CN211857180U - 一种具有投影微调机构的光刻设备 - Google Patents

Abstract

一种具有投影微调机构的光刻设备，包括：传输机构（1）、投影机构（3）、投影支架（4）和机箱（5），传输机构（1）从机箱（5）的前端延伸至后端，投影机构（3）固定在投影支架（4）上，投影支架（4）位于机箱（5）的后端；投影支架（4）包括：支架主体（41）和投影微调机构，投影微调机构固定在支架主体（41）的上端，投影微调机构包括：纵向滑轨（42）和横向滑轨（43），横向滑轨（43）沿前后方向可移动地设置在纵向滑轨（42）上，投影机构（3）沿左右方向可移动地设置在横向滑轨（43）上。由于采用了投影微调机构，因此可以对投影机构的位置进行前后和左右方向的微调，配合电路板将投影图案投射到正确的位置上，保证产品的良率。

Description

一种具有投影微调机构的光刻设备

技术领域

本实用新型涉及光刻设备，尤其是涉及一种具有投影微调机构的光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种能够发出可利用的强紫外线光线的表面处理的机械设备。为了克服传统光固化机在生产电路板时工艺复杂的问题，中国发明申请公布号CN109375479A公开了一种投影式的光刻设备，通过投射特定线路图案的冷光源，使电路板线路上的UV涂层固化，固化过程中不需要使用菲林遮挡，大大提高效率。

中国实用新型公告号CN210199508U公开了一种采用CCD定位的光刻设备，该CCD定位机构可以在光固化工艺之前确定电路板与传输板之间的相对位置以及电路板的尺寸，从而在光固化工艺的过程中保证线路图案投影到正确的位置。

然而，虽然上述光刻设备可以实现投影与电路板之间的位置定位，但是当电路板放置在超出投影区域以外的位置时，则无法将投影图案调整到正确的位置，导致电路板的线路位置发生错误。

实用新型内容

本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种具有投影微调机构的光刻设备，具有除静电功能的光刻设备，所述光刻设备包括：传输机构、投影机构、投影支架和机箱，所述传输机构、所述投影机构和所述投影支架都位于所述机箱的内部，所述传输机构从所述机箱的前端延伸至后端，所述投影机构固定在所述投影支架上，所述投影支架位于所述机箱的后端；所述投影支架包括：支架主体和投影微调机构，所述投影微调机构固定在所述支架主体的上端，所述投影微调机构包括：纵向滑轨和横向滑轨，所述横向滑轨沿前后方向可移动地设置在所述纵向滑轨上，所述投影机构沿左右方向可移动地设置在所述横向滑轨上。

进一步，所述支架主体由石材形成。

进一步，所述纵向滑轨为两个，两个纵向滑轨沿左右方向相互分离，所述横向滑轨沿前后方向可移动地设置在两个纵向滑轨上。

进一步，所述纵向滑轨包括：纵向轨道、纵向滑轮组件和纵向连接件，所述纵向滑轮组件沿前后方向可移动地设置在所述纵向轨道中，所述纵向连接件的上端与所述纵向滑轮组件形成固定，所述纵向连接件的下端与所述横向滑轨形成固定。

进一步，所述横向滑轨包括：横向轨道、横向滑轮组件和和横向连接件，所述横向滑轮组件沿左右方向可移动地设置在所述横向轨道中，所述横向连接件的上端与所述横向滑轮组件形成固定，所述横向连接件的下端与所述投影机构形成固定。

进一步，所述投影机构包括：多个投射光源和多个支撑杆，所述投射光源固定在所述支撑杆上，多个投射光源呈矩阵式排列，所述横向连接件的下端与所述支撑杆形成固定。

采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于光刻设备中采用了投影微调机构，因此可以对投影机构的位置进行前后和左右方向的微调，配合电路板将投影图案投射到正确的位置上，保证产品的良率。

附图说明

图1为本实用新型涉及的光刻设备的示意图；

图2为本实用新型涉及的光刻设备的内部视图；

图3为本实用新型涉及的定位机构的示意图；

图4为本实用新型涉及的投影机构的示意图;

