本實(shí)用新型涉及一種單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備，屬于直寫(xiě)曝光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

PCB(印刷電路板)是電子元器件的支撐體，同時(shí)也是電子元器件電氣連接的載體。常見(jiàn)的PCB生產(chǎn)設(shè)備有傳統(tǒng)的曝光機(jī)、多棱鏡結(jié)構(gòu)激光直寫(xiě)曝光機(jī)、DMD結(jié)構(gòu)激光直寫(xiě)曝光機(jī)等。激光直寫(xiě)曝光機(jī)可以直接將圖像在PCB板上成像，相對(duì)于傳統(tǒng)的曝光機(jī)，不需要用到菲林，形成的圖像更清晰。

隨著市場(chǎng)對(duì)PCB板的功能要求越來(lái)越高，PCB板也變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)兼容性越高，有時(shí)候需要尺寸很大的基板，但是，對(duì)于尺寸大于48英寸的超大板，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有可以高質(zhì)量加工的技術(shù)和設(shè)備。傳統(tǒng)的曝光機(jī)可以生產(chǎn)超大板，但是其加工精度差，達(dá)不到高密度、細(xì)間距的要求。

目前激光直寫(xiě)設(shè)備所能曝光的電路板最大尺寸(610×530)，隨著電路板的尺寸的加大，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備外形尺寸變大，影響拼接精度以及對(duì)位精度，導(dǎo)致良品率下降。

如果通過(guò)增大吸盤(pán)可曝光的尺寸的方法來(lái)制備激光直寫(xiě)曝光機(jī)，由于所需的真空吸盤(pán)尺寸是比較大的，有時(shí)會(huì)超過(guò)55英寸，會(huì)存在如下問(wèn)題：(1)當(dāng)所曝光的PCB板實(shí)際尺寸較小時(shí)，而吸盤(pán)結(jié)構(gòu)支持較大的真空范圍，對(duì)于沒(méi)有覆蓋板子的區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生漏氣，影響吸盤(pán)對(duì)基板的吸附；(2)由于基板運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)有邊角翹起，若真空吸力不夠，吸盤(pán)無(wú)法將板子吸平，會(huì)影響到曝光PCB板的質(zhì)量，可造成基板報(bào)廢。為解決這一問(wèn)題，目前的方法有三種：

方法一：直接無(wú)視該問(wèn)題，但會(huì)對(duì)客戶(hù)工廠PCB板要求很高，板子不平時(shí)，會(huì)來(lái)來(lái)回回對(duì)板子進(jìn)行手動(dòng)彎折，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

方法二：針對(duì)不同尺寸的板子，設(shè)計(jì)不同的吸盤(pán)墊板。墊板上吸真空的孔覆蓋范圍，與板子大小一致。這種方法簡(jiǎn)單，操作稍微麻煩，但是當(dāng)生產(chǎn)55英寸的板子時(shí)，需要更換55英寸的墊板，難度成倍增加，換墊板的時(shí)間，會(huì)增加150％～200％，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

方法三：對(duì)于板子未覆蓋抽真空區(qū)域，用物品堵上，常用的是裁剪使用過(guò)的菲林。這種方法很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但是很麻煩，不同大小的PCB板，需要將菲林裁剪成不同的大小，長(zhǎng)期下來(lái)，會(huì)造成機(jī)臺(tái)生產(chǎn)區(qū)域裁剪后的菲林堆積，尋找需要的尺寸也麻煩。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用更換尺寸合適的吸盤(pán)或者尋找形狀大小合適的廢棄菲林來(lái)封堵漏氣點(diǎn)的方式，都會(huì)大大降低生產(chǎn)效率。

綜上，目前的多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備存在不能生產(chǎn)超大板、真空吸盤(pán)漏氣等問(wèn)題亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了真空吸盤(pán)及含有該真空吸盤(pán)的一種單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能生產(chǎn)超大板、真空吸盤(pán)漏氣、曝光過(guò)程中對(duì)焦和定位不準(zhǔn)確等問(wèn)題。

