本實(shí)用新型涉及一種倒置曝光設(shè)備，屬于直寫曝光機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直寫曝光技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的影像直接轉(zhuǎn)移技術(shù)，以其工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、制造成本低等特點(diǎn)，很快取代了傳統(tǒng)的掩膜板式的光刻技術(shù)，成為在PCB和半導(dǎo)體等生產(chǎn)領(lǐng)域最重要和最普遍的技術(shù)。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)的直寫設(shè)備對(duì)PCB板進(jìn)行雙面曝光時(shí)，常常很難將板兩面的圖形進(jìn)行精確對(duì)位，尤其對(duì)于內(nèi)層板，由于內(nèi)層板上沒有定位孔的存在，更難以實(shí)現(xiàn)兩面曝光圖形的精確對(duì)位，造成曝光質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。

傳統(tǒng)的對(duì)位方法-UV mark法可以解決這一問題。但是，一方面，該技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間被國(guó)外公司壟斷，極大地限制了我國(guó)在直寫曝光技術(shù)領(lǐng)域的科技發(fā)展，進(jìn)而影響到相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步；另一方面，該技術(shù)的原理是在曝光一面圖形的同時(shí)，利于紫外線在另一面一定位置做相應(yīng)標(biāo)記，用作該面曝光時(shí)的對(duì)位，這樣的技術(shù)存在會(huì)在產(chǎn)品上造成無法消除的印跡而影響產(chǎn)品性能、在未曝光面留印跡會(huì)導(dǎo)致未曝光面受到污染、標(biāo)記烙印邊緣不夠銳利而較難達(dá)到很高的對(duì)位精度、導(dǎo)致基板吸附不均而造成板面不平等問題。

另外，現(xiàn)有技術(shù)的直寫設(shè)備在工作時(shí)，樣品、曝光裝置等部件呈完全曝露的狀態(tài)，且曝光裝置一般位于樣品的上方，一方面待曝光的樣品很容易受到外界環(huán)境的污染，造成曝光線條斷路等影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況出現(xiàn)，另一方面，樣品接受激光照射時(shí)的反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生一定量的有害氣體和粉塵，這些有害氣體和粉塵對(duì)曝光裝置和對(duì)位裝置等設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、堵塞、短路、通風(fēng)不良等危害。

因此，迫切需要開發(fā)一種效果更好的技術(shù)以打破國(guó)外公司在該領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，并更好地解決對(duì)位不準(zhǔn)、設(shè)備部件和樣品易受污染等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種倒置曝光設(shè)備。

本實(shí)用新型提供了一種倒置曝光設(shè)備，包括支撐結(jié)構(gòu)、曝光裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置、載樣裝置和控制裝置；所述支撐結(jié)構(gòu)下部為一箱體結(jié)構(gòu)，曝光裝置和控制裝置位于所述箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述載樣裝置嵌于箱體結(jié)構(gòu)上表面并位于曝光裝置上方；所述支撐結(jié)構(gòu)上部為墻面結(jié)構(gòu)或龍門結(jié)構(gòu)，所述對(duì)準(zhǔn)裝置與支撐結(jié)構(gòu)上部連接且位于載樣裝置的上方。

在一種實(shí)施方式中，所述載樣裝置為由上下兩層透明材質(zhì)的材料構(gòu)成的透明載物裝置。樣品夾放于兩層之間。

在一種實(shí)施方式中，所述曝光裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置、載樣裝置的空間排列形式為自上而下依次為對(duì)準(zhǔn)裝置、載樣裝置、曝光裝置，載樣裝置位于曝光裝置和對(duì)準(zhǔn)裝置之間。

在一種實(shí)施方式中，所述箱體結(jié)構(gòu)為一密閉箱體。

在一種實(shí)施方式中，所述載樣裝置為機(jī)械壓合裝置。樣品可以通過機(jī)械力固定在載樣裝置上。

在一種實(shí)施方式中，所述曝光裝置包括曝光鏡頭和曝光運(yùn)動(dòng)組件。

在一種實(shí)施方式中，所述對(duì)準(zhǔn)裝置包括對(duì)準(zhǔn)相機(jī)和對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)組件。

