專利名稱：紫外線燈曝光系統(tǒng)、使用方法及校準方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于向各種基板上光刻物質(zhì)進行曝光的曝光設(shè)備及使用方法和校準
方法，更具體地講，涉及一種改進了的用于基板紫外線曝光的紫外線燈曝光系統(tǒng)及其使用 方法和校準方法。
背景技術(shù)：
為"激活"印刷電路板(PCB板)制造過程中基板上的聚合物，比如，感光抗蝕物質(zhì) 或光聚合阻焊層，通常使用紫外線。此外，在工業(yè)實用工藝中，紫外線也用于固化各類可聚 合的物質(zhì)，諸如粘接層、表面涂層、粘合劑、敷形涂層等。產(chǎn)生紫外線的系統(tǒng)通常稱為曝光系 統(tǒng)或紫外線燈曝光系統(tǒng)。 現(xiàn)有的紫外燈曝光系統(tǒng)經(jīng)常采用波長為350至430納米的燈，其主要為金屬鹵化 物或水銀短弧燈，這些燈發(fā)出的紫外線通過一個機械反射罩投射到基板的表面。這些燈在 聚合周期持續(xù)地提供能量。然而，這導致了沒有基板需要曝光時巨大的能量浪費。此外，讓 這些燈常開也縮短了它們有效的壽命周期。另外，這些燈提供的峰值能量有限，這導致了在 處理需要較高能量輸入的物質(zhì)，比如，表面涂層、敷形涂層等時，曝光時間過度地延長。
大部分物質(zhì)在光聚合(即用光生成聚合物)時需要30到100百萬焦耳的能量輸 入。然后，對于環(huán)氧類物質(zhì)，比如環(huán)氧丙烯酸酯等，和其他物質(zhì)，比如用于PCB阻焊層的物 質(zhì)，則需要400到800百萬焦耳左右的能量輸入。為產(chǎn)生這么大的能量，現(xiàn)有曝光系統(tǒng)經(jīng)常 需要給每片基板曝光30到60秒的時間。此外，這些燈經(jīng)常被放置在距離基板約30到60 厘米的位置，這也導致了大量的能量丟失。還有，燈的上述位置常常使基板表面在不同的區(qū) 域曝光不均，從而導致生產(chǎn)次品。 現(xiàn)有的一個用于增加光聚合能量的燈曝光系統(tǒng)記載在發(fā)明名稱為"SYSTEM AND METHOD FOR EXPOSING ELECTRONICSUBSTRATES TO UV LI GHT"、公開號為2007/0287091的 美國專利申請文獻中，其公開的內(nèi)容可作為本發(fā)明的參考。如其記載的那樣，閃光燈曝光系 統(tǒng)包括一個或多個燈，這些燈發(fā)出的光通過一個單一的、共同的燈罩組合反射到基板上。也 就是說，所有的燈通過一個共同的反射光路來工作。該文獻也討論了在不同的時間來觸發(fā) 這些燈，但其不能控制基板上特定的曝光區(qū)域或者在任何特定區(qū)域的曝光強度。
因此，本領(lǐng)域需要一個改進的燈曝光系統(tǒng)，用于產(chǎn)生紫外線以聚合各種物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種節(jié)能，且曝光時能在基板表面產(chǎn)生均勻光照強度的 紫外線燈曝光系統(tǒng)； 本發(fā)明的另一 目的是提供該紫外線燈曝光系統(tǒng)的使用方法；
本發(fā)明的再一 目的是提供該紫外線燈曝光系統(tǒng)的校準方法。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)包括一組發(fā)出紫外線光的燈；一 組與所述燈對應(yīng)設(shè)置的反射器，每個反射器匹配一個燈以組成燈和反射器對，每個所述燈和反射器對具有一個投射到一個基板表面的大體獨立的反射光路；每個所述燈連接至少一 個電容，所述電容用于為所述燈提供能量；一個觸發(fā)控制電路，用于觸發(fā)連接到每個所述燈 的所述至少一個電容，以單獨控制每個所述燈的光照時間和強度。 為單獨控制每個燈的光照時間和強度，以在被曝光的基板的表面獲得均勻的光照 強度，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)的使用方法包括以下步驟測量一組紫外線燈中的每個 燈的光線能量，以校正一基板表面的光線能量的強度，其中，每個燈分別對著所述基板表面 的不同區(qū)域；基于上述測量結(jié)果，決定每個燈的觸發(fā)概況；將所述每個燈的觸發(fā)概況存入 存儲器；將一個基板置于與所述一組紫外線燈距離約250毫米的范圍內(nèi)，其中每個燈具有 一個匹配的反射器；根據(jù)所儲存的觸發(fā)概況，獨立地觸發(fā)所述一組紫外線燈的至少一部分 中的每個燈，并使其工作一個預(yù)定的時間。 為單獨控制每個燈的光照時間和強度，以在被曝光的基板的表面獲得均勻的光照 強度，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)的校準方法包括測量距離所述一組紫外線燈一固定距 離的一基板表面的一組不同位置的光照能量；基于上述測量結(jié)果，決定每個燈的觸發(fā)概況， 從而使所述基板的表面獲得均勻的光照強度；將所述每個燈的觸發(fā)概況存入存儲器。
