应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法及装置

摘要

本发明公开了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙门上滑动连接。相应地，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方法，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿。

说明书

技术领域

本发明属于印刷线路板设备技术领域，尤其是涉及一种应用于激光成像系 统中不同厚度基板的标定方法及装置。

背景技术

激光成像系统是在有衬底的表面上直接显示设计的图像，用紫外光、远紫 外光、准直光等经空间光调制器SLM和投影物镜将光投向衬底的表面，触发衬 底的表面感光材料的光触反应，曝光结束的衬底经显影剂等处理，显示出设计 的图像，成像精度高，最小线宽达10μm。

在实际使用中，放置于吸盘上的基板厚度在0-5mm之间，但相机焦深仅1mm， 面对不同厚度的基板，精确测量时，需上下移动相机，使得图形标记处于焦深 范围内。在通过电机上下移动过程中，由于不存在绝对垂直的电机对图形标记， 会产生10微米左右的误差，但激光成像系统中能忍受的最大误差在3微米以内， 如此大的误差会导致相机无法标定。

发明内容

本发明的目的是提供一种标定位移平台线性度的方法及系统，以解决现有 技术中存在的上述缺陷。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度 基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜垫块、图 像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上，所述标定 尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置于所述吸 盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台与所述龙 门上滑动连接。

优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。

相应地，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度基板的标定方 法，所述标定方法包括如下步骤：

第1步，CCD获取标定尺上第一固定图形进行定位，获取所述第一固定图 形的坐标（x1、y1）；

第2步，基板厚度为H，垂直移动CCD距离H，移动吸盘使得所述基板与 所述标定尺都在所述CCD焦深内；

第3步，CCD获取标定尺上第二固定图形进行定位，获取所述第二固定图 形的坐标（x2、y2）；

第4步，所述第一固定图形与所述第二固定图形之间的距离为L，标定尺 倾斜角为α，则计算CCD移动后的偏移为：X轴偏移：x1-x2-Lcosα，Y轴偏 移：y2-y1-H。

优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。

本发明的有益效果为，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通 过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图 像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿，。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图；

图2为本发明提供的标定尺结构示意图；

图3为本发明提供的CCD获取标定尺第一固定图形示意图；

图4为本发明提供的CCD获取标定尺第二固定图形示意图；

图5为本发明提供的方法流程图；

图中，1-吸盘，2-斜垫块，3-龙门，4-标定尺，5-图像采集设备，6-单轴位 移平台，7-标定尺上第一固定图形，8-标定尺上第二固定图形。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施 例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供了一种应用于激光成像系统中 不同厚度基板的标定装置，所述标定装置包括：工作平台、龙门、标定尺、斜 垫块、图像采集设备CCD，单轴位移平台，所述吸盘放置于所述工作平台上， 所述标定尺放置于所述斜垫块上且设置有等间距的固定图形，所述斜垫块放置 于所述吸盘一侧，所述工作平台上设有龙门，所述CCD通过所述单轴位移平台 与所述龙门上滑动连接。

优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。

在激光成像系统中，基板的厚度一般不超过5mm，所以，本发明中利用一 块斜垫块作为标定用，斜垫块的较高一端为5mm，较低一端为0mm。通过在 所述标尺上任意两点之间的取值，经过计算后测量出，位移平台的偏移，对位 移平台进行补偿。

使用的时候，由图像采集设备CCD获取标定尺上一固定图形位置进行定 位，获取坐标p1（x1、y1），根据基板厚度H1，移动CCD距离H1，移动吸 盘，X轴移动A1，Y轴移动B1，保证基板与标定尺都在CCD相机焦深内，由 CCD获取标定尺上一最清晰图形位置，进行定位获取坐标p2（X2，Y2）。标 定尺上图形间距相等，得到p1与p2间的距离为L，由于标定尺倾斜角度α， 吸盘理论移动距离为L*cosα。通过p1得到的坐标，与p2得到的坐标和CCD、 吸盘移动的距离，计算出CCD移动后的偏移误差。

计算方式为：X轴的偏移X=X1-X2-L*cosα

Y轴的偏移Y=Y2-Y1-H1

利用得到的偏移误差，对安装有CCD的位移平台进行补偿。

相应地，如图5所示，本发明提供了一种应用于激光成像系统中不同厚度 基板的标定方法，所述标定方法包括如下步骤：

步骤501，CCD获取标定尺上第一固定图形进行定位，获取所述第一固定 图形的坐标（x1、y1）；

步骤502，基板厚度为H，垂直移动CCD距离H，移动吸盘使得所述基板 与所述标定尺都在所述CCD焦深内；

步骤503，CCD获取标定尺上第二固定图形进行定位，获取所述第二固定 图形的坐标（x2、y2）；

步骤504，所述第一固定图形与所述第二固定图形之间的距离为L，标定 尺倾斜角为α，则计算CCD移动后的偏移为：X轴偏移：x1-x2-Lcosα，Y轴 偏移：y2-y1-H。

优选地，所述斜垫块较高一端高度为5mm，较低一端为0mm。

本发明的有益效果为，本发明结构简单，测量误差较小，实用性较强，通 过简单的结构能够实现标定CCD的测量变化，通过测量结果计算出CCD在图 像采集过程中发生的偏移误差，对CCD的位移平台进行补偿。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。