光学成像制造技术

这里描述了一种用于光学成像的方法和设备。更具体地，描述了用于对覆盖有湿可固化光聚合物的基板（例如，薄板）进行光学成像的方法和设备，其中，相对于基板按压和旋转可旋转光学工具以创建成像基板，该成像基板用于形成适合于形成电路（诸如用于印刷电路板（PCB）、平板显示器和柔性电路）的图像。还描述了一种对覆盖有湿可固化光聚合物的基板直接进行光学成像的方法和设备，其中，光学成像基板用于形成诸如电路的图像，并且还描述了用于使用湿可固化光聚合物对印刷电路板（PCB）上的焊接掩模的至少一部分进行曝光的方法和设备，其中，此后可在焊接掩模上方的区域上发生成像处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对基板进行光学成像的方法和设备。更具体地，本专利技术涉及一种用于对基板(诸如覆盖有液体可固化光聚合物的薄板(web ))进行光学成像(例如，直接地)的方法和设备，其中，相对于基板对可旋转光学工具(phototool)进行按压和旋转以创建用于形成适合于形成电路(诸如，用于印刷电路板(PCB )、平板显示器和柔性电路)的图像的成像基板。本专利技术还涉及一种用于对焊接掩模(solder mask)的至少一部分进行成像和曝光的方法和设备。更具体地，本专利技术涉及一种用于使用湿可固化光聚合物对诸如印刷电路板(PCB)的基板上的焊接掩模的至少一部分进行成像和曝光的方法和设备，其中，此后可在焊接掩模上方的区域发生成像处理。
技术介绍
尽管本领域中存在用于产生适合于形成诸如PCB的电路的细线的现有技术，但是这些技术中的许多技术具有多个显著缺点。例如，许多先前的技术具有差的分辨率。另外，不能提供高分辨率的技术通常需要复杂的设备。另一问题在于先前的技术需要使用通常在聚酯(例如，Mylar (聚酯薄膜))膜上被支撑的干燥光聚合物膜。这些干燥膜的厚度对光学成像表面的分辨率和/或清晰度具有不利影响，这是由于其允许在光学成像处理期间发生不期望的底切(undercutting) (B卩，遮光)。还存在当将局部固化的干燥膜粘附到基板时的问题以及再次引起光学成像处理中的问题的污染问题。当大量使用时，干燥膜也是昂贵的。在US4，888，270和US4，954，421中描述了这样的系统，其通过引用合并于此。目前，对于印刷电路成像的市场可被识别为具有两种分开类型的光刻胶:(I)湿光刻胶，其通过多种手段而被涂覆在面板上，然后利用热空气进行预干燥以驱除溶剂。这剩下了可使用UV光进行光学成像的“干燥”表面。用于湿光刻胶的原材料是便宜的，但是处理成本(热等)基本上增加到使用湿光刻胶的总体成本。 (2)干燥膜光刻胶，其开始作为被预干燥且被夹在两个保护膜层之间而提供的液体涂层。用户使用热和压力将干燥膜层压在铜板上。在该处理中，移除了保护膜，这需要劳动力并且呈现出需要处理的填埋(landfill)问题。在现有技术中，通过光刻或通过激光直接成像(LDI)、使用UV光对湿光刻胶和干燥膜光刻胶进行曝光。今天，在印刷工业中对UV固化墨的使用在增长。这是由于从环保的立场来看，溶剂的避免是有吸引力的。在湿墨被印刷在移动的材料薄板之后立即使用诸如水银放电灯的高功率灯来固化湿墨已成为习惯。然而，这样的灯消耗大量的电力，产生显著量的不期望热并且还产生需要提取的臭氧。尽管这些类型的灯消耗了大量的功率，但是可用UV能量的量是总体输出的小百分比。相比之下，与填充水银卤素的管子相比，UV LED具有较高的UV输出百分比。它们没有产生臭氧并且散热是最小的，并且它们不需要大体积的管道。另外，由于当水银卤素灯被切断然后再次接通时，水银卤素灯不会立即再点亮，因此即使线路可能已由于某种原因而停止，它们也可以依赖于部分功率而保持运行。由于来自水银卤素灯的输出通常需要受制于变得非常热的光阀，因此这还涉及热管理。再者，使用具有或多或少的即刻启动的LED节省了待机时的功率浪费，并且用于LED的总体电力是用于传统水银卤素灯的电力的一小部分。LED的一个弱点在于，它们产生显著较低的总体UV功率水平，但是它们高效地进行工作。