曝光机的光源系统的制作方法

文档序号:15653137发布日期:2018-10-12 23:27阅读:342来源:国知局

本实用新型涉及一种曝光机的光源系统,其可提供曝光制程所需的光源 (例如紫外光),而为曝光机上的一种模块组件;或亦可作为传统曝光机的替代光源模块。



背景技术:

请参照图1,其为现有技术曝光机的曝光光源的结构示意图。

现有技术曝光机的曝光光源包含一灯箱101及装设于该灯箱中的一UV灯管102。于现有技术中,该UV灯管102采用金属卤素曝光灯管,以对曝光机的照射面提供紫外光。

然而,现有技术曝光机的曝光光源存在下列缺失:首先,该UV灯管102 所采用的金属卤素曝光灯管,其平均寿命仅有1000-1200小时,相对寿命较短,因而需要频繁的更换,致使提高工厂采购成本。其次,采用金属卤素曝光灯管的该UV灯管102的光电转换效率不佳,耗电量大,不仅提高了使用成本还存在耗能的缺点。再者,采用金属卤素曝光灯管的该UV灯管102于使用时,产生的热能易快速累积而导致周遭升温,且底片涨缩值大,随着环境温度越高,底片受的影响就越大,进而在制程上产生误差度,因而不利于曝光的精度。更甚者,金属卤素曝光灯管衰减快,因此使用一段时间之后,该UV灯管 102对曝光机的照射面提供的照度与均匀度就不足了,故需要经常性地检修维护及汰换该UV灯管102,致使生产效率的降低。另一方面,金属卤素曝光灯管无论制造过程与废弃皆存在有污染的问题,而具有不环保的缺点。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的一目的在于提供一种模块化而可快速替代现有技术曝光机光源的光源系统。

本实用新型的另一目的在于提供一种可调整光源出光角度而优化曝光机照射面上的光照度均匀性的光源系统。

本实用新型的再一目的在于解决现有技术曝光机光源采用金属卤素曝光灯管而产生寿命短、光电转换效率不佳、耗电量大及不环保等缺失。

为达上述目的及其它目的,本实用新型公开一种曝光机的光源系统,用于提供光源至一照射面,包含一基座、一光源阵列装置、一光源调整装置及一反光罩;该基座是供可拆地安装至曝光机上;该光源阵列装置设置于该基座上,该光源阵列装置包括以行列排列而成的多个排LED灯组;该光源调整装置与该光源阵列装置连接,用以调整该多个LED灯组相对于该基座的位置;该反光罩设置于该基座下方,用以反射该多个LED灯组发出的光线。

于本实用新型的一实施例中,该光源阵列装置包括并排形成该多个LED灯组的多个条型灯座,每一条型灯座上线性排列有二个以上LED灯板。

于本实用新型的一实施例中,位于各该条型灯座二端的LED灯板是以照射方向朝外的方式倾斜配置。

于本实用新型的一实施例中,各该条型灯座二端分别具有一倾斜部,各该倾斜部具有面朝外的倾斜面,各该LED灯板设置于该倾斜面上。

于本实用新型的一实施例中,位于各该条型灯座二端有至少一个LED灯板是以照射方向与该照射面呈7-13度的夹角的方式倾斜配置。

于本实用新型的一实施例中,各该LED灯板前设置有一透镜组。

于本实用新型的一实施例中,该光源调整装置包括多个支架与多个调节臂,该多个支架设置于该基座上,每一条型灯座通过对应的调节臂与对应的支架可拆地结合,并供通过调整该多个调节臂与对应的支架或对应的条型灯座之间的固定角度或固定位置来调整该多个LED灯组对于该照射面的出光角度及强度。

于本实用新型的一实施例中,该光源阵列装置具有设置于每一条型灯座上的冷却机构。

于本实用新型的一实施例中,每一条型灯座上的冷却机构可选自下述的其一者:一水冷式管线、一散热鳍片、一水冷式管线与散热鳍片的组合。

于本实用新型的一实施例中,该光源阵列装置包括一玻璃板,其配置于该多个LED灯组前方。

于本实用新型的一实施例中,该光源阵列装置还包括一补偿灯组,其安装于该光源调整装置上并配置在该多个条型灯座之间,该补偿灯组具有长度小于该条型灯座的一移动灯座及设置于该移动灯座上的LED灯板。

