TW200803629A - System and method for exposing electronic substrates to uv light - Google Patents

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TW200803629A
TW200803629A TW095141686A TW95141686A TW200803629A TW 200803629 A TW200803629 A TW 200803629A TW 095141686 A TW095141686 A TW 095141686A TW 95141686 A TW95141686 A TW 95141686A TW 200803629 A TW200803629 A TW 200803629A
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Victor M Jacobo
Raja D Singh
Andre Soukasian
David A Jacobsen
Frank E Fabela
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Orc Imaging Corp
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Description

200803629 ,:- 九、發明說明: 【發日月戶斤屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於-種以紫外光對電子基體進行快速曝 5光之系統與方法,且特別係有關於一種減少光阻硬化時間 之閃光燈曝光系統。 發明背景 在製造電子基體(例如,配合焊料光罩使用者)時所使用 10之光聚合物抗蝕劑(即,光阻)之曝光需要波長在紫外光(υν) 光譜區域(例如,在350nm至450nm之範圍中)之大量能量。 目前這種紫外光曝光所使用之光源包括水銀氙短電弧燈與 金屬齒化物長電弧燈,且將需要3〇至4〇秒以上對這些抗蝕 劑曝光。為了傳送對抗蝕劑完全且適當地以高能量曝光所 15需之大約200至800毫焦耳(mJ)以上(如大於1_加/(^)的 能量,這長曝光時間通常是必要的。 此外,目前的系統是脆弱的,且使用複雜的快門機構 來提供單次照射光量,並且功率相當低。目前系統之長曝 光時間與不良散熱性會使該基體增加熱量,而這會帶來包 2〇括焊料光罩黏附及造成配線圖案熱升高等所有典型產率問 題。這亦會在該抗蝕劑中產生非垂直侧壁,並使解析度降 低。因此,必須提供一可以紫外光對電子基體進行快速曝 光’以改善該曝光速度並控制熱產生之系統的震置與方法。 【發明内容】 5 200803629 發明概要 在本發明之一實施例中,提供了一種以紫外光對基體 進付曝光之閃光燈曝光系統。該系統包括至少一閃光燈, 且各閃光燈包括:至少一燈,係可依據一電壓發射紫外光 5者;至少一第一反射器,各第一反射器可朝該基體反射該 紫外光;一第二反射器,係環繞該紫外光由前述至少一燈 至該基體之路徑者,且該第二反射器可朝該基體反射該紫 外光之第一光線;及一第三反射器,係設置成比該第二反 射器更靠近該基體且環繞該紫外光由前述至少一燈至該基 1〇體之路徑者,且該第三反射器可朝該基體反射該紫外光之 第二光線。 15 20 ,在本發明之另-實施例中,提供了—種以紫外光對基 體進行曝光之閃光燈。該閃光燈包括:多數燈,係用以產 光者;至少—反射器,係用以將該紫外光引導至該 體者;—能量儲存單元’係心儲剌以產生該紫外光 =產係用^該館存能量施加至該等燈, 之時間點者。 ⑼’係用以控制該等燈發光 在本發明之又一實施例中, 產生之紫外光對基體進行曝光2供了—種以由多數燈所 用以產生該紫外光之能量 方法。該方法包含:儲存 量;及依據所偵測之 以產生該紫外光;_該紫外=存能量施加至該等燈, 能量調整該紫外光之強度。之能量; 在本發明之再一實 施例中 種閃光燈放電系統包 6 200803629 括··一燈,係用以發光者;一觸發裝置,係用以對該燈提 供足以致動該燈發光之電壓者,其中該燈位在該觸發裝置 與一第一接地構件之間;一能量儲存裝置,係用以儲存發 光用之能量者;一開關,係位在該燈與該能量儲存裝置之 ^ 5間,以選擇性地對該燈提供該能量者;及一偏壓電路,係 , .用以偏壓該開關,使該開關依據施加於該開關之觸發訊 號,準備對該燈提供該能量者,其中該偏壓電路在與該第 _ 一接地構件無關之情形下產生一通過該開關之電位差。 本發明之前述與其他特徵將可由參照以下說明與添附 10圖式而輕易地了解。 圖式簡單說明 第1圖是以紫外光對電子基體進行曝光以硬化光阻之 系統(即’ 一紫外光曝光系統)之實施例的部份立體圖。 第2圖是一使用兩閃光燈(當各燈被稱為一閃光燈時, 15亦被稱為兩組閃光燈或兩閃光燈總成)之閃光燈曝光系統 φ 實施例的示意立體圖。 第3圖是用以觸發該等燈產生光之觸發變壓器總成之 實施例的立體圖。 第4圖是在該閃光燈曝光系統實施例中之反射器結構 20的示意立體圖,其中該系統更包括第三反射器。 第5圖是僅使用一閃光燈(即,——組燈)之閃光燈曝光系 統及對應反射器之實施例的示意立體圖。 第6A、6B、6C與6D分別是第二與第三反射器反射器之 俯視圖、側視圖、另一側視圖與立體圖。 7 200803629 第7圖是在一具有第一、第二與第三反射器之閃光燈中 之光反射的示意截面圖。 第8圖是本發明實施例之閃光燈放電系統的系統方法 圖。 5 第9圖是第8圖之閃光燈放電系統的示意方塊圖。 第10圖是第9圖之4通道觸發變壓器電路的電路圖。 第11圖是第8圖之8通道矽控整流器(SCR)的電路圖。 第12圖是第9圖之交流(AC)變壓器的示意方塊圖。 第13圖顯示一高電壓觸發板之示意方塊圖。 10 第14圖是一在一閃光燈放電系統實施例中之單一模組 之示意部份電路圖,且該單一模組包括一能量儲存單元及 一能量傳送單元。 第15A圖是一能量圖,顯示該等燈依序放電之燈順序。 第15B圖是一能量圖,顯示該等燈實質上同時地(或並 15 行地)放電之燈順序。 第15C圖是一能量圖,顯示該等燈以一部份重疊方式放 電之燈順序。 第16圖一閃光燈放電系統實施例之示意方塊圖,其中 各燈可以利用多數在不同模組中之儲存電容器激發。 20 第17圖是在一閃光燈放電系統實施例中之四個模組之 示意部份電路圖’且在各模組包括用以使四個燈放電之能 量儲存單元及能量傳送單元。 第18圖是一閃光燈放電系統實施例中之SCr偏壓/閘極 觸發電路之示意電路圖。 8 200803629 第19圖是一閃光燈放電系統實施例中之能量管理控制 系統(或能量管理系統)之示意方塊圖。 第20圖是一實施例之流程圖,顯示對一基體施加紫外 光。 t實施方式】 詳細說明 1〇 15 20 本發明係有關於以紫外光(uv)(即,紫外線)對聚合來 抗_(即,光阻)進行快速曝光。詳而言之,本發明係有^ 於一種以比f知系統更快之速度(例如’ 3G至4G秒)以紫外^ 對電子基體進行曝光,使該等光阻硬化㈣統與方法。驾 然本發明以下之說縣要内容是在製造f子電路板時以旁 外光對光聚合物進行曝光,但是發明所屬技術領域中具名 通常知識者射了解本„不_於此,且可使用在各泡 其他應用中。此外,雖然本發明主要可應用於焊料光罩, 以加速製程,它亦適用於如有關液態抗_或乾媒之應用 等其他應用。 在本發明之一實施例中,一紫外光曝光系統(例如,用 以硬化光阻者)包括-閃光鱗光系統,其中兩閃光燈互相 相對且在它狀㈣有-曝光平面(―基體或錄基體位 於該曝光平面上)。依此方式,可以紫外光對兩基體或一基 體之兩側同時進行曝光,藉此減少光阻之硬化時間。 在-實施例中,該閃光燈曝光系統包括用以朝該曝光 平面反射該紫外光之m的與第三 二與第三)反射器。 ^ 9 200803629 在一實施例中,各閃光燈包括多數(例如四個)燈,而該 等燈可以依序且大致同時地(或並行地)或以一部份重疊之 方式’使用放電定序電子裝置發光。燈發光(或閃光)之數 目、順序與強度可以由使用者輸入,或者可以依據由使用 5輸入之總能量需求利用閃光燈曝光系統來計算(使用一微 控制器 在一實施例中,每一燈設有一能量儲存裝置。在其他 實施例中,各燈可設有兩或多個能量儲存裝置(例如,高壓 電容器),使在相同燈之兩紫外光發光之間的間隔可減少或 1〇 減至最小且不會涉及設計與製造一快速充電能量儲存裝置 之成本。 第1圖是在本發明之實施例中之紫外光曝光系統5的部 份立體圖,且該紫外光曝光系統包括一具有一或多個閃光 燈之閃光燈曝光系統10。各閃光燈包括一或多個燈及一或 15 多個反射器,以將由該等燈所產生之紫外光實質上均一地 照射至位在一曝光平面處之基體。該紫外光曝光系統5包括 多數高壓電容器(HVCAP)42,且該等HVCAP可用以儲存使 該等燈發光之電荷。在一實施例中,每一個燈設有一個以 上之HVCAP,使各燈可以在一比使該HVCAP充電所花費之 20 時更短之間隔期間,發光一次以上。 第2圖是一閃光燈曝光系統9之立體圖。該閃光燈曝光 系統9大致與第1圖之閃光燈曝光系統1〇相同,但是該閃光 燈曝光系統9未包括第三反射器(亦沒有第6A-6D圖中所示 之葉片)。同時,該第二反射器之形狀亦與第1圖之閃光燈 200803629 曝光系統10中者不同。 成)ΓΓρΓΓ光燈曝光系統9包括兩閃光燈(或閃光燈總 t等距tr幻目畅絲在它狀_料平面20實 5 10 15 光平面,且二,第-(上)閃光燈由頂部面向該曝 ⑺閃絲由底部面向該曝光平面。欲以 ”先曝光之一基體(或多數基體)放置在該曝光平面20 上’且該基體裝载、饋送與對齊步驟可以手動之 自動之方式進行。舉例而言’在-細中, 該基體財動之方歧載纽自蚊料 明所屬技術領域巾具有通常知識者應了解W置1 該基體或料顧_曝光平㈣處之方法與賴Ϊ且= 些方法或設備將不在此詳細說明。由於分別由頂部與底部 面向該曝光平㈣之兩閃光独,兩基料―相同基體之 兩側可以實質上同時地或並行地以紫外光進行曝光。 在實知例中,各閃光燈(或閃光燈總成川包括四個燈 (或,光燈m ·’四個第-反射器24;—第二反射器14; 一控 制單7016 U以支持或安裝該控制單元16之基體支持 構件22。該控制單元16可包括—微處理器、—微控制器及/ 或用乂控制該閃光燈曝光系統之任何其他適當邏輯電路。 在該閃紐巾之燈數目不限於四個,且在其他實施例中, 該閃光燈可具有少於或多於四個之燈。在第2㈣示之實施 例中該控制單元10_發電路係安I在—燈觸發板上, 且該控制單TU6與該閃光仙之觸發電路及該等高歷電容 器42可-起稱為閃紐玫電系統,,(可具有或沒有電源)。 20 200803629 以下清參閱第3圖,在一實施例中之觸發電路(或燈觸 發電路)係安裝或裝設在一與該控制單元16分開之板上。在 第3圖中之觸發電路包括多數觸發電容器18、多數高壓觸發 變壓器(HVTRIG)44及多數矽控整流器(SCR)46。該 5 HVTRIG44與該等觸發電容器18可用來選擇產生紫外光之 燈,而該SCR可用來選擇將能量供應使該燈發光之能量的 高壓電容器(或一電容器)。
