LED灯管对PCB光敏材料的影响( 二)

4 实验整体思路

由于PCB光敏材料的感光波长范围在(300~400)nm左右，故采用以下三种不同波长的LED灯管进行实验，测试对于光敏材料的影响.

实验1.波长440nm LED灯管测试.

实验2.波长530nm LED灯管测试.

实验3.波长580nm LED灯管测试.

光敏材料为内层干膜A-1,外层干膜B-1,阻焊油墨C-1和D-1.D-2.

5 实验过程

5.1 波长440 nm LED灯管测试

5.1.1 实验1-1

(1)实验1-1方案

① 内层干膜测试：将实验板覆内层干膜，放在440 nm LED灯管环境下48小时，后进行曝光(使用实验工号外层负相胶片).显影.酸蚀.去膜，检验实验板有无显影不净.

②外层干膜测试：将实验板覆外层干膜，放在440 nm LED灯管环境下48小时，后进行对版(使用实验工号外层正相胶片).曝光.显影，检验显影后的实验板有无显影不净.然后进行图形电镀.碱蚀，碱蚀后检验铜面表观，再次确认显影不净的缺陷情况.

③阻焊油墨测试：将内层酸蚀后的实验板.外层碱蚀后的实验板分别印3种油墨(C-1.D-1.D-2)，印后放在440 nm LED灯管环境下48小时，后进行对版.曝光.显影，检验显影后的实验板有无显影不净，正常热固.内.外层实验板进行沉镍金，检验实验板沉镍金后的金面表观，再次确认阻焊油墨显影不净的缺陷情况.

(2)实验1-1过程

① 内层干膜测试取30块实验板，坯板尺寸为610 mm×406 mm.

经过化学清洗，覆内层干膜A-1.

(A)在440 nm LED灯管环境下的内层干膜图片，如表2所示.

(B)显影.酸蚀.去膜过程(a)将其中6块坯板直接进行显影，观察板面显影不净情况，未见显影不净.采用CuCl2溶液浸泡后，也未发现显影不净的缺陷.如图6所示.

(b)将另外24块坯板进行曝光.显影.酸蚀.去膜.未见显影不净及残铜.如图7所示.

②外层干膜测试

取30块实验板，坯板尺寸为610 mm×406 mm.

按照实验工号的标准流程，生产至外层覆干膜，干膜为B-1干膜.

(A)在440 nm LED灯管环境下的外层干膜图片，如表3所示.

(B)对版.曝光.显影过程

(a)将其中6块坯板直接进行显影，观察板面显影不净情况，未见显影不净.采用CuCl2溶液浸泡后，也未发现显影不净的缺陷.如图8所示.

(b)将另外24块坯板进行对版.曝光.显影.

胶片使用实验工号外层正相胶片.检验结果合格.

如图9所示.

(c)电镀及碱蚀

对24片实验板在图转显影后进行正常的电镀.碱蚀.无显影不净.如图10所示.

③ 阻焊油墨测试

将内层酸蚀后的24片实验板和外层碱蚀后的24片实验板进行印阻焊油墨处理，测试440 nm LED灯管对于阻焊油墨的影响程度.

实验所用的三种阻焊油墨为C-1.D-1.D-2.后采用实验工号的阻焊胶片进行对版.曝光.显影，检验是否有显影不净的情况发生.随后进行热固.

内层两片实验板.外层一片实验板在阻焊显影后有轻微的显影不净.如表4所示.

④沉镍金过程

将外层24片实验板与内层24片实验板一同沉镍金，检验沉镍金后的板面情况，再次确认阻焊显影不净的缺陷.

检验结果为外层24片无显影不净，内层24片显影不净4片.

内层的显影不净主要还是由于阻焊后铜面的类似胶带痕迹所引发的.如图11所示.

[p]

(3)实验1-1结论

①440 nm LED灯管对于内层干膜A-1的影响表现在会导致干膜变色，但并无显影不净的缺陷发生.

②通过电镀，可以确认440 nm LED灯管对于外层干膜B-1无论在颜色还是显影不净方面均没有影响.

③通过沉镍金，可以确认440 nm LED灯管对于三种常用的阻焊油墨均没有影响.

