[发明专利]一种直写式丝网制版设备的曝光方法

摘要

本发明公开了一种直写式丝网制版设备及其使用方法，现有技术中，存在因装配位移传感器和曝光点之间位置偏移而导致测量的焦面和实际焦面不一致的问题。本发明提供的直写式丝网制版设备和焦面控制方法利用一个Z轴控制器预先建立下一步需要扫描的扫描带的焦面位置和扫描平台位置信号之间的映射关系，在下一步扫描时，根据这个映射关系调整光学镜头位置，避免了因装配位移传感器和光学镜头之间位置偏离而导致测量的焦面和实际焦面不一致的问题。本发明还提供了一种利用感兴区域曝光的方法和一种在线实时光均匀性补偿的方法，解决了数字微镜器件寿命延长和数字微镜器件上能量输出分布不均匀的问题。

主权项

1.一种直写式丝网制版设备的曝光方法，其特征在于包含以下步骤：(a)网板准备步骤：主机(1)向平台驱动器(2‑3)发出指令，平台驱动器(2‑3)驱动步进平台(2‑1)移动到上版位置，将网板放置到步进平台(2‑1)上，再由设于步进平台(2‑1)的网板固定装置对网板进行固定；固定过程中，位于固定装置上的探物传感器(16)和测长导轨(17)将测量结果传送到主机(1)中；(b)图形传输步骤：主机(1)将版图发送给数据处理模块(5)，同时向数据处理模块(5)发出关闭数字微镜器件(6)的指令；如果步骤(a)中探物传感器(16)和测长导轨(17)传回的数据不正确，主机(1)将警告网板异常，如正常则进行下一步骤；(c)曝光准备步骤：主机(1)计算出初始曝光点位置，然后控制平台驱动器(2‑3)驱动步进平台(2‑1)和扫描平台(2‑2)移动到初始曝光点位置；(d)主动聚焦步骤：主机(1)触发Z轴控制器(7)，Z轴控制器(7)控制Z轴机构(11)和微动机构(12)带动光学镜头(8)进行主动聚焦，并锁定镜头的焦面；(e)版图就绪信号及图形生成步骤：数据处理模块(5)接收版图后并准备就绪后，返回就绪信号，之后数据处理模块(5)依据步骤(b)中接收的版图，持续地按照数字微镜器件(6)宽度尺寸生成条带状的图形数据；(f)打开光源步骤：光源控制器(3)接受主机(1)下发的指令，打开光源(4)；(g)帧图案生成步骤：数据处理模块(5)根据步骤(e)中生成的条带状的图形数据，结合扫描方向的位置参数、数字微镜器件(6)上微镜阵列的投入使用区域生成不同位置处的帧图案；(h)正向的扫描步骤：扫描平台(2‑2)匀速正向移动到正向扫描的结束位置，移动过程中，扫描平台(2‑2)通过信号分路器(9)持续向数据处理模块(5)反馈位置信号，数据处理模块(5)对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号，根据精确的位置信号控制数字微镜器件(6)在指定位置投射帧图案，直至正向方向条带图形处理结束，完成正向曝光；(i)更换曝光条带步骤：当正向扫描完成后，步进平台(2‑1)向待曝光区域移动一个扫描宽度的距离，进入到反向扫描条带；(j)反向的扫描步骤：扫描平台(2‑2)匀速反向移动到反向扫描的结束位置，移动过程中，扫描平台(2‑2)持续向数据处理模块(5)反馈位置信号，数据处理模块(5)对接收到的位置信号进行修正得到精确位置信号，根据精确的位置信号控制数字微镜器件(6)在指定位置投射帧图案，直至反向方向条带图形处理结束，完成反向曝光；反向过程与正向处理过程相同，只是扫描平台(2‑2)的扫描驱动方向相反；(k)当步骤(j)的反向扫描完成后，再次进入正向扫描过程；如此往复，直至所有条带状图形均被处理，整个曝光过程完成；该曝光方法中步骤(d)主动聚焦步骤中焦面控制的方法包含以下步骤：(1)曝光开始前，主机(1)控制平台驱动器(2‑3)，将位移传感器(10)移动到第1个扫描带的起点，然后完成一次扫描动作，光学镜头(8)靠在位移传感器(10)后，没有覆盖第1条扫描带；位移传感器(10)覆盖第1条扫描带并测量出第1条扫描带上不同位置处的高度数据；扫描动作过程中，Z轴控制器(7)同步读取位移传感器(10)的测量数据以及Z轴机构(11)上Z轴的读数，并根据读取到的数据计算出在各个扫描位置上光学镜头(8)应处于的焦面位置；接着Z轴控制器(7)把计算出的焦面位置与信号分路器(9)同步送过来的扫描平台(2‑2)位置信号数合在一起，并建立起一一对应的映射关系；(2)步进平台(2‑1)带动网板往前进一步，然后扫描平台(2‑2)从步骤(1)的终了位置回扫；回扫过程中，Z轴控制器(7)依据步骤(1)建立的映射数据驱动Z轴机构(11)和微动机构(12)来调整光学镜头(8)的位置，完成焦面更正；回扫的同时，位移传感器(10)会覆盖测量第2条扫描带的实际的高度位置数据，Z轴控制器(7)同时建立第2条扫描带的焦面位置与扫描平台位置信号之间的映射关系；(3)步进平台(2‑1)网板再往前进一步，然后扫描平台(2‑2)自步骤(2)的终点再次回扫；回扫过程中，Z轴控制器(7)依据步骤(1)建立的映射数据驱动Z轴机构(11)和微动机构(12)以调整光学镜头(8)的位置，完成焦面更正；回扫的同时，位移传感器(10)会测量第3条扫描带的实际的高度位置数据，Z轴控制器(7)同时建立第3条扫描带的焦面位置与扫描平台位置信号之间的映射关系；(4)重复上述步骤(2)和步骤(3)，每重复一次，步进平台(2‑1)带动网板往前进一步，直至扫描结束为止。