TW201617233A - 電腦化直接書寫之改良系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之方法，其包含下列步驟：提供一印刷指令資料庫，其含有用於在該圖案化基板上印刷之精確指令；使該圖案化基板成像以提供一圖案化基板影像；及採用一電腦以用於至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫，而無需在該成像與該指示之間的時間期間執行該印刷指令資料庫與該圖案化基板之間的基準配準。

Description

電腦化直接書寫之改良系統及方法
本發明大體係關於電腦化直接書寫。
技術中已知電腦化直接書寫之各種方法。本發明尋求提供電腦化直接書寫之改良系統及方法。舉例而言，描述具有最先進技術方法之一狀態之美國專利案7,508,515，該案之全部內容以引用之方式併入本文中。
本發明尋求提供一種電腦化直接書寫之改良系統及方法。
根據本發明之該系統及方法之一優勢在於，其可產生優於基於基準配準之方法之改良印刷準確度，由於其可提供每個元素或元素群組之較佳準確度，且該印刷方法可補償基板之總體及局部變形。
因此，根據本發明之一較佳實施例提供一種用於在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之方法，其包含下列步驟：提供一印刷指令資料庫，其含有用於在該圖案化基板上印刷之精確指令；使該圖案化基板成像以提供一圖案化基板影像；及採用一電腦以用於至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫，而無需在該成像與該指示之間的時間期間執行該印刷指令資料庫與該圖案化基板之間的基準配準。
較佳地，至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫亦包含：提供對應於該圖案化基板之CAM資料；該圖案化基板之一成像影像與對應於該圖案化基板之該CAM資料之電腦化相互覆疊；及利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令。
較佳地，利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令包含利用該CAM資料來修改該印刷指令資料庫中含有之該等精確指令。另外，該印刷指令資料庫用來修改於該利用步驟中使用之該CAM資料。
較佳地，藉由一自動化光學檢測子系統執行該成像。較佳地，該光學書寫器係一直接成像子系統。
根據本發明之另一較佳實施例亦提供一種用於在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之系統，其包含：一印刷指令資料庫，其含有用於在該圖案化基板上印刷之精確指令；成像功能性，其可操作用於使該圖案化基板成像以提供一圖案化基板影像；及一電腦，其可操作用於至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像且用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫，而無需該成像與該指示之間的時間期間執行該印刷指令資料庫與該圖案化基板之間的基準配準。
較佳地，該電腦亦可操作用於該圖案化基板之一成像圖案與對應於該圖案化基板之CAM資料之相互覆疊，且用於利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令。
較佳地，該電腦亦可操作用於利用該CAM資料來修改該印刷指令資料庫中含有之該等精確指令。另外，該印刷指令資料庫用來修改藉由該電腦使用之該CAM資料。
較佳地，該成像功能性經封裝於一自動化光學檢測子系統中。 較佳地，該光學書寫器係一直接成像子系統。
101‧‧‧機架
102‧‧‧光學桌
104‧‧‧基板支撐表面
106‧‧‧圖案化基板
112‧‧‧橋
114‧‧‧第一軸
116‧‧‧讀/寫總成
118‧‧‧第二軸
124‧‧‧控制總成
126‧‧‧電腦
128‧‧‧使用者介面
130‧‧‧印刷指令資料庫
132‧‧‧自動化光學檢測子系統(AOI)
134‧‧‧圖案化基板影像
136‧‧‧直接成像子系統(DI)
138‧‧‧印刷指令
201‧‧‧運動機架
202‧‧‧下部固定式機架
203‧‧‧軸
204‧‧‧基板支撐表面
206‧‧‧圖案化基板
212‧‧‧固定式橋
224‧‧‧控制總成
226‧‧‧電腦
230‧‧‧印刷指令資料庫
232‧‧‧自動化光學檢測子系統(AOI)
234‧‧‧圖案化基板影像
236‧‧‧直接成像子系統(DI)
238‧‧‧印刷指令
250‧‧‧步驟
252‧‧‧步驟
254‧‧‧步驟
256‧‧‧步驟
258‧‧‧步驟
260‧‧‧步驟
300‧‧‧步驟
