ES2280185T3 - Maquina de exposicion de un panel a una radiacion laser. - Google Patents
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Abstract
Máquina de exposición de un panel o placa a una radiación de rayos láser presentando dicho panel una longitud útil L según una primera dirección Y, estando dividida dicha longitud L en N segmentos sucesivos de longitud L/N, caracterizándose dicha máquina por el hecho de que comprende: - un bastidor o armazón fijo; - un soporte horizontal de panel para recibir dicho panel; - unos medios para desplazar dicho soporte con respecto al bastidor según una dirección X ortogonal a la dirección Y del panel; - unos medios para elaborar o generar N haces de rayos láser principales; - unos medios para modular dentro del tiempo cada haz principal; y - N bloques ópticos fijos con respecto a dicho bastidor, que presentan un eje óptico según una dirección prácticamente ortogonal a la dirección Y, comprendiendo cada bloque óptico: ¿ unos medios mediante desviación para elaborar periódicamente a partir de un haz principal un haz continuamente desviado y modulado dentro del tiempo, dirigido según el eje ópticode dicho bloque óptico; ¿ un espejo deflector para dirigir dicho haz de rayos láser desviado según una dirección ortogonal al plano X, Y hacia dicho soporte de panel, siendo superior a L/N la longitud L1 de dicho espejo deflector según la dirección octogonal al eje óptico de dicho bloque, susceptible de ser impactada por dicho haz, en cada período; - estando repartidos dichos bloques ópticos en dos conjuntos de bloques ópticos, comprendiendo cada conjunto N/2 bloques si N es par y N + 1 / 2 y N - 1 / 2 bloques si N es impar, estando yuxtapuestos los bloques de un mismo conjunto según la dirección Y de tal manera que sus espejos deflectores estén prácticamente alineados según la dirección Y, siendo igual a D la distancia según la dirección X entre los espejos deflectores de los dos conjuntos, siendo igual a 2L/N la distancia según la dirección Y entre los ejes ópticos de dos bloques ópticos yuxtapuestos de un mismo conjunto y siendo igual a L/N la distancia según la dirección Y entre el ejeóptico de un conjunto y el eje óptico de un bloque óptico del otro conjunto, que le es más próximo, por lo cual el haz de rayos láser desviado emitido por un bloque óptico puede barrer o explorar una longitud L1 superior a la longitud del segmento a barrer efectivamente, pudiendo así ser mandado el haz de rayos láser desviado para barrer o explorar el segmento del panel o placa desde su primer extremo hasta su segundo extremo.
Description
Máquina de exposición de un panel a una
radiación láser.
La presente invención tiene por objeto una
máquina de exposición de un panel, en especial de una placa o panel
de circuito impreso, a una radiación láser.
Se sabe que existe actualmente un cierto número
de técnicas, que utilizan haces de rayos láser para la realización
de circuitos impresos y más concretamente para poner en acción una
de las etapas de este procedimiento, que consiste en la definición
de las pistas conductoras del circuito impreso a partir de la capa
de metalización realizada sobre su soporte aislante. Estas técnicas
pueden consistir bien en transformar el estado de la capa de
reserva con la ayuda del haz de rayos láser, bien en realizar
directamente la ablación de la capa de reserva para poner al
descubierto la capa de metalización, bien, en fin, en no utilizar
una capa de reserva y en proceder a la ablación directa de la capa
de metalización con la ayuda del haz de rayos láser. La presente
invención se refiere a estos tres procedimientos, que utilizan un
haz de rayos láser.
Es evidente que en el caso de una técnica de
esta naturaleza, cada punto o píxel de la superficie de la zona
útil del panel o placa de circuito impreso se barre por el haz de
rayos láser, que este sea en el estado activo, sea en el estado
interrumpido según que convenga impresionar o no el punto
correspondiente. El mando de barrido o exploración está asociado a
unos medios informáticos, que contiene en memoria unas
informaciones, que permiten dar, para cada píxel, con sus
coordenadas, el estado impresionado o no a realizar.
En el caso de las técnicas conocidas, el barrido
o exploración se realiza con la ayuda de un solo haz de rayos
láser, el cual, por consiguiente, debe barrer o explorar la
integridad de la superficie del panel o placa. Más concretamente,
el haz de rayos láser realiza unos barridos sucesivos según una de
las direcciones del panel o placa, siendo desplazada ésta según la
otra dirección.
