随着高端电子产品更新换代越来越快,传统PCB制版技术已经无法满足大面积高精度PCB制版的需求。DMD可取代传统PCB制版的掩模板,实现无掩模光刻,为解决大面积高精度PCB制版提供了可能。近年来,基于DMD的无掩模激光投影光刻技术逐渐应用于PCB制版领域,但依然存在PCB曝光面积较小及曝光像素尺寸以外线距、线宽精度低的问题,本文基于DMD对PCB激光制版系统及图形转移关键技术进行了研究,并取得以下成果:首先,基于DMD设计了PCB激光制版系统的架构,包括光学系统、DMD驱动和精密位移平台三部分。实现光路的均匀度达到90%以上;掌握了DMD的控制规律;搭建了±5μm位移精度、500mm行程(X轴和Y轴)的精密位移平台,满足了大面积、高精度PCB曝光的基本条件。其次,提出了基于扫描式的大面积PCB曝光改进模型。对PCB线路图形的预处理得到二进制位图并缓存;通过外同步模式将DMD驱动与精密位移平台之间构成反馈,进一步采用PID算法同步校准龙门结构的双轴。对改进模型进行了仿真,在DMD帧频固定、精密位移平台以24.62mm/s速度移动时拉伸失真最小。之后,提出了基于灰阶调制的高精度PCB曝光改进模型。采用1/2亚像素细分对传统灰阶调制的灰度图像位平面分解改进,即将单幅图像生成两幅相差1/2像素的图像,再经精准位移进行1/2像素距离位移补偿。对改进模型进行了仿真,改进后的曝光分辨率高于原模型,且像素细分越小,曝光分辨率越高。最后,对PCB激光制版系统进行了实物搭建,进行了PCB曝光实验,可曝光PCB尺寸达到300mm×400mm,线宽达到20μm以下,满足了大面积、高精度项目指标的要求。