LED燈管對(duì)PCB光敏材料的影響（二）

4 實(shí)驗(yàn)整體思路

由于PCB光敏材料的感光波長(zhǎng)范圍在(300~400)nm左右，故采用以下三種不同波長(zhǎng)的LED燈管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試對(duì)于光敏材料的影響.

實(shí)驗(yàn)1.波長(zhǎng)440nm LED燈管測(cè)試.

實(shí)驗(yàn)2.波長(zhǎng)530nm LED燈管測(cè)試.

實(shí)驗(yàn)3.波長(zhǎng)580nm LED燈管測(cè)試.

光敏材料為內(nèi)層干膜A-1,外層干膜B-1,阻焊油墨C-1和D-1.D-2.

5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

5.1 波長(zhǎng)440 nm LED燈管測(cè)試

5.1.1 實(shí)驗(yàn)1-1

(1)實(shí)驗(yàn)1-1方案

① 內(nèi)層干膜測(cè)試：將實(shí)驗(yàn)板覆內(nèi)層干膜，放在440 nm LED燈管環(huán)境下48小時(shí)，后進(jìn)行曝光(使用實(shí)驗(yàn)工號(hào)外層負(fù)相膠片).顯影.酸蝕.去膜，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)板有無(wú)顯影不凈.

②外層干膜測(cè)試：將實(shí)驗(yàn)板覆外層干膜，放在440 nm LED燈管環(huán)境下48小時(shí)，后進(jìn)行對(duì)版(使用實(shí)驗(yàn)工號(hào)外層正相膠片).曝光.顯影，檢驗(yàn)顯影后的實(shí)驗(yàn)板有無(wú)顯影不凈.然后進(jìn)行圖形電鍍.堿蝕，堿蝕后檢驗(yàn)銅面表觀，再次確認(rèn)顯影不凈的缺陷情況.

③阻焊油墨測(cè)試：將內(nèi)層酸蝕后的實(shí)驗(yàn)板.外層堿蝕后的實(shí)驗(yàn)板分別印3種油墨(C-1.D-1.D-2)，印后放在440 nm LED燈管環(huán)境下48小時(shí)，后進(jìn)行對(duì)版.曝光.顯影，檢驗(yàn)顯影后的實(shí)驗(yàn)板有無(wú)顯影不凈，正常熱固.內(nèi).外層實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行沉鎳金，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)板沉鎳金后的金面表觀，再次確認(rèn)阻焊油墨顯影不凈的缺陷情況.

(2)實(shí)驗(yàn)1-1過(guò)程

① 內(nèi)層干膜測(cè)試取30塊實(shí)驗(yàn)板，坯板尺寸為610 mm×406 mm.

經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗，覆內(nèi)層干膜A-1.

(A)在440 nm LED燈管環(huán)境下的內(nèi)層干膜圖片，如表2所示.

(B)顯影.酸蝕.去膜過(guò)程(a)將其中6塊坯板直接進(jìn)行顯影，觀察板面顯影不凈情況，未見(jiàn)顯影不凈.采用CuCl2溶液浸泡后，也未發(fā)現(xiàn)顯影不凈的缺陷.如圖6所示.

(b)將另外24塊坯板進(jìn)行曝光.顯影.酸蝕.去膜.未見(jiàn)顯影不凈及殘銅.如圖7所示.

②外層干膜測(cè)試

取30塊實(shí)驗(yàn)板，坯板尺寸為610 mm×406 mm.

按照實(shí)驗(yàn)工號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)流程，生產(chǎn)至外層覆干膜，干膜為B-1干膜.

(A)在440 nm LED燈管環(huán)境下的外層干膜圖片，如表3所示.

(B)對(duì)版.曝光.顯影過(guò)程

(a)將其中6塊坯板直接進(jìn)行顯影，觀察板面顯影不凈情況，未見(jiàn)顯影不凈.采用CuCl2溶液浸泡后，也未發(fā)現(xiàn)顯影不凈的缺陷.如圖8所示.

(b)將另外24塊坯板進(jìn)行對(duì)版.曝光.顯影.

膠片使用實(shí)驗(yàn)工號(hào)外層正相膠片.檢驗(yàn)結(jié)果合格.