10 15 請再參閱第2圖,各閃光燈11包括-盒狀殼體15,且該 殼體15在面向該曝光平面_具有—開口,使該紫外光可
以穿過該開口而照射在該曝光平面上的基體。雖然第2圖之 閃光燈曝光系統9顯示在各閃光燈11中使用—燈觸發板(包 括該控制單元16),但是發明所屬技術領域中具有通常 者應可了解該等上與下閃光独兩者可制—單_燈觸於 板(及/或電源)。在—實施射’當㈣統斷電時,為了 : 裝的理由,使用在—錢電阻板13上之⑽電阻,使古: ,儲存裝置(如電容等)驗,但在其他實施例中亦可二 20 ^該燈最好是一氤氣閃光燈,且可在電極之間於 官相對端處施加高直流(DC)脈衝電壓時產生一強輻Λ足 為 於習知 但是,發明所屬技術領域中具有通常知識者應可=。 在短時間内發射高強度紫外光之任何適當燈均从 該燈12。同時,在前述實施例中,該燈12具有類似作 圓柱形螢光燈之長形圓柱形狀。 之其他 在其他實施财,亦可使用具有任何適當構形 12 200803629 適當形狀燈。例如,該等燈可具有一閃光燈陣列或矩陣之 構形。在一實施例中,該閃光燈(或閃光燈總成)包括一或多 個燈(或閃光燈),且該等燈係配置成可讓光朝向一準直鏡照 射(例如,穿過一均質化複眼透鏡總成(積分器)),藉此該光 一 5 可反射在該基體上,或朝一準直透鏡照射(例如,穿過均質 - 化複眼透鏡總成(積分器)),藉此該光可投射在該基體上。 在其他實施例中,亦可不使用該均質化複眼透鏡總成。 如第2、4與5圖所示,各燈12與四個第一反射器24之其 Φ 中一反射器相鄰。各第一反射器24沿著該燈長向延伸之方 10 向配置’且具有一大致螺旋橫截面,使由該燈12朝該第一 反射器24發射之光可利用該第一反射器24之内表面反射, 並以一實質均一之方式照射在位於該曝光平面20上之基體 上。因此,各燈12抵靠(或很近地靠近)一對應第一反射器 24,且該對應第一反射器24具有可將由該等閃光燈發射之 ‘ 15 光導向該曝光平面20之形狀。這構形使該光實質上均一地 - 分布在該基體之表面上,因此可實質均勻地(或實質均一地) • 以紫外光對該基體進行曝光。在一實施例中,例如,這種 紫外光之實質均一照射係在第7圖中以光線24,顯示。 在一實施例中,該第一反射器24係由經拋光之鋁製成 20 且業經塗布以增加在所考慮之頻帶中(如350nm至450nm)的 反射性。在一實施例中,用以製造該等第一反射器24之材 料是基本上為用以有效地反射必要波長(如,所考慮之頻帶) 之反射性鋁的Alanod 4270GP(先前的Mim2)。在其他實施例 中,該等第一反射器24可由任何其他適當材料製成。該等 13 200803629 第一反射器24之尺寸與大小比例係使用一發明所屬技術領 域中具有通常知識者所習知之光追蹤軟體來設計,且在— 實施例中,該閃光燈係設計成具有24英吋乘30英吋(大約 61cmx76cm)之最大曝光面積。當然,該最大曝光面積在其 5 他實施例中可以更大。 請參閱第2、4與5圖,在所示實施例中,各燈12摻雜有 鈦。詳而言之,燈外殼(即,石英)摻雜有鈦。這有助於減少 或消除波長低於(或小於)300奈米(nm)之紫外光,且藉由減 少或消除以低於300nm之波長發射之紫外光,可避免或減少 10 在該閃光燈曝光系統9(且在第1、4與5圖中分別是1〇、1〇,、 10")產生不必要之臭氧(03) 該第二反射器14具有大致截頭角錐體之形狀,且具有 一矩形底座及四個傾斜侧壁。該第二反射器14具有兩矩形 開口,一個在底座處而另一個在該角錐體之截頭侧處。在 15 截頭侧處之開口面向該等燈12,而在該底座側處之開口則 面向該曝光平面20。因此,面向該等燈之第二反射器14矩 形開口小於面向該曝光平面20之第二反射器14矩形開口。 該第二反射器14由靠近該等燈12處向外延伸,且用以防止 由該等燈12與第一反射器24發射之光逸出該曝光平面2〇之 20 視線。 藉由朝該曝光平面20反射未垂直於或照射在該曝光平 面20之散射或分散紫外光,該第二反射器可收集會被浪費 之能量。依此方式,該閃光燈之能量效率(且因此該閃光燈 曝光系統9或10之能量效率會增加,藉此可在不增加光強度 14 200803629 或曝光時間之情形下減少光阻硬化時間。 4囚此,可減少能 量浪費且所產生之熱較少。類似於該第— ^ 久射1§24,在一 實施例中之第二反射器U係採用一光追縱軟體來
AlanodWOGP製成。在其他實施例中,該 ^ 茨荨弟二反射器14 5可由任何其他適當材料製成。 以下請參閱第4圖,-閃光燈曝光系統1〇,與第2圖之閃 光燈曝光系統9大致相同,但是該閃光燈曝光系統⑽更包括 多數第二反射器26。為了使所揭露之内容簡單明確,以下 將不再說明與第2圖之閃光燈曝光系統9組件實質相同之閃 10 光燈曝光系統10’組件。 在一實施例中,各閃光燈11包括其中一盒狀第三反射 器26。在其他實施例中,該等第三反射器26之壁可以是傾 斜的,使該等第三反射器各具有一類似於一截頭角錐體形 狀之开>狀’如第6A-6D圖所示。各第三反射器26具有兩由四 15個矩形側壁界定出來的矩形開口,且該等矩形開口互相相 對’使來自該等燈12之光可以通過該等開口而照射在位於 該曝光平面20上之基體上。詳而言之,該第三反射器26由 該等第二反射器14向外延伸,並封閉在該等第二反射器14 與該曝光平面20之間的空間。如第4圖所示,該第三反射器 20 26並未抵靠該第二反射器14,且與該第二反射器分開一可 為預定之距離(或間隙)。 使該等第二與第三反射器分開成為兩不同單元’在某 些對該等基體進行材料處理之應用中是有利的。但是,在 某些其他實施例中,該第三反射器可與該第二反射器有效 15 200803629 地結合成一體。因此,在其他實施例中,在該等第二與第 三反射器之間可以沒有間隙,而在另外的其他實施例中, 該等第二反射器與第三反射器可以製成為一單一一體式單 元。在一實施例中,該等第三反射器26可由任何其他適當 5材料製成。類似於該等第一與第二反射器,該等第三反射 器26亦可利用發明所屬技術領域中具有通常知識者所知之 適當光追蹤軟體來設計。 該等第三反射器26可位在距離跨置在一模具組上之盤 處理董的配線圖案6英忖(大約15.24cm)處,且如果使用一模 10具組,則該第三反射器26可相對該第二反射器14伸縮套 合。在這種實施例中,該第三反射器可以安裝在一移動模 具組上,而該第二反射器則連接在該燈頭上且是固定的。 當該模具組於操作中開啟與關閉時,伸縮套合之能力可有 效地收集光,且可讓機械組件移動。 15 在所述實施例中,該等第三反射器26之移動可防止任 何紫外光逸出,且該任何紫外光係被該等第二反射器14不 利地再導引遠離該曝光平面2〇,使它們不會照射(或射向) 該曝光平面20者。在一實施例中,該等燈12位在遠離該曝 光平面20有6cm與30〇Cm之距離之間。在一實施例中,該閃 20光燈曝光系統之兩度大約是7英呎(大約213.4cm)。雖然使用 的疋摺璺鏡,但是在一實施例中,該光徑可為2〇〇英吋(大 約508cm)。在其他實施例中,照射在該基體上之紫外光可 以是經過平行校正的。 在閃光燈曝光系統1〇,中之閃光燈亦包括一能量偵測器 16 200803629 28且該此里债測器28亦可稱為一“能量計,,、“黑體能量計” 或“能量感測器”。如第4圖所示,該能量偵測器28安裝在該 第三反射器26上’且該能量^貞測器28可用以偵測及/或測量 由該等燈12照射在該曝光平面2〇上之基體上的能量值(或 5光強度)。在-實施例中,使用一熱電器作為該能量摘測器 28,以測i由該紫外光所產生之熱量。在其他實施例中, 可使用任何其他適當偵測H麵測||(如光伽彳器、光感測 器、光電池、輻射計或任何其他“光,,感測器)來測量照射在 該曝光平面20上之基體上的光強度及/或能量。輻射計通常 10具有將一段時間之光強度加入輸出能量中的能力,但不是 所有的輻射計均可累積在4毫秒光脈衝之時間内的光強度。 在一實施例中,使用者利用一使用者介面(例如,第9 圖之圖形使用者介面(GUI)99)將能量需求輸入該閃光燈曝 光系統。一控制單元(例如,包括第9圖之微控制器5〇者)將 15使用輸入之能量需求轉換成所需之順序與發光(或閃光) 數。接著,將由該能量偵測器28所測得之能量輸出資訊(例 如,熱或光強度)傳送至該控制單元16(見第2圖),以依據所 測得之能量輸出,利用該控制單元16或使用者自動地、半 自動地及/或手動地控制所照射之能量/光強度及/或該等燈 20 12之發光順序的時間點。同時,利用該能量輸出資訊,可 決定及/或控制在該曝光平面上之基體的曝光時間、及/或在 燈發光(或閃光)之時間間隔。 雖然第4圖顯示僅該上閃光燈具有安裝在該第三反射 器26上之能量偵測器28,但是,在其他實施例中,可在該 17 200803629 下閃光燈之第三反射器26上或在上與下閃光燈兩者之第三 反射器上安裝一或多個能量偵測器28。此外,該(等)能量偵 測器28亦可安裝或定位在該閃光燈曝光系統1〇,中之任何其 他適當位置處。 5 第5圖之閃光燈曝光系統10"與第4圖之閃光燈曝光系 統1(V大致相同,但該閃光燈曝光系統1〇"僅包括一單一閃光 燈。由於僅設有一個閃光燈,所以該閃光燈曝光系統1〇,,可 以該务外光一次僅對一基體或僅對一基體之一側進行曝 光,因此會增加使在一基體兩側上或在多數基體上之光阻 10硬化所需的時間。但是,這種僅具有一單一閃光燈之閃光 燈曝光系統可減少紫外光曝光系統之成本。 第6A、6B、6C與6D圖分別顯示本發明一實施例中之第 二反射器114與第三反射器126之俯視圖、側視圖、另一側 視圖與立體圖。第6A-6D圖之反射器系統亦包括葉片102與 15 104,且該等葉片1〇2與104係配置在該第二反射器114及該 第三反射器126之間且配置在實質上互相垂直之方向上,使 它們互相交叉。