CN111474829B - 线路板曝光方法 - Google Patents

Abstract

一种线路板曝光方法包括如下步骤：a、由人工在曝光机的上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧分别粘接具有线路图形的底片，并在下曝光玻璃上的所述底片上部放置待曝光线路板，且将所述底片与线路板定位对中；b、通过曝光机上的人机交互界面设置真空压力值及曝光参数；c、对上曝光玻璃与下曝光玻璃之间的空隙抽真空；d、抽真空后，启动曝光按钮，将夹持有线路板的上曝光玻璃和下曝光玻璃移动至曝光室内进行曝光，将线路图形印制到线路板上；e、曝光完成后，将线路板移出。本发明具有曝光精度及工作效率高、人工及生产成本低、结构简单、操作方便等特点。

Description

线路板曝光方法

【技术领域】

本发明涉及线路板加工领域，特别是涉及一种工作效率及精度高、成本低的线路板曝光方法。

【背景技术】

线路板曝光是通过曝光机将底片上的电子线路图形转移到涂有感光物质的线路板表面上的过程。在对线路板曝光时，需要对底片及线路板进行对位，传统的对位方法是通过人工手动将每块线路板的标记点与底片标记点对准，再用双面胶把两者粘合后放到曝光机中曝光，因此需要三个操作工进行作业，且在曝光过程中线路板与底片容易移位，导致曝光效率低、定位精度低等缺陷。此外，还可通过CCD自动曝光机的控制程序计算底片标记点与线路板标记点的位置进行定位，其虽可在一定程度上提高曝光效率及精度，但每次曝光都要进行定位计算，影响曝光效率，还存在成本高的缺陷。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可有效节省人力，大幅提高生产效率及精度，显著降低生产成本的线路板曝光方法。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种线路板曝光方法，该方法包括如下步骤：

a、由人工在曝光机的上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧分别粘接具有线路图形的底片，并在下曝光玻璃上的所述底片上部放置待曝光线路板，且将所述底片与线路板定位对中；

b、通过曝光机上的人机交互界面设置真空压力值及曝光参数；

c、对上曝光玻璃与下曝光玻璃之间的空隙抽真空；

d、抽真空后，启动曝光按钮，将夹持有线路板的上曝光玻璃和下曝光玻璃移动至曝光机内的曝光室内进行曝光，将线路图形印制到线路板上；

e、曝光完成后，将线路板移出。

步骤a中，所述底片两侧边缘间隔地设有多个T形定位钉，所述线路板两侧边缘设有多个与所述T形定位钉相对应的定位孔，该T形定位钉的钉帽置于上曝光玻璃和下曝光玻璃上的凹槽中，T形定位钉的另一端穿过底片，当所述上曝光玻璃下侧与下曝光玻璃对合时，底片上的多个T形定位钉进入线路板上多个定位孔内而使两者定位。

步骤b中，所述曝光参数包括曝光能量、曝光时间及曝光方式。

步骤c中，所述抽真空的真空度为350～400MPa。

所述曝光机包括机体、上曝光玻璃、下曝光玻璃、抽真空装置及人机交互界面，所述机体内设有曝光室，所述上曝光玻璃和下曝光玻璃通过曝光框架设于机体内中部，所述上曝光玻璃可上下开合地设于下曝光玻璃上部，所述抽真空装置设于机体内并与上曝光玻璃和下曝光玻璃之间的空隙相连通，所述人机交互界面设于机体前侧。

所述曝光框架包括上曝光框架和下曝光框架，其分别上下间隔地水平设于机体内中部，所述上曝光框架和下曝光框架内分别设有一组上曝光玻璃和下曝光玻璃，该上曝光框架和下曝光框架交替前后移动进出曝光室。

步骤c中，通过抽真空装置对上曝光玻璃与下曝光玻璃之间的空隙抽真空，所述抽真空装置包括真空泵、多根真空管及密封条，所述真空泵设于机体内，所述真空管的一端与真空泵连接，其另一端分别与上曝光玻璃及下曝光玻璃之间的空隙相连通，所述密封条设于上曝光玻璃的底端外周。

