CN102759865B - 曝光对位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曝光对位系统，用于印制电路板晒架，该系统包括：底片偏差感应模块，用于上底片、下底片之间的第一位置偏差；底片定位模块，用于上底片、下底片定位；底片对位模块，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值，进行所述上底片、所述下底片的对位；锁定模块，用于将对位完成的所述上底片、所述下底片进行位置锁定；覆铜箔板偏差感应模块，用于确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差；覆铜箔板对位模块，用于根据所述第二位置偏差驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。该系统能够简化对位操作，减少人工操作。

Description

曝光对位系统

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种曝光对位系统。

背景技术

印制电路板(PCB板)制造工艺中，最关键的工序之一就是将底片图像转移到覆铜箔板上，这个过程称为PCB曝光。为了导线的连通，PCB板的上下图形必须有准确的位置关系，要求上下底片和PCB板三者间互相对位，即曝光对位。曝光对位的精度、速度决定了PCB板的生产精度和效率。

现有技术中，主要通过晒架进行PCB的曝光对位。

现有晒架主要由上、下框组成，上下玻璃分别安装于上下框上，上下玻璃没有移动对位的功能。下框上安装有可移动的膨胀钉，能够夹持PCB板移动对位。在曝光作业时，操作者在电荷耦合元件(CCD)镜头显示下，将上底片、覆铜箔板与下底片的靶标圈、孔、点同心对位后插入下玻璃的膨胀钉上，上框和下框闭合，开启上底片真空，将上底片吸附于上玻璃；打开上框，取出覆铜箔板，再将底片托板放置在下底片上，并用透明胶带将底片托板和下底片连接；点击底片对位，下框上设置的可移动的膨胀定位钉夹持底片托板带动下底片与上底片对位，当上下底片的靶点偏差在要求偏差范围之内时，下玻璃开启真空吸附下底片，完成上底片与下底片的对位。

在底片装载时，操作者在电荷耦合元件(CCD)镜头显示下，手工将将上底片、覆铜箔板与下底片四个边角上的的靶标圈、孔、点对精准后才能开始对位。

由于上下玻璃无法移动，在设备工作中，必须靠上下玻璃的定位销来保证上下底片的对位精度。如果对位精度超差，无法自动修复，必须重新装载底片和对位，对位操作复杂。

发明内容

本发明提供一种曝光对位系统，能够简化对位操作。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种曝光对位系统，用于印制电路板晒架，该系统包括：

底片固定模块，用于固定放入的所述晒架中的上底片和下底片。

底片偏差感应模块，用于感应放入所述晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差；

底片对位模块，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值，根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位；

锁定模块，用于将对位完成的所述上底片、所述下底片进行位置锁定；

覆铜箔板偏差感应模块，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的覆铜箔板的对位靶点位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差；

覆铜箔板对位模块，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值，根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。

优选地，所述底片偏差感应模块，包括：

底片位置感应器，用于感应放入晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置；

底片偏差获取器，用于根据所述上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差。

优选地，所述底片对位模块包括：

底片移动控制器，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值；

底片驱动器，用于根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位。

优选地，所述底片移动控制器包括：

移动值确定单元，用于确定底片在水平X、Y方向上的移动值和转动值；

优选地，所述底片驱动器包括：

一个X驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，底片在水平X方向上的移动值；驱动底片在水平X方向上移动；

两个Y驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，底片在水平Y方向上的移动值；驱动底片在水平Y方向上移动；根据转动值，即两个Y驱动单元在水平Y方向上的移动值之差，驱动底片在水平方向上转动。

优选地，所述覆铜箔板偏差感应模块，包括：

覆铜箔板位置感应器，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的所述覆铜箔板的对位靶点位置；

覆铜箔板偏差获取器，用于根据所述覆铜箔板的对位靶点位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差。