本實(shí)用新型的第一個(gè)目的是提供一種真空吸盤(pán)，所述真空吸盤(pán)，包括吸盤(pán)主體和真空發(fā)生裝置；吸盤(pán)主體上以行和列的形式分布一定數(shù)量的氣孔，每一行氣孔各對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器，每一列氣孔也各對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器；每個(gè)氣孔與真空發(fā)生裝置之間連接有氣孔開(kāi)關(guān)；氣孔開(kāi)關(guān)同時(shí)與該氣孔所在行的繼電器和該氣孔所在列的繼電器連接。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔開(kāi)關(guān)位于氣孔與真空發(fā)生裝置連接的真空管路上。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔開(kāi)關(guān)為電磁開(kāi)關(guān)。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述繼電器與總控制裝置連接。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上呈中間疏、四周密的分布形式。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔的行間距和列間距由吸盤(pán)主體中間到兩邊呈均勻遞減的形式。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，位于吸盤(pán)主體中部區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最大為1-3英寸，位于吸盤(pán)主體邊緣區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最小為5-8mm。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，位于吸盤(pán)主體中部區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最大為3.1英寸，位于吸盤(pán)主體邊緣區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最小為5.1mm。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口形狀可以是圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形等任意形狀，比如圓形。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口面積為10mm²～500mm²。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口面積為50mm²～350mm²。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口面積為100mm²～250mm²。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口面積為200mm²。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述吸盤(pán)主體的最大寬度為55英寸。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述吸盤(pán)主體的盤(pán)面為一整體盤(pán)面或由多塊盤(pán)面組合而成。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述吸盤(pán)主體的盤(pán)面由兩塊等大的盤(pán)面組合而成。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述吸盤(pán)主體可以分為吸盤(pán)支撐結(jié)構(gòu)和墊板，也可以是墊板與吸盤(pán)支撐結(jié)構(gòu)合為一體的一體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)吸盤(pán)主體為吸盤(pán)支撐結(jié)構(gòu)和墊板分開(kāi)的結(jié)構(gòu)時(shí)，墊板安裝在吸盤(pán)支撐結(jié)構(gòu)表面，墊板表面設(shè)計(jì)有均勻分布的氣孔，墊板下方是與氣孔連接的真空氣路。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供含有本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)的裝置。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述裝置可以是各種類(lèi)型的曝光機(jī)。

本實(shí)用新型的第三個(gè)目的是提供含有本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)的單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備。

所述單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備包括底座、多棱鏡光路、連接板、真空吸盤(pán)、一個(gè)運(yùn)動(dòng)組件、相機(jī)；所述運(yùn)動(dòng)組件包括一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)Y軸和一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)Z軸；真空吸盤(pán)位于運(yùn)動(dòng)組件上方。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述真空吸盤(pán)是上述提及的本實(shí)用新型的任意一種真空吸盤(pán)。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述多棱鏡光路通過(guò)連接板與底座連接。

本實(shí)用新型中，單掃描掃描驅(qū)動(dòng)軸是指含有一個(gè)運(yùn)動(dòng)組件，且運(yùn)動(dòng)組件包括一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)Y軸和一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)Z軸；固定是指多棱鏡光路固定在一定位置，不能移動(dòng)。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述真空吸盤(pán)即為載物臺(tái)，與運(yùn)動(dòng)組件的升降驅(qū)動(dòng)Z軸連接。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述真空吸盤(pán)的吸盤(pán)主體的盤(pán)面為一整體盤(pán)面或由多塊盤(pán)面組合而成。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述相機(jī)位于真空吸盤(pán)上方。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述掃描驅(qū)動(dòng)Y軸位于升降驅(qū)動(dòng)Z軸下方，與升降驅(qū)動(dòng)Z軸連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果：

(1)本實(shí)用新型的單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備，主要對(duì)真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)為自動(dòng)化的真空吸盤(pán)，吸盤(pán)表面分布有一系列的氣孔，當(dāng)氣孔上面有PCB板覆蓋時(shí)，氣孔通路工作，當(dāng)氣孔上面沒(méi)有PCB板覆蓋時(shí)，氣孔閉合，有效解決了生產(chǎn)小板時(shí)，由于漏氣而造成的吸力不足的問(wèn)題。進(jìn)一步地，吸盤(pán)上的氣孔分布為中間疏、四周密，既使得不同大小的PCB板在放置時(shí)，邊緣部分始終有氣孔，有效杜絕板子邊緣翹起的問(wèn)題，又可以在中間不需要太多氣孔的地方節(jié)省氣孔數(shù)量，減少了成本、提高了效率。

(2)本實(shí)用新型的單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備，曝光機(jī)吸盤(pán)寬度可以設(shè)置成55英寸，可生產(chǎn)55英寸的超大板，同時(shí)又能保證高精度、高密度、細(xì)線距等需求，曝光線間距可達(dá)30微米以下，曝光不良率下降到0.1％以下。

