技術領域

本發明涉及紫外曝光技術領域，特別涉及一種平行出光紫外光曝光系統 及曝光機。

背景技術

PCB及半導體及LCD觸幕屏的線路制作工藝中，一個重要的環節就是利 用光學曝光的方法進行菲林與印制板間的圖像轉移，而曝光機是實現圖像轉 移的關鍵設備，印刷電路板的質量、精度等問題很大程度上取決于曝光質量。 在受照臺面的有效曝光面積內，紫外線的平行度、能量均勻度又決定了系統 的曝光質量。

然而，現有的市面上的陣列式UV-LED曝光系統的紫外線光的平行度不 佳、能量均勻度有限，曝光精度不高，影響圖像轉移的質量。另外傳統紫外 線曝光燈作為印刷線路板生產曝光機設備核心部件，其能耗大，使用維護成 本高，含汞并產生臭氧等，在倡導節能環保的當今，日益成為業界所關注的 焦點。

UV-LED即發紫外光的二極管，其波長范圍為315nm-450nm，其具有高 效節能、恒定的光照強度、優秀的溫度控制、幾乎為零的維護成本，而且， UV-LED是一種固體冷光源，它不是使用升溫轉化為光能，而是由電能直接轉 換成光能，是最新一代光源，促使UV-LED光源替代傳統曝光燈成為發展趨 勢。但是，傳統采用陣列式的LED燈進行給光，能源消耗大，而且盡管加設 散熱部件仍然無法取得很好的散熱效果。

UV-LED具有如下的優點：(1)LED的PN結特性，有別于傳統光源， 是單向非線性導電特性，低電壓起動，運作比較安全、調光簡單容易等特 性。(2)響應速度快，通電后無須預先加熱，啟動時間約60ns。在開 始曝光時可瞬間點亮，無須損耗。(3)發光效率高，能量消耗低，較傳 統高壓汞弧燈可節電80％。(4)配光特性強，可采用不同的透鏡結構， 達到平行光的發光效果。適合在平行光曝光設備中采用。(5)超長使用 壽命，達數萬小時。可等同多個曝光燈的使用壽命。(6)是目前環保性 最好的光源。不含汞等有害物質，在運輸、安裝和使用中不會破碎，無 污染。在制造和使用過程中的能耗小，是一種典型的綠色光源。

傳統曝光機所使用的高壓汞燈含有大量的有害水銀，使環境遭到破壞。 而由于其光譜范圍很寬，會產生長波段的紅外線，發出不利于制程的熱量； 也會產生波長小于240nm的電磁輻射，其能量小于5.2eV，已超過空氣中氧 分子的結合能。因而可產生具有強烈氣味和污染的臭氧，對操作者身體有害。 而UV‐LED的波長很窄，主要為365nm或395nm，其光譜半寬度約5nm左 右，不會產生對人體有害的電磁輻射。UV‐LED不僅極為省電，也不含汞等有 害物質，是環保性能好的光源。

曝光機光源主要分為散射光和平行光，而完全的理想平行光曝光 機是不存在的，通常會用曝光機光源的入射角qc(DeclinationAngle)和 散射角qa/2(CollimationAngle)來決定曝光機的性能。一般平行光曝光機 的定義是為了達到平行光目的，紫外線平行光曝光機的光學系統主要包括 光源(高壓球形汞燈)、橢球面集光器、冷光鏡、光學聚光器、二向反射鏡 和曲面上下平行反射鏡組成，如圖5所示，光源發出的光被橢球面集光器 聚焦后，經冷光鏡反射到光學積光器，從光學聚光器射出的光到達二向反 射鏡位置。二向反射鏡擋住時，光線反射到上平行反射鏡；二向反射鏡移 開時，光線由光學積光器直射到下平行反射鏡，被上下平行反射鏡準直反射 到受照臺面上對干膜進行曝光，其近似光路如圖5中所示。

在影像轉移的工藝中，重要的環節就是利用光學曝光的方法進行菲林與 干膜之間的圖像轉移，而曝光機是實現圖像轉移的關鍵設備，印刷電路板的 質量、精度等問題很大程度上取決于曝光質量。在受照臺面的有效曝光面積 內，紫外線的平行度、能量均勻度又決定了系統的曝光質量。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的在于，提供一種平行出光紫外 光曝光系統，散熱性能顯著提高，成本降低了一倍以上，其平行光的平行性 好、均勻度高，使UV-LED能發出連續紫外光，提高了PCB板圖形轉移制程的 穩定性。

本發明為達到上述目的所采用的技術方案是：