Die richtige Einstellung des Spektrums – das Geheimnis für eine Spektralkonzentration von 0,5 % in GaI-Lampen
Wenn Sie bereits Erfahrung in der Herstellung von PCBs haben, kennen Sie die Herausforderungen. Die Breite der Leitbahnen hängt direkt von der Intensität der Bestrahlung durch den Fotoresistent ab.
Wir verwenden Galliumiodid-Lampen, denn sie liefern eine sehr präzise Energieabgabe im UV-Spektrum – genau dort, wo moderne Fotoresisten am empfindlichsten sind. Die meisten UV-Lampen hingegen sind „unpräzise“: Sie verteilen ihre Energie über ein breites Spektrum. Das ist zwar für einfache Anwendungen ausreichend, doch bei hochdichten Verbindungen führt diese Verteilung dazu, dass das Licht in unerwünschte Richtungen streut. Dadurch entstehen verschwommene Kanten und viele Probleme.
Der Trick besteht darin, dieses Spektrum einzuschränken.
Unser Team hat viel Zeit darauf verwendet, die Spektralkonzentration auf 0,5 % zu senken. Es geht dabei nicht darum, die Leistung zu erhöhen, sondern vielmehr um eine genaue Kontrolle. Durch Anpassung des Gasdrucks sowie durch die Verbesserung der Reinheit des Galliumiodid-Materials können wir den Emissionsschwerpunkt in einem viel engeren Bereich konzentrieren. Dadurch werden „unerwünschte“ UV-Wellenlängen davon abgehalten, tiefer in den Fotoresistent einzudringen. Statt verwischter Kanten entstehen saubere, vertikale Wände an den Leitbahnen. Das ist wirklich ein großer Unterschied.
Aber es gibt einen Haken:
Eine solche präzise Einstellung belastet die Quarzkappe der Lampe erheblich. Um zu verhindern, dass das Glas mit der Zeit trüb wird – was die Ingenieure als Solarisierung bezeichnen – verwenden wir hochreines synthetisches Quarz.
Außerdem verschiebt sich der Spektralpeak etwas, wenn die Lampe warm wird. Um das zu vermeiden, sorgen wir dafür, dass die Stromstärke konstant bleibt. So bleibt die Spektralkonzentration auch während langer Produktionszyklen gleich.
Das ist also der Kompromiss:
Wenn man das Spektrum auf 0,5 % einstellt, wird die Lampe äußerst empfindlich gegenüber Spannungsschwankungen. Wenn die Stromversorgung unregelmäßig ist, verschiebt sich der Spektralpeak. Um das zu vermeiden, müssen diese Lampen mit einer stabilisierten Gleichstromquelle betrieben werden. Andernfalls ist die Bestrahlungslust nicht konstant.
Und ja, diese Lampen halten nicht so lange wie die alten, breitbandigen Quecksilberlampen. Aber ehrlich gesagt: Wenn man sieht, wie stark die Anzahl der Ätzfehler abnimmt, ist das ein Kompromiss, den man gerne eingehen wird.