CN210954613U - 一种镜头污染防控装置、ldi镜头及ldi设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜头污染防控装置、LDI镜头及LDI设备，属于光刻机镜头领域。镜头污染防控装置包括壳体和进气管，壳体为筒状结构，筒壁上沿竖直方向开有槽，槽的深度小于筒壁高度；壳体上开有进气口，进气口与槽相通；进气管用于向槽内通入气体以便在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。通过在下端镜片的表面形成保护气幕，使得工件上的有机溶剂污染物无法到达成像镜头的下端镜片，从而保护下端镜片不被污染，无法形成污染膜，相对于更换保护镜片的方案，本申请大大降低了维护成本；进一步的，通过抽气孔以及抽气管将下端镜片下方的气体抽走，同时带走气体中的污染物和热量，降低环境温度，使得LDI设备的使用寿命更长。

Description

一种镜头污染防控装置、LDI镜头及LDI设备

技术领域

本实用新型涉及一种镜头污染防控装置、LDI镜头及LDI设备，属于光刻机镜头领域。

背景技术

在电路板PCB(Printed Circuit Board，PCB)激光直接成像设备(Laser DirectImage,LDI)中，成像镜头是最核心的元器件之一，直接决定产品成像质量，但是镜头最下端镜片离成像PCB工件距离很短，只有十几毫米，LDI在正常工作过程中，PCB工件上的有机溶剂会慢慢挥发，挥发的有机溶剂会附着在镜头下端的镜片上，从而形成影响成像质量的污染膜，LDI设备采用高能量的激光作为光源，伴随着大量的热量，进一步造成下面的有机溶剂在高温下的大量挥发，特别是当PCB工件上是涂敷湿膜显影剂时，镜头下端镜片短期内会形成大量污染膜，设备必须停机进行维护，这些污染造成大量产品曝光不良，而且作业时难以实时发现，带来很多的经济损失。

目前行业中更多是采用保护镜片这种被动防护措施，如专利CN206292528U所示，其方案中采用保护镜片加密封圈的方案，其弊端是需要定期更换保护镜片，维护成本很高。而且每次更换，需要重新调校光路，设备利用率下降。

专利CN104965393A采用在保护玻璃下设若干通气结构，产生向下气流的方案，但是该方案对镜头镜片没有形成保护气幕，且吹出的污染物有可能造成二次污染。

而更高端的是半导体行业光刻机的镜头防护方案，比如专利CN107783283A，防护效果很好，但是相较于PCB行业而言，这些防护方案结构复杂，性价比不高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种镜头污染防控装置，所述镜头污染防控装置安装在成像镜头的下端镜片的下方；

为描述方便，称成像镜头的下端镜片所在平面的方向为水平方向，与成像镜头所在平面垂直的方向为竖直方向；

所述镜头污染防控装置包括：壳体和进气口，所述壳体为筒状结构，筒壁上沿竖直方向开有槽，槽的深度小于筒壁高度；

所述进气口开设在壳体上，所述进气口与槽相通；

所述进气口用于向槽内通入气体以便在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

在一种实施方式中，位于壳体内侧的槽壁的高度低于位于壳体外侧的槽壁的高度；所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁与成像镜头的下端镜片之间具有缝隙，以便气体从缝隙处喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

在一种实施方式中，所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁靠近成像镜头的下端镜片处开有若干出气孔，以便气体从槽内喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

在一种实施方式中，所述壳体上开有抽气口，所述抽气口开在筒壁外侧的下方位置，并且不与槽相通；

所述抽气口用于将下端镜片下方的气体抽出以带走污染物和热量。

在一种实施方式中，所述气体为氮气。

在一种实施方式中，所述镜头污染防控装置包含有至少两个进气口，所述镜头污染防控装置包含有至少两个抽气口。

在一种实施方式中，所述镜头污染防控装置通过螺钉方式安装在成像镜头上。

本实用新型还提供一种LDI镜头，所述LDI镜头上安装有上述镜头污染防控装置。

本实用新型还提供一种LDI设备，所述LDI设备的镜头上安装有上述镜头污染防控装置。

本实用新型的优点：

本实用新型提供的所提供的镜头污染防控装置，通过一种简单的结构在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕，使得工件上的有机溶剂污染物无法到达成像镜头的下端镜片，从而保护了下端镜片不被污染，无法形成污染膜，相对于定期更换保护镜片的方案，本实用新型大大降低了维护成本；进一步的，通过抽气口将下端镜片下方的气体抽走，同时带走气体中的污染物和热量，降低环境温度，使得LDI设备的使用寿命更长；进一步的，在实际使用中，采用氮气形成保护气幕，而氮气相较于空气纯净度高，所含杂质、污染物少，通过使用氮气形成保护气幕，防护效果更好。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种镜头污染防控装置立体示意图。

