一种掩膜支撑装置和非接触式曝光设备的制作方法

1.本发明属于镀铜的图形化领域，具体涉及一种掩膜支撑装置和非接触式曝光设备。


背景技术：

2.目前光伏行业中，电镀铜工艺的图形化环节为关键工艺节点，其主要有光刻路线及激光路线，光刻路线主要有掩膜光刻和激光直写光刻。
3.直写光刻技术具备精度高和流程更简化的优点，其无需掩膜直接进行扫描曝光，但其因高精度导其必然产能或产量被限制，因而，掩膜光刻成为将来一段时间不可争议的首选。
4.掩膜光刻中至关重要的是掩膜的支撑装置，其既要保证精确的定位，又要能够满足掩膜版的快速切换。现有的掩膜支撑装置还不能满足这些要求，尤其对于新兴的针对覆胶电池片的掩膜光刻，因其产能高，掩膜版的快速更换和精准定位也就显得尤为重要，传统的掩膜支撑装置对其定位存在缺陷，不能满足快速更换、高精度的问题。
5.因此，面向电镀铜等需要图形化工艺，需要设计一款对于掩膜光刻中对掩膜精准定位支撑和快速切换的装置。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种掩膜支撑装置和非接触式曝光设备，其能解决上述问题。
7.一种掩膜支撑装置，掩膜支撑装置包括掩膜基座、载台侧边定位组件、掩膜载台和掩膜版；载台侧边定位组件设置在掩膜基座的两侧边，所述掩膜载台滑动的插接在两侧载台侧边定位组件之间，所述掩膜版设置在所述掩膜载台中部。
8.进一步的，在掩膜基座上，对应掩膜载台安装处的末端设置基座后端止挡定位组件，用于对掩膜载台的末端止挡定位。
9.进一步的，在所述掩膜基座上还设有一个厚度传感器，用于对下方来料进行厚度检测。
10.进一步的，所述掩膜基座包括基座底板和侧边凸板，在所述基座底板的中部开设加工窗口，两个侧边凸板相对的设置在基座底板上并位于所述加工窗口的两侧，且侧边凸板的厚度大于掩膜版的厚度。
11.进一步的，所述载台侧边定位组件包括一个长基准块、多个短调节块和多个驱动夹机构，所述长基准块固定设置在掩膜基座的两个侧边凸板的一个上；多个短调节块和多个驱动夹机构交错的设置在两个侧边凸板的另一个上。
12.进一步的，所述掩膜载台包括内设气道的载台体，在载台体的中部开设掩膜窗口；在载台体的侧边开设侧气孔，用于设置气阀；在载台体的底面开设多个底面定位孔，用于设置掩膜定位销；在载台体的底面还开设一个气槽孔和一个闭环气槽，所述气槽孔与所述闭
环气槽和载台体的内设气道连通，用于抽真空吸附下方的掩膜版。
13.进一步的，在掩膜基座下方设置保护层形成组件，用于在掩膜基座下表面通过吹气和/或吸气形成气体保护层，以保证下方的洁净度。
14.本发明还公开了一种非接触式曝光设备，包括安装于底架上的掩膜支撑模组、上料模组、曝光光学模组、定位相机模组和控制模组；其中，所述掩膜支撑模组采用前述的掩膜支撑装置，用于支撑和定位掩膜版并对下方待加工产品的厚度测量；所述上料模组用于将物料相对于掩膜支撑模组的调平、传输、定位和调高；所述曝光光学模组用于向所述掩膜支撑模组提供曝光光源；一个定位相机模组安装于所述曝光光学模组上，用于对下方产品的定位；所述控制模组与上料模组、曝光光学模组和定位相机模组电讯连接，用于设备的控制。
15.相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本技术的掩膜支撑装置，可以快速更换掩膜版，并实现快速高精度的定位，便于在掩膜应用领域推广应用。
附图说明
16.图1为掩膜支撑装置一个示例的示意图；
17.图2和图3为掩膜支撑装置不同示例的示意图；
18.图4为掩膜基座的示意图；
19.图5和图6为掩膜载台与掩膜版装配后的不同视角示意图；
20.图7为掩膜载台拆解与掩膜版装配位置示意图；
21.图8为设置保护层形成组件的掩膜支撑装置示意图；
22.图9为非接触式曝光设备的示意图。
23.图中，
24.110、掩膜基座；111、基座底板；112、侧边凸板；113、加工窗口；
25.120、载台侧边定位组件；121、长基准块；122、短调节块；123、驱动夹机构；
26.130、掩膜载台；131、载台体；132、掩膜窗口；133、侧气孔；134、底面定位孔；135、气槽孔；136、闭环气槽；137、气阀；138、掩膜定位销；139、掩膜提手；
27.140、掩膜版；
28.150、基座后端止挡定位组件；
29.160、基座前端导向组件；
30.170、载架；
31.180、厚度传感器；
32.190、保护层形成组件；
33.1000、底架；100、掩膜支撑模组；200、上料模组；300、曝光光学模组；400、定位相机模组；500、控制按钮组；600、显示操控台。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
36.掩膜支撑装置
37.一种掩膜支撑装置，参见图1-图7，掩膜支撑装置包括掩膜基座110、载台侧边定位组件120、掩膜载台130和掩膜版140。
38.载台侧边定位组件120设置在掩膜基座110的两侧边，所述掩膜载台130滑动的插接在两侧载台侧边定位组件120之间，所述掩膜版140设置在所述掩膜载台130中部。
