一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法技术

一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，在曝光的过程中采用两层曝光板的设计，在曝光的时候为下次曝光已经做好准备，采用全自动曝光的方式，无掩膜曝光，TI的DMD曝光芯片，自动的DMD选择设计，按照板型选择DMD的数量，该方法极大的提高了生产效率，省去了人为的操作过程，减少了人力资源成本，在竞争中更有优势，可以快速的调整图像的处理，避免了掩膜板的使用，减少了污染与浪费，可以更好的节省曝光时间，提高曝光的效率，同时曝光精度能够满足市面上精密化生产的需求。

Automatic mask free exposure method based on automatic calibration

A kind of automatic calibration automatic maskless exposure method based on using in the exposure process design of two layer plate exposure, at the time of exposure is ready for the next exposure, using automatic exposure mode, maskless exposure, TI DMD exposure DMD chip, automatic selection of design, according to the number of type selection of DMD, this method can greatly improve the production efficiency, saves the operation process of human, reduce the cost of human resources, the more advantage in the competition, can adjust the image quickly, avoiding the use of mask, reduce pollution and waste, can better save the exposure time, exposure the efficiency and precision of exposure at the same time can meet the production precision on the market demand.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法
本专利技术涉及精密制造PCB曝光
，具体涉及一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法。
技术介绍
随着电子技术的快速的发展，电子产品正在向小型化、精密化、模块化、高度集成化方向发展，对曝光的线路要求越来越高，线间距越来越小，线宽越来越细，对于曝光的要求也就越来越高。传统行业的有掩膜曝光技术已经不能满足精密化，高度集成化生产的发展需求，急需一种新的曝光技术来满足现在的发展现状。无掩膜曝光技术不仅能够满足精密化的发展需求，更能节省成本，极大的提高生产效率，改变目前的生产现状，极大的促进我国在电子技术行业，集成电路行业的快速发展。目前主流的曝光技术都是通过人为操作不能实现全自动，这里提出了一种全自动的曝光技术，并且能够实现自动校准。
技术实现思路
为了克服上述技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，改进生产效率，提高生产量，节省人力，同时解决现有的活动底座需要与固定座通过人为调节，需要不停的微调，而导致的繁琐，人为调节容易导致的曝光误差，导致曝光不准确，肉眼不能更好的调整曝光精度，导致出现的各种人为问题，同时为了避免人为调节XYZ轴相对移动导致的机械误差。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，包括以下步骤：1)绘制用于机械小车识别的地面路线，将路线图与出板口，送板口联系在一起，出板口是为了得到打好定位孔的曝光板，送板口是为了将曝光好的PCB板送出；2)机械小车的机械臂上具有真空吸盘，机械臂上具有信号发射芯片，小车两侧具有不同的存放标记，真空吸盘可以将未曝光车筐中的待曝光PCB板送到曝光机进行曝光，然后将曝光好的PCB板放入已曝光车筐中，待所有的PCB曝光完毕，小车移动将曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板；3)在曝光之前，首先接收CAD室传输过来的GERBER文件，将GERBER文件转化为BMP位图，将整副BMP位图送入曝光机，此时，待每次曝光板放入曝光平台，CCD镜头移动到理论上定位孔的位置；4)CCD镜头在曝光机工作之初，进行初始化设置，进行调焦操作，调焦操作是通过自己的算法进行实现。