由上述方案可見，相對于現(xiàn)有技術(shù)中所有的燈共用單個反射罩、共享光線通路的 配置，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)能更好地控制基板上任何給定點處的光照強度。由于僅 在較短的曝光時間內(nèi)觸發(fā)與所曝光處理的基板尺寸相應(yīng)的燈，即當基板尺寸較小時，僅部 分燈被觸發(fā)；而且，在保證曝光能量足夠的情況下，燈可在低于其最大能量輸出的水平工 作，因此，整個曝光系統(tǒng)降低了能量消耗；又由于觸發(fā)控制電路單獨控制每個燈的光照時間 和強度，這樣，容易在基板表面形成均勻的光照強度。 本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)的主要改進包括所述燈和反射器對以一個矩陣排 列，其中，每個燈被其配對的反射器與鄰近的燈隔開，每個燈的光能分別獨立地投射到所述 基板的不同區(qū)域，所述矩陣在距離所述基板的表面不到150毫米的位置設(shè)置；每個燈被觸 發(fā)閃光。 由于燈與基板的距離更近，即曝光時光到達基板的距離更近，光能的損失更小，所 以可以使用更小功率的燈，更小的電容和/或更少的能量，以在基板表面獲得相同的光照 能量。同時，燈被觸發(fā)閃光，其閃光的時間更短，進一步降低了系統(tǒng)的能量消耗；此外，減少 了曝光產(chǎn)生的熱量從而間接提高了生產(chǎn)良率。 總之，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)具有系統(tǒng)能量消耗相對較低、容易在基板表面 形成均勻的光照強度等優(yōu)點。


通過以下具體實施方式
的詳細描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將更容易被理解，相同的 附圖標記表示相同結(jié)構(gòu)或功能的部件。
圖1是本發(fā)明紫外線燈曝光系統(tǒng)的一個實施例的示意圖； 圖2是圖1中紫外線燈曝光系統(tǒng)的背面視圖，其采用了一個計算機控制器； 圖3A是反射器的俯視圖； 圖3B是反射器的主視圖； 圖4是本發(fā)明一個實施例優(yōu)選的燈閃光曲線 圖5是本發(fā)明一個實施例的紫外線燈曝光系統(tǒng)的電原理圖； 圖6A-6D是本發(fā)明 一個實施例的燈的電路圖； 圖7是本發(fā)明一個實施例的紫外線燈曝光系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施例方式
以下描述用于使本領(lǐng)域技術(shù)人員再現(xiàn)和利用本發(fā)明，并利用本發(fā)明人所述的最佳 實施例來實施本發(fā)明。本發(fā)明有各式各樣的、對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的變形。任 何這些變形、等同替換及代替均在本發(fā)明的發(fā)明思想和范圍之內(nèi)。 參照圖l，介紹本發(fā)明的一個實施例。如圖所示，紫外線燈曝光系統(tǒng)10，包括一個 由一組紫外線燈組成的燈曝光模塊12，一排用于向燈曝光模塊12提供能量的電容14(參照 圖2)，和一個用于控制各燈觸發(fā)的觸發(fā)控制電路16。 燈曝光模塊12包括15個燈121，其以3乘5的矩陣排列。本實施例僅以15個燈 來說明，實際上，可以根據(jù)需要調(diào)整燈的數(shù)量和設(shè)計各種不同的矩陣，也可選用具有更大或 者更小功率輸出的燈，其均不脫離本發(fā)明的范圍。此外，本發(fā)明主要結(jié)合PCB基板的曝光來 進行說明，事實上，其也用于帶有光聚合物質(zhì)的其它基板。 每個燈121具有與之匹配的反射器122，兩者共同組成一個燈和反射器對。每個反 射器122從四面將與其配對的燈121罩住，并將其與其相鄰的燈隔開。每個燈和反射器對 產(chǎn)生一個投射到一個基板(未圖示)表面的大體獨立的反射光路。 每個燈121覆蓋約150毫米X200毫米的區(qū)域。就如顯示屏上像素那樣排列，所有
的燈排列起來形成一個光源基礎(chǔ)，以向基板提供一個高強度的均勻的紫外光。 在一個優(yōu)選例中，待處理的涂敷有光聚合物質(zhì)的基板放置在距離反射器的邊緣約