步骤d中，所述线路板通过设于曝光室内的上曝光灯和下曝光灯进行曝光，所述上曝光灯与下曝光灯同步运行。

所述上曝光灯包括下部敞口的盒状第一灯体、设于第一灯体内的多个间隔均匀分布的LED灯珠及设于第一灯体下端的光学透镜，所述下曝光灯包括上部敞口的盒状第二灯体、设于第二灯体内的多个间隔均匀分布的LED灯珠及设于第二灯体上端的光学透镜，所述多个LED灯珠分别与设于机体内的LED驱动电源电连接。

所述上曝光玻璃和下曝光玻璃由钢化玻璃制成。

本发明的贡献在于，其有效解决了现有手动曝光方法生产效率低、定位精度低及CCD曝光机自动曝光方法生产成本高的问题。本发明的线路板曝光方法通过预先将含所需线路图形的底片粘接在上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧，使得同一批线路板曝光时，无需在每块线路板上粘贴底片，从而有效提高生产效率，并可减少人力，降低生产成本。同时，当生产另一种线路板时，只需将粘接于上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧的底片更换为对应的底片即可，不仅操作简单方便，且极大地提高了生产效率。此外，本发明无需实时计算定位数据，与CCD自动曝光机相比，在同样定位精度的条件下可减少定位时间，还大大提高了生产效率，降低了生产成本。

【附图说明】

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明的曝光机的结构示意图。

图3是本发明的上曝光玻璃和下曝光玻璃的结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

参阅图1，本发明的线路板曝光方法包括如下步骤：

S10、将底片粘接于上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧，在下曝光玻璃上的底片上部放置待曝光线路板，并将底片与线路板定位对中。

该步骤中，由人工在曝光机的上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧分别粘接具有线路图形的底片，并在下曝光玻璃上的底片上部放置待曝光线路板，且将底片与线路板定位对中。具体地，根据线路图形的不同，预先由人工将底片粘接在上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧，对同一批线路板曝光时，无需在每块线路板上粘贴底片，从而有效提高提高了生产效率，并可减少人力，降低生产成本。同时，当生产另一种线路板时，只需将粘接于上曝光玻璃的下侧及上曝光玻璃的上侧的底片更换为对应的底片即可，不仅操作简单方便，且极大地提高了生产效率。

S20、通过曝光机的人机交互界面设置真空压力值及曝光参数。

该步骤中，通过曝光机的人机交互界面设置真空压力值及曝光参数，其中，曝光参数包括曝光能量、曝光时间及曝光方式，这些参数可根据用户需要进行设置。当然，也可根据用户需要通过人机交互界面进行I/O设定等其他设置，还可查看曝光机的运行记录，便于操作及管理。

S30、对上曝光玻璃和下曝光玻璃之间的空隙抽真空。

该步骤中，通过抽真空装置对上曝光玻璃和下曝光玻璃之间的空隙抽真空，以保证曝光质量，其中，抽真空的真空度可根据用户需求在人机交互界面上进行设置，本实施例中的抽真空的真空度为370MPa。

S40、抽真空后，启动曝光按钮，将夹持有线路板的上曝光玻璃和下曝光玻璃移动至曝光室内进行曝光，将线路图形印制到线路板上。

该步骤中，抽真空后，通过上曝光框架和下曝光框架经传动装置将夹持有线路板的上曝光玻璃和下曝光玻璃移动至曝光室内通过上曝光灯和曝光灯进行曝光，将线路图形印制到线路板上。

S50、曝光完成后，将线路板移出。

该步骤中，通过抽真空装置释放真空，再将上曝光框架和下曝光框架经电机带动从曝光室移出，然后取下置于下曝光玻璃上侧的线路板，即得到经曝光的线路板。

本发明的方法通过图2所示的设备实现：如图2所示，曝光机包括机体10、上曝光玻璃21、下曝光玻璃22、上曝光框架31、下曝光框架32、上曝光灯41、下曝光灯42、抽真空装置及人机交互界面70。本发明的线路板曝光方法可用于PCB线路干膜或湿膜的线路曝光，并可用于刚性和柔性的双面印制板。