优选地，所述覆铜箔板对位模块包括：

覆铜箔板移动控制器，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值；

覆铜箔板驱动器，用于根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。

优选地，所述覆铜箔板移动控制器包括：

移动值确定单元，用于确定覆铜箔板在水平X、Y方向上的移动值和转动值。

优选地，所述覆铜箔板驱动器包括：

一个X驱动单元，用于根据所述水平X移动值确定单元确定的，覆铜箔板在水平X方向上的移动值；驱动覆铜箔板在水平X方向上移动。

两个Y驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，覆铜箔板在水平Y方向上的移动值；驱动覆铜箔板在水平Y方向上移动；根据所述转动值，即两个Y驱动单元在水平Y方向上的移动值之差，驱动覆铜箔板在水平方向上转动。

优选地，该系统进一步包括：

限位模块，用于限制所述晒架的上框，在上框运动过程中，与下框之间在水平方向上的相对移动。

通过本发明提供的曝光对位系统，能够达到如下的有益效果：

1，通过底片固定模块固定放入所述晒架的上底片、下底片，然后进行真空吸附，无需手工将四个角对精准。

2.通过底片偏差感应模块确定上底片、下底片二者之间的位置偏差，然后通过底片对位模块针对该位置偏差进行以两个底片之一为基准调节另一个底片；然后通过锁定模块将对位完毕的上底片、下底片锁定后，将覆铜箔板放入上底片、下底片之间，通过覆铜箔板偏差感应模块确定覆铜箔板与上底片或下底片的位置偏差，最后通过覆铜箔板对位模块针对该位置偏差以上底片或下底片为基准调节覆铜箔板，完成对位。在该系统中底片和覆铜箔板可以分别自动对位，独立调节，因此减化了对位操作。

3.底片偏差感应模块和覆铜箔板偏差感应模块能够实现偏差的自动获取，从而提高了对位的效率和准确性。

4.通过限位模块，限制了晒架的上框，在上框运动过程中，与下框之间的相对移动，从而进一步提高了对位的精确性和对位的效率。

5.通过底片偏差感应模块，和底片对位模块之间的配合，底片对位超差后可以自动修复；通过覆铜箔板偏差感应模块，和覆铜箔板对位模块之间的配合，覆铜箔板对位超差后可以自动修复。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明实施例的曝光对位系统的结构示意图。

图2为本发明实施例的底片偏差感应模块的结构示意图。

图3为本发明实施例的底片对位模块的结构示意图。

图4为本发明实施例的底片移动控制器及底片驱动器的结构示意图。

图5为本发明实施例的覆铜箔板偏差感应模块的结构示意图。

图6为本发明实施例的覆铜箔板对位模块的结构示意图。

图7为本发明实施例的覆铜箔板移动控制器及覆铜箔板驱动器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

图1为本发明的曝光对位系统结构图，如图1所示，该系统用于印制电路板晒架，包括：

底片偏差感应模块101，用于感应放入所述晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差。

底片对位模块102，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值，根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位。

锁定模块103，用于将对位完成的所述上底片、所述下底片进行位置锁定；

覆铜箔板偏差感应模块104，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的覆铜箔板的对位靶点位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差。

覆铜箔板对位模块105，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值，根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。

其中，所述底片偏差感应模块101的结构如图2所示，包括：

底片位置感应器201，用于感应放入晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置；具体可以采用光学感应器，比如：电荷耦合元件(CCD)。

底片偏差获取器202，用于根据所述上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差。

所述底片对位模块102的结构如图3所示，包括：

底片移动控制器301，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值；

底片驱动器302，用于根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位。

所述底片移动控制器301的结构如图4所示，包括：

移动值确定单元401，用于确定底片在水平方向上的移动值；如水平X、Y方向上的移动值和转动值。水平X、Y方向表示在水平面上垂直坐标系X、Y轴的方向，下同。

所述底片驱动器302的结构如图4所示，包括：

多个驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，底片在水平方向上的移动值，驱动底片在水平方向上移动；如驱动底片在水平X、Y轴方向上的移动和转动，具体可以包括一个水平X轴方向上的X驱动单元402、两个水平Y轴方向上的Y驱动单元403，驱动方式可以采用电机带动螺母或螺杆转动的方式；X驱动单元402可以根据所述移动值确定单元401确定的，底片在水平X方向上的移动值；驱动底片在水平X方向上移动；

