如何解决让光刻问题给您的PCB制造带来的阴影？

投影仪通常是最烦人的技术。你可以用一台旧的学校投影仪和一些漂亮的黄油爆米花来举办一个电影之夜，但却无法找到投影图像不弯曲的地方;你可能试图给你的同龄人和老板们做一个极具影响力的演示，只是遇到投影机已经压制了你的所有图像和图形;您可能正在尝试教授课程并发现投影机仅传输黑白图像。由于投影图像看起来很荒谬，所以花费在幻灯片上的所有时间似乎都浪费了。能够控制投影机及其显示器的对齐可以解决许多高压力情况。

制造PCB时，会发生类似的光学对准。它们是光刻工艺的一部分，用于在PCB构建时铺设图案化层。不要因为出现弯曲的滑块而受到影响，当然也不要让PCB设计中的元件错位。了解如何正确规划光刻工艺，以及了解可能影响光刻工艺的因素并导致缺陷。

PCB制造如何受光刻影响？

PCB制造中使用的蚀刻和电镀工艺不是很有方向性。如果电路板上没有图案化的保护涂层，则不加区分地蚀刻，电镀或涂覆所有涂层。保护图案可以是金属模板，聚酰胺片或抗蚀剂。制造过程决定了哪种材料最合适 - 例如，您不希望在蚀刻过程中使用金属模板，因为模板会在几块电路板上损坏后无法使用。

抗蚀剂对光敏感（称为“商业”中的光敏）特定波长的光，通常是紫外线。光刻工艺用于将特定区域暴露于光，因此这些区域中的抗蚀剂被固化或硬化。其余部分被冲走，使特定区域清晰，以便进行下一阶段的处理。用于控制图案区域的掩模（如用于光线的模板）需要与光源和PCB对齐，以确保不会像投影仪屏幕那样产生奇怪的效果。否则，你会开始看到光刻中的一些缺陷。

角落周围较弱的光源制造过程中会出现问题。

光刻缺陷的来源

您可能无法在投影机上找到正确的对齐方式 - 有些东西是你无法控制。但是，您可以跟踪光刻缺陷的潜在来源并制定计划。这里有一些要记住：

阴影：如果你的制造商保持环境清洁，希望你永远不必处理这个。然而，有时候，当光线应该固化抗蚀剂时，你会让粒子落在面具上并投下阴影，比如把一把椅子放在投影仪前面并切掉一小部分图像。这意味着某些区域不会像预期的那样变硬，而是会在下一个加工步骤中被蚀刻。

剂量和曝光问题：抗蚀剂曝光的光的“剂量”计算为积分 - 它是光在整个曝光时间内的亮度。如果时间关闭，或者光线太暗，则抗蚀剂可能无法获得足够高的剂量以使其一直硬化。有时，光源不均匀，因此抗蚀剂上的固化相应地不均匀。这里的结果各不相同。如果蚀刻或电镀步骤很快并且您的制造商具有坚韧的抗蚀剂，您可能会很好。或者，您可能会看到在下一步中抗蚀剂开始剥落，并且一小部分电路板开始暴露于它不应该接触到的东西。

纵横比：问题是任何一个都有轻微的角度偏差光，面罩或PCB。它与错误角度的投影仪相同，使得幻灯片的顶部和底部的宽度不同。在PCB上，这意味着抗蚀剂掩模将使用不正确的纵横比（孔径宽度与模板厚度）。当电路板完成后，焊接质量较差的风险较高，这通常会导致开路。如果电路板没有正确固化，您可能还有内层和外层以不同的速率出现收缩，膨胀和翘曲，这也可能导致纵横比问题。这不仅适用于光刻技术，而且可能会在以后导致电路板翘曲。这种缩小和扩展通常是由于CTE不匹配，这也受到整体PCB尺寸的影响，大板更容易出现问题。

对齐：未对准也可以是水平或垂直平移，其中图案的布置距离本来应有的几毫米或更小。随着特征尺寸的减小，小的不对准会产生更大的影响，因为它更容易错过焊盘或整个焊盘。随着公差的减小，请确保您的制造商能够生产并配合足够小的特征以符合您的电路板规格。

公差：公差非常重要，值得一些额外的注意事项。特征尺寸周围的公差取决于您的过程。有些蚀刻剂容易过度蚀刻到需要保护的区域，因此需要设计掩模层来解决这个问题。对油漆或丝网印刷层进行印刷更加宽容。

蚀刻是一个需要遮罩的过程，即使是家庭PCB生产。

就像你的演示文稿中可能出现的一些问题一样 - 影响你的PCB制造过程的其他因素也是如此。您的特征尺寸和位置也会影响公差;非常靠近的小垫子没有太多的错误缓冲。一些蚀刻是定向的并且将需要更厚的抗蚀剂层或在x或y方向上更好的公差。这里的关键是与制造商密切合作，确保您了解用于生产PCB的工艺的限制和要求。围绕制造能力规划您的设计将为您节省很多挫折。

光刻中使用的掩模通常是从PCB设计中的gerber文件生成的。您应该使用一种软件，让您的电路板的每一层都有足够的文件，并与您的制造商的系统完全集成。转换工件本身就是一堆问题！ Altium的CircuitStudio®是一种成熟的PCB设计软件，可用于各种产品，能够满足您的软件设计需求。您今天可以通过与Altium的专家交谈来开始使用它。