如圖9所示.

(c)電鍍及堿蝕

對(duì)24片實(shí)驗(yàn)板在圖轉(zhuǎn)顯影后進(jìn)行正常的電鍍.堿蝕.無(wú)顯影不凈.如圖10所示.

③ 阻焊油墨測(cè)試

將內(nèi)層酸蝕后的24片實(shí)驗(yàn)板和外層堿蝕后的24片實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行印阻焊油墨處理，測(cè)試440 nm LED燈管對(duì)于阻焊油墨的影響程度.

實(shí)驗(yàn)所用的三種阻焊油墨為C-1.D-1.D-2.后采用實(shí)驗(yàn)工號(hào)的阻焊膠片進(jìn)行對(duì)版.曝光.顯影，檢驗(yàn)是否有顯影不凈的情況發(fā)生.隨后進(jìn)行熱固.

內(nèi)層兩片實(shí)驗(yàn)板.外層一片實(shí)驗(yàn)板在阻焊顯影后有輕微的顯影不凈.如表4所示.

④沉鎳金過(guò)程

將外層24片實(shí)驗(yàn)板與內(nèi)層24片實(shí)驗(yàn)板一同沉鎳金，檢驗(yàn)沉鎳金后的板面情況，再次確認(rèn)阻焊顯影不凈的缺陷.

檢驗(yàn)結(jié)果為外層24片無(wú)顯影不凈，內(nèi)層24片顯影不凈4片.

內(nèi)層的顯影不凈主要還是由于阻焊后銅面的類似膠帶痕跡所引發(fā)的.如圖11所示.

(3)實(shí)驗(yàn)1-1結(jié)論

①440 nm LED燈管對(duì)于內(nèi)層干膜A-1的影響表現(xiàn)在會(huì)導(dǎo)致干膜變色，但并無(wú)顯影不凈的缺陷發(fā)生.

②通過(guò)電鍍，可以確認(rèn)440 nm LED燈管對(duì)于外層干膜B-1無(wú)論在顏色還是顯影不凈方面均沒(méi)有影響.

③通過(guò)沉鎳金，可以確認(rèn)440 nm LED燈管對(duì)于三種常用的阻焊油墨均沒(méi)有影響.

由于440 nm對(duì)于A-1干膜會(huì)產(chǎn)生變色影響，故使用440 nm LED燈管對(duì)A供應(yīng)商的干膜進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)試.

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1-2.

5.1.2 實(shí)驗(yàn)1-2

(1)實(shí)驗(yàn)1-2方案

①測(cè)試經(jīng)440 nm LED光源近距離(120 cm)﹑長(zhǎng)時(shí)間(0~72)h輻照后干膜是否顯影不凈.

②測(cè)試經(jīng)440 nm LED光源近距離(120 cm)﹑長(zhǎng)時(shí)間(0~72)h輻照后干膜解析能力是否變差.

(2)實(shí)驗(yàn)1-2結(jié)果詳見(jiàn)表5.

(3)實(shí)驗(yàn)1-2結(jié)論

測(cè)試結(jié)果顯示﹐A供應(yīng)商的干膜A-1﹑A-2﹑A-3經(jīng)440 nm LED光源近距離(120 cm)輻照2小時(shí)后即出現(xiàn)解像度變差﹑長(zhǎng)時(shí)間(6 h)輻照后出現(xiàn)顯影不凈.此LED燈管波段光源會(huì)使干膜會(huì)產(chǎn)生一定的聚合反應(yīng).

5.1.3 波長(zhǎng)440 nm LED燈管測(cè)試結(jié)論

由此可見(jiàn)，440 nm LED燈管對(duì)于阻焊油墨以及外層干膜B-1是不會(huì)產(chǎn)生任何影響的，但會(huì)造成內(nèi)層干膜A-1的變色，并且對(duì)A供應(yīng)商的其他類型干膜也有較大的影響，這與干膜的感光波長(zhǎng)有關(guān).故將LED燈管更換為530 nm繼續(xù)對(duì)A-1內(nèi)層干膜進(jìn)行測(cè)試.

