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5、曝光及專用曝光設備：　　5.1 光源的選擇：　　1）紫外光所發(fā)的光能為光引發(fā)劑所利用，所發(fā)射的光譜應和引發(fā)劑的光譜相匹配?，F(xiàn)大都用鹵素燈，其發(fā)光原理以高壓汞燈為例：真空燈管內(nèi)的水銀和填加物在高壓中進行蒸發(fā)形成發(fā)光體。發(fā)出的光譜能激發(fā)油墨中的引發(fā)劑和感光體，從而形成墨層的交聯(lián)。常用的以高壓汞燈為多見?！　?）電能轉為紫外光能的效率高，而發(fā)熱量小?！　?）光能應用較高的強度。如果強度太低，自由基產(chǎn)生過慢，氧氣阻聚嚴重，影響成像質(zhì)量。5.2 光譜峰值的匹配和選用：　　1）光源：在油墨供應商的技術資料中，都未提供感光抗蝕油墨曝光的光譜值，但是所有的鹵素燈和高壓汞燈的光譜范圍適合于此油墨的曝光，只是強度的差異。　　2）曝光臺面選用優(yōu)質(zhì)的滌綸膜，厚度為0.175mm，應無劃道和擦傷，UV的透射率優(yōu)良，光譜為365-400nm時其透射率為85%以上?！　?0年代初美國生產(chǎn)的曝光機的臺架所用滌綸就更換為凸凹面了，它的優(yōu)點是紫外光透射性強，導氣性好，吸真空速度快和抽真空無死角等，所以不需用刮板和自制的工具趕氣，底片也不會位移，在LCD細線的制造中尤為突出。據(jù)悉目前我國已經(jīng)有這種材料面世。應提醒的是凸凹面的滌綸膜，是在拉制中用專用模具加工的，凸出的表面和底面的光潔度非常高，因此在購置和使用中千萬不能和麻面或毛面的滌綸膜相混淆。　　3） 反光罩和平行光：嚴格講，我們所使用的光源均為點光源，如何能獲得平行光或光源投在臺面的各有效部分的能量差別最小是是衡量曝光機水平和性能的主要指標，這個指標主要取決于反光罩的設計和制造水平。反光罩都為橢圓形，許多廠家反光罩的圖紙是保密的。這是因為要獲得平行光，尤其是臺面的邊緣位置獲得和中心部位相同的能量是很難的。關鍵是看誰家能把這能量差縮到最小。所以光罩的幾何尺寸確定后就是如何使反光罩的表面吸收的光最大程度的反射到臺面上。一般是將表面進行凹凸面的處理，最后再將表面進行電拋光或化學拋光，使表面達到或接近鏡面水平。反光罩均由鋁鎂合金制成因為鋁是唯一能夠反射200-450nmUV光的反射材料。表面有保護層，優(yōu)良的反光罩有75%的UV光反射到表面，其余25%的能量已直接輻射到表面，中心部位和邊緣的光強不超過15%誤差?！　?） 光能量和曝光時間的控制：理想的曝光機都應有能量的顯示，而時間控制精度顯示應在0.5-0.25S，在LCD的ITO層的圖形制造中尤為重要。光能量和曝光時間的準確，可杜絕曝光過度和不足，是整體質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)?！?.3 光能量的計量：　　1） UV光度計的應用：為保證精確的曝光能量，曝光時大都采用UV光度計和梯度尺作為測量工具，曝光強度用UV光度計測量?！　y量方法：測量時將UV光度計的探頭放在曬板架薄膜的下面，探頭面朝上。把探頭放在不同的位置可測出光照的不同數(shù)據(jù)。一般至少測5個點，即中間一點，四角各一點，看各部位光強是否一致，以便操作時注意調(diào)整，UV光度計是一種量具，使用一段時間后將產(chǎn)生誤差，為保持其精度應定期送往國家計量部門鑒定?！　∑毓鈴姸鹊臏y量和能量的計算：首先將UV光度計調(diào)整到0位，再將探頭放入曬架內(nèi)，并推入曝光區(qū)，5s后進行觀察，讀數(shù)據(jù)即為光的強度1。計量單位：mw/cm2?！　?） 光能量：E=IT　　I=光強度mw/cm2，E=光能量　　mj/cm2，T=時間（秒）　　有的自動UV光度計不需計算，隨著曝光時間的加減可以自動顯示曝光能量?！　?）梯度尺的應用：梯度尺也是用來測量曝光數(shù)據(jù)的工具，它是通過試樣曝光顯影，最后讀取保留的格數(shù)（注意：在測量時每次顯影液的濃度、溫度和傳送速度必須一致才能準確性）。梯度尺有17級、21級、25級三種。目前使用21級居多。21級光梯度尺相鄰兩格的透光率為　　2　=1.414。即每增加一格需增加曝光量的1.414倍，許多工廠使用21格梯度尺時總是按往常的經(jīng)驗，根據(jù)第一次的曝光顯影格數(shù)來加減時間，直至達到所要求的格數(shù)為止。