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  • 张力对PCB板干膜掩孔的影响分析
     
    发布时间:2010-7-13

    贴膜存在以下几种情况的作用:
    1. 为防止贴膜起皱,给热辘与乾膜卷之间的乾膜一个张紧力;
    2. 自动贴膜机的真空吸盘与乾膜之间存在较大的摩擦力;
    3. 贴膜瞬间热辘的铁氟龙材料在压力下变形而令乾膜随之变形产生拉伸力;
    4. 贴膜后被封在孔内的热空气的温度逐渐下将至环境温度,形成低压区;
    5. 空气中含有大约 1/4 体积的O2,将与相对于它裸露的药膜反应而绝大部分被消耗掉,进一步形成低压区;从而使乾膜的保护膜在掩孔的范围内受到较大的拉力,这就是作用于乾膜保护膜上的张力(δ1=δ2)。此时乾膜保护膜本身有强烈的收缩倾向,但由于未暴光的的D/F 为半流体,其延展性很好,几乎不存在张力。暴光后,显影前撕保护膜的瞬间,未被撕起的保护膜仍维持著原有的张力δ2,由于保护膜与乾膜之间存在著静摩擦力,则乾膜也存在著张力δ1'δ1' =δ2也就是说,乾膜的保护膜撕掉后,原先保护膜上的张力转移到已光致固化的药膜上去。如果乾膜所承受的******张力δb,安全系数为n,即δ'1≤δb/n (1)时,掩孔乾膜将不会破裂。当δb ≤δ1, (2)则A部分会马上破裂,也就是说,撕保护膜的瞬间,D/F 即会破裂!当δb/n≤δ1'≤δb (3)时,掩孔的已暴光的乾膜处于不稳定状态,仍会破裂。细心的生产和技术人员会发现有时显影前就会有掩孔乾膜破裂的现象,就是这个道理。

     

        或许有人问:本來撕保护膜前乾膜几乎是没有张力的,撕保护膜的过程中是由于保护膜的作用才会有张力,撕完保护膜了,其张力便自动消失,应该不会有什么影响。事实上,由于暴光后的乾膜已较大程度固化,张力不可能完全消失。
    由于张力δ1'的存在,使保护膜有一个向外的作用力F
    F=(P0-P)*A (4)
    其中P,P0 为掩孔内外的气压,A 为掩孔的截面积。
    保护膜被撕掉后,若要维持平衡的狀态,则乾膜应朝图(四)所示的虚线方向变形,也就是說,乾膜受到拉伸,即存在著张力 δ1',δ1'会令乾膜产生向外的合力F',
    F'= (P0-P')*A (5)
    形成新的平衡。由前面的分析可知,张力δ仍然存在。
    厚度为t 掩孔的D/F 变形为近似缺球面,虚线部分表示补全后的球体,P0,P 分别为大气压和掩孔内的气压;D,d 分别表示虚球径,孔径;a为掩孔乾膜与孔壁之间的夹角,则乾膜张力δ
    δ=(P0-P)*D/4t (6) ------(*參1)=(P0-P)*d/(4t* cosa) (7)
    喷淋狀态的应力计算较为复杂,简单化地考虑,假设作用在膜面的喷淋压强为PP,在乾膜未被硷性溶液(NaCO3 溶液)软化时有以下的关系:
    δ≈△P * D/4t=(PP+P0-P)* d/(4t*cosa) (8)
    由公式(8)可見,乾膜厚度t,PP, d,a越大,或P 越小,则δ越大,也就越容易造成掩孔破裂。

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