แผงวงจรพิมพ์, หรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์, คือผู้ให้บริการเชื่อมต่อไฟฟ้าสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์. โดยมีประวัติความเป็นมามากกว่า 100 ปี; การออกแบบส่วนใหญ่จะเป็นการออกแบบเลย์เอาต์; ข้อได้เปรียบหลักของการใช้แผงวงจรคือช่วยลดข้อผิดพลาดในการเดินสายไฟและการประกอบได้อย่างมาก, ปรับปรุงระดับของระบบอัตโนมัติและอัตราแรงงานในการผลิต. วันนี้, วงจรมาโครลิงค์ที่เซียวเบียนพาคุณมาทำความเข้าใจทักษะการเปิดรับแสงของแผงวงจรและความรู้พื้นฐาน.
ประการแรกคือการเปิดรับ
เมื่อผู้ผลิต PCB แปรรูปบอร์ด, ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต, ตัวสร้างภาพจะดูดซับพลังงานแสงและสลายตัวออกเป็นกลุ่มอิสระ, ซึ่งจากนั้นกระตุ้นโมโนเมอร์โฟโตโพลีเมอร์สำหรับปฏิกิริยาการเชื่อมขวางของโพลีเมอไรเซชัน, และสร้างโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ไม่ละลายในสารละลายอัลคาไลเจือจางหลังปฏิกิริยา. โดยทั่วไปการเปิดรับแสงจะดำเนินการในเครื่องรับแสงสองด้านอัตโนมัติ, และตอนนี้เครื่องเปิดรับแสงสามารถแบ่งออกเป็นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยน้ำตามวิธีการทำความเย็นที่แตกต่างกันของแหล่งกำเนิดแสง.
ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของการถ่ายภาพด้วยแสง
นอกจากประสิทธิภาพของโฟโตรีซิสต์แบบฟิล์มแห้งแล้ว, การเลือกแหล่งกำเนิดแสง, การควบคุมเวลาเปิดรับแสง (ปริมาณการสัมผัส), และคุณภาพของสารตั้งต้นการถ่ายภาพล้วนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของการถ่ายภาพโดยเปิดรับแสง.
1) การเลือกใช้แหล่งกำเนิดแสง
ฟิล์มแห้งชนิดใดก็ตามจะมีกราฟการดูดกลืนแสงสเปกตรัมที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง, และแหล่งกำเนิดแสงชนิดใดก็ตามก็มีเส้นโค้งสเปกตรัมการแผ่รังสีของตัวเอง. หากจุดสูงสุดหลักของการดูดกลืนสเปกตรัมของฟิล์มแห้งบางชนิดสามารถทับซ้อนกันหรือทับซ้อนกับจุดสูงสุดหลักของการปล่อยสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงบางชนิดได้, ทั้งสองเข้ากันได้ดีและเอฟเฟกต์การรับแสงก็ดี.
เส้นโค้งการดูดกลืนสเปกตรัมของฟิล์มแห้งในประเทศแสดงให้เห็นว่าช่วงการดูดกลืนสเปกตรัมอยู่ที่ 310-440 นาโนเมตร (นาโนเมตร). จากการกระจายพลังงานสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่ง, จะเห็นได้ว่าไฟปิ๊ก, หลอดปรอทความดันสูงและหลอดไอโอโดแกลเลียมมีความเข้มของรังสีสัมพัทธ์มากในช่วงความยาวคลื่น 310-440 นาโนเมตร, ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสำหรับการรับฟิล์มแห้ง. หลอดไฟซีนอนไม่เหมาะสำหรับการเปิดรับฟิล์มแห้ง.
หลังจากเลือกประเภทแหล่งกำเนิดแสงแล้ว, ควรพิจารณาแหล่งกำเนิดแสงที่มีกำลังสูงด้วย. เนื่องจากความเข้มของแสงมีขนาดใหญ่, มีความละเอียดสูง, และเวลาเปิดรับแสงก็สั้น, ระดับความผิดปกติของความร้อนของแผ่นถ่ายภาพมีขนาดเล็ก. นอกจากนี้, การออกแบบโคมไฟก็มีความสำคัญเช่นกัน, เพื่อพยายามทำให้ความสม่ำเสมอของแสงตกกระทบเป็นสิ่งที่ดี, ความเท่าเทียมสูง, เพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดผลกระทบที่ไม่ดีหลังการสัมผัส.
