双面曝光机及双面曝光方法与流程

文档序号:16063832发布日期:2018-11-24 12:28阅读:598来源:国知局

本发明涉及双面曝光技术领域,特别是涉及一种双面曝光机及双面曝光方法。

背景技术

传统的双面曝光机,通常采用菲林转印进行双面电路板的曝光。曝光前,需要先制作待转印图案的菲林;然后,将带有两面图案的菲林分别固定在上下两面玻璃上;接着,将待转印图案的电路板夹在上下两块玻璃之间,使用蓝紫色高亮度光源进行曝光,将线路图案转印到线路板上,完成双面曝光。而对于激光直写曝光机,通常采用单面曝光。先对电路板的其中一面进行曝光,待曝光完成后进行翻转,然后再对电路板的另一面进行曝光,最后完成对电路板的双面曝光。

然而,激光直写曝光机进行双面曝光时,需进行翻转操作,而翻转操作必然会产生翻转后进行对位的问题,不仅增加了曝光流程,同时也会因对位精度问题影响曝光精度,从而影响最终的曝光效果。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种双面曝光机及双面曝光方法。该双面曝光机在进行曝光时无需翻转,减少曝光流程,提高曝光精度,进而提升曝光成像质量;该双面曝光方法应用于前述的双面曝光机,曝光效率更高,且便于实现自动化操作。

其技术方案如下:

一方面,提供了一种双面曝光机,包括安装架;曝光机构,曝光机构包括分别设于安装架两侧的第一曝光组件和第二曝光组件,第一曝光组件和第二曝光组件相对设置、并形成曝光区;装载机构,装载机构包括第一装载台和第二装载台,第一装载台和第二装载台均与安装架活动连接;及驱动机构,驱动机构包括驱动组件;驱动组件驱动第一装载台以第一循环轨迹运动、并使第一装载台在第一运动状态时通过曝光区进行曝光;驱动组件还驱动第二装载台以第二循环轨迹运动、并使第二装载台在第二运动状态时通过曝光区进行曝光。

上述双面曝光机,当曝光时,第一装载台以第一循环轨迹运动、并在第一运动状态时通过曝光区、以对第一待曝光件进行曝光,而第二装载台以第二循环轨迹运动、并在第二运动状态时通过曝光区、以对第二待曝光件进行曝光,第一装载台和第二装载台均循环运动,且第二待曝光件曝光时还能进行第一曝光成品的卸载或下一个第一待曝光件的装载,曝光效率更高,相比传统采用翻转双面曝光的方式,曝光精度也更高。

下面进一步对技术方案进行说明:

在其中一个实施例中,第一装载台和第二装载台分别设于安装架的两侧,驱动组件还包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件用于驱动第一装载台、使第一装载台以第一循环轨迹运动,第二驱动组件用于驱动第二装载台、使第二装载台以第二循环轨迹运动。

在其中一个实施例中,装载机构还包括第一运动板和第二运动板,第一运动板和第二运动板均与安装架活动连接;

第一装载台设于第一运动板、并与第一运动板活动连接,第一驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件,第一驱动件用于驱动第一运动板在安装架移动,第二驱动件用于驱动第一装载台在第一运动板移动,第一运动板和第一装载台配合移动、使第一装载台沿第一循环轨迹运动;

第二装载台设于第二运动板、并与第二运动板活动连接,第二驱动组件包括第三驱动件和第四驱动件,第三驱动件用于驱动第二运动板在安装架移动,第四驱动件用于驱动第二装载台在第二运动板移动,第二运动板和第二装载台配合移动、使第二装载台沿第二循环轨迹运动。

在其中一个实施例中,安装架设有第一滑轨和第二滑轨,第一运动板设有与第一滑轨配合的第一滑槽,第二运动板设有与第二滑轨配合的第二滑槽;

或第一运动板设有第一导杆,第一装载台设有与第一导杆配合的第一导向孔,第二运动板设有第二导杆,第二装载台设有与第二导杆配合的第二导向孔。

在其中一个实施例中,还包括传感机构,传感机构包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器,第一传感器用于检测第一运动板的移动位置,第二传感器用于检测第一装载台的移动位置,第三传感器用于检测第二运动板的移动位置,第四传感器用于检测第二装载台的移动位置。

