125625 (690613), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Влияние температуры

Фотопленка расширяется при повышении температуры окружающего воздуха и сжимается при понижении температуры.

Температурный коэффициент расширения полиэфирной основы – 0,0018% на 1 °С. Температурный коэффициент расширения не зависит от толщины материала.

Реакция фотопленки на изменение температуры проявляется очень быстро.

Фотопленка адаптируется к окружающей температуре в течение 2…3 минут.

Расширение и уменьшение фотопленки при изменении температуры – обратимый процесс. Однако, если фотопленку нагреть до 60 °С, произойдет необратимое изменение ее размеров.

Влияние режимов обработки

В результате мокрой обработки фотопленки (проявление фиксаж, отмывка) и последующей сушки происходит изменение ее размеров. Особенно существенно влияет температура сушки так, что фо топленки, которые сушатся при высоких температурах, будут иметь увеличенные размеры и наоборот. Изменение размеров фотопленок толщиной 175 мкм может составлять ± 0,02%. Однако, фотопленка, которая была высушена при оптимальной температуре, может изменить свои размеры очень незначительно. Мало того, существует оптимальная температура сушки, при которой это изменение размеров может сводить к нулю. Эта температура устанавливается для каждого типа фотопленки. Величина оптимальной температуры сушки в основном зависит от относительной влажности окружающей среды и относительной влажности воздуха в сушильной камере проявочной машины. Поэтому идеальная температура сушки должна быть определена исходя из относительной влажности воздуха в помещении для обработки фотопленки. Например, фирма Кодак дает такие рекомендации:

Старение

Размер фотопленок изменяется из-за старения основы, но величина этих изменений является очень незначительной. Полиэфирная основа может изменить размеры в пределах ±0,01% за 5… 10 лет.

Изменения линейных размеров зависят от влажности и температуры хранения фотопленок. Хранение при высокой влажности, вероятно, повлечет за собой увеличение размеров фотошаблона и наоборот.

Размерная стабильность

Фотопленки для фотошаблонов печатных плат с позиций размерной стабильности могут быть сгруппированы в два класса: фотопленки, которые не имеют вспомогательных слоев и фотопленки, которые его имеют (на желатиновой основе).

Методика измерений

Изменение размеров от изменения влажности приводится обычно для диапазона влажности от 15 до 50% при температуре 21 °С. Эта процедура относительно сложна, так как изменение размеров не линейны по отношению к изменению влажности. Это важно, поскольку измерения в разных диапазонах влажности могут иметь отличия. Можно в качестве примера привести значения коэффициент линейного расширения при изменении влажности, измеренные при низкой, средней и высокой влажности:

Низкая влажность:

от 15 до 50% 0.0014

Средняя влажность:

от 30 до 60% 0.0012 Высокая влажность:

от 50 до 80% 0.0010

Поэтому при сравнении поведения различных фотопленок от изменения влажности важно знать диапазон абсолютного изменения влажности, при котором он определялся.

То же самое относится и к температуре. Показанные в таблицах коэффициенты определены в диапазоне температур между 21 °С и 49 °С (70Т и 120 °F) и относительной влажности 20%. Температурный коэффициент всех фотопленок на полиэфирной основе практически одинаков, независимо от её толщины.

Эффект «Серебряного слоя»

Количество серебра в слое фотоэмульсии может влиять на изменение размера фотопленки. Негативы, имеющие высокое отношение непрозрачной (серебросодержашей) области к прозрачной, будут иметь меньшие изменения линейных размеров, чем позитивы того же изображения. Высокое содержание серебра стабилизирует желатиновый слой. И хотя значение этого эффекта очень мала – во втором знаке температурного коэффициента изменения размеров, с ним приходится считаться.

Время релаксации фотопленки

Время, требуемое, чтобы достигнуть равновесия с влажностью в помещении зависит от толщины фотопленки. Требуется один час на 25 мкм толщины фотопленки, чтобы достигнуть равновесия по относительной влажности с окружающей средой:

Фотопленка адаптируется к окружающей температуре в пределах от 1 до 3 минут.

