用于底片的对准系统的制作方法
【专利摘要】本文描述了一种用于定位底片的方法和装置。更具体地说，描述了一种用于精确地对准底片的方法和装置，该方法和装置能够使以湿的可硬化的光敏聚合物所覆盖的基片（例如卷筒纸）光成像，其中，该底片形成成像的基片，该成像的基片适用于形成诸如用于印刷电路板（PCBs）、平板显示器和柔性电路之类的电路的图像。
【专利说明】用于底片的对准系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于定位底片的方法和装置。更具体地，本发明涉及一种用于精确地定位底片的方法和装置，该方法和装置能够使得覆盖有湿的可固化的光敏聚合物的基片(例如卷筒纸)光成像，其中，该底片形成成像的基片，该成像的基片适用于形成诸如用于印刷电路板(PCBS)、平板显示器和柔性电路之类的电路的图像。
【背景技术】
[0002]在平版印刷(例如印刷电路板)的领域中，通常需要将底片定位成与待印刷的基片精确地对准。这可能是针对轨道与孔周围的垫片及其它特征的对准。另一个需要对准的示例是使得将印刷电路板的背面上的图像与正面上的图像精确地对准。通常，更为精确的对准产生改进的成像。
[0003]存在若干已知的对准系统。一种方式是在底片上冲出小公差孔，以使得孔和图像与第二底片精确地对准。如果随后用精确的别针穿过孔而将底片别住，则底片将随后被保持成精确对准。有时，别针设置成使得它们穿过正在印刷的基片和前后底片，以致整个包装随后处于所必需的对准中。
[0004]在某些情况下，底片被保持在玻璃“书”中，使得当关闭书，电路板处于其内部时，所有的事物都是对准的。此外，做到这一点的常用方法是利用孔和别针。利用这些类型的系统的问题是孔和别针的精度决定了什么是全面对准。通常，由于已将别针重复地插入聚酯底片上的孔并从其中插出，因此存在一些磨损一该聚酯底片随后被机械地降低质量，从而导致失准。
[0005]本申请的发明人已经研发了一种如在W02010/007405中所述的新型显像工艺，该文献以参引的方式被结合在本文中。所述工艺涉及利用一种不同于在先现有技术的光刻胶(resist)的光刻胶,不同之处在于,它由100%的固体构成，因而在相关工艺中不包含溶剂。在该工艺中，将油墨涂覆在面板上，该油墨在成像之前并未固化，而是夹置在透明膜层的下方。在暴露于紫外光的期间，仅在所暴露的区域中的该光刻胶硬化。在成像之后，将保护性的聚酯剥掉用于重新使用，并将未辐射过的(液态的)光刻胶从面板上洗掉。然而，在该工艺中存在问题，即，对于将底片(双面)与正在印刷的基片精确地对准存在需要。由于该印刷工艺要求在正在印刷该板时，将底片容易地移除，因此，普通的孔和别针系统将不起作用，这是因为别针的移除会通常不得不处于正确的角度，以避免损坏聚酯底片。在该印刷方法中，这是不可能的。
[0006]本发明的至少一个方面的目的是消除或缓和前述问题中的至少一个或更多个。
[0007]提供一种用来在光成像工艺中定位底片的改进方法和装置是本发明的至少一个方面的另一个目标。
[0008]本发明的至少一个方面的另一目的是提供一种用于在光成像工艺期间定位基片的改进的方法和装置。
【发明内容】
[0009]根据本发明的第一方面，设置有用于底片的定位装置，所述定位装置包括:
[0010]第一承载构件，其包括至少一个环形构件；
[0011]第二承载构件，其包括至少一个位置确定球，该至少一个位置确定球能够被接收在设置于第一承载构件上的至少一个环形构件中；
[0012]底片，其连接于第一承载构件或第二承载构件；
[0013]其中，第一承载构件能够夹持靠在第二承载构件上，并且至少一个环形构件能够接收至少一个位置确定球以提供底片的精确定位。
[0014]本发明因此涉及一种用于在光成像工艺期间精确地定位至少一个底片的装置。
[0015]通常，可存在既连接于第一承载构件又连接于第二承载构件的底片，该第一承载构件和第二承载构件在该第一承载构件和第二承载构件移动到闭合构造中时可被集合到一起。
[0016]底片可从第一承载构件和第二承载构件上大致竖直地向下悬挂。
[0017]第一承载构件和第二承载构件可因此利用任何适当的机械和/或弹性致动装置而被夹持靠在彼此上、处于闭合构造中。
[0018]该装置因此包括定位机构，其中，第二承载构件上的位置确定球(例如球形支承件)至少部分地装配在设置在第一承载构件上的环形构件中。该位置确定球可经由连接臂连接至连接于第二承载构件的基座构件。