在其中一个实施例中,还包括控制机构,控制机构包括控制器,第一曝光组件、第二曝光组件、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器均与控制器电性连接。

在其中一个实施例中,第一装载台设有第一装载部,第二装载台设有第二装载部。

另一方面,还提供了一种双面曝光方法,能够应用于上述任一个技术方案所述的双面曝光机,包括以下步骤:

(s1)、第一装载台位于第一初始位置,第二装载台位于第二初始位置,在第一装载台装载第一待曝光件;

(s2)、第一装载台以第一循环轨迹运动至第一曝光位置、使第一待曝光件位于曝光区;

(s3)、第一曝光组件和第二曝光组件对第一待曝光件进行曝光、并得到第一曝光成品;同时,在第二装载台装载第二待曝光件;

(s4)、第一装载台沿第一循环轨迹运动至第一初始位置、并卸载第一曝光成品;

(s5)、第二装载台沿第二循环轨迹运动至第二曝光位置、使第二待曝光件位于曝光区;

(s6)、第一曝光组件和第二曝光组件对第二待曝光件进行曝光、并得到第二曝光成品;同时,在第一装载台装载下一个第一待曝光件;

(s7)、第二装载台沿第二循环轨迹运动至第二初始位置、并卸载第二曝光成品。

上述双面曝光方法,通过第一装载台和第二装载台的循环运动,使第一待曝光件和第二待曝光件先后进行曝光,便于实现自动化操作,且第二待曝光件曝光时,可同步进行下一个第一待曝光件的装载,提高曝光时的时间利用效率,提高曝光效率。

附图说明

图1为实施例中双面曝光方法的曝光流程图;

图2为实施例中双面曝光机的整体结构正视图;

图3为实施例中双面曝光机的整体结构俯视图。

附图标注说明:

100、安装架,210、第一曝光组件,220、第二曝光组件,310、第一装载台,320、第二装载台,330、第一运动板,340、第二运动板,410、第一待曝光件,420、第二待曝光件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明:

需要说明的是,文中所称元件与另一个元件“固定”时,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示的实施例,提供了一种双面曝光机,包括安装架100;曝光机构,曝光机构包括分别设于安装架100两侧的第一曝光组件210和第二曝光组件220,第一曝光组件210和第二曝光组件220相对设置、并形成曝光区;装载机构,装载机构包括第一装载台310和第二装载台320,第一装载台310和第二装载台320均与安装架100活动连接;及驱动机构,驱动机构包括驱动组件;驱动组件驱动第一装载台310以第一循环轨迹运动、并使第一装载台310在第一运动状态时通过曝光区进行曝光;驱动组件还驱动第二装载台320以第二循环轨迹运动、并使第二装载台320在第二运动状态时通过曝光区进行曝光。

当曝光时,第一装载台310以第一循环轨迹运动、并在第一运动状态时通过曝光区、以对第一待曝光件410进行曝光,而第二装载台320以第二循环轨迹运动、并在第二运动状态时通过曝光区、以对第二待曝光件420进行曝光,第一装载台310和第二装载台320均循环运动,且第二待曝光件420曝光时还能进行第一曝光成品的卸载或下一个第一待曝光件410的装载,曝光效率更高,相比传统采用翻转双面曝光的方式,曝光精度也更高。

传统的激光直写曝光机只能单面曝光,不能同时双面曝光,在曝光完一面后还需要翻转,以进行另一面的曝光,由于需要翻转,不仅工艺流程多,且翻转占用时间浪费,曝光效率低,且翻转后还需要进行对位,容易因对位精度问题影响曝光精度;同时,传统双面曝光多采用菲林转印,菲林制作同样增加工艺流程,且菲林制作成本高,菲林使用一段时间后还必须更换。

本实施例中,第一曝光组件210和第二曝光组件220分别设在安装架100的两侧,第一曝光组件210和第二曝光组件220相对设置、并在安装架100内形成曝光区,当第一装载台310或第二装载台320通过时,能够对第一装载台310上第一待曝光件410或第二装载台320上第二待曝光件420进行曝光。这里的第一曝光组件210和第二曝光组件220相对设置指第一曝光组件210的发光端与第二曝光组件220的发光端面对面设置、并呈间距设置,以在其之间形成曝光区,曝光时实现一次完成正反面曝光的技术效果。

