5、曝光及专用曝光设备：　　5.1 光源的选择：　　1）紫外光所发的光能为光引发剂所利用，所发射的光谱应和引发剂的光谱相匹配。现大都用卤素灯，其发光原理以高压汞灯为例：真空灯管内的水银和填加物在高压中进行蒸发形成发光体。发出的光谱能激发油墨中的引发剂和感光体，从而形成墨层的交联。常用的以高压汞灯为多见。　　2）电能转为紫外光能的效率高，而发热量小。　　3）光能应用较高的强度。如果强度太低，自由基产生过慢，氧气阻聚严重，影响成像质量。5.2 光谱峰值的匹配和选用：　　1）光源：在油墨供应商的技术资料中，都未提供感光抗蚀油墨曝光的光谱值，但是所有的卤素灯和高压汞灯的光谱范围适合于此油墨的曝光，只是强度的差异。　　2）曝光台面选用优质的涤纶膜，厚度为0.175mm，应无划道和擦伤，UV的透射率优良，光谱为365-400nm时其透射率为85%以上。　　70年代初美国生产的曝光机的台架所用涤纶就更换为凸凹面了，它的优点是紫外光透射性强，导气性好，吸真空速度快和抽真空无死角等，所以不需用刮板和自制的工具赶气，底片也不会位移，在LCD细线的制造中尤为突出。据悉目前我国已经有这种材料面世。应提醒的是凸凹面的涤纶膜，是在拉制中用专用模具加工的，凸出的表面和底面的光洁度非常高，因此在购置和使用中千万不能和麻面或毛面的涤纶膜相混淆。　　3） 反光罩和平行光：严格讲，我们所使用的光源均为点光源，如何能获得平行光或光源投在台面的各有效部分的能量差别最小是是衡量曝光机水平和性能的主要指标，这个指标主要取决于反光罩的设计和制造水平。反光罩都为椭圆形，许多厂家反光罩的图纸是保密的。这是因为要获得平行光，尤其是台面的边缘位置获得和中心部位相同的能量是很难的。关键是看谁家能把这能量差缩到最小。所以光罩的几何尺寸确定后就是如何使反光罩的表面吸收的光最大程度的反射到台面上。一般是将表面进行凹凸面的处理，最后再将表面进行电抛光或化学抛光，使表面达到或接近镜面水平。反光罩均由铝镁合金制成因为铝是唯一能够反射200-450nmUV光的反射材料。表面有保护层，优良的反光罩有75%的UV光反射到表面，其余25%的能量已直接辐射到表面，中心部位和边缘的光强不超过15%误差。　　4） 光能量和曝光时间的控制：理想的曝光机都应有能量的显示，而时间控制精度显示应在0.5-0.25S，在LCD的ITO层的图形制造中尤为重要。光能量和曝光时间的准确，可杜绝曝光过度和不足，是整体质量控制的重要环节。　5.3 光能量的计量：　　1） UV光度计的应用：为保证精确的曝光能量，曝光时大都采用UV光度计和梯度尺作为测量工具，曝光强度用UV光度计测量。　　测量方法：测量时将UV光度计的探头放在晒板架薄膜的下面，探头面朝上。把探头放在不同的位置可测出光照的不同数据。一般至少测5个点，即中间一点，四角各一点，看各部位光强是否一致，以便操作时注意调整，UV光度计是一种量具，使用一段时间后将产生误差，为保持其精度应定期送往国家计量部门鉴定。　　曝光强度的测量和能量的计算：首先将UV光度计调整到0位，再将探头放入晒架内，并推入曝光区，5s后进行观察，读数据即为光的强度1。计量单位：mw/cm2。　　2） 光能量：E=IT　　I=光强度mw/cm2，E=光能量　　mj/cm2，T=时间（秒）　　有的自动UV光度计不需计算，随着曝光时间的加减可以自动显示曝光能量。　　3）梯度尺的应用：梯度尺也是用来测量曝光数据的工具，它是通过试样曝光显影，最后读取保留的格数（注意：在测量时每次显影液的浓度、温度和传送速度必须一致才能准确性）。梯度尺有17级、21级、25级三种。目前使用21级居多。21级光梯度尺相邻两格的透光率为　　2　=1.414。即每增加一格需增加曝光量的1.414倍，许多工厂使用21格梯度尺时总是按往常的经验，根据第一次的曝光显影格数来加减时间，直至达到所要求的格数为止。这样不仅耗费了许多工时，有时还不十分准确。