[发明专利]一种用于印刷线路板生产的掩膜光刻机

说明书

技术领域

本发明涉及光-机-电一体化技术领域是印刷线路板(PCB)生产的核心技术。以本设计为核心技术的掩膜光刻设备主要应用于印刷线路板(PCB)生产工艺中的图像转移工艺阶段中。

背景技术

现有的印刷线路板(PCB)生产工艺：

现有的PCB单面板制作流程如下：烤板(预涨缩)——开料——前处理——激光照排出菲林片-贴干膜——曝光——显影——蚀刻——脱膜——外观检(AOI)——前处理——阻焊油墨印刷——预烘烤——曝光——显影——后烘烤——字符印刷——烘烤——表面处理(喷锡、化金、镀金、OSP，根据客户需求选其一)——外观检查——外形切割——外观检查——包装——出货，因为是单面板，所以不存在钻孔流程，双面板在开料后多了个钻孔环节，多层板则是重复上面的工艺。其中图像转移的工艺为：烤板(预涨缩)——开料——前处理——激光照排出菲林片—贴干膜——曝光——显影——蚀刻——脱膜。这种工艺需要如下七种关键设备：激光照排机、菲林片显影机、贴膜机、曝光机、干膜显影机、脱膜机、腐蚀机，而每种设备每步工艺都需要人工操作，这导致了目前这种图像转移工艺的许多缺点，具体来说有如下缺点：1、生产效率比较低(工艺链条比较长)；2、原材料成本比较高(需要菲林片、菲林片显影液、干膜、干膜显影液)，3、分辨率比较低(可以生产的最窄线条只能到100微米左右)。

发明内容

本发明的目的就是在PCB生产工艺中的图像转移工艺过程中使用本发明技术使图像转移工艺达到效率高、成本低、分辨率高。

采用本发明技术的掩膜光刻机结构示意图见附图，其特征是由激光整形器1、激光调制器2、光纤3、激光模块4、X轴向移动伺服系统5、Y轴方向移动系统6、支撑平台7、光学镜头系统8构成。其工作原理是X轴向伺服系统5和Y轴方向移动伺服系统6在计算机的控制下携带光学镜头系统8完成X-Y平面扫描运动，同时激光模块4发出的激光经由激光整形器1后投射到激光调制器2上，在图像数据的控制下被调制的激光经光学镜头系统8成像到涂有感光胶的目标物体上，把感光胶汽化，再经过腐蚀完成图像转移。

应用本发明技术的图像转移工艺如下烤板(预涨缩)——开料——前处理——涂胶——掩膜光刻机——蚀刻，所用的主要设备有掩膜光刻机、涂胶机、腐蚀机，设备由原来的七套缩减到三套，原来所有的生产耗材都不再使用，新工艺只使用一种感光胶，由于工艺的缩短减少了人工的操作环节。

附图说明

附图为掩膜光刻机结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例做进一步详细说明：

实施例1：

一种采用本发明技术的掩膜光刻机结构示意图见附图，其特征是由激光整形器1、激光调制器2、光纤3、激光模块4、X轴向移动伺服系统5、Y轴方向移动系统6、支撑平台7、光学镜头系统8构成。其工作原理是X轴向伺服系统5和Y轴方向移动伺服系统6在计算机的控制下携带光学镜头系统8完成X-Y平面扫描运动，同时激光模块4发出的激光经由激光整形器1后投射到激光调制器2上，在图像数据的控制下被调制的激光经光学镜头系统8成像到涂有感光胶的目标物体上，把感光胶汽化，再经过腐蚀完成图像转移。

本发明技术所使用的激光器为光纤激光器波长1064nm，激光总功率为50W；激光调制器采用平面激光调制器，平面激光调制器上有256个阵列排列的可单独控制的小方格，方格大小为15umX15um；感光胶的特点对1064nm激光敏感，受光后可汽化，耐腐蚀；

经过实际制版验证，生产效率提高了1.5倍，生产耗材降低了50％，分辨率提高了5倍(最窄线宽可以到20um)，达到了预期效果。