阅读说明：本技术 一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统及曝光方法 (Laser direct-writing exposure system and exposure method for controlling board-out distance of platform ) 是由 肖燕青 袁征 陈海巍 刘世林 曾振军 徐彦文 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种控制平台出板位置的激光直写曝光系统及曝光方法,属于激光直写曝光技术领域。所述系统根据板材资料输入装置输入的待曝光板材资料计算工件台出板距离,并根据计算出的出板距离控制工件台将待曝光板材运输至相应的曝光位置,以便曝光设备对板材进行曝光,所述板材资料包括待曝光板材的尺寸信息；有效减少了小尺寸板材曝光时出板的无效距离,减少了曝光时间,有效提高了产能。同时未对设备进行大幅改动,方便后续设备维护。(The invention discloses a laser direct-writing exposure system and method for controlling a plate discharging position of a platform, and belongs to the technical field of laser direct-writing exposure. The system calculates the plate discharging distance of the workpiece platform according to the plate data to be exposed input by the plate data input device, and controls the workpiece platform to transport the plate to be exposed to a corresponding exposure position according to the calculated plate discharging distance so that exposure equipment can expose the plate, wherein the plate data comprises the size information of the plate to be exposed; the invalid distance of the plate during exposure of the small-size plate is effectively reduced, the exposure time is shortened, and the productivity is effectively improved. Meanwhile, the equipment is not greatly changed, and the subsequent equipment maintenance is facilitated.)

一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统及曝光方法

技术领域

本发明涉及一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统及曝光方法，属于激光直写曝光技术领域。

背景技术

激光直写曝光设备是一种不需要使用菲林，可以直接将PCB(Printed CircuitBoard，PCB)板的曝光资料传送到LDI(Laser Direct Image，LDI)设备上由软件识别处理，直接在板材上进行曝光，实现图形转移的设备。因其省略了制作菲林的工序，可以大幅度节省材料成本、储存成本、人力、时间等，因此近年来在快板打样、小批量生产等方面得到了广泛的应用。

LDI上设有吸盘，用来放置待曝光的PCB板，使用真空吸附使板子固定在吸盘上，通过精密平台的运行带动吸盘和吸盘上放置的待曝光的PCB板运动，同时曝光引擎投下需曝光的图形对PCB板进行曝光，将图形转移到覆盖在PCB板的光阻上。

由于板材的尺寸范围变化较大，例如250*250mm---630*730mm。而LDI设备使用吸盘来放置待曝光的PCB板，为了兼顾各种尺寸的板材，其吸盘尺寸必须设计成能满足放置最大尺寸板材的要求。

在LDI的上板、对准、曝光、下板的整个曝光流程中，上板和下板时都需要将放置待曝光的PCB板的吸盘从曝光位置移出以方便上板和下板操作，而放置待曝光的PCB板的吸盘从曝光位置移出的位置都是针对最大尺寸板材设置的固定位置，也就是说，针对不同尺寸的板材，上板和下板操作时，放置待曝光的PCB板的吸盘从曝光位置移出时的距离都是一样的：如图1所示，对于图1左侧所示较大尺寸的PCB板和图1右侧所示较小尺寸的PCB板，吸盘移出的距离都是d；那么，对于图1右侧所示尺寸较小的板材来说，在曝光过程中无效的进出板的距离比尺寸大的板材要长，导致曝光时间较长，产能较低。

发明内容

为了解决目前存在的尺寸较小的板材在曝光过程中无效的进出板的距离比尺寸大的板材要长，导致曝光时间较长，产能较低问题，本发明提供了一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统及曝光方法。

一种激光直写曝光系统，包括曝光系统、工件台、数据处理系统、料号系统，所述数据处理系统获取料号系统中的待曝光板材资料，并计算工件台出板距离，根据计算出的出板距离控制工件台运动到相应位置以便放置待曝光板材，并将待曝光板材运输至相应的曝光位置进行曝光，所述板材资料包括待曝光板材的尺寸信息；

