Способ изготовления трафаретной печатной формы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соа4нвлистнческих республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 140131 (21) 3236074/28-12 (И1М. Ка.з

В 41 С 1/14 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР ао делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет— (33) УДК 655. 2 (088. 8) Опубликовано М1182. Бюллетень t4o44

Дата опубликования описания 30.11.82 (72) Автор изобретения

В.Ф. Роговский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАФАРЕТНОЯ ПЕЧАТНОЯ

ФОРМЫ

Изобретение относится к формным процессам, в частности к способам изготовления трафаретных печатных форм.

Известен способ изготовления трафаретной печатной формы, путем нанесения скрепляющего термспластического вещества на рамку, размещения трафарета на рамке, свободной установки на трафарет по контуру рамки прижимного элемента для предварительной фиксации трафарета, нагрева рамки с трафаретом и прижимного элемента до температуры размягчения скрепляющего вещества, фиксации трафарета на рамке и охлаждения (1 j.

Недостатком известного способа является наличие неконтролируемого прогиба трафарета. Дело в том, что заготовка трафарета всегда имеет какой-то прогиб, который получается в процессе формирования рисунка, а так Как этот трафарет .просто разме= щается на рамке и не натягивается на ней, т.е. прогиб не устраняется, то, он, ° естественно, остается и у готовой трафаретной форьы после по-. лимеризации скрепляющего вещества.

Иэ-за наличия неконтролируемого прогиба трафарета, при нанесении через такой трафарет композиционных паст, применяемых при изготовлении толстонленочных микросборок, не обеспечивается точность и равномерность нанесенного слоя пасты, что в свою очередь приводит к большому разбросу параметров пленочных элементов микросборок.

Цель изобретения — повышение качества изготовления печатных форм, путем исключения неконтролируемого прогиба трафарета.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления трафаретной печатной форма путем нанесения скрепляющего термопластичного ве-:— щества на рамку, размещения трафарета на рамке, свободной установки на трафарет по контуру рамки прижимного элемента для предварительной фиксации трафарета, нагрева рамки с трафаретом и прижимного элемента до температуры размягчения скрепляющего вещества, фиксации трафарета на рамке и охлаждения, фиксацию трафарета на рамке осуществляют после нагре.ва, причем испопьзуют трафарет, изготовленный из материала, коэффициент линейного расширения которого цррвышает коэффициент линейного рас977199 где ширения материала рамки не менее, чем на 4 10 61/град.

Сущность способа заключается в том, что трафарет, имеющий какой-то первоначальный прогиб, нагревается вместе с рамкой и прижимным элемен- 5 том. Так как оН не зафиксирован на рамке и свободно удлиняется при нагреве, сохраняя свою форму, то первоначальный прогиб трафарета сохраняется. После нагрева и фиксации тра-10 фарета прижимным элементом кромки осуществляется их совместное охлаж дение. Поскольку рамка выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения, меньшим коэффициента линейного расширения трафарета, то при охлаждении трафарет стремится уменьшиться в размерах больше рамки, а так как он на рамке зафиксирован, то уменьшиться больше рамки он не мо-7п. жет и вследствие этого происходит его растяжение на величину, которую можно определить по формуле

4>Р= Р - 5 Рр=4 т Рт(> t- d p- Рр, т.= (Р,- Рр,3=

«)(Р) Рто ((т о"Р 2 < Ещ где ь Р— величина натяжения трафарета; ЗО

45Рт — величина УДлинениЯ тРафаРета при нагреве;

à)>p- величина удлинения рамки при нагреве; с(т — коэффициент линейного расши" 35 рения трафарета;

cLp- коэффициент линейного расширения рамки; температура нагрева трафарета и рамки;

Р— первоначальная длина трафарета; первоначальная длина рамки.

Таким образом, устраняется прогиб трафарета. Чтобы гарантированно исключить неконтролируемыйпрогиб тра- 5 фарета, необходимо, чтобы разница коэффициентов линейных расширений рамки и трафарета составляла не менее 4 10 1/град, при этом экспериментально установлено, что нагревая Я) трафарет длиной 100 мм пр5(200 С устраняется прогиб, равный 2,0 мм.

Разность коэффициентов линейного расширения трафарета и рамки должна быть не менее 4 .10 1/град. Для обоснова- 55 ния выбранной разности рассмотрим схему натяжения трафарета:

H атянутый трафарет, закрепленный в точках A и В, занимает положение

ACB. Первоначальное положение трафарет - ADB, a прогиб трафарета равен 65

4 величине С0. Прогиб трафарета CD при его длине АОВ, равной 100 мм, обычно составляет 1,0 - 1,5 мм, при испытаниях прогиб составил 1,3 мм (см. протокол испытаний), Будем считать что максимальный прогиб может быть равен 2,0 мм. Определим, какой должна быть разность коэффициентс.: линейного расширения трафарета и рамки, чтобы исключился максимальный прогиб, при условии, что температура нагрева трафарета и рамки равна

220 С, это соответствует температуре пайки низкотемпературными припоями, например припоем ПОС 61.

