CN203149266U - 一种pcb曝光机内层线路板对位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCB曝光机内层线路板对位装置，包括依次放置的激光器、光纤、准直器、掩膜板及待对位内层线路板，所述待对位内层线路板放置在所述掩膜板的背面；所述光纤连接所述激光器及所述准直器，所述准直器、掩膜板与所述待对位内层线路板的中心均位于同一水平线上；所述的掩膜板上设有对准标记，所述激光器发射的发散光通过光纤传输经准直器会聚成一束平行光束穿过掩膜板标记在待对位内层线路板上。通过上述方式，本实用新型能够解决现有技术中PCB曝光机的对位装置体积大，对位精度低的问题。

Description

一种PCB曝光机内层线路板对位装置

技术领域

本实用新型属于印刷线路板曝光设备领域，具体涉及一种PCB曝光机内层线路板对位装置。

背景技术

在制作印刷线路板时，一般都要曝光印刷线路板的正反两面，在曝光完一面后需要完成与另一面位置及曝光图形的对准，即内层对位的功能。PCB曝光机内层对位是通过提取印刷线路板边缘，印刷线路板上对位孔或者特征图形的坐标并与CAM图像上的对位坐标匹配计算，使CAM图像进行涨缩，平移和旋转，以此实现CAM图形与印刷线路板相匹配。

印刷线路板上大都没有合适的对位孔或者特征图形，即使通过机械手段打孔，其质量将在很大程度上影响对位精度，因此提取印刷电路板上对位孔或者特征图形的方向并不被广泛使用；提取印刷电路板边缘的方法一般需要复杂的成像镜头以及CCD相机作为装置，其占用的空间大，成本高，而且对位的精度低，一般在30um以上。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种PCB曝光机内层线路板对位装置，以解决现有技术中PCB曝光机的对位装置体积大，对位精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种PCB曝光机内层线路板对位装置，包括依次放置的激光器、光纤、准直器、掩膜板及待对位内层线路板，所述待对位内层线路板放置在所述掩膜板的背面；所述光纤连接所述激光器及所述准直器，所述准直器、掩膜板与所述待对位内层线路板的中心均位于同一水平线上；所述的掩膜板上设有对准标记，所述激光器发射的发散光通过光纤传输经准直器会聚成一束平行光束穿过掩膜板标记在待对位内层线路板上。本实用新型中所述的激光器发射的发散光通过光纤传输至准直器，经准直器会聚成一束平行光束，然后平行光束穿过掩膜板标记在待对位内层线路板上，从而实现精确对位。本实用新型中所述的掩膜板上设有的对准标记将会明显提高抗干扰能力及对位精度。

优选的，所述激光器为半导体激光器LD，所述半导体激光器LD的波长为405nm。所述半导体激光器LD通过所述光纤连接到所述准直器，能做成独立模块，便于散热及拆卸。

优选的，所述光纤的数值孔径为0.22。数值孔径适中，便于所述准直器的设计，且所述光纤为商用光纤，成本较低。

优选的，所述掩膜板上设的对准标记为由多个直径相同的圆孔组成的圆孔阵。

进一步的，所述圆孔阵包括内层及外层，所述内层设有4个圆孔，所述内层的4个圆孔的圆心分别为一正方形的四个顶点；所述外层设有4个圆孔，所述外层的4个圆孔中任意两个圆孔的圆心与同侧相邻的内层圆孔的圆心构成一曲线。

进一步的，以所述圆孔阵的中心为原点，所述曲线的曲线方程表示为：

y²＝2r(x-a)-(1-k)(x-a)²

其中，r为所述曲线的顶点曲率半径，a为圆孔阵的中心到任一内层圆孔的圆心的距离，k为任意常数。

本实用新型中所述对准标记由若干直径相等的圆孔排列而成，针对每一圆孔图像，图像处理算法将会提取其圆心坐标，再根据所述的曲线方程，即可确定与每一圆孔对应的标记图像中心的相对位置，再均值出整个标记图像中心坐标，提高对位精度；内层及外层的圆孔满足所述的曲线方程，彼此能够相互关联，将会提高抗干扰能力。

本实用新型体积小，成本低；由于激光器与准直器通过光纤连接而非一体式连接，将会降低散热难度，大大提高激光器的光效和使用寿命，同时可以很方便地拆卸及更换激光器；创新设计的对准标记在任一位置获取其图像(所述对准标记的圆孔数大于或等于3个)，图像处理算法将会提取其包含圆孔的圆心坐标，根据所述的曲线方程，找出每一圆孔对应的标记中心坐标，再均值出整个标记的中心坐标，提高对位精度；内外层圆孔满足所述的曲线方程，彼此能够相互关联，将会提高抗干扰能力。

