CN108062006A - 一种自动上下版的直写式丝网制版***及制版方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动上下版的直写式丝网制版***,用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光,***包括主机、运动***、光源驱动控制器、光源、可编程数据控制器、空间光调制器、主动聚焦模块、光学镜头、位置误差修正模块、光电传感器、自动上下版机械模块以及通信模块。本发明还公开了一种利用该自动上下版的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法。本发明自动上下版的直写式丝网制版***,制版过程不需要菲林,有效降低了成本,且工序简单、图像精度高、产能高;本发明还具有自动化程度高的优点;此外,本发明还实现了主动聚焦功能,有效避免因网版不平导致离焦进而导致图形模糊或曝光不充分等问题。
Description
技术领域
本发明涉及丝网制版技术领域,具体涉及一种自动上下版的直写式丝网制版***及制版方法。
背景技术
传统的丝网制版***,需要通过晒版机使用菲林进行制版。菲林与早期的照相机底片类似。使用菲林进行制版流程如下:将带有图像的菲林贴在已涂敷感光胶的丝网网版上,使用汞灯照射菲林,菲林上有图形部分可以透射光线,使网版的感光胶感光,将感光的网版进行显影,显影之后未感光的部分会被显影液溶解,从而在网版上形成图形。
传统的利用菲林制版的方法存在如下缺陷:
1、耗材成本高昂,传统丝网印刷制版方法需要使用照排机制作菲林,多色印刷需要多张菲林,晒版后菲林即遭废弃,与直接制版相比耗材成本较高;
2、增加工序,导致制版效率低下:传统丝网印刷制版过程需首先制作图案底片,再经晒版机制版工艺周期较长,制版效率低下,由此还可能导致更多的问题点出现以及人工成本、时间成本的增加;
3、菲林易损坏:菲林本身易变形易被划伤,导致其使用寿命大大受影响;
4、无法制作超大网版:受菲林本身面积的限制,传统的制版方法无法制作超大网版;
5、图像精度差,无法满足小线宽图形的制版:由于传统丝网印刷制版方法是通过图案底片与感光胶接触曝光复制而完成的,因而复制过程中会造成图像细节的损失,图像精度低于原稿,该现象在厚感光胶的晒版过程中尤为明显,因此传统菲林制版通常仅适用于50μm以上的线宽。
近年来,研究者们也进行了一些直接制版的尝试。如我国授权公告号CN103149801B的专利中,使用密排激光器进行曝光处理实现直接制版。但在实际应用中,激光器装配受到物理条件、尺寸等的限制,密排方式装配的激光器数量相当有限,一般不超过256支,加之网版制版只能使用平面扫描,而平面扫描需要不停的来回更换扫描方向,大大限制了密排式激光器的工作能力,导致产能地下;采用密排激光器进行直接制版的方式控制难度也较大,能量的细微不均匀都将带来曝光效果的差异;此外,采用密排激光器进行直接制版的方式还存在加工精细度不够高的不足。
此外,现有的直接制版***对于网版取放多数还采取传统的人工上下版的方式,自动化程度低、生产效率低下且人员成本高,无法满足自动化生产的需求。另一方面,在现有的直接制版***中,网版往往通过夹具固定于平台上。这种固定方式无法保证网版的各部分保持在同一水平面上,原因在于:(1)网版自身的变形;(2)夹具各间隙不均匀;(3)重力原因导致网版中间部分出现轻微下垂。网版各部分无法保持在同一水平面上会带来离焦的问题,进而导致图形模糊或曝光不充分。
发明内容
本发明的目的就是解决传统使用菲林带来的成本高、工序多、精度低等问题以及现有使用密排激光器进行曝光处理的直接制版方法产能低、加工精细度差的问题;本发明的另一目的是解决现有直接制版***自动化程度低以及容易离焦的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种自动上下版的直写式(DIS)丝网制版***以及使用该***制版的方法。
本发明的技术方案如下:
