?? 一、光學(xué)系統(tǒng)與光源技術(shù)

1. 菲涅耳透鏡模擬平行光

• 采用菲涅耳透鏡組替代傳統(tǒng)透鏡，將點光源（如金屬鹵素?zé)艋騏V LED）發(fā)出的散射紫外光轉(zhuǎn)換為近似平行光束。這種設(shè)計顯著提升光線準(zhǔn)直性（平行半角可控制在1.5°–5°范圍內(nèi)），確保超大曝光區(qū)域（如2500×2500mm）內(nèi)光強(qiáng)均勻度達(dá)95%以上

• 平行光可減少光線斜射導(dǎo)致的圖形畸變，尤其適用于PDP等需高精度線寬（±5μm誤差）的場景

2. UV光源技術(shù)演進(jìn)

• 傳統(tǒng)汞燈光源：使用6–8kW瞬時點燈金屬鹵素?zé)?，通過橢球反射鏡聚光，再經(jīng)復(fù)眼透鏡勻化光路。但汞燈壽命短（約750–1000小時），需頻繁更換，且能耗高。

• UV LED替代方案：新型設(shè)備采用高密度LED陣列（波長365nm），壽命超2萬小時，光效達(dá)40%。LED直接耦合復(fù)眼透鏡模組，省去反射鏡簡化光路，節(jié)能50%以上且無臭氧污染

?? 二、精密對位與間隙控制系統(tǒng)

1. 多級對位機(jī)制

• 預(yù)對位：通過基板表面3點激光檢測，粗調(diào)位置精度至±20μm

• 自動精對位：采用CCD影像處理器識別基板與掩模上的“+”和“□”標(biāo)記，驅(qū)動伺服電機(jī)（脈沖精度0.1μm）調(diào)整X/Y/θ軸，最終對位精度達(dá)±1μm

2. 動態(tài)間隙整定

• 以半導(dǎo)體激光器發(fā)射、CCD接收反射光，實時監(jiān)測掩模與基板間距離（50–300μm）。三點式間隙傳感器（分辨率1μm）配合伺服頂桿，確保間隙整定誤差≤±5μm，避免因基板彎曲（≤0.2mm）導(dǎo)致成像模糊

?? 三、真空密合與基板處理

1. 氣壓驅(qū)動密合技術(shù)

• 超大臺面（如3m×2m）采用雙層密封結(jié)構(gòu)：上框覆蓋導(dǎo)氣紋路橡皮布，下模座嵌曝光玻璃。真空泵（負(fù)壓≤–93kPa）抽氣后，大氣壓力迫使橡皮布均勻壓合基板與掩模，消除空氣殘留導(dǎo)致的局部脫焦。

• 輔以回轉(zhuǎn)夾緊氣缸鎖緊框架，避免機(jī)械變形（如CN202222348679）

2. 輔助曝光模塊集成

• 針對有效區(qū)域外的邊角曝光，增設(shè)可移動LED掃描燈源。通過同步帶滑臺模組驅(qū)動燈座橫向移動，實現(xiàn)補(bǔ)充曝光，確保全幅面圖形完整性

?? 四、智能曝光控制策略

1. 光量積算反饋控制

• UV傳感器實時監(jiān)測光照強(qiáng)度，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號輸入積分電路。系統(tǒng)對比預(yù)設(shè)曝光量（如80mJ/cm2）與累積光量值，動態(tài)調(diào)整曝光時間，補(bǔ)償燈管老化或電壓波動的影響。

2. 多參數(shù)配方管理

• 觸摸屏內(nèi)置RECIPE系統(tǒng)，存儲60組以上曝光參數(shù)（基板尺寸、曝光量、對位坐標(biāo)等）。操作時一鍵調(diào)用，避免人工設(shè)定錯誤。

3. 反射光優(yōu)化算法

• 技術(shù)（如JP特開平4-148527改進(jìn)）通過檢測基板反射光強(qiáng)，結(jié)合光刻膠厚度與基底材料反射率模型，動態(tài)修正曝光時間，減少因膜厚偏差導(dǎo)致的過曝/欠曝

?? 五、輔助系統(tǒng)協(xié)同

• 溫控與除塵：強(qiáng)制風(fēng)冷+水冷系統(tǒng)維持燈室恒溫；高效濾器（HEPA）凈化曝光室空氣，避免微粒附著圖形。

• 安全機(jī)制：急停按鈕切斷動力源；漏電保護(hù)與真空故障聯(lián)鎖確保運行安全

表：PROTEC超大型曝光機(jī)核心技術(shù)總結(jié)

PROTEC超大型曝光機(jī)的設(shè)計哲學(xué)是 “以光路精度為核心，以機(jī)械與智能控制為兩翼” 。其菲涅耳平行光系統(tǒng)解決了大面積均勻曝光難題，而多級對位與光量閉環(huán)控制則確保了微米級圖形復(fù)制的穩(wěn)定性，最終在PDP、巨量轉(zhuǎn)移PCB等制造中實現(xiàn)“零毛邊”圖形轉(zhuǎn)移。未來方向?qū)⒕劢谷獿ED化與AI曝光參數(shù)自適應(yīng)，進(jìn)一步降低超大規(guī)模制造的能耗與運維成本。