CN218099934U - 一种精准对位的双面光刻系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精准对位的双面光刻系统，包括CCD组件，CCD组件包括：对位相机，并沿着龙门式平台对称设置两个且进行移动，用于对PCB组件定位，本实用新型的双面光刻系统，通过设有两组CCD对准机构，CCD对准机构在X轴和Y轴上可移动以实现定位，使得光刻PCB板两面一致，保证其光刻质量，并可以对PCB板进行双面光刻工作。

Description

一种精准对位的双面光刻系统

技术领域

本实用新型涉及双面光刻技术领域，具体涉及一种精准对位的双面光刻系统。

背景技术

中国专利CN114047675A公开了一种升降式光刻机及其加工方法，涉及光学加工技术领域，包括基座、双龙门、光学机构、对位机构和工作台机构；光学机构包括光刻镜头，光刻镜头和镜头移动板；对位机构包括对位相机；工作台机构包括上工作台和下工作台，上工作台上设有上斜块升降机构，上工作台通过上斜块升降机构对台面进行垂直升降；下工作台上设有下斜块升降机构，下工作台通过下斜块升降机构对台面进行垂直升降；

但是上述的现有技术中，CCD组件设置成单组，位于工作台面的上方，使得不能完成对PCB板进行双面定位、双面光刻的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于解决不能有效解决针对不同尺寸厚度的PCB板进行双面定位、双面光刻的问题，而提出一种精准对位的双面光刻系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种精准对位的双面光刻系统，包括CCD组件，CCD组件包括：

对位相机，并沿着龙门式平台对称设置两个且进行移动，用于对PCB组件定位。

作为本实用新型进一步的方案：对位相机沿着X轴和Y轴方向移动。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式平台：为PCB组件的载体，并沿着底座往返移动，包括具有高度差的龙门式上平台和龙门式下平台，或同一高度的龙门式左平台和龙门式右平台。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式上平台和龙门式下平台为U型支撑结构。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式左平台和龙门式右平台为U型支撑结构。

作为本实用新型进一步的方案：光刻组件包括光刻镜头，并沿着龙门式平台对称设置两个且进行移动，用于对PCB组件光刻。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式上平台顶面的水平高度高于龙门式下平台顶面的水平高度。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式上平台的宽度大于龙门式下平台的宽度。

作为本实用新型进一步的方案：龙门式平台与底座之间通过滑轨方式进行连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的双面光刻系统，通过设有两组CCD对准机构，CCD对准机构在X轴和Y轴上可移动以实现定位，使得光刻PCB板两面一致，保证其光刻质量，并可以对PCB板进行双面光刻工作。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型上下龙门式平台光刻系统的结构示意图；

图2是本实用新型上下龙门式平台光刻系统的俯视图；

图3是本实用新型图2中C-C的剖视图；

图4是本实用新型左右龙门式平台光刻系统的结构示意图；

图5是本实用新型左右龙门式平台光刻系统的结构示意图；

图6是本实用新型图5中D-D的剖视图；

图7是本实用新型压紧机构的结构示意图；

图8是本实用新型立柱与压紧板连接关系的结构示意图；

图9是本实用新型装卸机构的结构示意图；

图10是本实用新型装卸机构的剖视图。

图中：1、底座；2、顶座；31、龙门式上平台；32、龙门式左平台；41、龙门式下平台；42、龙门式右平台；5、上光刻组件；6、下光刻组件；7、上CCD组件；8、下CCD组件；9、PCB板组件；91、PCB板体；92、上玻璃板；93、下玻璃板；

10、压紧机构；101、弹性座；102、立柱；103、压紧辊；104、压紧板；105、滑轮；

11、装卸机构；111、基座；112、伸缩杆；113、吸盘；114、活动杆；115、双轴气缸；116、安装板；117、升降气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3所示，本实用新型为一种龙门双面光刻系统，包括底座1、顶座2、龙门式上平台31、龙门式下平台41、上光刻组件5、下光刻组件6、上CCD组件7、下CCD组件8、PCB组件9；

底座1的顶面上设置有两个顶座2，两组顶座2之间预留有空隙，上光刻组件5设置在两组顶座2的空隙中，在上光刻组件5的正下方设置有下光刻组件6，下光刻组件6位于底座1上，底座1的顶面两侧分别设置有龙门式上平台31和龙门式下平台41，龙门式上平台31和龙门式下平台41的底面分别通过滑轨与底座1的顶面滑动连接；以及在顶座2上设置有上CCD组件7，底座1上对应设置有下CCD组件8，龙门式上平台31和龙门式下平台41的顶面上设置有PCB组件9；

