PT719638E

PT719638E - Processo para o fabrico de um revestimento de plastico para impressao com pasta revestimento de plastico para impressao com pasta e processo de impressao com pasta

Info

Publication number: PT719638E
Application number: PT95120622T
Authority: PT
Inventors: Makoto Kinoshita
Original assignee: Ricoh Microelectronics Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2000-09-29
Also published as: EP0943430A3; GR3034283T3; ATE193678T1; DE69533653T2; EP0719638A2; DE69517400T2; EP0719638A3; US5887520A; KR100283818B1; EP0943429A3; EP0943430A2; DK0719638T3; US6170394B1; TW289901B; ATE279321T1; ES2146707T3; EP0719638B1; EP0985526B1; DE69533653D1; KR960021534A

Description

I

DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA O FABRICO DE UM REVESTIMENTO DE PLÁSTICO PARA IMPRESSÃO COM PASTA, REVESTIMENTO DE PLÁSTICO PARA IMPRESSÃO COM PASTA, E PROCESSO DE IMPRESSÃO COM PASTA" O presente invento refere-se a um processo para fabricar um revestimento de plástico para impressão com pasta para formar padrões através do uso de uma tinta, um agente adesivo, uma pasta de soldar, ou uma resina tipo pasta (daqui para a frente referida como a pasta) num material a ser impresso, mais particularmente a um processo para fabricar um revestimento de plástico para a tal impressão com pasta, que é efectuado formando um padrão de orifícios numa folha plástica por abrasão de um laser de excímero.

Para se formar um padrão impresso num material para impressão com a pasta atrás mencionada através do uso de um revestimento de impressão, é usado geralmente o seguinte método: um revestimento de impressão com um padrão de orifícios é colocado em contacto íntimo com o material para impressão, e uma pasta é espalhada na superfície do revestimento de impressão através de um rodo de modo a preencher os orifícios com a pasta. A pasta em excesso é então removida da superfície do revestimento de impressão. O revestimento de impressão é então separado do material para impressão de tal modo que a pasta passe através dos orifícios e permaneça com o mesmo padrão que os orifícios que são formados no revestimento de impressão sobre o material para impressão, e deste modo é impresso um padrão de pasta correspondendo ao padrão dos orifícios na superfície do material para impressão.

Tais revestimentos de impressão para serem usados na prática podem ser grosseiramente classificados em revestimentos de malha e revestimentos metálicos.

Como revestimentos metálicos, são conhecidos, por exemplo, os revestimentos prensados com punção, os revestimentos de laser YAG, os revestimentos resistentes à corrosão ácida, os revestimentos aditivos e os revestimentos meio resistentes aos ácidos. O revestimento prensado com punção foi desenvolvido como um revestimento de impressão de pasta de soldar para o fabrico de componentes electrónicos. O revestimento prensado com punção pode ser formado formando orifícios redondos numa folha de metal com um punção.

Este revestimento de impressão pode ser facilmente e rapidamente preparado através da utilização de dados de CN num sistema de montagem usado num processo de montagem com alta velocidade de execução de furos.

Este revestimento de impressão possui as vantagens sobre outros revestimentos de impressão de que o método de produção é simples e deste modo o revestimento de impressão pode ser produzido com um custo extremamente baixo. Para além disto, o dispositivo para produzir o revestimento de impressão é também barato e de pequenas dimensões e deste modo pode ser levado para e ser usado numa instalação de impressão sem dificuldade.

Apesar de tais vantagens, este revestimento de impressão possui as desvantagens de as porções dos rebordos superiores dos orifícios se tomarem arredondados, e tenderem a formar-se superfícies grosseiras partidas ou rebarbas nas porções dos rebordos inferiores dos orifícios, de modo a que a que a pasta que enche os orifícios não pode passar suavemente através dos orifícios e deste modo a qualidade de impressão é pobre.

Um diâmetro mínimo do orifício que pode ser formado é de cerca de 0,3 mm. Por exemplo, na impressão de pasta de soldar, para o fabrico de componentes electrónicos,

um passo mínimo será de cerca de 0,5 mm em QFP (disposição plana em quadrícula) no máximo.

Um revestimento de laser YAG é preparado fundindo uma folha de metal (usualmente SUS) com um laser YAG e as partes fundidas no folha de metal são sopradas por uso de um gás auxiliar para formar orifícios na folha de metal.