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
308‧‧‧步驟
400‧‧‧CAM資料
402‧‧‧基底組件層
404‧‧‧覆疊組件層
410‧‧‧規則
420‧‧‧成像子系統
422‧‧‧圖案化基板影像
424‧‧‧輪廓化功能性
426‧‧‧輪廓化影像
430‧‧‧加功能標籤功能性
432‧‧‧影像設計
440‧‧‧直接成像子系統
將自下列實施方式結合圖式更完整地理解及瞭解本發明，在圖式中：圖1A係根據本發明之一項較佳實施例建構且操作之用於電腦化直接書寫之一系統之一簡化圖解；圖1B係根據本發明之另一項較佳實施例建構且操作之用於電腦化直接書寫之一系統之一簡化圖解；圖2係圖解說明圖1A及圖1B之系統之操作中之步驟之一簡化流程圖；圖3係圖解說明圖1A至圖2之系統之操作中之選用之額外步驟之一簡化流程圖；圖4A係圖1A至圖3之系統之部分之一項實施例之一簡化方塊圖解；及圖4B係圖1A至圖3之系統之部分之另一項實施例之一簡化方塊圖解。
現參考圖1A，圖1A係根據本發明之一項較佳實施例建構且操作之用於電腦化直接書寫之一系統之一簡化圖解。
如在圖1A中可見，系統較佳地包括一機架101，機架101較佳地安裝於一習知光學桌102上。機架101界定一基板支撐表面104，一圖案化基板106可經放置於基板支撐表面104上。基板106可(例如)係一電路板，一焊料遮罩待印刷至該電路板上。
一橋112經配置以沿一第一軸114(相對於機架101界定)而相對於基板支撐表面104線性運動。一讀/寫總成116經配置以沿一第二軸118(垂直於第一軸114)而相對於橋112線性運動。
系統較佳地亦包含一控制總成124，其較佳地包含具有一使用者介面128之一電腦126。電腦126較佳地包含經操作以操作讀/寫總成116之軟體模組。
控制總成124較佳地亦包含一印刷指令資料庫130，印刷指令資料庫130含有用於在圖案化基板106上印刷之精確指令。
根據本發明之一較佳實施例，讀/寫總成116較佳地包含：一自動化光學檢測子系統(AOI)132，其可操作用於使圖案化基板106成像以將圖案化基板106之一圖案化基板影像134提供至電腦126；及一直接成像子系統(DI)136，其包含可操作用於在圖案化基板106上書寫之一光學書寫器。
本發明之此實施例之一特定特徵為，電腦126可操作用於參考儲存於印刷指令資料庫130中之精確印刷指令及圖案化基板影像134，且用於將精確印刷指令138提供至DI 136，以用於在圖案化基板106上書寫，而無需在藉由AOI 132成像圖案化基板106與藉由DI 136在圖案化基板106上書寫之間的時間期間執行印刷指令資料庫與圖案化基板106之間的基準配準。
現參考圖1B，圖1B係根據本發明之另一項較佳實施例建構且操作之用於電腦化直接書寫之一系統之一簡化圖解。
如在圖1B中可見，系統較佳地包括一運動機架201，運動機架201較佳地安裝於一下部固定式機架202上且經配置沿相對於下部固定式機架202界定之一軸203線性運動。機架201界定一基板支撐表面204，一圖案化基板206可經放置於基板支撐表面204上。基板206可(例如)係一電路板，一焊料遮罩待印刷至該電路板上。
一固定式橋212較佳地支撐於運動機架201上方且容許運動機架201在其下方沿軸203線性移動。
系統較佳地亦包含一控制總成224，控制總成224較佳地包含一 電腦226及含有用於在圖案化基板206上印刷之精確指令之一印刷指令資料庫230。
根據本發明之一較佳實施例，橋212較佳地支撐一自動化光學檢測子系統(AOI)232(其可操作用於使圖案化基板206成像以將圖案化基板206之一圖案化基板影像234提供至電腦226)及一直接成像子系統(DI)236(其包含可操作用於在圖案化基板206上書寫之一光學書寫器)。
本發明之此實施例之一特定特徵為，電腦226可操作用於參考儲存於印刷指令資料庫230中之精確印刷指令及圖案化基板影像234，且用於將精確印刷指令238提供至DI 236以用於在圖案化基板206上書寫，而無需在藉由AOI 232成像圖案化基板206與藉由DI 236在圖案化基板206上書寫之間的時間期間執行印刷指令資料庫與圖案化基板206之間的基準配準。
儘管圖1B之系統提供運動機架201相對於固定式機架202之一維移動，但應瞭解，亦可提供提供運動機架201相對於固定式機架202之二維移動之一系統。
現參考圖2，圖2係圖解說明圖1A及圖1B之系統之操作中之步驟之一簡化流程圖。如在圖2中展示，一板(諸如圖1A之圖案化基板106及圖1B之圖案化基板206)首先裝載於系統上(250)。此後，較佳地掃描板(252)且使板成像(254)。接著，較佳地處理所獲取之影像(256)，此處理可包含個別元素或元素群組之偵測及特性化。此特性可包含大小、位置、形狀及類型。參考一印刷指令資料庫以提供與所獲取影像之元素關聯之精確印刷指令(258)。此後，採用精確印刷指令來直接書寫至板上(260)。