其中，顶座2为U型结构；

龙门式上平台31和龙门式下平台41也为U型结构，龙门式上平台31、龙门式下平台41的U型结构，可以对很好地对平台顶面上起到支撑作用，使得PCB组件对应放置在平台顶面上，不会发生晃动倾斜的问题，保证PCB组件在光刻时的稳定性，从而提高PCB组件被光刻时的质量；龙门式上平台31顶面的水平高度高于龙门式下平台41顶面的水平高度，龙门式上平台31的宽度大于龙门式下平台41的宽度，使得龙门式下平台41将沿着龙门式上平台31下方移动，在光刻时，两者之间可以实现交叉作业，从而将其光刻效果；龙门式上平台31和龙门式下平台41通过移动模组沿着底座1进行往复移动，实现上料、光刻、卸料工序；

上光刻组件5、下光刻组件6结构相同，均包括光刻镜头和镜头移动板，光刻镜头连接在镜头移动板上，镜头移动板对应安装在底座1和顶座2上，镜头移动板与移动模组连接，通过移动模组控制上光刻组件5和下光刻组件6沿着X轴和Z轴进行移动，分别对应调节光刻组件的水平位置和高度位置；

上CCD组件7和下CCD组件8包括对位相机，对位相机连接在相机移动板上，相机移动板对应安装在底座1和顶座2上，相机移动板与移动模组连接；通过移动模组控制上CCD组件7和下CCD组件8沿着X轴和Y轴进行移动，分别对应调节CCD组件的水平位置和高度位置；

移动模组采用电机驱动丝杠工作的方式，通过该移动模组控制对应器件的移动；

PCB组件9包括PCB板91、上玻璃板92、下玻璃板93，PCB板91置于下玻璃板93底面，PCB板91置于下玻璃板93底面，使得PCB板91位于上玻璃板92和下玻璃板93之间，通过在PCB板91上增设上玻璃92和下玻璃93，可以将PCB板91进行固定并调平，使得PCB板91的两侧不会发生卷边，从而保证后期光刻的质量；以及有效防PCB塞孔，防止油墨污染；

工作时，首先在龙门式上平台31上放置下玻璃板93，再在下玻璃板93上依次放置PCB板91和下玻璃板93，将PCB组件9组装好，并下压使得PCB组件紧密贴合；

然后，控制龙门式上平台31移动到上CCD组件7和下CCD组件8的位置处，通过对位相机对PCB板91进行定位，再通过上光刻组件5和下光刻组件6的光刻镜头对PCB板体进行光刻工作；在进行光刻时，将另一组待光刻的PCB组件9放置在龙门式下平台41上；等待龙门式上平台31上的PCB板91光刻结束，使得龙门式上平台31复位移动，同时，控制龙门式下平台41移动并依次完成上述的定位、光刻工作；所以，本实用新型的光刻系统，只需要在设备的一侧增加一个工位即可，便可以实现对两个平台进行交叉的光刻工作，从而提高PCB板91的光刻工作量；以及分别设置上下两个的光刻组件和CCD组件，从而可以对PCB板91同时进行两面光刻工作，将提高PCB板91的光刻效率。

实施例2

请参阅图4-6所示，基于上述实施例1，本实用新型还包括左右龙门式平台结构的光刻系统，该光刻系统包括龙门式左平台32和龙门式右平台42；

龙门式左平台32和龙门式右平台42分别通过滑轨设置在底座1的顶面两侧，并通过移动模组沿着底座1进行移动，

底座1的顶面上设置有两个顶座2，两组顶座2之间预留有空隙，上光刻组件5设置在两组顶座2的空隙中，在上光刻组件5的正下方设置有下光刻组件6，下光刻组件6位于底座1上，在顶座2上设置有上CCD组件7，底座1上对应设置有下CCD组件8，龙门式左平台32和龙门式右平台42的顶面上设置有PCB组件9；

其中，底座1、顶座2、上光刻组件5、下光刻组件6、上CCD组件7、下CCD组件8以及PCB组件9与上述实施例1结构相同；以及龙门式左平台32、龙门式右平台42、龙门式上平台31和龙门式下平台41的结构是相同的，只是在底座1的排布的位置不同；

