CN204086811U - 曝光设备的光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曝光设备的光源装置，其包含固定夹具及多个光源模块，这些光源模块设置在固定夹具上并排列成多列，且这些光源模块彼此之间有间距，每一光源模块包含基座、第一透镜、光源单元、第二透镜及第一调整件或第二调整件，基座具有容置槽；第一透镜设置于基座的容置槽的开口上；光源单元设置于容置槽的底面，光源单元具有电路板及设置于电路板上的LED；第二透镜设置于LED上，第二透镜的面积小于第一透镜；第一调整件连接第一透镜与基座，第二调整件连接第二透镜与基座；光源单元的LED发出的光线经由第二透镜折射后再被第一透镜折射而呈平行光射出，而使光源装置具有平行光光束，进而使曝光平面上的曝光区域可接收到均匀分布的光强度。

Description

曝光设备的光源装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于曝光设备中的光源装置。

背景技术

在制造电路板的制程中，需采用光学微影蚀刻的步骤在电路板基板上形成电路图案(pattern)，该光学微影蚀刻是在将电路板基板上涂布光阻层，并利用曝光设备曝光，再借由显影、蚀刻的过程使电路图案形成在该电路板基板上。其中，该曝光设备将光投射至曝光平面上而形成曝光区域，涂布有光阻层并设置有光罩的电路板基板对位放置于该曝光区域内，借由光的能量让光阻感光后发生化学反应，使得被曝光的光阻与被光罩遮避的光阻对显影液具有不同的溶解度。该曝光区域内有曝光均匀度的要求，即在该曝光区域的范围内任一点接收到的能量必须在特定范围内，才能使该电路板基板上被曝光部分的光阻的溶解度一致。

现有曝光设备的光源装置具有排列成多列的多个光源模块，每一光源模块具有LED及在该LED前方的透镜，每一光源模块的LED发出的光线经过该透镜折射后形成锥状光束投射至曝光平面上，每一光源模块的LED投射到该曝光平面的光强度会由中心朝边缘递减，即在邻近中心位置所接收到的光强度较强，而远离中心位置接收到的光强度较弱。因此，为了达成曝光区域内的曝光均匀度的要求，必须依据投射到该曝光平面上的相邻光束重叠的区域的光强度与投射到该曝光平面上的每一光束中心位置的光强度，来精密地调整这些光源模块之间的相对位置，以使所有LED共同投射到该曝光平面上所形成的曝光区域内的光强度均匀。这样，导致了现有曝光设备的光源装置结构复杂，导致装设、维护及校正困难及成本高昂等缺点。

实用新型内容

为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种曝光设备的光源装置，其可射出平行光光束，以使该曝光平面上所形成的曝光区域内的光强度均匀。

为达上述目的及其他目的，本实用新型提供一种曝光设备的光源装置，包含固定夹具及多个光源模块，这些光源模块设置在该固定夹具上并排列成多列，且这些光源模块彼此之间有间距，每一光源模块包含基座、第一透镜、光源单元、第二透镜及第一调整件或第二调整件，该基座具有容置槽；该第一透镜设置于该基座的容置槽的开口上；该光源单元设置于该容置槽的底面，该光源单元具有电路板及设置于该电路板上的LED；该第二透镜设置于该LED上，该第二透镜的面积小于该第一透镜；该第一调整件连接该第一透镜与该基座，用于调整该第一透镜与该第二透镜间的距离，该第二调整件连接该第二透镜与该基座，用于调整该第一透镜与该第二透镜间的距离；其中，该光源单元的LED发出的光线经由第二透镜折射后再被该第一透镜折射而呈平行光射出。