No caso do revestimento de laser YAG, os orifícios são feitos de acordo com os dados de CN ou outros do género, de modo a que o revestimento de laser YAG possui a vantagem de que o revestimento pode ser produzido num curto período de tempo com uma dispersão mínima em qualidade, mas possui as desvantagens de as paredes internas dos orifícios serem ásperas, e se depositarem resíduos nas porções dos rebordos, de modo a que a qualidade da impressão obtida com o revestimento de laser YAG é ligeiramente inferior à obtida com outros revestimentos de impressão.

Para além disso, formam-se porções convexas nas porções dos rebordos por deposição de resíduos nestes, e as porções convexas assim formadas tendem a tomar imperfeito o contacto do revestimento de impressão com o material para impressão durante o processo de impressão. Se tal contacto imperfeito ocorrer, é necessário remover as porções convexas das porções dos rebordos por raspagem ou polimento da superfície do revestimento de impressão.

Um revestimento resistente ao ácido é preparado como se segue: uma resina foto-sensível reveste em ambos os lados lima placa de metal para formar camadas de revestimento protector neste. As camadas de revestimentos protectores são expostas à luz através do foto-revestimento em que orifícios são representados num padrão (daqui para a frente referido como foto-revestimento com um padrão de orifícios representado) e são então desenvolvidos por remoção das porções correspondentes ao padrão de orifícios das camadas de revestimentos protectores. Esta placa de metal é então sujeita a corrosão ácida, por meio do que os orifícios são feitos com o mesmo padrão que o padrão atrás mencionado na placa de metal. Deste modo, um revestimento resistente ao 4

ácido para impressão é assim preparado. No revestimento resistente ao ácido assim preparado é feita corrosão ácida em ambos os lados da placa de metal para fazer os orifícios, de modo a que a porção convexa se forme na porção central da parede interna de cada orifício. Para além disso, a parede interna do orifício é áspera, de modo a que a pasta não pode passar suavemente através de cada orifício. O resultado é que a qualidade de impressão obtida pelo revestimento resistente ao ácido assim preparado é pobre. É preparado um revestimento aditivo como se segue: uma camada de resina foto-sensível relativamente espessa ou uma camada de filme seco é proporcionado sobre um substrato a revestir. A camada de resina foto-sensível é exposta à luz através do padrão de orifícios do foto-revestimento e revela-se por remoção das porções na camada de resina foto-sensível excepto as porções correspondentes ao padrão de orifícios. Deste modo, as porções de camada de resina foto-sensível permanecem com o padrão dos orifícios nas placas do substrato. Uma placa de metal, por exemplo, feita de níquel, com uma espessura apropriada, é formada por revestimento à volta das porções de camada de resina foto-sensível que permanecem com o padrão de orifícos. A placa de metal é então removida do substrato de revestimento, e as porções de camada de resina foto-sensível são dissolvidas e removidas da placa de metal, com o que uma placa de metal com orifícios que correspondem às porções de camada de resina foto-sensível removidas é preparada como revestimento de impressão.

As paredes interiores dos orifícios formados na placa de metal anterior são mais lisas do que qualquer parede interior dos orifícios formados nos revestimentos de metal preparados por qualquer um dos outros métodos, e de acordo com isto, a qualidade de impressão obtida pela placa de metal é relativamente boa. Contudo, ocasionalmente, as paredes interiores dos orifícios ficam ásperas devido à sobre-exposição do filme seco, o que pode ser referido como “fenómeno de ataque”. É considerado que o “fenómeno de ataque” é provocado como se segue. É necessário que a camada de resina foto-sensível ou o filme seco para a formação dos orifícios no 5

revestimento de impressão seja suficientemente mais espesso do que o revestimento aditivo. Ocasionalmente, a espessura da camada de resina foto-sensível pode ser de 200 pm ou mais. Uma vez que esta espessura é muito superior à de uma camada de resina foto-sensível para a protecção de um líquido de corrosão ácida, que está na gama de 20 a 30 pm, deve ser aplicada uma quantidade suficiente de luz de modo a que a luz atinja a porção inferior da camada de resina foto-sensível no lado do substrato. Por esta razão, é aplicada luz com alta intensidade à superfície superior da camada de resina foto-sensível no lado do foto-revestimento.