工作时，首先在龙门式左平台32上放置下玻璃板93，再在下玻璃板93上依次放置PCB板91和下玻璃板93，将PCB组件9组装好，并下压使得PCB组件紧密贴合；

然后，控制龙门式左平台32移动到上CCD组件7和下CCD组件8的位置处，通过对位相机对PCB板91进行定位，再通过上光刻组件5和下光刻组件6的光刻镜头对PCB板体进行光刻工作；在进行光刻时，将另一组待光刻的PCB组件9放置在龙门式右平台42上；等待龙门式左平台32上的PCB板91光刻结束，使得龙门式左平台32复位移动，同时，控制龙门式右平台42移动并依次完成上述的定位、光刻工作；所以，本实用新型的光刻系统，也只需要在设备的一侧增加一个工位即可，便可以实现对两个平台进行交叉的光刻工作，从而提高PCB板91的光刻工作量；以及分别设置上下两个的光刻组件和CCD组件，从而可以对PCB板91同时进行两面光刻工作，将提高PCB板91的光刻效率。

实施例3

请参阅图7-8所示，基于上述实施例1和实施例2，PCB板91在进行光刻时，对下玻璃板92压紧，使得PCB板91可以紧密贴合在上下玻璃板内，排除空气保证光刻的质量，而目前采用的人工压紧或者气缸压紧板上下移动压紧，人工压紧存在费时费力的问题，而自动压紧需要PCB组件9要移动到指定位置停止下来，并进行压紧工作，其影响PCB光刻节奏；

所以，在龙门式平台的运动滑轨上设置有压紧机构10，该压紧机构10包括弹性座101、立柱102、压紧辊103、压紧板104、滑轮105；

弹性座101安装在滑轨上，并位于远离光刻组件处，立柱102贯穿弹性座101的顶面，并与弹性座101滑动连接，且立柱102与弹性座101的内腔之间弹性连接，两个立柱102的顶部之间设置有压紧辊103，在立柱102的底部设置有滑轮105，该滑轮105的位置位于弹性座101的上方，在龙门式平台的底面两侧分别设置有压紧板104；

其中，立柱102与弹性座101之间的弹性连接可以采用弹簧等结构；

滑轮105与弹性座101顶面的距离与压紧辊103与平台顶面距离相适配，该滑轮105不仅可以与压紧板104配合，驱动立柱102向下移动，还可以对压紧辊103的移动进行限位，避免压紧辊103向下压动距离过大，作用在玻璃板上的力变大，存在着压碎玻璃的危险；

以及压紧板104的端部为弧面结构，使得压紧板104移动到滑轮105时，其启动导向作用；

工作时，在控制龙门式平台沿着滑轨进行移动时，当运动到压紧机构10位置时，首先压紧板104与滑轮105接触，随着平台的移动，使得滑轮105沿着压紧板104的弧面，移动到压紧板104的底面上，从而将驱动立柱102向下移动，使得压紧辊103也将随着向下移动，并作用在PCB板组件9上进行压紧工作，随着平台移动使得压紧辊103对PCB板组件9进行全面压紧，最后随着平台移动，压紧板104将与滑轮105分离，压紧机构复位，等待对下一个PCB板组件9进行压紧工作；所以，本实用新型的压紧机构，利用PCB板进行光刻时进行移动作为动力源，实现对压紧机构的压紧辊103下降压紧工作，具有节能高效的优点，以及两组相互配合，实现对PCB板进行全面的压紧，具有压紧效果好的优点，还有就是利用PCB板移动的时间，便可以实现对压紧工作，有效节省光刻时间。

实施例4

请参阅图9-10所示，基于上述实施例3，压紧机构10的设置仅仅起到对准备光刻的PCB板在移动过程中进行压紧，而在压紧前，需要工作人员将下玻璃板93放置到PCB板上，光刻结束返回时，也需要工作人员将下玻璃板93拿取处理，将光刻好的PCB板取出，所以存在着工作人员工作量比较大的问题；

在两个立柱102的顶部设置有装卸机构11，装卸机构11包括基座111、压紧辊103和装卸组件；

基座111安装在两个立柱102之间，基座111的底部设置有压紧辊103，基座111的顶部设置有装卸组件，该装卸组件用于对上玻璃板92拿取和放置，在一侧的立柱102上设置有旋转电机，旋转电机的输出端与基座111连接；通过旋转电机工作，带动基座111进行转动，使得可以对压紧辊103和装卸组件进行切换，使其可以完成对PCB板组件9压紧或拿取放置上玻璃板92的工作；