上述的曝光设备的光源装置，其中进一步包含至少一侧板，组装至该固定夹具的侧面上，该侧板上具有多个风扇安装孔。

上述的曝光设备的光源装置，其中每一光源模块与其最邻近的光学模块的中心距为定值。

上述的曝光设备的光源装置，其中该固定夹具的底面上具有多个定位孔，以供借由螺丝锁固至少一驱动器。

上述的曝光设备的光源装置，其中该第一透镜朝向该第二透镜的第一表面为平面，该第二透镜朝向该LED的第二表面为平面。

上述的曝光设备的光源装置，其中该第一调整件为垫片，该第二调整件为垫片。

据此，本实用新型的曝光设备的光源装置借由设置在该固定夹具上并排列成多列的这些光源模块的光线呈平行光射出，而使该光源装置具有平行光光束，进而使曝光平面上的曝光区域接收到均匀分布的光强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的光源装置的立体示意图。

图2为本实用新型实施例的光源装置的另一立体示意图。

图3为本实用新型实施例的光源装置的侧面示意图。

图4为本实用新型实施例的光源装置中光源模块的立体示意图。

图5为本实用新型实施例的光源装置中光源模块的剖面示意图。

主要部件附图标记：

1                光源模块

2                固定夹具

3                侧板

4                风扇安装孔

5                驱动器

6                定位孔

10               基座

11               容置槽

20               第一透镜

21               第一表面

30               光源单元

31               电路板

32               LED

33               温度传感器

40               第二透镜

41               第二表面

50               第一调整件

60               第二调整件

70               散热件

100              光源装置

具体实施方式

为充分了解本实用新型的目的、特征及技术效果，兹由下述具体实施例，并结合附图，对本实用新型做详细说明，说明如下：

请参照图1至图3，为本实用新型实施例的曝光设备的光源装置的示意图。本实用新型的曝光设备的光源装置100包含固定夹具2以及多个光源模块1，这些光源模块1设置在该固定夹具2上并排列成多列，且这些光源模块1彼此之间有间距。

请参照图4及图5，每一光源模块1包含基座10、第一透镜20、光源单元30及第二透镜40，该基座10具有容置槽11；该第一透镜20设置于该基座10的容置槽11的开口上；该光源单元30设置于该容置槽11的底面，该光源单元30具有电路板31及设置于该电路板31上的LED 32；该第二透镜40设置于该LED 32上，该第二透镜40的面积小于该第一透镜20；其中，该光源单元30的LED 32发出的光线经由第二透镜40折射后再被该第一透镜20折射而呈平行光射出。

因此，由于本实用新型实施例的每一光源模块1可发出平行光，故排列在该固定夹具2上的这些光源模块1所共同形成的平行光光束概呈柱形(若这些光源模块1在该固定夹具2上排列成矩形时，该平行光光束呈立方柱形；若这些光源模块1在该固定夹具2上排列成圆形时，该平行光光束呈圆柱形)，并且使平行光光束射出至曝光目标(例如电路板基板)所在的曝光平面上(图未示)，而在该曝光平面上形成所需强度且均匀的照光区域，其中，该曝光平面与该光源装置100具有一预定距离。

如上所述，本实用新型的曝光设备的光源装置利用LED 32作为光源可具有诸多优点。首先，在相同的亮度下，LED 32较传统汞灯消耗较少的电量，LED 32约可节省65％的电费；另外，LED 32照射时不含红外线，因此LED 32照射时的温度稳定，不会造成底片热胀，而传统汞灯照射时含红外线，因此传统汞灯的温度难控制稳定，容易造成底片热胀；再者，在相同的使用环境下，LED 32可使用30000小时以上，而传统汞灯仅可使用约1200小时，因此LED 32较传统汞灯的寿命长，且无待机时间耗损；再者，LED 32无待机时间，而传统汞灯至少需20分钟以上的待机时间，因此LED 32省电、寿命长且可使整体的温度较低；再者，LED 32无任何有毒物质或有毒气体产生，而传统汞灯会产生汞污染及有毒气体(如卤元素)产生，且传统汞灯报废时需经特殊处理；再者，由于LED 32寿命长，因此不需经常更换，而传统汞灯由于寿命短，因此需经常更换，且更换时需小心，以免缩短传统汞灯的寿命；再者，LED 32照射时温度稳定不会爆裂，而传统汞灯照射时温度难控制稳定，若高温爆炸时水银会以雾化状散开，造成人体危害；再者，每个LED 32均可控制电流及检查温度是否异常，另可利用维修时间进行检测LED 32能量是否衰减，借此可调整电流大小以使每个LED 32均可提供相同的亮度；再者，本实用新型的曝光设备的光源装置可模块化，安装维修更换容易；再者，本实用新型的曝光设备的光源装置可依电路板的大小及形状调整这些光源模块1的开关，以使这些光源模块1的光源分布可对应电路板的大小及形状，进而节省电力。