于本实用新型的一实施例中,该补偿灯组的该LED灯板前设置有一透镜组。

于本实用新型的一实施例中,该补偿灯组的该移动灯座设置有一反射板,该反射板是邻近该LED灯板设置并相对于照射面具有135-150度的夹角。

于本实用新型的一实施例中,该反光罩包括环绕该照射面且形成弧面的反射面。

于本实用新型的一实施例中,所述弧面具有0.4-0.7rad的曲度。

于本实用新型的一实施例中,该反光罩包括环绕该照射面且与该照射面形成锐角的反射面。

于本实用新型的一实施例中,所述锐角为50-55度。

于本实用新型的一实施例中,该反光罩包括环绕该照射面且具有多个斜率的倾斜面的反射面。

于本实用新型的一实施例中,该反射面具有三种斜率,且各该斜率间的关系是由该光源阵列装置至该照射面的方向逐渐增加。

于本实用新型的一实施例中,每一排LED灯组包括多个独立灯座及多个 LED灯板,每一LED灯板设置于一个独立灯座上,而可供每一LED灯板各自的照射方向的调整。

上述本实用新型所公开的光源系统是通过与曝光机上供光源结构组装的安装口匹配的基座设计,而可实现直接替代现有技术曝光机上的光源结构的模块化运用,无须修改现有技术曝光机的结构,就可以进一步优化曝光机的效能,而可具备LED的使用寿命长及节能等优点,当然本实施例的光源系统并非仅作为替换旧光源之用,亦可做为为新型曝光机上的光源。

再者,本实用新型所公开的光源系统主要通过该光源调整装置来调整该光源阵列装置上的LED灯组的位置,同时搭配反光罩,而可提升曝光机的照射面上的光照度均匀性;并且,当其中一个LED灯组的LED零件发生衰减、或反光罩因脏污而影响到光线反射的效果时,可以通过光源调整装置对于每一个 LED灯组的调整,而使曝光机的照射面上的光照度均匀性达到容许范围的程度。

另一方面,本实用新型所公开的光源系统即使发生LED灯组中有部分损坏时,只要更换对应的LED灯组当中的LED灯板即可,而无须把整个光源阵列装置都汰换掉。

综上所述,本实用新型所公开的光源系统具备了模块化、方便替换、降低维修频率、低耗能、减少材料浪费及可增进曝光机本身曝光质量与效率等优点。

关于本实用新型涉的具体实施方式及其它的优点与功效,将配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例,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它的附图。

图1是现有技术的曝光机的光源结构的示意图;

图2是本实用新型实施例的曝光机的光源系统的结构分解示意图;

图3是本实用新型实施例的曝光机的光源系统的结构示意图;

图4是本实施例中光源阵列装置的其中一种实施态样;

图5是本实施例中LED灯组的一实施态样;

图6是本实施例中LED灯组的另一实施态样;

图7是本实施例中的基座、光源阵列装置及光源调整装置的结构示意图;

图8是本实施例中的补偿灯组的结构示意图;

图9是本实施例中的补偿灯组的另一态样的结构示意图;

图10是本实施例中具有水冷式管线的LED灯组的一结构示意图;

图11是本实施例中具有散热鳍片的LED灯组的一结构示意图;

图12为本实施例中反光罩的第一态样立体示意图;

图13为本实施例中反光罩的第一态样剖面示意图;

图14为本实施例中反光罩的第二态样立体示意图;

图15为本实施例中反光罩的第二态样剖面示意图;