基座111的底面设置有安装槽，装卸组件位于安装槽内，装卸组件包括伸缩杆112、吸盘113、活动杆114、双轴气缸115、安装板116、升降气缸117，升降气缸117安装在基座111的安装槽内，且升降气缸117的输出端与安装板116连接，安装板116的两侧沿着安装槽移动，安装板116远离升降气缸117的侧壁两端分别设置有伸缩杆112，伸缩杆112的端部设置有安装块，安装块上套设有吸盘113，在安装板116的中部设置有双轴气缸115，双轴气缸115两侧的输出端分别与活动杆114连接，活动杆114远离双轴气缸115的一端与伸缩杆112端部的安装块连接；

其中，压紧辊103位于底部时与平台顶面的距离大于吸盘113位于底部时与平台顶面的距离，使得在PCB板光刻结束后复位时，不会发生碰撞的问题；

工作时，当上玻璃板92压紧结束后送去光刻时，启动驱动电机工作，带动基座111转动，对装卸组件和压紧辊103进行切换，使得装卸组件处于正下方，当光刻结束后，PCB板组件9移动到初始位置，再次移动到压紧机构10的位置处时，此时控制升降气缸117带动安装板116向下移动，使得吸盘113将吸附住后，升降气缸117复位到原来的高度，将上玻璃板92取下，同时，PCB板组件9回复到上料的工位上；

此时，启动双轴气缸115工作，通过活动杆114带动伸缩杆112伸长，使得吸附住的上玻璃板92向靠近PCB板组件9上料工位的位置移动，即移动到压紧机构10的前方，当下一组PCB组件9进行光刻时，移动到吸附的上玻璃板92时，通过升降气缸117将上玻璃板92放置到PCB板91上，再接着控制使得双轴气缸115收缩，使得伸缩杆112收缩到基座111的安装槽内，并将控制驱动电机，使得压紧辊103处于底部，等待对下一组PCB组件9进行压紧工作；

所以，本实用新型基座111将压紧机构10和装卸机构连接在一起，实现了对PCB板进行压紧工作和拿取上玻璃工作，并且两者分别进行自动化操作，大大节省了人力，以及，两者之间根据PCB板光刻工序的节奏，进行相应切换使其可以有序的工作；还有装卸机构通过设置伸缩杆112，使得该装卸机构具有方便收缩，使得其占有设备较小空间。

实施例5

基于上述实施例4，一种上下龙门式平台的双面光刻系统的光刻方法，包括以下步骤：

步骤1：在龙门式上平台31上放置下玻璃板93，再在下玻璃板93上依次放置PCB板91和上玻璃板92，将PCB组件9组装好，并下压使得PCB组件紧密贴合；

步骤2：控制龙门式上平台31移动到上CCD组件7和下CCD组件8的位置处，通过对位相机对PCB板91进行定位，再通过上光刻组件5和下光刻组件6的光刻镜头对PCB板体进行光刻工作；

在移动龙门式上平台31过程中，首先运动到压紧机构10位置时，压紧板104与滑轮105接触，随着平台的移动，使得滑轮105沿着压紧板104的弧面，移动到压紧板104的底面上，从而将驱动立柱102向下移动，使得压紧辊103也将随着向下移动，并作用在PCB板组件9上进行压紧工作，随着平台移动使得压紧辊103对PCB板组件9进行全面压紧，最后随着平台移动，压紧板104将与滑轮105分离，压紧机构复位，等待对下一个PCB板组件9进行压紧工作；

当上玻璃板92压紧结束后送去光刻时，启动驱动电机工作，带动基座111转动，对装卸组件和压紧辊103进行切换，使得装卸组件处于正下方；

步骤3：在进行光刻时，将另一组待光刻的PCB组件9放置在龙门式下平台41上；等待龙门式上平台31上的PCB板91光刻结束，使得龙门式上平台31复位移动，同时，控制龙门式下平台41移动并依次完成上述的定位、光刻工作；

具体地，当龙门式上平台31上的PCB板91光刻结束后，PCB板组件9移动到初始位置，再次移动到压紧机构10的位置处时，此时控制升降气缸117带动安装板116向下移动，使得吸盘113将吸附住后，升降气缸117复位到原来的高度，将上玻璃板92取下，同时，PCB板组件9回复到上料的工位上；

