[發明專利]一種多波段分時段光學曝光裝置及方法

有效

• 申請號: 201811579232.1
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109725503B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 陳海巍;宋志尚;李顯杰;錢聰;程珂;徐敏;王偉;王軍華;茆曉華;吳長江;劉世林;袁征;蒯多杰
• 申請（專利權）人: 無錫影速半導體科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H05K3/28
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種多波段分時段光學曝光裝置及方法，屬于印刷線路板技術領域。所述方法把不同波長光源分離，在一套光電曝光設備上，適配多個曝光子系統，每個曝光子系統匹配不同波長的光源和對應不同波長范圍的空間光調制器，對待曝光基板進行多次分序曝光，將每組曝光子系統根據各自所匹配的波長的光源對待曝光基板進行曝光時所需要的時間間隔設置在多波段光學曝光裝置掃描方向上不同的位置處，使得不同的曝光子系統實現在材料的不同深度處、或與不同的光引發劑發生光化學反應有一定時間間隔，使光化學反應更為充分，使得曝光出的圖形光澤度更好、清晰。

技術領域

本發明涉及一種多波段分時段光學曝光裝置及方法，屬于印刷線路板技術領域。

背景技術

復合光敏材料是一種能夠對多種波長的光源產生光化學反應的光敏材料，在集成電路領域的印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)產業中，阻焊工藝中所采用的光固化阻焊油墨，由于摻雜了多種波長的光引發劑，因而是一種典型的復合光敏材料。PCB阻焊油墨的基本組成是：預聚物、活性稀釋劑、光引發劑、顏料、助劑等。阻焊過程中，PCB阻焊油墨的紫外光(ultra-violet，UV)固化依靠光引發劑吸收紫外光源的輻射能后形成自由基，引發活性稀釋劑和預聚物發生交聯反應，形成網狀結構的高分子聚合物，從而使液體迅速變成固體，形成阻焊層。

由于PCB阻焊油墨能夠對多種波長的光源產生光化學反應，因此需要多種波長的光源進行曝光，為在阻焊油墨上實現預期的曝光效果，通常采用兩種方式的光源進行曝光；一是傳統光固化阻焊油墨的光源普遍采用高壓汞燈，其最強的波長為365nm，這正是光引發劑吸收范圍的中心波長。由于高壓汞燈發出的光譜中紫外線區域廣，油墨中可將吸收不同波長光能的光引發劑和增感劑組合使用，從而在油墨表面和內部均能獲得硬化性。二是將不同波長的光源混合在一套光學系統中，得到類似汞燈的多種波長的混合光源，再通過該套光學系統進行曝光。

但是復合光敏材料對于不同波長的光源的反應時間不一樣，不同波長光源在經過光學系統對阻焊油墨進行曝光時，相隔一定的時間，固化效果會更好。而上述兩種方式中汞燈光源由于是混合波長的單一發光源，曝光時無法區分控制不同的波長，因此無法實現不同波長按一定時間次序進行曝光；混合光源按照需求可以實現控制不同波長的發光源按照一定時間次序進行點亮，但由于整體使用一套光學系統，需要反復曝光多次進行，產能會大打折扣，工作效率低。

發明內容

為了解決目前存在的上述問題，本發明提供了一種多波段分時段光學曝光裝置及方法。

本發明的第一個目的在于提供一種多波段光學曝光裝置，所述多波段光學曝光裝置包括至少兩組曝光子系統，每組曝光子系統匹配不同波長范圍的光源和對應不同波長范圍的空間光調制器，每組曝光子系統根據各自所匹配的波長的光源對待曝光基板進行曝光時所需要的時間間隔設置在多波段光學曝光裝置掃描方向上不同的位置處。

可選的，所述每組曝光子系統匹配不同波長范圍的光源包括：每組曝光子系統匹配不同波長的單波長光源和/或每組曝光子系統匹配不同波長范圍內的集成光源。

可選的，所述每組曝光子系統的曝光輸出能量可調。

可選的，所述每組曝光子系統至少包括兩路光路。

可選的，所述多波段光學曝光裝置還包括運動平臺；所述運動平臺用于實現待曝光基板在單方向上、平面上或者空間位置上的移動。

可選的，所述多波段光學曝光裝置還包括標定結構，所述標定結構用于不同曝光子系統以及各曝光子系統中的各個光路進行單方向上、平面上或者空間位置上進行標定以實現不同的曝光子系統對待曝光基板曝光時形成的圖形重疊在同一位置。

可選的，所述標定結構包括至少兩個用來標定的相機，所述用來標定的相機的數目根據每組曝光子系統的光路的數量以及各光路間距確定。