CN213023938U - 一种双面曝光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双面曝光装置，其结构合理，能够对基板进行双面曝光，同时曝光精度高，减少了生产线设备投入，占地面积小，基座上顺序设置第一工作台、第一对位系统、第一曝光系统、第二工作台、第二对位系统、第二曝光系统，第一工作台和第二工作平台分别包括多轴运动系统以及转移机构，转移机构能够抓取或释放基板，第一工作台和第二工作平台分别可滑动地安装在直线位移装置上，第一工作台抓取基板后在直线位移装置上移动，经过第一对位系统、第一曝光系统对基板的第一表面进行对位、曝光，第二工作平台从第一工作平台上转移基板后，第二工作台在直线位移装置上移动，经过第二对位系统、第二曝光系统对基板的第二表面进行对位、曝光。

Description

一种双面曝光装置

技术领域

本实用新型涉及激光直写式曝光机技术领域，特别是一种双面曝光装置。

背景技术

激光直写式曝光是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图，相比于传统的掩膜版和菲林底片等曝光的影像直接转移技术，直写式曝光技术产能高，对位精度高。在半导体及PCB 生产领域有着非常重要的作用。

直写式曝光机包括单台面直写式曝光机和双台面直写式曝光机，单台面直写式曝光机一个时间段内，单个基板的曝光需要经过上下板、对位、曝光操作，曝光需要经过多次的步进扫描完成曝光。为了提高直写式曝光机的产能，诞生了双台面直写式曝光机。双台面直写式曝光机包括两个基板承载台面，其中一个基板承载台面进行上下板定位操作时，另一个基板承载台面进行曝光操作，所述两个基板台面可以平行设置，也可以上下设置，这样可以节省直写式曝光机的等待时间，提高直写式曝光机的产能。

但是对于需要双面曝光的基板，无论是单台面直写式曝光机还是双台面直写式曝光机，都需要在曝光的过程中对基板进行翻面，而翻面操作必然会增加翻转设备，不仅增加了生产线长度，增加设备投入，同时也会因对位精度问题影响曝光精度。

也有如公开号为CN209297103U的中国实用新型专利公开的一种数字化双面光刻或曝光系统，其通过采用玻璃作为载板承载基板，载板包括两块玻璃板，基板设置于两块玻璃板之间，被两块玻璃板压平整，然后在基板上下表面分别设置对位曝光系统进行曝光，然而由于玻璃材质的引入会导致光线折射，影响曝光精度，从而影响最终的曝光效果。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种双面曝光装置，其结构合理，能够对基板进行双面曝光，同时曝光精度高，减少了生产线设备投入，占地少。

其技术方案是这样的：一种双面曝光装置，包括基座，其特征在于：所述基座上顺序设置第一工作台、第一对位系统、第一曝光系统、第二工作台、第二对位系统、第二曝光系统，所述第一工作台和所述第二工作平台分别包括多轴运动系统以及设置在所述多轴运动系统上的转移机构，所述转移机构能够抓取或释放基板，所述第一工作台和所述第二工作平台分别可滑动地安装在直线位移装置上，所述第一工作台抓取基板后在所述直线位移装置上移动，经过所述第一对位系统、第一曝光系统对基板的第一表面进行对位、曝光，所述第一工作平台将所述基板转移到所述第二工作平台后，所述第二工作台在所述直线位移装置上移动，经过所述第二对位系统、第二曝光系统对基板的第二表面进行对位、曝光。

进一步的，所述直线位移装置包括第一滑轨、第二滑轨，所述第一工作台设置在第一滑轨上，所述第二工作台设置在第二滑轨上。

进一步的，所述第一滑轨与所述第二滑轨分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠设置，使得所述第一工作台在移动过程中存在正对所述第二工作台的位置。

进一步的，所述第一工作台和所述第二工作台通过多轴运动系统带动转移机构移动，使得两个所述转移机构相互接近能够同时接触所述基板，两个所述转移机构相互配合使得基板从所述第一工作平台上转移到所述第二工作平台上。

进一步的，所述基座上设置有第一安装座以及与所述第一安装座分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠的第二安装座，所述第一滑轨安装在所述第一安装座上，所述第二滑轨安装在所述第二安装座上，所述第一对位系统、第一曝光系统面向所述第一工作台设置，所述第二对位系统、第二曝光系统面向所述第二工作平台设置。