2) การควบคุมเวลาเปิดรับแสง (ปริมาณการสัมผัส)
ในกระบวนการเผยแผ่, ปฏิกิริยาโฟโตพอลิเมอไรเซชันของฟิล์มแห้งไม่เป็นเช่นนั้น “หนึ่งไพรเมอร์” หรือ “ภาพหนึ่งพร้อมแล้ว”, แต่โดยทั่วไปจะผ่านสามขั้นตอน.
เนื่องจากมีออกซิเจนหรือสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายอื่นๆ ในฟิล์มแห้ง, มันต้องผ่านกระบวนการเหนี่ยวนำ, ซึ่งกลุ่มอิสระที่เกิดจากการสลายตัวของผู้ริเริ่มจะถูกใช้โดยออกซิเจนและสิ่งสกปรก, และการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์มีขนาดเล็กมาก. อย่างไรก็ตาม, เมื่อช่วงปฐมนิเทศผ่านไป, ปฏิกิริยาโฟโตพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว, และความหนืดของฟิล์มจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว, ใกล้ถึงขั้นกลายพันธุ์แล้ว, ซึ่งเป็นขั้นตอนของการบริโภคโมโนเมอร์ที่ไวต่อแสงอย่างรวดเร็ว, และสัดส่วนของเวลาในกระบวนการเปิดรับแสงของระยะนี้มีขนาดเล็กมาก. เมื่อโมโนเมอร์ไวแสงส่วนใหญ่ถูกใช้ไป, มันเข้าสู่โซนพร่องโมโนเมอร์, และคราวนี้ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันเสร็จสิ้นแล้ว.
การควบคุมเวลารับแสงที่ถูกต้องเป็นปัจจัยสำคัญมากในการได้ภาพฟิล์มแห้งที่ดีเยี่ยม. เมื่อได้รับแสงไม่เพียงพอ, เนื่องจากโมโนเมอร์เกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่ไม่สมบูรณ์, ในระหว่างกระบวนการพัฒนา, ฟิล์มละลายและอ่อนนุ่ม, เส้นไม่ชัดเจน, สีหมองคล้ำ, และแม้กระทั่งการลอกกาว. ในการบำบัดก่อนการชุบหรือกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า, ฟิล์มแปรปรวน, แทรกซึมและหลุดออกไป. เมื่อเปิดรับแสงมากเกินไป, จะทำให้เกิดปัญหาในการพัฒนา, ฟิล์มเปราะ, ทิ้งกาวและโรคภัยไข้เจ็บอื่นๆ. สิ่งที่ร้ายแรงกว่านั้นคือค่าแสงที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ความกว้างของเส้นภาพเบี่ยงเบนไป, การเปิดรับแสงมากเกินไปจะทำให้เส้นการชุบกราฟิกบางลง, ทำให้เส้นแกะสลักที่พิมพ์หนาขึ้น, ในทางตรงกันข้าม, การเปิดรับแสงน้อยเกินไปทำให้เส้นการชุบกราฟิกหนาขึ้น, ทำให้เส้นการแกะสลักที่พิมพ์บางลง.
วิธีกำหนดเวลารับแสงที่ถูกต้อง?
เนื่องจากเครื่องฉายแสงที่แตกต่างกันที่ใช้โดยผู้ผลิตฟิล์มหลายราย, นั่นคือ, แหล่งกำเนิดแสง, พลังของหลอดไฟและระยะห่างของหลอดไฟแตกต่างกัน, เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ผลิตฟิล์มแห้งที่จะแนะนำเวลาเปิดรับแสงคงที่. บริษัทต่างชาติที่ผลิตฟิล์มแห้งมีการใช้ไม้บรรทัดวัดความหนาแน่นของแสงบางประเภทเป็นของตนเองหรือแนะนำให้ใช้, โรงงานฟิล์มแห้งมีระดับการถ่ายภาพที่แนะนำ, ผู้ผลิตฟิล์มแห้งของจีนไม่มีไม้บรรทัดความหนาแน่นของแสงเป็นของตัวเอง, มักจะแนะนำให้ใช้ iston 17 หรือทำให้อ้วนขึ้น 21 ไม้บรรทัดความหนาแน่นของแสง.
