原理
激光光繪機是用激光對菲林進行掃描產生圖形的,其原理正如電視機顯像管中電子槍掃描屏幕上的熒光物質一樣。首先,將印制電路板的圖面映像到一個大存儲陣列中,然后使激光束按照存儲陣列中相應單元的值被打開或關閉(調制),從而得到所需要的工藝菲林。激光光繪機采用激光做光源,有容易聚焦、能量集中等優(yōu)點,對瞬間快速的底片曝光非常有利,繪制的底片邊緣整齊、反差大、不虛光。曝光采用掃描式,無論密度多大,均能在最短時間內完成曝光,繪制一張底片只需幾分鐘。因此成為當今光繪行業(yè)的主流。
激光光繪機的光源多采用氣體激光器,如氬、氦和氖等。氣體激光器的光源強度大但壽命卻有限,約6000~10000h,因此使用一年多就需要更換光源。一些光繪機生產廠家采用了半導體激光器作為光源,但較大功率的半導體激光器的生產還不很成熟。
分類
內圓筒式激光光繪機
以美國Gerber公司開發(fā)crescent系列激光光繪機為代表
底片由真空吸附在一圓桶狀內壁上。氬氫激光器發(fā)射的藍色激光,經電子快門及光束強化器的光點選擇口后,再由兩塊45。反射鏡反射至高速自轉(200r/s)的斜置反射鏡上,再反射到底片上。由于此斜反射鏡的高速旋轉,反射至底片上的光點形成連續(xù)線條。反射鏡在作高速旋轉的同時,隨其基座"自轉鏡頭"(Spinning Miiror),以12cm/mln的速度做左右橫向移動。所以,每條光線之間的間距只有10btm,形成帶狀掃描曝光。同時,此激光光線在每秒鐘兩億次的電子快門控制下,進行開啟與閉合的動作,完成陰圖與陽圖的曝光。
內圓筒式激光光繪機繪制的底片,可以達到很高的解析度(1/4-mil),繪制一張2 zlin×30in的底片只需5min。但內圓筒式激光光繪機由于自轉鏡頭旋轉速度極高(12000r/rain),采用了氣浮軸承,所以價格昂貴、維修困難、不易得到普及。
2)外滾筒式激光光繪機
以以色列奧寶科技公司生產的I.P5008系列激光光繪機為代表
此種激光光繪機是用強力真空泵將底片吸附在圓形滾筒外側,滾筒以500r/rain的速度快速旋轉。為使底片牢固吸附在滾筒上,滾筒轉速1500r/min已經不能再作提高,否則底片將在高速旋轉時被甩出。所以,外滾筒式激光光繪機的旋轉速度和內滾筒式激光光繪機12000r/mln的轉速相比相差很多,掃描曝光速度就會相應降低。為解決這個問題,奧寶科技公司開發(fā)了自己的專利技術,將激光束分解成32束,在底片上一次曝光32個像素(Pixels),這樣相當于將掃描速度提高了32倍。
由上圖可見,激光器發(fā)射的激光束經反射鎮(zhèn)反射到一光源座,被分成32束光素,同時光繪數據也通過電纜送入光源座;對32條激光束進行控制,在底片上一行同時曝光32個像素,在滾筒旋轉的同時,光源座做橫向左右移動,完成掃描曝光。