[发明专利]一种DI光刻机的LED光学系统

说明书

本发明公开了一种DI光刻机的LED光学系统，包括近紫外LED发光源模组、聚光镜头、光刻模组和成像镜头；近紫外LED发光源模组包括若干个近紫外LED发光源，每个近紫外LED发光源分别通过一聚光镜头与光刻模组连接，若干个近紫外LED发光源错开排列在光刻模组的两侧；光刻模组包括若干个DMD光刻装置，若干个DMD光刻装置呈直线排列，DMD光刻装置的一端与成像镜头连接，另一端与聚光镜头连接；近紫外LED发光源与DMD光刻装置所在直线与若干个DMD光刻装置所在直线之间的夹角小于90度；近紫外LED发光源内置有若干个近紫外LED发光体。本发明解决了目前半导体激光器某些波段功率不足以及小型LED复合光源能量低的问题，且其结构简单，能源消耗低，制造成本低，性能稳定。

技术领域

本发明涉及用于PCB板制造的光刻技术领域，具体为一种应用于曝光设备的直接成像DI光刻机的光学系统。

背景技术

在晶圆制造产业和PCB制造产业领域，都需要通过光刻工艺和蚀刻工艺来完成设计图形在晶圆或覆铜板上的生成，以实现各种不同器件或电路的功能。传统光刻工艺都需要使用预先制作的掩模版或底片通过光刻机曝光来进行图形转移，制作掩模版或底片不仅增加生产成本，生产周期也更长。随着曝光技术的进步，一种新型曝光技术DI或LDI(激光直接成像)日趋成熟，该技术可以将设计图形通过计算机直接投射到待曝光的晶圆或PCB表面，达到降低成本，缩短周期的目的。但是，目前大多数的DI光刻机使用的光源是紫外半导体激光器，这一类紫外半导体激光器的价格昂贵，能量较低，波长单一。而近紫外LED光源具有多个波段(近紫外LED的发光波长位于355～405nm波段范围)，价格便宜，应用方便，可用于替代紫外半导体激光器在DI光刻机中的作用，但近紫外LED存在光功率密度低和发散角大的问题，而防焊制程所需的光源功率较大，因此如何获得多个紫外波长、并且具备高能量的光源已是曝光行业急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DI光刻机的LED光学系统，可产生光束集中、发散角小、复合波长和高能量的光束，解决目前半导体激光器某些波段功率不足以及小型LED复合光源能量低的问题，且其结构简单，能源消耗低，制造成本低，性能稳定。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种DI光刻机的LED光学系统，包括近紫外LED发光源模组、聚光镜头、光刻模组和成像镜头，所述近紫外LED发光源模组、聚光镜头、光刻模组和成像镜头顺序连接；

所述近紫外LED发光源模组包括若干个近紫外LED发光源，每个所述近紫外LED发光源分别通过一所述聚光镜头与光刻模组连接，若干个所述近紫外LED发光源错开排列在所述光刻模组的两侧；

所述光刻模组包括若干个DMD光刻装置，若干个所述DMD光刻装置呈直线排列，所述DMD光刻装置的一端与所述成像镜头连接，另一端通过所述聚光镜头与所述近紫外LED发光源连接；

其中，所述近紫外LED发光源与DMD光刻装置所在直线与若干个所述DMD光刻装置所在直线之间的夹角小于90度；所述近紫外LED发光源内置有若干个近紫外LED发光体。

在其中一个实施例中，所述成像镜头的轴线垂直于曝光平面。

在其中一个实施例中，所述近紫外LED发光源还包括外壳和控制接口，若干个所述近紫外LED发光体均匀分布在所述外壳内，所述控制接口与所述近紫外LED发光体连接；所述外壳的一侧开设有紫外光输出口，所述近紫外LED发光体和控制接口均设置在所述外壳的另一侧；所述紫外光输出口与所述聚光镜头连接。

在其中一个实施例中，所述近紫外LED发光源还包括用于与冷却装置连接的冷却接口，所述冷却接口设置在所述控制接口一侧，并与所述近紫外LED发光体连接。