בכל תהליך הייצור של מודרני PCB, דיו הפך לאחד מחומרי העזר החיוניים בתהליך ייצור PCB של מפעלי PCB. זה תופס עמדה חשובה מאוד בחומרי תהליך ה-PCB. ההצלחה או הכישלון של שימוש בדיו משפיעים ישירות על הדרישות הטכניות הכוללות ועל מדדי האיכות של משלוחי PCB. מסיבה זו, יצרני PCB מייחסים חשיבות רבה לביצועי הדיו. בנוסף לצמיגות הדיו הידועה, לעתים קרובות מתעלמים מהתיקסוטרופיה כדיו על ידי אנשים. אבל זה ממלא תפקיד חשוב מאוד בהשפעה של הדפסת מסך.

להלן אנו מנתחים וחוקרים את השפעת הטיקוטרופיה במערכת ה-PCB על ביצועי הדיו:

1. מָסָך

משי הוא אחד החומרים ההכרחיים בתהליך הדפסת המסך. בלי מסך, אי אפשר לקרוא לזה הדפסת מסך. הדפסת מסך היא הנשמה של טכנולוגיית הדפסת מסך. המסכים הם כמעט כולם בדי משי (כמובן שיש גם בדי לא משי).

בתעשיית PCB, הרשת הנפוצה ביותר היא רשת מסוג T. רשתות מסוג s ו-HD בדרך כלל אינן בשימוש למעט צרכים מיוחדים.

2. דיו

הכוונה לחומר הג’לטיני הצבעוני המשמש ללוחות מודפסים. לרוב הוא מורכב משרף סינתטי, ממסים נדיפים, שמנים וחומרי מילוי, חומרי ייבוש, פיגמנטים ומדללים. נקרא לעתים קרובות דיו.

שְׁלוֹשָׁה. מספר מאפיינים טכניים חשובים של דיו PCB

בין אם האיכות של דיו PCB מעולה, באופן עקרוני, אי אפשר להתנתק מהשילוב של המרכיבים העיקריים לעיל. האיכות המעולה של הדיו היא ביטוי מקיף למדעיות, הקידמה והגנת הסביבה של הפורמולה. זה בא לידי ביטוי ב:

(1) צמיגות: קיצור של צמיגות דינמית. מתבטא בדרך כלל על ידי צמיגות, כלומר, מתח הגזירה של זרימת הנוזל חלקי שיפוע המהירות בכיוון שכבת הזרימה, היחידה הבינלאומית היא Pa/sec (pa.s) או milliPascal/sec (mpa.s). בייצור PCB, זה מתייחס לנזילות של דיו המיוצר על ידי כוחות חיצוניים.

(2) פלסטיות: לאחר שהדיו מעוות על ידי כוח חיצוני, הוא עדיין שומר על תכונותיו לפני דפורמציה. הפלסטיות של הדיו תורמת לשיפור דיוק ההדפסה;

(3) Thixotropic: (thixotropic) הדיו ג’לטיני כאשר הוא נשאר עומד, והצמיגות משתנה כאשר נוגעים בו. זה נקרא גם עמידות תיקסוטרופית וצניחת;

(4) נזילות: (פילוס) מידת התפשטות הדיו תחת פעולת כוח חיצוני. נזילות היא ההדדיות של צמיגות, והנזילות קשורה לפלסטיות ותיקוטרופיה של הדיו. הפלסטיות והטיקסוטרופיה גדולות, הנזילות גדולה; הנזילות גדולה, ההחתמה קלה להרחבה. עם נזילות נמוכה, הוא נוטה להיווצרות רשת, וכתוצאה מכך היווצרות דיו, המכונה גם רשת;

(5) צמיגות: מתייחסת ליכולת של הדיו שנגזל ונשבר לאחר גירוד הדיו על ידי המגב לחזור במהירות. נדרש שמהירות עיוות הדיו תהיה מהירה והדיו חוזר במהירות כדי להיות מועיל להדפסה;