Se comprende que, cuando los circuitos impresos
son de gran dimensión, la operación de exploración o barrido con la
ayuda de un único haz de rayos láser de conformidad con las
técnicas conocidas puede necesitar un tiempo importante. Así pues,
sería interesante proveer una máquina de exposición, en la cual el
barrido o exploración se realiza simultáneamente mediante varios
haces de rayos láser, barriendo cada haz de rayos láser una zona
del circuito impreso.
Sin embargo, se comprende fácilmente que la
utilización simultanea de varios haces de rayos láser de barrido o
exploración no puede resultar de una simple yuxtaposición de
dispositivos, que utilizan cada uno de ellos un solo haz de rayos
láser. Se comprende, en efecto, que para lograr la continuidad de
la realización del circuito impreso de una zona de barrido a otra
zona de barrido o exploración, esto plantea unos problemas
específicos.
También hay que subrayar que para obtener una
definición muy precisa de la geometría de las pistas conductoras se
utilizan unos haces de rayos láser, cuyo diámetro del impacto sobre
los paneles o placas es de 20 \mum. Sin embargo, en razón, de una
parte, de la repartición desigual de energía dentro de este círculo
y, de otra parte, de la imbricación de los impactos en el momento
del barrido o exploración, todo se pasa como si la superficie
impresa del panel o placa mediante un impacto fuera un cuadrado de
12,7 por 12,7 \mum. Por consiguiente, la longitud de 12,7 \mum
constituye la unidad de definición de los diferentes motivos a
realizar sobre el panel o placa según las dos direcciones
ortogonales del panel. Para conservar la precisión de las
definiciones es necesario que el haz de rayos láser, que impacta en
el panel o placa de circuito impreso, sea perpendicular a éste.
Además, es necesario disponer para cada zona de una latitud de
regulación según la dirección de barrido o exploración del haz de
rayos láser para poder corregir las imperfecciones de
posicionamiento de los diferentes componentes, que sirven para la
elaboración y para el pilotaje del haz de rayos láser.
Un objeto de la presente invención es proveer
una máquina de exposición de paneles o placas a una radiación de
rayos láser, que utiliza varios haces de rayos láser, los cuales
funcionan simultáneamente, aunque consiguiendo la misma calidad de
definición del circuito impreso que en el caso de la utilización de
un único haz de rayos láser.
Para lograr este objetivo según la invención la
máquina de exposición de un panel o placa a una radiación de rayos
láser, presentando dicho panel una longitud útil L según una
primera dirección Y, dividiéndose dicha longitud L en N segmentos
sucesivos de longitud L/N, se caracteriza por el hecho de que
comprende:
- -
- un armazón o bastidor fijo;
- -
- un soporte horizontal de panel para recibir dicho panel o placa;
- -
- unos medios para desplazar dicho soporte con respecto al bastidor según una dirección X ortogonal a la dirección Y del panel o placa;
- -
- unos medios para elaborar N haces de rayos láser principales;
- -
- unos medios para modular dentro del tiempo cada haz principal; y
- -
- N bloques ópticos fijos con respecto a dicho bastidor o armazón, y presentando cada uno de ellos un eje óptico según una dirección prácticamente ortogonal a la dirección Y, comprendiendo cada bloque óptico:
unos medios mediante desviación
para elaborar periódicamente a partir de un haz principal un haz
continuamente desviado y modulado dentro del tiempo, dirigido según
el eje óptico de dicho bloque óptico; un espejo deflector para
dirigir dicho haz de rayos láser desviado según una dirección
ortogonal al plano X, Y hacia dicho soporte de panel, siendo la
longitud L1 de dicho espejo deflector según la dirección ortogonal
al eje óptico de dicho bloque, susceptible de ser impactada por
dicho haz, en cada periodo, superior a L/N; repartiéndose dichos
bloques ópticos en dos conjuntos de bloques ópticos, comprendiendo
cada conjunto N/2 bloques si N es par y \frac{N+1}{2} y
\frac{N-1}{2} bloques si N es impar,
yuxtaponiéndose los bloques de un mismo conjunto según la dirección
Y de tal manera que sus espejos deflectores estén prácticamente
alineados según la dirección Y, siendo la distancia según la
dirección X entre los espejos deflectores de los dos conjuntos igual
a D, siendo la distancia según la dirección Y entre los ejes
ópticos de dos bloques ópticos yuxtapuestos de un mismo conjunto
igual a 2 L/N y siendo la distancia según la dirección Y entre el
eje óptico de un bloque de un conjunto y el eje óptico de un bloque
óptico del otro conjunto, que le es más próximo, igual a L/N, por
lo cual el haz de rayos láser desviado emitido por un bloque óptico
puede barrer o explorar una longitud L1 superior a la longitud del
segmento a barrer efectivamente, pudiendo ser mandado así el haz de
rayos láser desviado para barrer o explorar el segmento del panel
desde su primer extremo hasta su segundo
extremo.