图16为本实施例中反光罩的第三态样立体示意图。

符号说明

101灯箱 102UV灯管102

200光源系统 210基座

211开口 220光源阵列装置

221LED灯组 222条型灯座

223LED灯板 224冷却机构

225玻璃板 226补偿灯组

2261移动灯座 2262LED灯板

2263透镜组 2264反射板

230光源调整装置 231支架

232调节臂 240,240’,240”反光罩

241,241’反射面

241”A,241”B,241”C反射面

242顶部开口 243底部开口

具体实施方式

为充分了解本实用新型的目的、特征及功效,兹通过下述具体的实施例,并配合所附的图式,对本实用新型做一详细说明,说明如后:

于本文中,所描述的用语“包含、包括、具有”或其它任何类似用语意并非仅限于本文所列出的此等要件而已,而是可包括未明确列出但却是该组件或装置中通常固有的其它要件。

于本文中,所描述的用语“一”或“一个”来描述所述的组件、装置等。此举只为了方便说明,并且对本实用新型的范畴提供一般性的意义。因此,除非很明显地另指他意,否则此种描述应理解为包括一个或至少一个,且单数也同时包括多个。

首先请参阅图2及图3,是本实用新型实施例的曝光机的光源系统的结构分解示意图及结构示意图。

本实施例的曝光机的光源系统200,用于提供例如紫外光等的所需光源至一照射面,以对于照射面上的基板(例如PCB)提供曝光制程上所需的紫外光。该光源系统200主要包含一基座210、一光源阵列装置220、一光源调整装置 230以及一反光罩240。该基座210是供可拆地安装至曝光机(图未示)上,其尺寸匹配于曝光机上供光源结构组装的开口(图未示);该光源阵列装置220 设置于该基座210上,该光源阵列装置220包括以行列排列而成的多个排LED 灯组221;该光源调整装置230与该光源阵列装置220连接,用以调整该多个 LED灯组221相对于该基座210的位置,而使例如该多个LED灯组221的配置密度、出光方向以及相对于该照射面的距离等配置方式能被调整;该反光罩 240设置于该基座210下方,用以反射该多个LED灯组221发出的光线。

本实施例的光源系统200通过与曝光机上供光源结构组装的安装口(图未示)匹配的基座210设计,而可实现直接替代现有技术曝光机上的光源结构的模块化运用,无须修改现有技术曝光机的结构,就可以进一步优化曝光机的效能,进一步可具备LED的使用寿命长及节能等优点,当然本实施例的光源系统200并非仅作为替换旧光源之用,亦可做为为新型曝光机上的光源。

再者,本实施例的光源系统200通过该光源调整装置230来调整该光源阵列装置220上的该多个LED灯组221的位置,同时搭配该反光罩240,而可提升曝光机的照射面上的光照度均匀性;并且,当其中一个LED灯组221的 LED零件发生衰减、或反光罩因脏污而影响到光线反射的效果时,可以通过该光源调整装置230对于每一个LED灯组221的调整,而使曝光机的照射面上的光照度均匀性达到容许范围的程度。

另一方面,本实施例的光源系统200即使发生其中一个LED灯组221损坏时,只要更换对应的LED灯组当中的LED零件即可,而无须把整个光源阵列装置220都汰换掉。

综上所述,本实施例的光源系统200具备了模块化、方便替换、降低维修频率、低耗能、减少材料浪费及可增进曝光机本身曝光质量与效率等优点。

如图2所示,该光源阵列装置220可包括一玻璃板225,其配置于该多个 LED灯组221前方,该玻璃板225可设置于该基座210的开口211上,用于保护该多个LED灯组221中的LED芯片。其中,该玻璃板225的材料可为高硼硅或石英或其它适用于保护LED芯片的材料。

如图4所示,其为本实施例中光源阵列装置的其中一种实施态样。该光源阵列装置220包括并排形成该多个LED灯组221的多个多个条型灯座222,每一条型灯座222上具有以线性排列的二个以上的LED灯板223,图4中显示为7个LED灯板223作为示例,然该多个LED灯板223的数量并不限于此,其可依据所需要的光强度来增减。此外,每一LED灯板223的芯片,举例来说,可以采用可发出365-435nm波长范围的紫外光芯片,也可以依据不同产品的需要来进行不同波长的紫外光芯片进行排列组合的变换,藉以扩充可应用性。此外,各该LED灯板前可选择性地设置有一透镜组(图未示),藉以依需求使所有或特定的LED灯板2242的光线集中,而使曝光机的照射面上的光照度均匀性进一步达到更高的可容许范围。