39.参见图3，在掩膜基座110上，对应掩膜载台130安装处的末端设置基座后端止挡定位组件150，用于对掩膜载台130的末端止挡定位。
40.所述基座后端止挡定位组件150采用挡销、定位块等形式，图示示例中采用的为圆柱销。
41.参见图2和图3，在掩膜基座110上，对应掩膜载台130安装处的前端设置基座前端导向组件160，用于对掩膜载台130的插接前在掩膜基座110上的快速定位导向。
42.进一步的，所述掩膜基座110由载架170从下部支撑。图示示例中，载架170采用两个l型支撑板，当然也可以采用其他形式的支撑结构，分体式和一体式均可，整体呈龙门型或π型，下方用于待加工产品的进出。
43.进一步的，参见图2，在所述掩膜基座110上还设有一个厚度传感器180，用于对下方来料进行厚度检测。厚度传感器180的形式多样，包括带有触头的接触式传感器，再如电涡流厚度传感器、磁性厚度传感器、电容厚度传感器、超声波厚度传感器、核辐射厚度传感器、x射线厚度传感器、微波厚度传感器等非接触式厚度测量传感器，本示例中优先采用非接触式的测厚计。若采用接触式的，要考虑降低接触划伤，采用滚轮触头等。
44.其中，参见图4，掩膜基座110包括基座底板111和侧边凸板112，在所述基座底板111的中部开设加工窗口113，两个侧边凸板112相对的设置在基座底板111上并位于所述加工窗口113的两侧，且侧边凸板112的厚度大于掩膜版140的厚度。
45.加工窗口113的形状与掩膜版140的形状相适配，如圆形、长方形、正方形等矩形，图示的示例采用长方形。
46.侧边凸板112的长度小于基座底板111的长度，基座底板111前部用于安装基座前端导向组件160。
47.其中，侧边凸板112与基座底板111一体成型，如整板通过铣削而成。当然也可以分体结构并通过螺栓连接固定。
48.其中，参见图2和图3，载台侧边定位组件120包括一个长基准块121、多个短调节块122和多个驱动夹机构123，所述长基准块121固定设置在掩膜基座110的两个侧边凸板112的一个上。多个短调节块122和多个驱动夹机构123交错的设置在两个侧边凸板112的另一个上。
49.所述长基准块121、短调节块122和驱动夹机构123的内侧边与掩膜载台130对应的侧边形状相适配。图示示例中，采用45
°
斜边，使得掩膜载台130插接至长基准块121、短调节块122和驱动夹机构123的内侧边中，但可沿前后方向滑动，以便于整体插接进入或取出。
50.短调节块122上开设长槽，以此使得其与长基准块121的距离可调。所述驱动夹机构123采用气缸或电缸驱动，以将掩膜基座110朝向长基准块121快速推紧定位。
51.长基准块121的外侧也可以设置止挡销。
52.其中，参见图5-图7，掩膜载台130包括内设气道的载台体131，在载台体131的中部开设掩膜窗口132。在载台体131的侧边开设侧气孔133，用于设置气阀137。
53.在载台体131的底面开设多个底面定位孔134，用于设置掩膜定位销138。
54.在载台体131的底面还开设一个气槽孔135和一个闭环气槽136，所述气槽孔135与所述闭环气槽136和载台体131的内设气道连通，用于抽真空吸附下方的掩膜版140。
55.所述掩膜窗口132和闭环气槽136的形状均与掩膜版140的形状相适配，图示的，掩膜版140为矩形板，掩膜窗口132和闭环气槽136也均为矩形。
56.进一步的，在所述载台体131的一端还设置一个掩膜提手139，以便于移动。掩膜提手139的设置形式多样，可以在载台体131上加工出镂空部做提手(参见图示示例)，也可以在外端部可拆卸的设置一个提手。
57.图示的，掩膜定位销138优选设置三个，用于掩膜版140吸附前的定位。
58.参见图8，在掩膜基座110下方设置保护层形成组件190，用于在掩膜基座110下表面通过吹气和/或吸气形成气体保护层，以保证下方的洁净度。
59.吹气和/或吸气的形式为风刀模式、多排气嘴模式等，布置方式可以单边单组设置、对边两组设置或四边矩形设置。可以都是吸气、也可以都是吹气、也可以吹和吸结合的设置方式。吹气的气体介质为纯净压缩空气、氮气或惰性气体等，可依据成本或工作环境适应性选择。
60.曝光设备
61.一种非接触式曝光设备，参见图9，设备包括安装于底架1000上的掩膜支撑模组100、上料模组200、曝光光学模组300、定位相机模组400和控制模组。
62.其中，所述掩膜支撑模组100采用前述的掩膜支撑装置，用于支撑和定位掩膜版并对下方待加工产品的厚度测量。上料模组200用于将物料相对于掩膜支撑模组100的调平、传输、定位和调高。曝光光学模组300用于向所述掩膜支撑模组100提供曝光光源。一个定位相机模组400安装于所述曝光光学模组300上，用于对下方产品的定位。所述控制模组与上料模组200、曝光光学模组300和定位相机模组400电讯连接，用于设备的控制。