該等葉片1〇2與1〇4可用以使照射在該曝光 平面上之紫外光更加均勻,且在一實施例中,該(等)葉片或 擋板係用以增加在該曝光平面上之均勻性且改善到達該曝 20光平面之光的傾斜性而得到較佳之結果。在一實施例中, 該第二反射器114、該第三反射器126與該等葉片1〇2與1〇4 係由如Alanod 4270GP等經拋光之鋁製成。在其他實施例 中’一或多個前述反射器與該等葉片亦可由任何其他適當 材料製成,且在其他實施例中,亦可不使用該等葉片或擋 18 200803629 板。 在一實施例中,使用一適當之光追蹤軟體來設計該等 第二與第三反射器114與126。該光追蹤軟體亦可用來設計 該等葉片102與104,且發明所屬技術領域中具有通常知識 5 者應可了解如何使用該光追蹤軟體來依據本發明之揭露選 擇該等反射器與葉片的位置與尺寸。 如第7圖所示,靠近各燈12之第一反射器24實質呈螺旋 狀,使它們可用以引導由該等燈12發射之紫外光作為實質 均一之紫外光24’朝向該曝光平面。類似地,不論是否被該 10等第一反射器反射,未朝向該曝光平面將被該第二反射器 14及/或該第三反射器26朝該曝光平面反射。如第7圖所 示,該等紫外光114,與126,分別被該等第二與第三反射器 114與126朝該曝光平面反射,且該等葉片1〇2與1〇4亦有助 於使照射在該曝光平面上之紫外光均一化。 15 在一實施例中,該第三反射器126所收集到之能量增加 Π5%,而這大約是真正測量時之兩倍以上,藉此,在僅使 用第-與第二反射器之情形下即可使第2圖之閃光燈曝光 系統9效率增加125%。 第8圖是本發明之實施例中之閃光燈放電系統4〇的系 20統方塊圖’且該閃光燈放電系統4〇包括多數發射紫外光之 燈12、及一用以為該等燈提供能量之電源與控制/電子電 路。該閃光燈放電系統40之電源與控制/電子電路亦依據使 用者之輸入來控制由該等燈發射之紫外光的定序、延遲及 能量值’在-實施例中,該閃光燈放電系統4〇之電源與控 19 200803629 制/電子電路亦包括一回饋機構,而該回饋機構可提供用以 控制由該等燈發射之紫外光之定序、延遲及能量值的測得 能量值,以確使對該基體施加之真正能量輸出對應於依據 使用者輸入之所需能量輸出。 5 在一實施例中,該閃光燈放電系統40包括一電源30、 一能量儲存單元(或系統)32、一放電定序單元(或系統)34、 一能量傳送單元(或系統)36、一包括該回饋機構之資料獲取 與處理控制單元(或系統)38、及多數燈12。該閃光燈放電系 統40亦可包括對於完全了解第8圖所示之本發明並不重要 10的其他組件,且因此未在第8圖中顯示。此外,發明所屬技 術領域中具有通常知識者應可了解在其他實施例中,以一 受到控制之方式取代或外加於第8圖所示之組件,該閃光燈 放電系統亦可包括適用於閃光燈之其他組件。 在一實施例中,該能量儲存單元32包括一或多個高壓 15電容器42(例如在第1圖中所示者),且該資料獲取與處理控 制單元38可與第2圖之控制單元16實質上相同。除了燈12以 外,該閃光燈放電系統40可以構成或安裝在一或多個類似 於第2圖之燈觸發板的印刷電路(pC)板。 該電源30提供可以高電壓(如,1〇〇〇v至2500V)之形式 20儲存在該能量儲存單元32中的電能,當然,第8圖之閃光燈 放電系統40可包括用以對其電路提供電能之其他電源。舉 例來說,該電源30對在一實施例中安裝於一高電壓觸發板 上之能量傳送單元36(見第3圖下方)、及該資料獲取與處理 控制單元38施加適當電力(即,電壓及/或電流之形式的電 20 200803629 能)。在-實關巾,該錄3()之某独件(例如,電源)係 安裝在第9圖下方。 呑月b里儲存單元32將健存由該電源川所提供之電能, 直到該月b蓋傳送單元%將所儲存之電能傳送或施加至一或 5夕個燈12為止。當該能量儲存單元32包括多數能量儲存裳 置(例如’同壓電容器)時,一或多個能量儲存裝置可選擇性 地放電,以對所選定之燈提供能量,而其他能量儲存裝置 仍各自保持充電狀態。 在一實施例中,該閃光燈放電系統具有一模組化架 1〇構,其中該能量儲存單元32舆該能量傳送單元36係組裝在 一分開之模組中。在這實施例中,多數各包括該能量儲存 單兀32與該能量傳送單元36之模組(或組)可以使用在一平 行架構中’使各模組可獨立地將電能傳送至該等燈。依此 方式’由於其中一模組可用以藉由使裝設於其中之對應能 15蓋儲存裝置(如高壓電容器)放電而使相同之燈閃光或發 光’而在其他模組中之能量儲存單元則可用以儲存一燈之 能量(或保持其儲存之能量),所以各燈間之發光間隔可以縮 短。 在多數不同模組中使用這些可獨立充電能量儲存單 20元’各燈可以重覆地發光且在每次發光之間幾乎沒有間隔 或只有非常短之時間間隔。在一段短時間内各燈可發光的 次數係依在該系統中之能量儲存單元數目(即,包括該等能 量健存單元之模組)決定,且在一實施例中,可使用一至四 個模組’其中各模組包括四個分別對應於四個燈之能量儲 21 200803629 存裝置(例如,高壓電容器)。 傳送單元36釋放出儲存在該能量儲存單元32中 ,軌依縣自該取與處雜料元犯之控 (例如,放電觸發訊號),由該等燈發射紫外光。在一 5實施例、,該資料獲取與處理控制單元38接收由該等燈12所 光的測得此置值(如光強度或熱),作為一回饋,且使 用所接收到之回饋來控制該能量傳送單元%。該資料獲取 與處理控制單元38可包括一微處理器、一微控制器及/或其 他可程式化邏輯電路,以實現控制與回饋功能。 1〇卜第9圖是第8圖之閃光燈放電系統40的示意方塊圖。如 第8與9圖所不,該閃光燈放電系統4〇包括該能量儲存單元 32、該能量傳送單元36、該資料獲取與處理控制單元38及 該等燈12。在一實施例中,該電源3〇包括多數不同電源, 以滿足該閃光燈放電系統40組件之不同電壓/電流需求。在 15 實施例中’如第9圖所示,該閃光燈放電系統40包括一5V E>C電源92、一24VDC電源94、一600VDC電源54及一可調 整高壓電源43。在一實施例中,該可調整高壓電源43可以 選擇性地產生一輸出,且該輸出具有在1000V與25〇〇v之間 的輸出電壓。此外,該600V DC電源54可以提供一電壓值 20 在400V與600V之間的輸出。 在第9圖所示之實施例中,該可調整高壓電源43可用以 提供欲儲存在該能量儲存單元32中之電能。在其他實施例 中,發明所屬技術領域中具有通常知識者應可了解,該能 量儲存單元32可由任何其他適當電源接收電力並加以儲 22 200803629 存,以為該等燈之發光提供能量。 該能量儲存單元包括四個能量儲存裝置(即,高壓電容 器HVCAPla、HVCAP2a、HVCAP3a、、HVCAP4a)42。來 自該2500V電源43之電流係經由一對應二極體34而供應至該 5等高壓電容器42,且該等二極體34之輸入端電性地連接在 一起且與該2500V電源43電性地連接。依此方式,當其中一 南壓電容器42放電時,來自該高壓電容器42之電流不會不 小心充入其他高壓電容器42之其中一高屋電容器42。 在一實施例中,該高壓電容器42具有1450pF之電容, 10但是,本發明不限於此,且發明所屬技術領域中具有通常 知識者應可了解亦可使用可儲存足以產生高能紫外光之能 量的任何適當高壓電容器。舉例而言,在一實施例中,各 咼壓電容器42最多可儲存2500V,而使一燈閃光至少需要 1000V。用以由一燈發光之能量儲存於或充入一對應高壓電 15容器42中,且接著在藉由使用一高壓觸發變壓器44於其電 極間施加高電壓而致動或觸發該燈時,快速地轉移至其對 應燈中。 在一實施例中,各燈12具有至少一儲存能量且接著釋 出用以施加至該對應燈12之能量的對應高壓電容器42。該 20高壓電容器42之放電係利用在該能量傳送單元36(在該高 壓觸發板上)中之高壓觸發變壓器44來致動。該高壓觸發變 壓器44在致動時使一高電壓通過該燈12,且在一實施例 中’由該高壓觸發變壓器44所施加之電壓至少為2〇〇〇〇伏 特。在一實施例中,該高壓觸發變壓器44係由一4通道觸發 23 200803629 變壓器電路39(例如,在-pCB上者)來控制,且該4通道觸 發變壓器電路39可回應經由—12通道收發器電路似而由該 資料獲取與處理控制單元38提供之控制訊號。在一實施例 中,該12通道收發器電路48包括三個4通道收發器(例如, 5在分開之PCB上者)。在其他實施例中,該12通道收發器電 路48可包括一具有12通道之單一收發器裝置。 該Π通道收發器電路48光學性地隔離該資料獲取與處 理控制單元38及如4通道觸發變壓器電路39等處理電壓之 電路。在一實施例中,該微控制器50經由該12通道收發器 10電路48而對該4通道觸發變壓器電路39—或多個燈觸發訊 號。該燈觸發訊號可用以接通一開關,而該開關可使充電 至600Vdc之觸發電容器接地,且與該高壓觸發變壓器44串 聯。當接地時,該觸發電容器18產生一通過該高壓觸發變 壓器44之瞬間電壓降,使電壓在其二次側(即,通過其二次 15 線圈)突然上升至30000伏特。 一次施加至該曝光平面20之能量值可以利用改變對該 等高壓電容器42之充電或所施加之閃光(或脈衝)次數來改 變。充電或閃光次數之改變可以利用使用者輸入之整體能 量輸出需求並由該微控制器50自動地執行,且曝光面積可 20 以利用調整光強度及/或利用調整反射器進行大範圍的變 化。舉例而言,在一實施例中,曝光面積可以是24"乘30"(大 約是61cmx76.2cm)或25”乘31"(大約是63.5cmx78.cm)。 在此使用四個矽控整流器(SCR)(即,SCRla、SCR2a、 SCR3a、SCR4a)46,以在由一 8通道SCR控制器電路41 (在一 24 200803629 PCB上)接收到偏壓電壓與一或多個閘極觸發訊號時,選擇 性地由該等咼壓電谷器42提供能量至各燈(燈1、燈2、燈3、 燈4)12 。 在其他實施例中,為了以毫秒切換速度切換不同之高 5壓電容器及/或電容器組,所使用的是絕緣之閘極雙極電晶 體(IGBT)而非SCR。在另外的實施例中,亦可使用其他適 當之咼速開關來選擇並使該等高壓電容器42放電,以對該 等燈提供發光(或閃光)能量。 該資料獲取與處理控制單元38包括該微控制器5〇、一 10熱電器56、及一圖形使用者介面(GUI)99。該微控制器50可 以是發明所屬技術領域中具有通常知識者所周知之任何適 當微控制器,且在其他實施例中,可使用一微處理器或任 何適當邏輯電路來取代該微控制器5〇。該微控制器5〇最好 安裝在一PCB上且具有定序、偵測峰值、獲取資訊及作為 15 GUI介面之一種或多種功能。這些組件與功能將在稍後詳加 說明。 在一實施例中,該觸發變壓器電路39係用以選擇欲發 統之燈12,且該SCR控制器電路41係用以選擇可經由該燈 放電之高壓電容器42。當該觸發電容器18充電時,該高壓 20觸發變壓器44僅作為在電路中之線圈。該高壓觸發變壓器 44所產生之20-30KV將在該高壓電容器42放電之前便施加 至該燈,且由該高壓觸發變壓器44所產生之高電壓激化該 燈並使它接地。一旦該燈產生接地,該主要電容器(高壓電 容器)42可找到接地之路徑並立即放電。 25 200803629 第1 〇圖是本發明一實施例中第9圖之4通道觸發變壓器 電路39的電路圖。該4通道觸發變壓器電路39由該600VDC 電源54接收電力,且分別經由二極體1G3與電阻1G5釋出在 觸發電谷器18中接收到的能量。該觸發變壓器電路39由該 ^料獲取與處理控制單元38經由光纖電纟覽與該η通道收發 器電路48接收一或多個燈觸發訊號。
