CN112698549A - 一种双台面直写式曝光机及其曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双台面直写式曝光机及其曝光方法，所述直写式曝光机包括底座、设置于底座上的龙门机构、顺序设置于龙门机构的对位机构和曝光机构，设置于所述底座平行排列的沿扫描方向y方向延伸的导轨，分别设置于所述导轨上的第一工作台运动和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台均包括置于所述导轨上的z轴运动机构、连接于所述z轴运动机构的基板台面，z轴运动机构带动基板台面在z轴方向上下滑动，所述曝光机构包括固定于龙门机构的x方向排列的多个镜头。在曝光时，第一工作台和第二工作台交替对位曝光操作。能够提高曝光精度并且避免第一工作台和第二工作台相撞。
Description
技术领域
本发明涉及激光直写式曝光机技术领域，具体为一种双台面直写式曝光机及其曝光方法。
背景技术
激光直写式曝光是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图，相比于传统的掩膜版和菲林底片等曝光的影像直接转移技术，直写式曝光技术产能高，对位精度高。在半导体及PCB生产领域有着非常重要的作用。
为了提高曝光机的产能，市场上出现了双台面的直写式曝光机，其中一种双台面直写式曝光机，包括底座和通过龙门机构顺序设置在所述底座上的对位机构、曝光机构，在所述底座上设置有两个相互平行设置的步进轴运动组件，所述步进轴运动组件上分别安装有Z轴运动组件，所述Z轴运动组件分别与基板承载台面固定连接，所述基板承载台面一上一下设置成两层，所述曝光机构包括安装在所述龙门机构上的扫描轴运动组件，所述扫描轴运动组件上安装有曝光系统，所述扫描轴运动组件能够带动所述曝光系统运动。上述双台面直写式曝光机通过曝光系统的运动，实现对待曝光基板的完全曝光，由于曝光系统的不稳定，容易导致曝光误差增大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种双台面直写式曝光机，在提升了曝光机产能的同时，不影响曝光系统的稳定性。
其技术方案的是这样的：一种双台面直写式曝光机，包括底座、设置于底座上的龙门机构、顺序设置于龙门机构的对位机构和曝光机构，设置于所述底座平行排列的沿扫描方向y方向延伸的导轨，分别设置于所述导轨上的第一工作台和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台均包括置于所述导轨上的z轴运动机构、连接于所述z轴运动机构的基板台面， z轴运动机构带动基板台面在z轴方向上下滑动，所述曝光机构包括固定于龙门机构的x方向排列的多个镜头。
进一步的，所述曝光机构的镜头在x方向排列成至少一排，当所述镜头在y方向排列两排以上时，所述镜头在x方向错位排列。
进一步的，所述对位机构和曝光机构之间距离至少一个基板台面的距离。
进一步的，所述龙门机构分开设置，包括第一龙门机构和第二龙门机构，所述对位机构设置于第一龙门机构，所述曝光机构设置于第二龙门机构。
一种双台面直写式曝光机的曝光方法，在双台面直写式曝光机运行过程中，第一工作台进行对位和曝光操作时，第二工作台进行上下板操作；第二工作台进行对位和曝光操作时，第一工作台进行上下板操作；第一工作台和第二工作台重复上述操作，往返运动。
进一步的，所述第一工作台开始进行对位操作时，所述第二工作台降低其基板台面；所述第二工作台开始进行对位操作时，所述第一工作台降低其基板台面。
进一步的，所述第一工作台处于较高位置进行对位和曝光操作时，所述第二工作台降低基板台面的高度由y轴运动组件带动至上下板位置进行上下板操作；所述第二工作台处于较高位置进行对位和曝光操作时，所述第一工作台降低基板台面的高度由y轴运动组件带动至上下板位置进行上下板操作。
进一步的，所述第一工作台和所述第二工作台在上下板位置进行上下板操作时，下板操作在较低位置进行或者升高基板台面在较高位置进行。
进一步的，所述下板操作在较低位置进行时，所述上板操作在较低位置进行或者升高基板台面在较高位置进行。
一种双台面直写式曝光机的曝光方法， 在双台面直写式曝光机运行过程中，第一工作台在上下板工位进行上下板操作，第二工作台在曝光工位进行曝光操作；第一工作台在对位工位进行对位操作，第二工作台在上下板工位进行上下板操作；第一工作台在曝光工位进行曝光操作，第二工作台在对位工位进行对位操作；第一工作台和第二工作台重复上述操作，往返运动。