图5为本实用新型涉及的投影支架的内部视图；

图6为本实用新型涉及的投影微调机构的截面图；

图7为本实用新型涉及的除静电机构的示意图；

图8为本实用新型涉及的微调平台的示意图；

图9为本实用新型涉及的微调平台的另一示意图。

具体实施方式

特别指出的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：

本实用新型提供一种光刻设备，结合图1和图2所示，光刻设备包括：传输机构1、定位机构2、投影机构3、投影支架4和机箱5，传输机构1、定位机构2、投影机构3和投影支架4都位于机箱5的内部，传输机构1从机箱5的前端延伸至后端，定位机构2和投影机构3都固定在投影支架4上，定位机构2位于投影机构3的前侧，投影支架4位于机箱5的后端。在光刻设备工作时，可以把涂好UV涂层的电路板放置在传输机构1上，传输机构1将电路板从机箱5的前端传输至后端，其中，上述定位机构可以在光固化工艺之前确定电路板与传输板之间的相对位置以及电路板的尺寸，从而在光固化工艺的过程中保证线路图案投影到正确的位置；投影机构3将设定好的电路图案通过紫外光投射到电路板上，实现光固化的过程。

请继续参考图2，传输机构1包括：传输板11和传输导轨12，传输导轨12从机箱5的前端延伸至后端，传输板11沿前后方向可移动地设置在传输导轨12上。电路板可放置在传输板11上，传输板11可以沿传输导轨12的延伸方向移动，从而实现电路板的传输。

具体地，传输板11的上端具有吸附孔111，传输板11的下端具有轨道槽112，传输导轨12穿过轨道槽112。吸附孔111可以起到抽吸的作用，避免电路板与传输板11发生相对移动。

更具体地，在本实施例中，传输板11与传输导轨12之间通过磁悬浮的方式实现相对移动，现有技术中的光刻设备也有利用磁悬浮原理实现电路板传输的，本实施例中的磁悬浮的结构与现有技术相同，在此不再赘述。

如图3所示，定位机构2包括：至少两个滑块21、至少两个CCD摄像头22和定位导轨23，CCD摄像头22固定在滑块21上，滑块21沿左右方向可移动地设置在定位导轨23上。当传输机构1将电路板的一端传输至定位机构2的下方时，可以使滑块21在定位导轨23上移动，直到CCD摄像头找到位于电路板一端的两个角部的定位孔，并根据CCD摄像头此时的位置来确定电路板一端与传输板11之间的相对位置；继续传输电路板，当电路板的另一端传输至定位机构2的下方时，可以使滑块21在定位导轨23上移动，直到CCD摄像头找到位于电路板另一端的两个角部的定位孔，并根据CCD摄像头此时的位置来确定电路板另一端与传输板11之间的相对位置，从而确定电路板的整体位置和尺寸。

作为一种优选的方案，定位机构2还包括：定位光栅尺24，滑块21的下端还具有定位检测槽，定位检测槽中具有定位读数头，定位光栅尺24穿过定位检测槽。通过传定位光栅尺24可以更准确地检测滑块21的位置。

如图4所示，投影机构3包括：多个投射光源31和多个支撑杆32，投射光源31固定在支撑杆32上，多个投射光源31呈矩阵式排列。具体地，在本实施例中，投射光源31为二十四个，支撑杆32为六个，每个支撑杆32上固定有六个投射光源31。

结合图2和图5所示，投影支架4包括：支架主体41和投影微调机构，投影微调机构固定在支架主体41的上端，投影微调机构包括：纵向滑轨42和横向滑轨43，横向滑轨43沿前后方向可移动地设置在纵向滑轨42上，投影机构3沿左右方向可移动地设置在横向滑轨43上。通过投影微调机构可以实现投影机构3沿前后方向和左右方向的移动，即使电路板放置在超出投影区域以外的位置，也可以利用投影微调机构调节投影机构3的位置，通过微调将投影图案投射到电路板正确的位置上。

作为一种优选的方案，在本实施例中，支架主体41由石材形成。与传统的金属支架相比，石材的硬度较大，不易变形和断裂，使用寿命长。

作为一种优选的方案，纵向滑轨42为两个，两个纵向滑轨42沿左右方向相互分离，横向滑轨43沿前后方向可移动地设置在两个纵向滑轨42上。两个纵向滑轨42可以提高投影微调机构的称重能力，使微调过程更加稳定。

具体地，如图6所示，纵向滑轨42包括：纵向轨道421、纵向滑轮组件422和纵向连接件423，纵向滑轮组件422沿前后方向可移动地设置在纵向轨道421中，纵向连接件423的上端与纵向滑轮组件422形成固定，纵向连接件423的下端与横向滑轨43形成固定。