Рассмотрим треугольник АС0 Сторона AD после охлаждения трафарета должна уменьшиться и стать равной стороне АС, т.е.

А U-АС= (с т — о р ) (t„- (:„) ° AD, 4 т — коэффициент линейного расширения трафарета; (5(р - коэффициент линейного расширения рамки; температура нагрева трафарета и рамки; начальная температура трао фарета и рамки, равная 20 С.

С другой стороны, разность стороны

AD u AC можно выразить иначе (используя теорему Пифагора):

Аа-50=АD-(А05- CDD

Приравняем правые части указанных уравнений и получим:

p) (t - Га) Аа =ttD-/éÎ-CD

АD — 50 — C0

el.Ò d.P . А0 т-С)(- АО

Подставим в формулу соответствующие значения А0=ЛОВ/2=50 ММ, CO=2 MM

220 С, сн-- 20 С и получим:

50-12500-4 50 4(2455 т726-20)„50 10а

50-49, 96 -6 — 4-10 (1/граД.), -.(. разность коэффициентов линейного расширения трафарета и рамки дожна быть не менее 4.10 1/град,, если она будет меньше, то максимальный неконтролируемый прогиб трафарета равный. 2,0 мм при температуре нагрева 220ОС не устранится.

На чертеже представлена схема натяжения трафарета на рамке.

Рамка 1 имеет по периметру выступ для нанесения скрепляющего вещества

2 и размещения трафарета 3 и отверстия под винты 4. Прижимный элемент

5 с отверстиями под винты 4 устанавливают поверх трафарета 3 так, чтобы винты 4 могли вворачиваться в рамку

1. Собранный пакет устанавливают на нагревателе 6. Трафарет 3 изготовлен из меди, а рамка 1 и прижимный элемент — из-стали 3.

Формула изобретения

Составите ь, В.Юсков

Техред И.Гайду Корректор В. Прохненко

Редактор В.Пилипенко

Заказ 9079/17 Тираж 392 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Натяжение трафарета на рамке происходит следующим образом.

На выступ рамки 1 наносится скрепляющее термопластичное вещество 2 и размещается трафарет 3. Прижимный элемент 5 с винтами 4 устанавливают поверх трафарета 3. Винты 4 вворачивают в отверстия рамки 1 так, чтобы прижимный элемент 5 только касался трафарета 3. Собранный пакет устанавливают на нагреватель 6 и нагре- 1О вают до температуры оплавления скреп ляющего вещества, например до 230ОС.

В процессе нагрева рамка 1, трафарет 3, прижимный элемент 5 и винты

4 расширяются, но не одинаково, так 15 как выполнены из материалов с различ-, ными коэффициентами линейного расширения. Трафарет 3 расширяется больше, чем рамка 1 и прижимный элемент 5, а так как он не прижат при- 20 жимным элементом 5 к рамке 1, то, расширяясь, он не меняет своей форгы. После оплавления скрепляющего вещества винтами 4 прижимный элемент

5 притягивается к рамке 1, при этом трафарет 3 зажимается между рамкой

1 и прижимным элементом 5, а излишки вещества 2 выдавливаются из зазора между трафаретом 4 и рамкой 1. Так как рамка 1 и.прижимный элемент 5 выполнены из материалов с одинаковым коэффициентом линейного расширения, / то в процессе нагрева они изменяют свои линейные размеры одинаково, I ,поэтому не возникают нежелательные ,напряжения в местах размещения вин.тов 4. После фиксации трафарета 3 к

I рамке 1 нагреватель б выключается и весь пакет охлаждается, при этом вещество 2 затвердевает и образует не- 40 разъемное соединение трафарета 3 с рамкой 1. При охлаждении рамка 1, трафарет 3 и прижимный элемент 5 сужаются, но так как трафарет 3 зажат между рамкой 1 и прижимным элементом

5, то он не может сжаться больше, з чем они, поэтому в трафарете возникают внутренние напряжения, которые его растягивают, исключая образование неконтролируемого прогиба.

Предлагаемый способ позволит получать качественные трафаретные печатные форгы, предназначенные для нанесения композиционных паст при изготовлении толстопленочных микросборок. 3а счет исключения неконтролируемого прогиба при нанесении паст повысится точность нанесения слоя, что в свою очередь приведет к повышению точности пленочных элементов, уменьшению разброса их параметров.

Способ изготовления трафаретной печатной форгы путем нанесения скрепляющего термопластичного вещества на рамку, размещения трафарета на рамке, свободной установки на трафарет по контуру рамки прижимного элемента для предварительной фиксации трафарета, нагрева рамки с трафаретом и прижимного элемента до температуры размягчения скрепляющего вещества, фиксации трафарета на рамке и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления формы путем исключения неконтролируемого прогиба трафарета, фиксацию трафарета на рамке осуществляют после нагрева, причем используют трафарет, изготовленный из материала, коэффициент линейного расширения которого превышает коэффициент линейного расширения материала рамки не менее, чем на

4 .10 1/град.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Микросборки толстопленочные.

Типовые технологические процессы.

ОСТ 4 0.54. 034-78 с. 44-45.