CN208506380U - 一种基于衍射元件的ldi激光整形系统 - Google Patents
一种基于衍射元件的ldi激光整形系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，包括有紫外激光光源、光纤传导、整形光路、投影镜头、曝光基板，紫外激光光源为半导体的激光器，且多组激光器通过多合一光纤合束，光束经过光纤传导后照在整形光路上，再经整形光路的相位调制作用照射在投影镜头上，通过投影镜头投影至曝光基板上端；整形光路包括有衍射元件及准直透镜组。本实用新型将光束整形成准直透镜组所需的均匀光斑，充分利用了衍射元件体积小、重量轻、可集成度高、衍射效率高等优点，并且缩短整形光路，且可减小成像模组体积，增大模组装调空间。故本实用新型具有仅单个薄片即可实现整形要求，且衍射元件批量化成本低，非常适合于LDI激光整形的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及曝光机的激光整形技术领域，尤其涉及一种基于衍射元件的LDI激光整形系统。
背景技术
随着电子信息发展迅速，芯片、液晶显示及PCB用量大幅增长，尤其PCB行业更是朝着越来越精细的方向发展。其中最重要的工序为光刻/曝光，目前传统曝光机采用菲林印制已出现瓶颈，行业内对于激光直接成像系统(Laser direct imaging，LDI)越来越迫切。LDI系统常采用DMD投影技术，该DMD为方形的空间调制器，为了满足批量化生产，光源必须通过整形系统照射到DMD上。
目前激光整形系统多采用柯勒照明系统、自由曲面系统或微透镜阵列系统，柯勒照明采用光阑调制，光能利用率偏低，且均匀性调制能力较差；自由曲面系统用于实现方形均匀光斑，其面型非常复杂，加工难度较大；微透镜阵列系统可以很好地实现均匀光斑，然而光路较长且需要滤光处理，不利于成像模组的轻量化。成像模组每次只能曝光一小部分，对于大面积曝光需要实现扫面拼接处理。因此简化成像模组，对其装调和精密运动控制将产生极大的作用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，该系统采用衍射元件对激光进行整形，仅单个薄片即可实现整形要求，且衍射元件批量化成本低，非常适合于LDI激光整形。
为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。
一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，包括有紫外激光光源、光纤传导、整形光路、投影镜头、曝光基板，紫外激光光源为半导体的激光器，且多组激光器通过多合一光纤合束，光束经过光纤传导后照在整形光路上，再经整形光路的相位调制作用照射在投影镜头上，通过投影镜头投影至曝光基板上端；
整形光路包括有衍射元件及准直透镜组。
其中，所述衍射元件为DOE光学元件。
其中，所述衍射元件设有水冷散热器。
其中，所述准直透镜组采用双透镜结构。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，包括有紫外激光光源、光纤传导、整形光路、投影镜头、曝光基板，紫外激光光源为半导体的激光器，且多组激光器通过多合一光纤合束，光束经过光纤传导后照在整形光路上，再经整形光路的相位调制作用照射在投影镜头上，通过投影镜头投影至曝光基板上端；整形光路包括有衍射元件及准直透镜组。本实用新型采用紫外激光光源，光束经光纤传导后可实现初步匀光且弱化后期杂散斑，进而打在衍射元件上，衍射元件采用数字全息计算方法进行设计，将光束整形成准直透镜组所需的均匀光斑，充分利用了衍射元件体积小、重量轻、可集成度高、衍射效率高等优点，并且缩短整形光路，且可减小成像模组体积，增大模组装调空间。故本实用新型具有仅单个薄片即可实现整形要求，且衍射元件批量化成本低，非常适合于LDI激光整形的优点。
附图说明
下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型整形光路的结构示意图。
在图1-2中包括有：
1——紫外激光光源 2——光纤传导
3——整形光路 31——衍射元件
32——准直透镜组 33——水冷散热器
4——投影镜头 5——曝光基板。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。
如图1-2所示，一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，包括有紫外激光光源1、光纤传导2、整形光路3、投影镜头4、曝光基板5，紫外激光光源1为半导体的激光器，且多组激光器通过多合一光纤合束，光束经过光纤传导2后照在整形光路3上，再经整形光路3的相位调制作用照射在投影镜头4上，通过投影镜头4投影至曝光基板5上端；
整形光路3包括有衍射元件31及准直透镜组32。
进一步的，所述衍射元件31为DOE光学元件，在得知准直波面方程后可采用计算全息的方法，并将计算的相位分布转化为激光直写法需要使用的多台阶数据。
进一步的，所述衍射元件31设有水冷散热器33，延长了衍射元件31的使用寿命。
进一步的，所述准直透镜组32采用双透镜结构，降低加工难度，提高光能利用率。
需更进一步的解释，本实用新型采用紫外激光光源1，光束经光纤传导2后可实现初步匀光且弱化后期杂散斑，进而打在衍射元件31上，衍射元件31采用数字全息计算方法进行设计，将光束整形成准直透镜组32所需的均匀光斑，充分利用了衍射元件体积小、重量轻、可集成度高、衍射效率高等优点，并且缩短整形光路，且可减小成像模组体积，增大模组装调空间。故本实用新型具有仅单个薄片即可实现整形要求，且衍射元件批量化成本低，非常适合于LDI激光整形的优点。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (4)
1.一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，其特征在于：包括有紫外激光光源(1)、光纤传导(2)、整形光路(3)、投影镜头(4)、曝光基板(5)，紫外激光光源(1)为半导体的激光器，且多组激光器通过多合一光纤合束，光束经过光纤传导(2)后照在整形光路(3)上，再经整形光路(3)的相位调制作用照射在投影镜头(4)上，通过投影镜头(4)投影至曝光基板(5)上端；
整形光路(3)包括有衍射元件(31)及准直透镜组(32)。
2.根据权利要求1所述的一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，其特征在于：所述衍射元件(31)为DOE光学元件。
3.根据权利要求1所述的一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，其特征在于：所述衍射元件(31)设有水冷散热器(33)。
4.根据权利要求1所述的一种基于衍射元件的LDI激光整形系统，其特征在于：所述准直透镜组(32)采用双透镜结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN110719702A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 中山新诺科技股份有限公司 | 一种双波长防焊设备 |
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