為250毫米的范圍內(nèi)，或約150毫米范圍內(nèi)。在這種配置中，對于某個特定的燈而言，其臨
近的燈所發(fā)出的部分光將影響該特定燈所覆蓋區(qū)域的光照強度，但總體上基板上某特定點
的光照強度絕大部分由其正上方所對應(yīng)的燈來決定。 因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)中所有的燈共用單個反射罩、共享光線通路的配置，本發(fā)明 的上述配置能更好地控制基板上任何給定點處的光照強度。此外，本發(fā)明中，基板離燈更 近，所以可以使用更小功率的燈，更小的電容和/或更少的能量，以在基板表面獲得相同的 光照能量。 —排電容14用于向每個燈121提供必要的電壓和電流。在本實施例中，每個燈接 兩個電容，這樣，15個燈共使用30個電容。電容14的容量約為1200微法拉，燈121采用類
似PerkinElmer⑧DG 890l-i型閃光燈。這些燈經(jīng)恰當?shù)靥幚恚煞乐构ぷ鲿r產(chǎn)生臭氧。 觸發(fā)控制電路16用于控制燈121的觸發(fā)。作為一個實施例，所有燈121可作為一 個整體被提供能量。然而，本發(fā)明的一個獨特的優(yōu)勢在于，各燈能夠獨立控制。也就是說， 觸發(fā)控制電路16通過控制相應(yīng)電容14的放電來獨立地控制每個燈121。每個燈121均可 獨立于其它任何燈而開啟和關(guān)閉。這就允許根據(jù)需要的次序來觸發(fā)這些燈，以及僅僅觸發(fā) 所有這些燈中的一部分。 觸發(fā)控制電路16可編程，其可為本領(lǐng)域所熟知的專用集成設(shè)計電路、自定義編程 電路、標準通用計算機?；跁r間、次序、工作周期等不同的處理需要來控制存儲器，以及下 面介紹的每個燈的具體的觸發(fā)概況可存于可編程存儲器18中。
通過對各個燈的工作狀況編程，調(diào)整整個光照能量輸出，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 得出燈的一個正常的老化，同時也可減少總的能量輸出。更具體地講，燈在使用中通常有不 同程度的老化，因此，矩陣中的各燈隨時間老化后有較大的差異，這樣，可編程控制使得操 作者可以按照需要的能量輸出來點亮每個相應(yīng)的燈。 參照圖2，紫外線燈曝光系統(tǒng)10的觸發(fā)控制電路16和可編程存儲器18由一個標 準個人電腦20及起連接功能的標準工業(yè)控制界面22來實現(xiàn)。除此之外，圖2與圖1完全 相同，兩者采用不同的視角?；谒璧呐渲眉翱刂平缑娴脑O(shè)計，標準工業(yè)控制界面22也 不是必須的。作為一個實施例，連接到個人電腦的界面卡可以通過使用一個CPLD，即復(fù)雜可 編程邏輯器件來實現(xiàn)。該CPLD主導了所有的時間和次序主題等信息。在個人電腦的控制 下，該CPLD向燈曝光系統(tǒng)發(fā)出必要的控制信號。 上述對本發(fā)明的描述基于單個的燈121的排列，其分布在待處理的基板的一個面 上，實際上，也可以設(shè)計分別置于基板上下表面的兩個燈的排列。該兩個燈的排列可以使用 各自的電容組和控制電路，也可由共同部件來提供能量和控制。 在一個實施例中，曝光燈模塊12本身為508毫米X762毫米，其覆蓋的圖像區(qū)域為 610毫米X 762毫米。圖3A是反射器122的俯視圖，圖3B是反射器122的主視圖。
如前所述，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)一個通常的用途為，在PCB表面聚合感光 阻焊物質(zhì)。這類光聚合物質(zhì)需要較高的能量來曝光。為使PCB的生產(chǎn)自動化，需要較大的 紫外線能量，以便使曝光的時間能夠跟其它處理作業(yè)相適應(yīng)；另外，為了確保獲得正確的幾 何圖像和聚合的程度，紫外線能量沿基板表面最好均勻地分布。 更具體地，現(xiàn)有紫外線燈曝光系統(tǒng)中使用的高強度紫外燈典型的"常開"壽命周期 為1000小時。因此，現(xiàn)有系統(tǒng)每隔約600到1000小時就常常需要換燈。然后，新?lián)Q上的燈 即使在相同的能量輸入下也很難有相等的能量輸出。另外，隨燈的老化，其有效的能量輸出 降低。最后，不同的光聚合物質(zhì)需要不同的能量來聚合。 現(xiàn)有系統(tǒng)缺少有效的方法來控制能量強度的差異和變化，特別是隨時間推進。另 外，現(xiàn)有系統(tǒng)僅有一個共同的反射光路，隨燈的老化，沒有辦法在基板的表面產(chǎn)生均勻的能