一种自动上下版的直写式丝网制版***,用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光,***包括主机、运动***、光源驱动控制器(LSC)、光源(LS)、可编程数据控制器(PDC)、空间光调制器(SLM)、主动聚焦模块(AF)、光学镜头、位置误差修正模块、光电传感器、自动上下版机械模块以及通信模块;
所述运动***由步进平台、扫描平台以及平台驱动器组成,其中平台驱动器与主机相连并驱动步进平台和扫描平台运动;
所述光源驱动控制器控制光源的开关状态以及光强;
所述可编程数据控制器与主机直接相连,在主机的控制下驱动空间光调制器完成曝光任务;
所述主动聚焦模块控制光学镜头与网版间的距离;
所述位置误差修正模块接收扫描平台发出的同步信号并根据同步信号驱动可编程数据控制器;
所述位置误差修正模块接收扫描平台发出的实时位置信号,对实时位置信号进行修正得到精确位置信号并将精确位置信号输出至可编程数据控制器;
所述自动上下版机械模块包括运输部件、网版预置部件和网版固定部件,自动上下版机械模块接受主机控制;
所述通信模块上行与主机相连,下行与光源驱动控制器、主动聚焦模块以及光电传感器分别相连。
其中,所述主机是个人计算机、服务器或工控机中的一种。
其中,所述步进平台承载网版并带动网版运动,所述扫描平台承载主动聚焦模块和光学镜头并带动主动聚焦模块和光学镜头运动。
其中,所述光源是激光器或发光二极管中的一种。
其中,所述可编程数据控制器由随机存储器、现场可编程门阵列以及空间光调制器控制芯片组成。
其中,所述空间光调制器为数字微镜器件。
其中,所述主动聚焦模块由高速电机、位置传感器和主动聚焦控制器组成。
其中,所述运输部件是吸盘或机械手中的一种。
本发明还提供一种利用上述直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法,包括如下步骤:
(1)网版准备步骤,主机向平台驱动器发出指令,平台驱动器驱动步进平台移动到上版位置,将网版固定于步进平台上;
(2)自动上版步骤,主机控制运输部件将网版从网版预置部件上取下,然后采用机械粗定位与光电传感精确定位的方式将网版放置在步进平台上,然后使用网版固定部件将网版固定在步进平台上;
(3)版图发送步骤,主机将版图发送给可编程数据控制器,同时向可编程数据控制器发出关闭空间光调制器指令;
(4)曝光准备步骤,主机根据相关参数计算出初始曝光点位置,然后控制平台驱动器驱动步进平台和扫描平台移动到初始曝光点位置;其中,相关参数包括版图大小、网版大小等;
(5)启动主动聚焦步骤,主动聚焦模块经由通信模块接收主机下发的指令,开始进行主动聚焦操作;
(6)版图就绪信号及图形生成步骤,可编程数据控制器接收版图并准备就绪后,向主机发出版图就绪信号,表示可以开始曝光,之后可编程数据控制器依据版图发送步骤中接收的版图,持续地按空间光调制器的宽度生成图形数据;
(7)打开光源步骤,光源驱动控制器经由通信模块接受主机下发的指令,打开光源;
(8)正方向的单次扫描步骤,平台驱动器接受主机发出的控制指令,驱动扫描平台按指定速度匀速运动到单次扫描的结束位置,扫描过程中,扫描平台持续向位置误差修正模块反馈位置信号,位置误差修正模块对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器,可编程数据控制器根据接收的精确位置信号控制空间光调制器在指定位置投射相应图案;
(9)步进移动步骤,平台驱动器接受主机发出的控制指令,驱动步进平台向待曝光区域移动空间光调制器有效扫描宽度的距离;
(10)反方向的单次扫描步骤,平台驱动器接受主机发出的控制指令,驱动扫描平台按指定速度反方向匀速运动到反方向的结束位置,扫描过程中,扫描平台持续向位置误差修正模块反馈位置信号,位置误差修正模块对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器,可编程数据控制器根据接收的精确位置信号控制空间光调制器在指定位置投射相应图案;
(11)步进移动步骤,平台驱动器接受主机发出的控制指令,驱动步进平台向待曝光区域移动空间光调制器有效扫描宽度的距离;
