本发明涉及一种PCB(印刷电路板)基板、半导体晶片或显示面板(DisplayPanel)曝光用光源装置，涉及包括多个光源单元的光源装置及能够有效地管理该光源装置的管理系统，其中，光源单元将LED(LightEmittingDiode，发光二极管)作为光源。
背景技术：
在PCB基板、半导体晶片或显示面板的制造工序中，执行选择性地去除涂覆于晶片及基板的表面的PR(光刻胶)等的曝光作业。虽然过去使用了超高压水银灯、卤素灯而作为用于曝光的光源，但这些灯光源发生使用寿命问题、高电压问题、费用问题、环境问题。因此，最近在开发使用LED(LightEmittingDiode)而构成曝光装置的技术。
韩国公开专利第2011-0058501号公开了一种曝光用LED灯及利用了该灯的曝光装置。图1中图示有适用了根据现有技术的曝光用LED灯的曝光装置。
参考图1，利用紫外线光源而在玻璃基板的所期望的部分形成电路图案的曝光装置，由在形成有电路图案的PCB基板上一定地排列LED元件而对因LED元件的发光而产生的热进行冷却的机构构成，且构成为包括：曝光用LED灯单元，其使曝光用光源发光；保护玻璃，其保护曝光用LED灯单元的LED元件；复眼透镜(FlyeyeLens)，其使因曝光用LED灯单元的照明而产生的不稳定的紫外线光即曝光用光源变化为均匀的光源；一次聚光透镜(CondenserLens)，其使通过复眼透镜而均匀地变化的散射光形态的光源初步地形成为平行光形态；二次聚光透镜(CondenserLens)，其使通过一次聚光透镜而初步地形成为平行光形态的光源聚光成精确的平行光而照射到玻璃基板；以及掩模，其使紫外光能够仅曝光于玻璃基板的所期望的部分。
然而，这些现有技术的曝光装置由于利用具有单一波长的UVLED而构成曝光装置，因此，难以均匀地照射光束，从而难以使电路能够通过掩模而在涂布有多种形态的薄膜及油墨的PCB覆铜板上共形化。
并且，由于曝光用LED灯单元的大小一开始就已被确定，因此，难以使曝光装置的大小与各种大小的曝光对象物相应地变化，且存在不能构成大面积曝光装置之类的问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利第2011-0058501号
技术实现要素：
技术问题
本发明是鉴于上述问题而发明的，其目的在于提供一种对于多种形态及大小的曝光对象物能够容易地实施曝光的曝光用LED光源装置及曝光用LED光源装置管理系统。
解决问题方案
旨在达到上述目的的本发明的一个实施方式是一种曝光用LED光源装置，该装置包括：多个LED光源模块，其包括多个LED光源单元；控制部，其分别控制向上述多个LED光源模块的上述多个LED光源单元供给的电流的大小而确定到达曝光区域的光的强度，并控制供电和断电；电源供给部，其在上述控制部的控制下向上述多个LED光源模块供给电流；显示部，其向用户显示上述多个LED光源模块各自的工作状态及供给电流值；以及键操作部，其对上述控制部输入用户的外部命令，以控制向上述多个LED光源模块供给的电流的大小。
此时，理想的是，上述多个LED光源模块以矩阵形态排列，上述LED光源模块内的上述多个LED光源单元以矩阵形态排列。
而且，上述LED光源模块内的上述多个LED光源单元能够由波长互不相同的两种LED光源单元构成。此时，上述LED光源模块内的上述多个LED光源单元能够以3×3矩阵形态排列，而中央部的1个LED光源单元能够具有405nm的波长，周边部的8个LED光源单元能够具有365nm的波长。理想的是，将上述405nmLED光源单元构成为大于上述365nmLED光源单元，以使上述1个405nmLED光源单元的光束与上述8个365nmLED光源单元的光束均叠加而能够成为合成波长。
尤其，理想的是，上述控制部对于上述LED光源模块的波长互不相同的两种LED光源单元执行二组双重控制。而且，理想的是，控制部将LED的照射面积调节成大于LED的大小，以防以矩阵形态排列的上述多个LED光源单元之间的光束叠加部的输出降低。
