CN110308621B - 一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法，该方法采用内层基板上四个端角上的四个通孔作为正反面曝光时的定位标识，曝光正面（A面）时，通过设备中的对位相机抓取这四个通孔的中心点坐标（吸盘），反推出四个通孔靶标中心在正面（A面）图形坐标系中的坐标值，然后将通孔靶标中心在图形坐标系中的坐标值作为反面（B面）对位时的参考坐标进行对位曝光。本发明避免了现有技术中成像质量受显色性等因素影响而造成的对准失败，有效提高了激光直写成像设备内层基板对准定位的准确度。

Description

一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法
技术领域
本发明涉及激光直写成像设备技术领域，具体涉及一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法。
背景技术
激光直写成像设备在生产内层板时，一般使用UV靶标方式进行内层对准。UV靶标是在正面曝光的同时，利用UV光在反面干膜上曝光2~3个对位靶标，然后在翻面之后使用该UV靶标进行反面（B）对准曝光。该方法受限于UV靶标的成像质量和干膜的显色性等因素制约，经常会由于UV靶标不清晰导致对准失败。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法，该方法能够解决现有技术中存在的不足，提高激光直写成像设备内层基板的对准定位的准确度。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法，该方法包括以下步骤：
（1）选取内层基板：选取矩形板作为内层基板，并在内层基板的四个端角处分别开设一个圆形通孔作为对位孔。
（2）测量对位孔的吸盘坐标：测量出内层基板上四个对位孔相对于内层基板左下角的坐标值（X1，Y1）、（X2,Y2）、（X3,Y3）和（X4,Y4)，作为对位孔的吸盘坐标。
（3）建立对位孔的对位料号：建立内层基板的正反（AB）料号，上传内层基板的正反（AB）曝光图形文件，并将步骤（2）中测量的四个对位孔的吸盘坐标作为该料号的对位孔信息，输入到该料号的对位孔资料中。
（4）正面（A面）对准曝光：在正面（A面）对准时，激光直写成像设备的机台使用对准相机根据正面（A面）的对位孔信息到内层基板正面（A面）的相应位置依次查找各个对位孔的中心点坐标值（精确值），得到四个坐标（X11,Y11）、（X12,Y12）、（X13,Y13）、（X14,Y14），同时将正面（A面）图形曝光到内层基板上，保证图形中心与四个对位孔组成的外接矩形中心重合，得到曝光在基板上的图形在以内层基板左下角为(0，0)点的正交坐标系下的吸盘坐标位置，此时可以得到料号里曝光图形的所在的图形坐标系与以内层基板左下角为(0，0)点的正交坐标系之间的转换关系（旋转，涨缩，平移），根据该转换关系，反推出四个对位孔在正面（A面）图形坐标系中的坐标值（XA1,YA1）、（XA2,YA2）、（XA3,YA3）、（XA4,YA4），将这四个坐标值暂存到设备内存或数据库中，供反面（B面）对准时使用。
（5）反面（B面）对准曝光：在进行反面（B面）对准前，从暂存区取出当前内层基板正面（A面）的四个对位孔图形坐标（XA1,YA1）、（XA2,YA2）、（XA3,YA3）、（XA4,YA4），根据该图形坐标和内层基板尺寸，估算四个对位孔在B面的位置，然后使用对准相机到内层基板反面（B面）的相应位置依次查找各个对位孔的中心点坐标值，得到四个坐标（XB1,YB1）、（XB2,YB2）、（XB3,YB3）、（XB4,YB4），根据这4个对位孔的反面（B面）实测坐标和在原图中的图形坐标，使用相似变换公式和最小二乘法计算出反面（B面）图形的变形参数，将该变形参数应用到反面（B面）图形中后，即可进行后续的曝光流程。
进一步的，所述4个对位孔分别开设在内层基板的四个端角上；所述图形坐标系是指图形资料在画图形时所在的坐标系。
由以上技术方案可知，本发明采用内层基板上四个端角处分别开设一个通孔作为正反面曝光时的定位标识，曝光正面（A面）时，通过设备中的对位相机抓取这四个通孔靶标的中心点坐标（吸盘），反推出四个通孔靶标中心在正面（A面）图形坐标系中的坐标值，然后将通孔靶标中心在图形坐标系中的坐标值作为反面（B面）对位时的参考坐标进行对位曝光。本发明避免了现有技术中成像质量受显色性等因素影响而造成的对准失败，有效提高了激光直写成像设备内层基板对准定位的准确度。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中内层基板的结构示意图；
图3是本发明中对准定位模型示意图。
其中：
1、内层基板，2、对位孔，3、对准相机，4、曝光图形，5、曝光台面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-图3所示的一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法，该方法包括以下步骤：
（1）选取内层基板
选取矩形板作为内层基板1，并在内层基板1的四个端角处分别开设一个圆形通孔作为对位孔2。所述内层基板1设置在激光直写成像设备的曝光台面5上。
（2）测量对位孔的吸盘坐标