如图5所示,位于各该条型灯座222二端的LED灯板223是以照射方向朝外的方式倾斜配置,而使位于各该条型灯座222二端的LED灯板223发出的光线可经由反光罩240的反射至该照射面上。

较佳地是,位于各该条型灯座222二端有至少一个LED灯板223是以照射方向与该照射面呈7-13度的夹角的方式倾斜配置,图5中示意了该条型灯座222二端分别有2个LED灯板223是倾斜配置的。作为一个示例性的说明,图中显示的条型灯座222二端分别具有一倾斜部2211,各该倾斜部2211具有面朝外的倾斜面,各该LED灯板223设置于该倾斜面上,其中,位于各该条型灯座222同一端并相邻的倾斜部2211,其倾斜的角度可为相同或不同,在倾斜角度不同的例子中,举例来说,最外侧的倾斜部2211的倾斜面与作为水平基准面的照射面所夹的角度例如为12度,而与其相邻的倾斜部2211(相对在内侧的倾斜部2211)的倾斜面与作为水平基准面的照射面所夹的角度则例如为8度。

然而,条型灯座的结构并不限于上述的方式,其亦可如图6所示为具有全然平面的灯板设置面的结构,该多个LED灯板223可全部皆水平配置,或利用其它的固定结构(例如垫片、支架等)而使其被配置为具有倾斜的效果。

除此之外,本实用新型实施例的LED灯组的架构并不限于上述的示例,每一排LED灯组可为由多个独立灯座及多个LED灯板所并排构成,举例来说,每一LED灯板设置于一个独立灯座上,并每一独立灯座是与光源调整装置可拆地结合,而可调整每一LED灯板各自的照射方向。

请参照图7,其为本实施例中的基座、光源阵列装置及光源调整装置的结构示意图。

该光源调整装置230包括多个支架231与多个调节臂232,该多个支架 231设置于该基座210上,每一条型灯座222通过对应的调节臂232可拆地结合至对应的支架231,并通过调整该多个调节臂232与对应的支架231或对应的条型灯座222之间的固定角度或固定位置来调整该多个LED灯组221对于该照射面的出光角度(照射方向)及强度。如图所示,二个概呈ㄇ型的支架231 是配置于该基座210底面开口211的相对二侧上,每一条型灯座222的二端分别组装有一个调节臂232,以与对应的支架231可拆地结合,并可通过将各该调节臂232锁固在所需的倾斜角度之下,而使每一条型灯座222上设置有该多个LED灯板223的一面朝向特定方向,藉此达成该多个LED灯组221出光方向的调整;并且,该多个调节臂232可拆地结合在该多个支架231的位置亦可依需求改变,藉以达成调整不同行列的该多个LED灯组221之间的距离,而调控该多个LED灯组221的密度,进而使曝光机的照射面上达到更佳的光照度均匀性。

然而,本实用新型的该光源调整装置230并不限于图式与实施例的限制,其可为其它可达成同样固定与调整LED灯组目的的结构,而将此种进一步的调节特征,配置在曝光机的光源系统内。

请同时参照图7及图8,图7是本实施例中的基座、光源阵列装置及光源调整装置的结构示意图;图8为本实施例中的补偿灯组的结构示意图。

于本实施例中,该光源阵列装置220还可包括一补偿灯组226,其安装于该光源调整装置230上并配置在该多个条型灯座222之间,举例来说,本实施例配置有二个补偿灯组226,该多个补偿灯组226是位在相对于位在中央的条型灯座222的二侧,该补偿灯组226与该光源调整装置230的L型悬吊臂 233结合,该L型悬吊臂233固定于该多个支架231上的其中一者上。其中,各该L型悬吊臂233具有供锁固各该补偿灯组226的一长孔2331,各该补偿灯组226可通过锁固在该长孔2331中不同的位置,而调整各该补偿灯组226 相对于曝光机的照射面的距离,藉此依需求来调整各该补偿灯组226到达照射面的光照度。