ความหนาแน่นของแสงของเรย์สตัน 17 ระดับความหนาแน่นของแสงคือ 0.5, และความแตกต่างของความหนาแน่นของแสง AD เพิ่มขึ้น 0.05 สำหรับแต่ละขั้นตอนต่อไป, จนกระทั่งความหนาแน่นของแสงของ 17 ระดับคือ 1.30. ความหนาแน่นเชิงแสงของสเกลความหนาแน่นเชิงแสงของ Stuffer 2l คือ 0.05, จากนั้นแต่ละขั้นตอนจะเพิ่มขึ้นตามความแตกต่างของความหนาแน่นของแสง △D โดย 0.15 ถึงความหนาแน่นเชิงแสงของระดับ 2l คือ 3.05. เมื่อสเกลความหนาแน่นของแสงถูกเปิดเผย, ความหนาแน่นของแสงมีน้อย (นั่นคือ, โปร่งใสมากขึ้น) ระดับ, ฟิล์มแห้งจะรับพลังงานแสงอัลตราไวโอเลตได้มากขึ้น, และการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะสมบูรณ์ยิ่งขึ้น, และความหนาแน่นของแสงก็มาก (นั่นคือ, ระดับความโปร่งใสไม่ดี) ระดับ, ฟิล์มแห้งจะรับพลังงานแสงอัลตราไวโอเลตน้อยกว่า, และการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันจะไม่เกิดขึ้นหรือการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันไม่สมบูรณ์, และแสดงหรือเหลือเพียงบางส่วนในระหว่างการพัฒนา. In this way, สามารถใช้เวลาในการเปิดรับแสงที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ระดับการถ่ายภาพที่แตกต่างกัน.
การใช้รัสตัน 17 ไม้บรรทัดความหนาแน่นของแสงมีคำอธิบายดังนี้:
ก. เมื่อมีการเปิดโปง, ฟิล์มอยู่ด้านล่าง;
ข. ติดฟิล์มบนแผ่นทองแดงเพื่อ 15 นาทีแล้วจึงเปิดออก.
ค. หลังจากรับสัมผัสเชื้อ, ออกไป 30 นาทีในการพัฒนา. เวลาเปิดรับแสงใดๆ จะถูกเลือกเป็นเวลาอ้างอิง, แสดงโดย Tn, และซีรีส์ที่เหลือหลังจากการพัฒนาเรียกว่าซีรีส์อ้างอิง. ซีรี่ส์การใช้งานที่แนะนำจะถูกเปรียบเทียบกับซีรีย์อ้างอิง, และคำนวณตามตารางสัมประสิทธิ์ของ [คำที่ละเอียดอ่อน].
ความแตกต่างของซีรีส์
ค่าสัมประสิทธิ์เค
ความแตกต่างของซีรีส์
ค่าสัมประสิทธิ์เค
หนึ่ง
1.122
6
2.000
2
1.259
7
2.239
3
1.413
8
2.512
4
1.585
9
2.818
5
1.778
10
3.162
เมื่อจำเป็นต้องเพิ่มซีรี่ส์การใช้งานเมื่อเทียบกับซีรีย์อ้างอิง, เวลาเปิดรับแสงของซีรีย์การใช้งาน T = KTR. เมื่อจำเป็นต้องลดซีรีย์การใช้งานลงเมื่อเทียบกับซีรีย์อ้างอิง, เวลาเปิดรับแสงของชุดการใช้งาน T = TR/K. In this way, เวลาเปิดรับแสงสามารถกำหนดได้ด้วยการทดสอบเพียงครั้งเดียว.
