激光直接成像加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及激光直接成像加工装置，超短脉冲激光器发出激光进入第一扩束镜，经过可调倍数的第一扩束镜实现光束的放大，经过第一45度半反镜后进入DLP芯片，DLP芯片由CAM工作站控制，CAM工作站直接输出图像进入DLP芯片，由DLP芯片中的DMD系统对光束进行调制，调制后的光束经过第二45度半反镜透射后，再经过可调倍数的第二扩束镜放大或聚焦，光束受第二扩束镜作用在印制电路板上聚焦，加工之前，CCD传感器感知样品位置，并与AF单元共同校准样品位置，进行光路校准。具有操作简单、加工样品精细度高、品质好和加工效率高等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Laser direct imaging device

The utility model relates to a processing device for laser direct imaging, ultrashort pulse laser into the first beam expander, amplified by the first beam expander adjustable multiple beam to achieve 45 degrees, after the first half mirror into the DLP chip, DLP chip controlled by CAM workstation, CAM workstation directly into the DLP chip to output image. The beam was modulated by DMD system in DLP chip, the modulated beam through the second 45 degree mirror transmission, and then after second beam expander adjustable multiple amplification or focusing beam by second beam expander effect focusing on printed circuit board processing before the CCD sensor and the position of the sample. AF unit calibration sample position, optical calibration. The utility model has the advantages of simple operation, high precision, high quality and high processing efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光直接成像加工装置，属于激光加工设备