Quando a luz aplicada à parte superior da camada de resina foto-sensível atrás mencionada provoca uma auréola na camada de resina foto-sensível, as porções que devem ser protegidas pelo foto-revestimento são expostas à luz dispersa pelas porções adjacentes da camada de resina foto-sensível. Como resultado, as paredes interiores dos orifícios tomam-se ásperas, tal como mencionado atrás.

Para além disso, outras porções são formadas nas paredes internas dos orifícios com a aderência do filme seco nestas quando em uso, com o que baixa a qualidade de impressão. A superfície revestida da placa de metal de impressão que entra em contacto com o material para impressão tende a tomar-se áspera. Em particular, quando a pasta contêm partículas finamente divididas, tal como uma pasta de soldar, e tal pasta se espalha, as partículas finamente divididas na pasta entram nas porções ásperas da superfície revestida do revestimento e fixam-se nesta, de modo a que a aspereza da superfície é ainda mais intensificada. O resultado é o de que o contacto íntimo com a placa de metal de impressão com o material para impressão é impedido e o espalhamento da pasta é ainda aumentado.

Por outro lado, um dos materiais mais representativos usado como materiais para revestir no revestimento aditivo é o níquel. O níquel é mais macio do que o aço inoxidável (usualmente SUS304) que é frequentemente usado como material para um revestimento resistente ao ácido, de modo a que as porções próximas de orifícios muito pequenos são facilmente deformados pelas porções convexas na superfície áspera ou por alguns materiais estranhos, pelo que a qualidade de impressão tende a degradar-se facilmente.

Como contra-medida para evitar este problema, a dureza do revestimento aditivo aumenta, por exemplo, com a adição de cobalto na altura do revestimento. Esta contramedida, contudo, tende a aumentar a aspereza da superfície revestida e a promover a fixação atrás mencionada das partículas finamente divididas na pasta, aumentado deste modo o espalhamento da pasta.

Um revestimento de meia corrosão ácida é usado para impressão, particularmente uma pasta de soldar em painéis de circuitos impressos para componentes electrónicos. Neste campo, é requerido que uma mistura de grandes componentes e micro componentes electrónicos seja montada de acordo com a recente tendência de que os componentes electrónicos são de pequenas dimensões. Quando uma impressão de pasta de soldar é efectuada para micro componentes electrónicos, é requerido que o revestimento de impressão seja feito fino e que os micro orifícios sejam formados no revestimento de impressão e cheios com a pasta de soldar; embora a impressão de pasta de soldar seja efectuada para componentes relativamente grandes, é requerido que o revestimento de impressão seja espesso e que se formem orifícios relativamente grandes no revestimento de impressão e sejam cheios com a pasta de soldar.

Quando uma impressão de pasta de soldar é efectuada num painel de circuito impresso em que componentes grandes e micro componentes têm que ser montados em conjunto, através do uso de um revestimento de impressão fino para a impressão de pasta de soldar para micro componentes, a pasta de soldar dos componentes maiores rapidamente sai para fora; quando uma impressão de pasta de soldar é efectuada num painel de circuito impresso através do uso de um revestimento de impressão espesso para a impressão de pasta de soldar para componentes grandes, a pasta de soldar não passa suavemente através dos micro orifícios dos micro componentes, e mesmo quando 7 7

a pasta de soldar passa através dos micro orifícios, não se consegue uma excelente impressão de pasta de soldar devido à presença de pasta de solda em excesso. E o revestimento de meia corrosão ácida que pode resolver os problemas atrás mencionados uma vez que este é parcialmente feito fino por corrosão e a impressão com pasta para componentes grandes e a dos micro componentes pode ser efectuada através do uso de um e do mesmo revestimento de impressão. O revestimento de meia corrosão ácida é preparado como se segue: antes de tudo, de acordo com o método previamente mencionado para preparar o revestimento aditivo, é preparado um revestimento de impressão com uma espessura necessária para os componentes grandes, micro orifícios para os micro componentes, e orifícios relativamente grandes para os componentes grandes.

Os micro orifícios na área de meia corrosão ácida são cheios com uma resina para proteger as paredes internas dos micro orifícios. A área que não a área de meia corrosão ácida, para a qual a corrosão ácida é desnecessária, é revestida através do uso de um agente resistente, e então a corrosão ácida é efectuada até que a espessura da área de corrosão ácida atinja uma espessura adequada para os micro componentes, pelo que é preparado um revestimento de impressão apenas para a área em que se formam os micro orifícios para os micro componentes.

