LED大功率曝光机

LED大功率曝光机前言：紫外光固化油墨(UV curable ink)又称UV油墨，是指在一定波长 的紫外光的照射下，油墨组分发生交联反应，从液态转变为固态完成 固化的油墨。UV固化油墨相对于传统的溶剂型油墨，主要的特点就是 快干、环境友好、节能。一、PCB感光油墨感光波段UV曝光灯的光谱波长范围：即UV曝光灯的分光感度范围一定要与UV油墨相匹配。一般要求UV灯的波长范围为l80-420nm之间。二、PCB板曝光需要的能量数据PCB板曝光油墨的种类及需能量：1、干膜2、湿膜厚 1.0T.3m il需要能量45-60mj/ Ctf膜厚10-15 urn需要能量80-120mj/Ctf3、阻焊绿油膜厚0.8m il需要能量400-600mj/ Cm?三、我们开发的用于PCB曝光的光源特性随着LED光源的出现，特别是紫外LED的出现，我们进行了有关 方面和研究，在大功率LED曝光机领域进行了实验，并在光固胶领域 进行了试验，获得了成功，在此基础上，拟生产大功率平面光源和线 行光源的工艺生产型LED曝光机。我公司设计的LED曝光光源，采用单颗冷光LED，通过合理排列 形成矩形光源。通过数据分析在离光源5mm测量光的强度在2000mw/Cm2。光能量=光的强度X时间四、曝光方式根据前面介绍的各种光固材料所需要的能量看，采用此种光源进 行光固，在瞬间就能完成。因此我们在设计LED曝光机的时候采用扫描式进行曝光。LED光源离曝光框架与曝光框架平行，曝光框架匀速前进，进行曝光。 曝光框架运动的快慢取决于光固油墨需要光能量的多少。曝光框架采 用电机驱动，运行速度有变频器控制。传统曝光机采用的是幅面照射方法，即灯源和曝光框架在曝光的 时候是静止的。五、与传统曝光机对比LED曝光机与传统曝光机对比1) 灯源使用寿命上进行分析：传统曝光机采用高压汞灯，高压汞灯的使用寿命大约在800小时左右，而LED灯源寿命在30000-50000小时以上。2) 灯源的发光反应速度：传统金属卤素灯属于热阻性发光元件，在开启的过程中大约有5 分钟的预热过程。灯源发光后，随着热量增加电流在降低，灯管两端 的电压在升高，灯源才慢慢亮起，光功率才能充分发挥出来，每一个 灯管都得配备一个漏电变压和一个触发电路才能够维持灯管正常工 作。由于这个特点，曝光灯在不对印制板曝光时(处于待命状态)。曝光灯也是处于点亮状态。待命状态时只是把它转到半功率，而灯一 直亮着，为了防止紫外线辐射。惟一的办法，就是采用一个遮光罩把 灯光遮住，在利用它曝光的时候遮光罩打开，把光源转换成全功率进 行曝光。待命时间达到灯管点亮时间的三分之二。这样灯管的寿命和 能源就白白浪费掉。另外像印制板曝光我们米用的光源都是7kw的金 属卤素灯，即使在待命状态也只能把功率降到5kw，电路板的生产都 是双面曝光的，因此需要2支7kw灯管。而LED光源就不同了，LED 能够瞬间点亮，并且光功率瞬间完全能够释放出来因为这个特点，利 用LED进行曝光时，只是工作的时候才把光源启动，等曝光完成光源 就关闭，在曝光准备的时候光源是不工作的。这样既能节省能源又能 延长灯组的使用寿命。(节能对比下面还进行详细的论述)3) 环保论述：传统曝光机光源采用的是金属卤素灯，就是在灯管中充加多种多 元素就能发光。为了达到波长峰值，就要填充一部分稀有金属元素， 当灯管使用寿命耗尽时，金属卤素灯管就废弃。大都找不到合理的处 理方式，这样对水土壤等会造成严重的污染。而LED灯光源则不同， 它是采用电子元器件发光，即使报废后也不会对环境生产重金属污 染。4) 节能论述：传统印制电路板生产运用的曝光机，是采用的两只7kw的金属卤 素灯，此光源发射的是连续光谱，而曝光所用的是365nm-410nm波长 的峰值光源，而其他波长的能源被浪费掉。电路板曝光必须在较低温 度下进行，通常控制在20摄氏度左右，这样才能保证曝光精度。曝光 是在PCB板上覆盖一层菲林底片，菲林底片上有图形要转移到印制板 上，必须保证曝光区域恒温才能使菲林不容易变形失真，这样才能保 证曝光精度，为了保证曝光区域温度恒定，必须配备冷却系统。7kw 金属卤素灯所耗能源很大一部分是产生热能的，所有必须配套一个制 冷机组对光源和曝光区域进行冷却。现有的双面大功率曝光机，总功率大约在30kw左右，其中绝大 部分能源被灯管所产生的热能和部分冷系统损耗掉。而LED光源所发 出的光波长是很单纯的，所以并不产生热量。因此，同样能达到曝光 能量的光功率，LED曝光比传统的金属卤素灯曝光在电能消耗上节省 85%以上。通过测算鉴别LED光源曝光一台机器在2kw左右（线型光源则在0.5kw左右）就能满足曝光要求，所以说两者就节能方面是不能相提 并论的。六、综述：我们开发的UV-LED曝光机拥有独立知识产权，获得四项国家专 利。通过实验完全能够替代传统PCB曝光的曝光机。现在已经达到量 产，大规模进行投入市场。寿光市精诚紫光光电科技有限公司