本实用新型的有益效果在于：体积小、成本低，抗干扰能力强，对位精度高。

附图说明

图1是本实用新型PCB曝光机内层线路板对位装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中掩膜板的C向视图；

附图中各部件的标记如下：1-激光器，2-光纤，3-准直器，4-掩膜板，5-待对位内层线路板，40-圆孔，41-圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例：一种PCB曝光机内层线路板对位装置，包括依次放置的激光器1、光纤2、准直器3、掩膜板4及待对位内层线路板5，待对位内层线路板5放置在掩膜板4的背面；光纤2连接激光器1及准直器3，准直器3、掩膜板4与待对位内层线路板5的中心均位于同一水平线上；所述的掩膜板4上设有对准标记，激光器1发射的发散光通过光纤2传输经准直器3会聚成一束平行光束穿过掩膜板4标记在待对位内层线路板5上。本实施例中，激光器1发射的发散光通过光纤2传输至准直器3，经准直器3会聚成一束平行光束，然后平行光束穿过掩膜板4标记在待对位内层线路板5上，从而实现精确对位。本实用新型中所述的掩膜板4上设有的对准标记将会明显提高抗干扰能力及对位精度。

本实施例中，激光器1为半导体激光器LD，所述半导体激光器LD的波长为405nm。所述半导体激光器LD通过所述光纤连接到所述准直器，能做成独立模块，便于散热及拆卸。

本实施例中，光纤2的数值孔径为0.22。数值孔径适中，便于所述准直器的设计，且所述光纤为商用光纤，成本较低。

本实施例中，掩膜板4上设的对准标记为由多个直径相同的圆孔组成的圆孔阵。

本实施例中，所述圆孔阵包括内层及外层，所述内层设有4个圆孔40，所述内层的4个圆孔40的圆心分别为一正方形的四个顶点；所述外层设有4个圆孔41，所述外层的4个圆孔41中任意两个圆孔41的圆心与同侧相邻的内层圆孔40的圆心构成一曲线。

本实施例中，以所述圆孔阵的中心为原点，所述曲线的曲线方程表示为：

y²＝2r(x-a)-(1-k)(x-a)²

其中，r为曲线的顶点曲率半径，a为圆孔阵的中心到任一内层圆孔40的圆心的距离，k为任意常数。

本实用新型所述的PCB曝光机内层线路板对位装置的工作步骤为：首先点亮激光器1，激光器1发出的发散光通过光纤2传输经准直器3准直变为平行光并照在掩膜板4上，在PCB曝光机做内层线路板时，待对位内层线路板5与掩膜板4相接触，待对位内层线路板5的A面曝光图形的同时，B面便可以通过该装置获得如图2所示的对准标记。图1中标记A为待对位内层线路板5的A面，标记B为待对位内层线路板5的B面。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：包括依次放置的激光器、光纤、准直器、掩膜板及待对位内层线路板，所述待对位内层线路板放置在所述掩膜板的背面；所述光纤连接所述激光器及所述准直器，所述准直器、掩膜板与所述待对位内层线路板的中心均位于同一水平线上；所述的掩膜板上设有对准标记，所述激光器发射的发散光通过光纤传输经准直器会聚成一束平行光束穿过掩膜板标记在待对位内层线路板上。

2.根据权利要求1所述的一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：所述激光器为半导体激光器LD，所述半导体激光器LD的波长为405nm。

3.根据权利要求1所述的一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：所述光纤的数值孔径为0.22。

4.根据权利要求1所述的一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：所述掩膜板上设的对准标记为由多个直径相同的圆孔组成的圆孔阵。

5.根据权利要求4所述的一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：所述圆孔阵包括内层及外层，所述内层设有4个圆孔，所述内层的4个圆孔的圆心分别为一正方形的四个顶点；所述外层设有4个圆孔，所述外层的4个圆孔中任意两个圆孔的圆心与同侧相邻的内层圆孔的圆心构成一曲线。

6.根据权利要求5所述的一种PCB曝光机内层线路板对位装置，其特征在于：以所述圆孔阵的中心为原点，所述曲线的曲线方程表示为：

y²＝2r(x-a)-(1-k)(x-a)²

其中：r为所述曲线的顶点曲率半径，a为圆孔阵的中心到任一内层圆孔的圆心的距离，k为任意常数。

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