Технология многослойных печатных плат

При использовании крупногабаритных групповых заготовок в на­ стоящее время не предоставляется возможным пробить все отвер­ стия одновременно, что связано с большими трудностями при из­ готовлении прецизионных штампов и переоснащении производст­ ва мощными прессами.

В процессе печати контакт между сеткой и заготовкой обес­ печивается давлением ракеля. Ракель проталкивает краску че­ рез отверстия в элементы формы на поверхность заготовки и от­ деляет краску в ячейках сетки от краски на форме. В'процессе получения рисунка ракель должен двигаться в одном направле­ нии. При обратном ходе неизбежно искажение рисунка. Длина ра­ келя должна быть на 20... 30 мм больше ширины наносимого ри­ сунка. Выбор материала ракеля — существенный момент, посколь­ ку его свойства в значительной мере влияют на качество печати.

Основным требованием к материалу ракеля является его ус­ тойчивость к истиранию, действию печатных красок и раствори­ телей. Обычно ракель изготавливается из листовой маслобензостойкой резины или полиуретана. Наибольшее применение нахо­ дят полиуретаны с твердостью 50 90 единиц по Шору. Ракели малых размеров изготавливаются из более твердого материала (85... 90). Это обеспечивает высокую воспроизводимость процес­ са печати. Для широких ракелей (8 10 см) используют мате­ риал с твердостью около 65. При использовании жидкотекущей краски применяется «мягкий» ракель, а для вязкотекучей — «твер­ дый». Важную роль в процессе трафаретной печати играет пра­ вильное закрепление ракеля в держателе. Размер выступающей из держателя части ракеля зависит от его твердости. Для обес­ печения надежного крепления ракель должен входить в держа­ тель примерно на половину своей высоты. С увеличением свобод­ ной части ракеля возрастает его деформация при печати. Дер­ жатель фиксирует положение ракеля и обеспечивает его движе­ ние. Движение обычно осуществляется при помощи гидравличе­ ского привода, а давление на ракель (сверху вниз) создается ре­ гулируемыми пружинами, собственным весом конструкции или жестким креплением. Во время рабочего хода ракель не должен вибрировать. Важно, чтобы движение ракеля было воспроизво­ димым и равномерным. Большинство установок для трафаретной печати имеют устройства для регулирования скорости движения ракеля. Толщина ракельного полотна обычно составляет около 80 мм, высота — не менее 25 мм. Уменьшение высоты ракельного полотна приводит к снижению эластичности.

При машинной печати усилие прижима ракеля не должно превышать заданного значения. Слишком большое усилие приво­ дит к возникновению высоких механических нагрузок, что в свою очередь обусловливает деформацию ракеля и раздавливание кра­ ски, т. е. на поверхности заготовки будут заметны следы ячейки сетки. С увеличением давления ракеля образуется явно выражен­ ный прогиб в середине ракельной пластины. Для получения рав­ номерного по толщине красочного слоя по всей площади изобра-

92

заднего края формы от поверхности заготовки в процессе печа­ ти. Автоматизация процесса повышает точность воспроизведения рисунка от ±0,2 до ±0,05 мм. Максимальный размер обрабаты­ ваемых заготовок плат в первых отечественных станках, напри­ мер АШ-2, был лишь 220X370 мм, а ход ракеля 250 мм. Заготов­ ка на столе станка фиксировалась при помощи срезанных под углом штифтов, что облегчило перемещение заготовки на конвей­ ер для последующей сушки. На станке ПТ-2 максимальные габа­ ритные размеры обрабатываемой платы больше 430X200 мм, но фиксация плат «в угол» не обеспечивает высокой точности. В обо­ их станках отсутствует регулировка ракеля, ход его постоянный, что приводит к дополнительному расходу сетки при _малых габа­ ритных размерах заготовок. Более совершенную конструкцию име­ ет полуавтомат трафаретной печати ПТП-3. Максимальный раз­ мер обрабатываемой на нем заготовки достигает 400X330 мм, ход ракеля регулируется, заготовка фиксируется на столе при по­ мощи штифтов.

