曝光平臺(tái)設(shè)有曝光平臺(tái)，所述的曝光平臺(tái)由上層曝光平臺(tái)、交替下層曝光平臺(tái)、傳送帶、曝光機(jī)外側(cè)擋板、DMD、光學(xué)引擎、曝光機(jī)平臺(tái)側(cè)面擋板組成，傳送帶上方設(shè)有上層曝光平臺(tái)，下方設(shè)有交替下層曝光平臺(tái)，兩端設(shè)有曝光機(jī)平臺(tái)側(cè)面擋板；一側(cè)設(shè)有曝光機(jī)外側(cè)擋板，曝光機(jī)外側(cè)擋板上設(shè)有DMD及光學(xué)引擎。

所述的上層曝光平臺(tái)、交替下層曝光平臺(tái)分別具有100個(gè)真空吸口；

所述的曝光機(jī)外側(cè)擋板設(shè)有3-6個(gè)DMD，3-6個(gè)曝光鏡頭，每個(gè)曝光鏡頭采用的均為UV紫外線光源。

所述的曝光平臺(tái)具有電荷耦合元器件（CCD）圖像傳感器與所述的電荷耦合元器件相連的信號(hào)連接處理器，所述電荷耦合元器件（CCD）圖像傳感器將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號(hào)，傳輸給信號(hào)連接處理器，信號(hào)連接處理器將數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用了自動(dòng)校準(zhǔn)的技術(shù)，省去的繁瑣人工校準(zhǔn)的過程，減少了曝光過程的曝光誤差。在曝光的過程中采用兩層曝光板的設(shè)計(jì)，在曝光的時(shí)候?yàn)橄麓纹毓庖呀?jīng)做好準(zhǔn)備，極大的提高了生產(chǎn)效率。采用全自動(dòng)曝光的方式，省去了人為的操作過程，較少了人力資源成本，在競爭中更有優(yōu)勢。采用無掩膜曝光，可以快速的調(diào)整圖像的處理，避免了掩膜板的使用，減少了污染與浪費(fèi)。采用了TI的DMD曝光芯片，曝光精度能夠滿足市面上精密化生產(chǎn)的需求。采用自動(dòng)的DMD選擇設(shè)計(jì)，按照板型選擇DMD的數(shù)量，可以更好的節(jié)省曝光時(shí)間。提高曝光的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的小車運(yùn)動(dòng)流程圖；

圖2是本發(fā)明的曝光整機(jī)架構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的機(jī)械小車模型圖；

圖4是本發(fā)明的自動(dòng)校準(zhǔn)CCD圖；

其中，1是機(jī)械小車運(yùn)動(dòng)路線；2是曝光機(jī)整機(jī)；3是機(jī)械小車；4是上層曝光平臺(tái)；5是交替下層曝光平臺(tái)；6是傳送帶；7是曝光機(jī)外側(cè)擋板；8是DMD；9是光學(xué)引擎；10是曝光機(jī)平臺(tái)側(cè)面擋板；11是機(jī)械臂真空吸盤；12是未曝光車筐；13是已曝光車筐；14是CCD鏡頭；15是曝光板；16是曝光板定位孔；17是機(jī)械臂。

具體實(shí)施方式

以下根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)一步敘述。

如圖1、2、3、4所示，一種基于自動(dòng)校準(zhǔn)的全自動(dòng)無掩膜曝光方法，包括以下步驟：

1)繪制車輛識(shí)別的路線圖1，將路線圖1與出板口，送板口很好的聯(lián)系在一起。出板口是為了得到打好定位孔的曝光板，送板口是為了將曝光好的PCB板送出。小車在運(yùn)動(dòng)的過程中經(jīng)過曝光機(jī)3，將曝光板曝光完畢后小車依次移動(dòng)，完成曝光板的傳送處理。

2)小車的整體架構(gòu)如圖3所示，機(jī)械臂17上具有真空吸盤11，可以將未曝光車筐12中的待曝光PCB板送到曝光機(jī)2進(jìn)行曝光，然后將曝光好的PCB板放入已曝光車筐13中。待所有的PCB曝光完畢，小車移動(dòng)將曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板。

