[发明专利]光学系统及曝光机

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种光学系统以及具有所述光学系统的曝光机。

背景技术

印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB），又称印刷电路板或者印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

印刷电路板在生产过程中需要经过多道工序才能得到最后的产品，其中，一个重要工序就是利用光学曝光的方法进行底片与印刷电路板间的图像转移，而曝光机是实现图像转移的关键设备，印刷电路板的质量、精度等很大程度上取决于曝光质量。在曝光机的有效曝光面积内，紫外线的平行度、能量均匀度等决定了系统的曝光质量。当然，除了在印刷电路板领域需要光学曝光之外，半导体领域中的其他大量产品也需要用到曝光系统。

紫外线曝光灯作为印刷线路板生产曝光机设备核心部件，其能耗大，使用维护成本高，含汞并产生臭氧等，在倡导节能环保的当今，日益成为业界所关注的焦点。2013年伊始，一项关于汞的禁止条约在全球140多个国家和地区达成共识，并由联合国环境规划署主持签订《水俣公约》，限定各行业对汞成分的控制和排量计划。目的在于尽量减少汞对人类身体和全球环境的威胁。采用新型的节能环保紫外光源替代传统紫外线曝光灯已势在必行。而且，传统曝光机一般采用散射光作为光源，难以保证出光的平行度及能量均匀度，严重影响曝光质量。

近年来随着大功率UV-LED的问世，为印刷电路板曝光特种光源带来革命性的变化。UV-LED即发紫外光的二极管（是英文Ultraviolet light emitting diode 的缩写），其波长为315nm-450nm。UV-LED面光源是UV-LED光源的一种，面光源是只发光的模式，是通过专门设计使UV-LED能发出一个完整连续紫外光面。其高效节能、恒定的光照强度、优秀的温度控制、几乎为零的维护成本。促使UV-LED面光源替代传统曝光灯成为发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学系统，具有提供面光源的UV-LED面光源组件，旨在解决现有技术中紫外线曝光灯平行度和能量均匀度较差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种光学系统，用于图形转移，包括用于发出紫外线光并提供面光源的UV-LED面光源组件、用于反射所述UV-LED面光源组件发出的所述紫外线光的冷光镜、接收并透射所述冷光镜反射出的所述紫外线光的复眼匀光组件、接收所述复眼匀光组件透射出的所述紫外线光并用于透射和/或者反射所述紫外线光的光学镜以及接收所述光学镜反射出的所述紫外线光的反射镜，所述反射镜为将接收的所述紫外线光反射至底片表面以进行图形转移。

进一步地，所述光学镜为全反射镜，所述反射镜包括第一平行反射镜，所述UV-LED面光源组件的出光面、所述底片表面及所述光学镜所在平面相互平行，所述冷光镜、所述复眼匀光组件和所述光学镜的中心点位于同一直线上，所述第一平行反射镜为设置于所述底片正面上方的球面平行反射镜并将接收的所述紫外光线垂直入射至所述底片。

进一步地，所述光学镜为全透射镜，所述反射镜包括第二平行反射镜，所述UV-LED面光源组件的出光面、所述底片表面及所述光学镜所在平面相互平行，所述冷光镜、所述复眼匀光组件、所述光学镜和所述第二平行反射镜的中心点位于同一直线上，所述第二平行反射镜为设置于所述底片正面下方的球面平行反射镜并将接收的所述紫外光线垂直入射至所述底片。

进一步地，所述光学镜为二向色镜，所述反射镜包括第一平行反射镜和第二平行反射镜，所述UV-LED面光源组件的出光面、所述底片表面及所述光学镜所在平面相互平行，所述冷光镜、所述复眼匀光组件、所述光学镜和所述第二平行反射镜的中心点位于同一直线上，所述第一平行反射镜和所述第二平行反射镜为对称设置于所述底片的正反两侧的球面平行反射镜，并分别将接收的所述紫外光线垂直入射至所述底片。

进一步地，所述UV-LED面光源组件包括发出所述紫外线光的UV-LED光源、用于提供所述UV-LED光源电能的电源以及罩设所述UV-LED光源且用于将所述UV-LED光源发出的所述紫外线光聚焦至所述冷光镜上的反光罩。

进一步地，所述UV-LED光源包括基板、多个电连接于所述基板上的UV-LED芯片以及贴附于各所述UV-LED芯片上的光学透镜，所述UV-LED芯片呈阵列式均匀排列。