Оборудование для травления проводящего рисунка привело ко многим изменениям в оборудовании со струйной обработкой. Часто, являясь звеньями координированного автоматического процесса иммерсионной металлизации, существуют различные вариации резервуаров для погружения плат при микротравлении и подготовке поверхности. Однако для одиночных плат струйная обработка конвейерным методом упрочилась давно из-за достаточной транспортировки деталей и эффективности обработки.
Устройство оборудования для струйной обработки
Конструкция оборудования для струйной обработки печатных плат. Оборудование для травления должно быть изготовлено из материалов с длительным сроком службы, иметь хорошую формоустойчивоть, химическую и температурную (55 °С и выше) стойкость. Основная конструкция должна включать прочные пластмассы (ПВХ, полипропилен, ХПВХ и ПВДФ), металлы (титан, Хастеллой C), эластомеры (винил, витон A, Kel F, этилен-пропилен), особые композитные материалы (стеклоэпоксид, графит, наполненные углеродом полимеры и другие специальные рецептуры), а также стекло или чистые и прозрачные полимеры для оптического наблюдения. Сложность заключается в выборе подходящих сортов, композиционных материалов и свойств, обладающих наилучшей механической прочностью и функциональностью. Производители травильного оборудования учитывают эти трудности при производстве их конструкций.
Элементы управления оборудования для травления. Элементы управления и электронная аппаратура – важные составляющие устройства оборудования для травления, поскольку повышенный запас прочности и точность могут сильно сказаться на затратах. Поэтому при выборе затрат и эффективности применяемой технологии часто склоняются в сторону рыночной цены. Следовательно, покупатели должны произвести анализ выгодности затрат для определения возможности улучшения оборудования травления. Основные параметры – это температура, давление, скорость конвейерной ленты и защитные блокировки. Особенно важна температура, поскольку при реакциях, сопровождающих травление, выделяется большое количество теплоты, которую необходимо погасить охлаждающими змеевиками. Можно также добавить инструменты для наблюдения и контроля проводимости, рН, концентрации меди, окислительно-восстановительного потенциала и других химических параметров. Данные инструменты можно интегрировать в программируемый логический контроллер либо в компьютеризированную систему управления или же использовать в качестве автономных панелей управления. Электропроводка и шкаф управления должны иметь адекватную защиту от попадания брызг воды и химических веществ, а также от разъедающих испарений. Желательно, чтобы на рабочем месте операторов находились индикаторы критических режимов, а также устройства наблюдения и записи информации о технологическом процессе травления.
Стратегия струйной обработки. Отдельные производители оборудования для травления печатных плат внедрили сильно отличающиеся по типу и механизмам устройства опрыскивания плат. Важно, чтобы конструкция системы струйной обработки тщательно интегрировалась с конвейером и конструкцией стержней, колес, устройств управления и прочих механизмов для достижения однородности и единой геометрии производимых изделий. Необходимо понять, что струйная обработка – это не просто доставка капель на поверхность платы, а один из главных элементов, задающих направление и обеспечивающих эффективность потока жидкости в микроканалах плат. Следовательно, необходимо обеспечить отдельные элементы управления и измерения для устройств верхних и нижних струй. Для максимальной точности часто используются элементы управления с круговым перемещением.
Можно выделить следующие группы механического опрыскивания.
Фиксированное опрыскивание. Представляет собой систему распылителей со множеством форсунок, перпендикулярно соединенных поперек конвейера с магистральной трубой с одной или обеих сторон. Опрыскивающие сопла размещены в трубах таким образом, чтобы оптимизировать их эффект. Для достижения нужного эффекта необходимо тщательно устанавливать и размещать форсунки в правильном положении. Для изменения динамики жидкости в различных машинах необходимо активировать (или дезактивировать) отдельные участки системы путем механического вмешательства.
Опрыскивание с качанием. В данной системе группы распылителей обычно ориентированы в сторону движения конвейера (обычно под небольшим углом). Концы распылителей оснащены вращающимися уплотнениями, что позволяет им перемещаться взад и вперед за счет колебания кривошипного или зубчатого механизма. Сопла обычно выпрыскивают жидкость для травления вдоль движения конвейера. Можно регулировать расход жидкости с помощью дросселя или выбирать отдельные распылители.
Возвратно-поступательное движение. Данные сопла обычно располагаются в таком же порядке, что и в системах фиксированного опрыскивания, кривошипно-шатунный механизм приводит в движение весь блок форсунок вдоль конвейера. Максимальная точность достигается за счет выбора различных видов форсунок и закрытием или выбором отдельных форсунок с помощью компьютерного управления.
Распылительные насадки. Распылительные насадки различаются исполнением, размерами и материалами. Было установлено, что для травления подходят насадки из ПВДФ, так как они прочные и стойкие. Насадки бывают в виде вентиляторов, полностью конические (круглые и квадратные), а также открытые. Обычно насадки-вентиляторы имеют большие отверстия и сильно влияют на данную скорость потока, в то время как круглые конические сопла менее эффективны для травления рисунка. Чаще всего насадки подвержены закупориванию. Даже самая лучшая конструкция насадок может серьезно испортить распределение травителя из-за закупоривания небольшого количества сопел. Доступны промышленные самоочищающиеся насадки в виде вентиляторов. В некоторых насадках выполнена фильтрация между насосом и распылителем для предотвращения закупоривания.
Выбор. Все эти сочетания насадок, установок и механизмов могут сочетать достоинства и недостатки процесса травления печатных плат, что часто совершенно неожиданные для конечного пользователя. Следовательно, необходимо протестировать и оценить работу тех или иных систем опрыскивания для выполнения определенного типа задач в определенных технологических условиях. Тестирование производительности необходимо тщательно контролировать или использовать стандартизированные измерительные приборы.