在一種實(shí)施方式中，所述對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)組件包括X、Y、Z 3個(gè)方向的導(dǎo)軌。對(duì)準(zhǔn)相機(jī)可以在和對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)組件的配合下，實(shí)現(xiàn)X、Y、Z3個(gè)方向的位置移動(dòng)。

在一種實(shí)施方式中，所述曝光裝置的曝光鏡頭為DMD組件或多棱鏡組件。

在一種實(shí)施方式中，所述對(duì)準(zhǔn)裝置的對(duì)準(zhǔn)相機(jī)為CCD相機(jī)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果：

本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備：

(1)實(shí)現(xiàn)了對(duì)半導(dǎo)體、PCB板等產(chǎn)品雙面曝光圖像精確對(duì)位，特別是實(shí)現(xiàn)了對(duì)于無定位孔存在的PCB板的內(nèi)層板的雙面曝光的圖像精確對(duì)位。

(2)在定位過程中，使用已有圖形中形狀作為標(biāo)記圖形或使用添加標(biāo)記圖形作為定位用的標(biāo)記，不會(huì)對(duì)板造成永久性的破壞。

(3)設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要額外添加用于打印或曝光標(biāo)記圖形的設(shè)備，節(jié)約成本。

(4)本設(shè)備，當(dāng)產(chǎn)品需要兩面曝光時(shí)，本裝置可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的兩面精確對(duì)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的曝光系統(tǒng)從上方對(duì)基板進(jìn)行曝光的裝置相反，本實(shí)用新型的曝光系統(tǒng)位于裝置下方，從下往上發(fā)射激光對(duì)基板進(jìn)行曝光。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1支撐結(jié)構(gòu)、2曝光裝置、3對(duì)準(zhǔn)裝置、4載樣裝置、5控制裝置、6對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)組件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

實(shí)施例1：倒置曝光設(shè)備

以如圖1為例對(duì)本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備進(jìn)行說明。

本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備，包括支撐結(jié)構(gòu)1、曝光裝置2、對(duì)準(zhǔn)裝置3、載樣裝置4和控制裝置5；所述支撐結(jié)構(gòu)1分為上下兩部分；支撐結(jié)構(gòu)1的下部為一箱體結(jié)構(gòu)，曝光裝置2 和控制裝置5位于所述箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述載樣裝置4嵌于箱體結(jié)構(gòu)上表面并位于曝光裝置2 上方；所述支撐結(jié)構(gòu)1的上部為墻面結(jié)構(gòu)或龍門結(jié)構(gòu)，所述對(duì)準(zhǔn)裝置3與支撐結(jié)構(gòu)1的上部連接且位于載樣裝置4的上方。

所述曝光裝置2包括曝光鏡頭和曝光運(yùn)動(dòng)組件；所述對(duì)準(zhǔn)裝置3包括對(duì)準(zhǔn)相機(jī)和對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)組件6?？蛇x地，所述曝光裝置2的曝光鏡頭為DMD組件或多棱鏡組件，所述對(duì)準(zhǔn)裝置3 的對(duì)準(zhǔn)相機(jī)為CCD相機(jī)。所述控制裝置5控制曝光裝置2進(jìn)行曝光、控制對(duì)準(zhǔn)裝置3進(jìn)行對(duì)位。

進(jìn)一步地，所述載樣裝置4為由上下兩層透明材質(zhì)的材料構(gòu)成的透明載物裝置。樣品(比如半導(dǎo)體或者PCB板)夾放于兩層之間。通過采用透明的載樣裝置4，一方面，對(duì)準(zhǔn)裝置3 可以獲取夾放在載樣裝置4上的樣品的圖像信息，另一方面，曝光裝置2可產(chǎn)生的激光可以通過透過載樣裝置4的下層透明材料對(duì)樣品進(jìn)行曝光。

進(jìn)一步地，所述箱體結(jié)構(gòu)為一密閉箱體，可進(jìn)一步防止外界粉塵污染位于箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)的曝光裝置2。

