一种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光直写曝光技术领域，具体涉及一种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法。
【背景技术】
[0002]激光直写曝光机目前大多数使用的是DMD成像，如果曝光机光路位置关系误差较大，会导致PCB制板过程中，DMD场间拼接误差大，PCB板曝光次品率升高。
[0003]多个DMD之间的位置关系标定采用的方式不同，多数是采用静态投图到压有干膜的PCB板上，再使用对位CCD相机标定计算，且一旦DMD物理位置轻微改变，就需要采用新的PCB板进行标定，标定一次相当繁琐，工作效率低。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法，通过此方法可以快速准确的标定出曝光机光路的位置关系。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法，所述曝光机包括四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4，所述曝光机下方设有载物平台，该载物平台上设置有用于记录平台坐标的左吸盘相机和右吸盘相机，所述方法包括如下步骤:
[0007]1)制作一张标记图片，该标记图片上设置有两个标记点mark。和mark i，所述mark。和markjit于同一条水平线上，mark。与mark:的中心间距为d ；
[0008]2)使用四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4分别静态投射步骤1)的标记图片；
[0009]3)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMDi成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(Xo，y。)；
[0010]4)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD2成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(Xpy)；
[0011]5)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将!1^11^移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(X2，y2);
[0012]6)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(x3，y3)；
[0013]7)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD4成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(x 4，y4)；
[0014]8)计算四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4之间的位置关系:
[0015]所述01?1与DMD 2的位置关系为:
[0016]Λχ_12=χ「χ0
[0017]AyDMD12=y「y0
[0018]所述01?2与DMD 3的位置关系为:
[0019]Δ χ_2 3= χ 2-Xi+d cos θ *M*PW
[0020]Δ y_ 3= y 2-γ!+(1 sin Θ *M*PW
[0021]其中Θ为DMD3的倾斜角，Μ为光路成像的倍率，PW为网格精度；
[0022]所述01?3与DMD 4的位置关系为:
[0023]Δ X_3 4 — X 4_X3
[0024]AyDMD34=y4_y30
[0025]优选地，所述中心间距d小于等于DMD的像素大小的一半。
[0026]优选地，所述标记点mark。位于标记图片的像素中心。
[0027]由以上技术方案可知，与传统方法相比，本发明的方法不需要铜基板、不需要压干膜，省去很多时间，通过本发明的方法能够快速精确的标定出光路的位置关系，误差在2um以内，大大提升了 DMD之间的拼接良率，并且可以重复使用，标定过程简单快速，提高了工作效率。
【附图说明】
[0028]图1为使用本发明方法的曝光机和载物台的结构示意图；
[0029]图2为本发明中标记图片的示意图；
[0030]图3为DMD倾斜角及成像关系的不意图；
[0031]图4为四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4之间位置关系的示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
[0033]如图1所示，本发明的方法适用于PCB激光直写曝光机，所述曝光机包括四个成像光头10，分别为DMD1、DMD2、DMD3、DMD4，所述曝光机下方设有载物平台20，该载物平台上设置有用于记录平台坐标的左吸盘相机30和右吸盘相机40。
[0034]所述方法具体包括如下步骤:
[0035]1)制作一张BMP格式的标记图片，如图2所示，该标记图片上设置有两个标记点mark。和mark 所述mark。和mark:位于同一条水平线上，mark。与mark:的中心间距为d。由于平台的步进轴运动行程限制，左侧吸盘相机只能看到DMDi右边一半的大小，同理右侧吸盘相机也只能看到DMD4的左边一半大小，因此需要中心间距d小于等于DMD的像素大小的一半。为了方便使用，所述标记点mark。位于标记图片的像素中心；
[0036]2)使用四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4分别静态投射步骤1)的标记图片；
[0037]3)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMDi成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(Xo，y。)；
[0038]4)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD2成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(Xpy)；
[0039]5)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将!1^11^移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(X2，y2);
[0040]6)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(x3，y3)；
[0041]7)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD4成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(χ 4，y4)；
[0042]8)参照附图4，计算四个成像光头DMDp DMD2、DMD3、DMD4之间的位置关系:
[0043]所述01?1与DMD 2的位置关系为:
[0044]Δ x_ 2= χ「X。
[0045]Δ yDMDi 2= y ry0
[0046]如图3所示，由于DMD倾斜后，静态投图至吸盘相机，将mark移动到相机中心，此时平台移动的X、Y方向的距离与DMD没有倾斜时平台移动的距离存在倾斜角Θ的三角函数关系。DMD2-3的位置关系，看到的不是同一个mark，而是使用左侧吸盘相机标定了 DMD2中心的mark。以及DMD 3左侧的mark:，所以使用了三角函数关系，换算出两个mark的平台移动距离，所述01?2与DMD 3的位置关系为:
[0047]Δ χ_2 3= χ 2-Xi+d cos Θ *M*PW
[0048]Δ y_ 3= y fyjd sin Θ *M*PW
[0049]其中Θ为01?3的倾斜角，Μ为光路成像的倍率，PW为网格精度；
[0050]所述01?3与DMD 4的位置关系为:
[0051 ] Δ Χ_3 4 — X 4_Χ3
[0052]Δ y_3 4 — y 4—Y3°
[0053]以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法，其特征在于，所述曝光机包括四个成像光头DMD1、DMD2、DMD3、DMD4，所述曝光机下方设有载物平台，该载物平台上设置有用于记录平台坐标的左吸盘相机和右吸盘相机，所述方法包括如下步骤: 1)制作一张标记图片，该标记图片上设置有两个标记点mark。和mark所述mark。和markjit于同一条水平线上，mark。与mark:的中心间距为d ； 2)使用四个成像光头01?1、01?2、01?3、01?4分别静态投射步骤1)的标记图片； 3)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMDi成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(X。，y。)； 4)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD2成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(XpyJ ； 5)移动载物平台，将左吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将mark:移动到左吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(x2，yJ ； 6)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD3成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(X；?，y；?)； 7)移动载物平台，将右吸盘相机移动到DMD4成像光头下，启动图像处理算法，将mark。移动到右吸盘相机中心，记录当前的平台坐标(x4，y4)； 8)计算四个成像光头01?1、01?2、01?3、01?4之间的位置关系: 所述01^与DMD 2的位置关系为: △XDMD1 2 — X 1_X0 Δ yDMDi 2 — y i_y。 所述01?2与DMD 3的位置关系为:Δ XDMD2 3= X 2-Xi+d cos Θ *M*PffΔ y_2 3= y 2-Yi+d sin Θ *M*PW 其中Θ为DMD3的倾斜角，M为光路成像的倍率，Pff为网格精度； 所述01?3与DMD 4的位置关系为: △XDMD3 4 — X 4_X3 Δ YdmD3 4 — y 4_y3°2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心间距d小于等于DMD的像素大小的一半。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记图片为BMP图片，所述标记点mark。位于标记图片的像素中心。
【专利摘要】本发明提供一种使用吸盘相机标定曝光机光路位置关系的方法，制作特定的带有mark的标记图片，静态投图，使用吸盘相机标定mark的位置，从而通过计算得出各DMD之间的位置关系。通过本发明的方法能够快速精确的标定出光路的位置关系，误差在2um以内，大大提升了DMD之间的拼接良率，并且可以重复使用，标定过程简单快速，提高了工作效率。
【IPC分类】G03F9/00, G03F7/20
【公开号】CN105278262
【申请号】CN201510817855
【发明人】陆敏婷
【申请人】合肥芯碁微电子装备有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月20日