发明名称 扫描系统
摘要 一种扫描方法,用于将图案写在表面上,包括:提供一扫描光线,包括复数独立可编址次光线;以该扫描光线扫描表面若干次,该次光线于交叉扫描方向并排扫描表面,每一该次光线系经调谐,以反射待写入之资讯;及重叠光线,俾使在至少二扫描期间,表面之所有写入区域皆予以写上。
申请公布号 TW479444 申请公布日期 2002.03.11
申请号 TW088103945 申请日期 1999.07.08
申请人 雷射影像系统GMBH公司 发明人 瑞特斯契克.沃尔芙根;鲁克.史特芬;克罗斯奇.屋微;柏啼格.屋多;柏门.屋尔利契;杉芙.沃尔芙根
分类号 H05K3/00 主分类号 H05K3/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种扫描方法,用于将图案写在表面上,包括:提供一扫描光线,包括复数独立可编址次光线;以该扫描光线扫描表面若干次,该次光线于交叉扫描方向并排扫描表面,每一该次光线系经调谐,以反射待写入之资讯;及重叠光线,俾使在至少二扫描期间,表面之所有写入区域皆予以写上。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入三次。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入四次。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入六次。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入八次。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入十二次。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该写入区域至少写入二十四次。8.如前述申请专利范围中任一项之方法,其中光线系藉由独立调谐一椭圆光线之个别段而形成,该段包括该次光线。9.如申请专利范围第8项之方法,其中独立调谐包括:提供一椭圆光线,在长度方向具有可使用的范围;及提供沿着该长度方向之复数调谐段,该段之总范围大于可使用的范围。10.如申请专利范围第1至7项中任一项之方法,其中次光线系独立产生,且包含结合次光线以形成该光线。11.如申请专利范围第10项之方法,其中至少二独立可编址次光线之未调谐能量不同。12.如申请专利范围第11项之方法,其中未调谐能量通常为高斯形。13.如申请专利范围第11项之方法,其中光线之调谐为二进位、通断式调谐。14.如申请专利范围第1项之方法,其中将一具有最小特性尺寸之图案写入,且次光线之间隔大致上小于特性尺寸。15.如申请专利范围第14项之方法,其中最小特性尺寸至少为次光线范围之四倍大。16.如申请专利范围第14项之方法,其中最小特性尺寸小于或等于约77微米。17.如申请专利范围第14项之方法,其中最小特性尺寸小于或等于约51微米。18.如申请专利范围第14项之方法,其中最小特性尺寸小于或等于约39微米。19.如申请专利范围第1项之方法,其中次光线在该表面相隔一预定距离,且次光线具有一在表面而在邻近光线方向之范围,且范围大于间隔。20.如申请专利范围第19项之方法,其中间隔小于约15微米。21.如申请专利范围第19项之方法,其中间隔小于约10微米。22.如申请专利范围第19项之方法,其中间隔约为6.35微米。23.如申请专利范围第19项之方法,其中间隔小于约6.35微米。24.如申请专利范围第19项之方法,其中范围至少是间隔的二倍。25.如申请专利范围第24项之方法,其中范围至少是间隔的三倍。26.如申请专利范围第19项之方法,其中范围大于约6.35微米。27.如申请专利范围第19项之方法,其中范围大于或等于约12.7微米。28.如申请专利范围第19项之方法,其中范围大于或等于约19微米。29.如申请专利范围第19项之方法,其中范围大于或等于约25.4微米。30.