[0019]设置在第一承载构件上的至少一个环形构件可呈衬套(例如球形支承衬套)的形式，该衬套可起到用于位置确定球的基座的作用。
[0020]设置在第一承载构件上的至少一个环形构件的直径可略小于位置确定球的直径，使得在实际上并未被完全插入到至少一个环形构件中的情况下，该位置确定球能够被环形构件的边界牢固地保持住。位置确定球和环形构件可因此彼此互锁，并且因此形成对准和/或定位系统以底片相对于彼此精确地对准。位置确定球可因此齐平抵靠在环形构件的上表面上、处于精确且预定的位置中。
[0021]可存在处于第二承载构件上的诸如两个或更多个之类的任一适当数量的位置确定球以有助于底片的定位。在【具体实施方式】中，存在处于第二承载构件上的三个位置确定球，这些位置确定球可处于三角形布置中，该三角向布置有助于将第一承载构件和第二承载构件精准地放置和对准到彼此上，并由此精确地放置和对准底片。位置确定球可因此装配到设置在第一承载构件上的相应的环形构件(例如衬套)中。
[0022]在根据本发明的光成像工艺中，待成像的基片可通过利用位置确定球和这些位置定位球能够被接收在其内的相应的环形构件、利用相似的工艺设置在底片之间。正在成像的基片也可在光成像之前被精确地定位，从而提供非常精确和精密的光成像工艺。
[0023]本发明的定位装置可被用在光成像工艺中，其中，液态湿的光敏聚合物(例如利用喷射器、刷子、滚筒和/或浸涂系统)沉积到基片上并在此后沉积到紫外透明薄膜上。在不使光敏聚合物干燥的情况下，液态湿的光敏聚合物可利用底片而成像，该底片利用如上所述的位置确定球定位，并且液态湿的光敏聚合物可利用诸如任一适合的紫外辐射源(例如紫外灯或发光二极管)之类的辐射源而硬化。在光成像工艺之后，未暴露于紫外辐射的液态光敏聚合物经由洗涤程序利用例如碱性水溶液而被移除掉。随后可利用标准化学刻蚀工艺。例如，可将酸或碱用于产生包含被聚合的光敏聚合物所覆盖的所需金属(例如铜)电路的绝缘基片。聚合的光敏聚合物可随后被移除以产生带有所需导电线路的基片。
[0024]如在本发明中所述的装置还可被完全地容纳在小型洁净室中，这因此提供了在光成像工艺中的显著的成本节约。
[0025]利用如本发明中所述的方法来获得适用于电路的呈高清晰度的细线或管道的形式的沟槽或迹线。细线或管道具有如下任一尺寸的宽度和直径:小于或等于约200μπι ;小于或等于约150 μ m ;小于或等于约140 μ m ;小于或等于约130 μ m ;小于或等于约120 μ m ;小于或等于约110 μ m ;小于或等于约100 μ m ;小于或等于约90 μ m ;小于或等于约80 μ m ;小于或等于约75 μ m ;小于或等于约70 μ m ;小于或等于约60 μ m ;小于或等于约50 μ m ;小于或等于约40 μ m;小于或等于约30 μ m;小于或等于约20 μ m;小于或等于约IOym;或者小于或等于约5 μ m。作为选择，细线或管道可具有如下任一尺寸的宽度或者直径:约
0.1-200 μ m ;约1-150 μ m ;约1-1OOym ;约20-100 μ m或者约5-75 μ m。可与印刷电路板和其它电气部件协作来利用细线或管道。
[0026]可将本发明中的工艺用于形成包括印刷电路板(PCBs )、平板显示器和柔性电路在内的多种电气部件，其适用于在卷轴内制造以蹒跚前行于市场。
[0027]在根据本发明的定位装置中存在多个优势:
[0028]1.易于获得制成精度公差的球形支承件和衬套。
[0029]2.匹配构件(例如位置确定球和环形构件)无需被精确地对准，这是由于它们彼此呈现一这与现有技术的别针和孔系统不同。
[0030]3.位置确定球(例如球形支承件)具有沉到相应的环形构件(例如衬套)中的最低位置中的趋势，这是由于它们被按压在一起，这导致了位置确定球非常精确地设置在环形构件的中央中。
[0031]4.在该工艺中存在非常高的可重复性。
[0032]5.利用三个位置确定球和环形构件构成的三角形，定位精度可实际上相当于+/-3微米。这将远优于传统的别针和孔系统。
[0033]6.当光成像暴露(操作)是整个的时，该装置仅在释放夹持压力时就被瓦解了一使得无需复杂的行为来拆卸。
[0034]7.该组件允许底片和基片面板的无缝分离，这是利用别针和孔所不可能的。
[0035]8.利用该系统，存在少许磨损。
[0036]本发明因此涉及一种使得覆盖有湿的可硬化的光敏聚合物(即湿的光刻胶)的基片光成像的方法，其中，可将光成像的基片用于形成诸如印刷电路板、平板显示器和柔性电路之类的电路。本发明还可涉及形成电介电图像和绝缘介质。与多种现有工艺技术相比，本发明因此涉及使用湿膜而非诸如Riston (商标)之类的昂贵的干膜。干膜比利用湿膜昂贵得多。湿膜的利用也克服了对于湿膜的硬化的需要，并因此导致了可控的工艺。
