CN102890430A - 一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置及方法，包括有曝光光源，反光镜倾斜设置在曝光光源的前方光路上，反光镜的反射光路上依次设置光学透镜组、图形发生器，图形发生器的下方依次设置投影镜头、功率探头，功率探头的信号输出端与功率显示器连接；通过把可编程图形发生器分成若干个等面积的小区域，在每个小区域分别投影白图，测试其对应的功率值，计算得出直写曝光机曝光面的功率均匀性，如果曝光面的功率均匀性不理想，可以通过调整照明模块中的反光镜加以改善。采用本发明，曝光图形的质量，尤其是曝光图形的线宽一致性可以得到很大的提高。

Description

一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置及方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板设备的检测技术领域，具体为一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置及方法。

背景技术

对于印刷电路板加工领域，尤其是在高精度HDI板和封装基板的制造中，曝光图形的质量，尤其是曝光图形线宽的一致性非常重要。

目前印刷电路板曝光设备有两大类：传统的投影式曝光设备和直写曝光设备。传统的投影式曝光设备图形已经印制在菲林底片上，通过投影菲林底片将图形转移到感光干膜上；另外一类是直写曝光设备，光束将曝光图形直接扫描成像在感光干膜上，直写曝光设备中，其中从CAM资料到激光图形的转换一般借助可编程的图形发生器完成。直写曝光设备与传统的投影式曝光设备相比，有以下独特的技术优势：

(1) 直写曝光技术从CAM的PCB设计开始到光致抗蚀剂显影为止，只需要四个步骤。而传统的投影式曝光设备因为需要底片转移图像，一般需要十多个步骤。因此直写曝光技术使得工艺节省60％；

(2) 由于不存在底片引起的尺寸误差，直写曝光技术可以明显的提高提高图形的位置度以及层间图形的对位度；

(3) 具有较高的图形解析度，适合精细导线的制作；

(4) 具有快速的反应能力，生产周期短，特别适用于技术性复杂、批量较小的印刷电路板产品，且能够提升印刷电路板的生产良率。帮助企业节约生产成本和提高投资回报率。

综上所述，直写曝光设备因为其独特的技术优势，近年来获得了长足的发展。直写曝光设备的核心部件是投影成像***，其中可编程的图形发生器负责将图形投影到印刷电路板上。印刷电路板上曝光图形的质量，尤其是曝光图形线宽的一致性直接取决于曝光面功率的均匀性，因此，调整直写曝光机曝光面功率均匀性就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置及方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置，其特征在于，主要包括有三个模块，分别为照明模块、投影曝光模块、功率探测模块，照明模块包括有曝光光源、光学透镜组和一个反光镜， 投影曝光模块包括有可编程的图形发生器和投影镜头，功率探测模块包括有功率探头和功率显示器，反光镜倾斜设置在曝光光源的前方光路上，反光镜的反射光路上依次设置光学透镜组、图形发生器，图形发生器的下方依次设置投影镜头、功率探头，功率探头的信号输出端与功率显示器连接。

所述的曝光光源为激光器或者汞灯。

 所述的反光镜是可以平移和俯仰可调的，其作用是改变照明光斑在可编程的图形发生器上的位置和角度。

所述的可编程的图形发生器为空间微反射镜阵列。

基于直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置的方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1) 打开曝光光源；

(2) 把可编程的图形发生器分为等面积的axb个区域，分别在可编程的图形发生器的每个小区域投影白图，白图即为测试图形；

(3) 分别记录每个测试图形对应的功率值W1，W2，W3，……Wn，其中，功率的最大值记为Wmax，功率的最大值记为Wmin，曝光面的功率均匀性U即为（Wmax-Wmin）/（Wmax+Wmin）；

(4) 如果曝光面的功率均匀性U不符合指标，则平移或者俯仰调整反光镜；

(5) 重复步骤(1)—(4)，直到曝光面的功率均匀性U符合指标。

本发明的优点是：

本发明使得曝光图形的质量，尤其是曝光图形的线宽一致性得到很大的提高。

附图说明

图1为本发明的一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性装置的模型图；

图2 可编程图形发生器的平面图。

具体实施方式

一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置如图1所示，主要包括有三个模块，分别为照明模块、投影曝光模块、功率探测模块，照明模块包括有曝光光源1、光学透镜组3和一个反光镜2， 投影曝光模块包括有可编程的图形发生器4和投影镜头5，功率探测模块包括有功率探头6和功率显示器7，反光镜2倾斜设置在曝光光源1的前方光路上，反光镜2的反射光路上依次设置光学透镜组3、图形发生器4，图形发生器4的下方依次设置投影镜头5、功率探头6，功率探头6的信号输出端与功率显示器7连接。

一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的方法，包括以下几个步骤：

(1) 打开曝光光源；

(2) 可编程的图形发生器4的平面图41如图2所示，微反射镜阵列横向有1920个像素，纵向有1080个像素，每个微反射镜大小为10.8um，把它分为等面积的16x9个小区域，每个小区域横向有120个像素，纵向有120个像素，在每个小区域依次投影白图（411）；

(3) 分别记录每张白图对应的功率值W1，W2，W3，……W144（其中，功率的最大值记为Wmax，功率的最大值记为Wmin），曝光面的功率均匀性U即为（Wmax-Wmin）/（Wmax+Wmin），其经验值为5%；

(4) 如果曝光面的功率均匀性U不符合指标5%，需平移或者俯仰调整反镜；

(5) 重复步骤(1)—(4)，直到曝光面的功率均匀性U符合指标。

Claims (5)

1.一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置，其特征在于，主要包括有三个模块，分别为照明模块、投影曝光模块、功率探测模块，照明模块包括有曝光光源、光学透镜组和一个反光镜， 投影曝光模块包括有可编程的图形发生器和投影镜头，功率探测模块包括有功率探头和功率显示器，反光镜倾斜设置在曝光光源的前方光路上，反光镜的反射光路上依次设置光学透镜组、图形发生器，图形发生器的下方依次设置投影镜头、功率探头，功率探头的信号输出端与功率显示器连接。

2.根据权利要求书1所述的一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置，其特征在于，所述的曝光光源为激光器或者汞灯。

3.根据权利要求书1所述的一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置，其特征在于， 所述的反光镜是可以平移和俯仰可调的。

4.根据权利要求书1所述的一种直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置，其特征在于，所述的可编程的图形发生器为空间微反射镜阵列。

5.基于权利要求书1所述的直写曝光机调整曝光面功率均匀性的装置的方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1) 打开曝光光源；

(2) 把可编程的图形发生器分为等面积的axb个区域，分别在可编程的图形发生器的每个小区域投影白图，白图即为测试图形；

(3) 分别记录每个测试图形对应的功率值W1，W2，W3，……Wn，其中，功率的最大值记为Wmax，功率的最大值记为Wmin，曝光面的功率均匀性U即为（Wmax-Wmin）/（Wmax+Wmin）；

(4) 如果曝光面的功率均匀性U不符合指标，则平移或者俯仰调整反光镜；

(5) 重复步骤(1)—(4)，直到曝光面的功率均匀性U符合指标。

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