一种使扫描系统中的产能最佳化之方法,且选择性传递可变的所欲位准之能量至表面,包括:如前述申请专利范围中任一项以扫描一表面,以依据次光线之调谐提供曝光区域及未曝光区域;提供在给定的最佳化功率之该光线;决定参数的组合,包含(1)在最大及最小速度之间的光线扫描速度,该最大及最小速度界定一扫描速度比;(2)表面及光线在垂直于扫描之方向的相对移动速率;及(3)光线重叠,适于以在最佳化功率之光线将曝光表面区域曝光至所欲能量;及利用所决定的参数组合曝光表面。31.如申请专利范围第30项之方法,包含:藉由改变参数,以大致上大于扫描速度比之比例选择性改变传递到板上之曝光区域的能量。32.一种使扫描系统中的产能最佳化之方法,且选择性传递可变的所欲位准之能量至表面,包括:提供在一给定的最佳化功率之光线;调谐光线;以在最大及最小速度之间的第一速度于第一方向使光线扫过表面,该最大及最小速度界定一扫描速度比;在垂直于第一方向之第二方向以第二速度相对移动表面及扫描光线;及以大致上大于扫描速度比之比例选择性改变传递到板上之曝光区域的能量。33.如申请专利范围第31或32项之方法,其中所传递能量系以一因子改变,其至少为扫描速度比之一倍半高。34.如申请专利范围第33项之方法,其中所传递能量系以至少为扫描速度比之三倍高的比例改变。35.如申请专利范围第33项之方法,其中所传递能量系以至少为扫描速度比之五倍高的比例改变。36.如申请专利范围第33项之方法,其中所传递能量系以至少为扫描速度比之十倍高的比例改变。37.如申请专利范围第32项之方法,其中扫描速度比不大于1.5。38.如申请专利范围第32项之方法,其中扫描速度比不大于2。39.一种决定与扫描器中之扫描光线相关的表面位置之方法,方法包括:提供具有至少二孔之表面;以光线扫描至少在孔附近之表面;当光线系在通过孔之位置时侦测之;决定光线在扫描器参考架构中之位置,至少系在光线位于孔边缘之那些位置;及依据孔边缘之位置的决定,决定孔在扫描器参考架构中之位置。40.如申请专利范围第39项之方法,其中孔边缘之位置系遍及孔之全部圆周而决定。41.如申请专利范围第39或40项之方法,包括:决定二孔间之距离;比较所决定之距离与设计距离;及由该比较,决定待由扫描器写在表面上之资料的计量因子。42.如申请专利范围第41项之方法,又包含:提供至少一额外孔,其在表面中而与至少二孔为非共线定位;决定至少一额外孔之位置;决定至少一额外孔与至少二孔中至少一孔之间的又一距离;比较该又一距离与设计之又一距离;及由该又一距离与设计之又一距离的比较,决定待由扫描器写在表面上之资料的至少一计量因子。43.如申请专利范围第42项之方法,其中决定一孔之位置包括决定点在孔边缘上之位置,及依据边缘位置之决定位置以计算孔中心之位置。44.如申请专利范围第39项之方法,包含:比较孔之位置与设计位置。45.如申请专利范围第44项之方法,包含:依据该比较,修正表面位置之一或二者及待写在表面上之资料的定位。46.如申请专利范围第45项之方法,其中修正包括转动表面。47.如申请专利范围第45项之方法,其中修正包括转动资料。48.如申请专利范围第45至47项中任一项之方法,其中修正包括移动表面或资料之相对位置。49.如申请专利范围第45项之方法,包含:依据该比较,修正待写在表面上之资料的大小。50.如申请专利范围第39项之方法,其中侦测包括使用用于复数孔之同一侦测器的侦测,且侦测器接收经由光导件通过孔之能量。51.如申请专利范围第50项之方法,其中光自复数孔经由同一光导件透射至侦测器。52.如申请专利范围第39项之方法,其中侦测包括使用一用于不同孔之不同侦测器的侦测。53.如申请专利范围第39项之方法,其中表面系由至少一孔之位置决定。54.如申请专利范围第53项之方法,其中至少二孔包括至少三非对称安置之孔,且表面之侧系由孔之相对位置决定。55.一种在扫描器型写入系统中写入资料之方法,包括:提供用于写在一表面上之资料;测量至少二特性在一表面上之位置;比较特性与一设计距离之间的距离;依据比较以计量资料;及将计量资料写在表面上。56.如申请专利范围第55项之方法,其中测量包括测量至少三非共线特性之位置,且计量包括在二方向以不同的计量因子计量。57.