[0037]根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面形成的光成像的基片。
[0038]可将光成像基片用于形成光成像的线路。
[0039]通常，光成像电路可以是可被用在生产例如印刷电路板、平板显示器和柔性电路中的电路。
[0040]根据本发明的第三方面，提供了一种精确定位底片的方法，所述方法包括:[0041]提供包括至少一个环形构件的第一承载构件；
[0042]提供包括至少一个位置确定球的第二承载构件，该至少一个位置确定球能够被接收在设置在第一承载构件上的至少一个环形构件中；
[0043]将底片连接于第一承载构件或第二承载构件；
[0044]其中，第一承载构件能够夹持靠在第二承载构件上，并且至少一个环形构件能够接收至少一个位置确定球以提供底片的精确定位。
[0045]用于执行底片的定位的装置可以如在第一方面中所限定的那样。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]现将仅作为示例参照附图描述本发明的实施方式，其中:
[0047]图1是根据本发明的实施方式的处于闭合构造中的定位装置的立体图；
[0048]图2是图1中所示的处于闭合构造中的定位装置的截面图；
[0049]图3是图1和2中所示的处于打开构造中的定位装置的立体图；
[0050]图4是图3中所示的处于打开构造中的定位装置的另一侧的立体图；并且
[0051]图5是图3和4中所示的处于打开构造中的定位装置的侧视截面图。
【具体实施方式】
[0052]一般来说，本申请在于提供一种用于定位底片(phototool)和/或基片的改进的方法和装置。
[0053]图1是根据本发明的定位装置的表示，该定位装置主要表示为100。如图1中所示，定位装置100处于闭合构造中并包括第一承载构件114和第二承载构件116，该第一承载构件114和该第二承载构件116可经由定位机构彼此夹持和附接，该定位机构将在下文中更为详细地描述。通过夹持和附接该第一承载构件114和第二承载构件114和116在一起，这具有了将两个单独的底片110、112集合在一起的功能。
[0054]图2是定位装置100的侧视截面图，其示出了定位机构。该定位机构包括位置确定球118 (例如球形支承件)。位置确定球118经由连接臂120附接于基座构件122，该基座构件122连接于第二承载构件116。如图2中所示，位置确定球118位于从第二承载构件116上伸出的环形构件124中。在图2中，定位装置100处于闭合位置中，并且该位置确定球118示出为保持在从第一承载构件114伸出的环形构件128内。因此，位置确定球118被牢固地保持在适当的位置中。环形构件128可呈衬套(bush)(例如球形支承衬套)的形式。在环形构件128内以及基座构件138的前面设置有圆筒形腔室132。该圆筒形腔室132的直径略小于该位置确定球118的直径，以使得该位置确定球118能够在实际上并未完全插入到腔室132中的情况下，被环形构件128的边界牢固地保持住。该位置确定球118和环形构件128可因此被彼此互锁，并因此形成对准和/或定位系统以使底片110、112彼此精确地对准。该位置确定球118可因此齐平抵靠在环形构件128的上表面处于精确且预定的位置中。
[0055]该位置确定球118和环形构件128 (例如衬套)均是非常精确的部件，并且当将一个部件压靠在另一个上时，位置确定球118倾向于在环形构件128的中央中自对准。
[0056]图3是处于打开构造中的定位装置100的视图，其示出了在第二承载构件116上设置有三个位置确定球118、134、136。这三个位置确定球118、134、136设置在三角形布置中，该三角形布置有助于第一承载构件114和第二承载构件116在彼此上的精确放置和对准，并由此有助于底片110、112的精确放置和对准。可存在任何适当数量的位置确定球。位置确定球118、134、136装配在第一承载构件114上的环形构件142、144、146中。图4中清楚地示出了环形构件142、144、146。
[0057]图5是处于打开构造中的定位装置100的截面图。示出了位置确定球118以及另一位置确定球134 (第三个位置确定球位于球134之后)。
