Трафаретная печать

В производстве печатных плат и толстопленочных интегральных микросхем трафаретная печать является важнейшим процессом для создания рисунков на основе эмалей и паст. В качестве основы исполь­зуют фоль­гированные или не фольгированные синтетические и керамиче­ские материалы, в качестве резистов

Рис.20.. Технологическая схема процесса трафаретной печати.

— синтети­ческие лаки, в качестве паст для печати — композиции, состоящие из связующего, растворителей и мелко­дисперсной основы (например, порошков металлов). Резисты, как правило, используются для создания техноло­гических слоев при травлении и металлизации, в виде масок для пайки, коррозионно-защитных покрытий и маркировки. Пасты для печати, вжигаемые при температуре выше 1000°С, применяют для изготовления элек­трических элементов, резисторов, конденсаторов. На рис. 20 представлена техно­логическая схема процесса изготовления печатных плат методом трафа­ретной печати, рис. 22 иллюстрирует принцип трафаретной пе­чати. Эластичный ракель, дви­жущийся вдоль трафарета, продавливает через отверстия в нем пасту к поверх­ности под­ложки. Подложка устанавли­вается на плоском основании, трафарет закрепляется в раме, которая может подниматься. Качество слоя при трафа­ретной печати зависит от боль­шого числа факторов. Важней­шими из них являются: § материал, частота плете­ния (или шаг и размеры от­верстий) и натяжение трафа­рета, тип маскирова­ния; § состав и свойства резиста; § метод печати (контактная или неконтактная); § режим работы и оборудо­вание (угол касания, установ­ка рамы, скорость движения ракеля и т. д.); § состояние подложки (пло­скостность, шероховатость, чи­стота поверхности). Сетчатые трафареты изго­тавливают из нейлоновой или полиэфирной сетки на основе моноволокна с толщи-

ной нити 40 мкм и частотой плетения 80- 200 нитей/см или сетки из нержавеющей стали с толщиной прово­локи 30—50 мкм и частотой плетения 60—160 проволок/см, которые натягиваются с удлине­нием 4—5% для нейлона, 2% для полиэфира или упруго для нержавеющей стали с помо­щью механических или пнев­матических приспособлений на стабильные металлические, реже дере­вянные рамы. Не­обратимое измене­ние размеров вследствие вытягива­ния ниток ведет к уменьшению сроков службы синтетиче­ских трафаретов по сравнению с метал­лическими.

Для создания негативных сетча­тых трафаретов могут быть исполь­зованы методы с прямым и косвен­ным на­несением эмульсии. В первом случае ячейки сетки заполняются эмуль­сией, чувствительной к ультра­фиолето­вому излучению. При экспонировании через фотошаблоны эмульсия за­твердевает, а не засвеченные места селек­тивно растворя­ют­ся (рис. 21,а). При этом методе ячейки сетки или пол­ностью открыты, или полно­стью за­крыты, т. е. получение структур, пересекающих ячей­ки, невозможно. При кос­венном методе (рис. 21,6) фо­точувствитель­ные пленки экспонируются на пленочном основании и только по­сле проявления в размягченном состоянии переносятся под давлением на сетку. После сушки растворяют пленочное основание. Этим методом можно получать структуры, пересекающие ячейки.

Особо точные шаблоны выполняют из металлической фольги, на одной стороне которой вытравливается нужный рисунок, а на противо­положной — тонкая сетчатая структура.

Вязкость резистов и содержание в них твердых веществ во многом определяют процесс печати и качество слоев. Их тиксотропность должна быть такой, чтобы обеспечивалась воспроизводимость структуры, т. е не раплывались требуемые контурные линии. Содержание твердых веществ определяет толщину слоя, а, следовательно, и устойчивость слоя к химическим растворам. Современные резисты для трафаретной пе­чати позволяют получать проводники (и зазоры между ними) шири­ной не менее 0,2 мм.

Между неконтактным и контактным методами трафарет-ной печати имеется существенное отличие. В пер­вом случае трафарет, который мо­жет быть изготовлен косвенным или прямым методом, располагают на опре­деленном расстоянии от поверхности подложки. Ракель прижима­ет трафарет к участкам, на которые на­носится паста, а упругие напря­жения обеспечивают его отделение от подложки непосредственно за раке­лем. Зазор между подложкой и трафаретом в зависимости от раз­меров последнего равен 0,3—3 мм. На­против, при контактном методе, для которого лучшими являются металлические маски, их плотно при­жи­мают к поверхности подложки и поднимают только после окончания движения ракеля.

Рис. 21.. Сетчатые трафаре­ты, изготовленные методами пря­мого нанесения эмульсии (а), косвенного нанесения эмуль­сии (б); 1 — фоторезист; 2— сетка

Рис. 22. Принцип трафаретной печати.   1 - давление ракеля; 2 - направление движе­ния ракеля; 3 - рама; 4 - фиксатор подлож­ки; 5 - подложка; 6 - основание; 7 - паста; 8 - трафарет; 9 - напечатан­ная структура; 10 - зазор; 11 - ракель.

Дата добавления: 2015-03-29