該4通道觸發變壓器電路39包括多數緩衝/線驅動器 9且該等緩衝/線驅動器1〇9接收該等燈觸發訊號並經由 各個光隔離器111將它們供應至各個開關101。該開關101依 據該等燈觸發訊號接通,且與對應觸發電容器18之較高電 位,極電性連接以進行接地。此時,電流流經該高壓觸發 變壓器44之-次線圈,且在該高壓觸發變壓器44之二次線 圈處產生之南電壓(如2GGGG至3GGGG伏特)施加通過對應燈 12之電極。在—實施例巾,在該_次線圈與該三次線圈之 門的比例疋1 · 50,使充入該觸發電容器18中之4〇(^至6〇〇乂 的電壓可在該二次線圈側轉換成2〇〇〇〇v至3V。 第11圖是一實施例之第9圖之8通道矽控整流器(SCR) 控制器電路41的電路圖。該8通道SCR控制器電路41包括四 個用以在該等SCR46之各閘極處提供閘極觸發訊號的通道 2〇 115、及四個用以在各卿46之陰極處提供偏壓之通道 ⑴。在該等SCR46之各閘極處施加之閘極觸發訊號與用以 在各SCR46之陰極處提供偏壓之驗訊號兩者係由該資料 獲取與處理控制單元38提供,且透過光纖電繞及該^通道 收發器電路48由該8通道SCR控制器電路41接收。該8通道 26 200803629 SCR控制器電路41亦接收24V AC且整流該24V AC,並且將 24V DC提供至該等SCR46之陽極,如電壓施加路徑in中所 見。由於通常在整流時會有電壓降,所以在實務上,該24V AC具有高於24V之電壓值(例如,28AC)。
5 第12圖是第9圖之AC變壓器板47的示意方塊圖。該AC 變壓器板47經由該隔離變壓器45接收110VAC,且使用24V 變壓器119a、119b、119c、119d與6.3V變壓器120將它們轉 換成24V AC與6.3V AC。由於該24V AC業經整流(例如,在 該8通道SCR控制器電路41中)成24V DC,在實務上,該24V 10 AC與該6.3V AC可具有較高之電壓值(例如,28V AC)。該 24V AC電壓與該6.3V AC電壓係被供應至該8通道SCR控制 器電路41,且該6.3V AC電壓亦被供應至該4通道觸發變壓 器電路39。 在一實施例中,該隔離變壓器45所使用的是一高品質 15 (例如,醫藥級)變壓器。由於其成本高,所以在一實施例中, 整個閃光燈放電系統僅使用一個隔離變壓器45。所使用之 24V變壓器ll9a-d通常比較不昂貴,且在一實施例中,每一 燈設置一個24V變壓器。 第13圖是安裝在第9圖之高壓觸發板上之能量傳送單 20 7036的示意方塊圖。在一實施例中,該能量傳送單元36包 括四個用以依據來自該SCR控制器電路41之閘極觸發訊號 而由各高壓電容器42提供能量至各燈12之§(:1146。在一實 施例中,該能量傳送單元36亦包括四個高壓觸發變壓器44 與四個觸發電容器18,以依據在該觸發變壓器電路邛接收 27 200803629 之燈觸發汛號來觸發各燈12,並藉由施加高電壓(如 至30000V)通過各燈12來發射紫外光。 該發光過程亦可以參照第14圖中之能量儲存單元與能 量傳送單元的示意部份電路圖更清楚地說明。在一實施例 5中,使用該高壓電源(即,250〇V電源)43,使對應於各燈12 之高壓電容器42充電。該高壓電源43與在前述實施例中之 接地部77電性連接,且雖然第14圖顯示四個燈與用以使四 個燈發光之電路,但是由於使該等燈發光之各個電路是相 同的,第14圖之示意部份電路圖將僅參照其中一燈來說明。 10 以下請參閱第9與14圖,該高壓電容器42之第二電極 (例如,低電位端)及該燈12之第二電極電性連接於該接地部 77。透過該SCR46及一高壓觸發變壓器44,該高壓電容器 42之第一電極(例如,高電位端)與該燈12耦合。該 具有一與該高壓電容器42之第一電極電性連接之陽極、一 15與該SCR控制器電路41電性連接之閘極、及一舆該高壓觸 發變壓器44之二次線圈電性連接之陰極。該高壓觸發變壓 器44之一次線圈與一包括該觸發電容器“之觸發電容電路 電性連接,如第18圖所示,且各高壓電容器们接收用以由 該電源43經由其中一個二極體34對該電容充電之電力(或 20能量或者電流)。 在一實施例中,該SCR46係構成為使它可在該閘極與 該陰極間之電壓差為至少一預定電壓(例如,3v)時,將供 應於其陽極處之電壓傳導且施加至其陰極者。因此,當該 高壓觸發變壓器44藉由對該燈12之第一端子施加極高;壓 28 200803629 (如20000伏特)之脈衝而選擇一特定燈,且該SCR控制器電 路41對該SCR46之閘極傳送該閘極觸發訊號時,該SCR46 將儲存在該高壓電容器42中之能量(如具有2500伏特者)傳 送至該燈12。依此方式,可使該高壓電容器42充電,且該 5燈12將發射紫外光。 以下請參閱第9圖,在一實施例中,該可程式化邏輯裝 置可包括複合可程式邏輯裝置(CPLD)及/或現場可程式間 陣列(FPGA)單元。這些單元可被視為可以各種方式構成之 邏輯閘集合,且發明所屬技術領域中具有通常知識者應了 10 解如何程式化與使用CPLD及FPGA,以實現適當邏輯並依 據在此處之揭露實施本發明之前述實施例。 在CPLD與EPGA中之典型平均傳送延遲時間是7奈 秒,而這可產生一非常準確的系統。在一實施例中,使用 者可利用一計時電路調整在該等燈12之閃光間的時間延 15遲,且該計時電路更可調整各燈12之閃光次數。因此,使 用第8與9圖之閃光燈放電系統40,可使該等燈12以多種不 同順序發光。 在一實施例中,使用者可利用該計時電路調整:a)在 該第一燈(燈1)連續發射(閃光或發光)之間的時間延遲;b) 20 在該第一燈(燈1)、該第二燈(燈2)、該第三燈(燈3)及該第四 燈(燈4)之間的時間延遲;及發射或閃光之次數。這三種來 數(及/或任何其他參數)可在資料獲取與處理控制單元38之 微控制器50(可控制整個過程)中加以程式化,或者可透過該 GUI由使用者輸入。 29 200803629 在實施例中,這些與其他參數係依據由使用者輸入 之所需總能量輸出,利用該微控制器進行計算。在這實施 例中,該微㈣器5〇依據由使用者輸人之所需總能量輸 出,決定如_賴、林度、閃光魏等翁祕功能。 5 I其他實施例巾’―控制周期係在該微控制器50接收 到所需閃光(發射)數作為輪入時開始,接著,將在該第一燈 12之連續閃光間的所需時間延遲、及在該第―、第二、第 二與第四燈12之閃光_所需時間延遲傳送至該微控制器 50。在其他實補巾,亦可將任何其他適當延遲參數輸入 10該微控制器50或在該微控制器50中程式化。 在一實施例中,在將閃光次數與時間延遲資訊輸入該 微控制器50中後,該微控制器5〇等待一使該等燈開始點亮 之曝光輸入。在一實施例中,該“燈點亮過程,,包括··勾偏壓 選定之石夕控整流器46 ;觸發該選定石夕控整流器46之閘極; 15及使該高壓觸發變壓器(hvtrig)4u生脈衝,如第2〇圖所 示0 在一實施例中’前述步驟可以對所有四個燈並行地或 大致同時地或依序地進行。在一實施例中,時間延遲係依 據由使用者輸入之總能量輸出需求並藉由該微控制器計 2〇算。在其他實施例中,該等時間延遲(除了如閃光次數、各 閃光之光強度等一或多個其他參數以外)係藉由設定在隨 後或相鄰之燈的閃光間之時間延遲來設定 。例如,如果該 時間延遲設定為0,則表示在該第一燈與其他燈之間沒有延 遲。此外,如果該時間延遲設定為一如10等數目,則表示: 30 200803629 該過程將是在該第一燈啟動後l〇ms後才啟動該第二燈;該 過程將是在該第二燈啟動後l〇ms後才啟動該第三燈;且該 過程將是在該第三燈啟動後l〇ms後才啟動該第四燈。在一 實施例中,在隨後閃光之燈閃光或發光之間的可變時間延 5 遲(例如,可程式化)可為1至100ms。 如果各前述燈12在該微控制器50中設定為僅閃光一 次’則該過程將在最後燈依序閃光後結束,且該微控制器 50將等待進一步的指示。另一方面,如果閃光之次數係設 定為2次或2次以上,則該微控制器5〇將透過初始順序作用 10並接著在最後燈U閃光後,該微控制器50指示該高壓電容 器42停止放電,直到經過所輸入之延遲時間(例如,在該第 一燈隨後之閃光之間的時間延遲)為止,且該過程將重新開 始。在一實施例中,這過程將不斷循環直到達到所需之閃 光久數為止。當然’在其他實施例中亦可使用任何其他適 15 當時間延遲/定序方法。 在一實施例中,為了避免與該微控制器5〇iEMIT 擾,使用該12通道收發器電路48來光學地隔離該微控制器 50與該ΕΜΙ及該閃光燈放電系統4〇之模組1(見第9圖)之高 壓元件。該12通道收發器電路48與光纖電纜係用來藉由該 20觸發變壓器電路39與該SCR控制器電路41,發送與接收來 自該微控制器50之控制訊號而作為光學訊號。如此,低壓 元件可與該閃光燈放電系統40之其餘部份光學地隔離。在 一實施例中,該光學隔離可減少或消除雜訊。在此要小心 的是要確定在一實施例中之系統沒有電接地迴路。 31 200803629 第15A-15C圖顯示依據該等燈之發光順序模式,由該等 燈12所產生之各紫外光的光強度/能量。利用該微控制器 50’第15A-15C圖之放電順序或任何其他所需之適當放電順 序可以透過手動、半自動或自動程式化(使用回饋)來實現。 5 在第15A圖中可看到該等燈12係一次一個地依序發 光’首先’燈1、2、3、4係依序發光,且在連續發光之間 具有間隔tl。接著,再次重覆該等燈!、2、3、4之順序發 光。四個燈之兩次連續的順序發光係由一時間τ隔開。 