大面积激光投影曝光机的机电系统研究
随着印制电路板向大面积、高密度的方向发展，大面积成像、高产量、普通抗蚀剂曝光的激光投影曝光机发挥了重要的促进作用。而精密工作台是激光投影曝光机的核心单元之一，其运动精度直接影响印制电路板的分辨率、速度和加速度，直接影响印制电路板的生产效率。
本文就大面积激光投影曝光机的机电系统做出了设计研究。其中包括对激光投影成像技术中六边形无接缝扫描技术的计算研究、X-Y移动工作台设计研究及伺服控制系统设计研究。
所设计的大面积激光投影成像曝光机应用于面积最大为550mm×650mm的印制电路板生产。其利用普通抗蚀剂对印制板进行曝光，分辨力为10μm，不要求达到亚微米量级，即可满足今后十年内印制板制造的需求。
本文通过对曝光剂量与六边形无接缝扫描等技术要求的计算研究，确定工作台扫描速度为75mm/s；经过对工作台的负荷计算，采用精密滚动导轨作为移动工作台的导向系统；经过对滚珠丝杠的轴向负荷与轴向刚性的计算研究，选用导程为5mm，轴径为20mm的精密滚珠丝杠来构建工作台的传动系统；通过对工作台负载惯量，滚珠丝杠在加速、匀速与减速中所需要的旋转扭矩进行计算，选择额定转速为2000r/min、额定转矩为7.16N·m的伺服电机作为工作台的驱动电机；对单级隔振系统与两层隔振系统中阻尼比、隔振器刚度系数、频率比与传递率之间的关系进行了计算研究，选用了具有两级隔振系统与空气弹簧的可移动四脚隔振系统为移动工作台进行隔振处理；对移动工作台的控制顺序进行研究设计后，利用可编程控制器PLC对控制系统进行程序编译，使工作台具有自动归位初始位置、自动按步进控制顺序进行移动、限位保护与自动停止的特点。
印制电路板;激光投影;激光光刻;移动工作台;机电系统;曝光机;导向系统;隔振处理
广东工业大学
硕士
物理电子学
周金运
2009
中文
TN305.7;TN249
54
2009-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）