而且，上述LED光源单元能够包括：LED光源，其产生强度由供给电流所控制的光；LED基板，其形成有电路图案且其上配置上述LED光源；一次透镜，其对于从上述LED光源放射的光束执行角度校正；二次透镜，其对于通过了上述一次透镜的光束执行聚光会聚；以及单元主体，其对于上述LED光源、上述LED基板、上述一次透镜、以及上述二次透镜提供外壳。
旨在达到上述目的的本发明的另一实施方式是一种曝光用LED光源装置管理系统，该系统包括：曝光用LED光源装置；以及中央管理服务器，上述曝光用LED光源装置包括：多个LED光源模块，其包括多个LED光源单元；控制部，其分别控制向上述多个LED光源模块的上述多个LED光源单元供给的电流的大小而确定到达曝光区域的光的强度，并控制供电和断电；电源供给部，其在上述控制部的控制下向上述多个LED光源模块供给电流；显示部，其向用户显示上述多个LED光源模块各自的工作状态及供给电流值；以及键操作部，其对上述控制部输入用户的外部命令，以控制向上述多个LED光源模块供给的电流的大小，上述中央管理服务器通过有线、无线通信网而远程综合控制、管理分别设置于多个曝光设备的各上述曝光用LED光源装置。
发明效果
如上所述，根据本发明，由于以矩阵形态排列两种以上的LED光源单元而构成LED光源模块，因此具有对于多种图案厚度的曝光对象物能够容易地实施曝光的效果。即、使LED阵列化而能够实现强度(Intensity)及均匀性(Uniformity)的最优化，且在LED数量为150EA以内使光效在曝光实际面积510*610mm内成为90％。
并且，由于使多个LED光源模块阵列化而构成曝光装置，因此具有对于大面积的曝光对象物能够容易地实施曝光的效果。
附图说明
图1是图示有适用了根据现有技术的曝光用LED灯的曝光装置的概念图。
图2是说明根据本发明的优选实施例的曝光用LED光源装置的框图。
图3是说明根据本发明的一实施例的LED光源模块的概念图。
图4是图3所示的LED光源模块的三维设计图。
图5是说明根据本发明的一实施例的多个LED光源模块所配置的状态的概念图。
图6是图5所示的LED光源模块的三维设计图。
图7是说明根据本发明的一实施例的LED光源单元的剖视图。
图8是图7所示的LED光源单元的三维设计图。
图9是说明在相邻而排列的2个LED光源单元照射光束的状况的图。
图10是用于说明用作控制部的MCU的一例的框图。
具体实施方式
下面，参照附图而详细说明根据本发明的优选实施例。但以下的实施例是为了使本领域技术人员能够充分地理解本发明而提供的，其能够变形为其它各种方式，而本发明的范围并不限定于下述实施例。
图2是说明根据本发明的优选实施例的曝光用LED光源装置的框图。参考图2，根据本发明的优选实施例的曝光用LED光源装置100包括LED光源模块110、控制部120、电源供给部130、键操作部150、显示部140、通信部160、以及操作终端200。
图3是说明根据本发明的一实施例的LED光源模块的概念图，图4是图3所示的LED光源模块的三维设计图。
参考图3和图4，LED光源模块110包括多个LED光源单元112a、112b，而多个LED光源单元112a、112b以矩阵形态排列。例如，如图3和图4中所图示，LED光源模块110内的多个LED光源单元112a、112b以3×3矩阵形态排列，而以X表示的中央部的1个LED光源单元112b能够具有405nm的波长，以O表示的周边部的8个LED光源单元112a能够以具有365nm的波长的方式排列。如此地、LED光源模块110内的多个LED光源单元112a、112b能够由波长互不相同的多种例如两种LED光源单元构成。矩阵形态的大小及互不相同的LED光源单元的配置并不限定于图3和图4，其可随曝光对象物的特性而异。
尤其，如图4中所图示，理想的是，将405nmLED光源单元构成为大于365nmLED光源单元，以使中央部的1个405nmLED光源单元的光束与周边部8个365nmLED光源单元的光束均叠加而能够成为合成波长。
如此地将具有互不相同的波长的多种LED光源单元以矩阵形态配置在一个LED光源模块，从而能够与曝光对象物的特性相应地选择LED光源的波长。例如，将365nm(i-line)和405nm(h-line)的合成波长UV(紫外线)区域的LED光束向光掩膜照射就能够将掩模上的电路图案转印到被涂覆的PCB基板。
