Устройство для изготовления фотошаб-лОНОВ пЕчАТНыХ плАТ Советский патент 1981 года по МПК H05K3/00 

Изобретение относится к средствам автоматизации изготовления радиоэ.пектронной аппаратуры и может быть использовано при изготовлении комплекта совмещаемых фотошаблонов двухсторонних и многослойных печатных плат, интегральных схем, а также наборов масок, применяемых для последующего изготовления указанных фотошаблонов . Известны устройства для изготовления фотошаблонов печатных плат, содержащие световые головки со сменными диафрагмами-масками и управляющими приводами. Эти устройства работают со сменными, наборами масок, которые должны быть с высокой точнос тью размещены на оптических осях свето вых головок,Маски изготовлены по весьма жестким требованиям на их размещение и перемещаются при смене преци зионными механизмами, обеспечивающими суммарную абсолютную погрешность не более допуска на неточность изготовления фотошаблона. В других устро ствах погрешность размещения масок в наборе относительно оптической оси световой-ГОЛОВКИ компенсируется введ нием поправок, которые определяются путем измерений реального смещения центра маски в наборе от точного положения. Погрешность в расположении масок устраняется путем введения в отрабатываемую программу компенсирующих перемещений,величина которых хранится в долговременном запоминающем устройстве и при отработке программы с помощью устройства программного управления к величине перемещения добавляется величина поправки с соответствующим знаком Ll3. Однако оба процесса обладают недостатками. В первом случае для изготовления масок используется прецизионное оборудование, высокоточный механизм смены масок, обеспечивающий высокую абсолютную точность срабатывания. Во втором случае введение компенсирующих поправок усложняет устройство, так как требует дополнительно сравнивающее устройство, устройство управления приводами, блок памяти для хранения набора поправок к каждой маске и программно го обеспечения, осуществляющего выбор поправки, соответствующей используемой маске. В обоих случаях пользователь аппаратуры не располагает возможностью изготовления масок по своему желанию, а вынужден приспосабливаться в своих разработках к наборам, которые поставляются изготовителем устройства.

Известно также устройство для изготовления фотошаблонов печатных плат, содержащее блок световых головок, включающий размещенные в корпусе держателя наборов масок, механизм позиционирования наборов масок, осветители и объективы, установленные в посадочных отверстиях корпуса 2.

Недостатком этого устройства является то, что в нем используетсямеханизм позиционирования, от :оторого зависит точность перемещений наборов масок и установки их на оптических осях световых головок . Изготовление такого механизма сложно требует высокой точности исполнения и сложного обОрудования. Необходимость приспосабливаться в своих разработках к наборам масок, поставленных изготовлением устройств и не всегда отвечающих нуждам потребителя, также является недостатком устройства .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности изготовления фотошаблонов.

Цель достигается тем, что устройство для изготовления фотошаблонов печатных плат, содержащее блок световых головок, включающий размещенныев корпусе держатели наборов масок, механизм позиционирования наборов масок, осветители и объективы, установленные в посадочных отверстиях корпуса, снабжено блоком получения наборов масок, включающим корпус с посадочным местом для установки оригинала маски, осветитель и уменьшающую проекционную систему, причем на корпусе выполнен цилиндрический посадочный выступ для сопряжения с посадочными отверстиями объективов корпуса блока световых головок.

На фйг.1 изображено устройство общий вид, на фиг. 2 - схема световой головки; на фиг. 3 - блок световых головок и блок получения наборов масок в совмещенном положении.

Устройство содержит блок 1 световых головок, установленный с возможностью перемещения по направляющим 2 Изготавливаемые фотошаблоны 3 размещаются на плате 4, которая имеет воэможность перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения блока 1. световых головок, Блок световьах головок содержит размещенные в корпусе 5 держатели б наворов масок 7, установленных в рамках 8, механизм 9 позиционирования наборов масок 7, осветители 10 с конденсаторами 11, объективы 12, установленные в посадочных отверстиях 13 корпуса 5. Световая головка образована объективом 12 и осветителем 10, расположенными на одной оптической оси. Блок 14 получения наборов масой

7 содержит корпус 15 с посадочным местом 16 для размещения оригинала 17 маски. Под корпусом установлен осветитель 18. На противоположном конце корпуса 15 установлена уменьшающая проекционная система 19. На том же конце корпуса 15 выполнен цилиндрический посадочный выступ 20.