當每一燈僅使用一電容器時,在這實施例中之時間τ 10最少等於在一可使對應燈發光之放電後使該高壓電容器充 電而使它可再充電所需之時間量。在一實施例中,這最小 時間T是15秒。當每一燈使用多數電容器來儲電時,該時間 T可明顯地減少。例如,在一實施例中,與一燈並聯連接之 四個電容器可以在2秒内依序地放電。 15 如第15A圖之能量圖所示,在一實施例中,該等燈12 係依序被致動。此時,在一燈12完成閃光與致動下一個燈 12閃光之間至少會有稍許延遲。當該等燈相對於同時或並 行地發光而連續地發光時,該系統發出之嚼音較小。 第15B圖顯示所有四個燈大致同時或並行地發光的發 光順序’因此第15B圖未顯示四個分開的放電。如第圖 之能量圖所示,多數燈12之發光係在該系統中之所有燈12 均大致同時地進行。此時,在該等燈之間的延遲時間係設 定成實質上為0秒。 在一實施例中,由於對應於該等燈之高壓電容器係個 32 200803629 別地且獨立地充電,所以在兩次連續放電(即,紫外光發射) 之間的最小時間間隔是τ,而這時間間隔τ與第15A圖之情 形相同。利用多數並行地發光之燈而非一具有較高強度且 具有較高價格之單一燈,該閃光燈放電系統可節省成本。 5 第BC圖之發光順序類似於第15A圖之發光順序,但是 由該等燈發射紫外光之時間與相鄰之紫外光發射時間部份 地重疊。因此,在兩次連續發光之間的時間12小於第15A圖 之時間tl。但是,在這實施例中,相同燈之兩次連續發光 所需之最少時間仍是τ,即,與第15A與15B圖中相同燈之 10 兩次連續發光所需之最少時間相同。 如第15C圖之能量圖所示,在一實施例中,由該等燈12 所發出之光部份地重疊。在一燈12發光(即閃光)結束之前, 下一燈之發光便開始了。因此,直到所有燈已完成閃光 之前,在該閃光燈曝光系統1〇中之能量值均不會成為〇。如 15此,總能量保持在一高於第15A圖之順序的平均值。 第15A-15C圖所示,當每一燈僅使用一單一高壓電容器 來儲電時,會有無法避免之再充電時間延遲,即,在第 15A-15C圖之實施例中的時間間隔τ。舉例來說,在高壓電 容器具有1450微法拉第(μρ)之實施例中,使該電容器充電 20會花費較長之時間(例如,Τ=4秒),且使該電容器放電並將 能量傳送至該燈將花費非常短之時間(例如,4ms)。如前所 述,該觸發電容器18之放電係利用使一高電壓(例如大於等 於20kV)—瞬間(或一段短暫時間)通過該燈之電極的高壓觸 發變壓器(HVTRIG)44來致動。 33 200803629 當該高壓電容器42充電4秒鐘後,如果一燈欲在一小於 4秒之時間内閃光一次以上,則使用一電容器來為下一次發 光使該電容器及時充電是不適當的。此時可以使用一使一 單一電容器更快地再充電,使它可以準備好將其能量傳入 5該燈。但是,由於成本、尺寸與可用性的考量,這種方法 在某些情形下並不是最適當的。 在一實施例中,除了一單一高壓電容器以外,尚可使 用其他能量來源來對該燈提供能量。其他能量來源亦可是 實質相同之高壓電容器,因此,可同時(或在不同時間)對數 1〇個能量儲存裝置(即,高壓電容器)進行充電並接著在不同時 間互相獨立地放電,以產生所需之曝光程序。 第16圖是具有多數儲存電容器(即,高壓電容器Μ)之閃 光燈放電系統40,實施例的示意方塊圖。該閃光燈放電系統 40’類似於第9圖之閃光燈放電系統40,且主要的差別是該閃 15 光燈放電系統40,包括四個模組60、62、64與66,而各模組 包括一能量鍺存單元與一能量傳送單元。由於在該閃光燈 放電系統40’之組件間的電性連接與在該閃光燈放電系統4〇 之組件間的電性連接實質相同,所以它們將不會再次說明 以避免重覆說明。 20 此外,閃光燈放電系統4〇,之操作與該閃光燈放電系統 40之操作大致相同,但是多數高壓電容器42與各燈透過一 對應SCR電性耦合。該等SCR係由微控制器50,控制,以在 需要燈閃光時,選擇各燈在任何預定時間欲放電的是該等 尚壓電谷器42中之哪一個。因此,在一實施例中,該微控 34 200803629 制器50,不僅決定在該等燈發射紫外光間之間隔如何 亦在該燈欲閃光時,控制與各燈耦合之高壓電容器42迷且 何預定時間放電的是哪_個。該微控制器5(),軸於第9在佐 微控制器.50,但是發明所屬技術領域中具有通常知識:之 5可了解,它亦另外具有可選擇對各燈提供能量之多數言應 電容器的充電與放電的功能。 阿壓 在第16圖之實施例中,各燈12與多數高壓電容器c “ 性連接。舉例而言,該模組1(6〇)大致包括第9圖之楔組 所有元件。該燈4(12)電氣耦合於且由分別包含在該等模矣的 〇至4(60、62、64、66)之能量儲存單元中之四個高壓電容器 4a、4b、4c與4d接收發光用之能量。在這結構中,數個與 相同燈電性耦合之高壓電容器42(即,四個高壓電容器)可= 同時充電且接著在不同時間與其他高壓電容器42獨立地放 電。如此可得到一系統,其中一高壓電容器42可放電以由 15 一燈發射紫外光,而另一與相同燈電性耦合之高壓電容器 42則已完全充電或正在充電。 因此,只要燈12在該單一高壓電容器42充電之期間保 持閒置,各燈12可以一更快之速度致動,且發明所屬技術 領域中具有通常知識者可了解各模組可儘可能多地包括在 2〇預定數目之燈閃光或發射之間保持所期望間隔所需之高壓 電容器42。 在一實施例中,該閃光燈放電系統4〇,是一模組化系 統,且該模組化系統可讓使用者依需要增加任何適當所需 數目(如最適當數目)之高壓電容器42,且不會因增加不必要 35 200803629 之局壓電容器42而浪費效率。因此,該電容器組之模組化 架構是-可藉由增加另外的電容器組或模組而依需要增加 高壓電容器之可放大系統。此外,儲存在該高壓電容器42 中之能量可以依據欲由紐12發射之紫外光_度來變 5 化。 在一實施例中,該SCR46係用以控制欲放電之高壓電 容器42的選擇。在一實施例中,各高壓電容器a與其中一 對應SCR46電性連接,以防止它因放電而失效。該砂46 包括一閘控制銷,且在這實施例中,該閘控制銷需要相對 10該80尺46之陰極為最小電壓電位供應至其中,以將其接通。 第17圖是一實施例之閃光燈放電系統中之四個模組的 示意部份電路圖,且各模組包括用以使四個燈放電之能量 儲存單元與一能量傳送單元。藉由比較第14與17圖所見, 第17圖之模組化架構的電路與第14圖之單一模組架構大致 15相同’但是各燈丨2可由四個高壓電容器42接收能量。例如, 四個燈(燈4)12可由四個高壓電容器㈣、4b、4c與4d)42接 收能篁’且各高壓電容器包含在一不同模組中。 各燈12亦結合於四個高壓觸發變壓器44與四個 SCR46,例如,四個燈(燈4)12與該等高壓觸發變壓器(4a、 20 4b、4c、4d)44電性連接,且該等高壓觸發變壓器(4a、4b、 4c與4d)44分別與四個SCR(4a、4b、4c、4d)46耦合。如此, 四個不同之高壓觸發變壓器44可以用來觸發或致動各燈, 且四個不同SCR46可以用來使四個高壓電容器42之各個高 壓電容器放電。 36 200803629 第18圖是本發明一實施例之SCR偏壓/閘極觸發電路之 示意電路圖,且在第18圖中可看到該燈12電性連接於接地 部與該高壓觸發變壓器44之二次線圈之間。該SCR46使陰 極與該高壓觸發變壓器44之二次線圈電性連接,且使陽極 5 與該高壓電容器42之第一電極(即,高電位端)電性連接。該 高壓電容器42之第二電極(即,低電位端)亦與接地部電性連 接,且該高壓電容器42係使用該2500V電源43來充電。 該高壓觸發變壓器44之一次線圈係與變壓器觸發電路 耦合,且該變壓器觸發電路包括該觸發電容器18、觸發開 10關101、二極體1〇3、及一電阻105。當該觸發開關1〇丨為斷 路時,該600V DC電源54透過該二極體1〇3與該電阻1〇5對 該觸發電容器18充電。當該觸發開關ιοί依據該燈觸發訊號 接通時,流經該高壓觸發變壓器44之一次線圈的電流快速 地變化。這會在該高壓觸發變壓器44之二次線圈處產生一 15高壓脈衝(如20000V至30000V),且藉此施加一通過該燈12 之電極的高電壓。 該SCR46之閘極與一閘極觸發電路電性連接,且該閘 極觸發電路包括一光纖接收器閘極71、一光麵合器74及一 變壓器電路75。該閘極觸發電路係設置在該觸發變壓器電 2〇路39上(見第9圖),且該光纖接收器閘極71由該微控制器 5〇(或50’)接收一閘極觸發訊號並將該觸發訊號提供至一電 力驅動器74,而該電力驅動器74驅動該變壓器電路75。 該變壓器電路75包括一閘極變壓器75a,且該閘極變壓 器75a可用以依據由該電力驅動器74所接收到之輸入而將 37 200803629 一閘極觸發訊號提供至該SCR46之閘極。在輸入側,該變 壓器電路包括一在訊號路徑中之電阻反21<例如,5ω、1瓦 之電阻)、及一並聯地電性連接通過該一次線圈之二極體 D21a(例如,具有最大反向電壓Vr=5〇v之二極體)。該閘極 5觸發訊號係由該電力驅動器74提供至該電阻R21 a之第一 端,且該_次線圈耦合在一+5電源與該電阻R2h之第二端 之間。 一 在輪出側,一齊納(Zener)二極體D141a與二次線圈並聯 耦合。在一實施例中,該齊納二極體£>141&具有Μ之齊納 10崩〉貝電壓Vz,以將二極體D31a之輸入處之最大電壓(例如, Vr=50V)保持在+3V。該二極體〇31读該二次線圈之第一端 電性連接,且串聯連接一電阻R31a(例如,1ΚΩ、1/4瓦之 電阻)與一電容C21a(例如,〇.22|iF之電容),而該電阻尺31& 與該電容C21a互相並聯。發明所屬技術領域中具有通常知 15識者應可了解該變壓器電路75之操作。 該電容C21a之第一電極係與該SCR46之閘極連接,以 施加該閘極觸發訊號。該電容C2ia2第二電極電性連接於 一與5V接地78不同之24V接地79,且一 SCR偏壓由一分開之 偏壓電路產生,且該偏壓電路係用以在該SCR46<陰極處 20 供應該SCR偏壓。 以下請參閱第9、16與18圖,一光纖接收器偏壓埠7〇 透過該12通道收發器電路48由該微控制器50(或5〇,)接收一 偏壓訊5虎。該偏壓訊5虎係提供至一光麵合器73之輸入部, 且在該光耦合器73之輸入侧係使用該5V接地78作為接地, 38 200803629 但是,在該輸出側係使用24V接地79作為接地。在一實施例 中,該光輕合器73係作為一用以將該輸入電壓之TTl值改 變成一較高值(即,24V)的位準偏移器。該光耦合器73之輸 出係經由一電阻Rlla提供至該SCR46之陰極,且在一實施 5 例中’該電阻Rlla係一25Ω、25瓦之電阻。 該偏壓電路亦包括具有一來自一 ll〇V AC電壓源82之 AC電壓的隔離變壓器45,且該110V AC電壓源82與其一次 線圈電性連接,並且該隔離變壓器45可用以隔離該輸入AC 電壓與該輸出侧。此外,該隔離變壓器45之輸出傳送至另 10 —可用以將輸入電壓由110V AC轉換成一低電壓(例如, 28V AC)之變壓器84。該變壓器84之輸出係利用一整流器86 整流而產生一+24V輸出,且一電容器87亦電性連接在該 +24V輸出與該24V接地79之間。該電容器87之第一電極(例 如,高電位端)與二極體88(例如,具有3000V反向電壓Vr之 15 二極體)之輸入耦合,且該二極體88之輸出與該高壓電容器 42之第一電極電性連接。該隔離變壓器45使該偏壓電路浮 動,且雖然該電容器87與該高壓電容器42連接,但由於電 容器87未接地,故它可被視為對該高電壓系統為浮動“斷,, 路。 20 因此,利用與該SCR閘極觸發電路(包括該變壓器電路 75)之SCR偏壓電路,可通過該矽控整流器(SCR)46產生一浮 動偏壓電位。如此,該偏壓電路可通過該矽控整流器 (SCR)46產生一與接地無關之電位差。 雖然第18圖中之所示之燈(燈1)為僅麵合於一個高壓觸 39 200803629
