Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB

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1 DATI TECNICI / PELLICOLA PCB Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB Settembre 2005 TI-2642_it Avete scelto di utilizzare le pellicole Kodak per le vostre esigenze di fotoplotter. Confidiamo che abbiate scelto la pellicola migliore per la vostra produzione. Tramite questa pubblicazione, desideriamo aiutarvi a ottenere il massimo dal nostro prodotto. Desideriamo dimostrarvi come la pellicola corretta, l'esposizione giusta, un buon processo di sviluppo, oltre a una manutenzione accorta garantirà risultati uniformi, di elevata qualità per quanto riguarda la spessore e i bordi delle linee. Funzionamento della pellicola Per cominciare, esaminiamo brevemente come funziona la pellicola. Quando esponete la pellicola nel plotter, la luce emessa dal laser interagisce con i cristalli di alogenuro d'argento sospesi in strati coperti di gelatina. I cristalli di alogenuro d'argento esposti subiscono modifiche invisibili con la formazione di un'immagine latente (nascosta). Il processo chimico dello sviluppo converte i cristalli di alogenuro d'argento in argento metallico: l'immagine latente catalizza la reazione diventando visibile. La fase successiva del processo chimico è il fissaggio. Il fissatore interrompe lo sviluppo e rimuove i cristalli di alogenuro d'argento non esposti nelle aree prive di immagine. I cristalli rimasti all'interno della pellicola, reagiscono alla luce ambientale, diventando cristalli d'argento e rendendo la pellicola marrone. Pellicola non esposta Immagine latente Allo sviluppo e il fissaggio, seguono le importanti fasi di lavaggio, che rimuove i residui chimici, e asciugatura. Nella sezione successiva, verranno fornite maggiori informazioni per ottimizzare lo sviluppo delle pellicole. Controllo accurato Il principale obiettivo di questa fase è quello di esporre la pellicola in modo corretto in modo che, grazie a uno sviluppo ottimale, sia possibile ottenere fotounità di elevata qualità che forniscano lo spessore di linea corretto da utilizzare per imaging su photoresist. Prima di eseguire la regolazione sul plotter, accertatevi che la sviluppatrice sia configurata correttamente per la pellicola utilizzata. Consultate le specifiche tecniche della pellicola per le condizioni di sviluppo necessarie. Diluite e dosate le sostanze chimiche come illustrato e impostate il tempo, la temperatura e la quantità di soluzione di rigenerazione sui valori consigliati. Ora, potete portare a termine una "serie di esposizione". Alcuni plotter vi consentono di effettuare questa operazione molto rapidamente, poiché potete provare diversi valori di esposizione in un'unica sessione. Di solito, quando avete già controllato una pellicola, potete scegliere una gamma relativamente ristretta di valori di esposizione; ad esempio +/- il 30% dell'impostazione utilizzata. Se modificate la risoluzione del plotter o iniziate con una nuova pellicola in un altro plotter, dovete provare una gamma più ampia di valori per i primi esperimenti. La maggior parte dei produttori di plotter forniscono anche un file di test con diversi spessori e motivi di linea. Inoltre, vi potrebbe essere una patch di densità massima che vi consente di verificarne il valore. Se possibile, effettuate l'esposizione con questo file e sviluppate la pellicola. Verificate la densità massima con un densitometro. Il valore dovrebbe essere compreso tra 4,5 e 5. Se non disponete di densitometro, eseguite la procedura seguente. Esaminate il motivo prima a occhio nudo, poi utilizzando un obiettivo 50x o preferibilmente 100x. Già a occhio nudo dovreste essere in grado di capire se la selezione iniziale dei valori di esposizione si trova nella gamma giusta. Se la pellicola è sovraesposta, si verifica un "riempimento" sulla linea equivalente e sul motivo di interruzione (e in modo particolare sulle linee con spessore inferiore a 30 micron); le linee sono state ispessite per riempire le aperture. Nel caso contrario di sottoesposizione, le linee con spessore minore e i motivi di interruzione potrebbero non essere visibili. Eastman Kodak Company, 2005