如图4所示，本实用新型实施例的曝光设备的光源模块1中，该第一透镜20朝向该第二透镜40的第一表面21为平面，即该第一透镜20为平凸透镜，该第一透镜20的第一表面21朝向该容置槽11及该第二透镜40，该第一表面21为平面而可抵靠于该基座10的容置槽11开口边缘或外加的固定件上，而有利于该第一透镜20组装至该基座10，该第二透镜40朝向该LED 32的第二表面41为平面，即该第二透镜40亦为平凸透镜，该第二透镜40的第二表面41朝向该光源单元30的电路板31及该LED 32，该第二表面41为平面而可靠设于该基座10的容置槽11底面或外加的固定件上，而有利于该第二透镜40组装至该基座10。

本实施例中，该LED 32的种类依该曝光目标采用的光阻剂而定，于本实施例中，该LED 32以紫外光LED(UV-LED)做为示例，该LED 32发出的光线的波长为365nm。

如图所示，该光源单元30可具有设置于该电路板31上的温度传感器33，该温度传感器33用于测量该LED 32及该电路板31的温度；并且，该光源模块1可进一步包含一散热件70，其连接该电路板31，用以将该LED 32运作产生的热能及累积在该电路板31上的热能传递至外界，而可将温度维持在该LED 32的工作温度范围内，以避免该光源单元30因温度过高而影响该LED32的发光效能及导致组件损坏。

请结合图1至3所示，该光源装置100进一步包含至少一侧板3，组装至该固定夹具2的侧面上，即该侧板3垂直于该固定夹具2上设置有这些光学模块1的面，该侧板3上具有多个风扇安装孔4，这些风扇安装孔4用于装设风扇，以借由风扇产生强制对流而使这些光源模块1散热。此外，这些风扇安装孔4设于该侧板3上可对应于这些光源模块1的散热件70的位置，以使这些风扇的气流可吹向这些光源模块1的散热件70。此外，由于本实用新型实施例中相邻的这些光源模块1并未接触，即这些光源模块1彼此之间有间距，其有利于气流的流通，而可增加散热的效果。

本实用新型实施例中，每一光源模块1与其最邻近的光学模块1的中心距可为定值，举例而言，如图1所示，这些光源模块1为对齐排列，即相邻两列且彼此两两相邻的四个光源模块1以中心(形心)联机呈正方形的形式排列；或者，相邻两列的光源模块1为交错排列，即相邻两列且彼此两两相邻的四个光源模块1以中心联机呈非正方形的平行四边形的形式排列，每一光源模块1周围最邻近的光学模块1有六个。然而应了解的是，用户可依据曝光区域的光强度分布或其他需求来微调这些光源模块1组装在该固定夹具2上的位置，其中，该固定夹具2可具有预先配置的多个定位螺丝孔(图未示)，这些光源模块1的基座10上具有组装螺丝孔，以借由多个螺丝锁固各光源模块1的组装螺丝孔与该固定夹具2的定位螺丝孔，并借由变换螺丝锁固至该固定夹具2上不同的定位螺丝孔，进而调整这些光源模块1组装在该固定夹具2上的位置。

于本实施例中，如图2所示，该固定夹具2的底面上具有多个定位孔6，以供借由螺丝锁固至少一驱动器5，该驱动器5用于控制各LED 32的电流与电压以调整各LED 32的亮度，并可依据该温度传感器33测量到的温度来控制该风扇运转的转速。

