用于底片的對準系統的制作方法
【專利摘要】本文描述了一種用于定位底片的方法和裝置。更具體地說，描述了一種用于精確地對準底片的方法和裝置，該方法和裝置能夠使以濕的可硬化的光敏聚合物所覆蓋的基片（例如卷筒紙）光成像，其中，該底片形成成像的基片，該成像的基片適用于形成諸如用于印刷電路板（PCBs）、平板顯示器和柔性電路之類的電路的圖像。
【專利說明】用于底片的對準系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于定位底片的方法和裝置。更具體地，本發明涉及一種用于精確地定位底片的方法和裝置，該方法和裝置能夠使得覆蓋有濕的可固化的光敏聚合物的基片(例如卷筒紙)光成像，其中，該底片形成成像的基片，該成像的基片適用于形成諸如用于印刷電路板(PCBS)、平板顯示器和柔性電路之類的電路的圖像。
【背景技術】
[0002]在平版印刷(例如印刷電路板)的領域中，通常需要將底片定位成與待印刷的基片精確地對準。這可能是針對軌道與孔周圍的墊片及其它特征的對準。另一個需要對準的示例是使得將印刷電路板的背面上的圖像與正面上的圖像精確地對準。通常，更為精確的對準產生改進的成像。
[0003]存在若干已知的對準系統。一種方式是在底片上沖出小公差孔，以使得孔和圖像與第二底片精確地對準。如果隨后用精確的別針穿過孔而將底片別住，則底片將隨后被保持成精確對準。有時，別針設置成使得它們穿過正在印刷的基片和前后底片，以致整個包裝隨后處于所必需的對準中。
[0004]在某些情況下，底片被保持在玻璃“書”中，使得當關閉書，電路板處于其內部時，所有的事物都是對準的。此外，做到這一點的常用方法是利用孔和別針。利用這些類型的系統的問題是孔和別針的精度決定了什么是全面對準。通常，由于已將別針重復地插入聚酯底片上的孔并從其中插出，因此存在一些磨損一該聚酯底片隨后被機械地降低質量，從而導致失準。
[0005]本申請的發明人已經研發了一種如在W02010/007405中所述的新型顯像工藝，該文獻以參引的方式被結合在本文中。所述工藝涉及利用一種不同于在先現有技術的光刻膠(resist)的光刻膠,不同之處在于,它由100%的固體構成，因而在相關工藝中不包含溶劑。在該工藝中，將油墨涂覆在面板上，該油墨在成像之前并未固化，而是夾置在透明膜層的下方。在暴露于紫外光的期間，僅在所暴露的區域中的該光刻膠硬化。在成像之后，將保護性的聚酯剝掉用于重新使用，并將未輻射過的(液態的)光刻膠從面板上洗掉。然而，在該工藝中存在問題，即，對于將底片(雙面)與正在印刷的基片精確地對準存在需要。由于該印刷工藝要求在正在印刷該板時，將底片容易地移除，因此，普通的孔和別針系統將不起作用，這是因為別針的移除會通常不得不處于正確的角度，以避免損壞聚酯底片。在該印刷方法中，這是不可能的。
[0006]本發明的至少一個方面的目的是消除或緩和前述問題中的至少一個或更多個。
[0007]提供一種用來在光成像工藝中定位底片的改進方法和裝置是本發明的至少一個方面的另一個目標。
[0008]本發明的至少一個方面的另一目的是提供一種用于在光成像工藝期間定位基片的改進的方法和裝置。
【發明內容】

[0009]根據本發明的第一方面，設置有用于底片的定位裝置，所述定位裝置包括:
[0010]第一承載構件，其包括至少一個環形構件；
[0011]第二承載構件，其包括至少一個位置確定球，該至少一個位置確定球能夠被接收在設置于第一承載構件上的至少一個環形構件中；
[0012]底片，其連接于第一承載構件或第二承載構件；
[0013]其中，第一承載構件能夠夾持靠在第二承載構件上，并且至少一個環形構件能夠接收至少一個位置確定球以提供底片的精確定位。
[0014]本發明因此涉及一種用于在光成像工藝期間精確地定位至少一個底片的裝置。
[0015]通常，可存在既連接于第一承載構件又連接于第二承載構件的底片，該第一承載構件和第二承載構件在該第一承載構件和第二承載構件移動到閉合構造中時可被集合到一起。
[0016]底片可從第一承載構件和第二承載構件上大致豎直地向下懸掛。
[0017]第一承載構件和第二承載構件可因此利用任何適當的機械和/或彈性致動裝置而被夾持靠在彼此上、處于閉合構造中。
[0018]該裝置因此包括定位機構，其中，第二承載構件上的位置確定球(例如球形支承件)至少部分地裝配在設置在第一承載構件上的環形構件中。該位置確定球可經由連接臂連接至連接于第二承載構件的基座構件。
