[发明专利]一种基于数字微镜LDI的装置及倾斜扫描方法

说明书

本发明公开了一种基于数字微镜LDI的装置及倾斜扫描方法，通过两组成像镜头和倾斜掩模完成倾斜扫描。本发明包含有DMD数字微镜，DMD数字微镜与第一组成像镜头之间设有全内反射TIR棱镜，第一组成像镜头远离DMD数字微镜的一端设有倾斜掩模，倾斜掩模远离第一组成像镜头的一端设有第二组成像镜头，第二组成像镜头远离倾斜掩模的一端设有目标面。本发明实现倾斜扫描功能，简化了曝光图形栅格化时数据处理难度，同时补偿在显影工艺上造成的精度误差。本发明使得每一行像素产生一定的移位，最终在目标面上呈现有如平行四边形的排布，简化了曝光图形栅格化时数据处理难度。

技术领域

本发明涉及无菲林曝光的PCB领域，具体是一种基于数字微镜LDI的装置及倾斜扫描方法，尤其是涉及一种通过两组成像镜头和倾斜掩模完成倾斜扫描的方法。

背景技术

传统曝光机是目前印刷电路板(PCB)制造工艺中最重要的设备之一，其曝光质量决定了PCB的良率、线宽精度等。随着PCB线宽线距的要求越来越窄，无菲林曝光技术的需求显得更加迫切，LDI激光直接成像技术快速发展；目前市面上主要以数字微镜成像方案为主。然而DMD数字微镜本身呈网格像素状，简单的直扫方式难以覆盖PCB的精度要求。

DMD数字微镜本身呈标准的矩形阵列排布，当通过旋转产生倾斜时，图形会发生异形变化。为了扫描图形与DMD数字微镜驱动匹配，需要通过两次倾斜、截取等操作完成，对FPGA芯片的要求较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种基于数字微镜LDI(激光直接成像)的装置及倾斜扫描方法，该方法通过两组成像镜头和倾斜掩模完成倾斜扫描。本发明的倾斜扫描可变相地减小网格划分间隔，进而降低DMD数字微镜像素化的影响，同时保证设备的产能。

为达上述目的，本发明提供的一种基于数字微镜LDI的装置及倾斜扫描方法，采用以下的技术方案：

本发明包含有DMD数字微镜，DMD数字微镜与第一组成像镜头之间设有全内反射TIR棱镜，第一组成像镜头远离DMD数字微镜的一端设有倾斜掩模，倾斜掩模远离第一组成像镜头的一端设有第二组成像镜头，第二组成像镜头远离倾斜掩模的一端设有目标面；

倾斜掩模呈平行四边形的阵列排布，倾斜掩模上设有若干单孔(开窗)，且仅在单孔(开窗)处可以透光，倾斜掩模上设有按照多倍的DMD数字微镜像素大小开窗的单孔，开窗的单孔形状呈圆形，单孔透过的光束由DMD数字微镜上n×n个像素组合反射而来，倾斜掩模上每行开窗的单孔都相对倾斜1个像素距离；

目标面上对应倾斜掩模上的单孔位形成单个成像光斑，单个成像光斑由n×n个小光斑综合叠加而成，单个成像光斑其照度强弱由DMD数字微镜单像素的开关控制。

一种基于数字微镜LDI的倾斜扫描方法，方法如下：

采用全内反射TIR光路结构，通过两组成像镜头和倾斜掩模完成倾斜扫描；

平行光束经全内反射TIR棱镜照射在DMD数字微镜上，通过对DMD数字微镜的调控，经DMD数字微镜反射后相应已调制的平行光束再从全内反射TIR棱镜射出，由第一组成像镜头将光斑成像在倾斜掩模上；

倾斜掩模上设有按照多倍的DMD数字微镜像素大小开窗的单孔，开窗的单孔透过的光束由DMD数字微镜上n×n个像素组合反射而来，单孔形状呈圆形，每行开窗的单孔都相对倾斜1个像素，倾斜掩模上只有开窗的单孔处透光；

经过倾斜掩模调制后，该光束经第二组成像镜头投影在目标面上，光斑最终成像在目标面上形成为单个成像光斑，由此将矩形排布的DMD数字微镜像素整理成平行四边形排布的光斑，使得曝光图形在栅格化处理时仅需要做单方向上倾斜，目标面上最终成像呈倾斜状态，最终成像的单个成像光斑(单点)由多个DMD数字微镜像素组成，单个成像光斑的灰度可控，在显影需要的能量不变情况下，曝光线宽可以得到更进一步的精度保证，单个成像光斑的细分数即曝光解析间隔取决于n值。