2 Valutazione e controllo dello sviluppo Avviso per le misurazioni della densità massima: la sola misurazione della densità massima non è sufficiente per stabilire il valore di esposizione corretto. In una serie crescente di valori di esposizione, è molto probabile che otteniate un valore di densità massima adatta prima dello spessore di linea corretto (vedere il grafico: densità=rosso, spessore di linea=nero). Spessore di linea Esposizione extra necessaria per correggere lo spessore di linea Dopo aver stabilito la gamma corretta, se possibile, esaminate i motivi con l'obiettivo e misurate lo spessore di linea. Scegliete il valore di esposizione in cui lo spessore di linea è più vicino ai valori richiesti. Se necessario, eseguite un altro test con una gamma più ristretta di valori di esposizione. Su alcuni plotter, se si modifica la risoluzione sarà necessario anche stabilire un nuovo valore di esposizione. Come regola generale, una risoluzione superiore a quella corrente richiede un'intensità di esposizione minore e viceversa. Dopo che avrete verificato le pellicole di produzione, potrete monitorarne il processo di esposizione. Molti clienti eseguono una misurazione giornaliera dello spessore di linea e dei grafici di controllo. Questi grafici possono essere utilizzati come controllo statistico del processo, dopo aver stabilito i limiti di verifica. Tenete presente che è necessario reagire solo alle tendenze di dati e non alle differenze minori. Sviluppo Lo sviluppo avviene in modo più efficace con un ph elevato (alcalinità di circa 10,5 in KODAK ACCUMAX Rapid Access Developer and Replenisher). Durante lo sviluppo, vengono prodotte sostanze di scarto chimiche che tendono a ridurre il ph, pertanto il rivelatore contiene sostanze che aiutano a mantenere il livello alto. Nelle pellicole moderne vi sono altre sostanze che migliorano il processo di sviluppo per produrre immagini con un contrasto e una qualità dei bordi elevata. Alcuni produttori integrano queste sostanze nelle pellicole, mentre altri li distribuiscono tra la pellicola e la soluzione di sviluppo. Pertanto, le pellicole non vengono sempre sviluppate in modo ottimale con sostanze di altri produttori. Potrebbe rivelarsi utile pensare allo sviluppo nel contesto di reazioni chimiche. Queste reazioni si verificano più facilmente quando la concentrazione dei diversi componenti è corretta e altre condizioni, quali la temperatura e il ph, sono ottimali. Come illustrato in precedenza, la progettazione delle pellicole e prodotti chimici Kodak sono stati ottimizzati per offrire risultati di qualità superiore; ciò è alla base dei nostri consigli sullo sviluppo. Nel contesto dello sviluppo visto come processo chimico, la rigenerazione è un elemento fondamentale, dal momento che serve per mantenere la concentrazione del rivelatore, rimuovere i prodotti di scarto, mantenere il ph stabile e ad altre numerose funzioni. Alcuni produttori distinguono tra rigenerazione per l'uso del rivelatore e ossidazione, chiamando quest'ultimo tipo di rigenerazione "anti-ox". Poiché viene aggiunta la stessa soluzione, quando confrontate il dosaggio di soluzioni di rigenerazione di diversi produttori tenete presente di aggiungere entrambe le soluzioni contemporaneamente; in questo modo, otterrete la quantità totale necessaria per il rivelatore. Lo sviluppo perfetto Come illustrato nella sezione "Funzionamento della pellicola", lo sviluppo consiste in una serie di reazioni chimiche che rivelano l'immagine latente e la stabilizzano in modo che le fotounità possano essere archiviate in modo sicuro. Nei laboratori Kodak, la progettazione delle pellicole viene integrata con i prodotti chimici per lo sviluppo per offrire una qualità ottimale dell'immagine. Anche se è possibile ottenere immagini di buona qualità utilizzando le sostanze chimiche di altri produttori, i risultati migliori sono garantiti solo utilizzando la pellicola Kodak con i prodotti Kodak. Ora vi illustreremo il processo di sviluppo nel dettaglio. L'immagine latente prodotta durante l'esposizione del plotter deve essere convertita in cristalli di argento visibili. Le reazioni chimiche dello sviluppo sono piuttosto complesse, ma l'unica cosa che è necessario sapere ai fini della comprensione è che il rivelatore contiene un agente di sviluppo (generalmente idrochinone) e altre sostanze chimiche che rallentano il processo di sviluppo. Queste ultime sono necessarie per impedire la formazione di un "velo" dovuto allo sviluppo di argento che non dipende dall'esposizione alla luce. 2 Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB TI-2642_it

