[发明专利]一种用于绿油光刻的激光直写光刻系统及方法

说明书

一种用于绿油光刻的激光直写光刻系统及方法，系统包括光纤阵列激光器，由每根光纤与对应的激光二极管LD耦合后形成，所述光纤若干排；激光器控制板，与光纤阵列激光器中的每个激光二极管LD连接；光学处理及相机单元，用于缩小或放大光纤阵列激光器发出的光斑和确定待光刻的PCB板的位置；驱动单元，用于驱动光学处理单元及相机单元中的各部件在相应的轴上来回移动；平台控制器，与所述的驱动单元的受控端连接；计算机，分别与激光器控制板、平台控制器、光学处理单元及相机单元实现双向通信。本发明使用光纤阵列激光器，可以通过多种波长的激光二极管LD，并无限增加激光二极管LD数量解决高能量的问题。

技术领域

本发明涉及PCB板制版的技术领域，尤其涉及一种用于绿油光刻的激光直写光刻系统及方法。

背景技术

目前使用PCB板制版的曝光设备分为传统的菲林曝光机与使用DMD激光的激光直接成像曝光机。

防焊层是PCB板曝光的最后一道曝光工序，由于PCB板使用的是油墨，油墨的特点是感光剂有多个峰值感光波长，同时油墨的感光能量很大。

菲林曝光机可以使用多波长的光源，并增加光源能量的方式解决感光油墨的这些问题，但是，由于到防焊曝光这道工序时，PCB板变形一般较大，菲林无法满足PCB板形变大的对准要求。

使用DMD技术的曝光机，由于DMD本身能承受的光功率不成超过11W/CM2.并且多波长还会带来相差，因此，也很难满足防焊层的高光需求。

发明内容

为了解决了绿油能量大，波长多、PCB板性变大，难对准的问题，同时实时的图像处理，本发明提出了一种用于绿油光刻的激光直写光刻系统及方法，具体技术方案如下：

一种用于绿油光刻的激光直写光刻系统，包括；

光纤阵列激光器，由每根光纤与对应的激光二极管LD耦合后形成，所述光纤若干排；

激光器控制板，与光纤阵列激光器中的每个激光二极管LD连接；

光学处理及相机单元，用于缩小或放大光纤阵列激光器发出的光斑和确定待光刻的PCB板的位置；

驱动单元，用于驱动光学处理单元及相机单元中的各部件在相应的轴上来回移动；

平台控制器，与所述的驱动单元的受控端连接；

计算机，分别与激光器控制板、平台控制器、光学处理单元及相机单元实现双向通信。

一种用于绿油光刻的激光直写光刻方法，包括底部平台和设置在底部平台上的龙门架，所述龙门架的水平支撑柱的前后侧面上分别平行设置有步进轴、对准轴，所述底部平台上设置有与步进轴垂直的扫描轴，包括以下步骤：

S1、计算机向平台控制器和激光器控制板发送控制信号，平台控制器控制设置在底部平台上的扫描驱动和设置在龙门架上的步进驱动，驱使对应的光学组件移动到吸盘上的标定相机正上方位置，激光器控制板接收到计算机的激光二极管LD的位置校准数据和平台控制器发出的激光二极管LD的开关触发信号后，控制光纤阵列激光器发送对应的图像，标定相机抓取光纤阵列激光器发出的图像；计算机计算光纤阵列激光器组件的安装角度、光学倍率以及光学组件的精确安装位置，根据计算结果，调整光学组件的安装，直至校准完毕；

S2、将待光刻的PCB板放置在位于底部平台的吸盘上，计算机获取待光刻的PCB板的曝光图形数据，读取曝光图形对应的对位点位置信息，然后计算机通过发送控制信号至平台控制器，平台控制器控制对准相机在对准轴上来回移动，获取待光刻的PCB板对应的对位点位置信息；计算机根据曝光图形对应的对位点位置信息和待光刻的PCB板对应的对位点位置信息，对曝光图形做位置变化，使曝光图形的位置与待光刻的PCB板的位置对应；