LED燈管對PCB光敏材料的影響

1 背景介紹

PCB生產(chǎn)過程中，每層圖形以及最終阻焊層的形成都離不開光敏材料，這些光敏材料包括干膜.阻焊油墨等.圖形形成的過程分為三個步驟，整板覆光敏材料.曝光.顯影.其中曝光是采用紫外光進行的.為保證在曝光前的覆有光敏材料的PCB生產(chǎn)板不產(chǎn)生不希望的曝光，在生產(chǎn)過程中，往往采用不含有紫外線成分的黃光燈管.黃光燈管在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時，也帶來了一些負(fù)面影響.員工長期在黃光條件下工作，易產(chǎn)生疲勞導(dǎo)致對版偏以及生產(chǎn)效率的低下.黃光燈管如圖1所示.

為了提高產(chǎn)品的品質(zhì)以及員工的生產(chǎn)效率，測試LED燈管對于PCB光敏材料的影響，嘗試LED燈管代替不含紫外線的黃光燈管.

2 光及LED燈管相關(guān)理論知識

2.1 可見光波長

可見光的波長范圍在(770~350)nm之間.

波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同.

(770~622)nm,感覺為紅色;(622~597)nm,橙色;(597~577)nm,黃色;(577~492)nm,綠色;(492~455)nm,藍靛色;(455~350)nm,紫色.圖2為可見光譜在電磁波譜中的位置.

其中，紫外線是電磁波譜中波長從10 nm到400nm輻射的總稱，不能引起人們的視覺.紫外線能夠使含有溴化銀的照相底片感光.紫外線同樣可以使光敏材料發(fā)生聚合反應(yīng)，從而制作出PCB的圖形.

2.2 黃光燈管與LED燈管

2.2.1 黃光燈管

目前涉及PCB光敏材料的生產(chǎn)環(huán)境使用的燈管為黃光燈管.此種類型燈管不含有紫外線，故不會使光敏材料產(chǎn)生曝光.黃光燈管與普通白燈管的光譜圖如圖3所示.

2.2.2 LED燈管

LED燈管也俗稱光管.日光燈管，其光源采用LED作為發(fā)光體.其特點為光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射(普通燈管光線中含有紫外線和紅外線)，波長穩(wěn)定.以440 nm LED燈管為例，其波長范圍為(445~447.5) nm,而普通日光燈管為(380~780) nm.并且440 nm LED燈管的主要波長集中在(440~455)nm,其他波段的含量，可忽略不記.

光譜圖如圖4所示.

3 光敏材料感光原理

3.1 光敏材料感光原理

一般光化學(xué)反應(yīng)所指的是，在吸收一定的波長能量下(一般為300 nm ~ 400 nm)所產(chǎn)生的感光高分子聚合反應(yīng).感光材料在紫外光照射前后如圖5所示.

3.2 常用干膜及阻焊油墨的感光波長

常用干膜及阻焊油墨的感光波長情況如表1所示.

4 實驗整體思路

由于PCB光

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