[0058]本申请的定位装置100可用在光成像工艺中，其中，将液态湿的光敏聚合物沉积(例如利用喷射器、刷子、滚筒和/或浸涂系统)到基片上。在光敏聚合物并未干燥的情况下，液态湿的光敏聚合物可随后利用底片110、112成像，并利用诸如任何适当的紫外辐射源(例如紫外灯或发光二极管)之类的辐射源硬化。尽管未示出，但位于底片110、112之间的正被成像的基片可具有类似的利用位置确定球和将它们接收在其内的相应的环形构件的定位机构。正成像的基片可因此同样被在光成像之前被精确地定位，从而提供非常精确且准确的光成像工艺。在光成像工艺之后，利用例如碱性水溶液经由洗涤程序来移除尚未暴露于紫外辐射的液态光敏聚合物。可随后利用标准化学蚀刻工艺。例如，可将酸或碱用于生产包含被聚合的光敏聚合物所覆盖的所需要的金属(例如铜)电路的绝缘基片。可随后移除聚合的光敏聚合物以产生带有所需导电线路。
[0059]本发明中所述的装置100可被完全容纳在小型洁净室中，这因此提供了光成像工艺中的显著的成本节约。
[0060]能够利用如本发明中所述的方法来获得适用于电路的呈高清晰度的细线或管道的形式的沟槽或迹线。细线或管道可具有如下任一尺寸的宽度或直径:小于或等于约200 μ m ;小于或等于约150 μ m ;小于或等于约140 μ m ;小于或等于约130 μ m ;小于或等于约120 μ m ;小于或等于约110 μ m ;小于或等于约IOOym ;小于或等于约90 μ m ;小于或等于约80 μ m ;小于或等于约75 μ m ;小于或等于约70 μ m ;小于或等于约60 μ m ;小于或等于约50 μ m;小于或等于约40 μ m;小于或等于约30 μ m;小于或等于约20 μ m;小于或等于约10 μ m ;或者小于或等于约5 μ m。作为选择，细线或管道也可具有如下任一尺寸的宽度或直径:约 0.1-200 μ m ;约 1-150 μ m ;约 1-1OOym ;约 20-100 μ m 或约 5-75 μ m。可与印刷电路板和其它电气部件协作来利用细线或管道。
[0061]可将本发明中的工艺用于形成包括印刷电路板(PCBs)、平板显示器和柔性电路在内的多种电气部件。
[0062]尽管已经在上文中描述了本发明的【具体实施方式】，但将会了解的是，对于所述实施方式的偏离可仍旧落入到本发明的范围内。例如，可将任何适用类型的位置确定球和环形构件用于提供底片和/或基片的精确定位和放置。而且，也可将本发明的装置用于其它类型的精确定位和放置。
【权利要求】
1.一种用于底片的定位装置，所述定位装置包括: 第一承载构件，所述第一承载构件包括至少一个环形构件； 第二承载构件，所述第二承载构件包括至少一个位置确定球，所述至少一个位置确定球能够被接收在设置在所述第一承载构件上的至少一个环形构件中； 底片，所述底片连接于所述第一承载构件或所述第二承载构件； 其中，所述第一承载构件能够被夹持靠在所述第二承载构件中，并且所述至少一个环形构件能够接收所述至少一个位置确定球来提供所述底片的精确定位。
2.根据权利要求1所述的用于底片的定位装置，其中，存在既连接于所述第一承载构件又连接于所述第二承载构件的底片，当所述第一承载构件和所述第二承载构件移动到闭合构造中时，所述第一承载构件和所述第二承载构件能够被集合到一起。
3.根据权利要求2所述的用于底片的定位装置，其中，所述底片从所述第一承载构件和所述第二承载构件大致竖直地向下悬挂。
4.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述第一承载构件和所述第二承载构件能够利用任何适当的机械和/或弹性的致动装置被夹持靠在彼此上、处于闭合构造中。
5.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述装置包括定位机构，其中，所述第二承载构件上的位置确定球(例如球形支承件)至少部分地装配在设置在所述第一承载构件上的环形构件(例如球形支承衬套)中。
6.根据任一前述权利要求所述`的用于底片的定位装置，其中，所述位置确定球经由连接臂连接于基座构件，所述基座构件连接于所述第二承载构件。
7.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，设置在所述第一承载构件上的所述至少一个环形构件呈衬套(例如球形支承衬套)的形式，所述衬套能够起到用于所述位置确定球的座部的作用。