Gracias a la disposición particular de los
bloques ópticos, que se disponen según dos líneas paralelas,
estando desplazados los bloques ópticos de un conjunto en un
"semipaso" con respecto a los del otro conjunto, si se llama
"paso" a la distancia entre los ejes ópticos de dos bloques
yuxtapuestos de un mismo conjunto, existe una posibilidad de
recuperación de las zonas de barrido de los diferentes bloques
ópticos. Esta posibilidad de recuperación de las zonas de barrido o
exploración permite efectuar las correcciones inherentes a las
imprecisiones de posicionado de los diferentes componentes, que
constituyen los bloques ópticos, a fin de lograr efectivamente la
precisión deseada en lo que concierne a los puntos de impacto
sucesivos de los haces de rayos láser, que barren o exploran
efectivamente cada zona del panel.
De preferencia, los medios mediante desviación
de cada bloque óptico comprenden:
- -
- un espejo poligonal rotativo con n facetas para desviar de forma continua dentro de un mismo plano dicho haz durante unos períodos fijos sucesivos correspondientes a dichas facetas; y
- -
- unos medios que forman objetivo para focalizar y dirigir el haz desviado sucesivamente por cada faceta del espejo poligonal según la dirección de dicho eje óptico y dentro de un mismo plano que contiene la dirección Y.
Según un modo preferente de realización, los
medios de modulación comprenden un modulador acusto-óptico, que
recibe el haz principal y proporciona en su salida dichos haces
sucesivos dentro del tiempo, durante dichos periodos fijos.
Se comprende que el mando del estado pasante o
no pasante del modulador acusto-óptico permite, además de la
modulación del haz de rayos láser, sincronizar el estado del
modulador con la rotación del espejo poligonal y, por consiguiente,
con la posición de cada una de sus caras reflectantes. Esto permite
en particular introducir unas correcciones, como se explicará más
adelante, para asegurar el posicionamiento preciso de los extremos
de cada segmento de barrido o exploración.
En el caso de un modo preferente de realización,
la máquina se caracteriza por el hecho de que:
- -
- los medios de desplazamiento del soporte de panel o placa según la dirección X desplazan dicho soporte de modo continuo con una velocidad constante; y
- -
- por el hecho de que dicha dirección del eje óptico de cada bloque óptico forma un ángulo a con una dirección ortogonal a la dirección Y para compensar el efecto del desplazamiento continuo del soporte según la dirección X.
En el caso del desplazamiento a velocidad
constante del soporte de panel o placa, lo que corresponde
actualmente a la solución óptima, la introducción del ángulo
a permite obtener la continuidad de los segmentos barridos,
o explorados simultáneamente mediante los haces de rayos láser.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto mejor con la lectura de la subsiguiente
descripción de diversos modos de realización de la invención dados
a título de ejemplos no limitativos. La descripción se refiere a
las figuras anexas, en las cuales:
la figura 1, es una vista esquemática en
proyección del conjunto de la máquina de exposición;
la figura 2 es una vista simplificada de la
parte óptica de la máquina de exposición;
la figura 3 es una vista esquemática, que
muestra, el barrido o exploración de un panel mediante los haces de
rayos láser;
la figura 4 es una vista desde arriba del
conjunto de los bloques ópticos de la máquina de exposición;
la figura 5 es una vista desde arriba de un
bloque óptico;
la figura 6 es una vista de perfil o lado del
mismo bloque óptico; y
la figura 7 ilustra las posibilidades de
regulación de las zonas barridas o exploradas mediante los
diferentes haces de rayos láser.
Refiriéndose en primer lugar a la figura 1, se
va a describir el conjunto de la máquina de exposición. Esta
comprende un bastidor o armazón, que comporta una parte inferior 12
y una parte superior 14, estando fijo este bastidor, desde luego.