重复步骤(7)-步骤(10),直至所有图形均被转移,曝光过程完成;
(12)自动下版步骤,主机控制网版固定部件放松网版,然后控制运输部件将网版从步进平台上取下,放置在空闲的载物台上。
其中,所述启动主动聚焦步骤中所述主动聚焦操作的过程如下:主动聚焦模块中的位置传感器实时测量镜头到网版间的距离,当所述距离的值超过镜头的误差范围时,主动聚焦模块中的主动聚焦控制器上下移动主动聚焦模块中的高速电机,使得镜头的焦面保持在网版平面上。
本发明的有益效果如下:
本发明的直写式丝网制版***,制版过程不需要菲林,有效降低了成本,且工序简单、图像精度高,可适用于制作超大网版;本发明采用面阵式空间光调制器进行直写式制版,相对于传统采用密排激光器进行直接制版的方式,加工精细度更高,控制难度小,且产能显著提升;本发明还实现了主动聚焦功能,对于网版不平的情况也能很好适应,使得镜头焦面始终保持在网版平面上,有效避免因网版不平导致离焦进而导致图形模糊或曝光不充分等问题。此外,由于引入了自动上下版***,本发明的直写式丝网制版***可以实现制版过程中自动上版和下版的操作,提升了自动化程度,降低了人工成本,提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例的一种自动上下版的直写式丝网制版***的模块组成图;
图2是本发明另一实施例的一种自动上下版的直写式丝网制版装置的结构示意图;
图3是本发明另一实施例的一种自动上下版的直写式丝网制版装置的立体结构示意图;
图4是本发明另一实施例的一种自动上下版的直写式丝网制版装置中自动上下版机械模块的运输部件和网版预置部件的结构示意图;
图5是应用本发明的自动上下版的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法流程图。
附图标记说明:
1——主机,2——运动***,2-1——步进平台,2-2——扫描平台,2-3——平台驱动器,3——光源驱动控制器,4——光源,5——可编程数据控制器,6——空间光调制器,7——主动聚焦模块,8——光学镜头,9——位置误差修正模块,10——光电传感器,11——自动上下版机械部分,11-1——运输部件,11-2——网版预置部件,11-3——网版固定部件,12——通信模块,13——网版,14——大理石框架,14-1——底座,14-2——龙门,14-2-1——龙门支架,14-2-2——龙门横梁,15——光学***。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供一种自动上下版的直写式丝网制版***(DIS),用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光。图1所示是本发明一个具体实施例的自动上下版的直写式丝网制版***的模块组成图。该***包括主机1、运动***2、光源驱动控制器3、光源4、可编程数据控制器5、空间光调制器6、主动聚焦模块7、光学镜头8、位置误差修正模块9、光电传感器10、自动上下版机械模块11以及通信模块12。
主机1可以是PC、各类服务器或各类工控机。主机1的主要作用是接收版图、缓存版图和预处理版图以及总控PDC、LSC、AF和运动***协同工作。所涉及的版图一般由CAM软件负责生成,其格式可以是PDF、GDSII、GERBER、ODB++、TIF、BMP、DWG或DPF等。
运动***2由步进平台2-1、扫描平台2-2以及平台驱动器2-3组成,其中平台驱动器2-3与主机1相连并驱动步进平台2-1和扫描平台2-2运动。步进平台2-1承载网版并带动网版在步进方向运动,扫描平台2-2承载主动聚焦模块7和光学镜头8并带动主动聚焦模块7和光学镜头8在扫描方向连续运动。扫描方向和步进方向相互垂直,但均平行于网版平面。
光源驱动控制器3控制光源4的开关状态以及光强;光源用于提供曝光时所需要的光能量,曝光时,光源处于常开的恒流状态。光源通常是激光器或发光二极管(LED)中的一种。本实施例中使用的光源为激光器。