發變壓器(HVTRIG la)44、一個SCR(SCR la)、一個高壓電 容器(HVCAP la)42、一閘極變壓器電路(閘極-XFMR
la)75、及一偏壓電路,但是,該燈12可耦合包含在(一模組 化架構閃光燈放電系統之)對應兩或多個模組中之各高壓 5觸發變壓器44、該SCR46、該高壓電容器42、該閘極變壓 器電路7S、及該偏壓電路的兩或多個,如參照第16與17圖 所述者。如此,多數高壓電容器42與多數高壓觸發變壓器 44可以用以使該燈12獨立地閃光,以減少在該燈12之紫外 光的兩連續發射之間的時間延遲。 1〇 在另一實施例中,並未使用另一偏壓電路,且該電容 C21a之第二電極可以與該8(:1146之陰極電性連接。如此, 在該觸發電壓為+3V之實施例巾,當在該電容C21a中充入 之電壓大於或等於3伏特時,在該閘極與該8〇1146之陰極之 間的電壓差會大於或等於3V,且因此該SCR致動而使儲存 15在該同壓電谷器42中之能量可以傳送至該燈12並使該燈閃 光0 20 、在實加例中,該曝光系統之實用性係其可準確地傳 送預疋里之月b里至放置在該曝光平面中之基體(或一面 )的月匕力#由該曝光系統輸出至之所需能量的轉換或 決定為閃光之次數與時間延遲(在該第-燈之連續閃光之 間與在該等第-、第二、第三與第四燈之間的時間延遲)係 由該身料獲取與處理控制單元S8(或见),且制是在該微 控制器5G(或5G)中執行。這轉換包括兩步驟,#,在第一 步驟時將由該系統理論性地算出之預期能量輸出,且在第 40 200803629 二步驟中以-_機構驗證。在—實施例中,這是利用一 使用熱喊測器、高_比至數位轉難及微控制器電路 構成之主動回饋機構來達成。 在一實施例中’該曝光⑽之能量輸出係以焦耳表 示。以下之方程式1係用來以儲存在該等電容器中之電能計 算該系統之預期光能輸出者: E〇PTicAL~EEiecxEc〇nvxEIBwxEc〇iixEopt (方程式 1)
其中焦耳(其中c是該高壓電容㈣之值 且V是充入該高壓電容器42中之電壓);是轉換效率; 10 Eibw疋所涉及之頻寬百分比;EC()ii是藉光學構件收集到之輻 射百分比;且Ecpt調整該能量輸出以小於操作之峰值效率。 请再參閱第2圖’在-實施例中,該閃光燈曝光系統9 更包括至少一可偵測照射在該曝光平面2〇上之真正能量的 偵測器28。在一實施例中,該至少一偵測器28包括一或多 15個熱電器或熱電感測器(例如,第9圖之熱電感測器56)。該 等熱電感測器放置在該曝光平面20四週,且將所摘測到之 熱能轉換成電壓輸出。照射在該曝光平面2〇上每平方公分 或平方夬对之能量值係利用以下方程式,即方程式2計算: -^ExpArea-((Vxherm/VperJoule)/Αχορ6η)χ Agxp (方程式 2) 20 其中是照射在該曝光面積上之能量;VTherm是熱電器電 壓輸出;V—oule是該熱電器之每焦耳伏特規格;ATopen是供 光進入該熱電器之孔的面積;且AExp是曝光平面之面積。 在其他實施例中,在該偵測器28中,取代或外加於該 等熱電器所使用的是一或多個光感測器。不同於該等熱電 41 200803629 器般制熱,該等光感測器係用以測量在該等燈閃光時由 它們產生之光強度。不論在哪一種情形下,該偵測器均 被用來產生一回饋迴路,使該曝光之強度可以調整成可配 泛所為之值(在開始已算出者)。例如,這依據回饋迴路之 5調整計算隨時間增加之燈衰減。 第19圖是該閃光燈放電系統之能量管理系統(或一能 量管理控制系統)9〇之實施例的示意方塊圖。在一實施例 中,第2圖之控制單元16包括該能量管理系統9〇。此外,該 能篁官理系統90可以使用該資料獲取與處理控制單元 1〇 38(或38’)構成。在一實施例中,該能量管理系統9〇形成一 保持照射在該曝光平面2〇上之能量輸出之實質一致性的控 制系統迴路。 該能量官理系統90包括可以得到該偵測器28之輸出模 式的高速類比至數位轉換器92,且該高速類比至數位轉換 15器92可於各燈12之閃光時間(如4毫秒)時作用。該偵測器28 之輸出係以,例如,熱電器回饋93顯示。 接著,該高速類比至數位轉換器92所接收到之資料會 由一在微控制器50(或50,)中運算之:pID演算法94使用,以算 出在所需輸出能量中之誤差並調整儲存在該等電容器中欲 20送出進行隨後閃光之能量。在一實施例中,這是一可學習 且調整成在該系統條件中之多種變化的持續調整機構。在 此,P=比例增益、1=積分增益、且D=微分增益。這些是標 準‘‘增益”,且其值可以由使用者在一系統中以一回饋修正 迴路來調整。增盈可決定修正之強度,因此,依據該熱電 42 200803629 器回饋93,可調整施加在該曝光面積EExpArea95處之能量。 一修正電路96是一誤差修正訊號產生器,且誤差修正訊號 產生器採用該熱電器回饋93、產生一誤差訊號並送入該微 控制器PID演算法94作為一命令訊號。 5 若欲使資料獲取具有高速性,則可使用兩分開之電路 來收集與儲存資料。除了可以利用八〇(:(—第一電路)以高速 “取樣’’資料’亦可使用一峰值偵測電路(一第二電路)來獲取 該尖峰能量值。發明所屬技術領域中具有通常知識者應可 了解微控制器50(或50,)可以具有峰值偵測與資料獲取(使 10用ADC)兩者或其中一者之功能。當該adc沒有快到足以在 4ms内取得該燈閃光之模式時,該峰值偵測是有用的,因為 該峰值偵測電路僅需要修正該峰值電壓即可。 在一實施例中,使用該微控制器5〇(或50,)處理該資料 且將它轉換成使用者可了解之形態。該微控制器5〇(或5〇,) 15業經程式化而可透過一通訊協定與一使用者介面模組通 訊,且在一實施例中,使用者與一以圖形使用者介面為基 礎之電腦程式互動,以將由使用者輸入之資料經由該GUI99 送至該微控制器50(或50’),並且可通過乙太網路埠。利用 與乙太網路耦合之微控制器讓欲使用之閃光燈可以與多種 20其他系統通訊。在一實施例中,一主機透過乙太網路將一 些命令送至該微控制器50(或50,),且該微控制器將由此時 開始接管該處理程序。 第20圖是一顯示對一基體照射紫外光之實施例的流程 圖,且第20圖之流程圖將參照第16與18圖說明。在一實施 43 200803629 例中,可僅利用例如第16圖之GUI99,以輸入所需總能量輸 出(b〇)來使用該紫外光曝光系統。在其他實施例中,如燈 之數目、順序、延遲與燈之光強度等其他參數亦可由使用 者作為輸入值並利用GUI或任何其他適當輸入裝置輸入該 5 系統中。 該紫外光曝光系統包括一閃光燈曝光系統,且該閃光 燈曝光系統包括一閃光燈放電系統,以及第一、第二與第 三反射器與葉片。第16圖之閃光燈放電系統4〇,包括計算燈 閃光次數、在燈閃光之間的延遲及在各閃光時之燈光強度 10 (150)的微控制器50’。 依據這些計算值,可依需要將該等高壓電容器42充電 至一適當電壓(如2500V)(153),而在該等觸發電容器18中亦 充入適當電壓(如600V)。 該微控制器50’對該8通道SCR控制器電路41提供偏壓 15訊號,以利用第18圖所示之偏壓電路依序對下一個 SCR46(或該第一 SCR)施加偏壓(15句。接著,該微控制器5〇, 對該8通道SCR控制器電路41提供一閘極觸發訊號,以利用 第18圖之變壓器電路75觸發該受偏壓之§CR46(156)。 該微控制器50f亦對該觸發變壓器電路39提供燈觸發訊 20號,以利用該高壓觸發變壓器44對該燈施加一高電壓(例 如,20000V至30000V)(158)。如此,可致動或觸發該燈12 以傳導電力’且充入該高壓電容器42之能量經由該燈12釋 放。 該閃光燈放電系統亦包括可偵測該燈12之輸出能量值 44 200803629 的…、電器56(160),而在其他實施例中,該輸出能量值可以 利用一光偵測器、一光感測器或發明所屬技術領域中具有 通承知識者所習知之任何其他適當能量感測貞測。如果 所偵匐到之能量值是適當的(或所需要的)(162),則繼續該 程序。但是,如果所偵測到之能量值與預期之能量值是不 同的,則對該等計算值進行調整(154),以調整充入該高壓 電谷器42之電壓(即,光強度)、延遲、燈之數目與順序等之