为此根据相邻两格之间透光率的倍数关系，制作一系数表。  　　21级光梯尺基数系数对照 21级光梯尺级数21级光梯尺系数21级光梯尺级数21级光梯尺系数11.414922.59021.9991031.94232.8271145.16743.9971263.86655.6511390.30667.99014127.693711.29815180.557815.976  　　取得规定级数（最佳级数）所需曝光时间的计算可按下述方法（在光源泉固定的情况下）。　　4）曝光时间的计算：　　a.增加级数：按要求增加的级数选择曝光系数乘以原测定级数的曝光时间就是你所需级数的曝光时间。　　例如：曝光16s按正常的显影（温度、浓度、时间）所测为6级，而推荐为8级，则还需增加2级。查得2级系数为1.999，所以要获得8级的曝光时间为16s×1.999=31即为31s。　　b.减少级数：同样要按要求减少的级数选择，然后除以原测定的级数的曝光时间，就是您所需的曝光时间。　　例如：曝光40s测得为13级，而推荐为8级，按所规定级数需减少5级，查得5级的系数为了5.651，所以要获得8级的曝光时间应为40s÷5.651=7s。　5.4 光能量、墨层厚度、解像性：　　1）L-P2106型感光抗蚀油墨光能量与油墨厚度关系。　　2）L-P2106型感光抗蚀油墨光能量与解像性。　　表2在不同曝光能量下的解像性（显影时间22s，膜厚10μm）mW/cm2=5mj/cm2406080100120140160180200线距μm88889991012　　5.5 细线条的曝光和氧的阻聚：　　在制造2mil的线宽时要考虑影响它的因素，我们这里只想讨论细线的曝光。制造2mil线宽时尽管因素很多还是勉强可行的，但在制作1mil的线宽或小于1mil时，线条的陡直和边缘的整齐程度就无法保证。这是因为，油墨中O2的阻聚是个问题，它能使光化交联速度变慢直至阻止，严重时还能使表面发粘。O2的作用有两方面：　　一是对引发剂的影响，它可使激发状态的光敏剂猝灭，从而降低了引发剂的效率。二是在聚合过程中有阻聚作用。　　为了避免O2的干扰，使油墨在UV光下完成光聚合，专家们进行了长时间的试验，找出了几种方法来躲避O2的干扰。　　第一种方法即物理方法：将O2与固化体系隔离，但操作起来较难，可是这种方法用在PCB制造图形的干膜上，由于干膜有涤纶覆盖，曝光使能较好得把O2排斥在外。但0.02mm厚的聚脂膜将UV光进行了轻微程度的折射和散射，也对制作细线造成了障碍。　　第二种方法是在油墨的配方中选择好的光敏引发体系。　　第三种方法是提高光引发剂的浓度，将表面的氧气速度消灭，从而导致表面速度固化，而固化的表面可阻挡氧的扩散。另外在光敏树脂中加入干性油，利用干性油吸氧固化的特点来减少氧的影响。　　综上所述，尽管为感光油墨避氧想出了许多办法并已经在新制造的油墨中实施，在用户使用中收到一定的效果，但如果制造细线首先要在曝光强度上下功夫（当然还有其它条件，就不在此多述）。　　在油墨的曝光中，光的强度是一影响非常大的变数，如我们平时所用国产曝光机，采用4KW曝光10s，能使线条获得满意效果，若用2KW曝光20s时，线条相对变粗变细许多，这是因为感光抗蚀油墨的上层受UV光照后很快产生交联，但因强度的关系，UV光不能很快进入下层，这时O2从非曝光区被输送到缺氧的曝光区，这是由于浓度升降的差异，此时因时间的加长以及光的扩散部分交联和聚合不能完成，停留在曝光区及其周围。此现象多出现油墨厚10-15μm左右的范围内，因此涂层绝对不能厚。　　油墨较厚，UV强度不足时光线射入底层时间较长，的以在制造细线时必须提高曝光强度和缩短曝光时间（保持一定的光能量），这样使溶解O2的速度快于扩散进入曝光区的速度；要求在非曝光区的氧还来不及进入曝光区时已经完成曝光程序（聚合和交联完成），总之在规定的光能量下曝光强度越高，时间越短，是获得细线条的必要保证。