可编程数据控制器5与主机直接相连1,在主机1的控制下驱动空间光调制器6完成曝光任务。可编程数据控制器5由随机存储器(RAM)、现场可编程门阵列(FPGA)以及空间光调制器控制芯片(SLMC)组成。可编程数据控制器5解析由主机1传来的矢量图形或位图,将其按***参数进行处理,然后生成SLMC可接受的格式,并驱动SLMC完成图像的投射工作。本实施例中,使用的SLMC为德州仪器(TI)提供的DLP芯片。
空间光调制器6主要根据图形或图形数据,在光源的照射的作用下,在基底上投射不同的图案。SLM通过对光的反射或折射,根据版图中的图形位置和当前运动***的位置,由PDC实时生成曝光需要的光学图案,驱动SLM以完成曝光任务。本实施例中,使用的SLM为TI提供的数据微镜器件(DMD)。
主动聚焦模块7控制光学镜头8与网版间的距离,使镜头的焦面始终保持在网版平面上;主动聚焦模块7由高速电机、位置传感器和主动聚焦控制器组成。其工作过程如下:主动聚焦模块7中的位置传感器实时测量光学镜头8到网版间的距离,当该距离的值超过镜头8的误差范围时,主动聚焦模块7中的主动聚焦控制器上下移动主动聚焦模块7中的高速电机,使得镜头的焦面保持在网版平面上。
位置误差修正模块9接收扫描平台2-2发出的实时位置信号,然后对实时位置信号进行修正得到精确位置信号,并将精确位置信号输送至PDC,由PDC根据接收的精确位置信号控制SLM在指定位置投射相应图案。
光电传感器10用于检测网版边缘。光电传感器的个数应该是大于等于三的奇数。其中一个所述光电传感器10位于所述步进平台2-1的任一顶角,其余的所述光电传感器10分布在所述顶角的两条边上,且每条边上的所述光电传感器10数量不少于一个。
自动上下版机械模块11包括运输部件11-1、网版预置部件11-2和网版固定部件11-3。运输部件11-1可以是吸盘或者机械手,网版预置部件11-2用于在曝光前批量放置网版从而便于运输部件取版,网版固定部件11-3通常设置于步进平台2-1上,用于固定网版13。其中,运输部件11-1和网版固定部件11-3与主机1相连并接受主机控制。
通信模块12上行与主机1相连,下行与LSC、AF以及光电传感器分别相连,用于接收主机1下发的控制命令并向相应模块分发控制命令。
本实施例的直写式丝网制版***中,光源、SLM、光学镜头和主动聚焦模块共同组成了光学***,其中,光源是照明***的一部分(照明***还包括其他用于匀光、聚焦的光学元件),而主动聚焦、光学镜头和SLM则构成了光学***的成像部分。主动聚焦***位于SLM的下方。
实施例2
本实施例给出了应用本发明的自动上下版的直写式丝网制版***的一种具体装置。
如图2是本实施例的一种自动上下版的直写式丝网制版装置的结构示意图;图3是本实施例的自动上下版的直写式丝网制版装置的立体结构示意图。从图中可以看出,步进平台2-1和扫描平台2-2均承载于大理石框架14上,该大理石框架包括底座14-1和龙门14-2,底座14-1平行于水平面,龙门14-2包括龙门支架14-2-1和龙门横梁14-2-2,龙门支架14-2-1垂直于水平面且固定在底座14-1上,龙门横梁14-2-2位于龙门支架14-2-1顶端
其中,步进平台2-1固定于底座14-1上,位于龙门横梁14-2-2正下方,步进方向与龙门横梁14-2-2相垂直;
扫描平台2-2固定于龙门横梁14-2-2上,扫描平台2-2上承载有光学***15,包括光源4、空间光调制器6、光学镜头8和主动聚焦模块7;
网版13通过网版固定部件11-3固定于步进平台2-1上。本实施例中的网版固定部件11-3是网版夹具,网版夹具可有效避免网版在运动时滑动或跳动,从而避免曝光图形错乱。
本实施例中,光电传感器10共有三个,如附图2和3所示,三个传感器构成一个直角形。其中三个位于步进平台2-1的顶角上,另外两个分别位于该顶角的两条边上。
图4是本实施例中的自动上下版机械模块11的运输部件11-1和网版预置部件11-2的示意图。其中运输部件11-1为机械手,网版预置部件11-2为货架。货架的顶面为载物面,载物面成45°倾斜设计,使得预置在载物面上的网版以其中一个顶角作为对齐标准实现预对齐,且该顶角相对于网版的位置等同于位于步进平台顶角的光电传感器相对于步进平台的位置,即如果该顶角位于货架的左下角,则网版放在步进平台上后光电传感器也应对应网版的左下角位置。