图5是说明根据本发明的一实施例的多个LED光源模块所配置的状态的概念图，图6是图5所示的LED光源模块的三维设计图。
如图5和图6中所图示，多个LED光源模块110以矩阵形态排列。将多个LED光源模块如此地以矩阵形态排列，从而能够使其大小与曝光对象物的大小相应地自如地变形，且能够容易地制作具有大面积的曝光装置。例如，若如图5那样将3×3的LED光源模块110以3×3的矩阵形态排列，则能够配置共为81个的LED光源单元。而且，若如图6那样将3×3的LED光源模块以4×4的矩阵形态排列，则能够配置144个LED光源单元。因此，利用根据本发明的矩阵排列的曝光用LED光源装置，则UV区域的LED光束能够以1：1掩模图案曝光方式均匀地照射曝光对象物。
图7是说明根据本发明的一实施例的LED光源单元的剖视图，图8是图7所示的LED光源单元的三维设计图。参考图7，LED光源单元112包括LED光源114、LED基板118、一次透镜115、二次透镜116、以及单元主体117而构成。
LED光源114用以产生强度由供给电流所控制的光，其设置于LED基板118上。LED基板118形成有电路图案而向LED供给电流和电压。一次透镜115对于从LED光源114放射的光束执行角度校正。即、如图7中所图示，使得光束能够以比LED光源的宽度宽的面积来照射。二次透镜116对于通过了一次透镜115的光束执行聚光会聚。这些LED光源114、LED基板118、一次透镜115、以及二次透镜116设置于单元主体117而构成一个LED光源单元112。
图9是说明在相邻而排列的2个LED光源单元112照射光束的状况的图。参考图9，在单个LED的照射面积为10mm时，单个LED之间的部分(1mm)的输出有可能降低。因此，将LED的照射面积调节成稍微大于10mm，并以防止叠加部分(即、LED的边缘部位)的输出降低的方式进行控制。例如，从一侧LED接受50％的光束且从另一侧LED接受50％的光束，从而LED单元之间的叠加部分被控制成其输出与LED内部的输出相同而不会降低，使得能量密度均匀。
重新参考图2，控制部120分别控制向LED光源模块110的LED光源单元112供给的电流的大小而确定到达曝光区域的光的强度，并控制供电和断电。
在波长互不相同的两种LED光源单元112a、112b排列于LED光源模块110的情况下，控制部120对于LED光源模块执行二组双重控制。即、对于365nm的LED光源单元能够以供给14.9v及700mA的方式进行控制，且对于405nmLED光源单元以能够供给12～48v及1000～1800mA的方式进行控制。因此，如图3中所图示那样在LED光源模块110排列有两种9个LED光源单元112a、112b的情况下也能够仅凭双重通道执行控制。
而且，控制部120仅在必要时接通(On)LED光源单元，从而能够防止不必要的耗电和性能降低。就这种本发明的控制部120而言，代替模拟控制方式而能够以通过数字控制方式的MCU(微控制单元)来具体实现。这种MCU能够进行设备I/O控制、光源控制、外部环境控制，在一个MCU执行36CH控制时，能够以32CH控制365nmLED光源单元且另外的4CH控制405nmLED光源单元的方式进行工作。图10是用于说明用作控制部的MCU的一例的框图。
电源供给部130在控制部120的控制下向LED光源模块110供给电压和电流。电源供给部130能够以恒流控制方式向LED光源单元供给稳定的电压和电流。
显示部140向用户显示LED光源模块110各自的工作状态及供给电流值。键操作部150对控制部120输入用户的外部命令，以控制向LED光源模块110供给的电流的大小。这种显示部140和键操作部150能够以一个LCD触摸屏来具体实现。
根据本发明的优选实施例的曝光用LED光源装置能够包括个别地控制、管理、以及操作该曝光用LED光源装置100的操作终端200。操作终端200可以是PC形态的计算机终端或现场管理者的便携式移动终端，操作终端200通过通信部160而与曝光用LED光源装置100有线、无线连接。
