CN116430684A - 曝光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曝光设备，曝光设备包括：工作台；曝光支架，曝光支架可移动地安装于工作台，多个上曝光头组件和多个下曝光头组件，多个上曝光头组件安装于上支臂，多个下曝光头组件安装于下支臂；标定支撑架，标定支撑架安装于工作台且部分位于上曝光头组件和下曝光头组件之间；水平标定组件，水平标定组件安装于标定支撑架，多个上曝光头组件和多个下曝光头组件在水平标定组件处校准多个上曝光头组件相对位置以及多个下曝光头组件相对位置；竖直标定组件，竖直标定组件安装于标定支撑架，竖直标定组件用于校准上曝光头组件和下曝光头组件之间的相对位置。根据本发明实施例的曝光设备，具有标定准确、操作方便、有利于实现自动化等优点。

Description

曝光设备

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，尤其是涉及一种曝光设备。

背景技术

相关技术中的曝光设备通过正、反底板进行双面曝光，正、反底片自身图形位置精度以及底片对准精度来实现曝光产品的层间对位精度，底片受到环境影响而产生形变，底片对准精度直接影响产品最终正、反图形对位的结果。对于单面曝光设备，待曝光的基板本身已经有定位信息，曝光设备通过翻转基板实现双面曝光，然而受到运动控制平台、系统识别精度的影响，对位精度较低。此外，部分激光直写双面曝光机，利用菲林投图实现上下曝光头组件的位置关系标定，每次标定时，需要将卷料从收放卷机上撤下，然后将菲林固定在曝光面上进行投图，操作不便，不能实现实时标定，且无法实现自动化操作。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种曝光设备，该曝光设备，能够实现水平及上下的曝光头标定，具有标定准确、操作方便、有利于实现自动化等优点。

为实现上述目的，根据本发明实施例提出了一种曝光设备，包括：工作台；曝光支架，所述曝光支架可移动地安装于所述工作台，所述曝光支架构造有上支臂和下支臂；

多个上曝光头组件和多个下曝光头组件，多个所述上曝光头组件安装于所述上支臂，多个所述下曝光头组件安装于所述下支臂；标定支撑架，所述标定支撑架安装于所述工作台且部分位于所述上曝光头组件和所述下曝光头组件之间；水平标定组件，所述水平标定组件安装于所述标定支撑架，所述曝光支架带动多个所述上曝光头组件分别移动至所述水平标定组件处以校准多个所述上曝光头组件之间的相对位置，所述曝光支架带动多个所述下曝光头组件分别移动至所述水平标定组件处以校准多个下曝光头组件之间的相对位置；竖直标定组件，所述竖直标定组件至少部分安装于所述标定支撑架，所述竖直标定组件校准所述上曝光头组件和所述下曝光头组件之间的相对位置。根据本发明实施例的曝光设备，能够实现水平及上下的曝光头标定，具有标定准确、操作方便、有利于实现自动化等优点。

根据本发明的一些具体实施例，所述水平标定组件包括：上标定相机，所述上标定相机安装于所述标定支撑架，所述上标定相机依次采集多个所述上曝光头组件投射的光线，以校准多个所述上曝光头组件的相对位置；下标定相机，所述下标定相机安装于所述标定支撑架，所述下标定相机依次采集多个所述下曝光头组件投射的光线，以校准多个所述下曝光头组件的相对位置。

进一步地，所述上标定相机贯通于所述标定支撑架的上下两侧，所述下标定相机贯通于所述标定支撑架的上下两侧。

根据本发明的一些具体实施例，所述竖直标定组件包括：标定玻璃板，所述标定玻璃板安装于所述标定支撑架，所述上曝光头组件和所述下曝光头组件分别投射光线至所述标定玻璃板；对准相机，所述对准相机安装于所述曝光支架，所述对准相机用于捕捉所述标定玻璃板上所述投射光线的像素点，以校准多个上曝光头组件之间的位置以及校准多个下曝光头组件之间的相对位置。