Неравномерность свойств фотопленок вХи Yнаправлениях

Основы фотопленок изготавливают поливом на движущуюся ленту. Поэтому их свойства должны быть неодинаковыми вдоль и поперек полива. В последующем пленка подвергается всевозможным обработкам, чтобы предотвратить эту анизотропность. Совершенно идеальная основа фотопленки будет иметь идентичные свойства в X, Y, и диагональных направлениях в пределах всего листа. Тем не менее, большие листы фотопленки могут иметь различные изменения размеров в X и Y направлениях, с разницей в пределах ±10%.

Гистерезис

Гистерезис – это необратимое изменение размера фотопленки при изменении относительной влажности окружающей среды, зависящий и от направления изменения влажности. Этот эффект означает, что фотопленка не будет полностью возвращаться к первоначальному размеру, и это зависит от того, как изменяется относительная влажность (увеличивается или понижается).

Эффект гистерезиса для современных типов фотопленок на толстой полиэфирной основе мало заметен: меньше чем 10% любого изменения размера. Для новых типов фотопленок эффект гистерезиса ешё меньше и поэтому практически не учитывается.

Подготовка фотошаблонов к работе

Обшие рекомендации: пленочные фотошаблоны должны быть выдержаны от 4 до 7 часов в условиях рабочего помещения (т.е. рядом с установкой контактной печати или фотоплоттером).

Необходимо поддерживать постоянную температуру (±ГС) и влажность (55+5%) во всех помещениях, где используются фотошаблоны.

Фотопленка должна быть предварительно адаптирована к условиям её эксплуатации (режимам работы) в течение, по крайней мере, 4 часов (адаптация по влажности на 90%) или 7 часов (99%).

Необходимо стандартизировать температуру сушки фотопленки в проявочной машине в зависимости от влажности в помещении. Более точная температура сушки должна быть установлена опытным путем.

Целесообразно определить время адаптации фотопленки после её обработки в проявочной машине, измеряя через 5-минутные интервалы размер между реперными точками до момента его стабилизации.

Создание условий вакуумной гигиены в рабочих помещениях – «чистые» комнаты

Дверь в помещение, предусмотренное для работы с фотопленкой, должна плотно закрываться и, по возможности, иметь снаружи «темный» тамбур. Светофильтр для неактиничного освещения должен быть корректно выбран и установлен в соответствие с документацией на используемую фотопленку. Необходимо контролировать помещение на содержание пыли и периодически делать «влажную» уборку.

На поверхностях стоек и полок, предназначенных для работы с фотопленкой, должны быть устранены любые заусенцы и неровности, которые могли бы поцарапать эмульсию фотопленки.

Пакет фотопленки (обычно 100 листов) может требовать сотен часов для полной релаксации к климатическим условиям «чистой» комнаты. Практически невозможно достичь необходимого результата, оставив фотопленку в пакете. Поэтому перед использованием необходимо разделить общий пакет фотопленки на отдельные листы для достижения скорейшей релаксации размеров фотопленок к влажности в помещении.

Пример расчета изменения размеров фотопленки

Коэффициент изменения размеров от изменения влажности: 0,0009% на 1% относительной влажности.

Температурный коэффициент: 0,0018% на ГС.

Изменение размера = Первоначальный размерх (0,0009/Ю0) х изменение влажности в% + Первоначальный размер х (0,0018/100) х изменение температуры в °С

Пример №1

Размер фотопленки: 500 мм

Изменение влажности в%: увеличение на 4%

Изменение температуры в «С: уменьшение на 2 °С

Изменение размера = (500 ммхО, 0009/100 х4) +

+ (500 мм х0,0018/100 х (– 2))= 0,018 мм + (-0.018 мм) =

= 0 (без изменения)