5)调焦好的CCD镜头捕捉曝光板上的定位孔，如果1次性捕捉到，证明不用校准，开始曝光；如果有的捕捉到有的没有捕捉到则校正图像的位置，对图像按照一定的算法，均分误差，同时将CCD镜头调整到图像校正后的所对应的定位孔的位置，如果此时还没有捕捉，则在一定的误差范围内进行再次校准，如果超过一定的误差范围仍然没有捕捉到，则曝光板1不能使用，丢弃使用新的曝光板；6)在曝光开始前，确定曝光板的大小，确定开启的DMD的数量，能够以最大的效率实现曝光，在整个步骤5)图像校正完毕后，切割图像，送到不同的DMD实现曝光；7)在曝光开始后，上层曝光板通过传送带送到曝光机外侧挡板的内部，内部完全是黑暗的，通过UV紫外线光源实现曝光；8）在步骤7）曝光的同时，机械臂将待曝光的曝光板送入交替下层曝光平台的台面，曝光平台上有真空吸孔吸附曝光板，完成图像的校正，待上层曝光板曝光完成，将交替下层曝光平台送入曝光机外侧挡板的内部，完成图像的切割与曝光。所述的步骤3）中提到的数字图像信号处理，是与步骤5）中得到的BMP的定位孔与采集到的图像进行比较，以中心为标准，进行图像的校准处理；所述的步骤6）中传输给DMD的图像，是将校正后的BMP位图切割为不同型号的DMD所要求的对应的大小，切割的时候需要进行分区化处理，传输给不同的DMD。所述的机械小车设有机械臂，机械臂设有机械臂真空吸盘，机械小车一侧是未曝光车筐，另一侧是已曝光车筐。所述的曝光平台设有曝光平台，所述的曝光平台由上层曝光平台、交替下层曝光平台、传送带、曝光机外侧挡板、DMD、光学引擎、曝光机平台侧面挡板组成，传送带上方设有上层曝光平台，下方设有交替下层曝光平台，两端设有曝光机平台侧面挡板；一侧设有曝光机外侧挡板，曝光机外侧挡板上设有DMD及光学引擎。所述的上层曝光平台、交替下层曝光平台分别具有100个真空吸口；所述的曝光机外侧挡板设有3-6个DMD，3-6个曝光镜头，每个曝光镜头采用的均为UV紫外线光源。所述的曝光平台具有电荷耦合元器件（CCD）图像传感器与所述的电荷耦合元器件相连的信号连接处理器，所述电荷耦合元器件（CCD）图像传感器将模拟图像信号转化为数字图像信号，传输给信号连接处理器，信号连接处理器将数字图像信号进行处理。本专利技术的有益效果：本专利技术采用了自动校准的技术，省去的繁琐人工校准的过程，减少了曝光过程的曝光误差。在曝光的过程中采用两层曝光板的设计，在曝光的时候为下次曝光已经做好准备，极大的提高了生产效率。采用全自动曝光的方式，省去了人为的操作过程，较少了人力资源成本，在竞争中更有优势。采用无掩膜曝光，可以快速的调整图像的处理，避免了掩膜板的使用，减少了污染与浪费。采用了TI的DMD曝光芯片，曝光精度能够满足市面上精密化生产的需求。采用自动的DMD选择设计，按照板型选择DMD的数量，可以更好的节省曝光时间。提高曝光的效率。附图说明图1是本专利技术的小车运动流程图；图2是本专利技术的曝光整机架构图；图3是本专利技术的机械小车模型图；图4是本专利技术的自动校准CCD图；其中，1是机械小车运动路线；2是曝光机整机；3是机械小车；4是上层曝光平台；5是交替下层曝光平台；6是传送带；7是曝光机外侧挡板；8是DMD；9是光学引擎；10是曝光机平台侧面挡板；11是机械臂真空吸盘；12是未曝光车筐；13是已曝光车筐；14是CCD镜头；15是曝光板；16是曝光板定位孔；17是机械臂。具体实施方式以下根据附图对本专利技术进一步叙述。如图1、2、3、4所示，一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，包括以下步骤：1)绘制车辆识别的路线图1，将路线图1与出板口，送板口很好的联系在一起。出板口是为了得到打好定位孔的曝光板，送板口是为了将曝光好的PCB板送出。小车在运动的过程中经过曝光机3，将曝光板曝光完毕后小车依次移动，完成曝光板的传送处理。2)小车的整体架构如图3所示，机械臂17上具有真空吸盘11，可以将未曝光车筐12中的待曝光PCB板送到曝光机2进行曝光，然后将曝光好的PCB板放入已曝光车筐13中。待所有的PCB曝光完毕，小车移动将曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板。3)在曝光之前，首先接收CAD室传输过来的GERBER文件，将GERBER文件转化为BMP位图，将整副BMP位图送入曝光机2，此时，待每次曝光板15放入曝光平台4或者5，CCD镜头移动到理论上定位孔的位置。4)CCD镜头14在曝光机2工作之初，进行初始化设置，进行调焦操作。