两个Y驱动单元403可以根据所述移动值确定单元401确定的，底片在水平Y方向上的移动值；驱动底片在水平Y方向上移动；还可以根据移动值确定单元401确定的转动值，即两个Y驱动单元403在水平Y方向上的移动值之差，驱动底片在水平方向上转动。

所述覆铜箔板偏差感应模块104的结构如图5所示，包括：

覆铜箔板位置感应器501，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的所述覆铜箔板的对位靶点位置；具体可以采用光学感应器，比如：电荷耦合元件(CCD)。

覆铜箔板偏差获取器502，用于根据所述覆铜箔板的位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差。

所述覆铜箔板对位模块105的结构如图6所示，包括：

覆铜箔板移动控制器601，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值；

覆铜箔板驱动器602，用于根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。

所述覆铜箔板移动控制器601的结构如图7所示，包括：

移动值确定单元701，用于确定覆铜箔板在水平方向上的移动值；如水平X、Y轴方向上的移动值和转动值。

所述覆铜箔板驱动器602的结构如图7所示，包括：

多个驱动单元，用于根据所述移动值确定单元701确定的，覆铜箔板在水平方向上的移动值；驱动覆铜箔板在水平方向上移动；如驱动覆铜箔板在水平X、Y轴方向上的移动和转动，具体可以包括一个水平X轴方向上的X驱动单元702，两个水平Y轴方向上的Y驱动单元703，驱动方式可以采用电机带动螺母或螺杆转动的方式；X驱动单元702可以根据所述移动值确定单元701确定的，底片在水平X方向上的移动值；驱动底片在水平X方向上移动；

两个Y驱动单元703可以根据所述移动值确定单元701确定的，底片在水平Y方向上的移动值；驱动底片在水平Y方向上移动；还可以根据移动值确定单元701确定的转动值，即两个Y驱动单元704在水平Y方向上的移动值之差，驱动底片在水平方向上转动。

另外，作为优选的实施例，曝光对位系统可以进一步包括：

限位模块，用于限制所述晒架的上框，在上框运动过程中，与下框之间在水平方向上的相对移动。

该限位模块可以采用在上框和下框上安装的互相配合的球销与球套，和/或互相配合的方销和方套，这样可以将上框在上框运动过程中，与下框间之间在水平方向上的相对移动保持在±8um的范围内。

使用上述的系统，所需进行的曝光对位操作如下：

1、首先将上底片、下底片放入晒架中；

具体的操作包括：抬起晒架上盖；开启晒架上盖；将上底片、下底片放入晒架中。

2、确定上底片、下底片之间的第一位置偏差；

具体操作步骤包括，关闭上盖；降下上盖；对上底片、下底片进行吸附；降下上盖，膨胀密封圈胀起，腔体抽真空；底片偏差感应模块101感应上底片、下底片之间的第一位置偏差，当第一位置偏差在预设的对位成功范围内，即上底片、下底片已经成功对位，则停止腔体真空，进入步骤7、覆铜箔板对位；当第一位置偏差超出预设的对位成功范围，则进行步骤3、底片对位。

3、底片对位；

底片移动控制器301根据第一位置偏差确定底片移动值，并将底片移动值发送给底片驱动器302，以上底片为基准，驱动下底片移动；或者以下底片为基准，驱动上底片移动，进行底片对位。

4、位置锁定；

当底片对位成功后，即所述第一位置偏差进入预设的对位成功范围内时，通过锁定模块103将上底片、下底片进行位置锁定。

5、将覆铜箔板放入被位置锁定的上底片和下底片之间；

具体操作步骤为：抬起上盖、开启上盖，将覆铜箔板放入被位置锁定的上底片和下底片之间，关闭上盖。

6、确定覆铜箔板与上底片或下底片之间的第二位置偏差；

具体操作步骤为：膨胀密封圈胀起，腔体抽真空；覆铜箔板偏差感应模块104感应覆铜箔板与上底片或下底片之间的第二位置偏差，若第二位置偏差在预设的对位数值范围内，则覆铜箔板与上底片或下底片对位成功，若第二位置偏差超出预设的对位数值范围，则进行下一步覆铜箔板对位。

