Определение реологических требований к пасте

В процессе трафаретной печати паста контактирует с экраном, ракелем, подложкой. С этими предметами у пасты должны быть определенные взаимосвязи, обеспечиваемые реологическими характеристиками. По отношению к экрану паста должна быть слабо "смачивающей" жидкостью. Это создает хорошие условия продавливания пасты через ячейки экрана. По отношению к ракелю как "смачивать", так и "не смачивать" его. Особо сложное взаимодействие возникает между пастой и подложкой.

Реологические свойства пасты

Важную роль в обеспечение характеристик трафаретной печати играют реологические свойства паст.

В связи с этим целесообразно остановиться на некоторых факторах, определяющих реологию паст. Это необходимо для правильной оценки протекающих процессов при трафаретной печати.

В реологии исследуется течение жидкостей. Для понимания процесса трафаретной печати рассмотрим два важных свойства жидкости - вязкость и поверхностное натяжение. Оба они обуславливаются наличием сил взаимодействия между молекулами в жидкости.

Вязкость может быть определена как сопротивление движению одного слоя жидкости относительно соседнего слоя.

Поверхностное натяжение связано с соотношением сил, которые возникают на границе раздела между двумя жидкостями, между жидкостью и твердым телом или между жидкостью и газом.

Вязкость

Допустим, что жидкость разделена на параллельные слои. В этом случае при движении одного слоя будет двигаться и соседний слой под действием силы.

,

где: F – сила; n - коэффициент вязкости; S - площадь слоев; L - расстояние между слоями; V - скорость движения одного слоя относительно другого.

Во многих жидкостях вязкость изменяется только при изменении температуры. Такие жидкости называются идеальными или ньютоновскими. Для них зависимость коэффициента вязкости определяется уравнением:

lg n=А/Т+Б,

где А, Б - постоянные коэффициенты; Т - абсолютная температура.

В большинстве случаев вязкость зависит не только от температуры, но и от ряда других факторов, среди которых скорость приложения нагрузки, величина, направление и продолжительность действия приложенной силы. Такие жидкости называются неидеальными или неньютоновскими.

Поверхностное натяжение

Другим важным свойством пасты, которое наряду с вязкостью определяет ее поведение во время печати, является поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение связано с силами межмолекулярного взаимодействия в жидкости. Большая часть молекул жидкости окружена такими же молекулами, и силы взаимодействия между ними полностью скомпенсированы.

Молекулы, находящиеся на границе раздела с другой жидкостью, твердым телом или газом, будут частично окружены другими молекулами. Относительная сила связи на границе раздела определяет поведение жидкости на этой границе.

Нанесенный на подложку рисунок не должен растекаться, хотя паста по отношению к подложке является смачивающей жидкостью.

Это требование может быть выполнено при условии резкого повышения вязкости пасты. Повышение вязкости должно быть достигнуто с помощью двух факторов:

• за счет тиксотропных и псевдопластических свойств пасты

• за счет миграции растворителя из состава пасты в керамическую пластифицированную пленку.

Затем при подсушке должен быть обеспечен каркас будущего проводника.