pcb激光制版曝光誤差分析及校正

1、PCB激光制版曝光誤差分析及校正激光制版曝光誤差分析及校正劉清源王英志胡俊摘要本文所研究的PCB激光制版系統(tǒng)采用了基于空間光調(diào)制器的數(shù)字光刻技術(shù)，文中首先闡述了數(shù)字光刻技術(shù)的原理，給出曝光強(qiáng)度函數(shù)并建立與掃描距離之間的數(shù)學(xué)模型。之后針對(duì)實(shí)際曝光過程中存在的曝光誤差給出公式，并帶入該數(shù)學(xué)模型中進(jìn)行分析，給出在一定掃描速度下不同的偏移量對(duì)實(shí)際曝光位置的影響情況。該分析結(jié)果對(duì)提高PCB激光制版系統(tǒng)的精度指標(biāo)具有一定的指導(dǎo)意義?！娟P(guān)鍵詞】PCB

2、激光制版數(shù)字光刻曝光誤差數(shù)字光刻技術(shù)的原理是指將掩模圖形逐幅傳輸給空間光調(diào)制器，并在紫外激光照射的條件下，借助光刻膠將掩模圖形轉(zhuǎn)移到PCB基板上。隨著DMD制造工藝的不斷提升，將DMD作為空間光調(diào)制器具有很大優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在像素小、填充比高和響應(yīng)速度快等方面。但DMD上微鏡陣列的最大分辨率為19201080，單個(gè)微鏡尺寸為10.8μm，無法滿足大面積PCB的加工需求。為了實(shí)現(xiàn)大面積PCB的加工，目前常用的解決方法是采用掃描曝光技術(shù)，也就

3、是讓調(diào)制后的紫外激光勻速的掃描過光刻膠表面使之曝光。但是采用掃描曝光技術(shù)會(huì)引入曝光誤差，曝光誤差由紫外激光的掃描速度與光刻膠上像素點(diǎn)的曝光位置不匹配產(chǎn)生，本文就此問題詳細(xì)分析了曝光誤差產(chǎn)生的原因并校正。DMD模塊相對(duì)于平臺(tái)勻速移動(dòng)一個(gè)微鏡寬度所需時(shí)間相同，因此曝光強(qiáng)度函數(shù)可進(jìn)一步寫成：其中m表示DMD模塊沿x軸方向掃描的移動(dòng)量，n表示DMD模塊沿y軸方向掃描的移動(dòng)量，該公式表示一個(gè)微鏡寬度范圍內(nèi)曝光強(qiáng)度函數(shù)的積分。2曝光誤差分析實(shí)際掃描

4、曝光過程中考慮到投影物鏡的縮放誤差，DMD上單個(gè)微鏡的正向偏轉(zhuǎn)時(shí)間（紫外激光打到光刻膠上的時(shí)間）與DMD模塊相對(duì)于平臺(tái)勻速移動(dòng)一個(gè)微鏡寬度所需時(shí)間不匹配誤差，給出曝光誤差公式如下：△A表示投影物鏡的縮放誤差，k表示投影物鏡的縮放倍率，c1表示x軸方向偏移量，c2表示y軸方向偏移量。為了計(jì)算方便，將高斯誤差函數(shù)erf（z）和公式（4）帶入公式（3）得到公式（5）：3仿真結(jié)果及討論假設(shè)投影物鏡的縮放倍率為4，縮放誤差為103。通過改變偏移量