实施例3
本实施例提供应用本发明的自动上下版的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法。图5是应用本发明的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法流程图。该方法具体包括如下步骤:
在网版准备步骤S1中,主机1向平台驱动器2-3发出指令,平台驱动器2-3驱动步进平台2-1移动到上版位置。
在自动上版步骤S2中,主机1控制运输部件11-1将网版13从网版预置部件11-2上取下,然后采用机械粗定位与光电传感精确定位的方式将网版13放置在步进平台2-1上,放置过程中首先是机械粗定位,运输部件将网版13按照预先计算的位置移动,然后根据三个光电传感器对边缘检测的结果不断精确调整位置,最后将网版13放置在步进平台2-1上。然后使用网版固定部件11-3将网版13固定在步进平台2-1上。
在版图发送步骤S3中,主机1将版图发送给可编程数据控制器5,同时向可编程数据控制器5发出关闭空间光调制器6指令——由于步进平台2-1和扫描平台2-2均移动到曝光起始点之后才能曝光,因此,在步进平台2-1和扫描平台2-2移动到曝光起始点之前需要关闭SLM。
在曝光准备步骤S4中,主机1根据相关参数计算出初始曝光点位置,然后控制平台驱动器2-3驱动步进平台2-1和扫描平台2-2移动到初始曝光点位置。其中,相关参数包括网版大小、版图大小和平台特性等。
在启动主动聚焦步骤S5中,主动聚焦模块7经由通信模块接收主机1下发的指令,进行主动聚焦操作;操作过程是:主动聚焦模块7中的位置传感器实时测量光学镜头8到网版11间的距离,当所述距离的值超过光学镜头8的误差范围时(这种情况称为离焦),主动聚焦模块7中的主动聚焦控制器上下移动主动聚焦模块7中的高速电机,使得光学镜头8的焦面保持在网版平面上。
主动聚焦模块7是一个自主模块,主机1控制它开始主动聚焦后,该模块将不再接受主机1命令,直到主机下达停止主动聚焦的命令。
在版图就绪信号及图形生成步骤S6中,可编程数据控制器5接收版图并准备就绪后,向主机1发出版图就绪信号,表示可以开始曝光,之后可编程数据控制器5依据接收的版图,持续地按空间光调制器6的宽度生成图形数据。
在打开光源步骤S7中,光源驱动控制器3经由通信模块10接受主机1下发的指令,打开光源4。
在正方向的单次扫描步骤S8中,平台驱动器2-3接受主机1发出的控制指令,驱动扫描平台2-2按指定速度匀速运动到单次扫描的结束位置,扫描过程中,扫描平台2-2持续向位置误差修正模块9反馈位置信号,位置误差修正模块9对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器5,可编程数据控制器5根据接收的精确位置信号控制空间光调制器6在网版11上的指定位置投射相应图案;其中,扫描速度由网版11上的油墨和光源4的光强共同决定;单次扫描的结束位置由给定的版图的尺寸决定;单次扫描中,扫描平台2-2的行进距离等于版图沿扫描方向上的径向尺寸。假设版图尺寸为A*B,其中A为沿步进方向的长度,B为沿扫描方向的长度,则单次扫描中的扫描距离为B,单次扫描的结束位置为由起始曝光点沿扫描方向的射线方向上与起始曝光点距离为B的点。
在步进移动步骤S9中,平台驱动器2-3接受主机1发出的控制指令,驱动步进平台2-1向待曝光区域移动空间光调制器6有效扫描宽度的距离。有效扫描宽度的定义是:假设空间光调制器6在单次扫描中曝光的图形宽度为d,则d即为空间光调制器6的有效扫描宽度。
在反方向的单次扫描步骤S10中,平台驱动器2-3接受主机1发出的控制指令,驱动扫描平台2-2按指定速度反方向匀速运动到反方向的结束位置,扫描过程中,扫描平台2-2持续向位置误差修正模块9反馈位置信号,位置误差修正模块9对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器5,可编程数据控制器5根据接收的精确位置信号控制空间光调制器6在网版11上的指定位置投射相应图案;同样,扫描速度由网版11上的油墨和光源4的光强共同决定;单次扫描的结束位置由给定的版图的尺寸决定。基于步骤S7-S8中的假设,此时反方向的结束位置为距离起始曝光点沿步进方向距离为d的位置;通过S7-S9,正、反方向的总计扫描距离为2*B,步进平台的行进距离为d。
