Курсовая работа: Фотошаблоны
В диазографии (диазотипии, светокопировании) изображение оригинала получают под действием света на светочувствительный материал, содержащий диазосоединение.
Регистрирующий материал состоит из подложки, покрытой слоем, чувствительным к излучению УФ и сине-фиолетовой зонам спектра. Различают диазографические материалы с одно-, двух- и трехкомпонентным светочувствительным слоем. Однокомпонентный слой содержит соль диазония. диспергированную в связующем из легкоплавкого полимера, например смесь поливинилового спирта с поливинилацетатом или сополимер метилвинилового эфира с малеиновым ангидридом. Двухкомпенентный слой кроме соли диазония содержит азокомпоненту (резорцин, фтороглюцин, ароматический амин, динатриевую соль 6-гидрокси-2-нафталинсульфоновой кислоты). Трехкомпонентный слой дополнительно содержит соединения, выделяющие при нагревании до 100…120 «С вещества основного характера, например, мочевину или ее производные.
На экспонированных участках соль диазония разлагается и теряет способность к реакции азосочетания. На участках, не подвергнутых действию света, из соли диазония и азокомпоненты при проявлении образуется азокраситель, цвет которого зависит от строения его радикалов. Обработка, необходимая для получения красителя, в зависимости от вида светочувствительного слоя может быть мокрой – с применением раствора азокомпоненты (для однокомпонентных слоев), сухой – в парах аммиака (для двухкомпонентных) или термической (для трехкомпонентных).
Время получения изображения 1…3 с. Светочувствительность диазографических пленок 5 см2 /Дж, разрешающая способность 100 мм ', коэффициент контрастности 3–4.
Диазографические пленки используются главным образом для размножения микроформ и, в частности, для изготовления рабочих фотошаблонов печатных плат.
Диазопленки обладают такими свойствами, которые хорошо согласуются с требованиями к фотошаблонам, в частности для визуального совмещения. Фотошаблоны из диазопленки имеют прозрачное желтое изображение, позволяющее легко совмещать его со сверленными отверстиями. Это изображение не прозрачно для ультрафиолетового света, к которому чувствителен фоторезист. Мало того, поскольку изображение находится не в желатине, используемом в серебросодержащих фотопленках, поверхность фотошаблонов из диазопленки устойчива к истиранию, что очень нужно при многократном использовании фотошаблонов в процессах экспонирования.
Структура диазопленки, используемой для фотошаблонов несколько похожа на структуру серебросодержащих фотопленок, но по химическому содержанию это другой материал. Это отличие заключается в светочувствительном слое, в котором формируется изображение. Этот слой содержит четыре главных составляющих диспергированных компонента в акриловом связующем:
• светочувствительная соль диазония,
• красящие компоненты, которые реагируют с диазонием во время проявления для формирования рисунка,
• стабилизатор, предотвращающий преждевременную реакцию диазония и красящих компонентов,
• рельефообразователь (для соответствующего типа материала с рельефом для ускорения вакуумирования в раме экспонирования).
Подслои, используемый вдиазопленках, отличается оттого, что используется в серебросодержащих материалах, но назначение его то же: обеспечить адгезию активного слоя с основанием. Как и в серебросодержащих материалах, в качестве пленочного основания используется большей частью полиэфир, обеспечивающий необходимые прочность, гибкость, долговечность и размерную устойчивость. Антистатическое покрытие обратной стороны предотвращает налипание пыли и загрязнеения, вызванное статическим электричеством. Когда основание имеет толщину \75 мкм. общая толщина составляет 180 мкм.
Светочувствительный компонент в диазопленкс – соль диазония. Это органическая молекула размером примерно 1,5 нм, которая содержит два связанных атома азота. На экспонированных участках сольдиазония разлагается и теряет способность к реакции азосочетания. На участках, не подвергнутых действию света, из соли диазона и азокомпоненты при проявлении образуется азокраситель, например, ArN+ Аг2 ОН ArNP% NAr2 ОН + НХ, цвет которого зависит от строения радикаловЛги/1г2. Обработка, необходимая для получения красителя, – сухая, в парах аммиака. Время получения изображения 1…3 с. Светочувствительность диазографических пленок 5 см2 /Дж, разрешающая способность коэффициент контрастности 3…4.
Как было сказано ранее, диазопленка – позитивно работающая система: там, где пленка освещалась, не будет зачернения изображения. Когда экспонирование производят в области, близкой к ультрафиолетовой, диазомолекулы разлагаются на два неактивных бесцветных компонента. Величина экспозиции также важна, как и для серебросодержащих фотопленок, но эффект от неправильно выбранной экспозиции другой. Если оригинал – негатив, большая экспозиция увеличивает ширину линии (цветную область), пробельные элементы уменьшаются. При меньшей экспозиции уменьшаются линии (цветные области) и плотность цвета.
Чтобы правильно установить экспозицию, диазопленку экспонируют через оригинал, содержащий 21-ступенчатую шкалу плотностей. Когда экспозиция установлена по наиболее хорошо воспроизведенному окну шкалы плотностей, к ней немного прибавляют выдержку, чтобы уверенно воспроизвести тонкие линии.
Во время проявления пленка подогревается и обрабатывается в парах аммиака (NH4 ) OH. Аммоний разрушает защиту в светочувствительном слое и приводит диазосолъ к реакции окрашивания двух составляющих.
Одна составляющая абсорбирует голубые лучи и образует желтое визуально прозрачное изображение. Другая тоже визуально прозрачная, но непрозрачная для УФ-лучей, используемых для экспонирования фоторезистов.
Для проявления используется специальный процессор, в котором для проявления используется (NH4 ) OH. Температура поддерживается в диапазоне 60…70 °С. Большая температура приводит к повышенной деформации полиэфирной основы.
После проявления формируется окрашенное изображение на неэкспонированных участках и прозрачное – п области экспонирования.
Не требуется больше никаких обработок. Диазопленки трудно перепроявить. Однако, недопроявление уменьшает оптическую плотность фотошаблонов.
1.4 Фотопленки для изготовления фотошаблонов
Общие сведения
Для изготовления фотошаблонов предназначены фототехнические черно-белые пленки и пластинки для репродукционных и копировальных работ в полиграфии. Фотопленки изготовляются на полиэтилентерефталатной (толщина 65… 175 мкм) или триацетатцеллюлозной (100…200 мкм) подложках.
Фотопленки для фотошаблонов печатных плат содержат:
•полимерную основу,
•фоточувствительный слой эмульсии,
•дополнительные вспомогательные слои поддержки
Для обеспечения размерной стабильности и удобства автоматического управления процессами экспонирования фотопленки для фотошаблонов изготавливаются на толстой полиэфирной основе. Толщина такой фотопленки, как правило, – 175 мкм. Толщина эмульсии и вспомогательных слоев – приблизительно 5 мкм. Некоторые фотопленки не имеют желатинового слоя поддержки, что уменьшает влияние относительной влажности на изменение их линейных размеров.