进一步的，所述第一安装座与所述第二安装座之间通过连接柱连接。

进一步的，所述转移机构包括吸盘，第一工作台的吸盘与所述基板的第二表面配合以吸附所述基板，使得所述第一对位系统、第一曝光系统能够对基板的第一表面进行对位、曝光；第二工作台的吸盘与所述基板的第一表面配合以吸附所述基板，使得所述第二对位系统、第二曝光系统能够对基板的第二表面进行对位、曝光。

进一步的，在所述第一滑轨的前端对应所述第一工作台设置设有上料装置，在所述第二滑轨的后端对应所述第二工作台设有下料装置。

进一步的，所述第一工作台和所述第二工作台分别横向设置，所述第一对位系统、第一曝光系统、第二对位系统、第二曝光系统分别对应横向设置。

进一步的，所述第一工作台和所述第二工作台分别竖向设置，所述第一对位系统、第一曝光系统、第二对位系统、第二曝光系统分别对应竖向设置。

本实用新型的双面曝光装置，通过采用第一工作台和第二工作台转移基板，在转移的过程中，分别对基板的两个面进行对位、曝光，无需对基板进行翻面，无需引入翻转设备，减少了生产线长度，节约占地，同时在本实用新型的双面曝光装置中，使用第一工作台和第二工作台转移基板，第一工作台和第二工作台不会在曝光的时候接触基板需要曝光的表面，也不会引入介质在基板的表面影响曝光精度，也不会影响对位精度，确保了曝光效果。

附图说明

图1为实施例1中的双面曝光装置的主视示意图；

图2为实施例1中的双面曝光装置去掉上安装座后的俯视示意图；

图3为实施例1中的双面曝光装置的立体图；

图4为实施例2中的双面曝光装置的立体图；

图5为实施例2中的双面曝光装置的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

具体实施例1：如图1至图3所示，本实用新型的一种双面曝光装置，包括基座1，基座1上顺序设置第一工作台2、第一对位系统3、第一曝光系统4、第二工作台5、第二对位系统6、第二曝光系统7，在本实施例中，第一工作台2和第二工作台5分别横向设置，第一对位系统3、第一曝光系统4、第二对位系统6、第二曝光系统7分别对应横向设置；

第一工作台2和第二工作平台5分别包括多轴运动系统201、501以及分别对应设置在多轴运动系统201、501上的转移机构202、502，具体的，多轴运动系统能够带动转移机构在空间中移动，转移机构能够抓取或释放基板8；

其中，多轴运动系统包括x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件，X轴运动组件和y轴运动组件配合能够使得转移机构在平面内移动，z轴能够实现转移机构的升降，能够使得基板运动到对位和曝光的焦面，x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件可以采用直线模组；

其中，转移机构202、502包括吸盘，有助于提升曝光品质，第一工作台2的吸盘与基板8的第二表面配合以吸附基板8，使得第一对位系统3、第一曝光系统4能够对基板8的第一表面进行对位、曝光；第二工作台5的吸盘与基板8的第一表面配合以吸附基板8，使得第二对位系统6、第二曝光系统7能够对基板8的第二表面进行对位、曝光；

第一工作台2和第二工作平台5分别可滑动地安装在直线位移装置上，在本实施例中，直线位移装置包括第一滑轨9、第二滑轨10，第一工作台2设置在第一滑轨9上，第二工作台5设置在第二滑轨10上，第一滑轨9与第二滑轨10分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠设置，使得第一工作台2在移动过程中存在正对第二工作台5的位置，这样的设置是为了能够让第一工作台2和第二工作台5正对，从而可以相互配合转移基板。

第一工作台2抓取基板8后在第一滑轨9上移动，经过第一对位系统3、第一曝光系统4对基板的第一表面进行对位、曝光，在基板的第一表面曝光完成后，第一工作台移动到正对第二工作台的位置，随后第一工作平台2将基板8转移到第二工作平台5上，第一工作台2和第二工作台5分别通过多轴运动系统201、501带动转移机构202、502移动，使得两个转移机构202、502相互接近能够同时接触基板8，两个转移机构相互配合同时吸附基板8的两个表面，然后转移机构202释放基板8，使得基板8从第一工作平台2上转移到第二工作平台5上，基板8被吸附在第二工作台5上后，第二工作台5在第二滑轨10 上移动，经过第二对位系统6、第二曝光系统7对基板8的第二表面进行对位、曝光。