[0019]設置在第一承載構件上的至少一個環形構件可呈襯套(例如球形支承襯套)的形式，該襯套可起到用于位置確定球的基座的作用。
[0020]設置在第一承載構件上的至少一個環形構件的直徑可略小于位置確定球的直徑，使得在實際上并未被完全插入到至少一個環形構件中的情況下，該位置確定球能夠被環形構件的邊界牢固地保持住。位置確定球和環形構件可因此彼此互鎖，并且因此形成對準和/或定位系統以底片相對于彼此精確地對準。位置確定球可因此齊平抵靠在環形構件的上表面上、處于精確且預定的位置中。
[0021]可存在處于第二承載構件上的諸如兩個或更多個之類的任一適當數量的位置確定球以有助于底片的定位。在【具體實施方式】中，存在處于第二承載構件上的三個位置確定球，這些位置確定球可處于三角形布置中，該三角向布置有助于將第一承載構件和第二承載構件精準地放置和對準到彼此上，并由此精確地放置和對準底片。位置確定球可因此裝配到設置在第一承載構件上的相應的環形構件(例如襯套)中。
[0022]在根據本發明的光成像工藝中，待成像的基片可通過利用位置確定球和這些位置定位球能夠被接收在其內的相應的環形構件、利用相似的工藝設置在底片之間。正在成像的基片也可在光成像之前被精確地定位，從而提供非常精確和精密的光成像工藝。
[0023]本發明的定位裝置可被用在光成像工藝中，其中，液態濕的光敏聚合物(例如利用噴射器、刷子、滾筒和/或浸涂系統)沉積到基片上并在此后沉積到紫外透明薄膜上。在不使光敏聚合物干燥的情況下，液態濕的光敏聚合物可利用底片而成像，該底片利用如上所述的位置確定球定位，并且液態濕的光敏聚合物可利用諸如任一適合的紫外輻射源(例如紫外燈或發光二極管)之類的輻射源而硬化。在光成像工藝之后，未暴露于紫外輻射的液態光敏聚合物經由洗滌程序利用例如堿性水溶液而被移除掉。隨后可利用標準化學刻蝕工藝。例如，可將酸或堿用于產生包含被聚合的光敏聚合物所覆蓋的所需金屬(例如銅)電路的絕緣基片。聚合的光敏聚合物可隨后被移除以產生帶有所需導電線路的基片。
[0024]如在本發明中所述的裝置還可被完全地容納在小型潔凈室中，這因此提供了在光成像工藝中的顯著的成本節約。
[0025]利用如本發明中所述的方法來獲得適用于電路的呈高清晰度的細線或管道的形式的溝槽或跡線。細線或管道具有如下任一尺寸的寬度和直徑:小于或等于約200μπι ;小于或等于約150 μ m ;小于或等于約140 μ m ;小于或等于約130 μ m ;小于或等于約120 μ m ;小于或等于約110 μ m ;小于或等于約100 μ m ;小于或等于約90 μ m ;小于或等于約80 μ m ;小于或等于約75 μ m ;小于或等于約70 μ m ;小于或等于約60 μ m ;小于或等于約50 μ m ;小于或等于約40 μ m;小于或等于約30 μ m;小于或等于約20 μ m;小于或等于約IOym;或者小于或等于約5 μ m。作為選擇，細線或管道可具有如下任一尺寸的寬度或者直徑:約
0.1-200 μ m ;約1-150 μ m ;約1-1OOym ;約20-100 μ m或者約5-75 μ m?？膳c印刷電路板和其它電氣部件協作來利用細線或管道。
[0026]可將本發明中的工藝用于形成包括印刷電路板(PCBs )、平板顯示器和柔性電路在內的多種電氣部件，其適用于在卷軸內制造以蹣跚前行于市場。
[0027]在根據本發明的定位裝置中存在多個優勢:
[0028]1.易于獲得制成精度公差的球形支承件和襯套。
[0029]2.匹配構件(例如位置確定球和環形構件)無需被精確地對準，這是由于它們彼此呈現一這與現有技術的別針和孔系統不同。
[0030]3.位置確定球(例如球形支承件)具有沉到相應的環形構件(例如襯套)中的最低位置中的趨勢，這是由于它們被按壓在一起，這導致了位置確定球非常精確地設置在環形構件的中央中。
[0031]4.在該工藝中存在非常高的可重復性。
[0032]5.利用三個位置確定球和環形構件構成的三角形，定位精度可實際上相當于+/-3微米。這將遠優于傳統的別針和孔系統。
[0033]6.當光成像暴露(操作)是整個的時，該裝置僅在釋放夾持壓力時就被瓦解了一使得無需復雜的行為來拆卸。
[0034]7.該組件允許底片和基片面板的無縫分離，這是利用別針和孔所不可能的。
[0035]8.利用該系統，存在少許磨損。