如申请专利范围第55或56项之方法,其中特性系贯穿孔。58.如申请专利范围第1.30.32或55项之方法,其中表面系一涂覆以光阻材料之金属化印刷电路板基材的表面。59.一种在用于印刷电路板之扫描式直接写入曝光系统中容纳不容厚度印刷电路板之方法,包括:提供一涂覆以具有给定厚度的光阻材料之金属化印刷电路板基材;及藉由改变扫描光线之焦平面,将扫描光线聚焦于光阻材料上。60.如申请专利范围第59项之方法,其中光线在一扫描方向扫描,且具有在扫描方向之第一范围及在交叉扫描方向之第二、不同范围,且包含将扫描光线于二方向聚焦于该表面。61.如申请专利范围第60项之方法,其中:扫描包括:提供一预扫描光线至一扫描元件;且聚焦包括:决定一用于预扫描光线之扫描及交叉扫描方向的共同焦点;及改变共同焦点,以引发扫描光线之聚焦于涂层上。62.如申请专利范围第61项之方法,其中改变共同焦点包括改变透镜之位置。63.如申请专利范围第62项之方法,其中改变位置包括改变单一透镜之位置。64.如申请专利范围第61至63项中任一项之方法,其中提供预扫描光线包括独立调谐配置于交叉扫描方向之复数光线段,且所调谐之预扫描光线仅在其一部份路径于扫描及交叉扫描方向大致上对焦。65.如申请专利范围第64项之方法,其中该部份大致上包括一点。66.一种将光线扫过一表面之装置,包括:第一光线;一调谐器,其接收一在其光学输入之光线,且依据传送至彼之调谐信号产生一在其出口之调谐光线;第二光线;一扫描器,其接收第一及第二光线,且以第一光线扫描表面,并以第二光线沿着大致上平行于第一光线路径的路径扫描;及一控制器,其提供回应于第二光线位置之该调谐信号,其特征为第一及第二光线具有大致上相同之波长。67.如申请专利范围第66项之装置,其中第一光线包含波长与第二光线波长不同之能量。68.如申请专利范围第66或67项之装置,包含:一有标志的刻度计,为第二光线所冲击,俾使第二光线自彼反射,以形成一调谐反射光线。69.如申请专利范围第68项之装置,其中第二光线与刻度计表面成一角度而冲击之,俾使调谐反射光线沿着与第二光线不同之轴反射。70.一种扫描光线于表面上之装置,包括:第一光线;一调谐器,其接收一在其光学输入之光线,且依据到达彼之调谐信号产生一在其出口之调谐光线;第二光线;一扫描器,其接收第一及第二光线,且以第一光线扫描表面,并以第二光线沿着大致上平行于第一光线路径的路径扫描;及一控制器,其提供回应于第二光线位置之该调谐信号;及一有标志的刻度计,为第二光线所冲击,俾使第二光线自彼反射,以形成一调谐反射光线,其特征为第二光线与刻度计表面成一角度而冲击之,俾使调谐反射光线沿着与第二光线不同之轴反射。71.如申请专利范围第66项之装置,其中扫描器包括:一扫描装置,其接收沿着第一轴之光线,且周期性转动光线轴,以形成转动光线;及一光学系统,其转换周期性转动为光线之周期性线性扫描,其中第一及第二光线二者皆使用扫描装置及光学系统扫描。72.如申请专利范围第71项之装置,其中该光线之功率在光线轴转动时改变,且光学系统包含一准f-透镜系统,其改变线性扫描之线性速率,以补偿功率变化。73.一种扫描光线于表面之装置,包括:第一光线;一调谐器,其接收一在其光学输入之光线,且依据到达彼之调谐信号产生一在其出口之调谐光线;第二光线;一扫描器,其接收第一及第二光线,且以第一光线扫描表面,并以第二光线沿着大致上平行于第一光线路径的路径扫描;扫描器包括:一扫描装置,其接收沿着第一轴之光线,且周期性角向移动光线轴,以形成转动光线;及一光学系统,其转换周期性转动为光线之周期性线性扫描,及一控制器,其提供回应于第二光线位置之该调谐信号;其特征为:第一及第二光线二者皆使用扫描装置及光学系统扫描。74.如申请专利范围第73项之装置,其中光学系统包含一准f-透镜,其提供线性光线位置及角度之非线性追踪。75.如申请专利范围第66.70或73项之装置,其中装置包含一有标志的刻度计,其为第二光线所冲击,俾使第二光线自彼反射,以形成一调谐反射光线。76.如申请专利范围第75项之装置,其中第二光线与刻度计表面成一角度而冲击之,俾使调谐反射光线沿着与第二光线不同之轴反射。77.