Um tal revestimento de meia corrosão ácida tomou possível a impressão de pasta de soldar para componentes electrónicos grandes, normais e micro através do uso de um ou do mesmo revestimento de impressão no campo da montagem dos componentes electrónicos. Por outro lado, mesmo quando os micro orifícios são cheios com a resina para protecção das paredes internas destes, a dispersão do líquido de corrosão ácida não pode ser completamente evitado, de modo a que as paredes internas lisas feitas pelo 8 (

método aditivo são tomadas ásperas com a aplicação do liquido de corrosão ácida. O resultado é que o revestimento de meia corrosão ácida tende a ter as desvantagens de que os micro orifícios para uma impressão mais precisa ficam mais ásperos e deste modo a qualidade de impressão baixa.

Além disto, o processo atrás mencionado para preparar um revestimento de meia corrosão ácida inclui o passo de efectuar o método aditivo, de modo a que as desvantagens previamente seleccionadas do método aditivo podem também aparecer no processo atrás mencionado. Nomeadamente, o processo aditivo possui a desvantagem de que as paredes internas dos orifícios se tomam ásperas pela sobreposição do filme seco, ou são formadas porções nas paredes internas dos orifícios com a aderência do filme seco a estas, e deste modo a qualidade da impressão baixa.

Além disso, os revestimentos de metal atrás mencionados, tais como os revestimentos prensados com punção, os revestimentos de laser YAG, e os revestimentos resistentes à corrosão ácida, não têm flexibilidade, de modo a que quando o material para impressão possui porções convexas na superfície deste, mesmo quando ' se tenta que tal revestimento de impressão entre em contacto íntimo com o material para impressão, formam-se espaços vazios entre o revestimento de impressão e o material para impressão. Por isso, quando os orifícios no revestimento de impressão são cheios com uma pasta, a pasta entra nos espaços vazios entre o revestimento de impressão e o material para impressão, de modo a que o padrão de pasta impressa se espalha inadequadamente. Para além disso, quando é empregue a pasta contendo as partículas sólidas, as partículas sólidas aderem à parte de trás do revestimento, e durante a impressão repetida com o uso do revestimento, as partículas sólidas aderentes provocam um espaço vazio entre o revestimento de impressão e o material para impressão, de modo a que o inadequado esborratamento do padrão de pasta impresso aumenta ainda mais.

Folhas de metal (principalmente folhas de níquel), tais como o revestimento aditivo e o revestimento de meia corrosão ácida, que são preparados por galvanização, são 9 9

flexíveis, de modo a que quando uma folha de metal é colocada em contacto íntimo com um material para impressão, mesmo se houver materiais estranhos ou porções convexas na superfície do material para impressão, o revestimento pode ser facilmente deformado para estar em contacto íntimo com este. Todavia, quando uma porção próxima dos orifícios do revestimento é deformada e o revestimento é repetidamente usado para impressão, a pasta entra por detrás do revestimento a partir da porção deformada deste. O resultado é que os padrões de pasta impressa se espalham e a qualidade de impressão baixa.

Para além disto, quanto mais espessa for a camada revestida, mais áspera é a superfície da camada revestida. Em particular, quando a pasta contém partículas sólidas que podem ser facilmente deformadas, tais como as partículas da solda, tais partículas sólidas entram entre o revestimento e o material para impressão e são comprimidas entre estes. As partículas sólidas comprimidas aderem à superfície áspera do revestimento. Quando tal revestimento de impressão é repetidamente usado para impressão, as partículas sólidas aderentes formam espaços vazios entre o revestimento de impressão e o material para impressão. Quando os orifícios do revestimento são cheios com uma pasta, a pasta entra nos espaços vazios entre o revestimento de impressão e o material para impressão, de modo a que o padrão de pasta impressa se esborrata.

Quando as partículas sólidas saem para fora dos orifícios, a pasta não passa facilmente através dos orifícios, de modo a que a qualidade de impressão da pasta se degrada.