3 Fissaggio Il fissaggio è un altro processo chimico necessario per arrestare le reazioni di sviluppo e ottenere un'immagine stabile. Al contrario del rivelatore, il fissatore è una sostanza acida (ph tra 5,1 e 5,5), che ferma il processo di sviluppo. Il fissatore contiene anche tiosolfato, che dissolve i cristalli di alogenuro di argento, non esposti, dalla pellicola. Poiché il fissatore è acido, è importante non farlo entrare in contatto con il rivelatore. Inoltre, il fissaggio consente di rimuovere alcuni coloranti dalla pellicola. Durante questo processo, il fissatore si consuma proprio come durante lo sviluppo e i materiali rimossi dalla pellicola vengono raccolti nella vasca del fissatore. La rigenerazione del fissatore consente di contrastare questo processo. Uno dei fattori che riduce l'efficacia del fissatore è l'accumulazione dell'argento che si lega al tiosolfato. Con elevati livelli di argento, questi complessi diventano instabili e l'argento si deposita in fondo alla soluzione formando una posa nera nella vasca del fissatore. Se state sviluppando pellicole con una bassa area di esposizione, questo problema potrebbe essere particolarmente grave. È anche possibile che i complessi argento/tiosolfato vengano passati al lavaggio e sciolti, depositando così l'argento nella vasca di lavaggio e impedendo che l'argento possa aderire alla pellicola. Questi problemi possono essere evitati eseguendo un processo di recupero dell'argento. In questo modo, potete rimuovere l'argento dal fissatore, impedendo la formazione di complessi instabili. Dopo qualche anno, questa unità consentirà di ridurre le spese. Lavaggio e asciugatura della pellicola Dopo il fissaggio, è importante lavare la pellicola per rimuovere le sostanze di scarto prodotte durante lo sviluppo. La maggior parte dei clienti utilizzano acqua a temperatura ambiente. Riscaldare l'acqua migliora l'efficacia del lavaggio, ma favorisce anche la proliferazione dei microbi. Quest'ultimo è il maggiore problema associato alla fase di lavaggio. Tuttavia una manutenzione attenta della sviluppatrice e un uso accorto di biocidi consentono di ridurre il rischio che ciò avvenga. La frequenza di riempimento dell'acqua deve essere almeno di 1 litro al minuto. Quando le fasi chimiche e di lavaggio sono terminate, è necessario asciugare la pellicola. In questa fase, il fattore più importante è quello di eseguire un processo di asciugatura corretto della pellicola mantenendo una buona stabilità dimensionale. Le pellicole PCB Kodak hanno un diverso contenuto gelatinoso, importante per far corrispondere la temperature di asciugatura alla pellicola specifica. In genere, le pellicole a lato singolo richiedono una temperatura di asciugatura minore rispetto a quelle a lato doppio. L'efficacia dell'asciugatura e l'impostazione della temperatura dipendono anche dall'umidità dell'ambiente. Anche la configurazione dell'essiccatore e la dimensione della pellicola utilizzata influiscono sull'efficacia dell'asciugatura. Teoricamente, l'asciugatura dovrebbe essere un processo lento a una temperatura moderata. Un dei vantaggi dello sviluppo in 45 secondi è la possibilità di asciugare la pellicola in tempi lunghi e a temperature moderate, riducendo il rischio di cambiare la dimensione della pellicola. 3 Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB TI-2642_it

