Математика засветки фоторезиста.
Оглавление
Насмотревшись в интернете графиков, типа таких:
Я решил, что чем меньше длина УФ - тем лучше. И взял 120вт. советскую ртутную лампу сверхвысокого давления СВД-120а.
(для понимания размеров: она в длину примерно как авторучка. Толщина трубки на концах тоже с авторучку. Т.е. двольно компактная.).
Светит неистово. В комнате сразу же появляется сильный запах озона. Разгорается несколько минут, становясь всё ярче и ярче. Такое ощущение, что на столе зажглось маленькое синее солнце. Я хоть и старался смотреть доли секунды и краем глаза - зайчиков нахватал преизрядно.
Первое что я попытался ей засветить - покрытую UV лаком для ногтей плату "блока питания", сделанного для этой же лампы.
К моему удивлению, даже 10 минут "засветки" никак особо на лак не повлияли - он остался жидким.
Тогда как взятая у жены дешёвая китайская светилка из 3х мелких LED полностью засветила лак буквально за пару минут.
Почему так ?
Я не знаю. Может основной спектр у СВД находится в ещё более низкой зоне, совсем жёсткого УФ.
А может поэтому:
Но в любом случае я от ДРЛ решил отказаться. И взять за основу длину волны в 400-405нм. Потому что резисту хватит, а светодиоды стоят в несколько раз дешевле, чем на 365нм. Мощных же лазеров (за разумные деньги) ниже 400нм вообще нет.
Судя по графикам от Microchemicals при энергии засветки в 22mW/cm2 скорость отверждения нарастает первые 10-20 секунд. Затем держится довольно стабильно. Но сильно отличается для разных типов резистов. От 2.5-3 мкм в минуту до 14-20 мкм.
Учитывая типичную толщину плёнки резиста в 40-50мкм получаем время засветки между 2,5 и 20 минутами.
При этом энергию засветки нельзя сильно превышать, т.к. отверждение резиста сопровождается газообразованием, и выделившися азот не успеет удалиться.
В случае с лазером энергия у тонко сфокусированного пятна может достигать в миллионы раз бОльших значений. Что приведёт к горению или образованию кратеров, если время засветки будет слишком велико. С другой стороны - малое время засветки, даже высокой энергией, не успеет отвердить резист на всю глубину. Придётся делать несколько проходов.
Поэтому нет смысла брать мощный лазер, если нет возможности обеспечить быстрое перемещение луча по резисту.
Насмотревшись в интернете графиков, типа таких:
Я решил, что чем меньше длина УФ - тем лучше. И взял 120вт. советскую ртутную лампу сверхвысокого давления СВД-120а.
(для понимания размеров: она в длину примерно как авторучка. Толщина трубки на концах тоже с авторучку. Т.е. двольно компактная.).
Светит неистово. В комнате сразу же появляется сильный запах озона. Разгорается несколько минут, становясь всё ярче и ярче. Такое ощущение, что на столе зажглось маленькое синее солнце. Я хоть и старался смотреть доли секунды и краем глаза - зайчиков нахватал преизрядно.
Первое что я попытался ей засветить - покрытую UV лаком для ногтей плату "блока питания", сделанного для этой же лампы.
К моему удивлению, даже 10 минут "засветки" никак особо на лак не повлияли - он остался жидким.
Тогда как взятая у жены дешёвая китайская светилка из 3х мелких LED полностью засветила лак буквально за пару минут.
Почему так ?
Я не знаю. Может основной спектр у СВД находится в ещё более низкой зоне, совсем жёсткого УФ.
А может поэтому:
Но в любом случае я от ДРЛ решил отказаться. И взять за основу длину волны в 400-405нм. Потому что резисту хватит, а светодиоды стоят в несколько раз дешевле, чем на 365нм. Мощных же лазеров (за разумные деньги) ниже 400нм вообще нет.
Судя по графикам от Microchemicals при энергии засветки в 22mW/cm2 скорость отверждения нарастает первые 10-20 секунд. Затем держится довольно стабильно. Но сильно отличается для разных типов резистов. От 2.5-3 мкм в минуту до 14-20 мкм.
Учитывая типичную толщину плёнки резиста в 40-50мкм получаем время засветки между 2,5 и 20 минутами.
При этом энергию засветки нельзя сильно превышать, т.к. отверждение резиста сопровождается газообразованием, и выделившися азот не успеет удалиться.
В случае с лазером энергия у тонко сфокусированного пятна может достигать в миллионы раз бОльших значений. Что приведёт к горению или образованию кратеров, если время засветки будет слишком велико. С другой стороны - малое время засветки, даже высокой энергией, не успеет отвердить резист на всю глубину. Придётся делать несколько проходов.
Поэтому нет смысла брать мощный лазер, если нет возможности обеспечить быстрое перемещение луча по резисту.