LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法及其裝置。它通過基板支架上的基板在旋轉過程中，采集基板的邊緣點的電位信號數據，然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形，確定基板的基準點位置，求出基準點與旋轉中心點的偏差，再通過轉動基板和/或移動基板支架，使基準點進入基準位置，實現基板非接觸式快速預定位。本發明專利技術基板快速預定位，提高效率，成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于LED自動曝光機技術，具體涉及一種LED自動曝光機基板的快速預定位方法。
技術介紹
LED全自動曝光機是將涂有光刻膠的基板與掩膜重疊，并將掩膜的圖形燒制到基板上的設備，是半導體設備最關鍵的設備之一。全自動曝光機的主要技術指標體現在搬送控制系統的準確性、預定位和曝光定位的精度、曝光光學系統的分辨率及曝光光源的均勻穩定性上，而預定位是該設備的關鍵技術之一，目前，此類設備在國內仍屬空白項目，而國外在預定位系統中，主要是采用的接觸式預定位方式。如現有日本出廠的產品說明書中，對預定位方法是，如圖1所示，以頂針60 將基板1推向兩點基準針61方向定位；頂針60通過氣缸和彈簧控制。這種預定位方法的缺陷在于1、在基板放置位置時，是需要比較準確的，這樣基板放置要求比較高；采用高精密的機械手，將基板送入大致基準位置，2、在利用頂針60頂推基板時，對頂推氣缸的壓力及移動精度要求非常高，否則，將造成半導體晶片破損，從而導致加工成本的增加以及半導體晶片浪費。這也是目前LED全自動曝光加工成本高的原因之一。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種在LED全自動曝光生產過程中，以非接觸式實現基板快速預定位方法，從而解決現有觸式預定位方法存在的問題；同時提供一種LED自動曝光機基板快速預定位裝置。本專利技術LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法的技術方案為，它通過基板支架上的基板在旋轉過程中，采集基板的邊緣點的電位信號數據，然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形，確定基板的基準點位置，求出基準點與旋轉中心點的偏差，再通過轉動基板和/或移動基板支架，使基準點進入基準位置，實現基板非接觸式快速預定位；所述采集基板的邊緣點的電位信號數據是利用邊緣感測器在基板旋轉一周，等間隔角度讀取的基板外緣點的距離數據(r2i)，再將基板外緣點的距離數據(r2i)加上旋轉中心到邊緣感測器讀數的0點位置的距離Γι以及等間隔旋轉的角度(θ》 轉換為(X，Y)坐標系的(XiiYi)坐標值。所述然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形是利用邊緣點的電位信號數據用robust法或最小二乘法進行擬合計算得到基板邊緣圖形。擬合計算得到基板邊緣圖形步驟是(1)對邊緣點(Xi), (Yi)利用robust法或最小二乘法進行園擬合，并求出圓(1) 和圓心(C1X, C1Y)；(2)求出邊緣點(Xi), (Yi)到擬合園圓心(C1X), (C1Y)的距離(Cli)； (3)對距離(Cli)進行排序處理，去噪后抽出位于基準面上小于半徑R的連續的η 個數據(Xmin(i)，Ymin(i))； (4)對步驟(3)的η個數據(Xmin⑴Ymin⑴)利用robust法或最小二乘進行直線擬合，求出直線(line)； (5)除去(3)的η個數據(Xmin(i) Ymin(i))，對剩余的數據再一次利用robust法或最小二乘法進行園擬合，求出圓⑵和圓心(C2X，C2Y)；(6)求圓( 與直線(line)的兩個交點(CLcross 1_X，CLCLCrossl-Υ)及 (CLCross2-X,C LCross2-Y)；(7)求出步驟(6)中的兩交點的中心點；中心點就是所述基準點；(8)求出(7)中心點和圓心(C2X, C2Y)的連線與Y坐標線的夾角θ。得到所述中心點即基準點后，將基準點設定為\ = (KYtl = O、θ =0°，求出旋轉中心對基準點的偏移量(dX)、(dY)、(d θ)；轉動基板角度(d θ )和移動基板支架距離(dX)、 (dY)。本專利技術LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位裝置的技術方案為自動曝光機基板快速預定位裝置，它包括操作臺與控制PC之間的操作數據的通訊；邊緣感測器用于采集基板的邊緣點的電位信號數據；控制PC 用于對邊緣感測器采集基板的邊緣點的電位信號數據計算，基板旋轉移動控制信號的輸出；Χ，Υ，θ工作臺用于基板的支撐，旋轉移動；它還包括模數轉換器，用于將邊緣感測器采集的模擬信號轉化為數字信號傳輸給控制PC。