本發明之一特定特徵為，在圖2中圖解說明之方法包括：提供一印刷指令資料庫，其含有用於在圖案化基板上印刷之精確指令；使圖 案化基板成像以提供一圖案化基板影像；參考印刷指令資料庫及圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據精確指令在圖案化基板上書寫，而無需在成像與指示之間的時間期間執行印刷指令資料庫與圖案化基板之間的基準配準。
現參考圖3，圖3係圖解說明圖1A至圖2之系統之操作中之選用之額外步驟之一簡化流程圖。較佳地，如上文參考圖1A至圖2所描述參考印刷指令資料庫以提供精確印刷指令包含提供對應於圖案化基板之CAM資料及圖案化基板影像與對應於圖案化基板之CAM資料之電腦化相互覆疊，且自動採用來自覆疊層之資訊來提供精確指令。應瞭解，CAM資料較佳地儲存於印刷指令資料庫中。
如在圖3中展示，提供與獲取影像之元素關聯之精確印刷指令之步驟(300)首先包含擷取對應於圖案化基板之CAM資料(302)及接收基板之經處理之影像資料(304)。此後，對應於圖案化基板之CAM資料經覆疊於圖案化基板影像上(306)且採用自覆疊層所得之資訊來提供精確指令(308)。應瞭解，自覆疊層所得之資訊可包含(例如)包括於CAM資料中之圖案與基板之接收經處理影像資料中出現之圖案之圖案匹配。如上文描述，本發明之一特定特徵為，執行提供精確指令，而無需在成像與提供精確指令之間的時間期間執行系統與圖案化基板之間的基準配準。
現參考圖4A及圖4B，圖4A及圖4B係圖1A至圖3之系統之部分之兩項替代實施例之簡化方塊圖解。圖4A圖解說明一基於規則之實施例，且圖4B圖解說明一CAM資料及基於規則之實施例。在圖4A中或在圖4B中圖解說明之元素有助於執行圖2之步驟258，其中參考一印刷指令資料庫以提供與所獲取影像之元素關聯之精確印刷指令。在圖4B中圖解說明之元素有助於執行圖3之步驟308，其中採用自將對應於圖案化基板之CAM資料覆疊至圖案化基板影像上所得之資訊來提 供精確指令。
如在圖4A中展示，系統較佳地包含複數個規則410，其等控管將任何覆疊組件層404放置於一對應基底組件層402上方。應瞭解，規則410可經儲存於一資料庫中，諸如圖1A之資料庫130及圖1B之資料庫230。
舉例而言，規則410可規定覆疊組件層404與對應基底組件層402之間的放置角度之一容許變化。規則410亦可控管一覆疊組件層404中之多個覆疊組件之相互對準，多個覆疊組件之各者對應於基底組件層402中之多個基底組件之一者，基底組件具有一不同之相互對準。舉例而言，一規則可建立，圍繞任何方形形狀之大小X x Y印刷具有一預定義寬度之一圖框。此一形狀可對應於一印刷電路板中之一墊。此外，一規則可建立，圍繞具有方形形狀之大小X x Y之一預定義成形陣列之各一者印刷具有一預定義寬度之相互對準之圖框。此一陣列可對應於用於將一給定電路組件安裝於一PCB上之一墊陣列。
如另一實例，一規則可建立，具有大於R之一縱橫比之所有長形形狀均使用具有一厚度T之一圖框套印。此類型之規則可應用至(例如)長形導體。
此外，規則410可包含符合程度規則(compliance rule)，其等控管覆疊組件層404及對應之基底組件層402。舉例而言，規則410可包含關於組件層404之一覆疊組件相對於基底組件層402之一基底組件之最小尺寸之規則。因此，將瞭解，操作規則410以修改覆疊組件層404於一對應基底組件層402上方之精確放置。
如在圖4B中展示，CAM資料400包含複數個設計層對，該等對之各者較佳地包含一基底組件層402及一覆疊組件層404以書寫至一對應基底組件層402上。基底組件層402及覆疊組件層404可具有不同類型且可經指定用於對所得電路板執行不同功能。
應瞭解，經封裝於CAM資料400中之資料可規定規則410之修改。舉例而言，經封裝於CAM資料400中之資料可規定組件層404之一覆疊組件相對於基底組件層402之一基底組件之最小尺寸，且藉此可支配規則410之至少一者。此外，CAM資料可用於選擇或確認規則410中之適當規則之正確選擇。
較佳地，提供一成像子系統420(諸如圖1A之AOI子系統132及圖1B之AOI子系統232)以用於成像圖案化基板(諸如圖1A之圖案化基板106及圖1B之圖案化基板206)。一旦獲取一圖案化基板影像422(諸如圖1A之圖案化基板影像134及圖1B之圖案化基板影像234)，則較佳地採用輪廓化功能性424來提供圖案化基板影像之一輪廓化影像426。在申請人之美國專利案7,181,059中描述此輪廓化程序。
較佳地，提供影像重疊功能性428以用於使輪廓化影像426重疊於基底組件層402上方，從而將輪廓化影像426中之現有元素與基底組件層402中之對應元素匹配。影像重疊功能性428可採用在申請人之美國專利案7,388,978中描述之熟知幾何形狀匹配程序或方法。