所述出板位置的计算公式为：

出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)。

可选的，所述系统还包括板材尺寸识别装置，所述板材尺寸识别装置与数据处理系统相连；

所述板材尺寸识别装置用于识别待曝光板材的尺寸大小并发送给数据处理系统，以便数据处理系统核查其与所述料号系统中的待曝光板材资料中的尺寸信息是否一致。

可选的，所述系统还包括：上下板装置，所述上下板装置与数据处理系统相连，用于在曝光前将待曝光板材放至工件台预定位置处，和/或在曝光后将待曝光板材从工件台预定位置处移走；

所述板材尺寸识别装置设置于上下板装置上。

可选的，所述板材尺寸识别装置为视觉传感器。

可选的，所述工件台含有载物台，载物台上安装吸盘，所述吸盘用于放置待曝光板材，其特征在于，在工件台一侧设置定位装置，作为放置待曝光板材的基准位置。

可选的，所述工件台一侧下部设置打标装置，用于在待曝光板材上打出标记。

本发明的另一个目的在于提供一种激光直写曝光方法，所述方法采用上述激光直写曝光系统进行曝光，所述方法包括：

利用从料号系统获取的待曝光板材资料计算工件台出板距离，并根据计算出的出板距离控制工件台运动到该位置以便放置待曝光板材，然后将待曝光板材运输至相应的曝光位置进行曝光，所述板材资料包括待曝光板材的尺寸信息；

所述出板距离的计算公式为：

出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)。

可选的，利用板材尺寸识别装置识别待曝光板材的尺寸大小，并核查其与所述料号系统中的待曝光板材资料中的尺寸信息是否一致。

可选的，若核查结果为：板材尺寸识别装置识别的待曝光板材的尺寸大小与所述板材资料输入装置输入的待曝光板材资料中的尺寸信息不一致，则发出警报。

可选的，所述方法还包括：

利用板材尺寸识别装置以定位装置为参照识别待曝光板材的位置信息，并核查所述待曝光板材的位置信息是否与基准位置相同，所述基准位置为待曝光板材在吸盘上所应当处于的位置。

本发明有益效果是：

通过根据输入的待曝光板材资料计算工件台出板距离，并根据计算出的出板距离控制工件台将待曝光板材运输至相应的曝光位置，使得激光直写曝光系统能够根据带曝光板材的实际大小进行出板，有效减少了小尺寸板材曝光时进出板的无效距离，减少了曝光时间，有效提高了产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有LDI设备对于大小尺寸不同的板材进行出板的示意图。

图2是本发明激光直写曝光系统对于大小尺寸不同的板材进行出板的示意图。

图3是本发明提供的包含有板材尺寸识别装置的激光直写曝光设备的示意图，其中1-上下板装置、2-板材尺寸识别装置、3-曝光机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

本实施例提供一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统，以该系统应用于LDI设备上为例进行说明，所述数据处理系统获取料号系统中的待曝光板材资料，并计算工件台出板距离，根据计算出的出板距离控制工件台运动到相应位置以便放置待曝光板材，并将待曝光板材运输至相应的曝光位置进行曝光，所述板材资料包括待曝光板材的尺寸信息；

所述出板距离的计算公式为：

出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)。

具体的，在曝光一批PCB板材之前，先将该批PCB板材的料号信息录入料号系统，料号信息包括待曝光板材的料号名称、待曝光的图形资料、板尺寸、表面光阻类型、需打印到板材上的标识、日期等信息；数据处理系统获取到上述信息后，先根据其中的板尺寸信息计算曝光过程中工件台的出板位置，也即需要出板的距离，根据下述公式进行计算：

出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)。

如图2所示，采用具有上述激光直写曝光系统的LDI设备进行曝光时，对于尺寸不同的板，工件台的出板距离d和d＇是不同的，相对于图1所示的现有的对于所有尺寸板材出板距离都同为d的设备来说，本申请大大减少了小尺寸PCB板曝光时的无效出板距离，缩短了曝光时间(曝光时间包括进出板时间)，提高了产能。

实施例二：

本实施例提供一种控制平台出板距离的激光直写曝光系统，以该系统应用于LDI设备上为例进行说明，相对于实施例一所述的LDI设备上，本实施例增加了板材尺寸识别装置，如图3所示。