第一装载台310和第二装载台320与安装架100活动连接,第一装载台310和第二装载台320分别沿第一循环轨迹和第二循环轨迹进行运动,以实现第一装载台310和第二装载台320的循环运动。当第一装载台310在第一循环轨迹的第一运动状态时,第一装载台310位于曝光区,并进行对第一待曝光件410的曝光,此时,第二装载台320在第二循环轨迹运动、并不处于曝光区,此时,可对第二装载台320进行卸载曝光完成的曝光件或装载下一个待曝光的曝光件;当第二装载台320在第二循环轨迹的第二运动状态时,第二装载台320位于曝光区,并进行对第二待曝光件420的曝光,此时,第一装载台310在第一循环轨迹运动、并已离开曝光区,此时,可对第一装载台310上已完成曝光的第一曝光成品进行卸载,并进行下一个第一待曝光件410的装载。通过该操作,实现第二装载台320上第二待曝光件420进行曝光的同时进行第一装载台310上的卸载或装载操作,提高曝光效率。第一装载台310和第二装载台320均循环运动,便于实现自动化操作,从而能够更进一步提高曝光效率,并提高自动化水平,实现曝光操作流程的操作流程化标准化,降低人工操作流程,降低人工成本。

进一步地,第一曝光组件210和第二曝光组件220均固定设置。如图2和图3所示,第一曝光组件210和第二曝光组件220呈上下固设在安装架100上,在安装架100的内部形成曝光区。

安装时,需保证第一曝光组件210和第二曝光组件220的安装精度,以保证第一曝光组件210和第二曝光组件220的对应位置精度,以提高后续曝光图形的对位精度,相比传统翻转待曝光件重新对位的双面曝光方式,曝光精度更高。

另外,如图3所示,第一曝光组件210包括第一曝光件和第二曝光件,第一曝光件设有多个第一光源件,第一光源件呈间距设置、并设成一排,第二曝光件设有多个第二光源件,第二光源件呈间距设置、并设成一排,第一光源件与第二光源件并列设置、并呈错开设置(如图3中,第一曝光件的左端和第二曝光件的左端并未对齐,而是错开一定距离)、使一个第一光源件的设置位置与两个第二光源件之间的间隙所在位置对应;第二曝光组件220可同理设置,这里不再赘述。

如此设置,使曝光时的曝光图案精准对接、并形成所需的曝光图像,进一步提高曝光精度。

可选地,第一曝光组件210和第二曝光组件220形成无掩模曝光系统(digitalmicromirrordevice,简称dmd曝光系统),无掩模曝光系统通过投影物镜将图像放大,实现一次性曝光,dmd曝光系统的第一光源件和第二光源件的排布数量根据曝光图案的尺寸决定,曝光精度更高。

需要说明的是,由于第一待曝光件410或第二待曝光件420在曝光区进行曝光时需使第一曝光组件210发出的光和第二曝光组件220发出的光均到达第一待曝光件410或第二待曝光件420。因此,第一装载部或第二装载部应当设有使第一待曝光件410的曝光正反面区域或第二待曝光件420的正反面曝光区域外漏,从而满足曝光的要求。如第一装载部呈框体结构设置,第一待曝光件410设在第一装载部的外框,从而框的中部无遮挡,使光能够照射至第一待曝光件410的正反面区域进行正常的正反面曝光;又如第一装载部为装载通槽等设置方式,这是本领域技术人员根据需要必须进行设置的结构,可采用能够满足设置要求的任何现有技术进行具体设置,这里不再赘述。

如图2和图3所示的实施例,第一装载台310和第二装载台320分别设于安装架100的两侧,驱动组件还包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件用于驱动第一装载台310、使第一装载台310以第一循环轨迹运动,第二驱动组件用于驱动第二装载台320、使第二装载台320以第二循环轨迹运动。

第一循环轨迹和第二循环轨迹可以是矩形轨迹,也可以是能够满足要求的其他轨迹如圆形轨迹,本领域技术人员可根据需要进行具体设置。

如第一循环轨迹为矩形轨迹。此时,安装架100设有第一矩形轨道槽和第二矩形轨道槽,第一驱动组件驱动第一装载台310沿第一矩形轨道槽移动、并使第一装载台310沿第一循环轨迹运动实现对其上第一待曝光件410的曝光;第二循环轨迹同理,这里不再赘述。