較佳地，提供加功能標籤功能性430以用於為基底組件層402之元素加功能標籤。在申請人之美國專利案7,388,978中描述加功能標籤之一方法。
接著採用基底組件層402之元素之加功能標籤結合對應覆疊組件層404及規則410以提供一影像設計432。此後，提供影像設計至可操作用於在圖案化基板上書寫之一直接成像子系統440。
熟習此項技術者將瞭解，本發明不受在上文中已特定展示及描述之內容所限制。實情係，本發明之範疇包含在上文中描述之各種特徵之組合及子組合兩者，且熟習此項技術者在閱讀以上描述後將認識到其等之修改且該等修改不在先前技術中。
250‧‧‧步驟
252‧‧‧步驟
254‧‧‧步驟
256‧‧‧步驟
258‧‧‧步驟
260‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之方法，其包括下列步驟：提供一印刷指令資料庫，其含有用於在該圖案化基板上印刷之精確指令；使該圖案化基板成像以提供一圖案化基板影像；及採用一電腦以用於至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫，而無需在該成像與該指示之間的時間期間執行該印刷指令資料庫與該圖案化基板之間的基準配準。
  2. 如請求項1之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一方法，且其中該至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像以用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫包括：提供對應於該圖案化基板之CAM資料；該圖案化基板之一成像圖案與對應於該圖案化基板之該CAM資料之電腦化相互覆疊；及利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令。
  3. 如請求項2之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一方法，且其中該利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令包括利用該CAM資料來修改在該印刷指令資料庫中含有之該等精確指令。
  4. 如請求項2之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一方法，且其中該印刷指令資料庫用來修改於該利用步驟中使用之該CAM資料。
  5. 如請求項1之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一方法，且其中藉由一自動化光學檢測子系統執行該成像。
  6. 如請求項1之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一方法，且其中該光學書寫器係一直接成像子系統。
  7. 一種在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之系統，其包括：一印刷指令資料庫，其含有用於在該圖案化基板上印刷之精確指令；成像功能性，其可操作用於使該圖案化基板成像以提供一圖案化基板影像；及一電腦，其可操作用於至少參考該印刷指令資料庫及該圖案化基板影像且用於指示一光學書寫器根據該等精確指令在該圖案化基板上書寫，而無需在該成像與該指示之間的時間期間執行該印刷指令資料庫與該圖案化基板之間的基準配準。
  8. 如請求項7之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一系統，且亦且其中該電腦亦可操作用於該圖案化基板之一成像圖案與對應於該圖案化基板之CAM資料之相互覆疊，且用於利用來自該覆疊層之資訊來提供該等精確指令。
  9. 如請求項8之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一系統，且其中該電腦亦可操作用於採用該CAM資料來修改在該印刷指令資料庫中含有之該等精確指令。
  10. 如請求項8之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一系統，且其中該印刷指令資料庫用來修改藉由該電腦使用之該CAM資料。
  11. 如請求項7之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一系統，且其中該成像功能性經封裝於一自動化光學檢測子系統中。
  12. 如請求項7之在一圖案化基板上電腦化直接光學書寫之一系統，且其中該光學書寫器係一直接成像子系統。
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