1.3 Діазоплівки

У діазографії (діазотипії, світлокопіюванні) зображення оригіналу отримують під дією світла на світлочутливий матеріал, що містить діазосполуку.

Реєструючий матеріал складається з підкладки, покритої шаром, чутливим до випромінювання УФ і синьо-фіолетовою зонам спектру. Розрізняють діазографічні матеріали з одно-, дво- і трикомпонентним світлочутливим шаром. Однокомпонентний шар містить сіль діазонію, що диспергує в тому, що пов'язує з легкоплавкого полімеру, наприклад суміш полівінілового спирту з полівінілацетатом або сополімер метилвінілового ефіру з малеїновим ангідридом. Двокомпенентний шар окрім солі діазонію містить азокомпоненту (резорцин, фтороглюцин, ароматичний амін, динатрієвую сіль 6-гидрокси-2-нафталінсульфінової кислоти). Трикомпонентний шар додатково містить з'єднання, що виділяють при нагріванні до 100-120 оС речовини основного характеру, наприклад, сечовину або її похідні.

На експонованих ділянках сіль діазонію розкладається і втрачає здібність до реакції азосполуки. На ділянках, не підданих дії світла, з солі діазонію і азокомпоненти при проявці утворюється азобарвник, колір якого залежить від будови його радикалів. Обробка, необхідна для отримання фарбника, залежно від виду світлочутливого шару може бути мокрою – із застосуванням розчину азокомпоненти (для однокомпонентних шарів), сухою – в парах аміаку (для двокомпонентних) або термічною (для трикомпонентних).

Час отримання зображення 1-3 с. Світлочутливість диазографічних плівок 5 см2/Дж, роздільна здатність 100штрих./мм, коефіцієнт контрастності 3–4.

Діазоплівки володіють такими властивостями, які добре узгоджуються з вимогами до фотошаблонів, зокрема для візуального поєднання. Фотошаблони з діазоплівки мають прозоре жовте зображення, що дозволяє легко суміщати його зі свердленими отворами. Це зображення не прозоре для ультрафіолетового світла, до якого чутливий фоторезист. Мало того, оскільки зображення знаходиться не в желатині, використовуваному в срібловмісних фотоплівках, поверхня фотошаблонів з діазоплівки стійка до стирання, що дуже потрібне при багатократному використанні фотошаблонів в процесах експонування.[5]

1.4 Фотоплівки для виготовлення фотошаблонів

Загальні відомості

Для виготовлення фотошаблонів призначені фототехнічні чорно-білі плівки і пластинки для репродукційних і копіювальних робіт в поліграфії. Фотоплівки виготовляються на поліетилентерефталатній (товщина 65-175 мкм) або триацетатцеллюлозній (100-200 мкм) підкладках.

Фотоплівки для фотошаблонів друкарських плат містять:

·полімерну основу

·фоточутливий шар емульсії

·додаткові допоміжні шари підтримки

Для забезпечення розмірної стабільності і зручності автоматичного управління процесами експонування фотоплівки для фотошаблонів виготовляються на товстій полиефірній основі. Товщина такої фотоплівки, як правило – 175 мкм. Товщина емульсії і допоміжних шарів – приблизно 5 мкм. Деякі фотоплівки не мають желатинового шару підтримки, що зменшує вплив відносної вологості на зміну їх лінійних розмірів.

Для фотошаблонів дуже важливо забезпечити розмірну стабільність в умовах температури, що змінюються, і вологості. Для цього після поливу або екструзії плівку піддають циклічному нагріву, внаслідок чого вона прискорено релаксує і з її об'єму випаровуються залишки розчинників. В результаті знімається внутрішня напруга і поліпшується розмірна стабільність.[5]

Вплив вологості

При зміні вологості зовнішнього середовища поліефірна основа фотоплівок набуває рівноважної вологості і міняє свої розміри. Щоб на 90% досягти рівноваги із зовнішнім середовищем (час релаксації) для плівки товщиною 175 мкм потрібно порядка 4 г.Коефіцієнт лінійного розширення при зміні відносної вологості поліефірної плівки – 0,0008% на 1% відносної вологості. Цей коефіцієнт – не залежить від товщини плівки, але желатинові і допоміжні шари відчутно впливають на зміну розмірів основи, а значить і фотоплівки. Причому желатин поглинає вологість дуже швидко. Потрібно менше трьох хвилин для шару желатину, щоб він досяг 99% рівноваги з навколишнім середовищем. Тому, чим товща плівка основи, тим менший внесок мають нашарування, і фотоплівка виходить стабільніша в розмірах.