(6) יובש: ככל שהייבוש של הדיו על המסך איטי יותר, כך טוב יותר, וככל שהדיו מועבר למצע יהיה טוב יותר, ומהיר יותר כך טוב יותר לאחר העברת הדיו למצע;

(7) עדינות: גודלם של חלקיקי פיגמנט וחומר מוצק, דיו PCB הוא בדרך כלל פחות מ-10 מיקרומטר, וגודל העדינות צריך להיות פחות משליש מפתיחת הרשת;

(8) חוטיות: כאשר הדיו נאסף עם חפירת דיו, המידה שבה הדיו דמוי המשי אינו נשבר בעת מתיחה נקראת חוטיות. חוט הדיו ארוך, ויש הרבה חוטים על משטח הדיו ועל משטח ההדפסה, מה שהופך את המצע ואת לוח ההדפסה מלוכלכים, או אפילו לא מסוגלים להדפיס;

(9) שקיפות וכוח הסתרה של דיו: עבור דיו PCB, מוצעות דרישות שונות לשקיפות וכוח הסתרה של הדיו בהתאם לשימושים ודרישות שונות. באופן כללי, צבעי מעגל, דיו מוליכים ודיו אופי דורשים כולם כוח הסתרה גבוה. ההתנגדות להלחמה גמישה יותר.

(10) עמידות כימית של דיו: לדיו PCB יש תקנים מחמירים לחומצה, אלקלי, מלח וממס על פי מטרות שונות;

(11) התנגדות פיזית של הדיו: דיו PCB חייב לעמוד בהתנגדות לשריטות חיצונית, עמידות בפני זעזועים תרמיים, עמידות לקילוף מכאני ולעמוד בדרישות ביצועים חשמליות מחמירות שונות;

(12) בטיחות והגנה על הסביבה של הדיו: דיו PCB נדרש להיות רעיל נמוך, חסר ריח, בטוח וידידותי לסביבה.

לעיל סיכמנו את המאפיינים הבסיסיים של שנים עשר צבעי PCB. ביניהם, בפעולה בפועל של הדפסת מסך, בעיית הצמיגות קשורה קשר הדוק למפעיל. הצמיגות חשובה מאוד לחלקות מסך המשי. לכן, במסמכים הטכניים של דיו PCB ובדוחות ה-qc, הצמיגות מסומנת בבירור, ומציינת באילו תנאים ובאיזה סוג של מכשיר לבדיקת צמיגות להשתמש. בתהליך ההדפסה בפועל, אם צמיגות הדיו גבוהה מדי, יהיה קשה להדפיס, וקצוות הגרפיקה יהיו משוננים קשות. על מנת לשפר את אפקט ההדפסה, יתווסף מדלל כדי שהצמיגות תעמוד בדרישות. אבל לא קשה לגלות שבמקרים רבים, כדי להשיג את הרזולוציה (רזולוציה) האידיאלית, לא משנה באיזו צמיגות תשתמש, עדיין אי אפשר להשיג. למה? לאחר מחקר מעמיק, גיליתי שצמיגות הדיו היא גורם חשוב, אך לא היחיד. יש עוד גורם חשוב למדי: טיקסוטרופיה. זה גם משפיע על דיוק ההדפסה.

ארבע. Thixotropy

צמיגות ותיקסוטרופיה הם שני מושגים פיזיקליים שונים. ניתן להבין שתיקסוטרופיה היא סימן לשינויים בצמיגות הדיו.

כאשר הדיו נמצא בטמפרטורה קבועה מסוימת, בהנחה שהממס בדיו אינו מתנדף במהירות, צמיגות הדיו לא תשתנה בשלב זה. לצמיגות אין שום קשר לזמן. הצמיגות אינה משתנה, אלא קבועה.

כאשר הדיו נתון לכוח חיצוני (ערבול), הצמיגות משתנה. ככל שהכוח נמשך, הצמיגות תמשיך לרדת, אך היא לא תרד ללא הגבלת זמן, ותפסיק כאשר היא תגיע לגבול מסוים. כאשר הכוח החיצוני נעלם, לאחר תקופה מסוימת של עמידה, הדיו יכול לחזור באופן אוטומטי בהדרגה למצב המקורי. אנו קוראים לסוג זה של תכונה פיזיקלית הפיכה שצמיגות הדיו יורדת עם הארכת הזמן תחת פעולת הכוח החיצוני, אך לאחר שהכוח החיצוני נעלם, היא יכולה לחזור לצמיגות המקורית כתיקסוטרופיה. Thixotropy היא משתנה הקשור לזמן תחת פעולת כוח חיצוני.

