[實用新型]掃描系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621106907.7
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN206594445U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設計）人: U.巴蒂格
• 申請（專利權）人: 激光影像系統(tǒng)有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳钘

技術領域

本實用新型是關于用于掃描平面的方法，例如，用于以掃描激光光束寫在平面上。特別地，揭示一種用于將圖案直接寫在印刷電路板上的系統(tǒng)。

背景技術

大部份印刷電路板是通過首先以光阻材料涂覆印刷電路板基底而制造，基底具有固體銅鍍層。當選擇性曝光及顯影時，部份光阻移除，剩余光阻形成對應于照射的光亮及黑暗區(qū)域的圖案。在顯影地光阻圖案形成以后，銅鍍層典型上接受蝕刻步驟，其中移除未由光阻涂覆的銅鍍層部份。

基本上，使用二個選擇性曝光光阻方法的一。一方法利用諸如薄膜的主材(master)，其上形成所需要的圖案(或其反相)。光阻涂層經(jīng)由此薄膜暴露于強的照射。然后曝光的板顯影及蝕刻，如上述。就小物件尺寸的高精密圖案而言，此方法具有很多顯著的缺點。第一，薄膜可能伸展或扭曲。此伸展有時候造成圖案尺寸及位置之間的顯著變化，圖案是形成于多層或雙側板的不同層上。第二，薄膜的磨損及撕裂需要經(jīng)常換薄膜。第三，布置圖的任何改變需要一組新的薄膜，而通常需要若干組新的薄膜。最后，難以補償在板處理期間所發(fā)生的尺寸的小變化。

第二種方法，其為本實用新型的主題，利用掃描激光光束掃描光阻涂層，以將圖案寫于其上。此方法以直接寫入方法為人所知。原則上，直接寫入克服已有技術的很多缺點。實用上，傳統(tǒng)直接寫入方法經(jīng)常具有它們本身的問題。特別地，傳統(tǒng)直接寫入系統(tǒng)大體上比薄膜曝光方法慢很多，且需要高很多的經(jīng)費。雖然，原則上，直接寫入的精確度及解析度高，但很多實際上的考慮，諸如快速傳送高能量輻射以使光阻曝光的能力，已限制傳統(tǒng)直接寫入方法所產(chǎn)生的板的產(chǎn)出率及實際精確度與精密度。

以多個光束掃描印刷電路板以增加直接寫入系統(tǒng)的掃描速度在此技術中是屬公知。通常，此多光束掃描使用于很多領域，諸如用于印刷電路工業(yè)的標線制備及電子照相印刷機器。然而，在此應用中，功率需求低，且所掃描物件尺寸通常較小。

美國專利5,635,976號描述一系統(tǒng)，用于產(chǎn)生標線的改進的特性定義。在此系統(tǒng)中，使用解析度至少為物件像素解析度四倍高的光束掃描標線。揭示單一激光掃描線或多重掃描線。

美國專利5,495,279號描述一系統(tǒng)，用于很大裝置的圖案的曝光。在此裝置中，使用橢圓形激光光束。光束分成至少100平行段，每一段可獨立編址(addressable)，使得100像素線可寫在一起。

直接寫入系統(tǒng)的又一需求為系統(tǒng)精確地知道光束在任何時間位在寫入平面上的何處。做此決定之一方式為以測試光束校準寫入光束。在寫入光束入射印刷電路板平面以前，測試光束與寫入光束分離。一刻度計選擇性反射一部份測試光束。接著，檢測到反射光束，所檢測到的信號作為數(shù)據(jù)時鐘的基準。然而，為了易于校準及特別用于校準光束的分離，光束波長不同。不幸地，波長不同的光束受光學器材的影響不同，且未能良好地追蹤。此外，只有一部份相關的路徑為二個光束所橫越，且典型上用于此掃描器的之f- θ透鏡未由二個光束完全橫越。此系統(tǒng)的一為德國Jena，GmbH的激光影像系統(tǒng)，LIS DirectPrint 40。

直接寫入系統(tǒng)通常操作于不同厚度的印刷電路板。雖然光的光學聚焦廣為人知，由于光學器材的復雜性，其未用于直接寫入系統(tǒng)。所以，已有技術系統(tǒng)使用一高度可以變化的臺。就不同高度的板而言，臺的高度調整為，使得板的平面聚焦于一預定焦平面。然而，特別就大的板而言，此臺機械結構復雜，特別是如果必須做諸如板相對于臺的角度的其他機械調整而言尤然。

光柵化激光掃描系統(tǒng)典型上受苦于用來掃描光束的多邊形所造成的不精確度。顫動造成在寫入激光光束于交叉掃描方向時的隨機誤差。掃描器光學器材的缺陷造成其他而通常是系統(tǒng)性的誤差。

通常，將光阻的光學曝光(及隨后的蝕刻圖案)精密地定位于板上是重要的。雖然對于復合板的單側內層(其用于形成在已層化的板上的外層)及雙側板(其中鉆孔以連接在板內或在板或層的對立側上的特性)而言，此并非很重要，但圖案的精確定位是不可避免的。此可通過使掃描數(shù)據(jù)參考預定特性而達成，例如，就內層而言，參考出現(xiàn)在板二側上的特性。此通常使用的特性的一是一鉆孔。大體上，一未寫入的板具有一或更多存在于板上的鉆孔，該孔配合掃描器上的銷。就雙側內層而言，掃描于是參考板二側的孔。

然而，此一系統(tǒng)未能完全令人滿意。比起所需要的印刷電路元件解析度，銷對準所可能達成的精確度較有限。嘗試減少孔對銷的公差會導致孔的損壞及隨的而來的不良對準。

實用新型內容

在一方面，本實用新型公開了一種掃描系統(tǒng)，用于掃描寫入光束且由此寫入圖案到印刷電路板表面上，其特征在于，該掃描系統(tǒng)包括：