CN114563931A - 一种pcb板曝光设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种PCB板曝光设备，属于PCB板曝光技术领域，解决了现有技术曝光效果不佳的问题。本发明包括机座，机座上设有底板、可驱动底板沿Y轴运动的Y轴驱动装置、可用于曝光PCB板正面的第一曝光装置和可用于曝光PCB板反面的第二曝光装置，底板上分别设有用于放置PCB板的支撑结构、可夹紧或松开PCB板的夹紧装置、可驱动支撑结构在X轴方向移动以避免投射光斑被挡的X轴驱动装置，支撑结构上设有可供投射光斑通过的投射过道。本发明通过在支撑结构上开设投射过道，便于第二曝光装置对PCB板曝光，通过X轴驱动装置驱动支撑结构沿X轴方向移动来实现投射过道相对PCB板移动，可完成对PCB板反面的全面曝光，并依靠夹紧装置的夹紧定位，显著提升曝光效果。

Description

一种PCB板曝光设备
技术领域
本发明属于PCB板曝光技术领域，具体而言，涉及一种PCB板曝光设备。
背景技术
传统曝光机曝光工艺流程包括“CAM设计”、“底片制作”、“底片检查”、“底片选择和确认”、“放置底片”、“清洁底片”和“平行光扫描曝光”等，传统曝光虽然可以实现双面同时曝光，但因为是人手工放置底片，对位精度和双面对位精度很难保证，仅适用于粗精度制程，同时“底片制作”物料成本较高，“放置底片”消耗的人工成本较高。
直写式光刻技术是近年来发展起来的影像直接转移技术。其原理是：采用DMD的微镜片高速翻转能力，结合适当的光源和投影光学系统，当微镜片为ON时，出射光会被反射到基底；当微镜片为OFF时，出射光会被反射到吸收板上，在基底上没有出射光。通过连续向DMD投射均匀光，同时实时、集体改变微镜片阵列的开关状态，达到在基板上曝光不同图案的目的。
现阶段的直写光刻设备对PCB进行双面曝光的时候，常常很难将板两面的图形进行精确对位，尤其是对于内层板，由于内层板没有定位孔的存在，更难实现双面曝光时候的精确对位，最终导致曝光效果不良。
目前有的双面曝光设备多数用于卷对卷料材，对于片材的PCB板而言，其缺少可靠又稳定的固定板材装置，导致曝光效果不佳。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种曝光效果好的PCB板曝光设备。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种PCB板曝光设备，包括机座，所述的机座上设有底板、可驱动底板沿Y轴运动的Y轴驱动装置、可用于曝光PCB板正面的第一曝光装置和可用于曝光PCB板反面的第二曝光装置，所述的底板上分别设有用于放置PCB板的支撑结构、可夹紧或松开PCB板的夹紧装置、可驱动支撑结构在X轴方向移动以避免投射光斑被挡的X轴驱动装置，所述的支撑结构上设有可供投射光斑通过的投射过道。
支撑结构用于放置PCB板，通过在支撑结构上开设投射过道，便于第二曝光装置对PCB板曝光，通过X轴驱动装置来驱动支撑结构沿X轴方向移动配合投射过道，由于夹紧装置夹紧PCB板，支撑结构可相对PCB板移动，即投射过道也可相对PCB板移动，因此可逐步完成对PCB板反面的全面曝光，同时依靠夹紧装置的夹紧定位，最终曝光效果可以得到显著的提升。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的支撑结构包括设置于底板上的支撑座和并列设置于支撑座上用于放置PCB板的多根支撑辊，所述支撑辊之间的间隙形成上述投射过道。
支撑座用于安装支撑辊，支撑辊上可以放置PCB板，PCB板尚未被夹紧装置夹紧时，支撑辊起到支撑效果。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的支撑辊与支撑座为铰接。通过将支撑辊与支撑座设置为铰接，可减少PCB板与支撑辊之间的摩擦，便于相对运动。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的夹紧装置包括设置于底板上的第一驱动机构、设置于第一驱动机构输出端的第一夹紧板、固定连接于支撑结构上的第二夹紧板，所述的第一驱动机构可驱动第一夹紧板向靠近或远离第二夹紧板的方向移动。
