Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 67
Текст из файла (страница 67)
При прямом способе на натянутые сетки с временной подложкой из полиэтилентерефталатной пленки наносится фотополимеризующаяся композиция методом полива («Полнеет», или типа ФСТ (ТУ610-028-029), или композиция «Фотосет-Ж» — для синтетических тканей), и получают изображение схемы фотохимическим способом (экспонирование через ФШ, проявление, дубление, промывка, обезжиривание, контроль качества) [581. Для экспонирования изображения на сетку может быть использована установка экспонирования сетчатых трафаретов УЭСТ-901А, выпускаемая АООТ НИТИ-ТЕСАР (г. Саратов). При косвенном способе рисунок схемы переносится на сетку из пленочных материалов, таких как пленка СПФ, пигментная бумага (ТУ29-01-06 — 70) и др.
Достоинством косвенного метода является высокое качество изображения, недостатком — низкая тиражестойкость трафарета (до 600 отгисков), длительность процесса его изготовления. Получение рисунка трафарета возможно также с применением фоторезиста марки «Фотосет-Ж» (ТУ6-15-1467 — 84), который наносится на натянугую сетку, обработанную в адгезионном составе, поливом. Затем на сетку устанавливают ФШ с антиадгезионным слоем (5%-ный раствор парафина и уайт-спирт), чтобы не прилип к сетке, и проводят экспонирование изображения в течение 3...5 мин при освещенности 3000...3500 лк.
Проявляют этиловым спиртом при помощи ватного тампона. Достоинством фоторезиста «Фотосет-Ж» является высокая тиражестойкость и разрешающая способность (40 линий/см), что позволяет получать ПП по 3 — 4 классу точности (порядка 0,2 мм ширина проводников и расстояний между проводниками), короткий процесс изготовления трафарета и способность полимеризоваться в жидком состоянии.,После нанесения изображения участки сетки, свободные от рисунка, покрывают клеем БФ-4.
Рязанский проектно-технологический институт разработал серию нового оборудования для изготовления сетчатых трафаретов с получением изображения от 20 до 40 дюймов и более. Параметры, характеризующие сетки трафарета: ° металлические: номер сетки, размер стороны ячейки, мкм, диаметр проволоки, мкм (от 30 до 65), число отверстий на 1 см (от 4450 до 20 450), живое сечение, % (от 28 до 34,6); ° капроновые: номер сетки, размер ячейки, мкм (от '82 до 142), диаметр нитей, мкм (от 35 до 40; от 40 до 45), живое сечение, % (от 41,5 до 53,4). Панесенае занааннего рееье4а а аанеьней маска на ПП ЗЗ7 При сеткографическом способе нанесения защитного рельефа используют полуавтоматы трафаретной печати, автоматы шелкографии, автоматические линии сеткографической печати. Оборудование для трафаретной печати обеспечивает нанесение красок теплового или УФ отверждения, плавную регулировку скорости движения ракеля, быстрое и точное совмещение заготовки и трафарета, вакуумную фиксацию заготовок, печать через сетчатый трафарет, загрузку и разгрузку заготовок и включает загрузочное устройство, машину для рихтовки заготовок ПП, сеткографический станок, сушильную печь, накопитель.
Нанесение трафаретной краски на автоматическом оборудовании осуществляется в такой последовательности: ° загрузка заготовок ПП при помощи ленточного конвейера; ° фиксация заготовок в рабочей зоне на штифтах с точностью (+0,025) мм; ° закрепление заготовок при помощи вакуумной системы; ° дозированная подача краски в зону обработки и автоматическое продавливание ее ракелем через трафарет; время одного цикла 5...7 с; ° сушка красок с органическими растворителями в туннельных конвейерных печах горячим воздухом при Т= 150...180 'С или ИК-излучением. Наибольший формат печати составляет 620 к 650 мм, производительность — порядка 1000 оттисков/ч.
Одной из проблем трафаретной печати является продолжительность сушки, для решения которой разрабатывают краски мгновенной сушки, содержащие мономерно-полимерные композиции и фотоинициатор, которые закрепляются на заготовке под действием УФ-излучения; высокопроизводительное оборудование. Удаление трафаретной краски с заготовки ПП после операции травления меди с пробельных мест производится в установках струйного типа (3...5)%-ным раствором горячей щелбчн при Т= 40...60 'С в течение 10...20 с. В оборудовании для одновременного нанесения трафаретной краски на две стороны заготовки ПП устанавливаются вертикально.
