CN215219420U - 一种基于micro LED的微米级光刻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于micro LED的微米级光刻机,属于光刻机领域。包括工作平台、曝光头两部分。工作平台包括基座,用于放置、固定基材的工作台,和设置在所述基座上的三维运动机构;曝光头设置在所述三维运动机构的输出端上,所述曝光头包括采用micro LED制成的光源,和设置在所述光源下方的投影镜头。本实用新型,通过利用micro LED数字光源取代传统光刻机的掩模板,从而可以直接将计算机的图形数据曝光到晶圆或PCB板上,无需采用掩膜或DMD,结构更为简单,可操作性更强。
Description
技术领域
本实用新型属于光刻机领域,尤其是一种基于micro LED的微米级光刻机。
背景技术
在微电子、光学、线路板等加工领域,例如PCB线路板、HDI、IC载板、防焊等方面,微米光刻机具有十分重要的经济和应用价值,现有的微米级光刻机,一般采用光源、直准器、DMD(数字微镜器件)以及投影镜头的曝光形式,通过DMD的反射,将紫外线光反射至基材表面,进而达到光刻的效果。
但是DMD的加工难度较大,在技术方面受控于美国德州仪器,因此本公司设计的微米级无掩膜光刻机是利用micro LED紫外数字光源取代传统光刻机的DMD,实现对PCB线路板、HDI、IC载板、防焊基板的曝光。
实用新型内容
为了克服上述技术缺陷,本实用新型提供一种基于micro LED的微米级光刻机,以解决背景技术所涉及的问题。
本实用新型提供一种基于micro LED的微米级光刻机,包括:工作平台、曝光头两部分。
工作平台,包括基座,用于放置、固定基材的工作台,和设置在所述基座上的三维运动机构;
曝光头,设置在所述三维运动机构的输出端上,所述曝光头包括采用micro LED制成的光源,和设置在所述光源下方的投影镜头。
优选地或可选地,所述micro LED为micro LED紫外数字光源。
优选地或可选地,所述micro LED的光波长范围为250nm-450nm。
优选地或可选地,所述micro LED包括:控制器,与所述控制器相连接的芯片,设置在所述芯片上、且像素尺寸小于50um的LED阵列;
其中,所述控制板可以单独控制所述LED阵列中LED像素点的开关。
优选地或可选地,所述投影镜头为52mm的NIKON微缩投影镜头。
优选地或可选地,所述基座采用大理石材料制成。
优选地或可选地,所述三维运动机构包括:水平设置在所述基座上、用于固定安装工作台的X轴直线运动模组,水平设置在所述工作台上方的Y轴直线运动模组,以及设置在所述Y轴直线运动输出端、用于安装所述曝光头的Z轴直线运动模组。
优选地或可选地,所述工作台包括:
承载基台,水平设置在所述X轴直线运动模组,用于放置、固定基材;
压力传感器,设置有至少四个,均匀分布在所述承载基台下方,用于基材与所述承载基台的贴合度。
有益效果:本实用新型涉及一种基于micro LED的微米级光刻机,通过利用microLED数字光源取代传统光刻机的掩模板,从而可以直接将计算机的图形数据曝光到晶圆或PCB板上,无需采用掩膜或DMD,结构更为简单,可操作性更强。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中曝光头的原理示意图。
图3是本实用新型中光源的结构示意图。
图4是本实用新型中工作台的结构示意图。
附图标记为:基座1、工作台2、光源3、micro LED阵列31、投影镜头4、X轴直线运动模组5、Y轴直线运动模组6、Z轴直线运动模组7、承载基台21、压力传感器22。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
参阅附图1至4,一种基于micro LED的微米级光刻机,包括:基座1、工作台2、光源3、micro LED阵列31、投影镜头4、X轴直线运动模组5、Y轴直线运动模组6、Z轴直线运动模组7、承载基台21、压力传感器22。
其中,工作平台包括基座1,用于放置、固定基材的工作台2,和设置在所述基座1上的三维运动机构;曝光头设置在所述三维运动机构的输出端上,所述曝光头包括光源3、投影镜头4,所述光源3为采用micro LED制成的micro LED紫外数字光源3,可以根据曝光需求变换不同图案,所述micro LED的光波长范围为250nm-450nm,所述投影镜头4设置在所述光源3下方;所述投影镜头4可以为放大镜或缩小镜,在本实施例中选用52mm的NIKON微缩投影镜头4,用于调整micro LED紫外数字光源3的曝光区域。所述micro LED包括:控制器,与所述控制器相连接的芯片,设置在所述芯片上、且像素尺寸小于50um的micro LED阵列31;其中,所述控制板可以单独控制所述LED阵列中LED像素点的开关。
