Rodzaje wykończenia szablonów i ich trwałość

Wykończenie jednowarstwowe (zwane również jako powłoki typu ‘wipe on’, co nawiązuje do sposóbu ich utworzenia za pomocą nawilżanych ściereczek) są nakładane tylko na powierzchnię folii, ale nie wewnątrz apertur. Zdaniem Rodney Wade z amerykańskiego oddziału FCT, ten rodzaj powłoki zwykle nie utrzymuje się zbyt długo, a w niektórych przypadkach degraduje się naprawdę szybko. Ponieważ powłoka nie pokrywa ścianki apertury, nie ułatwia tym samym przepływu pasty przez otwory i powoduje zmniejszenie przepływu objętości pasty. Ten typ wykończenia szablonu wpływa jednak pozytywnie na zmniejszenie niezbędnej częstotliwości czyszczeniu spodu szablonu, redukcję ilości mostków i pozwala tworzyć bardziej regularne depozyty.

Wnikając w nieco bardziej szczegółowy sposób w sposób ich wykonania, opisywane dwa rodzaje wykończenia szablonu nazywa się również nanopowłokami fosforanowymi (jednowarstwowe) i fluoropolimerowymi (FPN).

Powłoki fosforanowe oparte są na technologii samoorganizacji monowarstwy (SAM). Powłoki fosforanowe są bardzo cienkie, w istocie tworzą warstwę o grubości 1 cząsteczki i są niewidoczne na szablonie. Powłoki FPN są około 1.000 razy grubsze niż powłoki fosforanowe, tworząc strukturę polimeryczną (rysunek poniżej). Powłoki FPN i zazwyczaj mają dodany barwnik, dzięki czemu są łatwe do zauważenia na szablonie.

Niektóre powłoki FPN mają również dodaną matrycę fluorescencyjną, aby umożliwić optyczną inspekcję ścianek apertury.

Rysunek: Różnice w budowie powłoki fosforanowej i polimerowej. Żródło: © ‘An Investigation into the Durability of Stencil  Coating Technologies’  Greg Smith, Tony Lentz FCT Assembly, 2017

Powłoki typu polimerowego są usieciowane, dzięki czemu stanowią znacznie bardziej wytrzymałą warstwę, wydłużając żywotność szablonu. Ten rodzaj powłoki zapewnia lepszą wydajność transferu pasty, jej lepsze uwalnianie, zmniejsza częstotliwość wycierania szablonu od spodu, pozwala tworzyć depozyty o lepszym profilu i redukuje ilość mostków. O ile powłoki jednowarstwowe są zwykle przeźroczyste, to do  powłok polimerowych łatwo można dodać barwnik, co ułatwia operatorom zobaczenie powłoki i wizualną inspekcję, czy z upływem czasu powłoka nie uległa degradacji.

Jak już wspomniano, grubość powłoki różni się w zależności od od jej rodzaju, lecz również w zależności od jego dostawcy. Zazwyczaj grubość wykończenie monowarstwowego mieści się w granicach 2-4 nm, natomiast pokrycie polimerowe ma grubość 1-4 mikronów dla powłok typu polimerowego. Część osób wyraża pewne obawy, iż grubsza powłoka zmienia współczynnik powierzchni apertury, który jest ustalany zwykle bez uwzględnienia warstwy wykończenia i zmienia się w zbyt dużym stopniu przy zastosowaniu grubszej warstwy.

Istnieje kilka sposobów pomiaru grubości powłok, ale wykonanie tego w firmie nie jest łatwe i zwykle bywa kosztowne. Najłatwiejszym sposobem sprawdzenia, czy powłoka jest nadal skuteczna, jest wzięcie markera permanentnego i próba narysowania czegokolwiek na obszarze pokrytym powłoką: tusz powinien zbijać się w kulki i powinien łatwo dać się wycierać za pomocą szmatki. Należy jednak pamiętać, iż taki najprostszy test mówi jedynie o tym, czy napięcie powierzchniowe w tym obszarze jest dobre lub złe, a nie czy powłoka nadal znajduje się na ściankach apertury.

Tabela: Podsumowanie różnic właściwości powłok fosforanowych i polimerowych. Żródło: © ‘An Investigation into the Durability of Stencil  Coating Technologies’  Greg Smith, Tony Lentz FCT Assembly, 2017

Zdjęcie tytułowe: © Scanditron