ในกรณีที่ไม่มีระดับความหนาแน่นของแสงก็สามารถสังเกตได้จากประสบการณ์เช่นกัน, โดยใช้วิธีการค่อยๆ เพิ่มเวลาเปิดรับแสง, ตามความสว่างของฟิล์มแห้งหลังการพัฒนา, ไม่ว่าภาพจะชัดเจนหรือไม่, ความกว้างของเส้นภาพสอดคล้องกับค่าลบดั้งเดิมหรือไม่เพื่อกำหนดเวลารับแสงที่เหมาะสม. พูดอย่างเคร่งครัด, การวัดการสัมผัสตามเวลานั้นไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์, เนื่องจากความเข้มของแหล่งกำเนิดแสงมักจะเปลี่ยนแปลงไปตามความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าภายนอกและการเสื่อมสภาพของหลอดไฟ. พลังงานแสงถูกกำหนดโดยสูตร E = IT, โดยที่ E แสดงถึงการสัมผัสทั้งหมด, มีหน่วยเป็นมิลลิจูลต่อตารางเซนติเมตร; ฉันแทนความเข้มของแสงเป็นมิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร; T คือเวลาเปิดรับแสง, ในไม่กี่วินาที. ดังจะเห็นได้จากสูตรข้างต้น, การเปิดรับแสงทั้งหมด E จะแปรผันตามความเข้มของแสง I และเวลาเปิดรับแสง T. เมื่อเวลาเปิดรับแสง T คงที่, ความเข้มของแสงที่ฉันเปลี่ยนไป, และปริมาณการรับแสงทั้งหมดก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย, ดังนั้นแม้ว่าเวลาเปิดรับแสงจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดก็ตาม, ปริมาณการสัมผัสทั้งหมดที่ฟิล์มแห้งยอมรับในแต่ละการสัมผัสไม่จำเป็นต้องเท่ากัน, และระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะแตกต่างกัน. เพื่อให้แต่ละการสัมผัสมีพลังงานเท่ากัน, มีการใช้ตัวรวมพลังงานแสงเพื่อวัดการเปิดรับแสง. หลักการก็คือเมื่อความเข้มของแสงเปลี่ยนไป, เวลาเปิดรับแสง T สามารถปรับได้โดยอัตโนมัติเพื่อให้ค่าแสง E ทั้งหมดไม่เปลี่ยนแปลง.
3) คุณภาพของพื้นผิวการถ่ายภาพ
คุณภาพของวัสดุพิมพ์ในการถ่ายภาพส่วนใหญ่จะแสดงออกมาในสองด้าน: ความหนาแน่นของแสงและความเสถียรของมิติ.
สำหรับความหนาแน่นของแสง, ความหนาแน่นของแสง Dmax มากกว่า 4, และความหนาแน่นของแสงขั้นต่ำ Dmin น้อยกว่า 0.2. ความหนาแน่นของแสงหมายถึงขีดจำกัดล่างของฟิล์มปิดกั้นแสงบนพื้นผิวในแสงอัลตราไวโอเลตด้านซ้ายของแผ่นฐาน, นั่นคือ, เมื่อความหนาแน่นของการปิดกั้นแสงของพื้นที่ทึบแสงของแผ่นฐานเกินกว่า 4, สามารถบรรลุวัตถุประสงค์การปิดกั้นแสงที่ดีได้. ความหนาแน่นของแสงขั้นต่ำหมายถึงขีดจำกัดบนของการปิดกั้นแสงที่แสดงโดยฟิล์มใสที่อยู่ด้านนอกแผ่นรองด้านหลังในแสงอัลตราไวโอเลต, นั่นคือ, เมื่อความหนาแน่นของแสง Dmin ของพื้นที่โปร่งใสของแผ่นรองด้านหลังน้อยกว่า 0.2, สามารถส่งผ่านแสงได้ดี. ความคงตัวของมิติของพื้นผิวการถ่ายภาพ (หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ, ความชื้นและระยะเวลาในการเก็บรักษา) จะส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของมิติและการทับซ้อนของรูปภาพของบอร์ดที่พิมพ์, และการขยายหรือลดขนาดพื้นผิวการถ่ายภาพอย่างรุนแรงจะทำให้ภาพพื้นผิวการถ่ายภาพเบี่ยงเบนไปจากการเจาะของบอร์ดพิมพ์. ฟิล์มแข็ง SO ในประเทศดั้งเดิมได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความชื้น, ขนาดเปลี่ยนแปลงอย่างมาก, ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์ความชื้นอยู่ที่ประมาณ (50-60)×10-6 / ℃ และ (50-60)×10-6 / %, สำหรับความยาวประมาณ 400 มม. รุ่นฐาน S0, การเปลี่ยนแปลงขนาดในฤดูหนาวและฤดูร้อนสามารถเข้าถึง 0.5-1 มม, ระยะห่างจากครึ่งรูถึงรูอาจบิดเบี้ยวเมื่อทำการถ่ายภาพบนบอร์ดที่พิมพ์. ดังนั้น, การผลิต, การใช้และการเก็บรักษาแผ่นถ่ายภาพต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความชื้นคงที่.