Процеси поглинання вологи основою і шарами желатину є повністю оборотними: ефекти гістерезису незначні.

Вплив температури

Фотоплівка розширюється при підвищенні температури навколишнього повітря і стискається при пониженні температури.

Температурний коефіцієнт розширення поліефірної основи – 0,0018% на 1°С. Температурний коефіцієнт розширення не залежить від товщини матеріалу.

Реакція фотоплівки на зміну температури виявляється дуже швидко.

Фотоплівка адаптується до навколишньої температури протягом 2-3 хвилин.

Розширення і зменшення фотоплівки при зміні температури – оборотний процес. Проте, якщо фотоплівку нагрівати до 60°С, відбудеться необоротна зміна її розмірів.

Вплив режимів обробки

В результаті мокрої обробки фотоплівки (проявка, фіксаж, відмивання) і подальшої сушки відбувається зміна її розмірів. Особливо істотно впливає температура сушки так, що фотоплівки, які сушаться при високих температурах, матимуть збільшені розміри і навпаки. Зміна розмірів фотоплівок товщиною 175 мкм може складати ± 0,02%. Проте, фотоплівка, яка була висушена при оптимальній температурі, може змінити свої розміри зовсім трохи. Мало того, існує оптимальна температура сушки, при якій ця зміна розмірів може зводити до нуля. Ця температура встановлюється для кожного типу фотоплівки. Величина оптимальної температури сушки в основному залежить від відносної вологості навколишнього середовища і відносної вологості повітря в сушильній камері проявочної машини. Тому ідеальна температура сушки повинна бути визначена виходячи з відносної вологості повітря в приміщенні для обробки фотоплівки.

Старіння

Розмір фотоплівок змінюється із-за старіння основи, але величина цих змін є дуже незначною. Поліефірна основа може змінити розміри в межах ±0,01% за 5-10 років.

Зміни лінійних розмірів залежать від вологості і температури зберігання фотоплівок. Зберігання при високій вологості, ймовірно, спричинить збільшення розмірів фотошаблону і навпаки.

Розмірна стабільність

Фотоплівки для фотошаблонів друкарських плат з позицій розмірної стабільності можуть бути згруповані в два класи: фотоплівки, які не мають допоміжних шарів і фотоплівки, які його мають (на желатиновій основі).


Таблиця 1.4.1

Коефіцієнт вологості: зміни розмірів % на 1% вологості

Температурний коефіцієнт: % зміни довжини на 1 0С

вздовж поперечно
Фотоплівки без допоміжних плівок на основі желатину
0,011 0,009

0,018% на 1 0С

Фотоплівки з допоміжними плівками на основі желатину
0,013…0,017 0,011…0,015

0,018% на 1 0С

Методика вимірювань

Зміна розмірів від зміни вологості приводиться зазвичай для діапазону вологості від 15 до 50% при температурі 21°С. Ця процедура відносно складна, оскільки зміна розмірів не лінійні по відношенню до зміни вологості. Це важливо, оскільки вимірювання в різних діапазонах вологості можуть мати відмінності. Можна як приклад привести значення коефіцієнт лінійного розширення при зміні вологості, виміряні при низькій, середній і високій вологості:

Низька вологість: від 15 до 50% - 0.0014;

Середня вологість: від 30 до 60% - 0.0012;

Висока вологість: від 50 до 80% - 0.0010;

Тому при порівнянні поведінки різних фотоплівок від зміни вологості важливо знати діапазон абсолютної зміни вологості, при якій він визначався.

Те ж саме відноситься і до температури. Показані в таблицях коефіцієнти визначені в діапазоні температур між 21°С і 49°С і відносній вологості 20%. Температурний коефіцієнт всіх фотоплівок на полиефірній основі практично однаковий, незалежно від її товщини.

Ефект "Срібного шару"

Кількість срібла в шарі фотоемульсії може впливати на зміну розміру фотоплівки. Негативи, що мають високе відношення непрозорої (срібловмісної) області до прозорої, матимуть менші зміни лінійних розмірів, чим позитиви того ж зображення. Високий вміст срібла стабілізує желатиновий шар. І хоча значення цього ефекту дуже мала – в другому знаку температурного коефіцієнта зміни розмірів, його потрібно враховувати.

