LED灯管对PCB光敏材料的影响( 一)

1 背景介绍

PCB生产过程中，每层图形以及最终阻焊层的形成都离不开光敏材料，这些光敏材料包括干膜.阻焊油墨等.图形形成的过程分为三个步骤，整板覆光敏材料.曝光.显影.其中曝光是采用紫外光进行的.为保证在曝光前的覆有光敏材料的PCB生产板不产生不希望的曝光，在生产过程中，往往采用不含有紫外线成分的黄光灯管.黄光灯管在保证产品品质的同时，也带来了一些负面影响.员工长期在黄光条件下工作，易产生疲劳导致对版偏以及生产效率的低下.黄光灯管如图1所示.

为了提高产品的品质以及员工的生产效率，测试LED灯管对于PCB光敏材料的影响，尝试LED灯管代替不含紫外线的黄光灯管.

2 光及LED灯管相关理论知识

2.1 可见光波长

可见光的波长范围在(770~350)nm之间.

波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同.

(770~622)nm,感觉为红色;(622~597)nm,橙色;(597~577)nm,黄色;(577~492)nm,绿色;(492~455)nm,蓝靛色;(455~350)nm,紫色.图2为可见光谱在电磁波谱中的位置.

其中，紫外线是电磁波谱中波长从10 nm到400nm辐射的总称，不能引起人们的视觉.紫外线能够使含有溴化银的照相底片感光.紫外线同样可以使光敏材料发生聚合反应，从而制作出PCB的图形.

2.2 黄光灯管与LED灯管

2.2.1 黄光灯管

目前涉及PCB光敏材料的生产环境使用的灯管为黄光灯管.此种类型灯管不含有紫外线，故不会使光敏材料产生曝光.黄光灯管与普通白灯管的光谱图如图3所示.

2.2.2 LED灯管

LED灯管也俗称光管.日光灯管，其光源采用LED作为发光体.其特点为光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射(普通灯管光线中含有紫外线和红外线)，波长稳定.以440 nm LED灯管为例，其波长范围为(445~447.5) nm,而普通日光灯管为(380~780) nm.并且440 nm LED灯管的主要波长集中在(440~455)nm,其他波段的含量，可忽略不记.

光谱图如图4所示.

3 光敏材料感光原理

3.1 光敏材料感光原理

一般光化学反应所指的是，在吸收一定的波长能量下(一般为300 nm ~ 400 nm)所产生的感光高分子聚合反应.感光材料在紫外光照射前后如图5所示.

3.2 常用干膜及阻焊油墨的感光波长

常用干膜及阻焊油墨的感光波长情况如表1所示.