La parte inferior 12 del bastidor soporta un plato móvil 16 para
recibir un panel o placa 20. El plato 16 se puede desplazar según
una dirección X, es decir, según una dirección ortogonal al plano
de la figura. Para esto se han representado esquemáticamente unos
sistemas de tornillos con bolas 18, 19 accionados mediante unos
motores. El plato soporte 16 está destinado a recibir el panel o
placa de circuito impreso 20, el cual se debe someter al haz de
rayos láser para definir las pistas conductoras a realizar en la
placa de circuito impreso. La parte superior 14 del armazón o
bastidor soporta unos bloques ópticos, que se han representado
esquemáticamente mediante unos rectángulos 22_{1} a 22_{6}.
Cada bloque óptico 22 suministra un haz de rayos láser en su
salida, teniendo este haz de rayos láser una dirección ortogonal al
plano del panel o placa 20, es decir, una dirección vertical. Se han
representado de manera simbólica mediante; las líneas de trazos 24
las zonas de barrido o exploración de cada haz de rayos láser,
siendo realizado el barrido según la dirección Y ortogonal, a la
dirección X.
En el caso de la máquina descrita a título de
ejemplo, en relación con la figura 3, el barrido o exploración de
la parte útil 26 del panel o placa 20 se realiza simultáneamente
mediante seis haces de rayos láser, que barren o exploran cada uno
según la dirección Y de las zonas Z_{1}, Z_{2}, Z_{3},
Z_{4}, Z_{5}, Z_{6} de la parte útil del panel o placa. Por
barrido hay que entender el desplazamiento del haz de rayos láser de
forma continua según la dirección Y. La unidad de desplazamiento es
el píxel, es decir, el motivo más pequeño realizable mediante el haz
de rayos láser. En el caso del ejemplo particular el píxel es un
cuadrado de lado igual, a 12,7 \mum, como ya se ha indicado. En
realidad, durante el barrido del segmento S, se tienen unos
subsegmentos correspondientes a un impacto efectivo del haz de
rayos láser y unos subsegmentos, en los que se interrumpe el haz de
rayos láser. Desde luego, la "unidad" de longitud de estos
subsegmentos es el píxel. El barrido o exploración en la dirección X
ortogonal a la dirección Y se obtiene, como ya se ha explicado,
mediante el desplazamiento de este panel según la dirección X. Si se
llama L la longitud según la dirección Y de la parte útil 26 del
panel o placa, cada haz de rayos láser debe barrer, por
consiguiente, un segmento S1, S2, etc,.., de longitud 12, siendo 12
igual a L/N. Por supuesto, el número N de haces podría ser
diferente de seis.
Se ve que, para asegurar la continuidad del
motivo a realizar de una zona a la zona adyacente, es necesario que
el último impacto del barrido, por ejemplo del segmento S1, sea
distante en un píxel del primer punto de impacto del barrido del
segmento S2.
Refiriéndose ahora a la figura 2, se van a
describir los elementos esenciales de la parte óptica de la máquina
de exposición, los cuales permiten realizar el barrido o
exploración simultáneo del panel mediante los seis haces de rayos
láser en el caso particular en cuestión.
El conjunto óptico comprende un láser 40, que es
preferentemente del tipo con argón, que proporciona una potencia de
7 W en el caso en que la máquina tiene por función modificar el
estado de la capa de reserva. El haz F suministrado por el láser 40
se aplica en la entrada de un divisor de haz 42, que divide este
haz en 6 haces divididos FD1, FD2, FD3, FD4, FD5, FD6. De
preferencia, todos los haces divididos FD tienen unas potencias del
mismo orden de tamaño o magnitud y comportan un número limitado de
longitudes de onda, que están, además, muy próximas las unas de las
otras.
Cada haz dividido FD se aplica en la entrada de
un modulador acusto-óptico 46 asociado a un circuito de mando 47.
Como es bien conocido, el modulador puede tomar un estado pasante o
un estado no pasante, que interrumpe la transmisión del haz de rayos
láser. Cada haz que sale de un modulador se aplica en la entrada de
un bloque óptico 22. El bloque óptico comprende una óptica de
entrada 44 y un sistema óptico 48 destinado á dirigir el haz hacia
un espejo poligonal rotativo 50. Como es bien conocido, el espejo
poligonal 50 está constituido por una pluralidad de caras
reflectantes 52. En el caso particular de la figura 2, tiene seis
caras reflectantes. En el caso de otros modos de realización, el
espejo podría comportar diez caras. El espejo 50 se pone en
rotación mediante un motor 54 asociado a un circuito de mando 56 y
a unos sensores de posición.
