[发明专利]激光直接成像加工装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光直接成像加工装置及其方法，属于激光加工设备技术领域。

背景技术

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。 

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；同时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。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种激光直接成像加工装置及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

激光直接成像加工装置，特点是：在超短脉冲激光器的输出端布置有第一扩束镜，第一扩束镜的输出端设置有第一45度半反镜，第一45度半反镜的反射输出端布置有DLP芯片，DLP芯片的输出端布置通过第二45度半反镜，第二45度半反镜的透射输出端布置有第二扩束镜，所述第二扩束镜正对于工作平台，所述工作平台包含X轴传送单元、Y轴传送单元和耐高温陶瓷基板，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Y轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑轨上，耐高温陶瓷基板置于Y轴传送单元的Y轴滑轨上，耐高温陶瓷基板上固定印制电路板样品，耐高温陶瓷基板上安装有CCD传感器和AF单元，CCD传感器和AF单元连接记忆单元。

进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述超短脉冲激光器是波长为405nm蓝光波段的激光器。

更进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述DLP芯片采用型号为DLP9500、DLP7000或DLP3000的芯片。

更进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述CCD传感器是CCD实时摄像监测传感器。

再进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述AF（自动对焦）单元使激光束对焦在基材上，对基材进行曝光处理 。

本发明激光直接成像加工的方法，超短脉冲激光器发出激光进入第一扩束镜，经过可调倍数的第一扩束镜实现光束的放大，经过第一45度半反镜后进入DLP芯片，DLP芯片由CAM工作站控制，CAM工作站直接输出图像进入DLP芯片，由DLP芯片中的DMD系统对光束进行调制，调制后的光束经过第二45度半反镜透射后，再经过可调倍数的第二扩束镜放大或聚焦，光束受第二扩束镜作用在印制电路板上聚焦，加工之前，CCD传感器感知样品位置，并与AF单元共同校准样品位置；由X轴传送单元、Y轴传送单元移动平台；与记忆单元连接的CCD传感器和AF单元感知样品的位置，并进行光路校准。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明通过将超短脉冲激光投射在DLP芯片上，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。利用数字微镜系统，通过每一个微镜的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动样品平台，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。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的结构示意图。

具体实施方式