第一驱动机构优选为气缸，通过气缸带动第一夹紧板向靠近或远离第二夹紧板的方向移动，由于PCB板设置于支撑结构上且位于第一夹紧板与第二夹紧板之间，通过调节第一夹紧板与第二夹紧板之间的间隙来夹紧或松开PCB板。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的底板上设有可对第一夹紧板移动导向的第一导轨。通过在底板上设置第一导轨对第一夹紧板导向，保证夹紧定位精度。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的夹紧装置还包括设置于第一夹紧板和/或第二夹紧板上用于防止PCB板在Z轴方向蹿动的旋转夹紧气缸。
利用旋转夹紧气缸，可使得PCB板紧贴于支撑结构上，防止其Z轴方向蹿动，保证稳定性。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的X轴驱动装置包括设置于底板上可驱动第二夹紧板或支撑结构沿X轴方向移动的驱动气缸。利用驱动气缸来驱动第二夹紧板或支撑结构做直线往复运动。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的支撑座或第二夹紧板底部设有可对其移动导向的第二导轨。
通过在支撑座或第二夹紧板底部设置第二导轨保证其被驱动后可沿X轴移动。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的Y轴驱动装置包括设置于机座上的直线电机，所述的直线电机动子上设有与底板连接的连接板。
通过设置直线电机来驱动，直线电机上的动子带动连接板直线运动，连接直线运动带动底板直线运动，底板直线运动可改变PCB板在Y轴方向的位置。
在上述的PCB板曝光设备中，所述的第一曝光装置包括设置于支撑结构上方的第一曝光镜头和设置于机座上用于驱动第一曝光镜头移动的第二驱动机构，所述的第二曝光装置包括设置于支撑结构下方的第二曝光镜头和设置于机座上用于驱动第二曝光镜头移动的第三驱动机构。
第一曝光镜头可对PCB板正面曝光，第二曝光镜头可对PCB板反面曝光，其中，第二驱动机构和第三驱动机构可以选择伺服电缸，控制更加灵敏，精度更高，曝光效果更佳。
与现有技术相比，本发明通过在支撑结构上开设投射过道，便于第二曝光装置对PCB板曝光，通过X轴驱动装置驱动支撑结构沿X轴方向移动来实现投射过道相对PCB板的移动，可逐步完成对PCB板反面的全面曝光，同时依靠夹紧装置的夹紧定位，显著提升曝光效果，夹紧装置还可适用于各种不同规格的PCB板；通过将支撑辊与支撑座设置为铰接，可减少PCB板与支撑辊之间的摩擦，便于相对运动；通过在底板上设置第一导轨对第一夹紧板导向，保证夹紧定位精度；利用旋转夹紧气缸使得PCB板紧贴于支撑结构上，防止其Z轴方向蹿动，保证稳定性。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图；
图2是图1的剖视结构示意图；
图3是本发明的部分结构示意图；
图中，1、机座；2、底板；3、Y轴驱动装置；31、直线电机；32、连接板；4、第一曝光装置；41、第一曝光镜头；42、第二驱动机构；5、第二曝光装置；51、第二曝光镜头；52、第三驱动机构；6、支撑结构；61、支撑座；62、支撑辊；7、夹紧装置；71、第一驱动机构；72、第一夹紧板；73、第二夹紧板；74、旋转夹紧气缸；8、X轴驱动装置；81、驱动气缸；9、投射过道；10、第一导轨；11、第二导轨；12、PCB板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本发明包括机座1，所述的机座1上设有底板2、可驱动底板2沿Y轴运动的Y轴驱动装置3、可用于曝光PCB板12正面的第一曝光装置4和可用于曝光PCB板12反面的第二曝光装置5，所述的底板2上分别设有用于放置PCB板12的支撑结构6、可夹紧或松开PCB板12的夹紧装置7、可驱动支撑结构6在X轴方向移动以避免投射光斑被挡的X轴驱动装置8，所述的支撑结构6上设有可供投射光斑通过的投射过道。