所述板材尺寸识别装置与数据处理系统相连；

所述板材尺寸识别装置用于识别待曝光板材的尺寸大小并发送给数据处理系统，以便数据处理系统核查其与所述料号系统中的待曝光板材资料中的尺寸信息是否一致。

在实际曝光生产过程中，工件台含有载物台，载物台上安装吸盘，所述吸盘用于放置待曝光板材；曝光前需要上下板装置将PCB板放置在吸盘上，曝光后需要将完成曝光的PCB板从吸盘上取走，而上下板装置可以是LDI设备自带的，也可以是单独的设备，比如机械手设备。

实际应用中，板材识别装置可以采用视觉传感器，将视觉传感器安装在机械手上，在机械手抓取PCB板时，通过视觉传感器识别所要抓取的PCB板的尺寸，并发送给激光直写曝光系统的数据处理系统，以便数据处理系统核查板材资料输入装置输入的待曝光板材资料中的尺寸信息与实际需要曝光的PCB板尺寸信息是否一致，如果不一致，则可设置后续处理过程，比如发出报警信息以提醒操作人员注意。

LDI设备还包括打标装置以及定位装置，本申请所提供的具有上述激光直写曝光系统的LDI设备对打标装置以及定位装置的设置位置不产生任何影响，仍然可在工件台一侧设置定位装置，作为放置待曝光板材的基准位置。在工件台一侧侧边下部设置打标装置，用于在待曝光板材上打出标记。如此即可在不对现有LDI设备做大幅度改变的前提下达到减少曝光时间提高产能的目的。

实施例三：

本实施例提供一种激光直写曝光方法，所述方法包括：

利用从料号系统获取的待曝光板材资料计算工件台出板距离，并根据计算出的出板距离控制工件台运动到相应位置以便放置待曝光板材，并将待曝光板材运输至相应的曝光位置进行曝光，所述板材资料包括待曝光板材的尺寸信息；

所述出板距离的计算公式为：

出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)

本实施例以该方法采用进行说明实施例二所述的具有控制平台出板距离的激光直写曝光系统的LDI设备为例进行说明：

曝光开始之前，生产操作人员根据待曝光板材的生产要求在料号系统上建立的料号信息，其中包括待曝光板材的料号名称、待曝光的图形资料、板尺寸、表面光阻类型、需打印到板材上的标识、日期等信息；

数据处理系统获取到料号系统中的待曝光板材板尺寸后，根据公式出板距离＝最大出板距离-(系统可曝光最大板长度-待曝光板材长度)计算得到出板距离，并控制工件台运动到相应位置；上述最大出板距离即为LDI设备工件台能够移出的最大距离，系统可曝光最大板长度即为LDI设备能够曝光的PCB板的最大长度，待曝光板材长度即为料号系统中的待曝光板材板长度。

工件台到达出板位置处后，以图2所示工件台纵向方向的下侧为基准，由机械手将待曝光的PCB板放置其上，横向方向上的基准选取可根据现有方式选取左侧边，也可以是以中心线或者右侧边为基准都可以，具体可参考CN105278260B一种PCB曝光图形正确性验证方法，本申请对此处不再赘述。

放置后的打标对准以及曝光过程均可参考现有的LDI设备，如CN102890428A一种实现PCB板两面曝光图形对准的方法，此处不再赘述。

曝光完成后，工件台按照出板距离进行出板，然后由机械手取走曝光后的PCB板，后续重复此过程以完成批量PCB板的曝光生产。机械手在抓取PCB板将待曝光的PCB板放置工件台上之前，机械手上安装的板材尺寸识别装置即视觉传感器会识别所抓取的PCB板尺寸，并将该尺寸传输至LDI设备的数据处理系统，以便数据处理系统核查该尺寸与料号机输入的板尺寸是否一致，若不一致则发出报警信息以提醒生产操作人员。

假设对于图2左侧尺寸较大尺寸的PCB纵向长度为90cm，图2右侧尺寸较小尺寸的PCB纵向长度为40cm，具有本申请提供的控制平台出板位置的激光直写曝光系统的LDI设备数据处理系统在曝光图2右侧尺寸较小尺寸的PCB板时，每次移出的距离会减少50cm左右，大大减少了小尺寸PCB板曝光时无效的出板距离，节省了时间，提高了产能；同时，本申请依旧采用下边定位操作，使得曝光较小的PCB板时人工上下板操作更便利，容易实现，且对于定位装置、打标装置等部件的维护也较方便。

本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。