8.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，设置在所述第一承载构件上的所述至少一个环形构件的直径略小于所述位置确定球的直径，使得在实际上并未被完全插入到所述至少一个环形构件中的情况下，所述位置确定球能够被所述环形构件的边界牢固地保持住。
9.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述位置确定球和所述环形构件因此能够彼此互锁，并且因此形成对准和/或定位系统以精确地对准底片。
10.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述位置确定球能够齐平抵靠在所述环形构件的上表面上、处于精确且预定的位置中。
11.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，存在处于所述第二承载构件上的两个或更多个位置确定球，以有助于所述底片的定位，所述底片装配在设置在所述第一承载构件上的相应的环形构件(例如衬套)中。
12.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，存在设置在所述第二承载构件上的三个位置确定球，所述位置确定球设置在三角形布置中，所述三角形布置装配在设置在所述第一承载构件上的相应的环形构件(例如衬套)中。
13.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，待成像的基片能够利用位置确定球和相应的环形构件而被设置在底片之间，所述位置确定球能够被部分地接收在所述相应的环形构件内。
14.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述定位装置能够用在光成像工艺中，其中，液态湿的光敏聚合物被沉积(例如利用喷射器、刷子、滚筒和/或浸涂系统)到基片上，并且在不使位于紫外透明膜下方的光敏聚合物干燥的情况下，随后利用利用位置确定球定位的底片使所述液态湿的光敏聚合物成像。
15.根据权利要求14所述的用于底片的定位装置，其中，所述光成像系统利用诸如任一适当的紫外辐射源(例如紫外灯或发光二极管)之类的辐射源，并且在光成像工艺之后，未暴露于紫外辐射的液态光敏聚合物被经由洗涤程序利用例如碱性水溶液移除。
16.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述装置能够用在光成像工艺中以形成适用于待获得的电路的呈高清晰度的细线或管道的形式的沟槽或迹线。
17.根据权利要求16所述的用于底片的定位装置，其中，所述细线或管道具有如下任一宽度或直径:小于或等于约200 μ m;小于或等于约150 μ m;小于或等于约140 μ m;小于或等于约130 μ m ;小于或等于约120 μ m ;小于或等于约IlOym ;小于或等于约IOOym ;小于或等于约90 μ m ;小于或等于约80 μ m ;小于或等于约75 μ m ;小于或等于约70 μ m ;小于或等于约60 μ m ;小于或等于约50 μ m ;小于或等于约40 μ m ;小于或等于约30 μ m ;小于或等于约20 μ m ;小于或等于约10 μ m ;或者小于或等于约5 μ m。
18.根据任一前述权利要求所述的用于底片的定位装置，其中，所述装置能够用于形成多种包括印刷电路板、 平板显示器(PCBs)和柔性电路在内的电学构件。
19.利用如在权利要求1-18中的任一项中所限定的装置形成的光成像的基片。
20.一种精确定位底片的方法，所述方法包括: 提供包括至少一个环形构件的第一承载构件； 提供包括至少一个位置确定球的第二承载构件，所述至少一个位置确定球能够被接收在设置于所述第一承载构件上的所述至少一个环形构件； 将底片连接于所述第一承载构件或所述第二承载构件； 其中，所述第一承载构件能够夹持靠在所述第二承载构件上，并且所述至少一个环形构件能够接收所述至少一个位置确定球以提供所述底片的精确定位。
21.如上文中所述和/或如图1-5中所示的一种用于精确地对准底片和/或待成像的基片的装置。
22.如上文中所述和/或如图1-5中所示的一种用于精确地对准底片和/或基片的方法。
【文档编号】G03F9/00GK103777477SQ201210405920
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】乔纳森·肯尼特, 约翰·坎宁安 申请人:彩虹科技系统有限公司