本實用新型屬于直寫式曝光機的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)和曝光方法。

背景技術(shù)：

直寫式(LDI：Laser Direct Imaging)光刻機設(shè)備又稱影像直接轉(zhuǎn)移設(shè)備，可應(yīng)用于半導體及PCB生產(chǎn)領(lǐng)域。區(qū)別于傳統(tǒng)半自動曝光設(shè)備，它利用圖形發(fā)生器取代傳統(tǒng)光刻機的掩模板，從而可以直接將計算機的圖形數(shù)據(jù)曝光到晶圓或PCB板上，節(jié)省制板時間和制作掩模板的費用。為了提升直寫式曝光機的曝光效率，雙臺面曝光設(shè)備應(yīng)運而生。傳統(tǒng)曝光機只有一個臺面，所以光路不移動，光路鏡筒的固定方式采用側(cè)掛式，側(cè)掛式光路使固定軸的側(cè)向力較大，不穩(wěn)定，且傳統(tǒng)曝光機光路范圍不能覆蓋兩個臺面的PCB板，不能滿足雙臺面曝光設(shè)備的曝光需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、曝光效率較高的雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)，包括支撐板，所述支撐板通過支撐柱設(shè)置于雙臺面上方，所述支撐板上設(shè)有挖空部，所述挖空部的兩側(cè)分別設(shè)置有兩根線性導軌，兩根線性導軌上設(shè)有光路安裝板，所述光路安裝板通過驅(qū)動機構(gòu)可在兩條線性導軌上作步進運動，所述步進運動的方向垂直于所述雙臺面運動的方向，所述光路安裝板上設(shè)有用于發(fā)射曝光光束的光路鏡筒，所述光路鏡筒的曝光方向朝向所述雙臺面。

可選地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括：驅(qū)動器和兩個馬達，兩個馬達分別位于兩根線性導軌的外側(cè)、并帶動所述光路安裝板在兩根線性導軌上運動，兩個馬達的動子并聯(lián)在一起，兩個馬達的控制線均與所述驅(qū)動器電氣連接。

可選地，所述光路鏡筒為多個，間隔設(shè)置在所述光路安裝板上。

可選地，所述光路安裝板上開有安裝孔，所述光路鏡筒穿過所述安裝孔卡設(shè)在所述光路安裝板上，所述安裝孔外側(cè)設(shè)有緊固件。

可選地，所述支撐板和所述支撐柱均由大理石制成。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本實用新型中，曝光時，曝光光束通過光路鏡筒的運動，能夠覆蓋雙臺面上的PCB板，具有較高的曝光效率；光路鏡筒固定在光路安裝板上，用光路安裝板固定光路鏡筒，使光路鏡筒固定牢固，光路安裝板固定在并排的線性軌道上形成工字型結(jié)構(gòu)，光路安裝板對光路鏡筒進行有力支撐，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免傳統(tǒng)曝光機一字型結(jié)構(gòu)因重心不均所導致的運動曲線較差的問題。

2、本實用新型采用一個驅(qū)動器就能控制兩個馬達同時運動，不僅降低了成本，而且防止雙驅(qū)動器差異引發(fā)的運動特性差異造成的扭力，避免控制器報錯的可能，使運動機構(gòu)平穩(wěn)。

3、本實用新型中的支撐板和支撐柱均由大理石制成，整個工字型結(jié)構(gòu)固定在大理石上，光路鏡筒既能通過大理石中間的挖空部進行光束投射，又能利用大理石的不變形、硬度高、使用壽命長、不導電、不導磁、場位穩(wěn)定等特性，保證光路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定特征。

4、本實用新型中的光路鏡筒為多個，間隔設(shè)置在所述光路安裝板上，多光路鏡筒同時投射曝光光束，提升了曝光效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明；

圖1為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中光路鏡筒的安裝示意圖；

圖3為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中曝光機掃描第一個條帶的示意圖；

圖4為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中曝光機掃描第二個條帶的示意圖；

圖中：1為支撐板，2為支撐柱，3為雙臺面，4為線性導軌，5為光路安裝板，6為光路鏡筒，7為安裝孔，8為緊固件，9為挖空部。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中光路鏡筒的安裝示意圖，如圖1、圖2所示，一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)，可包括支撐板1，所述支撐板1可通過支撐柱2設(shè)置于雙臺面3上方，所述支撐板1上可設(shè)有挖空部9，所述挖空部9的兩側(cè)可分別設(shè)置有兩根線性導軌4，兩根線性導軌4上可設(shè)有光路安裝板5，所述光路安裝板5通過驅(qū)動機構(gòu)可在兩條線性導軌4上作步進運動，所述步進運動的方向可垂直于所述雙臺面3運動的方向，所述光路安裝板5上可設(shè)有用于發(fā)射曝光光束的光路鏡筒6，所述光路鏡筒6的曝光方向可朝向所述雙臺面3。

本實施例中，光路安裝板5對光路鏡筒6進行有力的支撐，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免了傳統(tǒng)曝光機一字型結(jié)構(gòu)因重心不均所導致的運動曲線較差的問題。

具體地，為了滿足使用需求，所述光路鏡筒6可為多個，可間隔設(shè)置在所述光路安裝板5上。例如，考慮到PCB板的實際寬度，可將多個光路鏡筒6并排放置，多個光路鏡筒6同時發(fā)出光束進行曝光，可提升整個曝光系統(tǒng)的曝光效率。