4 Sviluppatrici La maggior parte delle sviluppatrici danno buoni risultati, ma le caratteristiche di alcune macchine offrono un processo molto più efficace. Tenete presente che il processo di sviluppo implica reazioni chimiche tra la pellicola e le soluzioni di sviluppo e fissaggio. Il volume di una vasca profonda e stretta è maggiore rispetto a quello di una vasca meno profonda. Ciò implica che il rivelatore è relativamente meno soggetto a ossidazione in superficie e che tende a essere più stabile. Un'altra caratteristica di impatto minore è il numero di "rulli"; maggiore è il numero e più sono le possibilità che otteniate uno sviluppo uniforme su fogli di grandi dimensioni. Altre caratteristiche utili per una buona sviluppatrice sono le unità dei filtri che mantengono le diverse soluzioni pulite, i sistemi di pompe per il ricircolo per facilitare il dosaggio della soluzione di rigenerazione con le soluzioni esistenti e i sensori di livello. È necessario fare altre considerazioni quando scegliete una sviluppatrice. Facilità di pulizia. Semplicità di rimozione dei telai e accessibilità dei rulli per la pulizia. Funzioni di spegnimento della macchina durante la notte o nel fine settimana. Le cinque regole per lo sviluppo perfetto 1. Corretta diluizione dei prodotti chimici. Non è necessario essere eccessivamente precisi durante la diluizione, è sufficiente utilizzare i contenitori stessi e ricordarsi tenere il conto. Se utilizzate un dosatore, accertatevi che i valori siano corretti. Mescolate con cura fino a ottenere una soluzione omogenea. 2. Corretta quantità di soluzione di rigenerazione. Per ACCUMAX Rapid Access Developer and Replenisher: 350 ml/m 2 e 540 ml/m 2 per il fissatore. Anche se vi sembrerà di risparmiare denaro utilizzando quantità minori, le dosi consigliate garantiranno la produzione di immagini riproducibili e di buona qualità per tutta il ciclo di vita del rivelatore. Se sviluppate meno di 20 o 30 pellicole al giorno (61 cm x 61 cm), è necessario che aggiungiate soluzione di rigenerazione extra in modo che la quantità totale di rivelatore cambiata in una settimana equivalga a una sola vasca (25 L). Potete eseguire questa operazione, regolando il livello di antiossidante. 3. Corretta impostazione delle condizioni di sviluppo. Per la maggior parte delle nostre pellicole, il tempo di sviluppo è di 45 secondi a una temperatura di 35 C. Piccole variazioni rispetto a questi valori non avranno alcun impatto sulla qualità dello sviluppo, ma un abbassamento di temperatura fino, ad esempio, a 30 C, comporterà un notevole impatto sulla densità e sullo spessore di linea. Ridurre drasticamente il tempo di sviluppo potrebbe compromettere la qualità dell'immagine. 4. Corretta impostazione delle condizioni di fissaggio e asciugatura. La temperatura di fissaggio dovrebbe essere compresa tra 32 e 35 C. Se la temperatura è troppo bassa, il fissaggio potrebbe non essere efficace; se è troppo alta, si potrebbero verificare perdite a causa di un'evaporazione eccessiva. 5. Corretta esecuzione delle operazioni di manutenzione della sviluppatrice. I telai dovrebbero essere puliti una volta a settimana. Non utilizzate materiali abrasivi, che potrebbero graffiare i rulli. I filtri dovrebbero essere sostituiti al momento della sostituzione dei prodotti chimici o prima se ostruiti. Potete anche utilizzare sistemi di pulizia una volta al mese o al momento della sostituzione delle sostanze chimiche. 4 Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB TI-2642_it

5 Risposte alle domande frequenti D. Perché il rivelatore diventa marrone con il passar del tempo? Ciò potrebbe danneggiare il processo di sviluppo? R. L'elemento più importante del rivelatore è l'idrochinone. La soluzione interagisce con l'ossigeno dell'aria e produce un composto di colore marrone. Tuttavia, questo fenomeno non influisce negativamente sullo sviluppo e non macchia la pellicola. Il solfito contenuto nel rivelatore aiuta a impedire l'ossidazione. D. Quanta importanza hanno le impostazioni di tempo e di temperatura durante lo sviluppo? R. Se vi attenete ai consigli del produttore, la qualità dello sviluppo dovrebbe essere sempre uniforme. Per controllare se si sono verificati problemi con la sviluppatrice, esaminate la temperatura delle diverse vasche e il tempo di passaggio della pellicola. Piccole variazioni (5% o meno) non influiranno negativamente sulla qualità dello sviluppo. D. Quali operazioni bisogna eseguire se la pellicola non viene sviluppata correttamente? R. Verificate la diluizione del rivelatore. Accertatevi di utilizzare le impostazioni corrette per tempo e temperatura. Verificate che il rivelatore