5.2 波長(zhǎng)530 nm LED燈管測(cè)試

5.2.1 實(shí)驗(yàn)2-1

(1)實(shí)驗(yàn)2-1方案

將覆過(guò)內(nèi)層干膜的坯板放在530 nm LED燈管的環(huán)境下48小時(shí)，觀察A-1干膜顏色變化情況.然后進(jìn)行曝光.顯影處理，檢驗(yàn)有無(wú)顯影不凈的缺陷發(fā)生.

(2)實(shí)驗(yàn)2-1過(guò)程

實(shí)驗(yàn)2-1過(guò)程如表7所示.

(3)實(shí)驗(yàn)2-1結(jié)論

530 nm LED燈管會(huì)使內(nèi)層干膜A-1發(fā)生輕微變色，但不會(huì)產(chǎn)生顯影不凈缺陷.

再次使用530 nm LED燈管對(duì)A供應(yīng)商的干膜進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)試.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2-2.

5.2.2 實(shí)驗(yàn)2-2

(1)實(shí)驗(yàn)2-2方案

① 測(cè)試經(jīng)530 nm LED光源近距離(120 cm)﹑長(zhǎng)時(shí)間(0~72)h輻照后干膜是否顯影不凈.

② 測(cè)試經(jīng)530 nm LED光源近距離(120 cm)﹑長(zhǎng)時(shí)間(0~72)h輻照后干膜解析能力是否變差.

(2)實(shí)驗(yàn)2-2結(jié)果詳見(jiàn)表8.

(3)實(shí)驗(yàn)2-2結(jié)論

測(cè)試結(jié)果顯示﹐A供應(yīng)商的干膜A-1﹑A-2﹑A-3經(jīng)530 nm LED光源近距離(120 cm).長(zhǎng)時(shí)間(0h~72 h)輻照后無(wú)顯影不凈.解像度保持不變.此LED燈管對(duì)干膜無(wú)明顯響應(yīng).

5.2.3 波長(zhǎng)530 nm LED燈管測(cè)試結(jié)論

至此，440 nm.530 nm LED燈管均已進(jìn)行測(cè)試.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及光敏材料的感光波長(zhǎng)的理論數(shù)值，530 nm LED燈管可以更好地保證光敏材料的安全使用.那么如果將LED燈管的波長(zhǎng)再提高，是否可以更好地保證光敏材料的使用及生產(chǎn)效率的提高呢.我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3,對(duì)波長(zhǎng)為580 nm的LED燈管進(jìn)行測(cè)試.

5.3 波長(zhǎng)580 nm LED燈管測(cè)試

5.3.1 實(shí)驗(yàn)3內(nèi)容

由于580 nm LED波長(zhǎng)提高，故呈現(xiàn)黃色.色溫降低，呈現(xiàn)暖色.由于亮度變低(440 nm LED光通量為(150-200) lm.580 nm LED光通量?jī)H為15 lm)，所以580 nm LED的燈罩為透明燈罩.如表9所示.

與440 nm.530 nm LED燈管相比，亮度明顯降低，由于采用透明燈罩，使得LED燈珠直接對(duì)外照射，讓人有刺眼的感覺(jué).這三種LED燈管的亮度及色溫情況如下圖所示.由圖可見(jiàn)，隨著LED燈管波長(zhǎng)的增加，色溫逐漸降低，呈現(xiàn)暖色調(diào)，相應(yīng)的亮度也會(huì)降低.如圖12所示.

5.3.2 實(shí)驗(yàn)3結(jié)論

由于580 nm LED燈管的亮度偏暗且會(huì)產(chǎn)生刺眼的感覺(jué)，故580 nm LED燈管不適用于生產(chǎn)環(huán)境.

6 實(shí)驗(yàn)最終結(jié)論

通過(guò)對(duì)440 nm.530 nm和580 nm LED燈管的實(shí)際測(cè)試，以及光敏材料的感光波長(zhǎng)的分析，我們可以看到，采用波長(zhǎng)530 nm LED燈管是可以用在使用PCB光敏材料制程中的，不會(huì)產(chǎn)生不希望的曝光現(xiàn)象，并且光線較目前的黃光燈管有很大的改善，對(duì)于工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有很大的提升，提高了員工的生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的報(bào)廢，并且由于LED燈管的節(jié)能作用，成本較之前也大幅降低.