具体地，横向滑轨43包括：横向轨道431、横向滑轮组件432和和横向连接件433，横向滑轮组件432沿左右方向可移动地设置在横向轨道431中，横向连接件433的上端与横向滑轮组件432形成固定，横向连接件433的下端与投影机构3形成固定。

更具体地，横向连接件433为六个，六个横向连接件433的下端分别与六个支撑杆32形成固定。

可见，由于光刻设备中采用了投影微调机构，因此可以对投影机构的位置进行前后和左右方向的微调，配合电路板将投影图案投射到正确的位置上，保证产品的良率。

请继续参考图1，机箱5包括：进料口51、出料口52和两个通风口53，进料口51位于机箱5的前端，出料口52位于机箱5的后端，两个通风口53分别位于机箱5的两侧（即左右两侧）。

请继续参考图2，光刻设备还包括：除静电机构6，除静电机构6位于机箱5的内部，并且除静电机构6位于投影支架4的前侧。在电路板传输至投影机构3下方之前，除静电机构6可以对电路板进行静电消除操作，并且去除电路板上的灰尘，避免灰尘附着在电路板上。此外，被去除的灰尘通过机箱5两侧的通风口53排出，可以有效避免灰尘到达投影机构上。

具体地，如图7所示，除静电机构6包括：喷射头61、进气筒62和离子管道63，进气筒62与喷射头61的上端连通，离子管道63与喷射头61的侧面连通，离子管道63与离子发生器（图中未显示）连接。喷射头61位于传输板11移动轨迹的上方，离子发生器通过离子管道63将离子传输至喷射头61中，进气筒62向喷射头61输入气流，喷射头61将携带离子的气流从上往下喷射至电路板上，离子与电路板上的电荷中和，从而消除静电，气流将中和后的粒子和灰尘吹走，并且从通风口53排出。

作为一种优选的方案，还包括：除静电气缸64、除静电滑块65、除静电轨道66和除静电支架67，喷射头61固定在除静电滑块65上，除静电滑块65与除静电气缸64的活塞杆连接，除静电气缸64的活塞杆沿上下方向延伸，除静电滑块65沿上下方向可移动地设置在除静电轨道66上，除静电轨道66位于除静电支架67的侧面。通过除静电气缸64可以控制喷射头61的上下移动，从而调节风力的大小。

作为一种优选的方案，喷射头61的下端比投影机构3的下端位于更低的位置。这样，在除静电的过程中，可以避免将空气中的灰尘喷射至投影机构3上。

作为一种优选的方案，除静电机构6为两个，两个除静电机构6沿左右方向相互分离。左右两个除静电机构6可以使电路板达到更全面的除静电和除尘的效果，避免出现静电消除不彻底的情况。

作为一种优选的方案，通风口53比除静电机构6位于更靠近机箱5后端的位置，并且通风口53比投影机构3位于更靠近机箱5前端的位置。在除静电的过程中，灰尘在到达投影机构3之前，就已经通过通风口53排出，避免到达投影机构3的位置。此外，不将通风口53设置在与除静电机构6正对的位置，是因为要避免两个除静电机构6之间的气流形成相向流动（即对冲），阻碍电路板中部灰尘的排出。

当然，在其他实施方式中，也可以将除静电机构6设置成吸顶式，即除静电机构6固定在机箱5的顶部。这样就不会出现气流对冲的问题，不过这种方式会增加机箱5的负担，使用时间长了以后可能出现机箱5变形的情况。

可见，由于光刻设备中采用了除静电机构，因此可以在投影机构投射图案之前，将电路板上的静电和灰尘消除，提高线路光刻的精度。

请继续参考图2，光刻设备还包括：微调平台7，微调平台7位于机箱5的内部，并且微调平台7位于传输导轨12的后侧；如图8所示，微调平台7包括：承接盘71和升降器72，承接盘71沿上下方向可移动地设置在升降器72上。传输板11在传输导轨12的末端将过渡至微调平台7上，通过微调平台7可以调整传输板11的高度，从而使不同电路板上表面的高度保持一致。其中，在本实施例中，电路板的厚度是通过前期人工测量的。