(3)本實(shí)用新型的多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備可以通過(guò)改變升降軸的高度，對(duì)應(yīng)不同的板厚，使得光路最佳焦面保持不變；固定多棱鏡光路，光路可以形成一個(gè)超長(zhǎng)條帶，由于固定，光路整體穩(wěn)定性較好

(4)本實(shí)用新型可以支持1.2m×1m的背板，既可以是一塊大板，也可以是小板拼在一起組成大板。該實(shí)用新型極大的補(bǔ)充了市場(chǎng)的空缺。

(5)本實(shí)用新型的多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備采用固定多棱鏡光路設(shè)計(jì)，光路不可移動(dòng)，一次性曝光完成，有效避免了由于光路移動(dòng)誤差帶來(lái)的曝光不精確的問(wèn)題；設(shè)備下部1組運(yùn)動(dòng)組件的設(shè)計(jì)，解決了多運(yùn)動(dòng)組件在工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)同步而帶來(lái)的基板位置出現(xiàn)扭曲、傾斜等影響曝光質(zhì)量甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1吸盤(pán)主體、3氣孔、4繼電器、6總控制裝置；

圖2為本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)的真空發(fā)生裝置與氣孔連接示意圖；其中，2真空發(fā)生裝置、5氣孔開(kāi)關(guān)；

圖3為傳統(tǒng)的真空吸盤(pán)放置基板后的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，14基板；

圖4為本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)放置基板后的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為調(diào)整本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)上的基板位置后的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為含有本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)的單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備；其中，7底座、8多棱鏡光路、10真空吸盤(pán)、12掃描驅(qū)動(dòng)Y軸、15連接板、16相機(jī)；

圖7為單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備取掉真空吸盤(pán)后的示意圖；其中，13升降驅(qū)動(dòng)Z軸。

具體實(shí)施方案

多棱鏡光路：通過(guò)多棱鏡翻轉(zhuǎn)來(lái)改變曝光圖形；

掃描驅(qū)動(dòng)Y軸：也叫掃描軸或者Y軸，用來(lái)做恒定速度的連續(xù)掃描運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)吸盤(pán)的運(yùn)動(dòng)。

升降驅(qū)動(dòng)Z軸：也叫升降軸或者Z軸，用來(lái)控制吸盤(pán)的升降。

吸盤(pán)：用來(lái)吸附、固定PCB板的載物臺(tái)；可通過(guò)負(fù)壓將PCB板吸附在上面，曝光中實(shí)現(xiàn)PCB板的固定以及PCB板表面的平面度；

底座：大理石支撐座；

下面是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。

實(shí)施例1：真空吸盤(pán)

本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。

本實(shí)用新型真空吸盤(pán)，包括吸盤(pán)主體1和真空發(fā)生裝置2；吸盤(pán)主體1上以行和列的形式分布一定數(shù)量的氣孔3，每一行氣孔3各對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器4，每一列氣孔也各對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器；每個(gè)氣孔3與真空發(fā)生裝置2之間連接有氣孔開(kāi)關(guān)5；氣孔開(kāi)關(guān)5同時(shí)與該氣孔所在行的繼電器和該氣孔所在列的繼電器連接。

各繼電器與總控制裝置6連接。氣孔開(kāi)關(guān)位于氣孔與真空發(fā)生裝置連接的真空管路上。所述氣孔開(kāi)關(guān)可以為電磁開(kāi)關(guān)。所述氣孔，可以是均勻分布于吸盤(pán)主體上。

采用這樣的結(jié)構(gòu)和連接方式，在真空吸盤(pán)工作時(shí)，一定大小的基板放置在真空吸盤(pán)上，對(duì)于有基板覆蓋的氣孔行或者氣孔列，該行或列所對(duì)應(yīng)的繼電器通路；對(duì)于某氣孔而言，只有當(dāng)其所在行和所在列所對(duì)應(yīng)的繼電器都為通路使，該氣孔的氣孔開(kāi)關(guān)才打開(kāi)，進(jìn)而真空發(fā)生裝置與氣孔聯(lián)通，氣孔工作。在這種的情況下，沒(méi)有被基本覆蓋的氣孔的氣孔開(kāi)關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，從而解決了較大利用真空吸盤(pán)生產(chǎn)PCB時(shí)所存在的漏氣問(wèn)題。