图2为图1所示镜头污染防控装置安装在LDI镜头上时的整体示意图。

图3为图2圆圈处放大图。

图4为本实用新型提供的另一种镜头污染防控装置立体示意图。

图5为图4所示镜头污染防控装置安装在LDI镜头上时的整体示意图。

图6为图5圆圈处放大图。

图7为本实用新型提供的镜头污染防控装置的另一种实现方式的立体示意图。

具体实施方式

下面是对本实用新型进行具体描述。

实施例1

本实用新型提供的镜头污染防控装置，在使用时安装在成像镜头的下端镜片的下方；

本实用新型实施例描述过程中，称成像镜头的下端镜片所在平面的方向为水平方向，与成像镜头所在平面垂直的方向为竖直方向；

如图1所示，所述镜头污染防控装置包括：壳体1和进气口2，所述壳体1为筒状结构，筒壁上沿竖直方向开有槽3，槽的深度小于筒壁高度；

所述进气口2开设在壳体1上，所述进气口2与槽3相通；所述进气口2可通过管接头5连接有进气管(图1中未示出进气管)；图1中进气口2通过螺钉4堵塞住，在实际使用中，镜头污染防控装置可能包含有若干进气口，但并非所有进气口都会连接进气管，有些进气口在不使用时即采用螺钉堵塞住，起到密封作用。

通过所述进气口2向槽3内通入气体以便在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

具体的，镜头污染防控装置可以通过螺钉方式安装在成像镜头上，如图2所示，为将图1所示镜头污染防控装置安装在成像镜头上时的示意图，其中101为成像镜头的镜筒，该图示中，镜头污染防控装置的进气口均通过螺钉4或管接头5堵塞住。

为了达到在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕的目的，所示镜头污染防控装置位于壳体1内侧的槽壁的高度低于位于壳体外侧的槽壁的高度；所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁与成像镜头的下端镜片之间具有缝隙，以便气体从缝隙处喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。如图3所示，当从进气口2通入气体时，气体充满环形的槽3，持续从进气口2通入气体，气体将会从图3箭头所指方向喷出，在成像镜头的下端镜片102的下表面形成一层气幕，气幕会将下方PCB工件上挥发出的污染物与下端镜片102隔绝，从而保护了下端镜片102不被污染，无法形成污染膜。

本实用新型工作原理：

当气体从进气口2进入槽3内，继而通过槽3的内壁上端与下端镜片之间的缝隙喷出，在成像镜头的下端镜片102表面形成保护气幕。

由于下端镜片102的周边处，都具有供气体喷出的缝隙，因此气流实际上是从下端镜片102的周边喷向其中心处形成覆盖整个下端镜片102的保护气幕，从而将下端镜片102与下方的PCB工件挥发的有机溶剂所产生的污染物隔开，使得因此产生的产品曝光不良、经济损失得以避免。

实施例2

本实用新型提供的镜头污染防控装置，在实施例1的基础上，还包括抽气口6，如图4所示，为本实用新型提供的包含有出气口的镜头污染防控装置的立体示意图，抽气口6开在筒壁外侧的下方位置，并且不与槽3相通，所述抽气口6用于将下端镜片下方的气体抽出以带走污染物和热量。

如图5所示，为将图4所示镜头污染防控装置安装在成像镜头上时的示意图，其中101为成像镜头的镜筒，该图示中，镜头污染防控装置的进气口均通过螺钉4或管接头5堵塞住。

同样，为了达到在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕的目的，所示镜头污染防控装置位于壳体1内侧的槽壁的高度低于位于壳体外侧的槽壁的高度；所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁与成像镜头的下端镜片之间具有缝隙，以便气体从缝隙处喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。如图6所示，当从进气口2通入气体时，气体充满环形的槽3，持续从进气口2通入气体，气体将会从图6箭头所指方向喷出，在成像镜头的下端镜片102的下表面形成一层气幕，气幕会将下方PCB工件上挥发出的污染物与下端镜片102隔绝，从而保护了下端镜片102不被污染，无法形成污染膜。