具体地，请继续参考图2，承接盘71与轨道槽112正对。传输板11过渡至微调平台7上时，承接盘71进入轨道槽112中，并且支撑传输板11。

具体地，请继续参考图8，升降器72包括：升降电机721、升降螺杆722、升降螺母723和升降支架724，升降电机721与升降螺杆722形成转动连接，升降螺杆722与升降螺母723啮合，承接盘71固定在升降螺母723的上端，升降螺母723的侧面具有升降轨道725，升降支架724的侧面具有升降滑块726，升降轨道725沿上下方向可移动地设置在升降滑块726上。通过升降电机721控制升降螺杆722旋转，可以促使升降螺母723沿上下方向移动，从而控制承接盘71的升降。其中，升降电机721与升降螺杆722之间通过皮带和皮带轮形成转动连接。

具体地，如图9所示，微调平台7还包括：旋转器73，旋转器73与承接盘71形成转动连接。通过微调平台7可以实现传输板11的旋转，在本实施例中，旋转的单位角度为0.001°，从而实现电路板微小角度的调整，保证电路板与投影机构3在前后和左右方向上的平行，同时减小基于定位机构2对投影图案所需要调整的范围，提高投影的位置精度。

更具体地，请继续参考图9，旋转器73包括：旋转电机731和连接轴732，旋转电机731与连接轴732形成转动连接，连接轴732与承接盘71形成转动连接。通过旋转电机731可以控制承接盘71的旋转，从而实现对电路板微小角度的调整。其中，旋转电机731与连接轴732之间通过皮带和皮带轮形成转动连接，连接轴732与承接盘71也通过皮带和皮带轮形成转动连接。

可见，由于光刻设备中采用了微调平台，因此可以对电路板的高度以及角度进行微调，避免热胀冷缩对投影距离和投影角度的影响，保持投影图案位置及比例的一致性。

以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种具有投影微调机构的光刻设备，具有除静电功能的光刻设备，所述光刻设备包括：传输机构（1）、投影机构（3）、投影支架（4）和机箱（5），所述传输机构（1）、所述投影机构（3）和所述投影支架（4）都位于所述机箱（5）的内部，所述传输机构（1）从所述机箱（5）的前端延伸至后端，所述投影机构（3）固定在所述投影支架（4）上，所述投影支架（4）位于所述机箱（5）的后端；其特征在于：所述投影支架（4）包括：支架主体（41）和投影微调机构，所述投影微调机构固定在所述支架主体（41）的上端，所述投影微调机构包括：纵向滑轨（42）和横向滑轨（43），所述横向滑轨（43）沿前后方向可移动地设置在所述纵向滑轨（42）上，所述投影机构（3）沿左右方向可移动地设置在所述横向滑轨（43）上。

2.根据权利要求1所述的具有投影微调机构的光刻设备，其特征在于：所述支架主体（41）由石材形成。

3.根据权利要求1所述的具有投影微调机构的光刻设备，其特征在于：所述纵向滑轨（42）为两个，两个纵向滑轨（42）沿左右方向相互分离，所述横向滑轨（43）沿前后方向可移动地设置在两个纵向滑轨（42）上。

4.根据权利要求1所述的具有投影微调机构的光刻设备，其特征在于：所述纵向滑轨（42）包括：纵向轨道（421）、纵向滑轮组件（422）和纵向连接件（423），所述纵向滑轮组件（422）沿前后方向可移动地设置在所述纵向轨道（421）中，所述纵向连接件（423）的上端与所述纵向滑轮组件（422）形成固定，所述纵向连接件（423）的下端与所述横向滑轨（43）形成固定。

5.根据权利要求1所述的具有投影微调机构的光刻设备，其特征在于：所述横向滑轨（43）包括：横向轨道（431）、横向滑轮组件（432）和和横向连接件（433），所述横向滑轮组件（432）沿左右方向可移动地设置在所述横向轨道（431）中，所述横向连接件（433）的上端与所述横向滑轮组件（432）形成固定，所述横向连接件（433）的下端与所述投影机构（3）形成固定。

6.根据权利要求5所述的具有投影微调机构的光刻设备，其特征在于：所述投影机构（3）包括：多个投射光源（31）和多个支撑杆（32），所述投射光源（31）固定在所述支撑杆（32）上，多个投射光源（31）呈矩阵式排列，所述横向连接件（433）的下端与所述支撑杆（32）形成固定。

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