Como es bien conocido, el haz de rayos láser que
sale del sistema óptico 48, hace impacto en una faceta 52 del
espejo poligonal según una incidencia, que varía de manera continua
en función de la rotación del espejo. Así se logra una desviación
continua del haz reflectado por la cara. Se ha representado
simbólicamente mediante la referencia 58 el ángulo, en el cual el
haz reflectado se desvía mediante la rotación de la faceta del
espejo poligonal. La desviación del haz por una faceta del espejo
rotativo corresponde al barrido de un segmento S del panel o placa.
La definición del comienzo del barrido, y del fin del barrido
mediante el haz de rayos láser se realiza mediante la
sincronización del mando del estado pasante o no pasante del
modulador con la rotación del espejo poligonal. Desde luego, el
modulador es no-pasante durante los lapsos de
tiempo en que el haz, de rayos láser incidente habría debido pasar
de una faceta del espejo a la siguiente. De este modo cada faceta
define un período de barrido correspondiente a un segmento. El haz
se aplica en la entrada de un objetivo 60. El objetivo 60 tiene por
doble función focalizar el haz de rayos láser para que su diámetro
sea, en el caso particular considerado, igual a 20 \mum, es
decir, superior al píxel y dirigir el haz de rayos láser según la
dirección X'-X' del eje óptico del bloque
óptico.
El bloque óptico 22 comprende, en fin, para
estos elementos esenciales un espejo deflector 62, que es ortogonal
al eje óptico X'-X' del bloque óptico. El espejo
62, que refleja el haz de rayos láser desviado según una dirección
vertical, es decir, hacia el soporte de panel o placa 16 y, por
consiguiente, hacia el panel en sí mismo y ortogonalmente a éste.
La desviación del haz es tal que el haz desviado hace impacto en el
espejo 62 en unos puntos que se extienden en una longitud L1
centrada sobre el eje óptico X'X'. Los componentes ópticos están
realizados de tal manera que la longitud L1 sea superior a la
longitud L2 correspondiente a la zona de barrido Z del panel
asociado al haz de rayos láser en cuestión.
Refiriéndose ahora a la figura 4, se va a
describir la disposición relativa de los bloques ópticos 22 fijados
a la parte superior 14 del bastidor o armazón de la máquina. En el
caso del ejemplo particular considerado, hay seis haces de rayos
láser y, por consiguiente, seis bloques ópticos 22. Estos bloques
ópticos se reparten en dos conjuntos de tres bloques yuxtapuestos
según la dirección Y'-Y' ortogonal a la dirección
X'-X' de los ejes ópticos de los bloques. Los
bloques ópticos de un mismo conjunto están distantes los unos de los
otros en una distancia igual a L_{1}, L_{1}, igual a 2L/N. Los
bloques ópticos de los dos conjuntos 22_{1} a 22_{3} y 22_{4}
a 22_{6} respectivamente están imbricados, es decir, que la
distancia entre el eje óptico de un bloque de un primer conjunto al
eje óptico de un bloque del segundo conjunto más próximo es igual a
L_{1}/2, es decir, L/N. En esta figura se ha hecho aparecer la
longitud L_{1} correspondiente a la zona de barrido posible
mediante el haz desviado por una misma cara del espejo rotativo. Se
comprende que, cuando se pasa de un bloque óptico de un conjunto al
bloque óptico siguiente del otro conjunto, existe una recuperación
entre las longitudes L1 de barrido por los haces de rayos láser
correspondientes. Del mismo modo, habida cuenta de la geometría de
los bloques ópticos, existe uña distancia D entre los puntos de
impacto de los haces sobre los espejos de salida 62 de los bloques
ópticos, perteneciendo estos espejos a unos bloques, que forman
parte respectivamente de conjuntos diferentes.
