【摘要】：隨著高端電子產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快,傳統(tǒng)PCB制版技術已經(jīng)無法滿足大面積高精度PCB制版的需求。DMD可取代傳統(tǒng)PCB制版的掩模板,實現(xiàn)無掩模光刻,為解決大面積高精度PCB制版提供了可能。近年來,基于DMD的無掩模激光投影光刻技術逐漸應用于PCB制版領域,但依然存在PCB曝光面積較小及曝光像素尺寸以外線距、線寬精度低的問題,本文基于DMD對PCB激光制版系統(tǒng)及圖形轉移關鍵技術進行了研究,并取得以下成果:首先,基于DMD設計了PCB激光制版系統(tǒng)的架構,包括光學系統(tǒng)、DMD驅動和精密位移平臺三部分。實現(xiàn)光路的均勻度達到90%以上;掌握了DMD的控制規(guī)律;搭建了±5μm位移精度、500mm行程(X軸和Y軸)的精密位移平臺,滿足了大面積、高精度PCB曝光的基本條件。其次,提出了基于掃描式的大面積PCB曝光改進模型。對PCB線路圖形的預處理得到二進制位圖并緩存;通過外同步模式將DMD驅動與精密位移平臺之間構成反饋,進一步采用PID算法同步校準龍門結構的雙軸。對改進模型進行了仿真,在DMD幀頻固定、精密位移平臺以24.62mm/s速度移動時拉伸失真最小。之后,提出了基于灰階調制的高精度PCB曝光改進模型。采用1/2亞像素細分對傳統(tǒng)灰階調制的灰度圖像位平面分解改進,即將單幅圖像生成兩幅相差1/2像素的圖像,再經(jīng)精準位移進行1/2像素距離位移補償。對改進模型進行了仿真,改進后的曝光分辨率高于原模型,且像素細分越小,曝光分辨率越高。最后,對PCB激光制版系統(tǒng)進行了實物搭建,進行了PCB曝光實驗,可曝光PCB尺寸達到300mm×400mm,線寬達到20μm以下,滿足了大面積、高精度項目指標的要求。
【圖文】：

不能完全相同，因為會導致投影到 PCB 基板上的光照強度曝光技術。Xiaoyu Zheng[10]等人提到了一種步進式投影曝光該曝光技術的原理是每投影一幅圖像到基板上完成曝光后，二幅圖像到基板上完成曝光，于此往復完成整張基板的曝光對步進式投影曝光技術做了研究將該技術應用于微納加工領小了 14 倍，曝光出來的線條達到了 2μm。但是該技術也存在出現(xiàn)重疊或者不連續(xù)而產(chǎn)生對準誤差，這就需要投影到基板拼接精度，，因此增加了平臺的控制難度。曝光技術。Emami.M.M[13;14]等人借鑒了傳統(tǒng)光刻技術中的激提出了掃描式曝光技術應用于 3D 微納加工領域，解決了步足。Emami.M.M 等人通過實驗得出結論：（1）同等面積下步進式曝光所用的時間，如圖 1. 1 所示；（2）相同基板上進式曝光的光照強度更均勻。但是該技術適用于微納結構的存在限制。

00 2500 30001020300405060708090100射反效率(%)圖 2. 2 波長與反射效率關系圖2.2.2 勻光透鏡設計勻光透鏡的常規(guī)設計有兩種：（1）聚光器、勻光棒和出光透鏡；（2）準直透鏡、復眼透鏡組和場鏡。相比較而言第二種方式對激光光束的勻光效果更好[21]，激光光束通過準直透鏡形成平行激光光束，打到第一排復眼透鏡陣列后，匯聚于第二排復眼透鏡陣列上，經(jīng)場鏡聚焦到 DMD 上。對通過勻光透鏡的光路進行仿真，得到 DMD 表面的光照強分布如圖 2. 3 所示。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN41

【參考文獻】

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本文編號：2596107