這樣不僅耗費了許多工時，有時還不十分準確。為此根據(jù)相鄰兩格之間透光率的倍數(shù)關系，制作一系數(shù)表。  　　21級光梯尺基數(shù)系數(shù)對照 21級光梯尺級數(shù)21級光梯尺系數(shù)21級光梯尺級數(shù)21級光梯尺系數(shù)11.414922.59021.9991031.94232.8271145.16743.9971263.86655.6511390.30667.99014127.693711.29815180.557815.976  　　取得規(guī)定級數(shù)（最佳級數(shù)）所需曝光時間的計算可按下述方法（在光源泉固定的情況下）?！　?）曝光時間的計算：　　a.增加級數(shù)：按要求增加的級數(shù)選擇曝光系數(shù)乘以原測定級數(shù)的曝光時間就是你所需級數(shù)的曝光時間?！　±纾浩毓?6s按正常的顯影（溫度、濃度、時間）所測為6級，而推薦為8級，則還需增加2級。查得2級系數(shù)為1.999，所以要獲得8級的曝光時間為16s×1.999=31即為31s?！　.減少級數(shù)：同樣要按要求減少的級數(shù)選擇，然后除以原測定的級數(shù)的曝光時間，就是您所需的曝光時間?！　±纾浩毓?0s測得為13級，而推薦為8級，按所規(guī)定級數(shù)需減少5級，查得5級的系數(shù)為了5.651，所以要獲得8級的曝光時間應為40s÷5.651=7s?！?.4 光能量、墨層厚度、解像性：　　1）L-P2106型感光抗蝕油墨光能量與油墨厚度關系?！　?）L-P2106型感光抗蝕油墨光能量與解像性?！　”?在不同曝光能量下的解像性（顯影時間22s，膜厚10μm）mW/cm2=5mj/cm2406080100120140160180200線距μm88889991012　　5.5 細線條的曝光和氧的阻聚：　　在制造2mil的線寬時要考慮影響它的因素，我們這里只想討論細線的曝光。制造2mil線寬時盡管因素很多還是勉強可行的，但在制作1mil的線寬或小于1mil時，線條的陡直和邊緣的整齊程度就無法保證。這是因為，油墨中O2的阻聚是個問題，它能使光化交聯(lián)速度變慢直至阻止，嚴重時還能使表面發(fā)粘。O2的作用有兩方面：　　一是對引發(fā)劑的影響，它可使激發(fā)狀態(tài)的光敏劑猝滅，從而降低了引發(fā)劑的效率。二是在聚合過程中有阻聚作用?！　榱吮苊釵2的干擾，使油墨在UV光下完成光聚合，專家們進行了長時間的試驗，找出了幾種方法來躲避O2的干擾?！　〉谝环N方法即物理方法：將O2與固化體系隔離，但操作起來較難，可是這種方法用在PCB制造圖形的干膜上，由于干膜有滌綸覆蓋，曝光使能較好得把O2排斥在外。但0.02mm厚的聚脂膜將UV光進行了輕微程度的折射和散射，也對制作細線造成了障礙?！　〉诙N方法是在油墨的配方中選擇好的光敏引發(fā)體系?！　〉谌N方法是提高光引發(fā)劑的濃度，將表面的氧氣速度消滅，從而導致表面速度固化，而固化的表面可阻擋氧的擴散。另外在光敏樹脂中加入干性油，利用干性油吸氧固化的特點來減少氧的影響?！　【C上所述，盡管為感光油墨避氧想出了許多辦法并已經(jīng)在新制造的油墨中實施，在用戶使用中收到一定的效果，但如果制造細線首先要在曝光強度上下功夫（當然還有其它條件，就不在此多述）?！　≡谟湍钠毓庵?，光的強度是一影響非常大的變數(shù)，如我們平時所用國產(chǎn)曝光機，采用4KW曝光10s，能使線條獲得滿意效果，若用2KW曝光20s時，線條相對變粗變細許多，這是因為感光抗蝕油墨的上層受UV光照后很快產(chǎn)生交聯(lián)，但因強度的關系，UV光不能很快進入下層，這時O2從非曝光區(qū)被輸送到缺氧的曝光區(qū)，這是由于濃度升降的差異，此時因時間的加長以及光的擴散部分交聯(lián)和聚合不能完成，停留在曝光區(qū)及其周圍。此現(xiàn)象多出現(xiàn)油墨厚10-15μm左右的范圍內(nèi)，因此涂層絕對不能厚。　　油墨較厚，UV強度不足時光線射入底層時間較長，的以在制造細線時必須提高曝光強度和縮短曝光時間（保持一定的光能量），這樣使溶解O2的速度快于擴散進入曝光區(qū)的速度；要求在非曝光區(qū)的氧還來不及進入曝光區(qū)時已經(jīng)完成曝光程序（聚合和交聯(lián)完成），總之在規(guī)定的光能量下曝光強度越高，時間越短，是獲得細線條的必要保證。