[0036]本發明因此涉及一種使得覆蓋有濕的可硬化的光敏聚合物(即濕的光刻膠)的基片光成像的方法，其中，可將光成像的基片用于形成諸如印刷電路板、平板顯示器和柔性電路之類的電路。本發明還可涉及形成電介電圖像和絕緣介質。與多種現有工藝技術相比，本發明因此涉及使用濕膜而非諸如Riston (商標)之類的昂貴的干膜。干膜比利用濕膜昂貴得多。濕膜的利用也克服了對于濕膜的硬化的需要，并因此導致了可控的工藝。
[0037]根據本發明的第二方面，提供了根據第一方面形成的光成像的基片。
[0038]可將光成像基片用于形成光成像的線路。
[0039]通常，光成像電路可以是可被用在生產例如印刷電路板、平板顯示器和柔性電路中的電路。
[0040]根據本發明的第三方面，提供了一種精確定位底片的方法，所述方法包括:[0041]提供包括至少一個環形構件的第一承載構件；
[0042]提供包括至少一個位置確定球的第二承載構件，該至少一個位置確定球能夠被接收在設置在第一承載構件上的至少一個環形構件中；
[0043]將底片連接于第一承載構件或第二承載構件；
[0044]其中，第一承載構件能夠夾持靠在第二承載構件上，并且至少一個環形構件能夠接收至少一個位置確定球以提供底片的精確定位。
[0045]用于執行底片的定位的裝置可以如在第一方面中所限定的那樣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]現將僅作為示例參照附圖描述本發明的實施方式，其中:
[0047]圖1是根據本發明的實施方式的處于閉合構造中的定位裝置的立體圖；
[0048]圖2是圖1中所示的處于閉合構造中的定位裝置的截面圖；
[0049]圖3是圖1和2中所示的處于打開構造中的定位裝置的立體圖；
[0050]圖4是圖3中所示的處于打開構造中的定位裝置的另一側的立體圖；并且
[0051]圖5是圖3和4中所示的處于打開構造中的定位裝置的側視截面圖。
【具體實施方式】
[0052]一般來說，本申請在于提供一種用于定位底片(phototool)和/或基片的改進的方法和裝置。
[0053]圖1是根據本發明的定位裝置的表示，該定位裝置主要表示為100。如圖1中所示，定位裝置100處于閉合構造中并包括第一承載構件114和第二承載構件116，該第一承載構件114和該第二承載構件116可經由定位機構彼此夾持和附接，該定位機構將在下文中更為詳細地描述。通過夾持和附接該第一承載構件114和第二承載構件114和116在一起，這具有了將兩個單獨的底片110、112集合在一起的功能。
[0054]圖2是定位裝置100的側視截面圖，其示出了定位機構。該定位機構包括位置確定球118 (例如球形支承件)。位置確定球118經由連接臂120附接于基座構件122，該基座構件122連接于第二承載構件116。如圖2中所示，位置確定球118位于從第二承載構件116上伸出的環形構件124中。在圖2中，定位裝置100處于閉合位置中，并且該位置確定球118示出為保持在從第一承載構件114伸出的環形構件128內。因此，位置確定球118被牢固地保持在適當的位置中。環形構件128可呈襯套(bush)(例如球形支承襯套)的形式。在環形構件128內以及基座構件138的前面設置有圓筒形腔室132。該圓筒形腔室132的直徑略小于該位置確定球118的直徑，以使得該位置確定球118能夠在實際上并未完全插入到腔室132中的情況下，被環形構件128的邊界牢固地保持住。該位置確定球118和環形構件128可因此被彼此互鎖，并因此形成對準和/或定位系統以使底片110、112彼此精確地對準。該位置確定球118可因此齊平抵靠在環形構件128的上表面處于精確且預定的位置中。
[0055]該位置確定球118和環形構件128 (例如襯套)均是非常精確的部件，并且當將一個部件壓靠在另一個上時，位置確定球118傾向于在環形構件128的中央中自對準。
[0056]圖3是處于打開構造中的定位裝置100的視圖，其示出了在第二承載構件116上設置有三個位置確定球118、134、136。這三個位置確定球118、134、136設置在三角形布置中，該三角形布置有助于第一承載構件114和第二承載構件116在彼此上的精確放置和對準，并由此有助于底片110、112的精確放置和對準?？纱嬖谌魏芜m當數量的位置確定球。位置確定球118、134、136裝配在第一承載構件114上的環形構件142、144、146中。圖4中清楚地示出了環形構件142、144、146。
[0057]圖5是處于打開構造中的定位裝置100的截面圖。示出了位置確定球118以及另一位置確定球134 (第三個位置確定球位于球134之后)。