根据本发明的一些具体实施例，所述上曝光头组件沿直线排列多个，所述下曝光头组件沿直线排列多个，所述曝光支架沿所述标定支撑架的长度方向可移动。

进一步地，所述上曝光头组件和所述下曝光头组件一一对应设置。

根据本发明的一些具体实施例，所述上曝光头组件形成多组，所述下曝光头组件形成多组，所述上标定相机和所述上标定相机交替排列，每个所述上标定相机对应一组所述上曝光头组件，每个所述下标定相机对应一组所述下标定组件。

根据本发明的一些具体实施例，所述标定玻璃板包括：上标定玻璃板，所述上标定玻璃板安装于所述标定支撑架的上表面；下标定玻璃板，所述下标定玻璃板安装于所述标定支撑架的下表面。

进一步地，所述竖直标定组件还包括：遮光组件，所述遮光组件覆盖于所述上标定玻璃板和所述下标定玻璃板。

根据本发明的一些具体实施例，所述遮光组件包括：驱动机构，所述驱动机构安装于所述标定支撑架的底部；遮光板，所述遮光板连接于所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述遮光板覆盖所述上标定玻璃板和所述下标定玻璃板的底部。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的曝光设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的曝光设备的主视图；

图3是根据本发明实施例的曝光设备的左视图；

图4是根据本发明实施例的曝光设备的遮光板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的曝光设备的上曝光头组件和下曝光头组件分别校准的示意图；

图6是根据本发明实施例的曝光设备的上曝光头组件和下曝光头组件之间校准的示意图。

附图标记：

曝光设备1、曝光支架200、上支臂210、下支臂220、上曝光头组件300、

下曝光头组件400、标定支撑架500、水平标定组件600、竖直标定组件700、

上标定相机610、下标定相机620、标定玻璃板710、对准相机720、

上标定玻璃板711、下标定玻璃板712、遮光组件713、驱动机构714、遮光板715。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

下面参考附图描述根据本发明实施例的曝光设备1。

如图1－图6所示，根据本发明实施例的曝光设备1，包括工作台、曝光支架200、多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400、标定支撑架500、水平标定组件600以及竖直标定组件700。

曝光支架200可移动地安装于工作台(图中未示意)，曝光支架200构造有上支臂210和下支臂220。多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400，多个上曝光头组件300安装于上支臂210，多个下曝光头组件400安装于下支臂220。标定支撑架500安装于工作台且部分位于上曝光头组件300和下曝光头组件400之间。水平标定组件600安装于标定支撑架500，曝光支架200带动多个上曝光头组件300分别移动至水平标定组件600处以校准多个上曝光头组件300之间的相对位置，曝光支架200带动多个下曝光头组件400分别移动至水平标定组件600处以校准多个下曝光头组件400之间的相对位置。竖直标定组件700至少部分安装于标定支撑架500，竖直标定组件700用于校准上曝光头组件300和下曝光头组件400之间的相对位置。

举例而言，上支臂210和下支臂220上下间隔开，多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400处于上支臂210和下支臂220之间。水平标定组件600和竖直标定组件700均处于上支臂210和下支臂220之间。标定支撑架500与工作台固定，通过曝光支架200移动带动上曝光头组件300和下曝光头组件400移动至指定位置，使标定支撑架500的水平标定组件600和竖直标定组件700进行标定，水平标定组件600和竖直标定组件700均通过图像处理系统完成校准。

根据本发明实施例的曝光设备1，通过设置多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400，可以对上曝光头组件300和下曝光头组件400之间的PCB板进行曝光。在曝光设备1进行标定时，首先利用水平标定组件600对多个上曝光头组件300的相对位置进行标定，水平标定组件600依次移动至多个上曝光头组件300，多个上曝光头组件300分别对水平标定组件600投射光线，水平标定组件600对多个上曝光头组件300进行标定，记录多个上曝光头组件300的相对位置，使曝光设备1控制多个上曝光头组件300调整至准确的相对位置，提高多个上曝光头组件300之间的对位精度。同样地，水平标定组件600依次移动至多个下曝光头组件400处，多个下曝光头组件400分别对水平标定组件600投射光线。水平标定组件600对多个下曝光头组件400进行标定，记录多个下曝光头组件400的相对位置，使曝光设备1控制多个下曝光头组件400调整至准确的相对位置，提高多个上曝光头组件300之间的对位精度以及多个下曝光头组件400之间的对位精度。

