Fotoplotagem de PCB

A fotoplotagem de PCB é um processo electro-mecânico-ótico que revela uma imagem latente num suporte, normalmente uma imagem fotográfica monocromática (a preto e branco) de alto contraste, utilizando uma fonte de luz sob controlo informático. Após a conclusão da fase de exposição, o suporte é processado num processador fotográfico utilizando uma solução de revelação, juntamente com a fixação, lavagem e secagem.

Aplicações da fotoplotagem de PCB

Pode ser formada praticamente qualquer imagem concebível. As máquinas de impressão de PCB são utilizadas principalmente para a produção de PCB (placas de circuitos impressos) e embalagem de circuitos integrados. Outras áreas de aplicação incluem a fresagem química e artes gráficas especializadas. A fotoplotagem é o primeiro passo no fabrico de máscaras de fotolitografia para placas de circuitos impressos. Na indústria de PCB, estas máscaras são designadas por fotoplotagem de PCB e estão geralmente limitadas a caraterísticas de 20 µm ou mais. Os circuitos integrados são fabricados de forma semelhante, utilizando fotomáscaras com caraterísticas sub-micrométricas; as fotomáscaras são tradicionalmente produzidas por fotorredução da saída da fotoplotadora.

Antecedentes históricos

A primeira máquina fotoplotadora foi introduzida pela Gerber Scientific Inc. (atualmente Ucamco) na década de 1960. As primeiras máquinas utilizavam uma lâmpada de flash de descarga de alta intensidade (HID) de xénon e exigiam uma imagem montada numa roda de abertura rotativa sobre a superfície fotossensível da película ou placa de vidro. O conjunto da cabeça de imagem percorria a superfície do suporte sem lhe tocar para produzir traços e flashes. Os desenhos são vectores ou arcos criados por uma iluminação contínua à medida que a cabeça de imagem se desloca sobre a superfície fotossensível. Os flashes criam gráficos simples e únicos, fazendo passar a luz através de uma abertura com a forma adequada num local fixo.

Técnicas modernas de fotoplotagem

Equipamento de digitalização raster

As modernas máquinas de impressão fotográfica são geralmente máquinas de varrimento raster que utilizam um feixe de laser focado num ou mais pontos e modulado a taxas de vários megahertz para formar a imagem. Inicialmente, eram frequentemente utilizados lasers verdes de iões de árgon e lasers azuis de hélio-cádmio. Os modelos actuais utilizam lasers de hélio-néon vermelho, díodos laser vermelhos ou mesmo LEDs (díodos emissores de luz) vermelhos.

Fotocopiadoras vs. Imagesetters

Os fotoplotadores estão estreitamente relacionados com os gravadores de imagens. Os fotoplotadores diferem dos seus homólogos de fixação de imagens no tipo de controlador utilizado para produzir a imagem, na resolução e na precisão absoluta da imagem, sendo que os fotoplotadores cumprem especificações muito mais rigorosas do que os aparelhos de fixação de imagens.

Imagiologia direta por laser (LDI)

O desenvolvimento mais recente relacionado com a fotoplotagem é a LDI (Laser Diret Imaging), que utiliza um laser de alta potência ou uma lâmpada de xénon para expor diretamente o material fotorresistente num substrato revestido, em vez de expor uma película fotográfica. Isto elimina o manuseamento da película fotográfica. As máquinas LDI são atualmente vendidas por preços na ordem do meio milhão de dólares americanos.

Formatos de entrada

A entrada das impressoras fotográficas é um ficheiro de gráficos vectoriais, normalmente no formato de ficheiro Gerber. Algumas máquinas fotográficas também aceitam formatos de mapa de bits, como o TIFF.

Conclusão

A fotoplotagem de PCB evoluiu significativamente desde a sua criação na década de 1960. Desde a utilização inicial de lâmpadas de xénon HID até à adoção moderna da imagem direta a laser, a tecnologia continua a avançar, oferecendo maior precisão e eficiência. À medida que a indústria avança, é provável que as aplicações e capacidades da fotoplotagem se expandam, solidificando ainda mais o seu papel na produção de placas de circuitos impressos e outras artes gráficas especializadas.