DMD无掩膜光刻设备成为PCB板

投影物镜
曝光光源能量分布实际测试图
利用特殊的衍射匀光光学元件和405nm 激光，形成高均匀、高效照明光源
丰富的投影光刻物镜光学、光机设 计经验以及成熟的精密装调工艺， 保证每一个投影光刻物镜的成像质 量。 标准物镜： 1X：分辨力10.8μm，曝光面积21X10.5mm2
数值孔径NA=0.1
➢核心技术3——数据处理
❖ Xiangqian Quan, HuaLiu*, Zhenwu Lu, Xiangzi Chen, Xiaoduo Wang, Jialin Xu and Qun Gao. “Correction and analysis of noise in Hadamard transform spectrometer with digital micro-mirror device and double sub-gratings” [J] Optics Communications, Issue. 359 (2016).
DMD芯片分类
波段：紫外 、近红外、可见的芯片 尺寸：0.95英寸、0.75英寸、0.45英寸、0.2英寸 帧频:高帧频（20kHz）低帧频(1k-3kHz) 匹配不同的控制芯片，利用FPGA进行可编程开发，形成各类驱动。
2.2基于DMD的紫外高速数字光刻设备的特点
相对于掩膜曝光系统：无掩膜
❖ 无需加工不同结构的掩模板，极大降低了生产成本，提高 了工作效率和百度文库统稳定性。
相对于单光束扫描曝光系统：多光束扫描曝光
❖ DMD芯片上的每一个微反射镜都可以等效的看作是一处独 立光源，其曝光过程相当于多光束逐点曝光，通过匹配微 反射镜的开关频率与样品台的运行速度，实现DMD的图形 滚动曝光，提高了系统的生产效率。
2.3基于DMD的紫外高速数字光刻设备的应用方向
PCB板工业制造
4
平台扫描方向
3 432
3
Video 1. : Number
利用部分数据预制模版来进一步平衡照明的不均匀性。
否
差值Dn
逐行关闭像素
关闭像素的 灰度值和Gn Gn≥Dn & Gn≤3Dn/2
校正后的均匀度 是否大于95%
否
结束
利用畸变补偿方法，对数据预制处理，以抵消镜头畸变的影响， 降低对镜头的质量的要求。
目前的诸如PCB板的加工基本使用掩膜曝光设备。其价格低，但需加工掩 膜版。掩模板制作复杂、周期长、费用昂贵，一旦完成无法修改，这些缺陷 已经严重限制了高端个性化PCB板的加工制作。数字印刷行业也面临同样 转型升级状态，急需无掩膜光刻设备来对其进行更新换代。而单点激光直写 无掩膜设备效率低下，不适合该行业需求。DMD无掩膜光刻设备成为PCB 板、数字印刷行业发展的必然选择。（工业）
利201510316684.0
发表论文：
Xiao-Duo Wang HuaLiu*、 Zhen-WuLu Li-WeiSong Tai-shengWang Bo-Shi Dang XiangQianQuan Yun-PengLi Design of a spectrum-folded Hadamard transform spectrometer in nearinfrared band Opt. Commu. 333. 80-83 (2014)
核心技术4 自动调焦
❖ 利用激光三角测量原理形成自动调焦系统，包括激光光 源、光学系统和PSD。
❖ 调焦精度: 1um
➢所持专利和文章
DMD驱动方面： 滚动灰度光刻的DMD动作方法 许家林 孙强 发明专利201410508288.3授权
照明方面: 刘华;卢振武; 实现半导体激光光束匀化的微光学元件 中国发明专利 CN201110272797
（国内同类产品形成固定数据，分块存储，国外同类产品形成滚动数据，分块存储。）
形成灰度滚动数据处理很存储方式，利用扫描曝光方式提高 设备工作效率。
A
DMD
B
DMD
C
DMD
平台扫描方向
平台扫描方向
平台扫描方向
1
2
1
21
321
1
2
F
DMD
E
DMD
D
DMD
……
平台扫描方向
5 555
5
……
平台扫描方向
4 543
2.3核心技术水平
➢核心技术1——DMD驱动
（国内的DMD帧频在2000以内，效率低。国外DMD帧频在15000以上，效
率高。）
接口
FPGA
内存
TI 芯片组
GigaEthernet Fiber
Camera Link LVDS PAL USB2.0
Virtex5/Kintex7
DDR SDRAM
DDC4100
（2013.04.17 授权公告日） 授权
数字处理方面: 一种用于数字光刻系统的光强不均匀性测量与校正方法 刘华;卢振武 （已提交）
系统装调方面: DMD光学系统光源位置的定位辅助装置及光源位置装调方法 刘华 谭向全 党博石 发明专利
201510263495 用于定位DMD光刻系统中相机焦平面位置的新型分划板 刘华 谭向全 党博石 卢振武 发明专
2.1 DMD的结构特点
DMD芯片是MEMS（Micro Electro Mechanical systems，微电子机械系统）技术 下的产物的，在其芯片表面集成了数十万乃至百万个微反射镜（Micromirror Pitch）。 微反射镜是其DMD芯片的物理像素，微反射镜越多，DMD芯片所能的显示的分辨率 越高, 通过电控每个微反射镜的转动来实现所需要的光图形。
掩模曝光
➢更 新
DMD无掩模数字光刻
➢三维立体光刻（实验室）
2005年，UC Berkeley的X. Zhang 课题组，微投影立体光刻装置，特 征尺寸达到0.6um
u高密度DNA芯片 u器官芯片 u微流控芯片
➢生物芯片制造
➢生物3Du行打打移印植印多；孔生物支架，生长组织，进
u打 印 立 体 微 环 境 ， 进 行 体 外 环 境 模 拟；
Zheng Xiong Hua Liu* Xiangquan Tan Zhenwu Lu Cuixia Li Liwei Song Zhi Wang Diffraction analysis of digital micromirror device in masklessphotolithography system J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS 13(4), 043016 (Oct–Dec 2014)
DAD2000
DMD驱动板
0.7'' DMD
高速信号和电源完整性的PCB仿真； 高帧频（20000Hz），实现灰度图像DMD驱动程序； 基于网络的接口通用协议的VHDL实现，如TCP/IP，UDP/IP。
➢核心技术2——光学模块
（国内同类产品以卤素灯为主，国外同类产品以LED照明为主）
激光照明系统