6.6.3. ОФсетная печать Офсетная печать обеспечивает 1 — 2 класс точности ПП с точностью воспроизведения рисунка (Ю,2) мм. Способ нашел применение в массовом и крупносерийном производстве и состоит из следующих основных этапов: ° изготавливается клише (форма для офсетной печати) из алюминия, цинка, их сплавов и пластмасс с изображением рисунка схемы; основными операциями изготовления являются травление, гравирование, прессование, обработка гилрофобизируюшей жидкостью, сборка; конструктивно формы для офсетной печати разделяются на несколько видов: высокой печати, глубокой печати и с расположением печатных участков в одной плоскости; ° клише (форма) закатывается трафаретной краской; ззв Глава 5: Овиввиив зтаим пзгатввлвпии пвчатиах плат ° краска с клише снимается с помощью офсетного валика, покрьпого резиной; ° офсетным валиком краска переносится на подготовленную поверхность заготовки ПП; ° сушка краски при высокой температуре.
Наиболее технологичной, надежной и точной является форма для сухого офсета, для которого в качестве основания используют пластину из алюминия толщиной 0,5...1,0 мм. На нее наносят тонкий слой силиконового лака, не смачиваемого трафаретной краской, которой впоследствии закатывается форма. На слое лака лазерным гравировальным автоматом выжигается рисунок ПП. Готовую форму устанавливают на станок офсетной печати, который имеет рабочее поле размером до 500 и б00 мм, точность совмещения контактных площадок (+0,1) мм, производительность 300 отпечатков /ч.
Достоинства способа — высокая производительность, возможность автоматизации процесса, тиражеспособность; недостатки — низкая точность получения рисунка, пористость слоев краски вследствие малой толщины, высокая стоимость оборудования. 5.6.4. Лазерное формирование рнсуни схемы В настоящее время применяется и в перспективе планируется широко использовать лазер: ° при экспонировании фоторезистов путем вычерчивания рисунка, соответствующего топологии схемы, без применения ФШ, что исключает боковую подсветку проводников и смещение рисунка в результате усадки пленочных ФШ; ° при получении рисунка схемы без использования фоторезиста, ФШ и целого ряда операций получения защитного рельефа путем обработки фольгированного диэлектрика мощным излучением ультрафиолетового лазера с длиной волны 250...300 нм.
Обработка проводится в такой последовательности: 1) сначала излучением УФ-лазера большой мощности (плотность энергии излучения составляет более 4 Дж/см') частично испаряют металлическое покрытие на поверхности заготовки ПП в тех местах, где в дальнейшем будут пробельные места ПП, т. е. изсвгяционные участки. Частичное испарение проводят.для того, чтобы мощное излучение УФ-лазера, проникающее сквозь тонкий слой металлического покрытия, не разрушило диэлектрик под обрабатываемым участком; 2) осуществляется химическое травление остаточной толщины (единицы микрометров) проводящего покрытия в местах лазерной обработки, которое происходит без подтравливания проводников вследствие малой толщины удаляемого металла и продолжительности процесса травления.
Ширина проводников и расстояние между ними в результате лазерно-химической обработки соизмеримы с первоначал(ной толщиной Нанесение ееиаатиоео рееье4е и нанеьноймаеии на 3Ш . 339 металлического покрытия заготовки ПП, а минимальные размеры зависят от диаметра пятна фокусировки и составляют приблизительно 20 мкм; ° при прямом лазерном формировании проводящего рисунка ПП.
Процесс обработки состоит из следующих основных этапов: 1) получение заготовки из нефольгированного полиимида; 2) подготовка поверхности и сушка; 3) напыление промежуточного слоя хрома толщиной порядка 20 нм, затем меди или золота толщиной не более 100 нм на всю поверхность заготовки ПП. Ограничения по толщине связано с необходимой прозрачностью напыленных слоев для УФ-излучения, которая гарантирует возникновение плазмы на границе раздела между металлическим покрытием и полиимидом; 4) лазерное формирование рисунка путем облучения поверхности УФ-лазером с плотностью энергии излучения порядка 50...200 мДж/ем~ через рабочую маску, изготовленную из кварцевого стекла с хромовым напылением рисунка схемы, и проецирования излучения с помощью объектива на определенный участок поверхности.