[实用新型]紫外LED曝光机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种PCB曝光机，具体涉及一种采用接近式大面积紫外均匀辐照曝光的方法设计的紫外LED曝光机。                                

背景技术

有效均匀辐照面积与曝光均匀度是紫外曝光机的两个重要技术指标。已有的紫外曝光机因其用途不同，或者是曝光分辨率高而其结构复杂，光能效利用率低，能耗高及使用维护成本高使得其在倡导节能环保的今日，日益成为亟须替代或改良的设备。

由于光学曝光照明系统辐照度不均匀, 导致线条粗细不均匀, 整块板上的分辨力不一致, 或有断线等现象的发生, 这在PCB或液晶显示器的生产过程中是不允许的。传统的曝光机的光学曝光照明光源多采用金属卤化物（如溴化汞）作为受激电离发光材料，属于高强度气体放电灯，内部均含有高压、高温和有毒物质，高压汞灯从长波紫外到可见光都有很强的辐射，但只有一部分UVA-UVB段的光谱是可作用于紫外曝光用途的，其他光谱波段的辐射均会以光能及辐射能的方式散发至空间其他物体上，造成环境温度升高；高压汞灯的发光角度为360度，需要相当大面积的反射罩及较远的距离来进行光束整形以满足应用需求，但会使得曝光系统的光强度损失50-70%。综上所述，，传统的曝光机的光学曝光照明系统存在光效能低下，且能耗高，所使用材料不利于环保等缺点。而本发明中的光学曝光照明系统所具备的特征是：使用LED作为发光体，辅以准直透镜及矩阵排布器实现发光光谱单一，光能量利用率高，可达到85%以上，所组成的使用材料为玻璃，GaN类半导体，铜铝合金等金属；具有对环境友好，减少电力消耗，节约能源等优点。

采用LED进行曝光，由于LED存在发光强度随发光角度变化而变化的方式，其排列方式造成了LED在曝光上可能出现光源强度强的地方曝光过度，而光源强度低的地方曝光不足的问题，如何去设计LED排列方式，使曝光均匀化亟待解决。

实用新型内容

为了解决上述技术的不足，将有效辐照面积大与曝光均匀度高两者统一于一体，寻找一种在增大有效辐照面积的同时，提高曝光均匀度的方法与途径，本实用新型还提供了一种有效辐照面积大、曝光均匀度高、简单实用的紫外LED曝光机。

一种紫外LED曝光机，其包括光源安装台面和曝光台面，所述光源安装台面与曝光台面构成平移配合，所述光源安装台面上设有紫外LED曝光机光学曝光照明系统，所述紫外LED曝光机光学曝光照明系统包括至少一个光源安装板、准直透镜以及用于固定准直透镜与光源安装板上光源距离的曝光照明矩阵排布器，所述光源安装板上依次排列多行等距排列的紫外LED光源，所述相邻两行同一列的紫外LED光源的中心距离为B等于每行相邻两颗紫外LED光源的中心之间的距离A/行数，相邻两颗紫外LED光源之间等距排列。

所述紫外LED曝光机光学曝光照明系统包括多个依次纵向排列所述光源安装板，相邻两个光源安装板上首颗紫外LED光源的中心距离为C是第奇数个光源安装板上前两颗紫外LED光源的中心之间的距离A的中心。 

所述准直透镜采用高次非球面或复合高次非球面准直镜。

所述紫外LED光源为余弦发光体。

所述紫外LED曝光机包括两个分别位于曝光台面上下位置的光源安装台面。

所述光源安装台面一侧设有驱动光源安装台面相对与曝光台面平移的皮带轮传动机构。

所述曝光台面一侧设有用于驱动曝光台面相对于光源安装台面平移的驱动装置。

本实用新型以提高曝光均匀度及降低光源发散角度为前提，避免由于光学照明系统辐照度不均匀, 导致线条粗细不均匀, 整块板上的分辨力不一致, 或有断线等现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型的光源安装台面的结构示意图。

图2是本实用新型紫外LED光源排列分布图。

图3是紫外LED光源的辐射发散角分布图。

图4是紫外LED光源的光谱波长分布图。

图5是复合高次非球面准直镜光路模拟图。

图6是紫外LED光源的光束经过透镜准直后的平面强度分布图。

图7是单颗紫外LED光源经过准直后的光辐照强度分布图。

图8是曝光照明矩阵排布器上矩形通道排列图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：