Proceso De Uso Y Análisis De Problemas Comunes De La Película Seca De PCB

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¿Qué es la Película Seca de PCB?

La película seca (Dry film), en contraste con la película húmeda (Wet film), es un material polimérico que, al ser expuesto a luz ultravioleta, experimenta una reacción de polimerización, formando una capa estable adherida a la superficie de la placa, lo que permite bloquear los procesos de galvanizado y grabado. La película seca es un insumo esencial en la producción de placas de circuito impreso (PCB).

La película seca de PCB es un material clave en la fabricación de PCBs, permitiendo transferir patrones de circuitos con precisión al cobre mediante un proceso específico. Compuesta principalmente por una lámina de poliéster y adhesivo fotosensible, reacciona a la luz UV para formar patrones detallados. Esta película es un material fotosensible que, después de la exposición, revelado y grabado, forma patrones de circuitos precisos sobre la lámina de cobre, siendo ideal para fabricar placas de alta precisión. La película seca permite alta resolución para circuitos complejos y reacción rápida a la exposición, soportando hasta 50 μm de ancho de línea y espacio.

Su función incluye: la formación de patrones de circuitos y la resistencia al recubrimiento y al sellado de orificios.

Los espesores comunes son: 0.8 mil, 1.2 mil, 1.5 mil, y 2.0 mil.

Proceso de Fabricación de la Película Seca en PCB

Laminado: Colocar la Película Seca en la Placa de Cobre

El primer paso es «laminar» la película seca sobre la placa de circuito. La película seca se adhiere firmemente a la superficie de cobre, cubriéndola completamente. Utilizando una máquina de laminado, se aplica presión y temperatura de 110°C para asegurar una adhesión más fuerte, evitando que se desplace o cause errores durante el proceso de exposición posterior.

Exposición: Imprimir el Diseño

A continuación, el circuito debe ser «expuesto a la luz» mediante el proceso de exposición. Aquí se utiliza luz ultravioleta (UV) para «imprimir» el patrón sobre la película seca. Antes de la exposición, se coloca una máscara de luz sobre la película, que contiene el diseño del circuito. La luz UV atraviesa las partes transparentes de la máscara y afecta la película seca. Las áreas expuestas a la luz sufren un cambio químico, volviéndose duras, mientras que las no expuestas permanecen blandas. Así, el patrón del circuito queda grabado en la película seca.

Revelado: Eliminar el Exceso de Película Seca

Luego, se realiza el revelado, lo que se puede interpretar como «lavar» las partes no deseadas. Un revelador (con una solución de 1% de carbonato de potasio o carbonato de sodio) disuelve las áreas no expuestas de la película, permitiendo que el diseño revelado se haga visible. Al final de este paso, el patrón del circuito queda claramente marcado en la placa, como si hubiéramos «esculpido» las rutas del circuito a través de la película seca.

Película Seca de PCB

Grabado: Formar el Patrón del Circuito

El siguiente paso es el grabado, que se puede considerar como la «limpieza final». Se utiliza una solución de grabado, que comúnmente es ácida (hipoclorito de sodio + HCL) o alcalina (amoníaco + cloruro de amonio), para eliminar el cobre expuesto. Debido a que la película seca protege las áreas que fueron expuestas a la luz, el grabado solo elimina el cobre no protegido, dejando el diseño del circuito que deseamos.

Remoción de la Película Seca

Finalmente, se retira la película seca que permanece sobre el circuito. El proceso de remoción se realiza con una solución de hidróxido de sodio al 3-5% a una temperatura de 50°C, lo que revela completamente las rutas del circuito en la placa.

Remoción de la Película Seca

Problemas Comunes de la Película Seca en PCB y Soluciones

Aparición de Burbujas entre la Película Seca y la Superficie de Cobre

Problema: Las burbujas afectan los procesos posteriores de exposición y grabado, generando patrones de circuito borrosos.

Solución: Asegúrese de que la superficie de cobre esté lisa y uniforme. Aumentar la presión al laminar la película puede reducir significativamente la formación de burbujas. Manipule las placas con cuidado para evitar presiones excesivas, y revise regularmente el rodillo de presión térmica para mantenerlo en buen estado, evitando abolladuras o contaminantes. Reducir la temperatura de laminado también puede ayudar a minimizar la formación de arrugas debido a diferencias de temperatura.

Problemas de Exposición

Problema: La exposición insuficiente resulta en patrones borrosos y líneas poco definidas; la sobreexposición hace que la película se endurezca completamente, impidiendo revelar el patrón deseado.

Solución:

Exposición insuficiente: Aumente el tiempo de exposición o la intensidad de la fuente de luz para asegurar que la película reciba suficiente radiación UV. Verifique regularmente el estado de la fuente de luz para asegurarse de que los tubos no estén desgastados.

Sobreexposición: Reduzca el tiempo de exposición o ajuste la distancia entre la fuente de luz y la película. Siga los parámetros recomendados de exposición en cada proceso para mantener la consistencia.

Problemas de Revelado

Problema: Durante el revelado, pueden surgir patrones borrosos, líneas incompletas o revelado desigual.

Solución:

Revelado incompleto: Extienda el tiempo de revelado o aumente la temperatura del revelador para facilitar la disolución de la película. Mantener la concentración adecuada del revelador es fundamental, ya que una concentración baja puede afectar la efectividad del revelado.

Revelado excesivo: Reduzca el tiempo de revelado o controle la temperatura y concentración del revelador. Asegúrese de que el revelador esté en buen estado y reemplácelo cuando se haya usado por mucho tiempo.

Adhesión Insuficiente de la Película Seca al Cobre

Problema: Si la película no se adhiere bien al cobre, pueden surgir problemas en los procesos posteriores.

Solución: Asegúrese de que la superficie de cobre esté limpia, sin residuos de aceite u óxido. Use guantes para manipular la película y el cobre, y elija una película de alta calidad dentro de su fecha de caducidad. Ajuste la velocidad y temperatura de laminado y mantenga la humedad del ambiente de producción en un 50% para mejorar la adhesión de la película.

Aparición de Arrugas en la Película Seca

Problema: Las arrugas no solo afectan la estética, sino que también pueden distorsionar el patrón de circuito.

Solución: Las arrugas suelen producirse por un exceso de adhesividad o una manipulación incorrecta. Procure manipular la placa con cuidado, sin ejercer presión. Reducir la temperatura de precalentamiento también ayuda a minimizar el riesgo de arrugas.

Problemas de Residuos de Adhesivo

Problema: Los residuos afectan tanto la estética como el rendimiento del circuito.

Solución: Esto suele deberse a una película de baja calidad, sobreexposición o revelador en mal estado. Utilizar una película de mejor calidad, ajustar el tiempo de exposición y actualizar el revelador puede resolver este problema. Seguir los estándares de cada paso también ayudará a minimizar los residuos de adhesivo.

Atendiendo estos detalles y realizando ajustes oportunos, se pueden resolver la mayoría de los problemas que surgen en el uso de la película seca, mejorando así la calidad de las PCBs producidas.

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