CN105093853A - 自动防焊曝光台框模组及曝光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动防焊曝光台框模组及曝光机，其台框模组包括上框、上玻璃、上底片、线路板、下底片（双面曝光时存在）、薄膜介质、下玻璃(双面曝光)、活动框和下框，活动框搭设于下框上方，下玻璃嵌设在活动框上，薄膜介质套设在下玻璃上并嵌入活动框，下底片放置在薄膜介质上；上底片放置于线路板上面；上玻璃位于上底片上方，上框设于上玻璃上方，各部件具有吸真空结构。本发明可用于自动单面曝光和自动双面曝光，通过活动框托着线路板定位，并在线路板（或下底片）与下玻璃之间加入薄膜介质，可提高产能60-80%；薄膜介质可使抽真空时避免在线路板上压出底片的印迹，且可在玻璃板不平或者线路板有翘曲时提高曝光精度，降低不良率。

Description

自动防焊曝光台框模组及曝光机

技术领域

本发明涉及电子线路板的加工制造技术领域，具体涉及线路板防焊曝光技术中的模组机构、曝光机及对位方法。

背景技术

随着电子技术的发展，线路板（PCB/FPC等）的应用越来越广泛，对于其加工制造的技术要求越来越高。通常，线路板曝光是线路板制造过程中的一道重要工序，分为内层曝光、外层曝光及防焊曝光三种情况。

传统技术中，上下两玻璃之间直接接触会导致其间各部分吸附不够紧密，并且在抽真空时由于线路板和底片直接接触，因此可能会压出底片的印迹，影响产品的质量，增加不良率。

另外，目前市面上的全自动双面曝光机，其实质上是在单面曝光机内部增加了自动翻转及对位的装置，并不是真正意义上的双面同时曝光，存在成本高、效率低的缺点。目前不能实施双面同时曝光的主要原因在于无法自动对位，因为在防焊曝光程序中，线路板表层涂有油墨，量产时即使预先进入烤箱进行干燥，线路板表面的油墨还是有一定的粘度，在将线路板放置在上下玻璃板之间后，再想移动对位基本无法实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对位准确、速度快、真正能够实现线路板双面同时曝光的防焊曝光对位结构及对位方法，既可以用于单面曝光，又可以用于自动双面曝光，其用于自动双面曝光时主要应用于线路板其中一面电路曝光精度要求相对较低的双面防焊曝光工序。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种自动防焊曝光台框模组，其特征在于：包括上框、上玻璃、上底片、薄膜介质、活动框和下框，活动框搭设于下框上方，薄膜介质套设于活动框上，待曝光的线路板位于薄膜介质上方；上底片放置于线路板的上表面并对两者进行初步对位；上玻璃位于上底片上方，上框设于上玻璃上方；上框、上玻璃、薄膜介质、活动框和下框具有吸真空结构；其中，上框、上玻璃和上底片构成台框模组的上面部分，薄膜介质、活动框和下框构成台框模组的下面部分，线路板则放置于下面部分。

进一步地，还包括下玻璃，属于台框模组的下面部分；下玻璃嵌设在活动框中，且位于薄膜介质下面。下玻璃在做双面曝光时存在。

进一步地，在薄膜介质与线路板之间具有下底片，下底片放置于薄膜介质上；下底片上具有定位机构，将待曝光的线路板套在定位机构上，以完成线路板与下底片的对位。

进一步地，所述下底片上的定位机构为若干定位钉，将待曝光的线路板套在下底片的定位钉上，以完成线路板与下底片的对位。

进一步地，所述上玻璃设置有顶出装置，嵌设在上玻璃开设的孔洞中，凸出于上玻璃表面；对于在进入曝光室之前对位不合格的台框模组，重新对位时解除腔体真空环境后，顶出装置将吸附于上底片上的线路板顶开并进行重新对位。

进一步地，所述上玻璃的吸真空结构包括吸气孔和吸附沟槽，吸附沟槽围绕上玻璃构成一圈，吸气孔设于吸附沟槽的边缘并与吸附沟槽连通。

进一步地，所述上底片上设有对位点，线路板上设有对位靶，通过对位点与对位靶对线路板和上底片进行初步对位。

进一步地，所述薄膜介质为塑料薄膜，其四周嵌入于活动框中。

应用于该自动防焊曝光台框模组的曝光机包括主机，主机连接有控制机构，主机具有对位平台、光学对位装置、台框模组、曝光室、曝光光源和供电机构，台框模组安装于主机中，由主机内的转运机构对台框模组进行曝光室内外的转运；曝光光源对转运至曝光室内的台框模组中的线路板进行曝光；对位平台与光学对位装置配合对台框模组中的线路板进行对位；所述曝光光源包括上光源和下光源，上光源对线路板的上表面进行曝光，下光源对线路板的下表面进行曝光；活动框的边框下方具有电磁铁，对位平台上具有电磁铁吸附板，电磁铁吸附板与电磁铁对接；通过电磁铁吸附板与电磁铁吸附为一体，对位平台上升带动活动框整体上升离开下框与上底片进行对位。