使用卷尺等测量工具，测量出内层基板1上四个对位孔2相对于内层基板1左下角的坐标值（X1，Y1）、（X2,Y2）、（X3,Y3）、（X4,Y4），精确到毫米。将（X1，Y1）、（X2,Y2）、（X3,Y3）、（X4,Y4）作为四个对位孔2的吸盘坐标。
（3）建立对位孔的对位料号
建立内层基板1的正反（AB）料号，上传正反（AB）曝光图形文件，将步骤（2）中测量的对位孔吸盘坐标作为该料号的对位孔信息，输入到该料号的对位孔资料中。
（4）正面（A面）对准曝光
在正面（A面）对准时，激光直写成像设备的机台使用对准相机3到内层基板1的相应位置依次查找各个对位孔2的中心点坐标值（精确值）,得到四个坐标（X11,Y11）,（X12,Y12）,（X13,Y13）,（X14,Y14），同时将正面（A面）图形曝光到内层基板1上，保证图形中心（即图3中所示的曝光图形4的中心）与这四个对位孔2组成的外接矩形中心重合，得到曝光在基板上的图形在以内层基板左下角为(0，0)点的正交坐标系下的吸盘坐标位置，此时可以得到料号里曝光图形的所在的图形坐标系与以内层基板1左下角为(0，0)点的正交坐标系之间的转换关系（旋转，涨缩，平移），根据该变换关系，反推出四个对位孔2在正面（A面）图形坐标系中的坐标值（XA1,YA1）,（XA2,YA2）,（XA3,YA3）,（XA4,YA4），将这四个坐标值暂存到设备内存或数据库中，供反面（B面）对准时使用。
（5）反面（B面）对准曝光
在进行反面对准前，从暂存区取出当前内层基板1正面（A面）的四个对位孔2的图形坐标（XA1,YA1）,（XA2,YA2）,（XA3,YA3）,（XA4,YA4），根据该图形坐标和内层基板尺寸，估算这四个对位孔2在反面（B面）的大概位置，然后使用对准相机3到内层基板1的相应位置依次查找各个对位孔的中心点坐标值（精确值），得到结果（XB1,YB1）,（XB2,YB2）,（XB3,YB3）,（XB4,YB4），根据这4个通孔靶标中心的反面（B面）实测坐标和在原图中的图形坐标，使用相似变换公式和最小二乘法计算出反面（B面）图形的变形参数（旋转，涨缩，平移），将该变形参数应用到反面（B面）图形中后，即可进行后续的曝光流程。
本发明以内层基板正面（A面）对位曝光提取的四个通孔靶标中心在设备坐标系下的坐标（吸盘），反推出四个通孔靶标中心在正面（A面）图形坐标系中的坐标值，作为反面（B面）对位时的参考坐标进行对位曝光，使用内层基板上的四个通孔靶标进行对准曝光，这四个通孔靶标的坐标不需要出现在曝光图形坐标系中，即：不需要提前知道对位孔在曝光图形中的坐标值；并且每片内层基板上四个通孔之间的相对间距也可以允许存在较大误差（小于2毫米），使用本发明所述的方法依然可以做到微米级的层间对位精度。本发明采用通孔对位，成像质量不受显色性等因素的影响，有效避免了因靶标成像不清晰而导致的对准失败情况。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种激光直写成像设备内层基板的对准定位方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）选取内层基板：选取矩形板作为内层基板，并在内层基板上开设四个圆形通孔作为对位孔；
（2）测量对位孔的吸盘坐标：测量出内层基板上四个对位孔相对于内层基板左下角的坐标值（X1，Y1）、（X2,Y2）、（X3,Y3）和（X4,Y4)，作为对位孔的吸盘坐标；
（3）建立对位孔的对位料号：建立内层基板的正反（AB）面料号，上传内层基板的正反（AB）面曝光图形文件，并将步骤（2）中测量的四个对位孔的吸盘坐标作为该料号的对位孔信息，输入到该料号的对位孔资料中；所述四个对位孔分别开设在内层基板的四个端角上；图形坐标系是指图形资料在画图形时所在的坐标系；
（4）正面（A面）对准曝光：在正面（A面）对准时，激光直写成像设备的机台使用对准相机根据正面（A面）的对位孔信息到内层基板正面（A面）的相应位置依次查找各个对位孔的中心点坐标值（精确值），得到四个坐标（X11,Y11）、（X12,Y12）、（X13,Y13）、（X14,Y14），同时将正面（A面）图形曝光到内层基板上，保证图形中心与四个对位孔组成的外接矩形中心重合，得到曝光在基板上的图形在以内层基板左下角为(0，0)点的正交坐标系下的吸盘坐标位置，此时可以得到料号里曝光图形的所在的图形坐标系与以内层基板左下角为(0，0)点的正交坐标系之间的转换关系，根据该转换关系，反推出四个对位孔在正面（A面）图形坐标系中的坐标值（XA1,YA1）、（XA2,YA2）、（XA3,YA3）、（XA4,YA4），将这四个坐标值暂存到设备内存或数据库中，供反面（B面）对准时使用；
（5）反面（B面）对准曝光：在进行反面（B面）对准前，从暂存区取出当前内层基板正面（A面）的四个对位孔图形坐标（XA1,YA1）、（XA2,YA2）、（XA3,YA3）、（XA4,YA4），根据该图形坐标和内层基板尺寸，估算四个对位孔在反面（B面）的位置，然后使用对准相机到内层基板反面（B面）的相应位置依次查找各个对位孔的中心点坐标值，得到四个坐标（XB1,YB1）、（XB2,YB2）、（XB3,YB3）、（XB4,YB4），根据这四个对位孔的反面（B面）实测坐标和在原图中的图形坐标，使用相似变换公式和最小二乘法计算出反面（B面）图形的变形参数，将该变形参数应用到反面（B面）图形中后，即可进行后续的曝光流程。
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