对应的，基座1上设置有第一安装座11以及与第一安装座11分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠的第二安装座12，第一滑轨9安装在第一安装座11上，第二滑轨10安装在第二安装座12上，第一对位系统3、第一曝光系统4面向第一工作平台 2设置，第二对位系统6、第二曝光系统7面向第二工作台5设置，为了提高设备的稳定性，确保精度，第一安装座11与第二安装座12之间通过连接柱13连接。

此外，在本实施例中，在第一滑轨的前端对应第一工作台设置有上料装置14，在第二滑轨的后端对应第二工作台还可以设置有下料装置，用于基板在曝光前后的上、下料。

在本实施例中，第一曝光系统4、第二曝光系统7采用DMD曝光系统，通过投影物镜将图像放大，实现一次性曝光，DMD曝光系统的曝光镜头排布数量根据曝光图案的尺寸决定，曝光精度更高，第一对位系统3、第二对位系统6包括CCD相机、基准镜头和照明光源。

具体实施例2：如图4至图5所示，本实用新型的另一种双面曝光装置，包括基座1，基座1上顺序设置第一工作台2、第一对位系统3、第一曝光系统4、第二工作台5、第二对位系统6、第二曝光系统7，其结构基本与具体实施例1中的双面曝光装置相同，其区别点在于：在本实施例中，第一工作台2和第二工作台5分别纵向设置，第一对位系统3、第一曝光系统4、第二对位系统6、第二曝光系统7分别对应纵向设置。

第一工作台2和第二工作平台5分别包括多轴运动系统以及分别对应设置在多轴运动系统上的转移机构，具体的，多轴运动系统能够带动转移机构在空间中移动，转移机构能够抓取基板8；

其中，多轴运动系统包括x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件，X轴运动组件和y轴运动组件配合能够使得转移机构在平面内移动，z轴能够实现转移机构的升降，能够使得基板运动到曝光和对位的焦面，x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件可以采用直线模组；

其中，转移机构包括吸盘，有助于提升曝光品质，第一工作台2的吸盘与基板8的第二表面配合以吸附基板8，使得第一对位系统3、第一曝光系统4能够对基板8的第一表面进行对位、曝光；第二工作台5的吸盘与基板8的第一表面配合以吸附基板8，使得第二对位系统6、第二曝光系统7能够对基板8的第二表面进行对位、曝光；

第一工作台2和第二工作平台5分别可滑动地安装在直线位移装置上，在本实施例中，直线位移装置包括第一滑轨9、第二滑轨10，第一工作台2设置在第一滑轨9上，第二工作台5设置在第二滑轨10上，第一滑轨9与第二滑轨10分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠设置，使得第一工作台2能够正对第二工作台5，这样的设置是为了能够让第一工作台2和第二工作台5正对，从而可以相互配合转移基板。

第一工作台2抓取基板8后在第一滑轨9上移动，经过第一对位系统3、第一曝光系统4对基板的第一表面进行对位、曝光，在基板的第一表面曝光完成后，第一工作台移动到正对第二工作台的位置，第一工作平台2将基板8转移到第二工作平台5上，第一工作台2和第二工作台5通过多轴运动系统带动转移机构移动，使得两个转移机构202、502相互接近能够同时接触基板8，两个转移机构相互配合同时吸附基板8，然后转移机构释放基板8，使得基板8从第一工作平台2上转移到第二工作平台5上，基板8被吸附在第二工作台5上后，第二工作台5在第二滑轨10上移动，经过第二对位系统6、第二曝光系统7 对基板8的第二表面进行对位、曝光。

对应的，基座1上设置有第一安装座11以及与第一安装座11分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠的第二安装座12，第一滑轨9安装在第一安装座11上，第二滑轨10安装在第二安装座12上，第一对位系统3、第一曝光系统4面向第一工作平台 2设置，第二对位系统6、第二曝光系统7面向第二工作台5设置，为了提高设备的稳定性，确保精度，第一安装座11与第二安装座12之间通过连接柱13连接。

在本实施例中，第一曝光系统4、第二曝光系统7采用DMD曝光系统，通过投影物镜将图像放大，实现一次性曝光，DMD曝光系统的曝光镜头排布数量根据曝光图案的尺寸决定，曝光精度更高，第一对位系统3、第二对位系统6包括CCD相机、基准镜头和照明光源。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面就具体实施例1中的双面曝光装置的工作过程进行说明。