而事实上,第一装载台310和第二装载台320也可以设在安装架100的同侧。此时,第一矩形轨道槽嵌套在第二矩形轨道槽内,或第二矩形轨道槽嵌套在第一矩形轨道槽内,即第一矩形轨道槽的长宽尺寸与第二矩形轨道槽的长宽尺寸不同,第一圆形轨道槽的半径尺寸与第二圆形轨道槽的圆形半径尺寸也不相同,且本领域技术人员在设计时应注意第一装载台310和第二装载台320运动时避免干涉进行具体设置,这里不再赘述。

如图2所示的实施例,装载机构还包括第一运动板330和第二运动板340,第一运动板330和第二运动板340均与安装架100活动连接;第一装载台310设于第一运动板330、并与第一运动板330活动连接,第一驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件,第一驱动件用于驱动第一运动板330在安装架100移动,第二驱动件用于驱动第一装载台310在第一运动板330移动,第一运动板330和第一装载台310配合移动、使第一装载台310沿第一循环轨迹运动;

第二装载台320设于第二运动板340、并与第二运动板340活动连接,第二驱动组件包括第三驱动件和第四驱动件,第三驱动件用于驱动第二运动板340在安装架100移动,第四驱动件用于驱动第二装载台320在第二运动板340移动,第二运动板340和第二装载台320配合移动、使第二装载台320沿第二循环轨迹运动。

如图2所示,第一驱动件能够驱动第一运动板330在安装架100的左侧实现前后移动,第二驱动件能够驱动第一装载台310在第一运动板330上进行上下移动,第三驱动件能够驱动第二运动板340在安装架100的右侧实现前后移动,第四驱动件能够驱动第二装载台320在第二运动板340上进行上下移动。

通过第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件的驱动作用、使第一运动板330、第二运动板340、第一装载台310和第二装载台320配合移动、进而实现第一装载台310沿矩形的第一运动轨迹进行运动、实现第二装载台320沿矩形的第二运动轨迹进行运动。

如图2和图3所示,第一装载台310和第二装载台320的上下运动区域位于第一曝光组件210和第二曝光组件220的上下区域内;当然,根据需要,也可不限于此。

另外,如图2所示,第一运动板330和第二运动板340设于安装架100的左右侧,第一装载台310和第二装载台320分别设在对应的第一运动板330和第二运动板340上,且使第一装载台310和第二装载台310在运动时形成上下两层的运动,节省机构的占用空间,降低生产成本。

在上述任一个实施例的基础上,安装架100设有第一滑轨和第二滑轨,第一运动板330设有与第一滑轨配合的第一滑槽,第二运动板340设有与第二滑轨配合的第二滑槽;或第一运动板330设有第一导杆,第一装载台310设有与第一导杆配合的第一导向孔,第二运动板340设有第二导杆,第二装载台320设有与第二导杆配合的第二导向孔。

滑轨与滑槽的配合设置,或导杆与导向孔的设置均是为了实现第一运动板330、第二运动板340与安装架100之间的移动平稳性,进而实现第一装载台310和第二装载台320的移动平稳性,提高移动精度,并保证曝光精度。

在上述任一个实施例的基础上,还包括传感机构,传感机构包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器,第一传感器用于检测第一运动板330的移动位置,第二传感器用于检测第一装载台310的移动位置,第三传感器用于检测第二运动板340的移动位置,第四传感器用于检测第二装载台320的移动位置。

通过传感机构的设置,提高第一运动板330、第二运动板340、第一装载台310和第二装载台320的运动精度,提高曝光精度。

在上述任一个实施例的基础上,还包括控制机构,控制机构包括控制器,第一曝光组件210、第二曝光组件220、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器均与控制器电性连接。

控制机构的设置,协调配合曝光机构、装载机构和驱动机构之间的工作,实现更为精准和高效的图形曝光。

在上述任一个实施例的基础上,第一装载台310设有第一装载部,第二装载台320设有第二装载部。

第一装载部和第二装载部的设置是为了便于第一待曝光件410和第二待曝光件420的装载,提高装载效率。

如图1所示的实施例还提供了一种双面曝光方法,能够应用于上述任一个实施例所述的双面曝光机,包括以下步骤:

(s1)、第一装载台310位于第一初始位置,第二装载台320位于第二初始位置,在第一装载台310装载第一待曝光件410;

(s2)、第一装载台310以第一循环轨迹运动至第一曝光位置、使第一待曝光件410位于曝光区;

(s3)、第一曝光组件210和第二曝光组件220对第一待曝光件410进行曝光、并得到第一曝光成品;同时,在第二装载台320装载第二待曝光件420;

(s4)、第一装载台310沿第一循环轨迹运动至第一初始位置、并卸载第一曝光成品;

(s5)、第二装载台320沿第二循环轨迹运动至第二曝光位置、使第二待曝光件420位于曝光区;

(s6)、第一曝光组件210和第二曝光组件220对第二待曝光件420进行曝光、并得到第二曝光成品;同时,在第一装载台310装载下一个第一待曝光件410;

(s7)、第二装载台320沿第二循环轨迹运动至第二初始位置、并卸载第二曝光成品。

通过第一装载台310和第二装载台320的循环运动,使第一待曝光件410和第二待曝光件420先后进行曝光,便于实现自动化操作,且第二待曝光件420曝光时,可同步进行下一个第一待曝光件410的装载,提高曝光时的时间利用效率,提高曝光效率。

需要说明的是,步骤(s1)至步骤(s7)并没有严格的顺序,采用步骤(s1)至步骤(s7)的方式是为了表达和说明的方便,本领域技术人员在实际操作时可根据需要进行具体调整,这里不再赘述。如步骤(s6)中,同时,还可以进行第一曝光成品的卸载,而不一定只能在步骤(s4)中进行卸载。

进一步地,如图1和图2所示,曝光时,按以下步骤:

第一装载台310位于安装架100的后方即第一初始位置,第二装载台320位于安装架100的前方即第二初始位置,在第一装载台310上装载第一待曝光件410;

第一装载台310沿第一运动板330向下移动至第一预设第一位置;

第一运动板330朝前方移动至第一曝光位置、使第一装载台310位于曝光区;

第一曝光组件210和第二曝光组件220对第一待曝光件410进行曝光、并得到第一曝光成品;同时,在第二装载台320装载第二待曝光件420;

第一运动板330朝前方继续移动、并到达第一预设第二位置、使第一装载台310离开曝光区;

第二运动板340朝后方移动至第二预设第一位置;第二装载台320沿第二运动板340向下移动至第二预设第二位置;第二运动板340朝前方移动至第二曝光位置、并使第二装载台320位于曝光区;

第一装载台310向上移动至第一预设第三位置;第一运动板330朝后方移动、并返回至第一初始位置,卸载第一装载台310上的第一曝光成品;

第一曝光组件210和第二曝光组件220对第二待曝光件420进行曝光、并得到第二曝光成品;同时,在第一装载台310装载下一个第一待曝光件410;

第二运动板340朝前方继续移动至第二预设第三位置,第二装载台320向上移动至第二预设第四位置,第二运动板340朝后方移动至第二初始位置(这里,第二预设第四位置可以直接是第二初始位置);

进入第一装载台310沿第一运动板330向下移动至第一预设第一位置的步骤,并循环进行。

这里,需要说明的是,如图2和图3所示的实施例中,因第一装载台310和第二装载台320均在上部的第一曝光组件210和下部的第二曝光组件220之间进行上下移动。因此在第一待曝光件410进行曝光时,第二装载台320已不能通过曝光区,以避免影响第一待曝光件410的曝光,从而,在第一待曝光件410进行曝光时,第二运动板340不能通过曝光区;

第二待曝光件420进行曝光时同理,本领域技术人员可根据需要合理安排循环运动的时间节点等问题,以满足曝光的需要,这里不再赘述。

具体实施时,第一待曝光件410曝光完成后,第一装载台310高速运动、并返回至第一初始位置;第二待曝光件420曝光完成后,第二装载台320高速运动、并返回至第二初始位置。本领域技术人员可根据需要进行具体设置,以获得合适的运动节点、并与曝光、装载和卸载之间进行匹配。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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