如图2所示，机体10由前后两个中空的矩形框体构成，在机体10的前端矩形框体上方设有操作台，上曝光框架31和下曝光框架32分别上下间隔地水平设于机体内中部，在上曝光框架31和下曝光框架32上分别设有一组上曝光玻璃21和下曝光玻璃22，在机体10后端的矩形框体内设有曝光室11，上曝光灯41和下曝光灯42分别设于曝光室11的上部及下部，抽真空装置与上曝光玻璃21和下曝光玻璃22之间的间隙相连通，人机交互界面70设于机体10的前侧。

如图2、图3所示，上曝光玻璃21和下曝光玻璃22设有两组，上曝光玻璃21可上下开合地设于下曝光玻璃22上部，下曝光玻璃22设于曝光框架上。上曝光玻璃21为一块或多块，其中，多块上曝光玻璃21沿所述下曝光玻璃22的横向并列设置，下曝光玻璃22的尺寸与一块或多块上曝光玻璃21的总尺寸相匹配。本实施例中，上曝光玻璃21铰接于下曝光玻璃22上部，具体地，如图3所示，上曝光玻璃21的后端通过铰接组件23铰接于下曝光玻璃22上部，下曝光玻璃22设于曝光框架中部，从而使上曝光玻璃21可上下对合地设于下曝光玻璃22上部。该铰接组件23包括第一连杆231、连接座232及第二连杆233，其中，第一连杆231固定于上曝光玻璃21上表面两侧边缘，其后端部通过与之垂直的枢轴与连接座232转动连接。第一连杆231的前端部与第二连杆233一端转动连接，连接座232设于第一连杆231外侧的下曝光玻璃22上，第二连杆233为可伸缩连杆，其另一端转动连接于连接座231前端部。曝光框架包括上曝光框架31和下曝光框架32，其上下间隔水平地设于机体10内中部。具体地，步骤S10中，由人工在上曝光玻璃21的下侧及上曝光玻璃22的上侧分别粘接具有线路图形的底片，再在下曝光玻璃22上的底片上部放置待曝光线路板。在底片和线路板上分别设有定位结构，便于对位，提高定位效率。本实施例中，该定位结构是在贴于所述上曝光玻璃21和下曝光玻璃22上的底片两侧边缘间隔地穿置有多个T形定位钉，该T形定位钉的钉帽置于上曝光玻璃21和下曝光玻璃22上的凹槽201中，T形定位钉的另一端穿过底片，当所述上曝光玻璃下侧与下曝光玻璃对合时，底片上的多个T形定位钉进入线路板上多个定位孔内而使两者定位，即可快速放置线路板，并可确保线路板与底片对齐，提高工作效率。

如图3所示，在连接座232的内侧设有第一定位轴承234，当上曝光玻璃21通过铰接组件23与下曝光玻璃22对合时，第一连杆231的外侧边与第一轴承234滚动接触，使上曝光玻璃21与下曝光玻璃22的后端进行限位。此外，在上曝光玻璃21及下曝光玻璃22的两侧前端设有定位组件24，该定位组件24包括定位块241及定位座242，其中，定位块241设于上曝光玻璃21上表面前端两侧，定位座242设于定位块241外侧的下曝光玻璃22上，在定位座242内侧设有第二定位轴承243，该第二定位轴承243为四轴精密轴承，当上曝光玻璃与下曝光玻璃对合时，定位块241的外侧边与第二定位轴承243滚动接触，使上曝光玻璃与下曝光玻璃前端进行限位，从而避免设于上曝光玻璃21和下曝光玻璃22上的底片与线路板移位。