תחת פעולת הכוח החיצוני, ככל שמשך הכוח קצר יותר, והירידה הברורה בצמיגות, אנו קוראים לדיו זה התיקוטרופיה גדולה; להיפך, אם הירידה בצמיגות אינה ברורה, נאמר שהטיקסוטרופיה קטנה.

5. מנגנון תגובה ובקרה של טיקוטרופית דיו

מהי בעצם טיקסוטרופיה? מדוע צמיגות הדיו מופחתת בפעולת כוח חיצוני, אך הכוח החיצוני נעלם, לאחר פרק זמן מסוים, ניתן להחזיר את הצמיגות המקורית?

כדי לקבוע אם לדיו יש את התנאים הדרושים עבור thixotropy, ראשית הוא שרף עם צמיגות, ולאחר מכן הוא מלא ביחס נפח מסוים של חלקיקי מילוי ופיגמנט. לאחר טחינה ועיבוד של השרף, חומרי המילוי, הפיגמנטים, התוספים וכו’, הם מתערבבים בצורה אחידה מאוד יחד. הם תערובת. בהיעדר חום חיצוני או אנרגיית אור אולטרה סגול, הם קיימים כקבוצת יונים לא סדירה. בתנאים רגילים, הם מסודרים בצורה מסודרת עקב משיכה הדדית, מראה מצב של צמיגות גבוהה, אך לא מתרחשת תגובה כימית. וברגע שהוא נתון לכוח מכני חיצוני, הסידור המסודר המקורי מופרע, שרשרת המשיכה ההדדית מנותקת, והיא הופכת למצב לא מסודר, מה שמראה שהצמיגות נעשית נמוכה יותר. זוהי התופעה שאנו רואים בדרך כלל דיו מעבה ועד דק. אנו יכולים להשתמש בתרשים התהליך הפיך של לולאה סגורה הבאה כדי לבטא בצורה חיה את כל תהליך הטיקוטרופיה.

לא קשה לגלות שכמות המוצקים בדיו וצורתם וגודלם של המוצקים יקבעו את התכונות התיקוטרופיות של הדיו. כמובן, אין תיקסוטרופיה לנוזלים שהם מטבעם בעלי צמיגות נמוכה מאוד. עם זאת, על מנת להפוך אותו לדיו תיקסטרופי, ניתן מבחינה טכנית להוסיף חומר עזר לשינוי ולהגברת הצמיגות של הדיו, מה שהופך אותו לתיקוטרופי. תוסף זה נקרא סוכן טיקסוטרופי. לכן, התיקוטרופיה של הדיו ניתנת לשליטה.

שֵׁשׁ. יישום מעשי של thixotropy

ביישומים מעשיים, זה לא שככל שהטיקסוטרופיה גדולה יותר, כך טוב יותר, וגם לא קטן יותר כך טוב יותר. זה פשוט מספיק. בשל תכונותיו התיקוטרופיות, הדיו מתאים מאוד לתהליך של הדפסת מסך. הופך את פעולת הדפסת המסך לקלה ובחינם. במהלך הדפסת מסך הדיו, הדיו על הרשת נדחף על ידי המגב, מתרחשות גלגול וסחיטה, וצמיגות הדיו הופכת נמוכה יותר, דבר המסייע לחדירת דיו. לאחר הדפסת הדיו במסך על מצע ה-PCB, מכיוון שלא ניתן לשחזר את הצמיגות במהירות, יש מרחב פילוס מתאים כדי לגרום לדיו לזרום לאט, וכאשר האיזון יחזור, הקצוות של הגרפיקה המודפסת על המסך יקבלו תוצאה משביעת רצון שְׁטִיחוּת.