PCB-fotoplotting

PCB-fotoplotten is een elektromechanisch-optisch proces dat een latent beeld onthult in een medium, meestal een monochromatische (zwart-wit) fotografische afbeelding met hoog contrast, met behulp van een lichtbron onder computerbesturing. Nadat de belichtingsstap is voltooid, wordt het medium verwerkt in een fotoprocessor met behulp van een ontwikkelaaroplossing, samen met fixeren, wassen en drogen.

Toepassingen van PCB-fotoplotten

Vrijwel elk denkbaar beeld kan worden gevormd. PCB-fotoplotters worden voornamelijk gebruikt voor de productie van PCB's (printed circuit boards) en IC-verpakkingen. Andere toepassingsgebieden zijn chemisch frezen en gespecialiseerde grafische kunsten. Fotoplotten is de eerste stap bij het maken van fotolithografiemaskers voor printed circuit boards. In de PCB-industrie worden deze maskers PCB-fotoplots genoemd en zijn ze over het algemeen beperkt tot kenmerken van 20 µm of meer. Geïntegreerde schakelingen worden op een vergelijkbare manier gemaakt met behulp van fotomaskers met sub-micrometer kenmerkformaten; fotomaskers worden traditioneel geproduceerd door fotoreducerende fotoplotteruitvoer.

Historische achtergrond

De eerste fotoplotter werd in de jaren zestig geïntroduceerd door Gerber Scientific Inc. (nu Ucamco). Vroege machines gebruikten een xenon high-intensity discharge (HID) flitslamp en vereisten een afbeelding die op een roterend diafragmawiel was gemonteerd op het lichtgevoelige oppervlak van de film of glasplaat. De beeldvormingskop bewoog over het oppervlak van het medium zonder het aan te raken om lijnen en flitsen te produceren. Lijnen zijn vectoren of bogen die worden gecreëerd door continue verlichting terwijl de beeldvormingskop over het lichtgevoelige oppervlak beweegt. De flitsen creëren afzonderlijke eenvoudige afbeeldingen door licht door een diafragma van de juiste vorm op een vaste locatie te laten schijnen.

Moderne fotoplottechnieken

Raster-scanapparatuur

Moderne fotoplotters zijn over het algemeen raster-scanmachines die een laserstraal gebruiken die is gefocusseerd op een of meer spots en gemoduleerd met multi-megahertz-snelheden om het beeld te vormen. Aanvankelijk werden vaak groene argon-ionlasers en blauwe helium-cadmiumlasers gebruikt. Huidige modellen gebruiken rode helium-neonlasers, rode laserdiodes of zelfs rode LED's (light-emitting diodes).

Fotoplotters vs. Imagesetters

Fotoplotters zijn nauw verwant aan imagesetters. Fotoplotters verschillen van hun imagesetting-tegenhangers in het type controller dat wordt gebruikt om het beeld te produceren, en in de resolutie en absolute nauwkeurigheid van het beeld, waarbij fotoplotters voldoen aan veel strengere specificaties dan imagesetters.

Laser Direct Imaging (LDI)

De meest recente ontwikkeling met betrekking tot fotoplotten is LDI (Laser Direct Imaging), dat een krachtige laser of Xenon-lamp gebruikt om direct fotoresist op een gecoat substraat te belichten in plaats van fotografische film te belichten. Dit elimineert het hanteren van fotografische film. LDI-machines worden momenteel verkocht voor prijzen in de range van een half miljoen Amerikaanse dollars.

Invoerformaten

De invoer van fotoplotters is een vector graphics bestand, meestal in Gerber File Format. Sommige fotoplotters accepteren ook bitmapformaten zoals TIFF.

Conclusie

PCB-fotoplotten is aanzienlijk geëvolueerd sinds het begin in de jaren zestig. Van het vroege gebruik van xenon HID-flitslampen tot de moderne toepassing van laser direct imaging, de technologie blijft zich ontwikkelen en biedt een hogere precisie en efficiëntie. Naarmate de industrie vooruitgang boekt, zullen de toepassingen en mogelijkheden van fotoplotten waarschijnlijk toenemen, waardoor de rol ervan in de productie van printed circuit boards en andere gespecialiseerde grafische kunsten verder wordt verstevigd.