63.非接触式曝光设备的控制模组包括控制器和控制按钮组500，用于控制上料模组200、曝光光学模组300和定位相机模组400的运行。非接触式曝光设备的控制模组还包括显示操控台600，用于调整和显示设备的运行参数。
64.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种掩膜支撑装置，其特征在于：掩膜支撑装置包括掩膜基座(110)、载台侧边定位组件(120)、掩膜载台(130)和掩膜版(140)；载台侧边定位组件(120)设置在掩膜基座(110)的两侧边，所述掩膜载台(130)滑动的插接在两侧载台侧边定位组件(120)之间，所述掩膜版(140)设置在所述掩膜载台(130)中部。2.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：在掩膜基座(110)上，对应掩膜载台(130)安装处的末端设置基座后端止挡定位组件(150)，用于对掩膜载台(130)的末端止挡定位。3.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：在掩膜基座(110)上，对应掩膜载台(130)安装处的前端设置基座前端导向组件(160)，用于对掩膜载台(130)的插接前在掩膜基座(110)上的快速定位导向。4.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：所述掩膜基座(110)由载架(170)从下部支撑。5.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：在所述掩膜基座(110)上还设有一个厚度传感器(180)，用于对下方来料进行厚度检测。6.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：所述掩膜基座(110)包括基座底板(111)和侧边凸板(112)，在所述基座底板(111)的中部开设加工窗口(113)，两个侧边凸板(112)相对的设置在基座底板(111)上并位于所述加工窗口(113)的两侧，且侧边凸板(112)的厚度大于掩膜版(140)的厚度。7.根据权利要求6所述的掩膜支撑装置，其特征在于：所述载台侧边定位组件(120)包括一个长基准块(121)、多个短调节块(122)和多个驱动夹机构(123)，所述长基准块(121)固定设置在掩膜基座(110)的两个侧边凸板(112)的一个上；多个短调节块(122)和多个驱动夹机构(123)交错的设置在两个侧边凸板(112)的另一个上。8.根据权利要求6所述的掩膜支撑装置，其特征在于：所述掩膜载台(130)包括内设气道的载台体(131)，在载台体(131)的中部开设掩膜窗口(132)；在载台体(131)的侧边开设侧气孔(133)，用于设置气阀(137)；在载台体(131)的底面开设多个底面定位孔(134)，用于设置掩膜定位销(138)；在载台体(131)的底面还开设一个气槽孔(135)和一个闭环气槽(136)，所述气槽孔(135)与所述闭环气槽(136)和载台体(131)的内设气道连通，用于抽真空吸附下方的掩膜版(140)。9.根据权利要求1所述的掩膜支撑装置，其特征在于：在掩膜基座(110)下方设置保护层形成组件(190)，用于在掩膜基座(110)下表面通过吹气和/或吸气形成气体保护层，以保证下方的洁净度。10.一种非接触式曝光设备，其特征在于：设备包括安装于底架(1000)上的掩膜支撑模组(100)、上料模组(200)、曝光光学模组(300)、定位相机模组(400)和控制模组；其中，所述掩膜支撑模组(100)采用权利要求1-9任一项所述的掩膜支撑装置，用于支撑和定位掩膜版并测量下方待加工产品的厚度；
所述上料模组(200)用于将物料相对于掩膜支撑模组(100)的调平、传输、定位和调高；所述曝光光学模组(300)用于向所述掩膜支撑模组(100)提供曝光光源；一个定位相机模组(400)安装于所述曝光光学模组(300)上，用于对下方产品的定位；所述控制模组与上料模组(200)、曝光光学模组(300)和定位相机模组(400)电讯连接，用于设备的控制。

技术总结
本发明提供了一种掩膜支撑装置和非接触式曝光设备，属于掩膜版支撑定位领域或镀铜的图形化领域，掩膜支撑装置包括掩膜基座、载台侧边定位组件、掩膜载台和掩膜版；掩膜载台包括内设气道的载台体，在载台体的中部开设掩膜窗口；在载台体的侧边开设侧气孔，用于设置气阀；在载台体的底面开设多个底面定位孔，用于设置掩膜定位销；在载台体的底面还开设一个气槽孔和一个闭环气槽，气槽孔与闭环气槽和载台体的内设气道连通，用于抽真空吸附下方的掩膜版。通过本申请的掩膜支撑装置，可以快速更换掩膜版，并实现快速高精度的定位，便于在掩膜应用领域推广应用。应用领域推广应用。应用领域推广应用。


技术研发人员：薛峰 邢吉文 杨鹏 谢淑俊 陈曦 曹葵康
受保护的技术使用者：苏州天准科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/15