量強度。 作為對照，本發(fā)明能夠分別控制每個燈，上述現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷能夠被克服。在本發(fā) 明的系統(tǒng)中，排列中的每個燈的能量輸出被調(diào)整，以使曝光能量達到最優(yōu)化的均勻。更具體 地，本發(fā)明中，在每個燈單獨控制下，一組功率更小的燈的排列組合構(gòu)成了一個極大改進的 系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，排列中每個燈的能量輸出可以測量并與一個標準的基
準比較。一個操作的方法為，使用一個具有一個或多個工業(yè)標準灰階圖樣工具的標準的PCB
基板作為測試板。該測試板可由在各個不同固定位置布置多個灰階圖樣構(gòu)成。該測試板也
可由布置在每個燈的位置的多個小板組合而成。灰階圖樣提供了光聚合物質(zhì)聚合數(shù)量的度
量。其它可用的相似方法可以為，放置一個輻射計于燈下不同的位置，測量每個位置的光照
能量；或者，將具有一組輻射計的測試床置于基板的位置并測量每個位置的光照能量。基于
這些測量數(shù)據(jù)，可以得知每個燈在以高于、低于或者等于基準能量的水平在工作。 這些光照能量數(shù)據(jù)被輸入到觸發(fā)控制電路或者/和計算機中。對于全自動化的系
統(tǒng)，輻射計測試床的輸出數(shù)據(jù)可直接寫入控制電腦?；谶@些獲得的數(shù)據(jù)，觸發(fā)控制電路(或者運行于計算機的軟件)決定哪個燈以相對較高的能量輸出工作，哪個燈以相對較低 的能量輸出工作，等等。觸發(fā)控制電路或者/和軟件然后為系統(tǒng)中的每個燈儲存其觸發(fā)概 況。該觸發(fā)概況將控制每個電容在每個觸發(fā)周期的儲存和釋放的電量，從而通過控制每個 燈的方式控制能量輸出的數(shù)量。作為一個例子，觸發(fā)概況可以包括用于在基準能量輸出的 基礎(chǔ)上校正某個特定燈的能量輸出的時間持續(xù)值。 如前述，紫外線燈曝光系統(tǒng)最好被一個可編程的電腦來控制。圖5是本發(fā)明一個 優(yōu)選實施例的電原理圖。該圖中的主控制器通過其I/0與外接電腦連接。圖6A-6D是本發(fā) 明一個實施例的燈的電路圖。其中，lll為泄漏電阻電路，113為觸發(fā)電源供應(yīng)電路，112a、 112b、112c分別為上述15個燈中第1至第5個燈、第6至第10個燈、第11至第15個燈的 觸發(fā)電路。 圖7是本發(fā)明一個實施例的紫外線燈曝光系統(tǒng)的工作流程圖。在步驟61，測量每 個燈的光線能量輸出，如前面所描述的那樣?；谏鲜鰷y量結(jié)果，決定每個燈的觸發(fā)概況， 即步驟62。然后，將所述每個燈的觸發(fā)概況存入存儲器，即步驟63。接著，將一個涂敷有感 光物質(zhì)的基板置于曝光的工作位置，即步驟64。在步驟65，根據(jù)所儲存的觸發(fā)概況，獨立地 閃光觸發(fā)相應(yīng)的紫外線燈。當一片基板曝光處理完畢后，再依次裝載和處理后續(xù)的基板?？?慮到燈的老化，本發(fā)明的該系統(tǒng)需要間隔一個固定的時間，比如每天、每班等等，定期地校 準，以調(diào)整每個燈的觸發(fā)概況。 為了延長燈的壽命周期，一個技術(shù)手段為提供一個能量，使燈僅在最大能量輸出 的約80%的水平工作。在最大能量輸出的80%即可提供足夠能量輸出的場合，可逐步地提 高燈的能量輸入，以補償由于燈老化而逐漸減少的能量輸出。這樣做既降低了系統(tǒng)的能量 消耗，又延長了燈的使用壽命。 本發(fā)明通過閃光觸發(fā)燈的方式及將燈布置在與基板燈更近的位置進一步減少了 能量消耗。更具體地說，燈和基板的距離少于約250毫米，優(yōu)選為少于約150毫米。還有，燈 僅在基板曝光的時候才被提供能量。舉例說，當涂敷有感光物質(zhì)的PCB基板需要較大能量 曝光的時候，燈在5秒內(nèi)閃光5次。如圖4所示，作為一個優(yōu)選的方式，在整個5秒的時間 內(nèi)，燈每次閃光持續(xù)約28毫秒，每次閃光之間間隔約1秒，因此，整個的曝光時間為約5X28 =140毫秒。 假設(shè)本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)被整合到一個自動曝光機中，該曝光機卸載一片 已曝光好的基板和裝載一個新的待曝光的基板需要約15秒的時間，則該曝光機的一個處 理周期的工作時間為20秒，即工作周期為20秒。這相對于目前需要30到60秒的時間來 曝光一片基板的已有系統(tǒng)是一個極大的速度和效率的改進。