由于抽气口6的存在，成像镜头的下方PCB工件上挥发出的污染物在到达下端镜片102的下表面形成的保护气幕之前就会被从抽气口6抽走，从而更进一步的保证了下端镜片102不被污染。

同时由于抽气口6抽气的同时还会带走气体中的温度(因为LDI设备采用高能量的激光作为光源，所以伴随着大量的热量)，而环境温度的降低，对成像镜头的使用寿命也是有益的。

本实施例在实施例1的基础上设置抽气口，相当于设立了两层保障，当含有PCB工件挥发的有机溶剂所产生的污染物的空气到达成像镜头下方时，首先会在抽气口6处的负气压作用下进入到抽气口进而从气管中被抽走，即便没有被抽干净，因为下端镜片下端表面形成的保护气幕而无法接触到下端镜片本身，从而保证了下端镜片不被污染，使得因此产生的产品曝光不良、经济损失得以避免。

实施例3

本实施例提供一种LDI镜头，所述LDI镜头安装有实施例1或实施例2所述的镜头污染防控装置，如图2和图5所示，为本实用新型提供的镜头污染防控装置安装在LDI镜头上时的整体示意图。

实施例4

本实用新型实施例提供的镜头污染防控装置，请参考图7，与实施例1和实施例2的区别之处在于：

实施例1和实施例2中，壳体1上开设的槽3，其位于壳体内侧的槽壁的高度低于位于壳体外侧的槽壁的高度，气体是通过槽3的内壁与下端镜片102之间的缝隙喷出，在成像镜头的下端镜片102的表面形成保护气幕，而本实施例还提供一种气体喷出的方式，即槽3位于壳体内侧的槽壁的高度与位于壳体外侧的槽壁的高度相等，但在其内壁上开有若干出气口，换句话说，实施例1和实施例2中的若干出气口为相连的，在实际使用中，这些出气口也可以是不相连的，如图7所示。

其余内容与上述实施例相同，此处不再赘述。

上述实施例1至实施例4中，所使用的气体采用高纯氮气，氮气相较于空气纯净度高，所含杂质、污染物少，通过使用氮气形成保护气幕，防护效果更好。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种镜头污染防控装置，其特征在于，所述镜头污染防控装置安装在成像镜头的下端镜片的下方；

所述镜头污染防控装置包括：壳体和进气口，所述壳体为筒状结构，筒壁上沿竖直方向开有槽，槽的深度小于筒壁高度；

所述进气口开设在壳体上，所述进气口与槽相通；

所述进气口用于向槽内通入气体以便在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

2.根据权利要求1所述的镜头污染防控装置，其特征在于，位于壳体内侧的槽壁的高度低于位于壳体外侧的槽壁的高度；所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁与成像镜头的下端镜片之间具有缝隙，以便气体从缝隙处喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

3.根据权利要求1所述的镜头污染防控装置，其特征在于，所述镜头污染防控装置安装在成像镜头上时，位于壳体内侧的槽壁靠近成像镜头的下端镜片处开有若干出气孔，以便气体从出气孔喷出在成像镜头的下端镜片的表面形成保护气幕。

4.根据权利要求2或3所述的镜头污染防控装置，其特征在于，所述壳体上开有抽气口，所述抽气口开在筒壁外侧的下方位置，并且不与槽相通；

所述抽气口用于将下端镜片下方的气体抽出以带走污染物和热量。

5.根据权利要求4所述的镜头污染防控装置，其特征在于，所述气体为氮气。

6.根据权利要求5所述的镜头污染防控装置，其特征在于，所述镜头污染防控装置包含有至少两个进气口；所述镜头污染防控装置包含有至少两个抽气口。

7.根据权利要求6所述的镜头污染防控装置，其特征在于，所述镜头污染防控装置通过螺钉方式安装在成像镜头上。

8.一种LDI镜头，其特征在于，所述LDI镜头上安装有权利要求1-7任一所述的镜头污染防控装置。

9.一种LDI设备，其特征在于，所述LDI设备的镜头上安装有权利要求1-7任一所述的镜头污染防控装置。

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