Bei der Herstellung von PCBs bleibt kaum Spielraum für Fehler. Schon ein einziger Mikrometer an unvollständig gehärteter Lötmaske zwischen einer Leitung mit einer Dicke von 50 Mikrometern und dem zugehörigen Anschlusspunkt kann dazu führen, dass die Geräte nicht funktionieren.
Es reicht nicht aus, wenn die UV-Lampe nur leuchtet. Entscheidend ist vielmehr, ob sie die erforderliche Energiedichte liefert, um den Photoinitiator im Resist vollständig zu aktivieren.
Was wirklich wichtig ist: Wir verwenden eine stabile Hochdruck-Quecksilberdampflampe, deren Strahlung auf 365 Nanometer eingestellt ist. Diese Wellenlänge liegt genau im Absorptionsspektrum der meisten Photoinitiatoren. Dadurch wird eine schnelle Austrocknung der Oberfläche erreicht – ohne dass das Material beschädigt wird.
Die maximale Strahlungsintensität beträgt 8 W/cm². Mit unserem ellipsenförmigen Reflektor sowie der dichroitischen Beschichtung kann eine Intensität von bis zu 5.000 mJ/cm² am Substrat erzielt werden. Dadurch wird eine reproduzierbare und messbare Strahlungsintensität gewährleistet, die mit einem Spektralradiometer erfasst werden kann.
Warum das bei der Herstellung von feinstrukturierten PCBs funktioniert: Durch eine präzise Steuerung des Spektrums wird verhindert, dass der Photoinitiator in den schattigen Bereichen zwischen den Leitungen unterversorgt wird. Der Reflektor konzentriert den Strahl, sodass eine gleichmäßige Verteilung der Energie über die gesamte Breite des Boards gewährleistet wird. Dadurch entstehen keine Probleme durch Unterschiede in der Energiezufuhr an den Rändern und in der Mitte des Boards – was wiederum zu Brüchigkeit und schlechter Haftung führen würde.
In der Praxis bedeutet das schnellere Aushärtezeiten, weniger Ausschuss sowie eine zuverlässige Haftung – selbst bei Boardbreiten unter 75 Mikrometern.
Was man bei der Installation und Wartung beachten muss: Die Länge der Lampe sowie der Abstand zwischen ihr und dem Reflektor müssen auf die Geometrie des Druckers abgestimmt werden. Uneinsprechende Reflektoren führen zu Energieverschwendung und verkürzen die Lebensdauer der Lampe.
Es handelt sich dabei um Hochspannungsgeräte – daher muss man sie mit ESD-sicheren Verfahren behandeln. Die Lampe ist ozongefrei, doch der Kühlstrom muss bei der vorgeschriebenen Geschwindigkeit fließen. Andernfalls entstehen Probleme durch thermische Effekte, und die Quarzkapsel wird überhitzt.
Die Ersetzung der Lampe sollte etwa nach 2.000 Betriebsstunden erfolgen. So bleibt die Strahlungsintensität konstant.