還有，本發(fā)明的燈僅在不到工 作周期25%的時間內(nèi)工作(實際上，燈僅在20秒中的5秒內(nèi)的一塊很小時間內(nèi)打開)，較 之已有系統(tǒng)，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)產(chǎn)生較小的熱量。這對于控制曝光系統(tǒng)中各物質(zhì)， 特別是用于光刻的滌綸底版或稱原圖的熱膨脹系數(shù)非常重要。更具體地，平均較低的工作 溫度減少了原圖的膨脹和變形，從而便于更好的注冊和原圖與基板的對齊，繼而獲得較高 的生產(chǎn)合格率。 如前述，上述模塊中的15個燈全部使用時，每次可對尺寸為610毫米X762毫米的 標準基板進行曝光處理。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，能以排列中的部分燈來完成特定的應(yīng) 用。比如，需要處理的基板的尺寸為406X457毫米時，僅使用15個燈中的6個燈即可。由于觸發(fā)控制電路或者/和控制計算機能夠容易地控制所需要的燈，任何燈的組合可適用一 個特定的應(yīng)用。這減少了處理較小基板時系統(tǒng)的能量消耗，同時，提高了系統(tǒng)的靈活性。
本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)除了適用于PCB曝光外，也適合用于其它片狀基材上 光敏物質(zhì)的曝光。 對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，上述實施例有多種變形，其均包括在本發(fā)明的范圍和 思想之內(nèi)。
權(quán)利要求
紫外線燈曝光系統(tǒng)，包括一組發(fā)出紫外線光的燈；其特征在于一組與所述燈對應(yīng)設(shè)置的反射器，每個反射器匹配一個燈以組成燈和反射器對，每個所述燈和反射器對具有一個投射到一個基板表面的大體獨立的反射光路；每個所述燈連接至少一個電容，所述電容用于為所述燈提供能量；一個觸發(fā)控制電路，用于觸發(fā)連接到每個所述燈的所述至少一個電容，以單獨控制每個所述燈的光照時間和強度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述燈以距離被曝光基板 不到250毫米的位置設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于每個所述燈獨立于其他燈 被觸發(fā)閃光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于每個所述燈被觸發(fā)閃光共5 秒的時間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于每個所述燈在5秒的時間 內(nèi)閃光5次，每次閃光持續(xù)約28毫秒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)具有一個20秒的 工作周期，所述燈僅在所述的5秒內(nèi)被提供能量，在余下的15秒內(nèi)被關(guān)閉。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述燈和反射器對以一個 第一矩陣排列，每個燈被其配對的反射器與鄰近的燈隔開，每個燈的光能分別獨立地投射 到被曝光基板的不同區(qū)域。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述第一矩陣中的僅部分 燈被提供能量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述燈根據(jù)程序化的順序在不同的時間被觸發(fā)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述觸發(fā)控制電路隨每個所述燈的老化而提高其照明強度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于進一步包括位于所述基板 相對面的以一個第二矩陣排列的燈和反射器對，所述觸發(fā)控制電路以獨立于所述第一矩陣 中的燈的方式控制所述第二矩陣中的燈。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述觸發(fā)控制電路包括一 個可編程的存儲器，以儲存每個所述燈的觸發(fā)概況。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于所述觸發(fā)控制電路包括一 個計算機，所述計算機被編程以根據(jù)每個燈預(yù)先設(shè)好的觸發(fā)概況觸發(fā)和控制連接到每個所 述燈的所述至少一個電容。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于每個燈的所述觸發(fā)概況 基于系統(tǒng)校準被間隔性地更新。
