La resina fotosensible es una mezcla de dos sustancias, la primera es una resina fotosensible y la otra es el thinner. Para la preparación se usaban probetas pero fueron sustituidas por matraces aforados con la finalidad de disminuir el índice de error al momento de la preparación.
Figura 5.5.‐ Probetas.
Figura 5.6.‐ Matraces aforados.
Para asegurar que la preparación fue correcta se elaboró un procedimiento y registro de medición de viscosidad (ver tabla 5.1 del apéndice). Para ello se solicitó la compra de un viscosímetro de tubo capilar, también llamado viscosímetro de Ostwald o de Ubbelohde. La viscosidad se calcula con el tiempo que tarda en pasar la solución a través de un capilar por un factor del viscosímetro.
Figura 5.7.‐ Viscosímetro de tubo capilar.
Figura 5.8.‐ Medición de viscosidad.
.
Debido a que no se tenía un estándar de viscosidad de la resina fotosensible, fue necesario establecer uno, para ello durante un mes se midió la viscosidad de la solución de la resina fotosensible, posteriormente se calculó un promedio y el resultado obtenido fue de 1.64 Cps. Para obtener el índice de viscosidad, se toma el tiempo que tarda en pasar la solución en una sección del viscosímetro y posteriormente se multiplica por el factor de viscosidad del instrumento que es de 0.01521 mm2/s2, por ejemplo en la primera medición se obtuvo un tiempo de 107 segundos, por lo
tanto para obtener el índice de viscosidad se multiplica por 0.01521 mm2/s2 = 1.627 Cps
Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Resultado 1 Resultado 2 Resultado 3 Promedio [seg] [seg] [seg] [Cps] [Cps] [Cps] [Cps]
Preparación 1 107 107 108 1.63 1.63 1.64 1.63 Preparación 2 107 108 108 1.63 1.64 1.64 1.64 Preparación 3 108 108 107 1.64 1.64 1.63 1.64 Preparación 4 108 107 108 1.64 1.63 1.64 1.64 Preparación 5 108 107 108 1.64 1.63 1.64 1.64 Preparación 6 108 108 108 1.64 1.64 1.64 1.64 Preparación 7 107 107 108 1.63 1.63 1.64 1.63 Preparación 8 108 109 108 1.64 1.66 1.64 1.65 Preparación 9 108 108 107 1.64 1.64 1.63 1.64 Preparación 10 108 108 107 1.64 1.64 1.63 1.64 Preparación 11 109 108 109 1.66 1.64 1.66 1.65 Promedio Total 1.64
El estándar internacional de los parámetros eléctricos debe cumplir con datos proporcionados por el libro rojo19 el cual asegura una buena reproducción del audio en el CD‐DA a continuación se
muestran los datos.
I11 I3 Simetría Push Pull Crosstalk
Mayor a 0.65 Mayor a 0.65 Entre ‐15% a +5% Ente 0.045 a 0.075 Menor a 45%
Tabla 5.2.‐ Estándar los parámetros eléctricos en el CD‐DA
Las pruebas que se realizaron fueron en condiciones similares de manufactura, a continuación se describen:
Masterización: Similares valores de humedad, temperatura, mismo índice de viscosidad de la resina fotosensible, cristales nuevos.
Electroformado: El galvanizado de las partes metálicas se realizó en el mismo equipo y se trató de obtener los mismos pesos y espesores en cada una de las pruebas.
Moldeo: Se utilizó la misma máquina moldeadora para obtener el disco de policarbonato y se verifico que tuviera las mismas temperaturas, tiempos, presiones, velocidades de inyección.
Calidad: El análisis se realizó en el mismo equipo.
Las condiciones ambientales del cuarto de masterización tenían variaciones de temperatura de hasta 3°C, lo cual afectaba a la viscosidad y al espesor de la capa de la resina fotosensible, por ejemplo a 23°C de temperatura del cuarto, la viscosidad de la resina fotosensible era más delgada. En la siguiente tabla se muestra la relación entra la temperatura y el índice de viscosidad y espesor de la fotoresina sobre el cristal.
Temperatura del cuarto Índice de viscosidad Centrifugado de la resina Espesor de la resina
[°C] [Cps] [rpm] [Å]
20 1.64 448 1430
23 1.51 448 1410
Tabla 5.3.‐ Relación de temperatura del cuarto contra índice de viscosidad
Con los datos anteriores se tenía la justificación para mantener el set en 20°C y poder exponerle al departamento de aire acondicionado la necesidad controlar la temperatura lo más cercano a 20 °C; finalmente se estableció una variación permitida de ±0.2 °C.
Para determinar con que espesores se iban van a realizar las pruebas se obtuvo un promedio a partir de los datos recabados en los dos últimos meses y a partir de ahí se modificaron las rpm para aumentar o disminuir el espesor de la resina fotosensible para poder determinar que sucede con dichos parámetros eléctricos.
La siguiente tabla muestra la relación entre las rpm del centrifugado y el valor que se obtuvo del espesor de la resina fotosensible.
rpm espesor (Ǻ) 416 1390 434 1400 452 1410 470 1420 488 1430 506 1440 524 1450 542 1460 560 1470
Tabla 5.4.‐ Relación espesores contra revoluciones por minuto de la capa de la fotoresina a 20°C
Posteriormente se cortó la información en cada uno de los glasses y se electroformó para obtener un estampador y poder enviarlo a moldeo para finalmente analizar los parámetros eléctricos del disco moldeado. Las siguientes gráficas muestran los resultados de la relación entre los parámetros eléctricos y el espesor de la capa de fotoresina.
5.3.1.
Relación I11 e I3 contra fotoresina.
El I11 y el I3 corresponden al tamaño más largo de pit y el más corto respectivamente, por lo
tanto cuando se tienen problemas con estos parámetros se debe a que existe una malformación en el
pit.
La gráfica que se muestra a continuación indica la relación de los datos obtenidos de los diferentes productos procesados a diferentes espesores de la capa de la resina fotosensible, se inició con un espesor de 1400 Å con incrementos de 15 Å, lo que se observa es que a mayor espesor mejor será la definición longitudinal del pit. En todas las pruebas los valores obtenidos se encuentran por encima del valor del mínimo permitido que es 0.65.
Gráfica 5.1.‐ Espesor de resina fotosensible contra I11.
1400, 0.72 1415, 0.75 1430, 0.77 1445, 0.79 1460, 0.8 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.8 0.81 1390 1400 1410 1420 1430 1440 1450 1460 1470 I11 Espersor de fotoresina (Å)
5.3.2.
Relación push pull contra resina fotosensible.
El valor del push pull está directamente relacionado con la profundidad e inclinación del pit. En la Gráfica 5.2 se muestran los resultados del push pull obtenidos de las diferentes pruebas procesadas con diferentes espesores de la capa de fotoresina, de acuerdo a los resultados se deduce que cuando la capa de la resina fotosensible es más gruesa, la formación de pits serán más profunda. El valor del push pull debe estar entre 0.045 a 0.075 unidades, por lo tanto cuando el valor de push pull se encuentre bajo, se puede mejorar disminuyendo el espesor de la resina fotosensible.
Al analizar la prueba que tenía un espesor de 1460 Å tardo más del doble de tiempo promedio en analizarla y esto se debe a que a cuando se encuentra en el límite inferior del estándar, es decir, cerca de 0.045 existe el problema de seguimiento por parte laser de lectura en la pista de audio, por lo tanto no es recomendable utilizar un espesor muy grueso o mayor a 1460 Å.