Refiriéndose ahora a la figura 7, se van a
describir las posibilidades de regulación de los seis haces de rayos
láser obtenidos gracias a las disposiciones de la invención. En esta
figura, se representan en líneas de trazos las zonas Z_{1} a
Z_{6}, que deben ser efectivamente barridas por cada haz de rayos
láser, yuxtaponiéndose rigurosamente estas zonas según la dirección
Y del panel o placa. En trazos completos se han representado las
zonas Z'_{1} a Z'_{6} susceptibles de ser barridas o exploradas
respectivamente por los haces de rayos láser. Se comprende que
estas zonas presenten la longitud L1, que es superior a L2 y se
comprende asimismo que entre la zona Z'_{1} susceptible de ser
barrida por el bloque óptico 22_{1} del primer conjunto de
bloques ópticos y la zona Z'_{2} susceptible de ser barrida por
el bloque óptico 22_{4}, exista un desplazamiento D según la
dirección X del panel o placa.
De este modo resulta posible, mediante un mando
conveniente del modulador acusto-óptico 46 de cada bloque óptico,
definir para cada faceta 52 del espejo poligonal el instante del
comienzo de barrido de una zona Zi de tal manera que corresponda
efectivamente a esta zona a pesar de las imperfecciones de
posicionado de los diferentes sistemas ópticos. Se comprende
igualmente que para conseguir efectivamente el barrido de las zonas
Z según la dirección X los moduladores acusto-ópticos 46 de los
bloques ópticos del primer conjunto serán mandados después de los
moduladores ópticos de los bloques ópticos para tener en cuenta el
desplazamiento D según la dirección X.
Así se comprende que, gracias a la invención,
cabe la posibilidad de obtener efectivamente un barrido o
exploración continua del conjunto de la zona útil del panel aunque
este barrido sea realizado simultáneamente mediante seis haces de
rayos láser distintos.
Con preferencia, el desplazamiento del panel
según la dirección X mediante los sistemas con tornillo 18 y 19 se
hace de modo continuo. Por consiguiente, resulta de ello para cada
barrido de una zona mediante un haz de rayos láser que este barrido
no sería realizado según la dirección Y, sino según una dirección
Y', la cual forma un ángulo a con esta dirección debido a la
composición de los desplazamientos según las dos direcciones. La
tangente del ángulo a corresponde a la relación entre la
distancia según la dirección X con la referencia r de un barrido al
barrido siguiente y la longitud 12 de barrido de una zona. Esta
distancia r corresponde a la dimensión del impacto del haz de rayos
láser sobre el panel o placa, que es del orden de 12,7 \mum. Así
pues, la tangente del ángulo a corresponde a r/L2. Por
consiguiente, este ángulo es pequeño. Para evitar este fenómeno los
ejes ópticos X'X' de cada bloque óptico no están dirigidos según la
dirección X del bastidor o armazón, sino que forman el ángulo
a con esta dirección. Por supuesto, el ángulo a está
en el sentido opuesto para los bloques ópticos del primer conjunto y
los bloques ópticos del segundo conjunto.
En las figuras 5 y 6 se ha representado un modo
de realización de un bloque óptico 22. En el caso del modo de
realización representado en las figuras 4 a 6, el modulador
acusto-óptico no está montado sobre el zócalo del bloque óptico.
Los seis moduladores van montados sobre una platina separada, sobre
la cual también va fijado el divisor del haz. Esta solución permite
asegurar un posicionado riguroso de los moduladores acusto-ópticos
con respecto a los haces de rayos láser divididos. El bloque óptico
22 comprende un zócalo 80, que se fija sobre la parte superior 14
del bastidor o armazón de la máquina mediante unos órganos de
regulación mecánica tales como 82 y 84. Estos órganos permiten
alcanzar o recuperar unas tolerancias de montaje e introducir el
ángulo a, que debe formar el eje óptico X'X' del bloque
óptico con la dirección X del bastidor. Estos medios de regulación
permiten asimismo corregir un error en la dirección del
desplazamiento X del soporte con respecto a la dirección Y del
panel o placa. En este caso, el ángulo introducido entre la
dirección ortogonal a la dirección Y del panel y el eje óptico XX'
es igual a b y tiene en cuenta las dos direcciones. El espejo
deflector 62 va montado sobre el zócalo 80 por intermedio de una
platina 86, que permite regular con una gran precisión la posición
del espejo 62 respecto al zócalo. Del mismo modo, el espejo
poligonal rotativo 50 con su motor 54 va fijado sobre una platina
88 regulable con respecto al zócalo 80.
En estas figuras se hace aparecer igualmente el
objetivo 60 y el espejo 48, que desvía el haz de rayos láser hacia
el espejo rotativo 50.