如图8所示,各该补偿灯组226具有长度小于该条型灯座222的一移动灯座2261及设置于该移动灯座2261上的LED灯板2262。据此,通过与不同长度的L型悬吊臂233结合,可依需求调整各该补偿灯组226在整个光源阵列装置220当中的位置。

本实施例中,该补偿灯组226的该LED灯板2262前可设置一透镜组2263,以使该LED灯板2262的光线集中而更加提高到达曝光机的照射面上的光照度。

请参照图9,为本实施例中的补偿灯组的另一态样的结构示意图。

于本态样中,该补偿灯组226的该移动灯座2261设置有一反射板2264,该反射板2264是邻近该LED灯板2262而被设置,并相对于照射面具有135-150 度的夹角,或者是,该反射板2264相对于该移动灯座2261的底面平面是具有45-65度的夹角。其中,该反射板2264可为铝材质或其它金属材质,藉以使该LED灯板2262发出的光线可被反射至反光罩(再通过反光罩反射至照射面)或是直接被反射至照射面上。

上述说明仅为示例性,本实用新型的补偿灯组的数量、配置位置、安装结构并不限于本实施例及图式,其可依实际需求进行变换。

请参考图10及图11,图10为本实施例中具有水冷式管线的LED灯组的一结构示意图;图11为本实施例中具有散热鳍片的LED灯组的一结构示意图。

本实施例中,该光源阵列装置220可具有设置于每一条型灯座222上的冷却机构224,举例来说,如图10所示,该条型灯座222上的冷却机构224 可为一水冷式管线,该水冷式管线连接冰水机或冷却液循环装置,以使冷却工作液体可通过该条型灯座222当中,发挥优良的散热效果,适于搭配高功率的LED灯板223使用;或者,如图11所示,该条型灯座222上的冷却机构 224可为一散热鳍片,并可外加设置风扇,以通过强制对流增进散热效果,散热鳍片的成本较为低廉,适于搭配较低功率的LED灯板223使用。又或者是,同时搭配水冷式管线及散热鳍片的态样(图未示)。

此外,前述的补偿灯组或独立灯组亦可配置供LED灯板散热的冷却机构。

请参考图12及图13,其为本实施例中反光罩的第一态样立体示意图及剖面示意图。

该反光罩240包括环绕曝光机的照射面上方且形成弧面的反射面241。其中,所述弧面(反射面241)的截面较佳地是具有0.4-0.7rad(弧度)的曲度(以截面的视角),藉以将该光源阵列装置发出的光线反射至曝光机的照射面上,以增进照射面上的光照度均匀度。

该反光罩240包括一顶部开口242及一底部开口243,该顶部开口242的大小对应于该基座210的开口211(可参照图2),该底部开口243的大小对应于曝光机的照射面。

请参考图14及图15,其为本实施例中反光罩的第二态样立体示意图及剖面示意图。

该反光罩240’包括环绕曝光机的照射面上方且与该照射面形成锐角的反射面241’,如图15所示,该反光罩240’的剖面是概呈上窄下宽的梯形。其中,所述锐角θ为50-55度,较佳地是,所述锐角θ可为52-54度。

请参考图16,其为本实施例中反光罩的第三态样立体示意图。

该反光罩240”包括环绕该照射面上方且具有多个斜率的倾斜面的反射面 241”A,241”B,241”C。其中,该反射面241”A,241”B,241”C具有三种斜率,且由该光源阵列装置220至该照射面的方向逐渐增加。

综合上述,本实施例的光源系统200具备了模块化、方便替换、降低维修频率、低耗能、减少材料浪费及可增进曝光机本身曝光质量与效率等优点。

虽然本实用新型已通过上述的实施例公开如上,然其并非用以限定本实用新型,本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本实用新型的专利保护范围须视本申请的权利要求所界定者为准。

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