15. 紫外線燈曝光系統(tǒng)，包括 一組紫外線燈；其特征在于與所述一組紫外線燈對應(yīng)設(shè)置的一組反射器，每個反射器匹配一個燈以組成燈和反射器對，每個所述燈和反射器對具有一個投射到一個基板表面的獨立的反射光路，所述燈和反射器對以一個矩陣排列，其中，每個燈被其配對的反射器與鄰近的燈隔開，每個燈的光能分別獨立地投射到所述基板的不同區(qū)域，所述矩陣在距離所述基板的表面不到150毫米的位置設(shè)置；每個所述燈連接至少一個電容，所述電容用于為所述燈提供能量；一個觸發(fā)控制電路，連接到每個所述燈的所述至少一個電容，用于觸發(fā)閃光，以對每個所述燈的光照時間和強度進行單獨控制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的紫外線燈曝光系統(tǒng)，其特征在于在每個曝光周期中，所述矩陣中至少部分所述燈被觸發(fā)閃光，所述基板在紫外線下曝光約1到5秒。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線燈曝光系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括測量一組紫外線燈中的每個燈的光線能量，以校正一基板表面的光線能量的強度，其中，每個燈分別對著所述基板表面的不同區(qū)域；基于上述測量結(jié)果，決定每個燈的觸發(fā)概況；將所述每個燈的觸發(fā)概況存入存儲器；將一個基板置于與所述一組紫外線燈距離約250毫米的范圍內(nèi)，其中每個燈具有一個匹配的反射器；根據(jù)所儲存的觸發(fā)概況，獨立地觸發(fā)所述一組紫外線燈的至少一部分中的每個燈，并使其工作一個預(yù)定的時間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線燈曝光系統(tǒng)的校準方法，其特征在于，包括測量距離所述一組紫外線燈一固定距離的一基板表面的一組不同位置的光照能量；基于上述測量結(jié)果，決定每個燈的觸發(fā)概況，從而使所述基板的表面獲得均勻的光照強度；將所述每個燈的觸發(fā)概況存入存儲器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的校準方法，其特征在于測量步驟包括放置一個輻射計于一個第一位置，測量其光照能量；然后，移動所述輻射計到一個第二位置，測量其光照能量，直到每個位置均被測量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的校準方法，其特征在于測量步驟包括將具有一組輻射計的測試床置于所述基板的位置，并測量每個位置的光照能量。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的校準方法，其特征在于測量步驟包括將一個具有一個標準化的滌綸灰階圖樣的測試板置于所述燈下曝光；禾口評測每個固定位置的灰階圖樣以決定每個位置的光照能量水平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進了的用于基板紫外線曝光的紫外線燈曝光系統(tǒng)及其使用方法和校準方法。本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)包括一組發(fā)出紫外線光的燈；一組與所述燈對應(yīng)設(shè)置的反射器，每個反射器匹配一個燈以組成燈和反射器對，每個所述燈和反射器對具有一個投射到一個基板表面的大體獨立的反射光路；每個所述燈連接至少一個電容，所述電容用于為所述燈提供能量；一個觸發(fā)控制電路，用于觸發(fā)連接到每個所述燈的所述至少一個電容，以單獨控制每個所述燈的光照時間和強度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的紫外線燈曝光系統(tǒng)具有系統(tǒng)能量消耗相對較低、容易在基板表面形成均勻的光照強度等優(yōu)點。
文檔編號H05K3/00GK101794078SQ20091014966
公開日2010年8月4日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者格瑞格·巴克斯特, 萊昂內(nèi)爾·弗爾伍德 申請人:王氏港建經(jīng)銷有限公司