基板位于前侧的上料装置上，第一工作台的台面向下设置，通过吸盘吸附基板，沿第一滑轨移动到第一对位系统处进行对位，然后继续到达第一曝光系统处进行曝光，其中第一对位系统和第一曝光系统面向上方朝向第一工作台面设置；在第一曝光系统处完成曝光后，第一工作台继续移动，直到与第二工作台正对，第一工作台向下移动至第二工作台处，第二工作台的吸盘吸附基板，而后第一工作台的吸盘释放，基板被吸附在第二工作台上后，在第二滑轨上移动，继续移动到第二对位系统处进行对位，然后到达第二曝光系统处进行曝光，曝光完成后到达下料位置，再通过下料装置进行下料，如此完成基板的双面曝光，然而循环上述步骤。

本实用新型的双面曝光装置，通过采用第一工作台和第二工作台转移基板，在转移的过程中，分别对基板的两个面进行对位、曝光，无需对基板进行翻面，无需引入翻转设备，减少了生产线长度，节约占地，同时在本实用新型的双面曝光装置中，使用第一工作台和第二工作台转移基板，相对于一些采用边框形式在基板的边缘处支撑基板的曝光装置，采用本实用新型的双面曝光装置，第一工作台和第二工作台不会在曝光的时候接触基板需要曝光的表面，使得基板可以有更小的非功能区，能够曝光的基板的面积更大，同时也不会引入介质在基板的表面影响曝光精度，也不会影响对位精度，确保了曝光效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求确定而不应由上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种双面曝光装置，包括基座，其特征在于：所述基座上顺序设置第一工作台、第一对位系统、第一曝光系统、第二工作台、第二对位系统、第二曝光系统，所述第一工作台和所述第二工作平台分别包括多轴运动系统以及设置在所述多轴运动系统上的转移机构，所述转移机构能够抓取或释放基板，所述第一工作台和所述第二工作平台分别可滑动地安装在直线位移装置上，所述第一工作台抓取基板后在所述直线位移装置上移动，经过所述第一对位系统、第一曝光系统对基板的第一表面进行对位、曝光，所述第一工作平台将所述基板转移到所述第二工作平台后，所述第二工作台在所述直线位移装置上移动，经过所述第二对位系统、第二曝光系统对基板的第二表面进行对位、曝光。

2.根据权利要求1所述的双面曝光装置，其特征在于：所述直线位移装置包括第一滑轨、第二滑轨，所述第一工作台设置在第一滑轨上，所述第二工作台设置在第二滑轨上。

3.根据权利要求2所述的双面曝光装置，其特征在于：所述第一滑轨与所述第二滑轨分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠设置，使得所述第一工作台在移动过程中存在正对所述第二工作台的位置。

4.根据权利要求1所述的双面曝光装置，其特征在于：所述第一工作台和所述第二工作台通过多轴运动系统带动转移机构移动，使得两个所述转移机构相互接近能够同时接触所述基板，两个所述转移机构相互配合使得基板从所述第一工作平台上转移到所述第二工作平台上。

5.根据权利要求3所述的双面曝光装置，其特征在于：所述基座上设置有第一安装座以及与所述第一安装座分别位于不同的平面内且在基板移动方向上部分重叠的第二安装座，所述第一滑轨安装在所述第一安装座上，所述第二滑轨安装在所述第二安装座上，所述第一对位系统、第一曝光系统面向所述第一工作台设置，所述第二对位系统、第二曝光系统面向所述第二工作平台设置。

6.根据权利要求5所述的双面曝光装置，其特征在于：所述第一安装座与所述第二安装座之间通过连接柱连接。

7.根据权利要求1所述的双面曝光装置，其特征在于：所述转移机构包括吸盘，第一工作台的吸盘与所述基板的第二表面配合以吸附所述基板，使得所述第一对位系统、第一曝光系统能够对基板的第一表面进行对位、曝光；第二工作台的吸盘与所述基板的第一表面配合以吸附所述基板，使得所述第二对位系统、第二曝光系统能够对基板的第二表面进行对位、曝光。

8.根据权利要求2所述的双面曝光装置，其特征在于：在所述第一滑轨的前端对应所述第一工作台设置设有上料装置，在所述第二滑轨的后端对应所述第二工作台设有下料装置。

9.根据权利要求1所述的双面曝光装置，其特征在于：所述第一工作台和所述第二工作台分别横向设置，所述第一对位系统、第一曝光系统、第二对位系统、第二曝光系统分别对应横向设置。

10.根据权利要求1所述的双面曝光装置，其特征在于：所述第一工作台和所述第二工作台分别竖向设置，所述第一对位系统、第一曝光系统、第二对位系统、第二曝光系统分别对应竖向设置。

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