激光成像加工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光成像加工装置，包括：若干曝光装置；工作平台；在所述工作平台的X轴方向上相邻的曝光装置，在所述工作平台的Y轴方向上设有间距，所述若干曝光装置在所述工作平台上投射有若干光斑，所述若干光斑在X轴上的投影连成一线。本实用新型利用若干个曝光装置同时进行曝光工作，通过每一个曝光装置的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动的工作平台，对电路板进行快速的曝光处理，以解决曝光面没有底片胀缩导致的加工不够准确的问题，同时聚焦后的激光光束可以加工非常精细的线路。
【专利说明】激光成像加工装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光加工设备【技术领域】，尤其涉及一种激光成像加工装置。
【背景技术】
[0002]无光罩微影技术，又称为直接成像，在半导体与个人计算机主板等产品中具有极佳优势，相较于传统微影技术需使用光罩让图像在光阻上成像，无光罩微影技术不但节省成本，使用上也更具弹性。主要工作方式是直接利用CAM工作站输出的数据，驱动激光成像装置，在涂覆有光致抗蚀剂的印制电路板上进行图形成像。
[0003]传统的印制电路曝光方法是使用紫外光照射光罩的方法，加工过程中需要光罩底片的加入，这种方法中因为紫外光均匀度不一样，在边缘附近的线宽重覆性不好；另外，底片存在胀缩的问题，对精度会造成影响，500mm的电路板上会有几十到几百微米的误差；随着电路板技术的发展，电路板线路要求的尺寸变得越来越细，造成了生产率和产品品质的降低，同时，传统的单个激光头的加工达到曝光图案的周期较长，工序较繁琐。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种多激光头以特定方式排列实现快速曝光所需图形的激光成像加工装置。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型一实施方式所采用的技术方案为:
[0006]一种激光成像加工装置，包括:
[0007]若干曝光装置；
[0008]工作平台；
[0009]在所述工作平台的X轴方向上相邻的曝光装置，在所述工作平台的Y轴方向上设有间距，所述若干曝光装置在所述工作平台上投射有若干光斑，所述若干光斑在X轴上的投影连成一线。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，每一曝光装置投射的光斑与相邻曝光装置投射的光斑在Y轴上的投影之间设有间隙。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述X轴方向上相邻的曝光装置在所述Y轴方向上设有的间距大小相同。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述若干曝光装置投射于所述工作平台上的光斑彼此之间设有间隙。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述曝光装置包括有激光器、第一扩束镜、第一 45度半反镜、DLP芯片、第二 45度半反镜以及第二扩束镜，所述激光器的输出端设置所述第一扩束镜，所述第一扩束镜的输出端设置所述第一 45度半反镜，所述第一 45度半反镜的反射输出端布置所述DLP芯片，所述DLP芯片的输出端布置通过所述第二 45度半反镜，所述第二 45度半反镜的透射输出端布置所述第二扩束镜，所述第二扩束镜正对于所述工作平台。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述第二扩束镜的出光线路上还设有聚焦镜。[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述激光器为连续激光器，且其曝光光源的波长为355nm紫光波段。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述激光器为连续激光器，且其曝光光源的波长为405nm蓝紫光波段。
[0017]本实用新型的有益效果在于，利用若干曝光装置同时进行曝光工作，通过每一个曝光装置的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动的工作平台，对电路板进行快速的曝光处理，以解决曝光面没有底片胀缩导致的加工不够准确的问题，同时聚焦后的激光光束可以加工非常精细的线路。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一实施方式的激光成像装置的整体结构示意图；
[0019]图2为本实用新型一实施方式的激光成像装置的曝光装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
[0021]请参图1所示，为本实用新型一实施方式的激光成像加工装置，该装置包括:工作平台8以及正对于工作平台8的若干曝光装置10。特别地，位于工作平台8的X轴方向上相邻的曝光装置10，在工作平台8的Y轴方向上设有间距，该若干曝光装置10在工作平台8上投射有若干光斑,若干光斑在X轴上的投影连成一线。当然，在其他实施方式中，曝光装置10投影的光斑形成的图形可根据具体的工业需求设定，其加工过程中可控制若干曝光装置10同时曝光工作，也可以控制其中某一个或几个曝光装置10工作，以实现所需的曝光图形。
[0022]具体地，在本实用新型中，每一曝光装置10投射的光斑与相邻曝光装置10投射的光斑在Y轴上的投影之间设有间隙。其中，在X轴相邻曝光装置8在Y轴的间距相同。特别地，若干曝光装置10投射于工作平台8上的光斑彼此之间设有间隙。该若干曝光装置10如此设置以使得投射的光斑投影至X轴上连成一线，投影至Y轴上等间距设置。
