Материалы типа "Б"
Эмали типа „Б” наносят на ПП методом трафаретной печати, т. е. путем продавливания эмали ракелем через сетчатый трафарет (трафаретную ПФ). Трафаретные ЗМ конвективной сушки появились в начале 60-х годов и использовались для обеспечения процесса пайки волной припоя. Первые ЗМ фотохимической сушки стали применять в конце 70-х годов. Преимуществом трафаретного метода нанесения ЭМ является доступность и дешевизна применяемых материалов, универсальность метода, возможность получения селективного покрытия любой конфигурации с нормированной толщиной слоя.
Материалы типа „Б” подразделяют на две группы:
I группа — эмали для ПП 1 —3 классов точности (ширина проводников и расстояние между ними в пределах о г 0,75 до 0,25 мм);
II группа — эмали для ПП 3—5 классов точности (ширина проводников и расстояние между ними в пределах от 0,25 до 0,1 мм).
Технические требования. Рекомендуемые для получения ЗМ эмали должны обеспечивать получение элементов рисунка ЗМ методом трафаретной печати с точностью, необходимой для производства ПП требуемого класса точности [25]. Они должны отвечать следующим специальным техническим требованиям:
1) хорошая адгезия (не более 2 балл) к защищаемой поверхности ПП;
2) ярко выраженная тиксо-тропность, необходимая для обеспечения разрешающей способности не менее 20 лин/см;
3) отсутствие самопроизвольного растекания по трафарету и на оттиске, способность легко и равномерно распределяться под воздействием ракеля по трафарету без самопроизвольного прохождения сквозь отверстия ПФ с образованием на обратной стороне сетки наплывов;
4) при продавливании через трафарет эмаль должна попадать на заготовку ПП и оставаться на ней, освобождая отверстия сетчатого трафарета и не образуя при этом нитей при отделении трафарета от ЗПП; ,
5) растекание эмали не должно превышать 45 мм; не допускается попадание эмали в зоны, согласно КД свободные на ПП от покрытия;
6) получение ЗМ достаточно эластичной, не образующей сколы при обработке, механически прочной — не разрушающейся при воздействии металлических выводов эле .ментов а процессе их автоматизированной установки на ЭМ;
7) ЗМ не должна менять своих защитных и изоляционных свойств после воздействия а) расплавленного припоя при. пайке „волной” при температурах от 240 до 260 °С (с использованием активных флюсов типа Л-5) в течение 5 с, б) холодной или горячей воды (50—60 °С) в течение 5 мин, в) технических моющих средств, г) спирто-нефрасовой или спирто-хладоновой смеси в течение 5 мин;
8) сопротивление изоляции над печатным проводником должно быть не менее 1 * 104 МОм при напряжений 100 В;
9) удельное объемное электрическое сопротивление ЗМ должно быть: в нормальных условиях 1 * 1012 Ом.м, после 96-часовой выдержки при относительной влажности 98 % и температуре 40 ±2 °С не менее 1 -1011 Ом м [21];
10) жизнеспособность эмали на трафарете должна быть не менее 40 мин.
Если в процессе работы ЗМ пдлимеризуется на сетчатом трафарете, то ячейки сетки забиваются. Это приводит к увеличению погрешностив воспроизведении элементен и дальнейшем к непропечатке отдельных элементов. Такой трафарет должен быть снят со станка и промыт. После повторной установки его трафаретный станок следует вновь настраивать. Обычно это занимает около 1.5 ч. Таким образом эмаль должна сохранять на трафарете свои печатные свойства как можно дольше - оптимально в течение 8 ч.
Характеристика эмалей. В настоящее время предприятия радиотехнической промышленности применяют преимущественно эмали собственного приготовления (составы №1 — 12, табл.) на основе эпоксидной смолы ЭД-20. Эти эмали относятся к I группе. К этой же группе относится эмаль ЭП-941ш (ТУ 6-10-10-1663—78), серийно выпускаемая промышленностью. В случае добавления в состав эмали ЭП-941ш специального гиксо тропного компонента ТК 19-30-90 (ТУ 6-10-11-333-264- 90) улучшается разрешающая способность и стойкость к пайке получаемой из нее ЗМ до 0,2 мм; такую эмаль можно отнести ко II группе.
Основные недостатки эмалей I группы:
1) недостаточная тиксотропность, являющаяся причиной утоньше- ния ЗМ по краям проводника вследствие стекания эмали с острых кромок и натекания эмали на подлежащие лайке участки;
2) наличие растворителей в составе эмали, вызывающее образование пористой структуры ЗМ и ее усадку в процессе сушки;
3) необходимость приготовления эмали непосредственно перед работой;
4) малая жизнеспособность эмали, обусловливающая нестабильность ЗМ на трафарете и необходимость периодической очистки трафарета (промывка сетки) при перерывах в работе;
5) большая длительность отверждения ЗМ, достигающая при однослойном покрытии одной ПЛ с двух сторон 6 ч;
6) возможность локального вспучивания металлорезиста на проводниках под ЗМ, шелушения и после панки.
Ко II группе можно отнести эмаль ЭП-979 (№6 по табл. 6) (ТУ 16-504-042—80) и фотополимеризующиеся трафаретные композиции ФПК-ТЗ (ТУ 6-14-19-40-242-84) и ФП-М (ТУ ЫУ0.028-83), а также универсальные защитные стеклографические композиции: СКАТ-З-У-1 (фотохимическая сушка), CKAT-J-T-2 (конвективная сушка) и СКАТ-1 -И-2 (терморадиационная сушка).
Фотополимеризующиеся композиции Ф11К-ТЗ и ФП-М высыхают за 1,5-3 мин йод действием УФ-излучения с длиной волны 350-400 нм (в случае применения светотехнического оборудования с ртутными лампами ДРТ-2800 и ДРТ-6000-1 мощностью от 80 до 100 Вт/см длины лампы). Композиция СКАТ-1-Т-2 высыхает при температуре 100 °С в течение 1 ч; композиция СКАТ-1-И-2 высыхает за 5—15 мин под действием И К-излучения лампы КГ-220-1000 с рефлектором. Фотополимеризующаяся композиция СКАТ-З-У-1 отверждается за 4,5 мин под действием УФ-излучения (лампа ДРТ-1000). Основные характеристики эмалей приведены в табл.7.В настоящее время по экономическим и технологическим показателям наиболее перспективным является получение ЗМ из фотополимеризующихся композиций (ФПК). ФПК обладают следующими достоинствами:
1) отсутствие в их составе растворителей, исключающее усадку ЗМ по толщине в процессе сушки и образование пористой структуры;
2) минимальное растекание, обусловливающее высокую разрешающую способность;
3) высокая производительность труда в результате а) сокращения времени сушки до нескольких минут, б) отсутствия необходимости в очистке трафарета при перерывах в работе, благодаря сохранению практически постоянной вязкости ФПК на трафарете;
4) однокомпонентность (не надо смешивать компоненты) ;
5) экономия электроэнергии;
6) минимальная вероятность вспучивания и шелушения ЗМ после пайки.
Среди зарубежных материалов, применяемых для получения ЗМ, необходимо отметить следующие термоотверждаемые эмали и эмали фотохимической сушки.