技术介绍
无光罩微影技术，又称为直接成像，在半导体与个人计算机主板等产品中具有极佳优势，相较于传统微影技术需使用光罩让图像在光阻上成像，无光罩微影技术不但节省成本，使用上也更具弹性。主要工作方式是直接利用CAM工作站输出的数据，驱动激光成像装置，在涂覆有光致抗蚀剂的印制电路板上进行图形成像。 传统的印制电路曝光方法是使用紫外光照射光罩的方法，加工过程中需要光罩底片的加入，这种方法中因为紫外光均匀度不一样，在边缘附近的线宽重覆性不好；另外，底片存在胀缩的问题，对精度会造成影响，500mm的电路板上会有几十到几百微米的误差；同时随着电路板技术的发展，电路板线路要求的尺寸变得越来越细，造成了生产率和产品品质的降低。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种激光直接成像加工装置。本技术的目的通过以下技术方案来实现：激光直接成像加工装置，特点是：在超短脉冲激光器的输出端布置有第一扩束镜，第一扩束镜的输出端设置有第一45度半反镜，第一45度半反镜的反射输出端布置有DLP芯片，DLP芯片的输出端布置通过第二45度半反镜，第二45度半反镜的透射输出端布置有第二扩束镜，所述第二扩束镜正对于工作平台，所述工作平台包含X轴传送单元、Y轴传送单元和耐高温陶瓷基板，X轴传送单元包括X轴滑轨和控制X轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑轨和控制Y轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑轨上，耐高温陶瓷基板置于Y轴传送单元的Y轴滑轨上，耐高温陶瓷基板上固定印制电路板样品，耐高温陶瓷基板上安装有CCD传感器和AF单元，CCD传感器和AF单元连接记忆单元。进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述超短脉冲激光器是波长为405nm蓝光波段的激光器。更进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述DLP芯片采用型号为DLP9500、DLP7000或DLP3000的芯片。更进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述CCD传感器是CCD实时摄像监测传感器。再进一步地，上述的激光直接成像加工装置，其中，所述AF（自动对焦）单元使激光束对焦在基材上，对基材进行曝光处理 。本技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：本技术通过将超短脉冲激光投射在DLP芯片上，并由CAM工作站输出的图像对激光光束进行调制，再由光学器件将光束投射在加工样品上使其曝光，具有操作简单、加工样品精细度高、品质好和加工效率高等特点。利用数字微镜系统，通过每一个微镜的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动样品平台，对电路板进行快速的曝光处理，以得到曝光面没有底片胀缩导致的加工不够准确的问题，同时聚焦后的激光光束可以加工非常精细的线路。附图说明下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：图1：本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，激光直接成像加工装置，在超短脉冲激光器1的输出端布置有第一扩束镜2，第一扩束镜2的输出端设置有第一45度半反镜3，第一45度半反镜3的反射输出端布置有DLP芯片4，DLP芯片4的输出端布置通过第二45度半反镜5，第二45度半反镜5的透射输出端布置有第二扩束镜6，所述第二扩束镜6正对于工作平台，工作平台包含X轴传送单元、Y轴传送单元和耐高温陶瓷基板，X轴传送单元包括X轴滑轨和控制X轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑轨和控制Y轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑轨上，耐高温陶瓷基板置于Y轴传送单元的Y轴滑轨上，耐高温陶瓷基板上固定印制电路板样品，耐高温陶瓷基板上安装有CCD传感器8和AF单元7，CCD传感器8和AF单元7连接记忆单元9。CCD传感器8监测确定基材处理位置。AF单元7使激光自动对焦在该位置上。记忆单元9能够在CCD传感器8以及AF单元7的辅助下对加工位置进行校正。其中，超短脉冲激光器1是波长为405nm蓝光波段的激光器；DLP芯片4是型号为DLP9500、DLP7000和DLP3000的芯片；分别支持三种不同的分辨率：1920×1080ppi（像素），1024×768ppi以及800×480ppi。三种分辨率分别对应高中低三种不同型号的设备。CCD传感器8是CCD实时摄像监测传感器；AF单元7是自动对焦单元。上述装置用于激光直接成像加工时，超短脉冲激光器1发出激光进入第一扩束镜2，经过可调倍数的第一扩束镜2实现光束的放大，经过第一45度半反镜3后进入DLP芯片4，DLP芯片4由CAM工作站控制，CAM工作站直接输出图像进入DLP芯片4，由DLP芯片4中的DMD系统对光束进行调制，DMD系统中的每一个微镜受指令控制摆动方向，光束光斑的形状，灰度等参数得到调制，从而达到需要的光斑要求，最终对印制电路板进行曝光处理；调制后的光束经过第二45度半反镜5透射后，再经过可调倍数的第二扩束镜6放大或聚焦，光束受第二扩束镜6作用在印制电路板上聚焦，加工之前，CCD传感器8感知样品位置，并与AF单元7共同校准样品位置；由X轴传送单元、Y轴传送单元移动平台，实现XY方向移动；与记忆单元9连接的CCD传感器8和AF单元7感知样品的位置，并进行光路校准。同一个成像设备中可布置多个光路系统，形成的多个光束同时进行作业，产品生产效率大大提高。由于摒弃了光罩底片的使用，因此，工序大大减少，工作时间也大大缩减，生产效率显著提高。本技术通过将超短脉冲激光投射在DLP芯片上，并由CAM工作站输出的图像对激光光束进行调制，再由光学器件将光束投射在加工样品上使其曝光，具有操作简单、加工样品精细度高、品质好和加工效率高等特点。利用数字微镜系统，通过每一个微镜的角度控制光斑的形状、大小、灰度等参数，结合移动样品平台，对电路板进行快速的曝光处理，以得到曝光面没有底片胀缩导致的加工不够准确的问题，同时聚焦后的激光光束可以加工非常精细的线路。需要理解到的是：以上所述仅是本技术的优选实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光直接成像加工装置，其特征在于：在超短脉冲激光器（1）的输出端布置有第一扩束镜（2），第一扩束镜（2）的输出端设置有第一45度半反镜（3），第一45度半反镜（3）的反射输出端布置有DLP芯片（4），DLP芯片（4）的输出端布置通过第二45度半反镜（5），第二45度半反镜（5）的透射输出端布置有第二扩束镜（6），所述第二扩束镜（6）正对于工作平台，所述工作平台包含X轴传送单元、Y轴传送单元和耐高温陶瓷基板，X轴传送单元包括X轴滑轨和控制X轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑轨和控制Y轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑轨上，耐高温陶瓷基板置于Y轴传送单元的Y轴滑轨上，耐高温陶瓷基板上固定印制电路板样品，耐高温陶瓷基板上安装有CCD传感器（8）和AF单元（7），CCD传感器（8）和AF单元（7）连接记忆单元（9）。

【技术特征摘要】
1.激光直接成像加工装置，其特征在于：在超短脉冲激光器（1）的输出端布置有第一扩束镜（2），第一扩束镜（2）的输出端设置有第一45度半反镜（3），第一45度半反镜（3）的反射输出端布置有DLP芯片（4），DLP芯片（4）的输出端布置通过第二45度半反镜（5），第二45度半反镜（5）的透射输出端布置有第二扩束镜（6），所述第二扩束镜（6）正对于工作平台，所述工作平台包含X轴传送单元、Y轴传送单元和耐高温陶瓷基板，X轴传送单元包括X轴滑轨和控制X轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑轨和控制Y轴滑轨运动的电机，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑轨上，耐高温陶瓷基板置...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，狄建科，姜尧，益凯劼，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：