7、覆铜箔板对位。

具体操作步骤为：覆铜箔板移动控制器601根据第二位置偏差确定覆铜箔板移动值，并将覆铜箔板移动值发送给覆铜箔板驱动器602，覆铜箔板驱动器602以上底片或下底片为基准，驱动覆铜箔板移动直至对位成功，即所述第二位置偏差进入预设的对位数值范围内。至此，对位结束。

之后即可进行晒架传动、曝光的流程。

可见上述操作中，人工操作只需进行放入上下底片、以及覆铜箔板的操作，对位过程中，只需开启一次晒架，放入覆铜箔板，剩余对位操作完全自动完成，相比现有技术，大大简化了操作。

本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。

显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种曝光对位系统，用于印制电路板晒架，其特征在于，该系统包括：

底片定位模块，用于固定放入所述晒架中的上底片和下底片位置；

底片偏差感应模块，用于感应放入所述晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差；

底片对位模块，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值，根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位；

锁定模块，用于将对位完成的所述上底片、所述下底片进行位置锁定；

覆铜箔板偏差感应模块，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的覆铜箔板的对位靶点位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差；

覆铜箔板对位模块，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值，根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位；

限位模块，用于限制所述晒架的上框，在上框运动的过程中，与下框之间在水平方向上的相对移动；

所述限位模块为在上框和下框上安装的互相配合的球销与球套，和互相配合的方销和方套，用以在上框运动过程中，将上框与下框间之间在水平方向上的相对移动保持在±8um的范围内；

其中，所述底片对位模块包括：

底片移动控制器，用于根据所述第一位置偏差确定底片移动值；

底片驱动器，用于根据所述底片移动值，以所述上底片和所述下底片其中之一为基准驱动另一个进行所述上底片、所述下底片的对位；

所述底片移动控制器包括：

移动值确定单元，用于确定底片在水平X、Y方向上的移动值和转动值；

所述底片驱动器包括：

一个X驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，底片在水平X方向上的移动值；驱动底片在水平X方向上移动；

两个Y驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，底片在水平Y方向上的移动值；驱动底片在水平Y方向上移动；根据转动值，即两个Y驱动单元在水平Y方向上的移动值之差，驱动底片在水平方向上转动。

2.如权利要求1所述的曝光对位系统，其特征在于，所述底片偏差感应模块，包括：

底片位置感应器，用于感应放入晒架中的上底片和下底片的对位靶点位置；

底片偏差获取器，用于根据所述上底片和下底片的对位靶点位置，确定所述上底片、下底片之间的第一位置偏差。

3.如权利要求1所述的曝光对位系统，其特征在于，所述覆铜箔板偏差感应模块，包括：

覆铜箔板位置感应器，用于感应放入被位置锁定的所述上底片和所述下底片之间的所述覆铜箔板的对位靶点位置；

覆铜箔板偏差获取器，用于根据所述覆铜箔板的对位靶点位置，确定所述覆铜箔板与所述上底片或所述下底片之间的第二位置偏差。

4.如权利要求1所述的曝光对位系统，其特征在于，所述覆铜箔板对位模块包括：

覆铜箔板移动控制器，用于根据所述第二位置偏差确定覆铜箔板移动值；

覆铜箔板驱动器，用于根据所述覆铜箔板移动值，以所述上底片或所述下底片为基准，驱动所述覆铜箔板进行所述覆铜箔板与所述上底片、所述下底片的对位。

5.如权利要求3所述的曝光对位系统，其特征在于，所述覆铜箔板移动控制器包括：

移动值确定单元，用于确定覆铜箔板在水平X、Y方向上的移动值和转动值。

6.如权利要求4所述的曝光对位系统，其特征在于，所述覆铜箔板驱动器包括：

一个X驱动单元，用于根据所述水平X移动值确定单元确定的，覆铜箔板在水平X方向上的移动值；驱动覆铜箔板在水平X方向上移动；

两个Y驱动单元，用于根据所述移动值确定单元确定的，覆铜箔板在水平Y方向上的移动值；驱动覆铜箔板在水平Y方向上移动；根据所述转动值，即两个Y驱动单元在水平Y方向上的移动值之差，驱动覆铜箔板在水平方向上转动。