本實施例中，可將光路鏡筒6選定為四個，光路鏡筒6發(fā)出的光束可為紫外光束。雙臺面直寫式曝光機工作時，雙臺面3帶動PCB板分別進行交替曝光，曝光光束通過光路鏡筒6的運動，使光束能覆蓋雙臺面3上的PCB板，曝光時，紫外光束通過DMD(數(shù)字微鏡晶片)反射并經(jīng)過光路鏡筒6放大一定倍率后，照射到感光介質(zhì)上(干膜等)進行曝光，PCB板上的圖像由經(jīng)多個光路曝光出來的圖形拼接而成。

具體地，所述驅(qū)動機構(gòu)可包括：驅(qū)動器和兩個馬達，兩個馬達可分別位于兩根線性導軌4的外側(cè)、并帶動所述光路安裝板5在兩根線性導軌4上運動，兩個馬達的控制線均可與所述驅(qū)動器電氣連接，即兩個馬達的動子并聯(lián)，由同一驅(qū)動器驅(qū)動。

更具體地，所述驅(qū)動機構(gòu)還可包括：兩個滑塊，兩個滑塊可分別位于兩根線性導軌4上，兩個滑塊可與所述光路安裝板5聯(lián)動、并能帶動所述光路安裝板5在兩根線性導軌4上運動，兩個滑塊可分別由同樣位于兩根線性導軌4外側(cè)的兩個馬達驅(qū)動。

本實施例采用一個驅(qū)動器就能控制兩個馬達同時運動，減小了雙驅(qū)動馬達造成的扭力，使運動機構(gòu)平穩(wěn)。

具體地，所述光路安裝板5上可開有安裝孔7，所述光路鏡筒6可穿過所述安裝孔7卡設(shè)在所述光路安裝板5上，所述安裝孔7外側(cè)設(shè)有緊固件8。

具體地，所述安裝孔7可為橢圓形。

具體地，所述支撐板1和所述支撐柱2均可由大理石制成。

本實施例中，整個工字型結(jié)構(gòu)固定在大理石板上，大理石板中間設(shè)有挖空部9，使光路鏡筒6既能通過大理石中間的挖空部9進行光束投射，又能利用大理石的不變形、硬度高、使用壽命長、不導電、不導磁、場位穩(wěn)定等特性，保證光路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定特征。

本實用新型中，所述雙臺面3的切換工作過程為：第一臺面在曝光時，第二臺面做上下板和對位操作，對位操作完成后進行等待，此時光路鏡筒6在第一臺面上進行曝光操作，待曝光結(jié)束，光路鏡筒6移動到第二臺面上直接進行曝光。同時因第一臺面曝光完成，退出該臺面進行下板、上板和對位操作，對位操作完成后進行等待，待第二臺面曝光完成后，光路鏡筒6移動到第一臺面上方，對第一臺面上的PCB板進行曝光。這樣，當一個臺面曝光，一個臺面進行上下板和對準操作，上下板和對位時間不額外占用曝光時間，兩臺面進行交替曝光，提高了曝光效率。

相應(yīng)地，一種雙臺面直寫式曝光機的曝光方法，可包括以下步驟：

S101、光路鏡筒6發(fā)射曝光光束，雙臺面3帶動其上的PCB板進行移動，PCB板上被掃描到條帶區(qū)域被曝光，得到所需圖形。

S102、上述條帶圖形掃描結(jié)束后，光路鏡筒6沿著垂直于雙臺面3運動的方向作步進運動，使得曝光光束移動到下一個條帶圖形所在的位置。

S103、重復步驟S101。

本實施例中，可將雙臺面3運動的方向設(shè)為Y方向，則光路鏡筒6步進的方向為X方向。圖3為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中曝光機掃描第一個條帶的示意圖，圖4為本實用新型實施例一提供的一種雙臺面直寫式曝光機的曝光系統(tǒng)中曝光機掃描第二個條帶的示意圖，如圖3、圖4所示，當曝光光束掃描同一個條帶時，兩并置臺面分別帶動PCB板沿著Y方向做掃描，光路鏡筒6不動；紫外光經(jīng)過DMD翻轉(zhuǎn)后，通過光路鏡筒6發(fā)出，照射到PCB板上使感光介質(zhì)進行化學反應(yīng)，實現(xiàn)曝光過程；一個條帶圖形掃描結(jié)束后，馬達帶動光路安裝板5上的光路鏡筒6做點對點的步進運動，沿X方向移動到下一個位置，到達指定位置后停止，PCB板沿Y方向勻速運動，光路繼續(xù)掃描，曝光第二個條帶。依次類推，多條帶掃描結(jié)束后，各條帶所得曝光圖形拼接成整個IC電路圖形。

具體地，步驟S101中，光路鏡筒6發(fā)射曝光光束可為紫外光束。

具體地，步驟S101中，雙臺面3帶動其上的PCB板進行移動時，光路鏡筒6保持不動。

具體地，步驟S102中，光路鏡筒6沿著垂直于雙臺面3運動的方向作點對點的步進運動。

本實施例中，光路鏡筒6步進運動，多條帶圖形拼接成大圖；一個臺上的圖形曝光完成后，控制光路移動到另一個臺面，使雙臺面曝光設(shè)備兩臺面交替曝光成為可能；當一個臺面曝光，一個臺面進行上下板和對準操作，提高了曝光效率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。