这意味着试图使用LED用于固化的打印机通常将需要较慢地运行其线路以允许有较长的时间用于对墨进行固化。关于慢固化的一个原因是称为氧抑制的现象，从而在固化表面处的空气的存在干扰了在UV光下墨进行固化的趋势。为了避免该问题，一些打印机在固化区域中建立惰性气体(例如，氮)的环境，这有效地防止氧干扰该处理。这是用于实现目的的昂贵手段。在此还参考通过引用合并于此的W02010/007405，其涉及使用与现有技术的光刻胶不同的光刻胶，在于该光刻胶由100%的固体构成，因此在相关处理中不涉及溶剂。在该处理中，将墨涂覆在面板上，但是在成像之前不对墨进行预干燥而是夹在纯净膜层的下方。在曝光于UV光期间，光刻胶仅在曝光的区域中硬化。在成像之后，剥离保护聚酯以再使用，并且从面板上洗刷掉未曝光的(液体)光刻胶。W02010/007405中的光刻胶也可以使用光刻或激光直接成像(LDI)来曝光。W02010/007405还单独地涉及使用固定的且不可旋转的光学工具。印刷电路板(PCB)的外表面通常涂覆有保护绝缘层，该保护绝缘层通过将其限制于特定区域(诸如电部件或焊盘)而辅助焊接。随着部件和电路尺寸减小，对于焊接掩模的精确对准的需要变得越来越重要。需要使用激光直接成像(LDI)来应用相同的成像精度。然而，焊接掩模可能是相对厚的(例如，75微米)，因此使用激光器的曝光是缓慢的作业。由于购买和操作激光器是昂贵的，因此制造公司的主要商业决定是进行该额外投资。 在此还参考通过引用合并于此的W02010/007045，其涉及使用与现有方法不同的光聚合物，在于该光聚合物由100%的固体构成，因此在相关处理中不涉及溶剂。在W02010/007405中，将墨涂覆到面板上但是在成像之前不对墨进行预干燥而是夹在聚酯或其它UV透射材料层的下方。在曝光于UV光期间，光聚合物仅在曝光区域中硬化。在成像之后，剥离保护聚酯以再使用并且洗刷掉未曝光的(液体)光聚合物。W02010/007405中的光聚合物也可以使用光刻或激光直接成像(LDI)来曝光。W02010/007405还单独地涉及使用光学工具对光聚合物进行曝光。本专利技术的至少一个方面的目的是避免或缓解上述问题中的至少一个或多个。本专利技术的至少一个方面的另一目的是提供用于对表面进行光学成像的改进方法。本专利技术的至少一个方面的又一目的是提供用于产生具有高分辨率和小轨迹宽度(即，细线)的电路的成本节约方法。本专利技术的至少一个方面的另一目的是提供用于产生适合于PCB、平板显示器和柔性电路的高密度电路的成本节约方法。本专利技术的至少一个方面的另一目的是提供用于在大面积范围内以高分辨率和小轨迹宽度对表面进行光学成像的改进方法。本专利技术的至少一个方面的另一目的是提供用于对焊接掩模的至少一部分进行曝光的改进方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于对基板进行光学成像的方法，所述方法包括:设置基板；将液体光聚合物沉积到基板的至少一部分上以在基板上形成液体光聚合物层；设置可旋转光学工具；以及相对于基板上的液体光聚合物膜旋转光学工具；其中，在基板上形成固化光聚合物的成像图案。本专利技术因此涉及使用可旋转光学工具来通过相对于基板上的液体光聚合物膜按压和旋转光学工具对基板进行成像。因此可相对于光学工具对基板上的液体湿光聚合物膜进行局部卷绕和旋转，这具有消除或移除液体光聚合物膜与通过其传送辐射的光学工具之间的任何空气(包括氧)的效果。在该光学成像处理中，在实际的成像处理之前也不存在预干燥，这与现有技术的处理是相对的。改进的光学成像处理基于如下原理:其中，在成像之前不对液体光聚合物(即，可以成像和固化的可印刷墨)进行预干燥，并且使用允许使用卷对卷(reel to reel)连续处理的可旋转处理。光聚合物被成像的部分被硬化，然后可以用于形成电路。然后可以洗刷掉未曝光的仍为液体形式的光聚合物。基板可以是薄板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·肯尼特，约翰·坎宁安，罗伯特·吉卜森，
申请(专利权)人：彩虹科技系统有限公司，
类型：
国别省市：