non sia venuto a contatto con il fissatore. Controllate che le pompe per la rigenerazione e il ricircolo funzionino correttamente. D. Con quale frequenza bisogna sostituire i prodotti chimici per lo sviluppo? R. Circa ogni sei settimane, a seconda dell'uso delle quantità di soluzione di rigenerazione consigliate. Una piccola quantità di soluzione di rigenerazione potrebbe causare l'esaurimento o un uso eccessivo del rivelatore a seconda della quantità di pellicola utilizzata; in entrambi i casi, le sostanze chimiche andranno sostituite con maggiore frequenza. D. È necessario controllare il ph del rivelatore e del fissatore concentrati? R. No, non è necessario. Questo valore viene attentamente controllato in fabbrica con strumenti progettati e calibrati in base agli standard internazionali. La misurazione locale del ph delle soluzioni concentrate è molto complicata e soggetta a errori. D. A volte la pellicola ha una tinta blu o rosa. Che cosa significa? R. Le pellicole contengono numerosi coloranti: sensibilizzanti, antialo e di protezione dalla luce. Normalmente, le pellicole vengono decolorate e/o lavate nel rivelatore e nel fissatore. Se la pellicola sviluppata contiene una tinta colorata, è molto probabile che si sia verificato un problema durante lo sviluppo. Le ragioni possibili sono molte: ph troppo basso, diluizione errata, soluzione esaurita, temperatura troppo bassa, agitazione non sufficiente, una delle pompe per la rigenerazione o il ricircolo è difettosa. D. Le pellicole hanno un aspetto lattescente. R. È probabile che il fissaggio non sia stato eseguito correttamente. Controllate la diluizione del fissatore, accertatevi che la soluzione di rigenerazione sia ai livelli consigliati e verificate il funzionamento delle pompe. Quando è stata l'ultima volta che il fissatore è stato sostituito? D. Come è possibile impedire la formazione di macchie di asciugatura sul retro della pellicola? R. Verificate l'allineamento e la condizione dei rulli spremitori poco prima dell'asciugatura. Se l'acqua viene riciclata, potete aggiungere qualche detergente per migliorare il lavaggio della pellicola. Se l'acqua è particolarmente "dura", potete installare un'unità per il filtraggio dell'acqua. D. Come è possibile evitare la contaminazione della vasca dell'acqua? R. Questo è un problema che occasionalmente tutti devono affrontare. Una buona manutenzione consente di limitare il verificarsi di questi problemi con i relativi inconvenienti. Una delle procedure più efficaci è quella di pulire a fondo la vasca dell'acqua utilizzando una piccola quantità di candeggina, quindi sciacquare accuratamente e lasciar asciugare completamente prima di riempirla nuovamente. Se possibile, applicare filtri alla fornitura dell'acqua. Durante la notte e/o nei fine settimana, aggiungete biocidi per impedire la prolificazione nell'acqua ferma. D. Come si fa a sapere che lo sviluppo è sotto controllo? R. Se avete scelto il valore di esposizione corretto sul plotter per ottenere lo spessore di linea desiderato e se avete eseguito lo sviluppo con le impostazioni di tempo, temperatura e rigenerazione consigliate, la qualità dello sviluppo dovrebbe mantenersi costante per tutto il ciclo di vita del rivelatore (circa cinque o sei settimane). 5 Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB TI-2642_it

6 Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB AVVERTENZA: le curve sensitometriche e i dati riportati in questa pubblicazione si riferiscono alle prove eseguite sul prodotto nelle condizioni di esposizione e sviluppo specificate. Tali valori si riferiscono ai trattamenti di produzione e pertanto non riguardano direttamente una particolare confezione o un particolare rullo di materiale fotografico. I valori non rappresentano standard o specifiche che la Eastman Kodak Company è tenuta a rispettare. La società si riserva il diritto di modificare e migliorare le caratteristiche dei prodotti in qualsiasi momento. Aerial and Industrial Markets EASTMAN KODAK COMPANY ROCHESTER, NY Guida dell'utente per il plotting e lo sviluppo delle pellicole PCB Pubblicazione KODAK N. TI-2642_it Kodak e Accumax sono marchi registrati. Nuovo 9-05 Stampato negli Stati Uniti