步骤S30中，通过抽真空装置对上曝光玻璃31和下曝光玻璃32之间的空隙抽真空。其中，每组上曝光玻璃21与下曝光玻璃22之间的空隙各通过两个抽真空装置抽真空。如图2所示，该抽真空装置包括真空泵61、多根真空管62及密封条(图中未示出)，其中，真空泵61设于机10体内，其具体位置可根据实际情况进行设置。本实施例中，真空泵61设于机体曝光室11的后部。真空管62的一端与真空泵61连接，其另一端分别与上曝光玻璃21及下曝光玻璃22之间的空隙相连通。具体地，在上曝光玻璃21的两端分别设有容置真空管62的通孔，使真空管62经通孔从上曝光玻璃21的顶端贯穿于上曝光玻璃21底端，在下曝光玻璃22的两端分别设有容置真空管62的通孔，使真空管62经通孔从下曝光玻璃22的底端贯穿于下曝光玻璃22的顶端，从而可对上曝光玻璃21与下曝光玻璃22的空隙抽真空。在上曝光玻璃21的底端外周设有密封条，以保证上曝光玻璃21与下曝光玻璃22贴合时密封。本实施例的上曝光玻璃21与下曝光玻璃22由钢化玻璃制成，其具有一定的耐压性能，当抽真空时，粘接于上曝光玻璃21下侧及下曝光玻璃22上侧的底片与置于下曝光玻璃22上的线路板之间不易发生移位，提高曝光精度。此外，由于在上曝光玻璃21和下曝光玻璃22上分别设有凹槽201，当上曝光玻璃下侧与下曝光玻璃对合时，可避免由于T形定位钉的钉帽而导致上曝光玻璃21与下曝光玻璃22贴合时其间的空隙过大，从而保证上曝光玻璃21与下曝光玻璃22之间的间隙的真空度可快速达到曝光要求，以有效保证线路板制造的精度和质量。

步骤S40中，通过上曝光框架31和下曝光框架32经传动装置将夹持有线路板的上曝光玻璃21和下曝光玻璃21移动至曝光室11内通过上曝光灯41和曝光灯42进行曝光，将线路图形印制到线路板上。具体地，传动装置可为公知的传送装置，如图2所示，本实施例中的传送装置为皮带传送装置。上曝光灯41设于曝光室11的上部，其在电机的驱动下左右移动，以对置于下曝光玻璃22之间上侧的线路板上面进行曝光，将线路图形印制到线路板上。下曝光灯42设于曝光室11的下部，其在电机的驱动下左右移动，以对置于下曝光玻璃22上侧的线路板下面进行曝光，将线路图形印制到线路板上。其中，电机为正反转电机。本实施例中，上曝光框架31和下曝光框架32交替进入曝光室内，且上曝光灯41与下曝光灯42同步运行，以对置于下曝光玻璃22上侧的线路板双面同时进行曝光，将线路图形印制到线路板上，提高曝光效率。具体地，上曝光灯41设有第一灯体411、LED灯珠401及光学透镜402，其中，第一灯体411呈下部敞口的盒状，其顶部与电机的输出轴固定连接，在第一灯体411内间隔设有多个均匀分布的LED灯珠401，该LED灯珠401与设于机体内的LED驱动电源(图中未示出)电连接，其在LED驱动电源的驱动下开启或关闭。多个LED灯珠401的总长度大于或等于下曝光玻璃21的宽度，以保证置于下曝光玻璃21上的线路板可完全被LED灯珠401照射。在第一灯体411的下端设有光学透镜402，该光学透镜402用于将LED灯珠401发出的光源均匀地照射到上曝光玻璃21与下曝光玻璃22上，以达到曝光要求，且可实现曝光能量的高精度、节能环保的要求。下曝光灯42设有第二灯体421、LED灯珠401及光学透镜402，其中，第二灯体421呈上部敞口的盒状，其底部与电机的输出轴固定连接，在第二灯体421内间隔设有多个均匀分布的LED灯珠401，该LED灯珠401在LED驱动电源的驱动下开启或关闭。多个LED灯珠401的总长度大于或等于下曝光玻璃22的宽度，以保证置于下曝光玻璃22上的线路板可完全被LED灯珠401照射，在第二灯体421的上端设有光学透镜402，用于将LED灯珠401发出的光源均匀地照射到上曝光玻璃21与下曝光玻璃22上，以达到曝光要求，且可实现曝光能量的高精度、节能环保的要求。