Совершенствование автоматов сеткографической печати шло в направлении увеличения габаритных размеров обрабатывающих заготовок, повышения точности рисунка и автоматизации ввода и вывода заготовок. Эти требования были в значительной мере реализованы в автоматах ОН-3944 и ДЛЦМ3.209, что позволило увеличить формат печати и широко использовать возможности группового метода. В последние годы разработан станок типа СДС-1 для нанесения рисунка схемы на заготовки ПП одновре­ менно на две стороны. В этом станке заготовка устанавливается вертикально, максимальный размер обрабатываемых заготовок невелик: 100X175 мм.

Анализируя конструкции станков, появившихся в последнее время в нашей стране и за рубежом, и их функциональные воз­ можности, необходимо отметить значительное повышение требо­ ваний к автоматизации и операций регулировки, настройки и до зирования. Так, в последних моделях регулируется давление ра келя, скорость движения, угол наклона и рабочий ход его; на страивается рабочий стол станка (перемещение его в радиаль ном направлении и по осям X и У); подача краски осуществляет ся краскодозирующим устройством. Процесс совмещения трафа рета с контрольным шаблоном при замене ТПФ — весьма дли тельная операция. Для сокращения затрат времени эта операци) выполняется на отдельном станке с оптическим контролем, обес печивающим точность совмещения ±30 мкм. Время переналадю станка на другую плату не превышает 15 мин. Это время затра чивается на съем со станка формы с рамой, установку новой ра мы и точное совмещение печатной формы на станке.

В настоящее время при подаче стопы заготовок транспорт ным устройством к автомату и отводе ее после сушки приходите прерывать процесс. Высокая скорость сушки красок ультразву кового отверждения обеспечила непрерывное ведение процесс; нанесения рисунка, сушки, снятия краски и других операций, пре

98

производственного цикла — в 5... 6 раз. Эффект ГАП в значитель ной степени зависит от выбора транспортных средств. Техниче ские характеристики некоторых видов оборудования для нанесе ния рисунка схемы приведены в табл. 6.5.

В Японии запатентована новая печатная машина для трафа ретной печати, содержащая в печати секции три ракеля: цент ральный и два боковых. В этой машине не происходит потер краски и улучшается качество изображения на оттиске.

Статическое электричество. При работе станков трафаретной печати в ре зультате трения ракеля с ТПФ возникает статическое электричество. Посколь ку материал ракеля и материал сетки формы не являются проводящими, ионь не могут нейтрализоваться свободными электронами, как этопроисходит i металлах. Заряды притягивают пылинки и другие частицы, находящиеся в воз духе и на форме, загрязняя краску. Посторонние включения в краске снижают толщину ее слоя, что приводит к протравам, а также к уменьшению четкосп края рисунка из-за смазывания. Кроме того, статическое электричество является источником воспламенения, что особенно опасно при использовании тра­ фаретных красок и органических растворителей. Для предотвращения появле­ ния статического электричества применяются следующие меры; увеличивают относительную влажность в помещении до 70%; заземляют оборудование] ионизируют воздух, наносят на трущиеся части оборудования ПАВ. При ув< личении влажности на диэлектрических поверхностях образуется пленка влап способствующая увеличению электропроводности материалов; кроме того, ткан из несинтетических волокон становятся влажными, что обусловливает быстру утечку зарядов. Заземление является важной и надежной мерой защиты с статического электричества, поскольку исключает возможность несчастного сл] чая на рабочем месте. Для ионизации воздуха используются герметическ закрытые источники слабого радиоактивного излучения (полоний-210), кок рые ионизируют воздух вблизи заряженной поверхности. С этой же целы применяют ионизатор с разрядником, острия которого направлены в зон контакта ракеля с трафаретом. Рекомендуется закреплять держатель ионизг

чества контролируется специальными индикаторами. Для уменьшения наког ления статического электричества ТПФ обрабатывается жидким антистатикоь

7. ПРЕССОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Операция прессования (склеивания) МПП. Это одна из вая

ных операций, так как от качества ее выполнения зависят эле» трические и механические характеристики готовой МПП. Опреде ляющими условиями прессования, прежде всего, являются: удел* ное давление прессования, температура и время, а также прим* няемые материалы, точность совмещения слоев МПП, параллел! ность плит пресса. На качество спрессованной платы существе! ное влияние оказывают подготовка поверхности слоев перед прес сованием, текучесть смолы и время ее полимеризации. При выбор)

100