3)在曝光之前，首先接收CAD室傳輸過來的GERBER文件，將GERBER文件轉(zhuǎn)化為BMP位圖，將整副BMP位圖送入曝光機(jī)2，此時(shí)，待每次曝光板15放入曝光平臺(tái)4或者5，CCD鏡頭移動(dòng)到理論上定位孔的位置。

4)CCD鏡頭14在曝光機(jī)2工作之初，進(jìn)行初始化設(shè)置，進(jìn)行調(diào)焦操作。調(diào)焦操作是通過自己的算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

5)調(diào)焦好的CCD鏡頭捕捉曝光板15上的定位孔16，如果1次性捕捉到，證明不用校準(zhǔn)，開始曝光；如果有的捕捉到有的沒有捕捉到則校正圖像的位置，對圖像按照一定的算法，均分誤差，同時(shí)將CCD鏡頭14調(diào)整到圖像校正后的所對應(yīng)的定位孔的位置，如果此時(shí)還沒有捕捉，則在一定的誤差范圍內(nèi)進(jìn)行再次校準(zhǔn)，如果超過一定的誤差范圍仍然沒有捕捉到，則曝光板15不能使用，丟棄使用新的曝光板。

6)在曝光開始前，確定曝光板15的大小，確定開啟的DMD 8的數(shù)量，能夠以最大的效率實(shí)現(xiàn)曝光。在整個(gè)5)圖像校正完畢后，切割圖像，送到不同的DMD實(shí)現(xiàn)曝光。

7)在曝光開始后，上層曝光板4通過傳送帶6送到曝光機(jī)外側(cè)擋板7的內(nèi)部，內(nèi)部完全是黑暗的，通過UV紫外線光源實(shí)現(xiàn)曝光。

8）在7）曝光的同時(shí)，機(jī)械臂17將待曝光的曝光板送入交替下層曝光平臺(tái)5的臺(tái)面，曝光平臺(tái)上有真空吸孔吸附曝光板，完成圖像的校正，待上層曝光板4曝光完成，將交替下層曝光平臺(tái)5送入曝光機(jī)外側(cè)擋板7的內(nèi)部，完成圖像的切割與曝光，依次進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。極大的提高了生產(chǎn)效率。

所述的步驟3）中提到的數(shù)字圖像信號(hào)處理，是與步驟5）中得到的BMP的定位孔與采集到的圖像進(jìn)行比較，以中心為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行圖像的校準(zhǔn)處理；

所述的步驟6）中傳輸給DMD的圖像，是將校正后的BMP位圖切割為不同型號(hào)的DMD所要求的對應(yīng)的大小，切割的時(shí)候需要進(jìn)行分區(qū)化處理，傳輸給不同的DMD。

如圖3所示，所述的機(jī)械小車3設(shè)有機(jī)械臂17，機(jī)械臂17設(shè)有機(jī)械臂真空吸盤，機(jī)械小車3一側(cè)是未曝光車筐12，另一側(cè)是已曝光車筐13。

如圖2所示，所述的曝光平臺(tái)2設(shè)有曝光平臺(tái)，所述的曝光平臺(tái)由上層曝光平臺(tái)4、交替下層曝光平臺(tái)5、傳送帶6、曝光機(jī)外側(cè)擋板7、DMD8、光學(xué)引擎9、曝光機(jī)平臺(tái)側(cè)面擋板10組成，傳送帶6上方設(shè)有上層曝光平臺(tái)4，下方設(shè)有交替下層曝光平臺(tái)5，兩端設(shè)有曝光機(jī)平臺(tái)側(cè)面擋板10；一側(cè)設(shè)有曝光機(jī)外側(cè)擋板7，曝光機(jī)外側(cè)擋板7上設(shè)有DMD8及光學(xué)引擎9。

所述的上層曝光平臺(tái)4、交替下層曝光平臺(tái)5分別具有100個(gè)真空吸口；

所述的曝光機(jī)外側(cè)擋板7設(shè)有3-6個(gè)DMD，3-6個(gè)曝光鏡頭，每個(gè)曝光鏡頭采用的均為UV紫外線光源。

所述的曝光平臺(tái)具有電荷耦合元器件（CCD）圖像傳感器與所述的電荷耦合元器件相連的信號(hào)連接處理器，所述電荷耦合元器件（CCD）圖像傳感器將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號(hào)，傳輸給信號(hào)連接處理器，信號(hào)連接處理器將數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理。