调焦操作是通过自己的算法进行实现。5)调焦好的CCD镜头捕捉曝光板15上的定位孔16，如果1次性捕捉到，证明不用校准，开始曝光；如果有的捕捉到有的没有捕捉到则校正图像的位置，对图像按照一定的算法，均分误差，同时将CCD镜头14调整到图像校正后的所对应的定位孔的位置，如果此时还没有捕捉，则在一定的误差范围内进行再次校准，如果超过一定的误差范围仍然没有捕捉到，则曝光板15不能使用，丢弃使用新的曝光板。6)在曝光开始前，确定曝光板15的大小，确定开启的DMD8的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：1)绘制用于机械小车识别的地面路线，将路线图与出板口，送板口联系在一起，出板口是为了得到打好定位孔的曝光板，送板口是为了将曝光好的PCB板送出；2) 机械小车的机械臂上具有真空吸盘，机械臂上具有信号发射芯片，小车两侧具有不同的存放标记，真空吸盘可以将未曝光车筐中的待曝光PCB板送到曝光机进行曝光，然后将曝光好的PCB板放入已曝光车筐中，待所有的PCB曝光完毕，小车移动将曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板；3) 在曝光之前，首先接收CAD室传输过来的GERBER文件，将GERBER文件转化为BMP位图，将整副BMP位图送入曝光机，此时，待每次曝光板放入曝光平台，CCD镜头移动到理论上定位孔的位置；4)CCD镜头在曝光机工作之初，进行初始化设置，进行调焦操作，调焦操作是通过自己的算法进行实现；5)调焦好的CCD镜头捕捉曝光板上的定位孔，如果1次性捕捉到，证明不用校准，开始曝光；如果有的捕捉到有的没有捕捉到则校正图像的位置，对图像按照一定的算法，均分误差，同时将CCD镜头调整到图像校正后的所对应的定位孔的位置，如果此时还没有捕捉，则在一定的误差范围内进行再次校准，如果超过一定的误差范围仍然没有捕捉到，则曝光板1不能使用，丢弃使用新的曝光板；6)在曝光开始前，确定曝光板的大小，确定开启的DMD的数量，能够以最大的效率实现曝光，在整个步骤5)图像校正完毕后，切割图像，送到不同的DMD实现曝光；7)在曝光开始后，上层曝光板通过传送带送到曝光机外侧挡板的内部，内部完全是黑暗的，通过UV紫外线光源实现曝光；8）在步骤7）曝光的同时，机械臂将待曝光的曝光板送入交替下层曝光平台的台面，曝光平台上有真空吸孔吸附曝光板，完成图像的校正，待上层曝光板曝光完成，将交替下层曝光平台送入曝光机外侧挡板的内部，完成图像的切割与曝光。...

【技术特征摘要】
1.一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：1)绘制用于机械小车识别的地面路线，将路线图与出板口，送板口联系在一起，出板口是为了得到打好定位孔的曝光板，送板口是为了将曝光好的PCB板送出；2)机械小车的机械臂上具有真空吸盘，机械臂上具有信号发射芯片，小车两侧具有不同的存放标记，真空吸盘可以将未曝光车筐中的待曝光PCB板送到曝光机进行曝光，然后将曝光好的PCB板放入已曝光车筐中，待所有的PCB曝光完毕，小车移动将曝光的PCB板送入送板口，接收新的待曝光PCB板；3)在曝光之前，首先接收CAD室传输过来的GERBER文件，将GERBER文件转化为BMP位图，将整副BMP位图送入曝光机，此时，待每次曝光板放入曝光平台，CCD镜头移动到理论上定位孔的位置；4)CCD镜头在曝光机工作之初，进行初始化设置，进行调焦操作，调焦操作是通过自己的算法进行实现；5)调焦好的CCD镜头捕捉曝光板上的定位孔，如果1次性捕捉到，证明不用校准，开始曝光；如果有的捕捉到有的没有捕捉到则校正图像的位置，对图像按照一定的算法，均分误差，同时将CCD镜头调整到图像校正后的所对应的定位孔的位置，如果此时还没有捕捉，则在一定的误差范围内进行再次校准，如果超过一定的误差范围仍然没有捕捉到，则曝光板1不能使用，丢弃使用新的曝光板；6)在曝光开始前，确定曝光板的大小，确定开启的DMD的数量，能够以最大的效率实现曝光，在整个步骤5)图像校正完毕后，切割图像，送到不同的DMD实现曝光；7)在曝光开始后，上层曝光板通过传送带送到曝光机外侧挡板的内部，内部完全是黑暗的，通过UV紫外线光源实现曝光；8）在步骤7）曝光的同时，机械臂将待曝光的曝光板送入交替下层曝光平台的台面，曝光平台上有真空吸孔吸附曝光板，完成图像的校正，待上层曝光板曝光完成，将交替下层曝光平台送入曝光机外侧挡板的内部，完成图像的切割与曝光。2.根据权利要求1所述的一种基于自动校准的全自动无掩膜曝光方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，姜福义，郭曌睿，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61