由于本專利技術方法在基板的預定過程中不存在使用頂推的方式，避免了對頂推裝置與半導體晶片基板的接觸造成半導體晶片破損問題的發生，保證晶片在搬送中的破損率為零，降低成本；同時，在基板的放置過程中，無需將基板送入大致基準位置，可以任意放置基板，這樣能夠大大縮短基板預定位的時間，實現快速預定位，提高效率。附圖說明圖1現有接觸式預定位示意圖。圖2本專利技術原理示意圖。圖3本專利技術原理俯視示意圖。圖4本專利技術擬合圓的原理圖。圖5基板任意放置起始位置。圖6robust法圓擬合示意圖。圖7本專利技術系統示意圖。具體實施例方式下面結合附圖描述本專利技術權利要求的技術方案，以便于理解本專利技術的內容，同時， 本專利技術的保護范圍并不限于下描述的內容。如圖2所示，基板1放置在基板支架2的旋轉軸3上，邊緣感測器4為光敏模擬式邊緣感測器(Edge Sensor)；邊緣感測器4邊緣與旋轉軸3的中心線的距離為巧是固定常量值，邊緣感測器4采集到的是基板1邊緣與邊緣感測器4邊緣的距離值r2，測量值。如圖3所示，基板1是切面式基準面6，即基板的基準面是圓切去一定長度園弧后的一個直邊，基準點是直邊的中點7。基板1處于準確預定位的狀態示意，此時，基板1的中心點8與旋轉軸3旋轉中心點5重合。如圖5所示，基板任意放置起始位置，顯然，基板1的中心點8與旋轉軸3旋轉中心點5不重合，基準點7不在準確預定位的基準位置。本專利技術的就是將處于如圖5位置狀態的基板1通過調整到如圖3所示的狀態。具體的半導體旋轉360°過程中，等間隔角度讀取的4096個外緣數據為r2I，對應的等間隔角度為θ i = (360 Xi)/4096 ；處理①對讀取的4096等份外緣數據r2i進行something圓滑處理。②將上述數據轉化為X，y坐標系的坐標值Xi = (r!+r2i) cos θ 士Yi=(I^r2i)SinQii = 0，l，......，4095③對\，Yi進行robust法園擬合(抗差最小二乘園擬合)園(Xi-X0)^(Yi-Y0)2 = R2其中\為園心X坐標；Ytl為園心Y坐標；R為園的半徑。優化目標函數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種ＬＥＤ自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法，它通過基板支架上的基板在旋轉過程中，采集基板的邊緣點的電位信號數據，然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形，確定基板的基準點位置，求出基準點與旋轉中心點的偏差，再通過轉動基板和／或移動基板支架，使基準點進入基準位置，實現基板非接觸式快速預定位；所述采集基板的邊緣點的電位信號數據是利用邊緣感測器在基板旋轉一周，等間隔角度讀取的基板外緣點的距離數據（ｒ２ｉ），再將基板外緣點的距離數據（ｒ２ｉ）加上旋轉中心到邊緣感測器讀數的０點位置的距離ｒ１以及等間隔旋轉的角度（θｉ）轉換為（Ｘ，Ｙ）坐標系的（Ｘｉ，Ｙｉ）坐標值。

【技術特征摘要】
1.一種LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法，它通過基板支架上的基板在旋轉過程中，采集基板的邊緣點的電位信號數據，然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形，確定基板的基準點位置，求出基準點與旋轉中心點的偏差，再通過轉動基板和/或移動基板支架，使基準點進入基準位置，實現基板非接觸式快速預定位；所述采集基板的邊緣點的電位信號數據是利用邊緣感測器在基板旋轉一周，等間隔角度讀取的基板外緣點的距離數據( ),再將基板外緣點的距離數據(r2i)加上旋轉中心到邊緣感測器讀數的0點位置的距離Γι以及等間隔旋轉的角度(θ J轉換為(X，Y)坐標系的(XiiYi)坐標值。2.權利要求1所述LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法，其特征是所述然后利用邊緣點的電位信號數據，將各邊緣點進行擬合計算得到基板邊緣圖形是利用邊緣點的電位信號數據用robust法或最小二乘法進行擬合計算得到基板邊緣圖形。3.權利要求1所述LED自動曝光機基板非接觸式快速預定位方法，其特征是擬合計算得到基板邊緣圖形步驟是(1)對邊緣點0g，(Yi)利用robust法或最小二乘法進行園擬合，并求出圓⑴和圓心(C1X, C1Y)；(2)求出邊緣點(Xi),(Yi)到擬合園圓心(C1X), (C1Y)的距離(φ)；(3)對距離(Cli)進行排序處理，去噪后抽出位于基準面上小于半徑R的連續的η個數據OU⑴，Ymin⑴)；(4)對步驟(3)的η個數據(Xmin(i) Ymin (i))利用robust法或最小二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉衛東，何琪，戚琳，陳睿，
申請(專利權)人：武漢東羽光機電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：83