Claims (6)
1. Máquina de exposición de un panel o placa a
una radiación de rayos láser presentando dicho panel una longitud
útil L según una primera dirección Y, estando dividida dicha
longitud L en N segmentos sucesivos de longitud L/N,
caracterizándose dicha máquina por el hecho de que
comprende:
- -
- un bastidor o armazón fijo;
- -
- un soporte horizontal de panel para recibir dicho panel;
- -
- unos medios para desplazar dicho soporte con respecto al bastidor según una dirección X ortogonal a la dirección Y del panel;
- -
- unos medios para elaborar o generar N haces de rayos láser principales;
- -
- unos medios para modular dentro del tiempo cada haz principal; y
- -
- N bloques ópticos fijos con respecto a dicho bastidor, que presentan un eje óptico según una dirección prácticamente ortogonal a la dirección Y, comprendiendo cada bloque óptico:
- \bullet
- unos medios mediante desviación para elaborar periódicamente a partir de un haz principal un haz continuamente desviado y modulado dentro del tiempo, dirigido según el eje óptico de dicho bloque óptico;
- \bullet
- un espejo deflector para dirigir dicho haz de rayos láser desviado según una dirección ortogonal al plano X, Y hacia dicho soporte de panel, siendo superior a L/N la longitud L1 de dicho espejo deflector según la dirección octogonal al eje óptico de dicho bloque, susceptible de ser impactada por dicho haz, en cada período;
- -
- estando repartidos dichos bloques ópticos en dos conjuntos de bloques ópticos, comprendiendo cada conjunto N/2 bloques si N es par y \frac{N+1}{2} y \frac{N-1}{2} bloques si N es impar, estando yuxtapuestos los bloques de un mismo conjunto según la dirección Y de tal manera que sus espejos deflectores estén prácticamente alineados según la dirección Y, siendo igual a D la distancia según la dirección X entre los espejos deflectores de los dos conjuntos, siendo igual a 2L/N la distancia según la dirección Y entre los ejes ópticos de dos bloques ópticos yuxtapuestos de un mismo conjunto y siendo igual a L/N la distancia según la dirección Y entre el eje óptico de un conjunto y el eje óptico de un bloque óptico del otro conjunto, que le es más próximo, por lo cual el haz de rayos láser desviado emitido por un bloque óptico puede barrer o explorar una longitud L1 superior a la longitud del segmento a barrer efectivamente, pudiendo así ser mandado el haz de rayos láser desviado para barrer o explorar el segmento del panel o placa desde su primer extremo hasta su segundo extremo.
2. Máquina según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que los medios mediante
desviación de cada bloque óptico comprenden:
- -
- un espejo poligonal rotativo con n facetas para desviar de manera continua en un mismo plano dicho haz durante unos períodos fijos sucesivos, que corresponden a dichas facetas; y
- -
- unos medios que forman objetivo para focalizar y dirigir el haz desviado sucesivamente por cada faceta del espejo poligonal según la dirección de dicho eje óptico y en un mismo plano, que contiene la dirección Y.
3. Máquina según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que los medios de modulación
dentro del tiempo comprenden un modulador acusto-óptico, el cual
recibe dicho haz principal y en su salida proporciona dicho haz
modulado dentro del tiempo.
4. Máquina según la reivindicación 3,
caracterizada por el hecho de que dicho modulador
acusto-óptico comprende unos medios de mando para que, en cada
periodo de barrido o exploración, el primer punto de impacto del
haz de rayos láser vertical sobre el panel o placa coincida con el
origen del segmento correspondiente al bloque óptico en
cuestión.
5. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de
que:
- -
- los medios de desplazamiento del soporte de panel o placa según la dirección X desplazan dicho soporte de manera continua con una velocidad constante; y
- -
- dicha dirección del eje óptico de cada bloque óptico forma un ángulo a con una dirección ortogonal a la dirección Y para compensar el efecto del desplazamiento continuo del soporte según la dirección X.
6. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de
que:
- -
- los medios de desplazamiento del soporte de panel o placa según la dirección X desplazan dicho soporte de manera continua con una velocidad constante; y
- -
- dicha dirección del eje óptico de cada bloque óptico forma un ángulo b con una dirección ortogonal en la dirección Y para compensar el efecto de desplazamiento continuo de dicho soporte según la dirección X y para compensar el error de perpendicularidad de la dirección de desplazamiento X con la dirección Y.
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