在进一步实施例中,所述基座1采用大理石材料制成。光刻过程中,需要保持所述光源3与基材的平行度,而一般的金属材料受到温度的影响相对较大,受热会导致基座1的平整度发生改变,因此在本实施例中采用大理石材料制成,能够保证基座1的平整度。
在进一步实施例中,所述三维运动机构包括:水平设置在所述基座1上、用于固定安装工作台2的X轴直线运动模组5,水平设置在所述工作台2上方的Y轴直线运动模组6,以及设置在所述Y轴直线运动输出端、用于安装所述曝光头的Z轴直线运动模组7。通过X轴直线运动模组5、Y轴直线运动模组6调整所述曝光头与基材的相对位置,实现对基材不同的曝光,因此在具体实例过程中,需要采用运动精度相对较高的直线运动机构,在本实例中,采用上锁式滑块、轻预压精密防尘重载导轨,以提高直线运动机构的运动精度,而Z轴直线运动模组7仅用于曝光头的对焦,因此,对Z轴直线运动模组7的运动精度相对较低,在此不做具体说明。
在进一步实施例中,所述工作台2包括:承载基台21和压力传感器22;承载基台21水平设置在所述X轴直线运动模组5,用于放置、固定基材;压力传感器22设置有至少四个,均匀分布在所述承载基台21下方,用于基材与所述承载基台21的贴合度。通过压力传感器22检测基材与承载基台21的贴合度,进而保证所述光源3与基材的平行度。
为了方便理解基于micro LED的微米级光刻机的技术方案,对其工作原理做出简要说明:在工作过程中,将基材固定安装在承载基台21上,然后通过Z轴直线运动模组7调整曝光头相对于基材的距离,实现曝光头的对焦,最后通过X轴直线运动模组5前后调整基材的位置,通过Y轴直线运动模组6左右调整曝光头的位置,将曝光头与基材某一区域的对齐,通过控制器调整所述micro LED紫外数字光源3的图案,进而实现对基材的曝光,然后通过X轴直线运动模组5、Y轴直线运动模组6调整所述micro LED紫外数字光源3相对于基材的位置,并针对所述基材的位置,通过控制器进一步调整所述micro LED紫外数字光源3的图案,对基材进行曝光,最后将控制器的图形数据曝光到基材上。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (8)
1.一种基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,包括:
工作平台,包括基座,用于放置、固定基材的工作台,和设置在所述基座上的三维运动机构;
曝光头,设置在所述三维运动机构的输出端上,所述曝光头包括采用micro LED制成的光源,和设置在所述光源下方的投影镜头。
2.根据权利要求1所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述micro LED为micro LED紫外数字光源。
3.根据权利要求2所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述micro LED的光波长范围为250nm-450nm。
4.根据权利要求2所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述micro LED包括:控制器,与所述控制器相连接的芯片,设置在所述芯片上、且像素尺寸小于50um的LED阵列;
其中,所述控制器可以单独控制所述LED阵列中LED像素点的开关。
5.根据权利要求1所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述投影镜头为52mm的NIKON微缩投影镜头。
6.根据权利要求1所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述基座采用大理石材料制成。
7.根据权利要求1所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述三维运动机构包括:水平设置在所述基座上、用于固定安装工作台的X轴直线运动模组,水平设置在所述工作台上方的Y轴直线运动模组,以及设置在所述Y轴直线运动输出端、用于安装所述曝光头的Z轴直线运动模组。
8.根据权利要求7所述的基于micro LED的微米级光刻机,其特征在于,所述工作台包括:
承载基台,水平设置在所述X轴直线运动模组,用于放置、固定基材;
压力传感器,设置有至少四个,均匀分布在所述承载基台下方,用于基材与所述承载基台的贴合度。
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