[發明專利]一種DI光刻機的LED光學系統

在審

• 申請號: 202010558092.0
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111610697A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王華;吳中海;陳志特;馮明瑞
• 申請（專利權）人: 東莞科視自動化科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所(普通合伙) 44231
• 代理人: 成偉

本發明公開了一種DI光刻機的LED光學系統，包括近紫外LED發光源模組、聚光鏡頭、光刻模組和成像鏡頭；近紫外LED發光源模組包括若干個近紫外LED發光源，每個近紫外LED發光源分別通過一聚光鏡頭與光刻模組連接，若干個近紫外LED發光源錯開排列在光刻模組的兩側；光刻模組包括若干個DMD光刻裝置，若干個DMD光刻裝置呈直線排列，DMD光刻裝置的一端與成像鏡頭連接，另一端與聚光鏡頭連接；近紫外LED發光源與DMD光刻裝置所在直線與若干個DMD光刻裝置所在直線之間的夾角小于90度；近紫外LED發光源內置有若干個近紫外LED發光體。本發明解決了目前半導體激光器某些波段功率不足以及小型LED復合光源能量低的問題，且其結構簡單，能源消耗低，制造成本低，性能穩定。

技術領域

本發明涉及用于PCB板制造的光刻技術領域，具體為一種應用于曝光設備的直接成像DI光刻機的光學系統。

背景技術

在晶圓制造產業和PCB制造產業領域，都需要通過光刻工藝和蝕刻工藝來完成設計圖形在晶圓或覆銅板上的生成，以實現各種不同器件或電路的功能。傳統光刻工藝都需要使用預先制作的掩模版或底片通過光刻機曝光來進行圖形轉移，制作掩模版或底片不僅增加生產成本，生產周期也更長。隨著曝光技術的進步，一種新型曝光技術DI或LDI(激光直接成像)日趨成熟，該技術可以將設計圖形通過計算機直接投射到待曝光的晶圓或PCB表面，達到降低成本，縮短周期的目的。但是，目前大多數的DI光刻機使用的光源是紫外半導體激光器，這一類紫外半導體激光器的價格昂貴，能量較低，波長單一。而近紫外LED光源具有多個波段(近紫外LED的發光波長位于355～405nm波段范圍)，價格便宜，應用方便，可用于替代紫外半導體激光器在DI光刻機中的作用，但近紫外LED存在光功率密度低和發散角大的問題，而防焊制程所需的光源功率較大，因此如何獲得多個紫外波長、并且具備高能量的光源已是曝光行業急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種DI光刻機的LED光學系統，可產生光束集中、發散角小、復合波長和高能量的光束，解決目前半導體激光器某些波段功率不足以及小型LED復合光源能量低的問題，且其結構簡單，能源消耗低，制造成本低，性能穩定。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種DI光刻機的LED光學系統，包括近紫外LED發光源模組、聚光鏡頭、光刻模組和成像鏡頭，所述近紫外LED發光源模組、聚光鏡頭、光刻模組和成像鏡頭順序連接；

所述近紫外LED發光源模組包括若干個近紫外LED發光源，每個所述近紫外LED發光源分別通過一所述聚光鏡頭與光刻模組連接，若干個所述近紫外LED發光源錯開排列在所述光刻模組的兩側；

所述光刻模組包括若干個DMD光刻裝置，若干個所述DMD光刻裝置呈直線排列，所述DMD光刻裝置的一端與所述成像鏡頭連接，另一端通過所述聚光鏡頭與所述近紫外LED發光源連接；

其中，所述近紫外LED發光源與DMD光刻裝置所在直線與若干個所述DMD光刻裝置所在直線之間的夾角小于90度；所述近紫外LED發光源內置有若干個近紫外LED發光體。

在其中一個實施例中，所述成像鏡頭的軸線垂直于曝光平面。

在其中一個實施例中，所述近紫外LED發光源還包括外殼和控制接口，若干個所述近紫外LED發光體均勻分布在所述外殼內，所述控制接口與所述近紫外LED發光體連接；所述外殼的一側開設有紫外光輸出口，所述近紫外LED發光體和控制接口均設置在所述外殼的另一側；所述紫外光輸出口與所述聚光鏡頭連接。

在其中一個實施例中，所述近紫外LED發光源還包括用于與冷卻裝置連接的冷卻接口，所述冷卻接口設置在所述控制接口一側，并與所述近紫外LED發光體連接。