通信部160为了从操作终端200接收LED光源模块110的控制命令并向操作终端200传输与LED光源模块110的工作相关的各种信息而能够以RS232、RS485端口等来具体实现，所传输的各信息及数据能够存储、维持在操作终端200。此外，还能够进一步具备与曝光设备进行通信的通信部。
根据本发明的曝光用LED光源装置通过有线、无线网络而能够与中央管理服务器连接。中央管理服务器在远处能够整体上控制、管理多台曝光用LED光源装置100。另一方面，能够选择性地使用操作终端200，在并不使用操作终端200的情况下，曝光用LED光源装置100直接通过有线、无线网络而与中央管理服务器300连接。
图10是用于说明用作控制部的MCU的一例的框图。
未说明符号如下：
1:端口F驱动器(PORTFDRIVERS)，2:端口A驱动器(PORTADRIVERS)，3:端口C驱动器(PORTCDRIVERS)，4:端口F数据寄存器(DATAREGISTERPORTF)，5:端口F数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTF)，6:端口A数据寄存器(DATAREGISTERPORTA)，7:端口A数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTA)，8:端口C数据寄存器(DATAREGISTERPORTC)，9:端口C数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTC)，10:模数转换器(ADC)，11:JTAG接口(JTAGTAP)，12:程序计数器(PROGRAMCOUNTER)，13:堆栈指针(STACKPOINTER)，14:片上调试器(ON-CHIPDEBUG)，15:程序闪存(PROGRAMFLASH)，16:静态存储器(SRAM)，17:边界扫描器(BOUNDARY.SCAN)，18:指令寄存器(INSTRUCTIONREGISTER)，19:通用寄存器(GENERALPURPOSEREGISTERS)，20:可编程逻辑器(PROGRAMMINGLOGIC)，21:指令译码器(INSTRUCTIONDECODER)，22:算术逻辑部件运算器(ALU)，23:状态寄存器(STATUSREGISTER)，24:通用同步异步收发机0(USARTO)，25:内振荡器(INTERNALOSCILLATOR)，26:监视定时器(WATCHDOGTIMER)，27:单片机控制寄存器(MCUCONTROLREGISTER)，28:定时器/计数器(TIMER/COUNTERS)，29:中断单元(INTERRUPTUNIT)，30:电可擦除只读存储器(EEPROM)，31:校准振荡器(CALIB.OSC)，32:振荡器(OSCILLATOR)，33:振荡器(OSCILLATOR)，34:定时控制器(TIMINGANDCONTROL)，35:串行外设接口(SPI)，36:通用同步异步收发机1(USART1)，37:双线串行接口(TWO-WIRESERIALINTERFACE)，38:端口E数据寄存器(DATAREGISTERPORTE)，39:端口E数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTE)，40:端口B数据寄存器(DATAREGISTERPORTB)，41:端口B数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTB)，42:端口D数据寄存器(DATAREGISTERPORTD)，43:端口D数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTD)，44:端口G数据寄存器(DATAREG.PORTG)，45:端口G数据目录寄存器(DATADIR.REG.PORTG)，46:端口E驱动器(PORTEDRIVERS)，47:端口B驱动器(PORTBDRIVERS)，48:端口D驱动器(PORTDDRIVERS)，49:端口G驱动器(PORTGDRIVERS)，50:模拟比较器(ANALOGCOMPARATOR)。