Час релаксації фотоплівки

Час, потрібний, щоб досягти рівноваги з вологістю в приміщенні залежить від товщини фотоплівки. Потрібно одну годину на 25 мкм товщини фотоплівки, щоб досягти рівноваги по відносній вологості з навколишнім середовищем:

Таблиця 1.4.2

Час релаксації (год) Час релаксації (год)
Релаксація фотоплівки до умов вологості навколишнього середовища Для фотоплівки з основою 175 мкм Для фотоплівки з основою 100 мкм
50% 1 година 0.4 годинника
75% 2 години 1 година
90% 4 години 2 години
99% 7 годин 4 години

Фотоплівка адаптується до навколишньої температури в межах від 1 до 3 хвилин.

Підготовка фотошаблонів до роботи

Загальні рекомендації: плівкові фотошаблони повинні бути витримані від 4 до 7 годин в умовах робочого приміщення (тобто поряд з установкою контактного друку або фотоплоттером). Вологість має бути - 55±5%).

Фотоплівка повинна бути заздалегідь адаптована до умов її експлуатації (режимам роботи) на протязі, принаймні, 4 години (адаптація по вологості на 90%) або 7 години (99%).

Необхідно стандартизувати температуру сушки фотоплівки в проявочній машині залежно від вологості в приміщенні. Точніша температура сушки повинна бути встановлена дослідним шляхом.

Доцільно визначити час адаптації фотоплівки після її обробки в проявочній машині, вимірюючи через 5-хвилинні інтервали розмір між крапками реперів до моменту його стабілізації.

Створення умов вакуумної гігієни в робочих приміщеннях – "чисті" кімнати

Двері в приміщення, передбачене для роботи з фотоплівкою, повинні щільно закриватися і, по можливості, мати зовні "темний" тамбур. Світлофільтр для неактинічного освітлення повинен бути коректно вибраний і встановлений у відповідність з документацією на використовувану фотоплівку. Необхідно контролювати приміщення на зміст пилу і періодично робити "вологе" прибирання.[6]

На поверхнях стійок і полиць, призначених для роботи з фотоплівкою, повинні бути усунені будь-які задирки і нерівності, які могли б подряпати емульсію фотоплівки.

Пакет фотоплівки (звичайні 100 листів) може вимагати сотень годин для повної релаксації до кліматичних умов "чистої" кімнати. Практично неможливо досягти необхідного результату, залишивши фотоплівку в пакеті. Тому перед використанням необхідно розділити загальний пакет фотоплівки на окремі листи для досягнення швидкої релаксації розмірів фотоплівок до вологості в приміщенні.[7]



Информация о работе «Фізико–технологічні основи фотолітографії»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 51546
Количество таблиц: 2
Количество изображений: 5

Похожие работы

Скачать
63441
0
4

... (задаючий) показує, яким чином виконуються помітки суміщення й обов'язкові для складних приладів тестові структури, що дозволяють перевіряти роздільну здатність фотолітографії, технологічні параметри (поверхневий­ опір, дефекти окисла) і електричні параметри пристрою. До другого виду відносяться вказівки про методику і критерії контролю характеристик виготовлених шаблонів: розмірів, сумісності, ...

Скачать
31732
0
3

... напилення резистивної плівки, а також контактних майданчиків і провідників через маску; фотолітографія резистивного шару; нанесення захисного шару. [1]   РОЗДІЛ 3. МЕТОДИ МЕТАЛІЗАЦІЇ ІНТЕГРАЛЬНИХ СХЕМ 3.1 Термічне (вакуумне) напилення Схема цього методу показана на рис 3.1. Металевий або скляний ковпак 1 розташований на опорній плиті 2. Між ними знаходиться прокладка 3, що забезпечує пі ...

Скачать
35866
22
41

... 350 - 2000 ppm AS-MLC /AppliedSensor Inc. CO 0.5 - 500 ppm AS-MLK /AppliedSensor Inc. CH4 Від 0.01 до 4%   2. Сучасні датчики газів, та методи їх отримання   2.1 Нові матеріали та наноструктури – перспективна база елементів для датчиків газів   В зв’язку з інтенсивним розвитком виробництва поверхневих датчиків газів, досліджуються придатні для їх побудови сучасні напівпрові ...

Скачать
45145
1
13

... і габарити і споживана потужність. І тут, можливо, відкриваються широкі перспективи для органічних електролюмінісцентних індикаторів. Не випадково великий інтерес до них проявляють японські фірми — провідні світові постачальники плоских пристроїв відображення інформації. На фірмі Sanyo Electric на основі матеріалу з нерегулярною молекулярною структурою, випромінюючого в широкому спектральному ді ...

0 комментариев


Наверх