Jak osiągnąć optymalną koncentrację energii w spektrum światła emitowanego przez lampy GaI: sekret 0,5%
Jeśli masz doświadczenie w produkcji płytek drukowanych, wiesz, z jakimi trudnościami się mierzy. Szerokość ścieżek na płytce zależy od jakości ekspozycji na światło.
Używamy lamp na bazie jodu galu (GaI), ponieważ one emitują światło w bardzo specyficznym zakresie fal ultravioletowych – dokładnie tam, gdzie nowoczesne fotorezysty są najbardziej wrażliwe. Większość lamp UV emituje światło w szerokim zakresie fal, co jest wystarczające do prostych zadań, ale przy wysokiej gęstości połączeń? Taka emisja powoduje problematyczne efekty, takie jak rozmyte krawędzie ścieżek i inne problemy.
Sekret polega na ograniczeniu tego zakresu fal.
Nasz zespół spędził mnóstwo czasu na próbach obniżenia koncentracji energii w spektrum do poziomu 0,5%. Nie chodzi tu o zwiększenie mocy lampy, lecz o jej kontrolowanie. Poprzez dostosowanie ciśnienia gazu oraz poprawę czystości substancji używanych do produkcji lamp, możemy skupić emisję światła w wąskim zakresie fal. Dzięki temu „niepotrzebne” fale UV nie mogą przeniknąć głębiej do fotorezystu niż powinny. Zamiast rozmytych krawędzi uzyskujemy czytelne, pionowe ścianki ścieżek. To ogromna różnica.
Ale jest jeden haczyk: intensywne działanie lamp powoduje dużą presję na szkło, które je otacza. Aby uniknąć zatykania się szkła wraz z upływem czasu – co inżynierowie nazywają solaryzacją – używamy syntetycznego kwarcu o wysokiej czystości.
Zauważysz również, że szczyt spektralnej emisji nieco się przesuwa, gdy lampa się nagrzewa. Aby to naprawić, używamy balastu, który utrzymuje stały prąd. Dzięki temu koncentracja energii pozostaje stała, nawet podczas długiego procesu produkcji.
Oto kompromis: Gdy redukujemy koncentrację energii do 0,5%, lampa staje się nieco bardziej wrażliwa na fluktuacje napięcia. Jeśli napięcie w źródle zasilania się zmienia, szczyt spektralnej emisji też się przesuwa. Aby to uniknąć, musisz używać lamp z stabilnym źródłem zasilania DC. Wtedy ekspozycja będzie jednakowa na całej powierzchni płytki.
I tak, te lampy nie będą pracować tak długo jak stare lampy na rtęci o szerokim spektrum emisji. Ale szczerze mówiąc? Gdy zobaczysz ogromną redukcję błędów powstających podczas procesu etchingu, zrozumiesz, że to warto.