本发明的双台面直写式曝光机具有以下优点：本发明的双台面直写式曝光机的曝光机构采用固定镜头的方式，单条带完成曝光操作，无需再通过移动曝光机构完成曝光，曝光机构稳定设置，提高曝光精度。对第一基板台面进行对位和曝光操作时，第二基板台面进行上下板操作，第二基板台面通过较低平面移动至上下板位置时，第一基板台面处于较高平面进行对位和曝光操作，第一基板台面和第二基板台面在运行的过程中处于两个平面，更好的避免第一基板台面和第二基板台面相撞的风险。
附图说明
图1为本发明的双台面直写式曝光机的第一视角的结构示意图。
图2为本发明的双台面直写式曝光机的第二视角的结构示意图。
图3为本发明的双台面直写式曝光机的第三视角的结构示意图。
图4为本发明的双台面直写式曝光机第一种生产流程的示意图。
图5为本发明的双台面直写式曝光机第一种生产流程的示意图。
图6为本发明的双台面直写式曝光机第二种生产流程的示意图。
图7为本发明的双台面直写式曝光机初始位置示意图。
图8为第一基板台面进行对位操作示意图。
图9为第一基板台面进行曝光操作示意图。
图10为第二基板台面进行对位操作示意图。
图11为第二基板踏面进行曝光操作示意图。
具体实施方式
见图1至图3，本发明的一种双台面直写式曝光机，包括底座1、设置于底座1上的龙门机构2、顺序设置于龙门机构的对位机构3和曝光机构4，设置于所述底座1平行排列的沿扫描方向y方向延伸的y轴运动组件5，分别设置于所述y轴运动组件5上的第一工作台和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台均包括置于所述导轨5上的z轴运动机构10、连接于所述z轴运动机构10的基板台面，分别为第一基板台面11和第二基板台面12。所述第一基板台面11和所述第二基板台面12均通过相应的z轴运动机构10在z轴方向上下滑动，在y方向处于同一位置时，所述第一基板台面11和所述第二基板台面12可以上下设置，互不干扰。
对位机构3包括安装在第一龙门机构20上的对位轴运动组件，对位轴运动组件包括两个运动电机和直线导轨31，运动电机上设置有对位系统32，运动电机能够带动对位系统32沿直线导轨31运动，对位系统32包括CCD相机、对准镜头和照明光源。
曝光机构4安装于第二龙门机构21，包括第一排曝光镜头40和第二排曝光镜头41，第一排曝光镜头40和第二排曝光镜头41在x轴方向上错开设置。所述曝光机构4可以实现单条带扫描，单条带扫描时，所述第二排曝光镜头41的曝光区域可以填补第一排曝光镜头40曝光区域之间的空白，实现所述基板台面沿扫描方向y轴方向的运动，通过一个条带一次完成需曝光区域。所述曝光机构并不限于上述结构，也可以采用单排镜头或者多排镜头的方式，实现通过一个条带一次完成需曝光区域，在所述多排镜头在y方向排列为多排，在x方向错位设置。
所述对位机构3和所述曝光机构4之间距离至少一个基板台面11、12的距离，形成三个工位，初始位置的上下板工位，对位过程中的对位工位和曝光过程中的曝光工位，所述基板台面对位结束的位置是进行曝光操作的初始位置，三个工位之间互不干扰，紧密结合。
此外，在本实施例中，y轴运动组件5、z轴运动组件10、对位轴运动组件可以采用直线模组或其他类似控制模组。
下面对双台面直写式曝光机的具体工作流程做进一步描述：
第一种生产流程：如图4所示，对第一基板台面11进行上下板和对位操作时，第二基板台面12进行曝光操作。第二基板台面12曝光完成后，降低第二基板台面12的高度，通过y轴运动组件5移动至上下板位置，升高第二基板台面12，完成下板上板操作，或者下板后，再升高第二基板台面12完成上板操作；同时，第一基板台面11进行曝光操作。第一基板台面11和第二基板台面12往复操作，互不干扰。
如图5所示，在所述双台面直写式曝光机进行操作的过程中，T1时刻，第一工作台在上下板工位，第二工作台在曝光工位；T2时刻，第一工作台在对位工位，第二工作台在上下板工位；T3时刻，第一工作台在曝光工位，第二工作台在对位工位。
第二种生产流程：如图6-11所示，对第一基板台面11进行对位和曝光操作时，第二基板台面12进行上下板操作。第一基板台面11曝光完成后，降低第一基板台面11的高度，通过y轴运动组件5移动至上下板位置，升高第一基板台面11，完成下板上板操作，或者下板后，再升高第一基板台面11完成上板操作；同时，第二基板台面12进行对位操作和曝光操作。这种操作方式，第一基板台面11处于较高平面进行对位时，第二基板台面12在曝光机另一端降低高度处于较低平面。第二基板台面12通过较低平面移动至上下板位置时，第一基板台面11处于较高平面进行对位和曝光操作，第一基板台面11和第二基板台面12在运行的过程中处于两个平面，更好的避免第一基板台面11和第二基板台面12相撞的风险。第一基板台面11和第二基板台面12往复操作，互不干扰，可以高速连续作业。