在步进移动步骤S11中,平台驱动器2-3接受主机1发出的控制指令,驱动步进平台2-1向待曝光区域移动空间光调制器6有效扫描宽度的距离;
重复步骤S7-步骤S10,直至所有图形均被转移,曝光过程完成。
在自动下版步骤S12中,主机1控制网版固定部件11-3放松网版13,然后控制运输部件11-1将网版13从步进平台2-1上取下,放置在空闲的载物台上。
以上应用具体实施例对本发明的技术方案进行了详细阐述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。同时,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。因此,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种自动上下版的直写式丝网制版***,用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光,其特征在于:包括主机(1)、运动***(2)、光源驱动控制器(3)、光源(4)、可编程数据控制器(5)、空间光调制器(6)、主动聚焦模块(7)、光学镜头(8)、位置误差修正模块(9)、光电传感器(10)、自动上下版机械模块(11)以及通信模块(12);
所述运动***(2)由步进平台(2-1)、扫描平台(2-2)以及平台驱动器(2-3)组成,其中所述平台驱动器(2-3)与所述主机(1)相连并驱动所述步进平台(2-1)和所述扫描平台(2-2)运动;
所述光源驱动控制器(3)控制所述光源(4)的开关状态以及光强;
所述可编程数据控制器(5)与所述主机(1)直接相连,在所述主机(1)的控制下驱动所述空间光调制器(6)完成曝光任务;
所述主动聚焦模块(7)控制所述光学镜头(8)与网版间的距离;
所述位置误差修正模块(9)接收扫描平台(2-2)发出的实时位置信号,对实时位置信号进行修正得到精确位置信号,并将精确位置信号输出至可编程数据控制器(5);
三个或更多的所述光电传感器(10)安装在所述步进平台(2-1)上,其中一个所述光电传感器(10)位于所述步进平台(2-1)的任一顶角,其余的所述光电传感器(10)分布在所述顶角的两条边上,且每条边上的所述光电传感器(10)数量不少于一个;
所述自动上下版机械模块(11)包括运输部件(11-1)、网版预置部件(11-2)和网版固定部件(11-3),自动上下版机械模块(11)接受主机(1)的控制;
所述通信模块(12)上行与主机(1)相连,下行与光源驱动控制器(3)、主动聚焦模块(7)以及光电传感器(10)分别相连。
2.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述主机(1)是个人计算机、服务器或工控机中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述步进平台(2-1)承载网版(13)并带动网版(13)运动,所述扫描平台(2-2)承载主动聚焦模块(7)和光学镜头(8)并带动主动聚焦模块(7)和光学镜头(8)运动。
4.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述光源(4)是激光器或发光二极管中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述可编程数据控制器(5)由随机存储器、现场可编程门阵列以及空间光调制器控制芯片组成。
6.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述空间光调制器(6)为数字微镜器件。