[0058]本申請的定位裝置100可用在光成像工藝中，其中，將液態濕的光敏聚合物沉積(例如利用噴射器、刷子、滾筒和/或浸涂系統)到基片上。在光敏聚合物并未干燥的情況下，液態濕的光敏聚合物可隨后利用底片110、112成像，并利用諸如任何適當的紫外輻射源(例如紫外燈或發光二極管)之類的輻射源硬化。盡管未示出，但位于底片110、112之間的正被成像的基片可具有類似的利用位置確定球和將它們接收在其內的相應的環形構件的定位機構。正成像的基片可因此同樣被在光成像之前被精確地定位，從而提供非常精確且準確的光成像工藝。在光成像工藝之后，利用例如堿性水溶液經由洗滌程序來移除尚未暴露于紫外輻射的液態光敏聚合物。可隨后利用標準化學蝕刻工藝。例如，可將酸或堿用于生產包含被聚合的光敏聚合物所覆蓋的所需要的金屬(例如銅)電路的絕緣基片?？呻S后移除聚合的光敏聚合物以產生帶有所需導電線路。
[0059]本發明中所述的裝置100可被完全容納在小型潔凈室中，這因此提供了光成像工藝中的顯著的成本節約。
[0060]能夠利用如本發明中所述的方法來獲得適用于電路的呈高清晰度的細線或管道的形式的溝槽或跡線。細線或管道可具有如下任一尺寸的寬度或直徑:小于或等于約200 μ m ;小于或等于約150 μ m ;小于或等于約140 μ m ;小于或等于約130 μ m ;小于或等于約120 μ m ;小于或等于約110 μ m ;小于或等于約IOOym ;小于或等于約90 μ m ;小于或等于約80 μ m ;小于或等于約75 μ m ;小于或等于約70 μ m ;小于或等于約60 μ m ;小于或等于約50 μ m;小于或等于約40 μ m;小于或等于約30 μ m;小于或等于約20 μ m;小于或等于約10 μ m ;或者小于或等于約5 μ m。作為選擇，細線或管道也可具有如下任一尺寸的寬度或直徑:約 0.1-200 μ m ;約 1-150 μ m ;約 1-1OOym ;約 20-100 μ m 或約 5-75 μ m?？膳c印刷電路板和其它電氣部件協作來利用細線或管道。
[0061]可將本發明中的工藝用于形成包括印刷電路板(PCBs)、平板顯示器和柔性電路在內的多種電氣部件。
[0062]盡管已經在上文中描述了本發明的【具體實施方式】，但將會了解的是，對于所述實施方式的偏離可仍舊落入到本發明的范圍內。例如，可將任何適用類型的位置確定球和環形構件用于提供底片和/或基片的精確定位和放置。而且，也可將本發明的裝置用于其它類型的精確定位和放置。
【權利要求】
1.一種用于底片的定位裝置，所述定位裝置包括: 第一承載構件，所述第一承載構件包括至少一個環形構件； 第二承載構件，所述第二承載構件包括至少一個位置確定球，所述至少一個位置確定球能夠被接收在設置在所述第一承載構件上的至少一個環形構件中； 底片，所述底片連接于所述第一承載構件或所述第二承載構件； 其中，所述第一承載構件能夠被夾持靠在所述第二承載構件中，并且所述至少一個環形構件能夠接收所述至少一個位置確定球來提供所述底片的精確定位。
2.根據權利要求1所述的用于底片的定位裝置，其中，存在既連接于所述第一承載構件又連接于所述第二承載構件的底片，當所述第一承載構件和所述第二承載構件移動到閉合構造中時，所述第一承載構件和所述第二承載構件能夠被集合到一起。
3.根據權利要求2所述的用于底片的定位裝置，其中，所述底片從所述第一承載構件和所述第二承載構件大致豎直地向下懸掛。
4.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述第一承載構件和所述第二承載構件能夠利用任何適當的機械和/或彈性的致動裝置被夾持靠在彼此上、處于閉合構造中。
5.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述裝置包括定位機構，其中，所述第二承載構件上的位置確定球(例如球形支承件)至少部分地裝配在設置在所述第一承載構件上的環形構件(例如球形支承襯套)中。
6.根據任一前述權利要求所述`的用于底片的定位裝置，其中，所述位置確定球經由連接臂連接于基座構件，所述基座構件連接于所述第二承載構件。
7.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，設置在所述第一承載構件上的所述至少一個環形構件呈襯套(例如球形支承襯套)的形式，所述襯套能夠起到用于所述位置確定球的座部的作用。