一种扫描光线于表面之装置,包括:第一光线;一调谐器,其接收一在其光学输入之光线,且依据到达彼之调谐信号产生一在其出口之调谐光线;第二光线;一扫描器,其接收第一及第二光线,且以第一光线扫描表面,并以第二光线沿着大致上平行于第一光线路径的路径扫描;一控制器,其提供回应于第二光线位置之该调谐信号;及一有标志的刻度计,其为第二光线所冲击,俾使第二光线自彼反射,以形成一调谐反射光线。其特征为:第二光线与刻度计表面成一角度而冲击之,俾使调谐反射光线沿着与第二光线不同之轴反射。78.如申请专利范围第66.70.73或77项之装置,其中控制器依据反射光线之调谐提供该调谐。79.如申请专利范围第66.70.73或77项之装置,包含一侦测器,其接收该调谐反射光线,且产生来自彼之调谐信号,该控制器依据该调谐信号提供该调谐。80.如申请专利范围第79项之装置,其中控制器包含:一时脉产生器,其接收调谐信号且产生一定时时脉,定时时脉具有可控制地相关于调谐信号频率之时脉频率。81.如申请专利范围第80项之装置,其中时脉产生器包含:第一产生器,其产生一中间时脉及一具有相同频率且反相之反相中间时脉;及切换电路,其具有各接收中间时脉及反相中间时脉之二输入以及一定时时脉输出,在二输入之一的时脉选择性切换至定时时脉输出,俾使在输出之定时时脉的平均频率由该选择性切换控制。82.如申请专利范围第81项之装置,其中切换电路回应于时脉修正资讯而切换该输入至该输出。83.如申请专利范围第80至82项中任一项之装置,包含:一含有所储存调谐资讯之资料仓,其依据该稳定时脉之定时,传达该资讯至该调谐器,以调谐第一光线。84.一种扫描光线于表面之装置,包括:一调谐光线;一扫描器,其接收调谐光线,且以其扫描表面,扫描器包括:一扫描装置,其接收沿着第一轴之光线,且周期性转动光线轴,以形成转动光线;及一光学系统,其转换周期性转动为光线之周期性线性扫描,其特征为光学系统包含一准f -透镜,其提供线性光线位置及角度之非线性追踪,以补偿在光线中以角度之函数表示的功率变化。85.如申请专利范围第84项之装置,包含:一调谐器,其接收一在其光学输入之光线,且依据到达彼之调谐信号产生一在其出口之调谐光线;第二光线,扫描器于该处接收调谐及第二光线,且以第二光线沿着大致上平行于调谐光线之路径的路径扫描;及一控制器,其提供回应于第二光线位置之该调谐信号。86.如申请专利范围第85项之装置,包含一有标志的刻度计,其为第二光线所冲击,俾使第二光线自彼反射,以形成一调谐反射光线。87.如申请专利范围第86项之装置,其中第二光线与刻度计表面成一角度而冲击之,俾使调谐反射光线沿着与第二光线不同之轴反射。88.如申请专利范围第85或86项之装置,其中刻度计上之标志系非均匀,以修正调谐及第二光线位置之间的系统差异。89.一种用于支持不同尺寸平板之装置,其具有、包括:一底段,具有一平坦表面,且包含复数形成于其表面上之相连接频道;至少一连接至该频道之口;一连接到至少一口之真空来源;一中间板,遮盖所有该频道,且具有形成于彼之复数孔,其仅存在于没有孔之平坦表面区域中。90.如申请专利范围第89项之装置,其中至少一部份底段包括一系列棱锥台,该棱锥台之平顶包括平坦表面及具备频道而在棱锥台之间的区域。91.如申请专利范围第89或90项之装置,其中该孔之密度足以支持该平板顶住该平坦表面。92.一种扫描装置,用于将图案写在表面上,包括:一光线,由资料调谐;一转动多边形,包括复数面,其在多边形转动时移动;第一光学系统,其至少在一交叉扫描方向将光线聚焦于一面上,俾使当多边形转动时,光线在一扫描方向角状扫描;第二光学系统,其接收光线且将其聚焦于表面上,俾使多边形之颤动不会转变成表面之交叉扫描偏移。93.如申请专利范围第92项之装置,其中光线系在扫描方向散焦于多边形上。94.如申请专利范围第92或93项之装置,其中光线在扫描及交叉扫描方向聚焦于表面上。95.如申请专利范围第92项之装置,其中第二光学系统将光线之角状扫射转变成表面上之线性扫射。96.如申请专利范围第92项之装置,其中第二光学系统将交叉扫描方向之系统偏移以在扫描方向之其位置的函数引入;及一资料来源,其改变调谐光线之资料,以补偿交叉扫描偏移。