[实用新型]一种双面对位曝光装置及含有该装置的激光直写设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双面对位曝光装置及含有该装置的激光直写设备，属于直写曝光机技术领域。

背景技术

直写曝光技术是近年来迅速发展起来的影像直接转移技术，以其工艺流程简单、生产效率高、制造成本低等特点，很快取代了传统的掩膜板式的光刻技术，成为在PCB和半导体等生产领域最重要和最普遍的技术。

但是，在现有技术的直写设备对PCB板进行双面曝光时，常常很难将板两面的图形进行精确对位，尤其对于内层板，由于内层板上没有定位孔的存在，更难以实现两面曝光图形的精确对位，造成曝光质量下降，严重时导致产品报废。

传统的对位方法-UV mark法可以解决这一问题。但是，一方面，该技术长时间被国外公司垄断，极大地限制了我国在直写曝光技术领域的科技发展，进而影响到相关领域的科技进步；另一方面，该技术的原理是在曝光一面图形的同时，利于紫外线在另一面一定位置做相应标记，用作该面曝光时的对位，这样的技术存在会在产品上造成无法消除的印迹而影响产品性能、在未曝光面留印迹会导致未曝光面污染、标记烙印边缘不够锐利而较难达到很高的对位精度、导致基板吸附不均而造成板面不平等问题。

因此，迫切需要开发一种效果更好的技术以打破国外公司在该领域的长期垄断，并更好地解决对位不准等问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种双面对位曝光装置。

本实用新型的双面对位曝光装置，包括样品承载装置和分别位于样品承载装置两侧的对位装置和曝光装置。

在一种实施方式中，所述样品承载装置为不影响对位装置和曝光装置对样品两面同时作用的装置。

在一种实施方式中，所述样品承载装置为透明的承载装置、磁悬浮装置，以及其他任何能够对样品起到支撑作用且不会对曝光区域和对位识别区域产生遮挡的装置，比如可以对样品的四角或者边缘起到夹持支撑作用的装置。

在一种实施方式中，所述样品承载装置为两层透明的承载装置。样品夹放于两层之间。

在一种实施方式中，所述样品承载装置为一种真空吸盘装置或机械压合装置。

在一种实施方式中，所述对位装置为一种图像识别光路系统。

在一种实施方式中，所述对位装置为CCD相机。

在一种实施方式中，所述曝光装置包括有DMD组件或多棱镜组件。

在一种实施方式中，所述双面对位曝光装置还包括一个控制装置，对位装置和曝光装置均与控制装置连接。控制装置控制对位装置和曝光装置的工作。

在一种实施方式中，所述双面对位曝光装置的空间排列方式为自上而下依次为对位装置、样品承载装置和曝光装置。

在一种实施方式中，所述双面对位曝光装置的空间排列方式为自下而上依次为对位装置、样品承载装置和曝光装置。

在一种实施方式中，所述曝光装置与样品承载装置保持恒定的垂直距离，该垂直距离为该曝光装置的最佳曝光焦距。

在一种实施方式中，所述样品承载装置承载的样品可以是PCB板、半导体等。

本实用新型的双面对位曝光装置的工作原理：

为方便理解，将样品的两面称为A面、B面，有如下情形：

第一种情形，样品的两面均尚未曝光，采用如下步骤：

(1)将样品放置于样品承载装置，并使A面朝向曝光装置一侧；

(2)标记图形的确定：若A面待曝光的电子图形中不含有可被对位装置识别的可用作标记图形的特殊形状，则在A面待曝光的电子图形中添加用于位置标定的标记图形，然后进行步骤(3)；若A面待曝光的电子图形中含有可被对位装置识别的可用作标记图形的特殊形状，则以该特殊形状作为标记图形，进行步骤(3)；

(3)对样品A面进行曝光；

(4)重新放置样品，使未曝光的B面朝向曝光装置一侧，已曝光的A面朝向对位装置一侧；

(5)对位装置在A面一侧抓取曝光于A面上的标记图形的位置，进而获取B面待曝光图形所应曝光的位置，完成对位；

(6)对B面进行曝光。

第二种情形，样品的一面已曝光、另一面待曝光，此时以已完成曝光的一面为A面、另一面为B面，采用如下步骤：

(1)标记图形的确定：以A面已曝光图形中可被对位装置识别的可用作标记图形的特殊形状作为标记图形；

(2)将样品放置于样品承载装置，并使A面朝向对位装置一侧、使未曝光的B面朝向曝光装置一侧；

(3)对位装置在A面一侧抓取A面上的标记图形，进而获取B面待曝光图形所应曝光的位置，完成对位；