การใช้แผ่นเกลือเงินที่มีโพลีเอสเตอร์หนา (เช่น. 0.18มม.) และแผ่นไดโซสามารถปรับปรุงความเสถียรของมิติของพื้นผิวการถ่ายภาพได้. นอกจากปัจจัยหลักสามประการข้างต้นแล้ว, ระบบสุญญากาศของเครื่องรับแสงและการเลือกใช้วัสดุกรอบสุญญากาศจะส่งผลต่อคุณภาพของการถ่ายภาพรับแสงด้วย.
การวางตำแหน่งการเปิดรับแสง
1) การวางตำแหน่งที่มองเห็น
การวางตำแหน่งด้วยสายตามักจะเหมาะสำหรับการใช้แผ่นไดโซโซ, แผ่นไดโซโซเป็นสีน้ำตาลหรือสีส้มโปร่งแสง; อย่างไรก็ตาม, มันไม่โปร่งใสต่อแสงอัลตราไวโอเลต, ผ่านภาพไดโซ, แผ่นเชื่อมของแผ่นด้านล่างอยู่ในแนวเดียวกับรูของบอร์ดที่พิมพ์, และค่าแสงสามารถแก้ไขได้ด้วยเทป.
2) การวางตำแหน่งระบบกำหนดตำแหน่งที่หมด
ระบบกำหนดตำแหน่งที่หมดสต็อกประกอบด้วยเครื่องเจาะฟิล์มถ่ายภาพและรูกลมสองรู. วิธีการวางตำแหน่งมีดังนี้: อันดับแรก, จัดวางแผ่นฟิล์มยาด้านหน้าและด้านหลังไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์; ใช้ที่เจาะฟิล์มเพื่อเจาะรูวางตำแหน่งสองรูด้านนอกภาพที่มีประสิทธิภาพของแผ่นฐาน. นำแผ่นฐานแผ่นหนึ่งที่มีรูกำหนดตำแหน่งและตั้งโปรแกรมกระบวนการเจาะเพื่อให้ได้เทปข้อมูลที่มีรูส่วนประกอบและรูตำแหน่งที่เจาะไปพร้อมๆ กัน. หลังจากเจาะรูส่วนประกอบและรูวางตำแหน่งในคราวเดียว, รูเคลือบโลหะของบอร์ดพิมพ์และการชุบทองแดงเบื้องต้น, สามารถใช้รูกลมคู่เพื่อกำหนดตำแหน่งแสงได้.
3) แก้ไขตำแหน่งพิน
พินคงที่แบ่งออกเป็นสองชุดของระบบ, จานถ่ายภาพคงที่หนึ่งชุด, บอร์ดพิมพ์คงที่อีกชุดหนึ่ง, โดยการปรับตำแหน่งของหมุดทั้งสอง, เพื่อให้เกิดความบังเอิญและการวางแนวของแผ่นถ่ายภาพและแผ่นพิมพ์. หลังจากรับสัมผัสเชื้อ, ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันจะดำเนินต่อไปเป็นระยะเวลาหนึ่ง, เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของกระบวนการ, อย่าลอกฟิล์มโพลีเอสเตอร์ทันทีหลังสัมผัส, เพื่อให้ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันสามารถดำเนินต่อไปได้. ลอกฟิล์มโพลีเอสเตอร์ออกก่อนที่จะพัฒนา.