具体的如图6-11所示，初始时，所述第一基板台面11和第二基板台面12同时处于上下板位置，其中第一基板台面11处于较高位置，第二基板台面12处于较低位置。
所述第一基板台面11开始进行对位操作，然后进行曝光操作，在所述第一基板台面11进行曝光操作时，所述第二基板台面12升高至较高位置进行上板操作。
所述第一基板台面11完成曝光操作后，下降所述第一基板台面11，由y轴运动组件带动向上下板位置移动；与此同时，所述第二基板台面12进行对位操作和曝光操作。
所述第一基板台面11在上下板位置处完成下板和上板操作，所述第二基板台面12完成曝光操作。
所述双台面直写式曝光机接入自动线作业时，可在曝光完成后进行下板操作通过翻版机连接另一双台面曝光机进行基板背面的操作。
本发明的双台面直写式曝光机的曝光机构采用固定镜头的方式，单条带完成曝光操作，无需再通过移动曝光机构完成曝光，曝光机构稳定设置，提高曝光精度。对第一基板台面11进行对位和曝光操作时，第二基板台面12进行上下板操作，第二基板台面12通过较低平面移动至上下板位置时，第一基板台面11处于较高平面进行对位和曝光操作，第一基板台面11和第二基板台面12在运行的过程中处于两个平面，更好的避免第一基板台面11和第二基板台面12相撞的风险。
以上实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种双台面直写式曝光机，包括底座、设置于底座上的龙门机构、顺序设置于龙门机构的对位机构和曝光机构，设置于所述底座平行排列的沿扫描方向y方向延伸的导轨，分别设置于所述导轨上的第一工作台和第二工作台，所述第一工作台和所述第二工作台均包括置于所述导轨上的z轴运动机构、连接于所述z轴运动机构的基板台面， z轴运动机构带动基板台面在z轴方向上下滑动，其特征在于：所述曝光机构包括固定于龙门机构的x方向排列的多个镜头。
2.根据权利要求1所述的双台面直写式曝光机，其特征在于：所述曝光机构的镜头在x方向排列成至少一排，当所述镜头在y方向排列两排以上时，所述镜头在x方向错位排列。
3.根据权利要求1所述的双台面直写式曝光机，其特征在于：所述对位机构和曝光机构之间距离至少一个基板台面的距离。
4.根据权利要求1所述的双台面直写式曝光机，其特征在于：所述龙门机构分开设置，包括第一龙门机构和第二龙门机构，所述对位机构设置于第一龙门机构，所述曝光机构设置于第二龙门机构。
5.一种双台面直写式曝光机的曝光方法，其特征在于：
在双台面直写式曝光机运行过程中，第一工作台进行对位和曝光操作时，第二工作台进行上下板操作；
第二工作台进行对位和曝光操作时，第一工作台进行上下板操作；
第一工作台和第二工作台重复上述操作，往返运动。
6.根据权利要求5所述的曝光方法，其特征在于：所述第一工作台开始进行对位操作时，所述第二工作台降低其基板台面；所述第二工作台开始进行对位操作时，所述第一工作台降低其基板台面。
7.根据权利要求5所述的曝光方法，其特征在于：所述第一工作台处于较高位置进行对位和曝光操作时，所述第二工作台降低基板台面的高度由y轴运动组件带动至上下板位置进行上下板操作；所述第二工作台处于较高位置进行对位和曝光操作时，所述第一工作台降低基板台面的高度由y轴运动组件带动至上下板位置进行上下板操作。
8.根据权利要求5或7所述的曝光方法，其特征在于：所述第一工作台和所述第二工作台在上下板位置进行上下板操作时，下板操作在较低位置进行或者升高基板台面在较高位置进行。
9.根据权利要求8所述的曝光方法，其特征在于：所述下板操作在较低位置进行时，所述上板操作在较低位置进行或者升高基板台面在较高位置进行。
10.一种双台面直写式曝光机的曝光方法，其特征在于：
在双台面直写式曝光机运行过程中，第一工作台在上下板工位进行上下板操作，第二工作台在曝光工位进行曝光操作；
第一工作台在对位工位进行对位操作，第二工作台在上下板工位进行上下板操作；
第一工作台在曝光工位进行曝光操作，第二工作台在对位工位进行对位操作；
第一工作台和第二工作台重复上述操作，往返运动。
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