该自动防焊曝光台框模组在双面曝光时按以下步骤进行对位，

1）、薄膜介质、下玻璃、活动框及下框组装完成后，通过活动框设置的吸真空结构将薄膜介质及下玻璃之间吸成真空环境；

2）、将线路板套在下底片的定位钉上，配合人工进行对位；

3）、上底片放置在线路板上，配合人工初步对位，关下上框使上下框闭合；

4）、使用腔体的吸真空结构将上框与活动框吸成腔体真空环境，然后通过上玻璃的吸真空结构将上底片和上玻璃之间吸成真空环境；

5）、解除腔体真空环境，上底片仍贴在上玻璃上，在光学对位装置的辅助下，使用对位平台带动活动框整体运动，通过电磁铁吸附板与电磁铁吸附为一体，对位平台上升带动活动框整体上升离开下框；完成线路板与上底片对位工作后，对位平台下降使活动框回到下框上；

6）、再吸腔体真空后将整个台框模组送入曝光室进行曝光。

本发明既可以应用于自动单面曝光，也可以用于自动双面曝光，通过活动框和下玻璃托着线路板定位的结构及对位方式，并在下底片与下玻璃之间加入薄膜介质，可极大提高产能，理论上可提高100%，量产测试时实际提高60-80%；而加入薄膜介质可使抽真空时避免在线路板上压出底片的印迹，且可在玻璃板不平或者线路板有翘曲时提高曝光精度，降低不良率。

附图说明

图1为本发明对位结构平面图；

图2为本发明结构部件图；

图3为上玻璃平面结构图；

图4为整机对位结构正面平面图；

图5为整机对位结构侧面平面图。

图中，1为上框，2为上玻璃，3为上底片，4为线路板，5为下底片，6为薄膜介质，7为下玻璃，8为活动框，9为下框，10为电磁铁，11为吸气孔，12为吸附沟槽，13为顶出装置，14为主机，15为控制机构，16为台框模组，17为光学对位装置，18为对位平台，19为电磁铁吸附板，20为曝光室，21为上光源，22为下光源。

具体实施方式

实施例1，用于自动双面曝光，参照图1、图2、图3、图4和图5，所述自动防焊曝光台框模组及曝光机，台框模组安装于自动防焊曝光机的主机14中，主机14连接有控制机构15，主机14具有对位平台18、光学对位装置17（如CCD镜头）、台框模组16、曝光室20、曝光光源和供电机构，台框模组16安装于主机14中，由主机14内的转运机构对台框模组16进行曝光室20内外的转运；曝光光源对转运至曝光室内的台框模组中的线路板进行曝光；对位平台18与光学对位装置17配合对台框模组中的线路板进行对位；所述台框模组包括上框1、上玻璃2、上底片3、线路板4、下底片5、薄膜介质6、下玻璃7、活动框8和下框9，活动框8搭设于下框9上方，下玻璃7嵌设在活动框8上，薄膜介质6套设在下玻璃7上并嵌入活动框8，下底片5放置在薄膜介质6上；下底片5上具有若干定位钉，将待曝光的线路板4套在下底片5的定位钉上，以完成线路板与下底片的对位；上底片3放置于线路板4的上表面并对两者进行初步对位；上玻璃2位于上底片3上方，上框1设于上玻璃2上方，上玻璃2具有吸真空结构；其中，上框1、上玻璃2和上底片3构成台框模组的上面部分，下底片5、薄膜介质6、下玻璃7、活动框8和下框9构成台框模组的下面部分，线路板4则放置于下面部分；曝光光源包括上光源21和下光源22，上光源21对线路板4的上表面进行曝光，下光源22对线路板4的下表面进行曝光。

台框模组还包括电磁铁10，位于活动框8的边框下方；对位平台18上具有电磁铁吸附板19，电磁铁吸附板19与电磁铁10对接；通过电磁铁吸附板19与电磁铁10吸附为一体，对位平台18上升带动活动框整体上升离开下框9与上底片3进行对位。

上玻璃2设置有顶出装置13，嵌设在上玻璃2开设的孔洞中，凸出于上玻璃2表面；对于在进入曝光室20之前对位不合格的台框模组，重新对位时解除腔体真空环境后，顶出装置13将吸附于上底片3上的线路板4顶开并进行重新对位。