8.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，設置在所述第一承載構件上的所述至少一個環形構件的直徑略小于所述位置確定球的直徑，使得在實際上并未被完全插入到所述至少一個環形構件中的情況下，所述位置確定球能夠被所述環形構件的邊界牢固地保持住。
9.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述位置確定球和所述環形構件因此能夠彼此互鎖，并且因此形成對準和/或定位系統以精確地對準底片。
10.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述位置確定球能夠齊平抵靠在所述環形構件的上表面上、處于精確且預定的位置中。
11.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，存在處于所述第二承載構件上的兩個或更多個位置確定球，以有助于所述底片的定位，所述底片裝配在設置在所述第一承載構件上的相應的環形構件(例如襯套)中。
12.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，存在設置在所述第二承載構件上的三個位置確定球，所述位置確定球設置在三角形布置中，所述三角形布置裝配在設置在所述第一承載構件上的相應的環形構件(例如襯套)中。
13.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，待成像的基片能夠利用位置確定球和相應的環形構件而被設置在底片之間，所述位置確定球能夠被部分地接收在所述相應的環形構件內。
14.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述定位裝置能夠用在光成像工藝中，其中，液態濕的光敏聚合物被沉積(例如利用噴射器、刷子、滾筒和/或浸涂系統)到基片上，并且在不使位于紫外透明膜下方的光敏聚合物干燥的情況下，隨后利用利用位置確定球定位的底片使所述液態濕的光敏聚合物成像。
15.根據權利要求14所述的用于底片的定位裝置，其中，所述光成像系統利用諸如任一適當的紫外輻射源(例如紫外燈或發光二極管)之類的輻射源，并且在光成像工藝之后，未暴露于紫外輻射的液態光敏聚合物被經由洗滌程序利用例如堿性水溶液移除。
16.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述裝置能夠用在光成像工藝中以形成適用于待獲得的電路的呈高清晰度的細線或管道的形式的溝槽或跡線。
17.根據權利要求16所述的用于底片的定位裝置，其中，所述細線或管道具有如下任一寬度或直徑:小于或等于約200 μ m;小于或等于約150 μ m;小于或等于約140 μ m;小于或等于約130 μ m ;小于或等于約120 μ m ;小于或等于約IlOym ;小于或等于約IOOym ;小于或等于約90 μ m ;小于或等于約80 μ m ;小于或等于約75 μ m ;小于或等于約70 μ m ;小于或等于約60 μ m ;小于或等于約50 μ m ;小于或等于約40 μ m ;小于或等于約30 μ m ;小于或等于約20 μ m ;小于或等于約10 μ m ;或者小于或等于約5 μ m。
18.根據任一前述權利要求所述的用于底片的定位裝置，其中，所述裝置能夠用于形成多種包括印刷電路板、 平板顯示器(PCBs)和柔性電路在內的電學構件。
19.利用如在權利要求1-18中的任一項中所限定的裝置形成的光成像的基片。
20.一種精確定位底片的方法，所述方法包括: 提供包括至少一個環形構件的第一承載構件； 提供包括至少一個位置確定球的第二承載構件，所述至少一個位置確定球能夠被接收在設置于所述第一承載構件上的所述至少一個環形構件； 將底片連接于所述第一承載構件或所述第二承載構件； 其中，所述第一承載構件能夠夾持靠在所述第二承載構件上，并且所述至少一個環形構件能夠接收所述至少一個位置確定球以提供所述底片的精確定位。
21.如上文中所述和/或如圖1-5中所示的一種用于精確地對準底片和/或待成像的基片的裝置。
22.如上文中所述和/或如圖1-5中所示的一種用于精確地對準底片和/或基片的方法。
【文檔編號】G03F9/00GK103777477SQ201210405920
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】喬納森·肯尼特, 約翰·坎寧安 申請人:彩虹科技系統有限公司