支撑结构6用于放置PCB板12，通过在支撑结构6上开设投射过道，便于第二曝光装置5对PCB板12曝光，通过X轴驱动装置8来驱动支撑结构6沿X轴方向移动配合投射过道，由于夹紧装置7夹紧PCB板12，支撑结构6可相对PCB板12移动，即投射过道也可相对PCB板12移动，因此可逐步完成对PCB板12反面的全面曝光，同时依靠夹紧装置7的夹紧定位，最终曝光效果可以得到显著的提升。
所述的支撑结构6包括设置于底板2上的支撑座61和并列设置于支撑座61上用于放置PCB板12的多根支撑辊62，所述支撑辊62之间的间隙形成上述投射过道。
支撑座61用于安装支撑辊62，支撑辊62上可以放置PCB板12，PCB板12尚未被夹紧装置7夹紧时，支撑辊62起到支撑效果。
所述的支撑辊62与支撑座61为铰接。通过将支撑辊62与支撑座61设置为铰接，可减少PCB板12与支撑辊62之间的摩擦，便于相对运动。
所述的夹紧装置7包括设置于底板2上的第一驱动机构71、设置于第一驱动机构71输出端的第一夹紧板72、固定连接于支撑结构6上的第二夹紧板73，所述的第一驱动机构71可驱动第一夹紧板72向靠近或远离第二夹紧板73的方向移动。
第一驱动机构71优选为气缸，通过气缸带动第一夹紧板72向靠近或远离第二夹紧板73的方向移动，由于PCB板12设置于支撑结构6上且位于第一夹紧板72与第二夹紧板73之间，通过调节第一夹紧板72与第二夹紧板73之间的间隙来夹紧或松开PCB板12。
所述的底板2上设有可对第一夹紧板72移动导向的第一导轨10。通过在底板2上设置第一导轨10对第一夹紧板72导向，保证夹紧定位精度。
所述的夹紧装置7还包括设置于第一夹紧板72和/或第二夹紧板73上用于防止PCB板12在Z轴方向蹿动的旋转夹紧气缸74。
利用旋转夹紧气缸74，可使得PCB板12紧贴于支撑结构6上，防止其Z轴方向蹿动，保证稳定性。
所述的X轴驱动装置8包括设置于底板2上可驱动第二夹紧板73或支撑结构6沿X轴方向移动的驱动气缸81。利用驱动气缸81来驱动第二夹紧板73或支撑结构6做直线往复运动。
所述的支撑座61或第二夹紧板73底部设有可对其移动导向的第二导轨11。通过在支撑座61或第二夹紧板73底部设置第二导轨11保证其被驱动后可沿X轴移动。
所述的Y轴驱动装置3包括设置于机座1上的直线电机31，所述的直线电机31动子上设有与底板2连接的连接板32。
通过设置直线电机31来驱动，直线电机31上的动子带动连接板32直线运动，连接直线运动带动底板2直线运动，底板2直线运动可改变PCB板12在Y轴方向的位置。
所述的第一曝光装置4包括设置于支撑结构6上方的第一曝光镜头41和设置于机座1上用于驱动第一曝光镜头41移动的第二驱动机构42，所述的第二曝光装置5包括设置于支撑结构6下方的第二曝光镜头51和设置于机座1上用于驱动第二曝光镜头51移动的第三驱动机构52。
第一曝光镜头41可对PCB板12正面曝光，第二曝光镜头51可对PCB板12反面曝光，其中，第二驱动机构42和第三驱动机构52可以选择伺服电缸，控制更加灵敏，精度更高，曝光效果更佳。
本发明工作原理：将PCB板12放置于支撑辊62上，启动直线电机31，直线电机31动子带动连接板32沿Y轴方向运动，连接板32带动底板2沿Y轴方向运动至合适位置，第一曝光镜头41与第二曝光镜头51保持静止不动，启动第一驱动机构71，第一驱动机构71输出端带动第一夹紧板72向靠近第二夹紧板73的方向移动直至将PCB板12在水平方向夹紧，必要时还可通过旋转夹紧气缸74将PCB板12在Z轴方向夹紧，第一曝光镜头41和第二曝光镜头51开始对PCB板12曝光，由于PCB板12底面有支撑辊62，曝光时需要避让镜头的投射光斑，因此启动驱动电缸带动第二夹紧板73沿X轴方向移动，第二夹紧板73带动支撑辊62同步移动以避让光斑，直至完成整个曝光过程。