7.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述主动聚焦模块(7)由高速电机、位置传感器和主动聚焦控制器组成。
8.根据权利要求1所述的一种自动上下版的直写式丝网制版***,其特征在于:所述运输部件(11-1)是吸盘或机械手中的一种。
9.一种利用如权利要求1所述自动上下版的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法,其特征在于,包括如下步骤:
网版准备步骤,主机(1)向平台驱动器(2-3)发出指令,平台驱动器(2-3)驱动步进平台(2-1)移动到上版位置;
自动上版步骤,主机(1)控制运输部件(11-1)将网版(13)从网版预置部件(11-2)上取下,然后采用机械粗定位与光电传感精确定位的方式将网版(13)放置在步进平台(2-1)上,然后使用网版固定部件(11-3)将网版(13)固定在步进平台(2-1)上;
版图发送步骤,主机(1)将版图发送给可编程数据控制器(5),同时向可编程数据控制器(5)发出关闭空间光调制器(6)指令;
曝光准备步骤,主机(1)根据相关参数计算出初始曝光点位置,然后控制平台驱动器(2-3)驱动步进平台(2-1)和扫描平台(2-2)移动到初始曝光点位置;
启动主动聚焦步骤,主动聚焦模块(7)经由通信模块接收主机(1)下发的指令,开始进行主动聚焦操作;
版图就绪信号及图形生成步骤,可编程数据控制器(5)接收版图并准备就绪后,向主机(1)发出版图就绪信号,表示可以开始曝光,之后可编程数据控制器(5)依据版图发送步骤中接收的版图,持续地按空间光调制器(6)的宽度生成图形数据;
打开光源步骤,光源驱动控制器(3)经由通信模块(10)接受主机(1)下发的指令,打开光源(4);
正方向的单次扫描步骤,平台驱动器(2-3)接受主机(1)发出的控制指令,驱动扫描平台(2-2)按指定速度匀速运动到单次扫描的结束位置,扫描过程中,扫描平台(2-2)持续向位置误差修正模块(9)反馈位置信号,位置误差修正模块(9)对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器(5),可编程数据控制器(5)根据接收的精确位置信号控制空间光调制器(6)在指定位置投射相应图案;
步进移动步骤,平台驱动器(2-3)接受主机(1)发出的控制指令,驱动步进平台(2-1)向待曝光区域移动空间光调制器(6)有效扫描宽度的距离;
反方向的单次扫描步骤,平台驱动器(2-3)接受主机(1)发出的控制指令,驱动扫描平台(2-2)按指定速度反方向匀速运动到反方向的结束位置,扫描过程中,扫描平台(2-2)持续向位置误差修正模块(9)反馈位置信号,位置误差修正模块(9)对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号,并输出精确位置信号至可编程数据控制器(5),可编程数据控制器(5)根据接收的精确位置信号控制空间光调制器(6)在指定位置投射相应图案;
步进移动步骤,平台驱动器(2-3)接受主机(1)发出的控制指令,驱动步进平台(2-1)向待曝光区域移动空间光调制器(6)有效扫描宽度的距离;
重复进行所述正方向的单次扫描步骤——所述步进移动步骤——所述反方向的单次扫描步骤——所述步进移动步骤,直至所有图形均被转移,曝光过程完成;
自动下版步骤,主机(1)控制网版固定部件(11-3)放松网版(13),然后控制运输部件(11-1)将网版(13)从步进平台(2-1)上取下,放置在空闲的载物台上。
10.根据如权利要求8所述的一种利用如权利要求1所述自动上下版的直写式丝网制版***在网版上进行图形曝光的方法,其特征在于,所述启动主动聚焦步骤中所述主动聚焦操作的过程如下:主动聚焦模块(7)中的位置传感器实时测量光学镜头(8)到网版间的距离,当所述距离的值超过光学镜头(8)的误差范围时,主动聚焦模块(7)中的主动聚焦控制器上下移动主动聚焦模块(7)中的高速电机,使得光学镜头(8)的焦面保持在网版平面上。
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