其中者或一者以上。如此,可對該基體施加適當(或所需) 之能量。 1〇 如果燈閃光之順序已結束(166),則結束該閃光燈放電 程序。若非如此,則藉由對該等高壓電容器依需要進行充 電或凋整(153)並依序偏壓下一個SCR且繼續依序使下一個 燈閃光直到該順序結束為止(168)。 刖述者說明了本發明之原理,但不會限制本發明。因 15此,在此應可了解的是發明所屬技術領域中具有通常知識 者可提出雖然未在此直接說明或顯示,但利用本發明之原 理且包含在本發明之範疇與精神内之各種結構。此外,在 此說明之所有例子與條件語言僅主要是為了達到教示之目 的,以便了解本發明之原理及由發明人所提出以擴展該技 2〇術之觀念,並且應被視為不受限於這些特別說明之例子與 狀況。 此外,在此說明本發明原理、特徵與實施例以及其特 例之所有聲明可包含其結構與功能性等效物。另外,這些 等效物包括目前已知之等效物與將來會發展出之等效物, 45 200803629 即’不論結構為何均可達成相同功能之任何發展出的元 件。因此,本發明之範疇不限於在此所示與所述之實施例, 且可涵蓋在以下申請專利範圍所界定之本發明範疇内之任 何變化、改變或修改。 5 【圖^4簡明】 第1圖是以紫外光對電子基體進行曝光以硬化光阻之 系統(即,一紫外光曝光系統)之實施例的部份立體圖。 第2圖是一使用兩閃光燈(當各燈被稱為一閃光燈時, 亦被稱為兩組閃光燈或兩閃光燈總成)之閃光燈曝光系統 10 實施例的示意立體圖。 第3圖是用以觸發該等燈產生光之觸發變壓器總成之 實施例的立體圖。 第4圖是在該閃光燈曝光系統實施例中之反射器結構 的示意立體圖,其中該系統更包括第三反射器。 15 第5圖是僅使用一閃光燈(即,一組燈)之閃光燈曝光系 統及對應反射器之實施例的示意立體圖。 第6A、6B、6C與6D分別是第二與第三反射器反射器之 俯視圖、侧視圖、另一側視圖與立體圖。 第7圖是在一具有第一、第二與第三反射器之閃光燈中 20 之光反射的示意截面圖。 第8圖是本發明實施例之閃光燈放電系統的系統方法 圖。 苐9圖是第8圖之閃光燈放電系統的不意方塊圖。 第10圖是第9圖之4通道觸發變壓器電路的電路圖。 46 200803629 第11圖是第8圖之8通道矽控整流器(SCR)的電路圖。 第12圖是第9圖之交流(AC)變壓器的示意方塊圖。 第13圖顯示一高電壓觸發板之示意方塊圖。 第14圖是一在一閃光燈放電系統實施例中之單一模組 5 之示意部份電路圖,且該單一模組包括一能量儲存單元及 一能量傳送單元。 第15A圖是一能量圖,顯示該等燈依序放電之燈順序。 第15B圖是一能量圖,顯示該等燈實質上同時地(或並 行地)放電之燈順序。 1〇 第15C圖是一能量圖,顯示該等燈以一部份重疊方式放 電之燈順序。 第16圖一閃光燈放電系統實施例之示意方塊圖,其中 各燈可以利用多數在不同模組中之儲存電容器激發。 第17圖是在一閃光燈放電系統實施例中之四個模組之 15 示意部份電路圖,且在各模組包括用以使四個燈放電之能 量儲存單元及能量傳送單元。 第18圖是一閃光燈放電系統實施例中之SCR偏壓/閘極 觸發電路之示意電路圖。 第19圖是一閃光燈放電系統實施例中之能量管理控制 20系統(或能量管理系統)之示意方塊圖。 第20圖是一實施例之流程圖,顯示對一基體施加紫外 光0 47 200803629 【主要元件符號說明】 4〇3牝,4〇,4(1...高壓電容器 5…紫外光曝光系統 9.. .閃光燈曝光系統 10,10’,10”...閃光燈曝光系統 11."閃光燈 12···燈 13…洩流電阻板 14…第二反射器 15…殼體 16…控制單元 18.. .觸發電容器 20…曝光平面 22…基體支持構件 24…第一反射器 24’...紫外光 26…第三反射器 28.. .能量偵測器 30.. .電源 32…能量儲存單元(或系統) 34…放電定^單it(絲夠;二Μ 36.. .能量傳送單元(或系統) 38…資纖取憚稱姆 38’…資料獲取與處理控制單元 39.. .4.道觸發變壓器電路 40,40’…閃光燈放電系統 41.. .8.道SCR控制器電路 42.. .高壓電容器(HVCAP) 43· · ·可調整高壓電源;2500V電源 44.. .高壓觸發變壓器(HVTRIG) 45…隔離變壓器 46···矽控整流器(SCR) 47.. . AC變壓器板 48·.· 12通道收發器電路 50,50’...微控制器 54.. .600.DC 電源 56.. .熱電器 60.62.64.66.. .模組 70…光纖接收器偏壓埠 71…光纖接收器閘極 73…光搞合器 74···電力驅動器 75.. .變壓器電路 75a...閘極變壓器 78…5V接地 79···24Υ# 地 82.. .110.AC 電壓源 48 200803629 84.. .變壓器 86.. .整流器 87.. .電容器 88"·二^體 90·.·能量管理系統 92.. .5.DC 電源 92…類比至數位轉換器 93.. .熱電器回饋 94.. .24.DC 電源 94.. .PID演算法 95 · · ·曝夫* 面 96…修正電路 99…圖形使用者介面(GUI) 101.. .觸發開關 102,104···葉片 109…缓衝/線驅動器 111.. .光隔離器 113···通道 114…第二反射器 115…通道 117…電壓施加雜 119aJ19b,119c,119d...24V 變壓器 120...6.3V 變壓器 126···第三反射器 114’,126’…紫外光 150-168…步驟 C21a...電容 D21aJ)31a···二^體 D141a·.·齊納二極體 HVCAPla^a^Ma...高壓電容器
Rlla^la^IGla·.·電阻 SCRla^a^Ma...矽控整流器 tl...間隔 t2…時間 T...時間 49

Claims (1)

  1. 200803629 十、申請專利範圍·· 1 · 一種以紫外光對基體進行曝光之閃光燈曝光系統,該系 統包括至少一閃光燈,且各閃光燈包含: 至少一燈,係可依據一電壓發射紫外光者; 5 至少一第一反射器,各第一反射器可朝該基體反射 該紫外光; 一第二反射器,係環繞該紫外光由前述至少一燈至 該基體之路徑者,且該第二反射器可朝該基體反射該紫 外光之第一光線;及 10 一第三反射器,係設置成比該第二反射器更靠近該 基體且環繞該紫外光由前述至少一燈至該基體之路徑 者,且該第三反射器可朝該基體反射該紫外光之第二光 線。 2·如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該第三 15 反射器可朝該基體反射該紫外光之至少某些第一光線。 3.如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該第二 反射器具有一截頭角錐體之形狀,且該截頭角錐體具有 多數傾斜壁,並且該等傾斜壁界定出一面向該至少一燈 之第一矩形開口及面向該基體之第二矩形開口,其中該 20 第二矩形開口大於該第一矩形開口。 4·如申請專利範圍第3項之閃光燈曝光系統,其中該第三 反射器具有多數界定出兩互相相向開口之傾斜或非傾 斜壁,其中該等開口可使該紫外光由該至少一燈通至該 基體。 50 200803629 5·如申請專利範圍第4項之閃光燈曝光系統,更包含至少 一設置在該等燈之間的葉片及一曝光平面,且該基體位 於該曝光平面上。 5
    15 20 6·如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該至少 一閃光燈包含一對互相相向之閃光燈,使該基體之兩側 可同時以紫外光進行曝光。 7·如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該至少 一閃光燈包含多數第一反射器,其中各第一反射器位在 其中一對應前述燈附近。 8·如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該至少 閃光燈包含多數燈,其中該至少一閃光燈更包令__用 以將前述多數燈之發光定序的定序機構。 9·如申請專利範圍第8項之閃光燈曝光系統,其中該定序 機構可控制前述多數燈以依序、同時或部份重疊之至少 其中一者的方式發光。 瓜如申請專利範圍第8項之閃光燈曝光系統,其中該至少 一閃光燈更包含一能量儲存單元,且該能量儲存單元可 儲存用以對該等燈施加電壓以發射該紫外光的能量。 u.如申請專利範圍第1G項之閃光燈曝光系統,其中該至少 存單元中之能量的能量傳送單元。 12.2請專利範圍第U項之閃光燈曝光系統,其中該能量 數用以儲存該能量之電容器,且該能量 、早Μ》數開關’而各前述開關可控制其中一對 51 200803629 應前述電容器並放電,以將該能量提供至其中一對應前 述燈。 13·如申請專利範圍第12項之閃光燈曝光系統,其中前述多 數開關包含多數石夕控整流器,其中各前述石夕控整流器具 5 有一陰極、一閘極及一陽極,並且各前述電容器具有一 第一電極及一第二電極,且其中該陽極與其中一對應前 述電容器之第一電極電性連接。 • I4·如申請專利範圍第13項之閃光燈曝光系統,其中該陰極 與一高壓觸發變壓器電性連接,且該高壓觸發變壓器設 10 置在該矽控整流器與其中一對應前述燈之間。 15·如申請專利範圍第13項之閃光燈曝光系統,更包含一偏 壓電路,該偏壓電路可在將一觸發訊號傳送至該^夕控整 流器之閘極之前,在與接地無關之情形下產生一通過該 矽控整流器之電位差。 15 I6·如申請專利範圍第8項之閃光燈曝光系統,其中該至少 ® —閃光燈更包含—或多個模袓,且各前述模組包括一用 以儲存使燈發光之能量的能量儲存單元及一用以將該 儲存能量施加至該等燈之能量傳送單元,且其中該等模 組在該至少一閃光燈中之數目是可調整的。 π•如申請專利範圍第1項之閃光燈曝光系統,其中該至少 一閃光燈更包含用以偵測該紫外光能量之裝置、及用以 利用所制到之能量來調整該閃光燈曝光系統之能量 輪出的裝置。 18· 一種以紫外光對基體進行曝光之閃光燈,且該閃光燈包 52 200803629 含: 夕數燈,係用以產生紫外光者; 至少一反射器,係用以將該紫外光引導至該基體 者; 一能量儲存單元,係用以儲存用以產生該紫外光 ❿ 10 15 20 月匕里傳送單元,係用以將該儲存能量施加至該等 燈’以產生該紫外光者;及 序器,係用以控制該等燈發光之時間點者。 19.如申請專利範圍第18項之閃光燈,其中該閃光燈更包人 =債測該紫外光能量之裝置、及用以利用所_至= 月匕里來調整該紫外光強度之裝置。 2^申請專利範圍第19項之閃光燈,其中前述用以 1之裝置包含一熱電器或一光感測器。 把 21.如申請專利範圍第18項之閃光燈,其中讀能量儲存單一 包含多數電容器,且各前述燈可由至少一 早疋 剐述電容器枝 收能量,並且其中該定序器提供至少—控_號,μ 擇用以使至少一前述燈發光之至少一前述電容器。k 22· —種以由多數燈所產生之紫外光對基體進行曝光 法,且該方法包含: 之方 儲存用以產生該紫外光之能量; 將該儲存能量施加至該等燈,以產生該紫外“ 偵測該紫外光之能量;及 ’ 依據所偵測之能量調整該紫外光之強度。 53 200803629 23.如申請專利範圍第22項之方法,更包含以依序、部份重疊之至少其中-者的方式,決定由該等燈^ 時間點。 X尤 同時或 之
    10 15