由于440 nm对于A-1干膜会产生变色影响，故使用440 nm LED灯管对A供应商的干膜进行专项测试.

进行实验1-2.

5.1.2 实验1-2

(1)实验1-2方案

①测试经440 nm LED光源近距离(120 cm)p长时间(0~72)h辐照后干膜是否显影不净.

②测试经440 nm LED光源近距离(120 cm)p长时间(0~72)h辐照后干膜解析能力是否变差.

(2)实验1-2结果详见表5.

(3)实验1-2结论

测试结果显示oA供应商的干膜A-1pA-2pA-3经440 nm LED光源近距离(120 cm)辐照2小时后即出现解像度变差p长时间(6 h)辐照后出现显影不净.此LED灯管波段光源会使干膜会产生一定的聚合反应.

5.1.3 波长440 nm LED灯管测试结论

由此可见，440 nm LED灯管对于阻焊油墨以及外层干膜B-1是不会产生任何影响的，但会造成内层干膜A-1的变色，并且对A供应商的其他类型干膜也有较大的影响，这与干膜的感光波长有关.故将LED灯管更换为530 nm继续对A-1内层干膜进行测试.

5.2 波长530 nm LED灯管测试

5.2.1 实验2-1

(1)实验2-1方案

将覆过内层干膜的坯板放在530 nm LED灯管的环境下48小时，观察A-1干膜颜色变化情况.然后进行曝光.显影处理，检验有无显影不净的缺陷发生.

(2)实验2-1过程

实验2-1过程如表7所示.

(3)实验2-1结论

530 nm LED灯管会使内层干膜A-1发生轻微变色，但不会产生显影不净缺陷.

再次使用530 nm LED灯管对A供应商的干膜进行专项测试.进行实验2-2.

5.2.2 实验2-2

(1)实验2-2方案

① 测试经530 nm LED光源近距离(120 cm)p长时间(0~72)h辐照后干膜是否显影不净.

② 测试经530 nm LED光源近距离(120 cm)p长时间(0~72)h辐照后干膜解析能力是否变差.

(2)实验2-2结果详见表8.

(3)实验2-2结论

测试结果显示oA供应商的干膜A-1pA-2pA-3经530 nm LED光源近距离(120 cm).长时间(0h~72 h)辐照后无显影不净.解像度保持不变.此LED灯管对干膜无明显响应.

5.2.3 波长530 nm LED灯管测试结论

至此，440 nm.530 nm LED灯管均已进行测试.根据实验结果以及光敏材料的感光波长的理论数值，530 nm LED灯管可以更好地保证光敏材料的安全使用.那么如果将LED灯管的波长再提高，是否可以更好地保证光敏材料的使用及生产效率的提高呢.我们进行实验3,对波长为580 nm的LED灯管进行测试.

5.3 波长580 nm LED灯管测试

5.3.1 实验3内容

由于580 nm LED波长提高，故呈现黄色.色温降低，呈现暖色.由于亮度变低(440 nm LED光通量为(150-200) lm.580 nm LED光通量仅为15 lm)，所以580 nm LED的灯罩为透明灯罩.如表9所示.

与440 nm.530 nm LED灯管相比，亮度明显降低，由于采用透明灯罩，使得LED灯珠直接对外照射，让人有刺眼的感觉.这三种LED灯管的亮度及色温情况如下图所示.由图可见，随着LED灯管波长的增加，色温逐渐降低，呈现暖色调，相应的亮度也会降低.如图12所示.

5.3.2 实验3结论

由于580 nm LED灯管的亮度偏暗且会产生刺眼的感觉，故580 nm LED灯管不适用于生产环境.

6 实验最终结论

通过对440 nm.530 nm和580 nm LED灯管的实际测试，以及光敏材料的感光波长的分析，我们可以看到，采用波长530 nm LED灯管是可以用在使用PCB光敏材料制程中的，不会产生不希望的曝光现象，并且光线较目前的黄光灯管有很大的改善，对于工作现场环境有很大的提升，提高了员工的生产效率，降低了产品的报废，并且由于LED灯管的节能作用，成本较之前也大幅降低.