此时，启动双轴气缸115工作，通过活动杆114带动伸缩杆112伸长，使得吸附住的上玻璃板92向靠近PCB板组件9上料工位的位置移动，即移动到压紧机构10的前方，当下一组PCB组件9进行光刻时，移动到吸附的上玻璃板92时，通过升降气缸117将上玻璃板92放置到PCB板91上，再接着控制使得双轴气缸115收缩，使得伸缩杆112收缩到基座111的安装槽内，并将控制驱动电机，使得压紧辊103处于底部，等待对下一组PCB组件9进行压紧工作。

实施例6

基于上述实施例4，一种左右龙门式平台的双面光刻系统的光刻方法，包括以下步骤：

步骤1：在龙门式上平台31上放置下玻璃板93，再在下玻璃板93上依次放置PCB板91和上玻璃板92，将PCB组件9组装好，并下压使得PCB组件紧密贴合；

步骤2：控制龙门式左平台32移动到上CCD组件7和下CCD组件8的位置处，通过对位相机对PCB板91进行定位，再通过上光刻组件5和下光刻组件6的光刻镜头对PCB板体进行光刻工作；

在移动龙门式左平台32过程中，首先运动到压紧机构10位置时，压紧板104与滑轮105接触，随着平台的移动，使得滑轮105沿着压紧板104的弧面，移动到压紧板104的底面上，从而将驱动立柱102向下移动，使得压紧辊103也将随着向下移动，并作用在PCB板组件9上进行压紧工作，随着平台移动使得压紧辊103对PCB板组件9进行全面压紧，最后随着平台移动，压紧板104将与滑轮105分离，压紧机构复位，等待对下一个PCB板组件9进行压紧工作；

当上玻璃板92压紧结束后送去光刻时，启动驱动电机工作，带动基座111转动，对装卸组件和压紧辊103进行切换，使得装卸组件处于正下方；

步骤3：在进行光刻时，将另一组待光刻的PCB组件9放置在龙门式右平台42上；等待龙门式左平台32上的PCB板91光刻结束，使得龙门式上平台31复位移动，同时，控制龙门式右平台42移动并依次完成上述的定位、光刻工作；

具体地，当龙门式左平台32上的PCB板91光刻结束后，PCB板组件9移动到初始位置，再次移动到压紧机构10的位置处时，此时控制升降气缸117带动安装板116向下移动，使得吸盘113将吸附住后，升降气缸117复位到原来的高度，将上玻璃板92取下，同时，PCB板组件9回复到上料的工位上；

此时，启动双轴气缸115工作，通过活动杆114带动伸缩杆112伸长，使得吸附住的上玻璃板92向靠近PCB板组件9上料工位的位置移动，即移动到压紧机构10的前方，当下一组PCB组件9进行光刻时，移动到吸附的上玻璃板92时，通过升降气缸117将上玻璃板92放置到PCB板91上，再接着控制使得双轴气缸115收缩，使得伸缩杆112收缩到基座111的安装槽内，并将控制驱动电机，使得压紧辊103处于底部，等待对下一组PCB组件9进行压紧工作。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种精准对位的双面光刻系统，包括CCD组件，其特征在于，CCD组件包括：

对位相机，并沿着龙门式平台对称设置两个且进行移动，用于对PCB组件(9)定位。

2.根据权利要求1所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，对位相机沿着X轴和Y轴方向移动。

3.根据权利要求1所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，

龙门式平台：为PCB组件(9)的载体，并沿着底座(1)往返移动，包括具有高度差的龙门式上平台(31)和龙门式下平台(41)，或同一高度的龙门式左平台(32)和龙门式右平台(42)。

4.根据权利要求3所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，龙门式上平台(31)和龙门式下平台(41)为U型支撑结构。

5.根据权利要求4所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，龙门式左平台(32)和龙门式右平台(42)为U型支撑结构。

6.根据权利要求5所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，光刻组件包括光刻镜头，并沿着龙门式平台对称设置两个且进行移动，用于对PCB组件(9)光刻。

7.根据权利要求3所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，龙门式上平台(31)顶面的水平高度高于龙门式下平台(41)顶面的水平高度。

8.根据权利要求7所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，龙门式上平台(31)的宽度大于龙门式下平台(41)的宽度。

9.根据权利要求8所述的一种精准对位的双面光刻系统,其特征在于，龙门式平台与底座(1)之间通过滑轨方式进行连接。

Images