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Processus d'utilisation d'un film sec pour PCB et analyse des problèmes courants
2024-11-07Journaliste: SprintPCB
Qu'est-ce qu'un film sec PCB ?
Contrairement au film humide, le film sec est un matériau polymère qui, exposé aux UV, subit une réaction de polymérisation pour former une substance stable adhérant à la surface de la carte, bloquant ainsi le placage et la gravure. Le film sec pour PCB est un matériau essentiel à la fabrication de PCB , où des procédés spécifiques transfèrent avec précision les motifs de circuit sur des plaques de cuivre. Le film sec est principalement composé d'un film polyester et d'un adhésif haute sensibilité qui réagit aux UV pour créer des images fines. C'est un matériau photosensible qui, par exposition, développement et gravure, forme des motifs de circuit précis sur une feuille de cuivre, ce qui le rend idéal pour la fabrication de circuits imprimés de haute précision. Les films secs offrent une haute résolution, permettant des conceptions de circuits complexes avec des réactions d'exposition à des largeurs de ligne et des espaces fins jusqu'à 50 µm. Les films secs servent à former des motifs de circuit, à assurer la résistance au placage et à sceller les trous. Les épaisseurs courantes sont de 0,8 mil, 1,2 mil, 1,5 mil et 2,0 mil.
Procédé de film sec PCB
Application du film :
La première étape consiste à appliquer le film sec sur la plaque de cuivre. Il s'agit de le fixer fermement à la surface en cuivre du circuit imprimé. Le film sec agit comme une couche protectrice, recouvrant toute la surface en cuivre. Une machine à plastifier applique une pression et une température de 110 °C pour garantir une bonne adhérence du film sec, évitant ainsi tout désalignement ou erreur lors de l'exposition ultérieure.
Exposition:
L'étape suivante est l'exposition, qui « imprime » le motif sur le film sec. Un photomasque, portant le motif du circuit, est placé sur le film sec. La lumière UV traverse les zones transparentes du photomasque pour exposer le film sec. Les zones exposées subissent une transformation chimique et durcissent, tandis que les zones non exposées restent molles, « gravant » ainsi le motif du circuit sur le film sec.
Développement:
L'étape de développement élimine l'excédent de film sec. Une solution révélatrice, généralement à 1 % de carbonate de potassium ou de sodium, dissout les zones non exposées du film sec, révélant ainsi le motif. Après cette étape, le design du circuit apparaît clairement sur la carte, comme si le film sec avait « sculpté » les lignes du circuit.
Gravure - Formation de motifs de circuits :
L'étape finale de gravure s'apparente au « nettoyage final ». Un agent de gravure, généralement acide (hypochlorite de sodium + HCl) ou alcalin (ammoniaque + chlorure d'ammonium), élimine le cuivre exposé. Le film sec protège les zones exposées ; l'agent de gravure n'élimine donc que le cuivre non protégé, laissant le circuit souhaité intact.
Retrait du film :
Enfin, le film sec est retiré, révélant l'intégralité du circuit. Cette opération est généralement réalisée avec une solution d'hydroxyde de sodium à 3-5 % chauffée à 50 °C, exposant ainsi entièrement le circuit.
Problèmes courants et solutions dans l'utilisation de films secs pour PCB
Bulles entre le film sec et la surface de la feuille de cuivre
Problème : Les bulles peuvent affecter l'exposition et la gravure ultérieures, ce qui peut entraîner des tracés de circuit flous. Solution : Assurez-vous que la surface de la feuille de cuivre est lisse et uniforme. Augmenter la pression pendant le laminage peut réduire efficacement la formation de bulles. Manipulez les cartes avec précaution et évitez toute force excessive pendant le laminage. Inspectez et maintenez régulièrement le lissage des rouleaux chauffants pour éviter les bosses et la contamination. Essayez également de baisser la température de laminage pour réduire le froissement dû aux différences de température.
Problèmes d'exposition
Problème : Une exposition insuffisante produit des motifs flous et des lignes floues, tandis qu’une surexposition peut durcir complètement le film sec, rendant impossible le développement du motif souhaité. Solution : En cas de sous-exposition : Augmentez le temps d’exposition ou l’intensité de la source lumineuse pour assurer une exposition suffisante aux UV du film sec. Vérifiez régulièrement le fonctionnement normal de la source lumineuse et remplacez les ampoules vieillissantes. En cas de surexposition : Diminuez le temps d’exposition ou ajustez la distance entre la source lumineuse et le film sec. Respectez scrupuleusement les paramètres d’exposition recommandés pour maintenir la cohérence.
Problèmes de développement
Problème : Des motifs flous, des lignes manquantes ou un développement irrégulier peuvent survenir pendant le développement. Solution : En cas de développement incomplet : Prolongez le temps de développement ou augmentez la température du révélateur pour faciliter la dissolution du film sec. Assurez-vous que la concentration du révélateur est appropriée, car une faible concentration peut entraîner un développement médiocre. En cas de surdéveloppement : Réduisez le temps de développement, contrôlez la température et surveillez la concentration du révélateur. Maintenez la qualité du révélateur en remplaçant les solutions utilisées pendant une période prolongée.
Problème : Si le film sec n’adhère pas fermement à la feuille de cuivre, les processus ultérieurs peuvent présenter des problèmes. Solution : Nettoyez soigneusement la surface de la feuille de cuivre pour éviter tout résidu de graisse ou d’oxydation. Portez des gants pour garantir la propreté du film sec et choisissez un film sec de haute qualité pendant sa durée de conservation afin d’éviter tout problème inutile. Ajustez la vitesse et la température de laminage, et maintenez un taux d’humidité autour de 50 % dans l’environnement de production pour améliorer l’adhérence du film sec.
Plissement du film sec
Problème : Les plis affectent non seulement l'apparence, mais peuvent également perturber le tracé du circuit. Solution : Les plis sont généralement dus à un film sec trop adhésif ou à une mauvaise manipulation. Manipulez les cartes avec précaution pour éviter de les presser ou de les plier trop fort. De plus, réduire la température de préchauffage de la carte peut contribuer à réduire le risque de plis.
Adhésif résiduel
Problème : La présence de résidus d'adhésif affecte l'apparence et les performances du circuit. Solution : Les résidus d'adhésif sont souvent causés par une mauvaise qualité du film sec, un temps d'exposition excessif ou une solution de développement inefficace. Pour résoudre ce problème, utilisez un film sec de haute qualité, ajustez le temps d'exposition et rafraîchissez la solution de développement. Le respect des procédures standard peut également réduire considérablement les problèmes d'adhésif résiduel. En prêtant attention à ces détails et en ajustant et en optimisant rapidement le processus, la plupart des problèmes liés à l'utilisation du film sec peuvent être résolus, ce qui améliore la qualité des circuits imprimés.
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