    20 24. 如申請專利範圍第22項之方法,其中前述施加所铸存之 能量包含對該燈施加-高電壓,以開始產生該紫外光 25. 如申請柄範㈣24項之枝,其中魏施加該高電星 ^含儲存-用以產生高電|之第二能量且將該第二能 量傳送至—高壓觸發變壓器,以產生該高電壓。 26· —種閃光燈放電系統,包含: 一燈,係用以發光者; 一觸發裝置,係用以對該燈提供足以致動該燈發光 之電壓者,其中該燈位在該觸發裴置與一第一接地構件 之間; 一能量儲存裝置,係用以儲存發光用之能量者;一 開關,係位在該燈與該能量儲存裝置之間,以選擇性地 對該燈提供該能量者;及 一偏壓電路,係用以偏壓該開關,使該開關依據施 加於該開關之觸發訊號,準備對該燈提供該能量者,其 中該偏壓電路在與該第一接地構件無關之情形下產生 一通過該開關之電位差。 54
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7777198B2 (en) * 2005-05-09 2010-08-17 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for exposing a substrate to a rotating irradiance pattern of UV radiation
US7566891B2 (en) * 2006-03-17 2009-07-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for treating a substrate with UV radiation using primary and secondary reflectors
SG136078A1 (en) * 2006-03-17 2007-10-29 Applied Materials Inc Uv cure system
US7692171B2 (en) * 2006-03-17 2010-04-06 Andrzei Kaszuba Apparatus and method for exposing a substrate to UV radiation using asymmetric reflectors
US8578854B2 (en) * 2008-05-23 2013-11-12 Esko-Graphics Imaging Gmbh Curing of photo-curable printing plates using a light tunnel of mirrored walls and having a polygonal cross-section like a kaleidoscope
WO2010045534A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Atonometrics, Inc. Ultraviolet light exposure chamber for photovoltaic modules
US20100193674A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Wkk Distribution, Ltd. Lamp system producing uniform high intensity ultraviolet light for exposure of photolithographic and other light polymerizable materials
AU2011205703B2 (en) 2010-01-14 2014-08-28 Infection Prevention Technologies Systems and methods for emitting radiant energy
WO2012138866A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for uv treatment, chemical treatment, and deposition
FR2977947B1 (fr) * 2011-07-11 2013-07-05 Photomeca France Exposeuse uv pour plaques d'impression
DE102011079531A1 (de) * 2011-07-21 2013-01-24 Ist Metz Gmbh Bestrahlungsvorrichtung zur UV-Strahlungsbehandlung
US8988662B1 (en) * 2012-10-01 2015-03-24 Rawles Llc Time-of-flight calculations using a shared light source
US9372407B2 (en) * 2013-04-18 2016-06-21 E I Du Pont De Nemours And Company Exposure apparatus and a method for exposing a photosensitive element and a method for preparing a printing form from the photosensitive element
US10514256B1 (en) 2013-05-06 2019-12-24 Amazon Technologies, Inc. Single source multi camera vision system
US9541836B2 (en) * 2014-02-10 2017-01-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for baking photoresist patterns
CN112512157B (zh) * 2020-12-09 2023-01-24 深南电路股份有限公司 Uv灯控制电路及敷形涂覆线体检验设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4167669A (en) * 1971-09-09 1979-09-11 Xenon Corporation Apparatus for rapid curing of resinous materials and method
US4443533A (en) * 1982-07-23 1984-04-17 Panico C Richard Photoresist curing method
US4760412A (en) * 1986-07-25 1988-07-26 Gerber Scientific Instrument Company, Inc. Apparatus and method for exposing lines on a photosensitive surface
US6165273A (en) * 1997-10-21 2000-12-26 Fsi International Inc. Equipment for UV wafer heating and photochemistry
AU1954600A (en) * 1999-03-01 2000-09-07 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method of sterilization
US6461348B1 (en) * 1999-08-27 2002-10-08 Howard S. Bertan Photo-thermal epilation apparatus with advanced energy storage arrangement
JP3948867B2 (ja) * 1999-11-16 2007-07-25 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 フラッシュ装置およびこれを用いた画像形成装置
US6972421B2 (en) * 2000-06-09 2005-12-06 Cymer, Inc. Extreme ultraviolet light source
US6621553B2 (en) * 2001-03-30 2003-09-16 Perkinelmer, Inc. Apparatus and method for exposing substrates
US6649921B1 (en) * 2002-08-19 2003-11-18 Fusion Uv Systems, Inc. Apparatus and method providing substantially two-dimensionally uniform irradiation
US6717161B1 (en) * 2003-04-30 2004-04-06 Fusion Uv Systems, Inc. Apparatus and method providing substantially uniform irradiation of surfaces of elongated objects with a high level of irradiance
US20060164614A1 (en) * 2005-01-21 2006-07-27 Hua-Kuo Chen Exposing machine for a printed circuit board
US7777198B2 (en) * 2005-05-09 2010-08-17 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for exposing a substrate to a rotating irradiance pattern of UV radiation
SG136078A1 (en) * 2006-03-17 2007-10-29 Applied Materials Inc Uv cure system

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