该第一透镜20的第一表面21与该第二透镜40的第二表面41间的距离D依据该第一透镜20的焦距、该第二透镜40的焦距、该曝光平面与该光源模块1间的预定距离以及欲在该曝光平面上形成的所需强度等参数而定。

因此，本实施例中，每一光源模块1还可进一步包含第一调整件50，其连接该第一透镜20与该基座10，用于调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离，即借由设置该第一调整件50可使该第一透镜20的第一表面21与该第二透镜40的第二表面41间的距离D改变。于本实施例中，该第一调整件50以垫片作为示例，借由增加垫片的数量或是借由设置不同厚度的垫片来调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离。然该第一调整件50不限于本实施例的垫片，只要可用来调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离的结构均可应用于本实用新型当中，例如，该第一调整件50可为结合在该第一透镜20上的套盖，该套盖套设在该基座10外，且该套盖与该基座10可分别具有相配合的滑块与滑轨及固定结构，以使该盖体可相对该基座10移动并固定相对位置，进而达成调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离的效果。

此外，本实施例中，每一光源模块1还可进一步包含第二调整件60，其连接该第二透镜40与该基座10的容置槽11底面，用于调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离，即借由设置该第二调整件60可使该第一透镜20的第一表面21与该第二透镜40的第二表面41间的距离D改变。于本实施例中，该第二调整件60以垫片作为示例，借由增加垫片的数量或是借由设置不同厚度的垫片来调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离。

因此，每一光源模块1可依据所采用的该第一透镜20的焦距、该第二透镜40的焦距及该曝光平面与该光源模块1间的预定距离等参数，借由该第一调整件50及该第二调整件60的其中一个或两个来调整该第一透镜20与该第二透镜40间的距离，进而获得欲在该曝光平面上形成的所需光形、强度及均匀度。

据此，本实用新型实施例的光源装置100借由设置在该固定夹具2上并排列成多列的这些光源模块1的光线呈平行光射出，而使该光源装置100具有平行光光束，进而使曝光平面上的曝光区域接收到均匀分布的光强度。

本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本实用新型的范畴内。因此，本实用新型的保护范围当以权利要求书所限定的内容为准。

Claims (6)

1.一种曝光设备的光源装置，其特征在于，包含：

固定夹具；以及

多个光源模块，设置在该固定夹具上并排列成多列，且这些光源模块彼此之间有间距，每一光源模块包含：

基座，具有容置槽；

第一透镜，设置于该基座的容置槽的开口上；

光源单元，设置于该容置槽的底面，该光源单元具有电路板及设置于该电路板上的LED；

第二透镜，设置于该LED上，该第二透镜的面积小于该第一透镜；以及

第一调整件或第二调整件，该第一调整件连接该第一透镜与该基座，用于调整该第一透镜与该第二透镜间的距离，该第二调整件连接该第二透镜与该基座，用于调整该第一透镜与该第二透镜间的距离；

其中，该光源单元的LED发出的光线经由第二透镜折射后再被该第一透镜折射而呈平行光射出。

2.如权利要求1所述的曝光设备的光源装置，其特征在于，进一步包含至少一侧板，组装至该固定夹具的侧面上，该侧板上具有多个风扇安装孔。

3.如权利要求1所述的曝光设备的光源装置，其特征在于，每一光源模块与其最邻近的光学模块的中心距为定值。

4.如权利要求1所述的曝光设备的光源装置，其特征在于，该固定夹具的底面上具有多个定位孔，以供借由螺丝锁固至少一驱动器。

5.如权利要求1所述的曝光设备的光源装置，其特征在于，每一光源模块中，该第一透镜朝向该第二透镜的第一表面为平面，该第二透镜朝向该LED的第二表面为平面。

6.如权利要求1至5中任一项所述的曝光设备的光源装置，其特征在于，该第一调整件为垫片，该第二调整件为垫片。