本发明通过在支撑结构6上开设投射过道，便于第二曝光装置5对PCB板12曝光，通过X轴驱动装置8驱动支撑结构6沿X轴方向移动来实现投射过道相对PCB板12的移动，可逐步完成对PCB板12反面的全面曝光，同时依靠夹紧装置7的夹紧定位，显著提升曝光效果；通过将支撑辊62与支撑座61设置为铰接，可减少PCB板12与支撑辊62之间的摩擦，便于相对运动；通过在底板2上设置第一导轨10对第一夹紧板72导向，保证夹紧定位精度；利用旋转夹紧气缸74使得PCB板12紧贴于支撑结构6上，防止其Z轴方向蹿动，保证稳定性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种PCB板曝光设备，包括机座(1)，其特征在于：所述的机座(1)上设有底板(2)、可驱动底板(2)沿Y轴运动的Y轴驱动装置(3)、可用于曝光PCB板(12)正面的第一曝光装置(4)和可用于曝光PCB板(12)反面的第二曝光装置(5)，所述的底板(2)上分别设有用于放置PCB板(12)的支撑结构(6)、可夹紧或松开PCB板(12)的夹紧装置(7)、可驱动支撑结构(6)在X轴方向移动以避免投射光斑被挡的X轴驱动装置(8)，所述的支撑结构(6)上设有可供投射光斑通过的投射过道(9)。
2.根据权利要求1所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的支撑结构(6)包括设置于底板(2)上的支撑座(61)和并列设置于支撑座(61)上用于放置PCB板(12)的多根支撑辊(62)，所述支撑辊(62)之间的间隙形成上述投射过道(9)。
3.根据权利要求2所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的支撑辊(62)与支撑座(61)为铰接。
4.根据权利要求1或2或3所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的夹紧装置(7)包括设置于底板(2)上的第一驱动机构(71)、设置于第一驱动机构(71)输出端的第一夹紧板(72)、固定连接于支撑结构(6)上的第二夹紧板(73)，所述的第一驱动机构(71)可驱动第一夹紧板(72)向靠近或远离第二夹紧板(73)的方向移动。
5.根据权利要求4所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的底板(2)上设有可对第一夹紧板(72)移动导向的第一导轨(10)。
6.根据权利要求4所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的夹紧装置(7)还包括设置于第一夹紧板(72)和/或第二夹紧板(73)上用于防止PCB板(12)在Z轴方向蹿动的旋转夹紧气缸(74)。
7.根据权利要求4所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的X轴驱动装置(8)包括设置于底板(2)上可驱动第二夹紧板(73)或支撑结构(6)沿X轴方向移动的驱动气缸(81)。
8.根据权利要求7所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的支撑座(61)或第二夹紧板(73)底部设有可对其移动导向的第二导轨(11)。
9.根据权利要求1或2或3所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的Y轴驱动装置(3)包括设置于机座(1)上的直线电机(31)，所述的直线电机(31)动子上设有与底板(2)连接的连接板(32)。
10.根据权利要求1或2或3所述的PCB板曝光设备，其特征在于：所述的第一曝光装置(4)包括设置于支撑结构(6)上方的第一曝光镜头(41)和设置于机座(1)上用于驱动第一曝光镜头(41)移动的第二驱动机构(42)，所述的第二曝光装置(5)包括设置于支撑结构(6)下方的第二曝光镜头(51)和设置于机座(1)上用于驱动第二曝光镜头(51)移动的第三驱动机构(52)。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220531

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