Устройство работает следующим образом.

.Для получения набора масок 7 для данной световой головки перемещают блок 1 световых головок с позиции 1, изготовления фотошаблонов 3 в пози-цию изготовления наборов масок 7, снимают проекционные объективы 12 световых головок, используемые для изготовления фотошаблонов 3, совмещают посадочное отверстие 13 одной из световых головок с посадочным выступом 20 корпуса 15, блока 14 получения наборов масок, добиваясь тем самым совмещения оптических осей световой головки и уменьшающей проекционной системы 19 блока 14 получения наборов масок 7. Из держателей наборов масок 7 блока 1 световых головок удаляют рамки 8 с наборами масок 7, использовавшиеся для предшествующей работы. При неактиничном освещении на держателе 6 вместо набора масок 7 световой головки, совмещенной с проекционной системой блока 14 получения набора масок, устанавливают фотопластину в рамке 8. По команде программного блока (не показан) механизмом позиционирования 9 держатель 6 с фотопластиной устанавливают в исходное положение. В посадочное место 16 корпуса 15 блокг 14 получения наборов масок помещают соответствующий оригинал 17 маски из комплекта оригиналов и устанавливают его центр на совмещенной оптической оси. Затем осуществляют репродуцирование -оригинала и по команде программного блока с помощью механизма 9 позиционирования переводят держатель 6 с фотопластиной в .следующее положение. Заменяют- оригинал 17 маски и осуществляют репродуцирование этого оригинала.

Эти операции повторяют для получения остальных масок набора.

Таким образом, на-одной фотопластине создается набор масок для данной световой головки.

Не вынимая пластины из рамки 8, выполненной из устойчивого к действию фотореактивов материала, производят ее фотообработку.

.После фотообработки эта фотопласТина в рамке 8 служит набором масок 7 з олько для данной световой головкй.

Затем совмещают посадочное отверйтие 13 следующей световой головки с посадочным выступом 20 корпуса 15

блока 14 получения наборов масок, добиваясь совмещения оптических осей, и повторяют всю последователь- ность операций для получения очередного набора масок,

Для изготовления фотошаблонов 3 печатных плат блок 1 световых головок перемещают в позицию Т Изготовления фотошаблонов и устанавливают проекционные объективы 12 световых головок. На держателях 6 блока 1 световых головок устанавливают рамки 8 с наборами масок 7, специально изготовленными для каждой световой головки на данном устройстве. На плату 4 помещают фотоматеригш для фотошаблонов 3. По командам программного блока плата 4, блок 1 световых головок и наборы масок 7 на держателе 6 устанавливаются в исходное положение, после чего начинается одновременное вычерчивание всего комплекта фотошаблонов всеми световыми головками, причем перемещение наборов масок 7 относительно оптических осей световых головок осуществляется механизмом позиционирования 9 по командам того же программного блока, что и при изготовлении наборов масок 7.

Устройство позволяет добиться высокой точности изготовления фотошаблонов печатных плат за счет использования наборов масок, специально изготовленных на данном устройстве для каждой световой головки, В то же время процесс получения прецизионных наборов масок значительно упрощается.

Применение уменьшающей системы обеспечивает уменьшение абсолютного отклонения изображений масок и смещение их центров, возникающее из-за неточности установки центров оригиналов масок на оптической оси, пропорциональное коэффициенту уменьшения.

Формула изобретения

Устройство для изготовления фотошаблонов печатных плат, содержащее блок световых головок, в корпусе размещены держатели наборов масок, механизм позиционирования наборов масок, осветители и объективы, установленные

5 в посадочных отверстиях корпуса, отличающее с я тем, что, с целью -расширения функциональных возможностей и повышения точности изготовления фотошаблонов, оно снабжено i

0 блоком получения наборов масок, включающим цилиндрический корпус с посадочным местом для установки оригинала маски, осветитель и уменьшающую проекционную систему, причем на цилиндрическом корпусе выполнен ци5линдрический посадочный выступ для сопряжения с посадочными отверстиями объективов корпуса блока световых головок.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР I 443601, кл. Н 05 К 3/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2704608/18-21,

5

кл. Н 05 К 3/00, 28.12.78 (прототип).

5 6 7