再利用竖直标定组件700将上曝光头组件300和下曝光头组件400的相对位置进行校准。例如，将其中一个上曝光头组件300和其正下方的下曝光头组件400均对竖直标定组件700发射光线，竖直标定机构分别对上曝光头组件300和下曝光头组件400进行标定，记录上曝光头组件300和下曝光头组件400的相对位置，使曝光设备1控制上曝光头组件300和下曝光头组件400调整至准确的彼此相对的位置，由于多个上曝光头组件300之间的位置以及多个下曝光头组件400之间的位置已由水平标定组件600标定并调整准确，竖直标定组件700标定上曝光头组件300和下曝光头组件400后，多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400均调整至准确的位置。利用水平标定组件600和竖直标定组件700协同标定，将多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400标定，实现自动化。

因此，根据本发明实施例的曝光设备1，能够实现水平及上下的曝光标定，具有标定准确、操作方便、有利于实现自动化等优点。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，水平标定组件600包括上标定相机610和下标定相机620。

上标定相机610安装于标定支撑架500，上标定相机610依次采集多个上曝光头组件300投射的光线，以校准多个上曝光头组件300的相对位置。下标定相机620安装于标定支撑架500，下标定相机620依次采集多个下曝光头组件400投射的光线，以校准多个下曝光头组件400的相对位置。

具体而言，上标定相机610采集其中一个上曝光头组件300投射的光线，得到一个像素坐标(x1，y1)，曝光支架200带动上曝光头组件300移动预定的距离，采集相邻的上曝光头组件300投射的光线，得到另一个像素坐标(x2，y2)，由此，可以得到两个上曝光头组件300之间的位置关系，通过计算两个坐标的距离，以其中一个像素点坐标作为基准，校准调整两个上曝光头组件300的相对位置，以同样的步骤，即可依次获得每个上曝光头组件300的位置关系，并调整多个的上曝光头组件300的相对位置，完成校准。

同样地，对于下曝光头组件400，下标定相机620采集其中一个下曝光头组件400投射的光线，得到一个像素坐标(x3，y3)，曝光支架200带动下曝光头组件400移动预定的距离，采集相邻的下曝光头组件400投射的光线，得到另一个坐标(x4，y4)，由此可以得到两个下曝光头组件400的位置关系，通过计算两个坐标的距离，以其中一个像素点坐标作为基准，校准调整两个下曝光头组件400的相对位置，以同样的步骤，即可依次获得每个下曝光头组件400的位置关系，并调整多个下曝光头组件400的相对位置，完成校准。

进一步地，如图1和图3所示，上标定相机610贯通于标定支撑架500的上下两侧，下标定相机620贯通于标定支撑架500的上下两侧。由此，上标定相机610和下标定相机620可以隐藏在标定支撑架500内部，节省上曝光头组件300和下曝光头组件400之间的空间。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，竖直标定组件700包括标定玻璃板710和对准相机720。标定玻璃板710安装于标定支撑架500，上曝光头组件300和下曝光头组件400分别投射光线至标定玻璃板710。对准相机720安装于曝光支架200，对准相机720用于捕捉标定玻璃板710上投射光线的像素点，以校准多个上曝光头组件300之间的位置以及校准多个下曝光头组件400之间的相对位置。

