Il processo di esposizione della PCB è un passaggio fondamentale per trasferire con precisione i modelli di progettazione sui laminati rivestiti in rame-, determinando direttamente la precisione del circuito e la qualità della PCB. Comprendere il flusso del processo è fondamentale per controllare la qualità della produzione e migliorare l'efficienza.
Spiegazione dettagliata del flusso del processo di esposizione
Pretrattamento: Pulizia e irruvidimento del supporto
Prima dell'esposizione, il pannello rivestito in rame-deve essere pretrattato. La superficie del substrato spesso aderisce a impurità come macchie di olio, polvere e ossidi. Se non rimosso, influenzerà il rivestimento della pellicola e l'effetto dell'esposizione, con conseguente trasferimento del motivo sfocato e distacco della pellicola secca. Di solito, per rimuovere le macchie d'olio vengono prima utilizzati detergenti alcalini e poi soluzioni acide per sciogliere gli ossidi. Dopo la pulizia, la superficie del substrato deve essere irruvidita, ad esempio utilizzando l'attacco chimico per microincidere la superficie del rame con una soluzione di incisione al persolfato di sodio, formando una struttura concava convessa, aumentando l'area di contatto tra la pellicola secca e il substrato e migliorando l'adesione. Tuttavia, è necessario controllare rigorosamente il tempo e la concentrazione dell'attacco per evitare che un attacco eccessivo possa influenzare lo spessore dello strato di rame e la conduttività del circuito.
Pellicola: fotoresist in pasta
L'adesione della pellicola è il processo di applicazione della pellicola secca sul laminato rivestito in rame-lavorato. La pellicola secca è composta da tre strati: pellicola protettiva in poliestere, diaframma in polietilene e pellicola fotosensibile. La pellicola fotosensibile è il nucleo ed è sensibile a specifiche lunghezze d'onda della luce. Lo spessore del film secco è vario, con 1,2 mil adatto per circuiti sottili e 2 mil adatto a scenari con elevati requisiti di prestazioni anti-corrosione. La pellicola deve essere applicata in un ambiente con una temperatura di 20-24 gradi C e un'umidità del 60-70%. Utilizzando un rullo pressore a caldo per riscaldare e applicare pressione, la pellicola secca viene fatta aderire al laminato rivestito di rame. I parametri di velocità, pressione e temperatura di applicazione della pellicola devono essere controllati con precisione, ad esempio una velocità di 1,5 ± 0,5 m/min, una pressione di 5 ± 1 kg/cm² e una temperatura di 110 ± 10 gradi C, per garantire che la pellicola secca aderisca saldamente senza bolle o grinze.
Esposizione: ottenere il trasferimento del modello
L'esposizione utilizza la radiazione ultravioletta per trasferire il motivo della pellicola sulla pellicola secca dei laminati rivestiti in rame-. L'iniziatore fotosensibile nel film secco assorbe la luce ultravioletta, si decompone in radicali liberi per avviare la reticolazione del monomero, formando grandi molecole insolubili negli alcali diluiti. La parte non esposta viene sciolta durante lo sviluppo. La pellicola negativa è comunemente utilizzata per i circuiti interni, mentre la pellicola positiva è più comunemente utilizzata per i circuiti esterni. Le apparecchiature di esposizione comprendono macchine per l'esposizione con lampade al mercurio e macchine per l'esposizione a LED, queste ultime che stanno gradualmente diventando popolari grazie ai vantaggi di incidenza uniforme, elevato parallelismo e basso consumo energetico. L'energia e il tempo di esposizione sono parametri chiave e un'energia insufficiente può far gonfiare la pellicola e sfocare le linee; Un'energia eccessiva può portare a difficoltà di sviluppo e residui di colla. Un tubo generico per lampada di esposizione da 5000 W, con energia di esposizione della lampada superiore e inferiore controllata a 40-100 millijoule per centimetro quadrato, deve essere regolarmente testato e regolato con un misuratore di energia luminosa. Inoltre, anche la precisione dell’allineamento è importante. Le macchine di esposizione avanzate sono dotate di sistemi di allineamento ottico per garantire un trasferimento accurato del modello.
Sviluppo: visualizzazione di schemi circuitali
Lo sviluppo è il processo di dissoluzione di una pellicola secca non esposta con uno sviluppatore alcalino debole, trattenendo la parte esposta e consentendo la comparsa del modello del circuito. Parametri quali velocità di sviluppo, temperatura, pressione e concentrazione dello sviluppatore devono essere rigorosamente controllati. Una velocità eccessiva può provocare la formazione di pellicola secca residua, con conseguenti cortocircuiti; Una bassa velocità può erodere la pellicola secca esposta e causare la rottura del filo. La velocità di sviluppo è generalmente di 1,5-2,2 m/min, la temperatura è di 30 ± 2 gradi C, la pressione è di 1,4-2,0 Kg/Cm² e la concentrazione dello sviluppatore è di 0,85-1,3%. Dopo lo sviluppo, la scheda PCB deve essere lavata con acqua, asciugata e il circuito deve essere ispezionato. Le schede difettose devono essere riparate o rottamate.
Fattori chiave che influenzano la qualità dell'esposizione
In termini di attrezzatura, la stabilità della sorgente luminosa è fondamentale. L'intensità luminosa delle lampade al mercurio e delle lampade a LED diminuirà dopo un uso prolungato e sono necessari test e manutenzione regolari per sostituire le lampade obsolete o controllare tempestivamente l'alimentazione elettrica. L'accuratezza del sistema di allineamento influisce sull'accuratezza del trasferimento del modello e lo sporco della fotocamera e le modifiche della lunghezza focale possono causare deviazioni dell'allineamento, che richiedono calibrazione e manutenzione regolari. In termini di materiali, la scarsa qualità della pellicola secca può influire sulla sensibilità e sull'adesione. Difetti come graffi e fori di spillo sulla pellicola si rifletteranno direttamente nello schema del circuito. È necessario controllare rigorosamente la qualità dell'approvvigionamento, standardizzare lo stoccaggio e l'utilizzo. Energia di esposizione, tempo e parametri di sviluppo inadeguati nei parametri di processo possono causare vari problemi di qualità. Nella produzione, i parametri ottimali dovrebbero essere determinati attraverso esperimenti e regolarmente verificati e adattati.