本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備，對(duì)準(zhǔn)裝置3和曝光裝置2分別位于載樣裝置4的兩側(cè)。工作時(shí)，在先對(duì)樣品的A面進(jìn)行曝光時(shí)，不需要對(duì)B面進(jìn)行任何操作，只是在該面曝光圖形中確定一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀或者在曝光圖形中添加一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀；在對(duì)樣品的B面進(jìn)行曝光時(shí)，A面正好面對(duì)對(duì)準(zhǔn)裝置3，對(duì)準(zhǔn)裝置3抓取A面上的確定的用于標(biāo)記的特殊形狀，即完成了對(duì)B面待曝光圖形的位置的確定，指導(dǎo)曝光裝置2對(duì)B面進(jìn)行曝光。這樣的激光直寫光刻設(shè)備，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)當(dāng)A面圖形中含有可被對(duì)準(zhǔn)裝置3識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則不需要進(jìn)行額外的標(biāo)記，不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生任何不良影響；當(dāng)A面圖形中不含有可被對(duì)準(zhǔn)裝置3識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，所額外添加的標(biāo)記圖形，可以是形狀極小的、較淡的標(biāo)記，不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且該標(biāo)記圖形在后續(xù)點(diǎn)影時(shí)很容易被沖掉；所以，不論所用的標(biāo)記圖形是否是額外添加，都不會(huì)在產(chǎn)品上留下永久烙??；(2)用于標(biāo)記圖形的特殊形狀是通過曝光裝置2曝光上去的，而曝光裝置2采用的都是聚集光，精度高，標(biāo)記圖形線條清晰、銳利，所達(dá)到的對(duì)位精度更高；(3)不在B面做任何標(biāo)記，不會(huì)對(duì)B面造成污染。

本實(shí)用新型的倒置曝光設(shè)備的工作原理如下：為方便理解，將待雙面曝光的樣品的兩面稱為A面、B面；利用本實(shí)用新型的激光直寫光刻設(shè)備進(jìn)行曝光時(shí)，有如下情形：

第一種情形，樣品的兩面均尚未曝光，所述激光直寫光刻設(shè)備進(jìn)行曝光包括如下步驟：

(1)將樣品放置于載樣裝置4，并使A面朝向曝光裝置2一側(cè)；

(2)標(biāo)記圖形的確定：若A面待曝光的電子圖形中不含有可被對(duì)準(zhǔn)裝置3識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則在A面待曝光的電子圖形中添加用于位置標(biāo)定的標(biāo)記圖形，然后進(jìn)行步驟(3)；若A面待曝光的電子圖形中含有可被對(duì)準(zhǔn)裝置3識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則以該特殊形狀作為標(biāo)記圖形，進(jìn)行步驟(3)；

(3)對(duì)樣品A面進(jìn)行曝光；

(4)重新放置樣品，使未曝光的B面朝向曝光裝置2一側(cè)，已曝光的A面朝向?qū)?zhǔn)裝置3一側(cè)；

(5)對(duì)準(zhǔn)裝置3在A面一側(cè)抓取曝光于A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對(duì)位；

(6)對(duì)B面進(jìn)行曝光。

第二種情形，樣品的一面已曝光、另一面待曝光，此時(shí)以已完成曝光的一面為A面、另一面為B面，所述激光直寫光刻設(shè)備進(jìn)行曝光包括如下步驟：

(1)標(biāo)記圖形的確定：以A面已曝光圖形中可被對(duì)準(zhǔn)裝置3識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀作為標(biāo)記圖形；

(2)將樣品放置于載樣裝置4，并使A面朝向?qū)?zhǔn)裝置3一側(cè)、使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)；

(3)對(duì)準(zhǔn)裝置3在A面一側(cè)抓取A面上的標(biāo)記圖形，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對(duì)位；

(4)對(duì)B面進(jìn)行曝光。

本實(shí)用新型的兩面對(duì)準(zhǔn)的倒置曝光設(shè)備，完全可以克服傳統(tǒng)直寫光刻設(shè)備必須使用UV mark進(jìn)行雙面曝光而導(dǎo)致的諸多問題，在行業(yè)內(nèi)屬于革新式的發(fā)明創(chuàng)造，可以打破國(guó)外公司在該領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。