Пример №2

Размер фотопленки: 500 мм Изменение влажности в%: увеличение на 4% Изменение температуры в °С: увеличение на 2 °С Изменение размера = (500 мм хО.0009/100x4) + (500 мм х х 0,0018/100 х 2)= 0,018 мм + 0,018 мм = 0.036 мм

Фотостекла

Основы из стекла не подвержены влиянию влажности. Стабильность их размеров зависит только от изменений температуры, но и при этом их температурный коэффициент расширения гораздо меньше, чем у других материалов:

Примеси оксидов железа, неизбежно присутствующие в стекле, делают его непрозрачным в ультрафиолетовой области спектра, в которой должны работать фотошаблоны. Высокой прозрачностью для ультрафиолетовых лучей обладают кварцевое стекло, а также специальные увиолевые стекла на основе В₂О₅, Р₂О₅.

Стеклянные фотошаблоны должны обладать хорошей плоскостностью, поэтому стеклянные пластины после отливки шлифуют и полируют. Чтобы придать им прочность их делают относительно толстыми (до 6 мм). От этого они становятся тяжелыми и неудобными для ручной загрузки светокопировальных рам.

При использовании системы совмещения типа PIN-LAM в стекле высверливались окна для размещения в них втулок. Во втулках с большой точностью по диаметру и межцентровым расстояниям высверливались отверстия для входа штифтов системы базирования. Большие технические трудности представляло совмещение системы координат координатографа и сформированной на стекле системы баз. При использовании системы MASS-LAM необходимость в базовых отверстиях отсутствует. И это открывает прямую дорогу к использованию стеклянных фотошаблонов. Остается еще одна проблема: стеклянные фотошаблоны могут изготавливаться только на координатографах (низкая производительность) или планшетных фотоплоттерах (дорогое оборудование). Но если и эта проблема будет преодолена, стеклянные фотошаблоны станут преобладающим носителем топологии при изготовлении плат по высоким проектным нормам.

2. Принципы прорисовки фотошаблонов

2.1 Методы ручной работы

Конечно, эти методы относятся к истории, но чтобы понять значительность достижений последнего времени, стоит хотя бы перечислить методы ручного изготовления фотооригиналов, из которых потом методом репродукции изготавливались рабочие фотошаблоны.

Вычерчивание

Автор еще застал этот метод, по которому большие коллективы работниц, получившие хорошие навыки в картографии, вычерчивали на ватмане гуашью топологию печатных плат. В основном использовались следующие средства работы:

• вручную – с помощью простых чертежных документов и приспособлений, на основе с предварительно нанесенной координатной сеткой, с помощью точных шаблонов;

• вычерчивание на координатографе, управляемом вручную.

Применение координатографов, которые с давних пор использовались в картографии, намного увеличило точность изготовления фотооригиналов.

Метод аппликации примагничивающимися элементами

На стальную пластину, выкрашенную в белый цвет, укладывали шаблоны элементов рисунка, изготовленные из магнитной резины. Для точного позиционирования элементов пластина имела отверстия, высверленные с большой точностью на координатно-свер-лильном станке. Для упрощения работы оператора на стальную пластину проецировали эскиз печатной платы, предварительно нарисованный на миллимитровке.

Аппликация липкой лентой

В этом случае рисунок печатной платы выполняется цветной липкой лентой. Элементы рисунка наклеиваются непосредственно на безусадочную основу с нанесенной координатной сеткой. Наклеиванием липкой лентой получали рисунок с хорошей резкостью контуров. При изготовлении фотошаблонов двусторонних печатных плат для одной стороны платы использовали один цвет (например, красный), для обратной – другой (например, синий). При репродукции через соответствующие светофильтры получали комплект из двух фотошаблонов. Этот же метод использовали для нанесения рисунка непосредственно на фольгу диэлектрика для защиты от травления.

Целый ряд фирм специализировался на производстве и поставках наборов для аппликации. В последующие времена они пользовались большим успехом в лабораторной практике.

Метод скрайбирования двухслойной пленки

Характеристики

Список файлов курсовой работы