上玻璃2的吸真空结构包括吸气孔11和吸附沟槽12，吸附沟槽12围绕上玻璃2构成一圈，吸气孔11设于吸附沟槽12的边缘并与吸附沟槽12连通。

上底片3上设有对位点，线路板4上设有对位靶，通过对位点与对位靶对线路板4和上底片3进行初步对位。

薄膜介质6为塑料薄膜（如MYLAR，即迈拉），其四周嵌入于活动框8中。

所述上框1、上玻璃2、薄膜介质6、下玻璃7、活动框8和下框9的吸真空结构为设置于前述各部件上的若干吸气孔。

该自动防焊曝光台框模组的对位方法按以下步骤进行对位，

1）、薄膜介质6、下玻璃7、活动框8及下框9组装完成后，通过活动框8设置的吸真空结构将薄膜介质6及下玻璃7之间吸成真空环境；

2）、将线路板4套在下底片5的定位钉上，配合人工进行简单对位；

3）、上底片3放置在线路板4上，配合人工简单初步对位，关下上框1使上下框闭合；

4）、使用腔体的吸真空结构将上框1与活动框8吸成腔体真空环境，然后通过上玻璃2的吸真空结构将上底片3和上玻璃2之间吸成真空环境；

5）、解除腔体真空环境，上底片3仍贴在上玻璃2上，在光学对位装置17的辅助下，使用对位平台18带动活动框整体运动，通过电磁铁吸附板19与电磁铁10吸附为一体，对位平台18上升带动活动框整体上升离开下框9；完成线路板4与上底片3对位工作后，对位平台18下降使活动框8回到下框9上；

6）、再吸腔体真空后将整个台框模组16送入曝光室20进行曝光。

通常设置两个台框模组，一个进行对位，另一个完成对位的进入曝光室20曝光，交替运作，以大幅提高生产效率。

实施例2，用于自动单面曝光，与自动双面曝光的区别在于，只需将下玻璃7和下底片5撤除，并省去线路板4与下底片5对位的步骤即可。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种自动防焊曝光台框模组，其特征在于：包括上框、上玻璃、上底片、薄膜介质、活动框和下框，活动框搭设于下框上方，薄膜介质套设于活动框上，待曝光的线路板位于薄膜介质上方；上底片放置于线路板的上表面并对两者进行初步对位；上玻璃位于上底片上方，上框设于上玻璃上方；上框、上玻璃、薄膜介质、活动框和下框具有吸真空结构；其中，上框、上玻璃和上底片构成台框模组的上面部分，薄膜介质、活动框和下框构成台框模组的下面部分，线路板则放置于下面部分。

2.根据权利要求1所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：还包括下玻璃，属于台框模组的下面部分；下玻璃嵌设在活动框中，且位于薄膜介质下面。

3.根据权利要求2所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：在薄膜介质与线路板之间具有下底片，下底片放置于薄膜介质上；下底片上具有定位机构，将待曝光的线路板套在定位机构上，以完成线路板与下底片的对位。

4.根据权利要求3所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：所述下底片上的定位机构为若干定位钉，将待曝光的线路板套在下底片的定位钉上，以完成线路板与下底片的对位。

5.根据权利要求1所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：所述上玻璃设置有顶出装置，嵌设在上玻璃开设的孔洞中，凸出于上玻璃表面；对于在进入曝光室之前对位不合格的台框模组，重新对位时解除腔体真空环境后，顶出装置将吸附于上底片上的线路板顶开并进行重新对位。

6.根据权利要求1或5所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：所述上玻璃的吸真空结构包括吸气孔和吸附沟槽，吸附沟槽围绕上玻璃构成一圈，吸气孔设于吸附沟槽的边缘并与吸附沟槽连通。

7.根据权利要求1或5所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：所述上底片上设有对位点，线路板上设有对位靶，通过对位点与对位靶对线路板和上底片进行初步对位。

8.根据权利要求1所述的自动防焊曝光台框模组，其特征在于：所述薄膜介质为塑料薄膜，其四周嵌入于活动框中。

9.一种用于权利要求4所述的自动防焊曝光台框模组曝光的曝光机，包括主机，主机连接有控制机构，主机具有对位平台、光学对位装置、台框模组、曝光室、曝光光源和供电机构，台框模组安装于主机中，由主机内的转运机构对台框模组进行曝光室内外的转运；曝光光源对转运至曝光室内的台框模组中的线路板进行曝光；对位平台与光学对位装置配合对台框模组中的线路板进行对位，其特征在于：所述曝光光源包括上光源和下光源，上光源对线路板的上表面进行曝光，下光源对线路板的下表面进行曝光；活动框的边框下方具有电磁铁，对位平台上具有电磁铁吸附板，电磁铁吸附板与电磁铁对接；通过电磁铁吸附板与电磁铁吸附为一体，对位平台上升带动活动框整体上升离开下框与上底片进行对位。

10.一种自动防焊曝光台框模组的对位方法，其特征在于：双面曝光按以下步骤进行对位，

1）、薄膜介质、下玻璃、活动框及下框组装完成后，通过活动框设置的吸真空结构将薄膜介质及下玻璃之间吸成真空环境；

2）、将线路板套在下底片的定位钉上，配合人工进行对位；

3）、上底片放置在线路板上，配合人工初步对位，关下上框使上下框闭合；

4）、使用腔体的吸真空结构将上框与活动框吸成腔体真空环境，然后通过上玻璃的吸真空结构将上底片和上玻璃之间吸成真空环境；

5）、解除腔体真空环境，上底片仍贴在上玻璃上，在光学对位装置的辅助下，使用对位平台带动活动框整体运动，通过电磁铁吸附板与电磁铁吸附为一体，对位平台上升带动活动框整体上升离开下框；完成线路板与上底片对位工作后，对位平台下降使活动框回到下框上；

6）、再吸腔体真空后将整个台框模组送入曝光室进行曝光。