實(shí)施例2：真空吸盤(pán)

本實(shí)施例的真空吸盤(pán)，在實(shí)施例1的如圖1-2所示的真空吸盤(pán)的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)。

所述氣孔3在吸盤(pán)主體1上呈中間疏、四周密的分布形式。

傳統(tǒng)的真空吸盤(pán)，氣孔一般是采用均勻分布的形式，當(dāng)生產(chǎn)較小的PCB板時(shí)，可能在基板14放置在吸盤(pán)主體上后，基板所在某邊緣恰好位離兩側(cè)氣孔較遠(yuǎn)(如圖3所示)，從而導(dǎo)致該邊緣部分會(huì)因?yàn)闆](méi)有真空吸力而翹起，對(duì)生產(chǎn)造成影響。采用本實(shí)用新型這種中間疏、四周密的分布形式后，如圖4-5所示，當(dāng)較小基板放置在真空吸盤(pán)上時(shí)，選擇將基板靠近吸盤(pán)主體邊緣放置，此時(shí)如果靠近吸盤(pán)主體上中間區(qū)域的基板邊緣恰好離兩側(cè)氣孔較遠(yuǎn)，那么可以選擇將該基板邊緣移動(dòng)至最近的一行或者一列氣孔上使之恰好覆蓋；由于吸盤(pán)主體的四周氣孔較密，這種移動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致基板另一側(cè)邊緣離氣孔較遠(yuǎn)的現(xiàn)象。

可選地，所述氣孔的行間距和列間距由吸盤(pán)主體中間到兩邊呈均勻遞減的形式。

可選地，位于吸盤(pán)主體中部區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最大為1-3英寸，位于吸盤(pán)主體邊緣區(qū)域的氣孔的行間距或列間距最小為5-8mm。氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口形狀可以是圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形等任意形狀，比如圓形。所述氣孔在吸盤(pán)主體上的開(kāi)口面積可以是任意的，比如10mm²～500mm²。

可選地，所述吸盤(pán)主體的盤(pán)面為一整體盤(pán)面或由多塊盤(pán)面組合而成。

實(shí)施例3：?jiǎn)螔呙栩?qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備

如圖6-7所示，為含有本實(shí)用新型的真空吸盤(pán)的單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備。

所述單掃描驅(qū)動(dòng)軸固定多棱鏡光路直寫(xiě)設(shè)備包括底座7、多棱鏡光路8、一個(gè)運(yùn)動(dòng)組件、真空吸盤(pán)10、連接板15、相機(jī)16；所述運(yùn)動(dòng)組件包括一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)Y軸12和一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)Z軸13；真空吸盤(pán)10位于運(yùn)動(dòng)組件上方。

所述多棱鏡光路8通過(guò)連接板15與底座7連接。所述掃描驅(qū)動(dòng)Y軸12位于升降驅(qū)動(dòng)Z軸13下方，與升降驅(qū)動(dòng)Z軸13連接；所述真空吸盤(pán)10，即為載物臺(tái)，與運(yùn)動(dòng)組件的升降驅(qū)動(dòng)Z軸13連接。真空吸盤(pán)，隨著掃描驅(qū)動(dòng)Y軸、升降驅(qū)動(dòng)Z軸13的移動(dòng)而發(fā)生相應(yīng)的位置變化。

底座具有隔震作用，水平放置，所有零部件均安裝在其上方。

所述相機(jī)16位于真空吸盤(pán)10上方，用來(lái)抓取PCB大板的曝光區(qū)域。

將PCB板放在真空吸盤(pán)10(載物臺(tái))上，升降驅(qū)動(dòng)Z軸13控制載物臺(tái)10的高度尋找光路最佳焦面；通過(guò)相機(jī)16來(lái)尋找確定PCB板曝光起始位置，掃描驅(qū)動(dòng)Y軸12將載物臺(tái)移動(dòng)至曝光起始位置；多棱鏡光路8開(kāi)始曝光，同時(shí)掃描驅(qū)動(dòng)Y軸12控制載物臺(tái)掃描直至曝光結(jié)束位置停止。本實(shí)用新型的設(shè)備，可以通過(guò)改變升降軸的高度，對(duì)應(yīng)不同的板厚，使得光路最佳焦面保持不變。

可選地，所述真空吸盤(pán)的吸盤(pán)主體的盤(pán)面為一整體盤(pán)面。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。