[0023]请参照图2所示，本实用新型一实施方式的曝光装置10包括有激光器1、第一扩束镜2、第一 45度半反镜3、DLP芯片4、第二 45度半反镜5以及第二扩束镜6。具体地，激光器I的输出端设置第一扩束镜2,第一扩束镜2的输出端设置第一 45度半反镜3,第一 45度半反镜3的反射输出端布置DLP芯片4，该DLP芯片4的输出端布置通过第二 45度半反镜5，该第二 45度半反镜5的透射输出端布置第二扩束镜6，第二扩束镜6正对于工作平台8，特别地，在该第二扩束镜6的出光线路上还设有聚焦镜7。该曝光装置10内元件紧密配合，从而实现激光发射出曝光光源。
[0024]在本实施方式中，激光器I为连续激光器，且其曝光光源的波长为355nm紫光波段或405nm蓝紫光波段。该曝光装置10所使用的DLP芯片4是型号为DLP9500、DLP7000或DLP3000的芯片。
[0025]特别地，在本实施方式中，工作平台8可包括X轴传送单元、Y轴传送单元以及基板81，优选地，基板81采用耐高温陶瓷基板且该基板可固定印刷各种款式的电路板样品。当然其他材料可用于曝光成像的基板81也包括在本实用新型保护范围内。X轴传送单元和Y轴传送单元可控制该工作平台8在横向及纵向移动，从而使其操作简单、易控制，达到加工效率高的目的。详细地，该X轴传送单元包括X轴滑轨和控制X轴滑轨运动的电机。Y轴传送单元包括Y轴滑轨和控制所述Y轴滑轨运动的电机。其中，基板81置于X轴滑轨或Y轴滑轨上，具体地，可将X轴置于Y轴之上，再将基板81固定与该X轴上其中X轴可沿Y轴滑动，基板81可沿X轴滑动；也可将Y轴置于X轴之上，再将基板81装置于Y轴上，其中Y轴可沿X轴滑动，基板81可沿Y轴移动，以上两种方式均可实现基板81在X轴向或者Y轴向移动。具体地，在本实用新型中，工作平台8在Y轴方向上曝光完全后，工作平台8沿X轴方向移动至下一未曝光部分，进行下一轮Y轴方向上的移动曝光。另外，需要说明的是，在本实用新型中，还可以在若干曝光装置10上设有X轴传送单元及Y轴传送单元，以控制曝光装置10在X轴或者Y轴上移动，从而实现快速曝光的需求。
[0026]详细地，上述装置用于激光成像加工时，超短脉冲激光器I发出激光进入第一扩束镜2，经过可调倍数的第一扩束镜2实现光束的放大，经过第一 45度半反镜3后进入DLP芯片4，DLP芯片4由CAM工作站控制，CAM工作站直接输出图像进入DLP芯片4，由DLP芯片4中的DMD系统对光束进行调制，DMD系统中的每一个微镜受指令控制摆动方向，光束光斑的形状，灰度等参数得到调制，从而达到需要的光斑要求，最终对印制电路板进行曝光处理；调制后的光束经过第二 45度半反镜5透射后，再经过可调倍数的第二扩束镜6放大或聚焦，光束受第二扩束镜6及该第二扩束镜6出光线路上的聚焦镜7作用在印制电路板上聚焦，由工作平台8上的X轴传送单元、Y轴传送单元移动平台，实现X轴或Y轴方向移动。
[0027]特别地，在本实用新型中，由于摒弃了光罩底片的使用，因此，工序大大减少，工作时间也大大缩减，生产效率显著提高。详细地，本实用新型通过将超短脉冲激光投射在DLP芯片4上，并由CAM工作站输出的图像对激光光束进行调制，再由光学器件将光束投射在加工样品上使其曝光，具有操作简单、加工样品精细度高、品质好和加工效率高等特点。通过每一个曝光装置10的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动工作平台8，对电路板进行快速的曝光处理，以得到曝光面没有底片胀缩导致的加工不够准确的问题，同时聚焦后的激光光束可以加工非常精细的线路。
[0028]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0029]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激光成像加工装置，其特征在于，包括: 若干曝光装置； 工作平台； 在所述工作平台的X轴方向上相邻的曝光装置，在所述工作平台的Y轴方向上设有间距，所述若干曝光装置在所述工作平台上投射有若干光斑，所述若干光斑在X轴上的投影连成一线。
2.根据权利要求1所述的激光成像加工装置，其特征在于，每一曝光装置投射的光斑与相邻曝光装置投射的光斑在Y轴上的投影之间设有间隙。
3.根据权利要求1所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述X轴方向上相邻的曝光装置在所述Y轴方向上设有的间距大小相同。
4.根据权利要求1所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述若干曝光装置投射于所述工作平台上的光斑彼此之间设有间隙。
5.根据权利要求1所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述曝光装置包括有激光器、第一扩束镜、第一 45度半反镜、DLP芯片、第二 45度半反镜以及第二扩束镜，所述激光器的输出端设置所述第一扩束镜，所述第一扩束镜的输出端设置所述第一 45度半反镜，所述第一 45度半反镜的反射输出端布置所述DLP芯片，所述DLP芯片的输出端布置通过所述第二 45度半反镜，所述第二 45度半反镜的透射输出端布置所述第二扩束镜，所述第二扩束镜正对于所述工作平台。
6.根据权利要求5所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述第二扩束镜的出光线路上还设有聚焦镜。
7.根据权利要求6所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述激光器为连续激光器，且其曝光光源的波长为355nm紫光波段。
8.根据权利要求6所述的激光成像加工装置，其特征在于，所述激光器为连续激光器，且其曝光光源的波长为405nm蓝紫光波段。
【文档编号】G03F7/20GK203520013SQ201320669179
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】赵裕兴, 狄建科, 姜尧, 张伟, 李金泽, 蔡仲云 申请人:苏州德龙激光股份有限公司