其中，标定玻璃板710上涂抹有感光油墨，竖直标定组件700标定时，上曝光头组件300由曝光支架200移动至标定玻璃板710处的指定位置，上曝光头组件300向标定玻璃板710的指定位置(x，y)投射一个圆点坐标为(xA，yA)，计算投射的圆点坐标(xA，yA)相对指定位置(x，y)的位置关系，之后下曝光头组件400在曝光支架200的带动下移动至标定玻璃板710的指定位置处(x′，y′)，下曝光头组件400向标定玻璃板710投射另一个圆点(xB，yB)，计算投射的圆点坐标(xB，yB)相对指定位置(x′，y′)的位置关系，分别调整上光头组件和下曝光头组件400组件至准确的位置，上光头组件调整至(x，y)，下曝光头组件400组件调整至(x′，y′)，即可得出上曝光头组件300和下曝光头组件400的位置关系，由于多个上曝光头组件300已由上标定相机610校准，多个下曝光头组件400已由下标定相机620校准，因此只需一个上曝光头组件300和一个下曝光头组件400标定相对位置，即可实现所有上曝光头组件300和下曝光头组件400的位置关系。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，上曝光头组件300沿直线排列多个，下曝光头组件400沿直线排列多个，曝光支架200沿标定支撑架500的长度方向可移动。

多个上曝光头组件300和多个下曝光头组件400均沿直线排列，可以在排列的方向上同时进行标定，曝光支架200只需带动上曝光头组件300和下曝光头组件400沿同一方向移动即可，降低标定误差。

在本发明的一些具体实施例中，如图3所示，上曝光头组件300和下曝光头组件400一一对应设置。

上曝光头组件300和下曝光头组件400一一对应地设置于标定支撑架500的上下两侧，上曝光头组件300对上标定相机610照射光线后，下曝光头组件400在对相邻的下标定相机620处照射光线，相邻的上曝光头组件300的距离均相等，相邻的下曝光头组件400的距离均相等。曝光支架200可以同时带动上曝光头组件300和下曝光头组件400移动，上曝光头组件300和下曝光头组件400可以同时进行标定，提高标定效率。例如，上曝光头组件300设置6个，下曝光头组件400设置6个，上曝光头组件300和下曝光头组件400一一对应设置，分别向彼此相对的方向投射光线，上曝光头组件300和下曝光头组件400投射的光线保持在同一区域内，上曝光头组件300和下曝光头组件400只需由曝光支架200带动移动距离较短的距离即可投射光线，标定效率更高。

在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，上曝光头组件300形成多组，下曝光头组件400形成多组，上标定相机610和上标定相机610交替排列，每个上标定相机610对应一组上曝光头组件300，每个下标定相机620对应一组下标定组件。其中虚线框表示一组上曝光头组件300以及一组下曝光头组件400。

例如，每个上标定相机610对应两个上曝光头组件300，每个下标定相机620对应两个下曝光头组件400。其中一组的一个上曝光头组件300照射上标定相机610时，另一组的一个上曝光头组件300可以同时照射另一个上标定相机610。同样地，其中一组的一个下曝光头组件400照射下标定相机620时，另一组的一个下曝光头组件400也可以同时照射另一个下标定相机620。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，标定玻璃板710包括：上标定玻璃板711和下标定玻璃板712。上标定玻璃板711安装于标定支撑架500的上表面，下标定玻璃板712安装于标定支撑架500的下表面。

通过上曝光头组件300的光线投射至上标定玻璃板711，下曝光头组件400的光线投射至下标定玻璃板712，上标定玻璃板711适应上曝光头组件300的焦距，下标定玻璃板712适应下曝光头组件400的焦距，保证投射圆点的图像质量。

进一步地，如图1、图3和图4所示，竖直标定组件700还包括遮光组件713。遮光组件713覆盖于上标定玻璃板711和下标定玻璃板712。

例如，在上曝光头组件300和下曝光头组件400照射光线时，遮光组件713避让开上标定玻璃板711和下标定玻璃板712，在完成照射后，遮光组件713覆盖上标定玻璃板711和下标定玻璃板712，上标定玻璃板711和下标定玻璃板712在遮光组件713处可以形成高对比度，在竖直标定后观察圆点时提升对准相机720的捕捉精度。