97.一种扫描装置,用于将图案写在一系列通道的表面上,包括:至少一光线,由至少一资料信号调谐;一转动多边形,包括复数面,其在多边形转动时移动;一光学系统,其接收至少一光线且将其聚焦于表面上,俾使一图案由至少一光线写在表面上,该处之光学系统将交叉扫描方向之系统偏移以在扫描方向之其位置的函数引入;及一资料来源,其改变调谐光线之资料,以补偿交叉扫描偏移。98.如申请专利范围第96或97项之装置,包含:一多频道光学调谐器,其接收至少一光线,且调谐该至少一光线以形成调谐光线。99.如申请专利范围第98项之装置,包含一资料仓,其储存复数资料线,该复数线大于调谐器之独立调谐频道的数目,且该处之资料回应于交叉扫描偏移而送至调谐器,以调谐来自一线之光线。100.如申请专利范围第99项之装置,其中资料仓亦储存交叉扫描偏移与扫描位置之依附性。101.如申请专利范围第99或100项之装置,其中至少一光线包括复数光线。102.一种用于将图案写在辐射敏感表面上之装置,包括:至少一雷射光线,具有预定强度;一调谐器,其接收至少一在其输入之光线,且产生至少一在其输出之调谐光线;及一扫描器,其以在一扫描速度范围内之扫描速度将至少一调谐光线扫过表面,扫描速度范围系在复数连续、部份重叠地带中,该地带在一重叠范围内具有可变的重叠,其中重叠及扫描速度可独立控制,俾使功率位准之一范围,其大于任一重叠范围所可能具有者或大于速度范围,可传送至表面。103.一种声光调谐器,包括:一输入表面,一光线在该处进入调谐器,光线在该表面以第一角折射,第一角系光线波长及光线在输入表面之入射角的函数;一输出表面,光线在该处离开调谐器,光线在该表面以第二角折射,第二角系光线波长及光线在输出表面之入射角的函数;一声光布勒格绕射区域,其中当声波存在时,光线以第三角绕射,第三角系光线波长的函数;其中至少在输入及输出表面之间的角系俾使二输出光线具有给定、不同的波长,其以相同角度入射于输入表面,以相同角度离开输出表面。104.一种扫描装置,用于将图案写在表面上,包括:一光线,其包括在二不同光谱线之能量,由资料调谐;及一光学系统,其接收光线且将其聚焦于表面上,俾使一图案藉由至少一光线写在表面上,且俾使在二光谱线之能量在相同位置聚焦于表面上。图式简单说明:图1系依据本发明一较佳实施例之印刷电路板直接写入扫描器的示意透视图;图2系图1之扫描器的示意顶视图;图3系图1及2之扫描器的示意图,其中为了清楚起见,扫描器之元件以无安装件且不照比例显示;图4A-4D显示四依据本发明较佳实施例之扫描方案;图5系就不同重叠値,扫描重叠相关于多边形速率之示意曲线,绘示一种依据本发明一较佳实施例用于使直接雷射扫描器产能最佳化之方法;图6A-6C绘示依据本发明一较佳实施例之扫描器对准补偿;图7A及7B显示依据本发明一较佳实施例的主要光线光学器材加之于声光调谐器之二功能性视图;图8A及8B显示依据本发明一较佳实施例在声光调谐器及印刷电路板之间的主要光线光学器材之二功能性视图;图9系资料控制系统之简化方块图,用于依据本发明一较佳实施例之扫描器;图10A系,依据本发明一较佳实施例,图9之部份系统的总体方块图;图10B显示,依据本发明一较佳实施例,图10A硬体逻辑之一实例;图11绘示图10B之一部份电路的操作,其中依据本发明一较佳实施例,资料线系依据扫描控制信号而送至声光调谐器;图12系,依据本发明一较佳实施例,用于提供资料时脉之装置的方块图;图13显示用于了解图12之装置的某些时脉波;图14系一示意图,依据本发明一较佳实施例,绘示一种用于精密决定印刷电路板在扫描器中的位置之方法;图15显示,依据本发明一较佳实施例,一种扫描器系统,其包含用于支持印刷电路板的真空夹头之通用式零件及用于支持印刷电路板之特殊接头;图16显示图15的真空夹头永久部份之细节;图17A及l7B各显示用于决定特定交叉扫描误差之扫描器的零件之侧及顶视图;图18A及18B显示先前技艺声光调谐器及依据本发明一较佳实施例而构成之声光调谐器。
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