籍此，本发明提供了一种工作效率及精度高，可减少人力，降低生产成本，操作简单方便的线路板曝光方法。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种线路板曝光方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a、由人工在曝光机的上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧分别粘接具有线路图形的底片，并在下曝光玻璃上的所述底片上部放置待曝光线路板，且将所述底片与线路板定位对中；

b、通过曝光机上的人机交互界面设置真空压力值及曝光参数；

c、对上曝光玻璃与下曝光玻璃之间的空隙抽真空；

d、抽真空后，启动曝光按钮，将夹持有线路板的上曝光玻璃和下曝光玻璃移动至曝光机内的曝光室内进行曝光，将线路图形印制到线路板上；

e、曝光完成后，将线路板移出；

步骤a中，所述底片两侧边缘间隔地设有多个T形定位钉，所述线路板两侧边缘设有多个与所述T形定位钉相对应的定位孔，该T形定位钉的钉帽置于上曝光玻璃和下曝光玻璃上的凹槽中，T形定位钉的另一端穿过底片，当所述上曝光玻璃下侧与下曝光玻璃对合时，底片上的多个T形定位钉进入线路板上多个定位孔内而使两者定位；

所述曝光机包括机体、上曝光玻璃、下曝光玻璃、抽真空装置及人机交互界面，所述机体内设有曝光室，所述上曝光玻璃和下曝光玻璃通过曝光框架设于机体内中部，所述上曝光玻璃可上下开合地设于下曝光玻璃上部，所述抽真空装置设于机体内并与上曝光玻璃和下曝光玻璃之间的空隙相连通，所述人机交互界面设于机体前侧；

该线路板曝光方法通过预先将含所需线路图形的底片粘接在上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧，使得同一批线路板曝光时，无需在每块线路板上粘贴底片；当生产另一种线路板时，将粘接于上曝光玻璃下侧及下曝光玻璃上侧的底片更换为对应的底片。

2.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，步骤b中，所述曝光参数包括曝光能量、曝光时间及曝光方式。

3.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，步骤c中，所述抽真空的真空度为350~400MPa。

4.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，所述曝光框架包括上曝光框架和下曝光框架，其分别上下间隔地水平设于机体内中部，所述上曝光框架和下曝光框架内分别设有一组上曝光玻璃和下曝光玻璃，该上曝光框架和下曝光框架交替前后移动进出曝光室。

5.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，步骤c中，通过抽真空装置对上曝光玻璃与下曝光玻璃之间的空隙抽真空，所述抽真空装置包括真空泵、多根真空管及密封条，所述真空泵设于机体内，所述真空管的一端与真空泵连接，其另一端分别与上曝光玻璃及下曝光玻璃之间的空隙相连通，所述密封条设于上曝光玻璃的底端外周。

6.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，步骤d中，所述线路板通过设于曝光室内的上曝光灯和下曝光灯进行曝光，所述上曝光灯与下曝光灯同步运行。

7.如权利要求6所述的线路板曝光方法，其特征在于，所述上曝光灯包括下部敞口的盒状第一灯体、设于第一灯体内的多个间隔均匀分布的LED灯珠及设于第一灯体下端的光学透镜，所述下曝光灯包括上部敞口的盒状第二灯体、设于第二灯体内的多个间隔均匀分布的LED灯珠及设于第二灯体上端的光学透镜，所述多个LED灯珠分别与设于机体内的LED驱动电源电连接。

8.如权利要求1所述的线路板曝光方法，其特征在于，所述上曝光玻璃和下曝光玻璃由钢化玻璃制成。

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