进一步地，如图4所示，遮光组件713包括驱动机构714和遮光板715。驱动机构714安装于标定支撑架500的底部，遮光板715连接于驱动机构714，驱动机构714驱动遮光板715覆盖上标定玻璃板711和下标定玻璃板712的底部。通过驱动驱动机构714驱动遮光板715，在标定时可以快速进行照射，在对准相机720观察时也可以快速遮光，提升对比度。

根据本发明实施例的曝光设备1的其他构成以及操作(如图像处理系统)对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种曝光设备，其特征在于，包括：

工作台；

曝光支架，所述曝光支架可移动地安装于所述工作台，所述曝光支架构造有上支臂和下支臂；

多个上曝光头组件和多个下曝光头组件，多个所述上曝光头组件安装于所述上支臂，多个所述下曝光头组件安装于所述下支臂；

标定支撑架，所述标定支撑架安装于所述工作台且部分位于所述上曝光头组件和所述下曝光头组件之间；

水平标定组件，所述水平标定组件安装于所述标定支撑架，所述曝光支架带动多个所述上曝光头组件分别移动至所述水平标定组件处以校准多个所述上曝光头组件之间的相对位置，所述曝光支架带动多个所述下曝光头组件分别移动至所述水平标定组件处以校准多个下曝光头组件之间的相对位置；

竖直标定组件，所述竖直标定组件至少部分安装于所述标定支撑架，所述竖直标定组件校准所述上曝光头组件和所述下曝光头组件之间的相对位置。

2.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述水平标定组件包括：

上标定相机，所述上标定相机安装于所述标定支撑架，所述上标定相机依次采集多个所述上曝光头组件投射的光线，以校准多个所述上曝光头组件的相对位置；

下标定相机，所述下标定相机安装于所述标定支撑架，所述下标定相机依次采集多个所述下曝光头组件投射的光线，以校准多个所述下曝光头组件的相对位置。

3.根据权利要求2所述的曝光设备，其特征在于，所述上标定相机贯通于所述标定支撑架的上下两侧，所述下标定相机贯通于所述标定支撑架的上下两侧。

4.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述竖直标定组件包括：

标定玻璃板，所述标定玻璃板安装于所述标定支撑架，所述上曝光头组件和所述下曝光头组件分别投射光线至所述标定玻璃板；

对准相机，所述对准相机安装于所述曝光支架，所述对准相机用于捕捉所述标定玻璃板上所述投射光线的像素点，以校准多个上曝光头组件之间的位置以及校准多个下曝光头组件之间的相对位置。

5.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述上曝光头组件沿直线排列多个，所述下曝光头组件沿直线排列多个，所述曝光支架沿所述标定支撑架的长度方向可移动。

6.根据权利要求5所述的曝光设备，其特征在于，所述上曝光头组件和所述下曝光头组件一一对应设置。

7.根据权利要求5所述的曝光设备，其特征在于，所述上曝光头组件形成多组，所述下曝光头组件形成多组，所述上标定相机和所述上标定相机交替排列，每个所述上标定相机对应一组所述上曝光头组件，每个所述下标定相机对应一组所述下标定组件。

8.根据权利要求4所述的曝光设备，其特征在于，所述标定玻璃板包括：

上标定玻璃板，所述上标定玻璃板安装于所述标定支撑架的上表面；

下标定玻璃板，所述下标定玻璃板安装于所述标定支撑架的下表面。

9.根据权利要求8所述的曝光设备，其特征在于，所述竖直标定组件还包括：

遮光组件，所述遮光组件覆盖于所述上标定玻璃板和所述下标定玻璃板。

10.根据权利要求9所述的曝光设备，其特征在于，所述遮光组件包括：

驱动机构，所述驱动机构安装于所述标定支撑架的底部；

遮光板，所述遮光板连接于所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述遮光板覆盖所述上标定玻璃板和所述下标定玻璃板的底部。

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