No caso em que a pasta entra no espaço vazio entre um revestimento de impressão e um material para impressão e a pasta ou as partículas sólidas contidas na pasta aderem à parte de trás do revestimento de impressão, é necessário remover a pasta que adere à parte de trás do revestimento de impressão ou limpar a parte de trás do revestimento de impressão regularmente, especialmente quando o revestimento de impressão é usado repetidamente. à 10

De acordo com uma recente tendência, os aparelhos e componentes electrónicos são cada vez menores, e as necessidades de impressão com pasta com elevada precisão de micro padrões com uma elevada qualidade e livre de porções não impressas ou defeitos e esborratamento, estão a aumentar no campo da aplicação da impressão com pasta nos aparelhos electrónicos e outros do género.

De modo a resolver os vários problemas previamente mencionados dos revestimentos de metal convencionais e de modo a proceder à impressão com pasta com precisão e com alta qualidade, indo deste modo ao encontro das necessidades atrás mencionadas, o inventor do presente invento preparou um revestimento de plástico para a impressão com pasta por formação de orifícios com um padrão pré-determinado numa folha de plástico através da abrasão de um laser de excímero. Como resultado, descobriu-se que os vários problemas previamente mencionados dos revestimentos de metal convencionais podem ser resolvidos através do revestimento de plástico.

Os orifícios podem ser formados numa folha de plástico através da abrasão dè uni' laser de excímero, de modo a que os orifícios formados na folha de plástico ficam livres de rebarba nos rebordos e a deposição de resíduos tal como nos orifícios dos revestimentos de metal convencionais, e ficam também livres de rebordos imperfeitamente definidos formados pelos revestimentos prensados com punção convencionais.

Para além disso, as paredes internas dos orifícios formados no revestimento de plástico são extremamente lisos e os próprios orifícios formados são precisos e perfeitos.

Num revestimento de metal convencional feito de aço inoxidável (usualmente SUS304), a superfície do revestimento de metal é sujeita a um acabamento com ou um acabamento com crepe. 11

Além disso, no caso em que o revestimento de metal é feito de um níquel formado electricamente, a superfície do revestimento de metal é áspera. Em tal caso, pode ocorrer que partículas finas, por exemplo, partículas de solda, contidas numa pasta de soldar que é espalhada na parte de trás do revestimento, sejam comprimidas entre o revestimento e o material para impressão, de modo a que as partículas comprimidas ficam fixadas à superfície áspera do revestimento de metal. Isto pode ocorrer nas porções convexas na superfície de impressão do revestimento onde a pasta tende a espalhar-se. Quando isto acontece, o contacto da máscara com o material para impressão toma-se imperfeito, de modo a que o espalhamento da pasta aumenta.

Em contraste com isto, no caso do revestimento de plástico, a superfície deste pode facilmente tornar-se extremamente liso, de modo a que as partículas finas contidas na pasta se fixem fortemente à superfície do revestimento plástico. Esta característica significativa do revestimento de plástico toma possível obter (a) um contacto íntimo do revestimento com um material para impressão, (b) uma redução significativa do espalhamento da pasta, e (c) uma melhoria do desempenho de impressão contínua.

Além disto, através do uso de um revestimento plástico, o designado “revestimento de meia corrosão ácida” pode ser facilmente preparado, em que uma porção da folha de plástico no lado com o qual o rodo entra em contacto é parcialmente tomado pouco espesso, e um padrão pré-determinado de orifícios é formado na porção parcialmente menos espessa. O revestimento de plástico é mais macio e mais flexível do que os revestimentos de metal e deste modo a flexibilidade consegue acompanhar quaisquer porções convexas e côncavas numa superfície de impressão para se obter um contacto íntimo com esta sem qualquer espaço vazio ou com um mínimo de espaços vazios entre o revestimento e a superfície de impressão.

Para além disso, uma vez que o revestimento de plástico é flexível, quando é arrancado da superfície de impressão, o revestimento de plástico pode voltar 12

imediatamente à sua forma plana original. Por outras palavras, no revestimento de plástico, não ocorre deformação tal como num revestimento de metal tal como uma folha de níquel formada por galvanização, quando o revestimento entra em contacto íntimo com uma superfície de impressão com porções côncavas ou convexas desta.

Deste modo, ao fazer-se um revestimento com pasta com o uso de um revestimento de plástico, os orifícios no revestimento de plástico podem ser completamente cheios com a pasta, e quando o revestimento de plástico é removido do material para impressão, a pasta de enchimento pode passar através de cada orifício de uma forma completa, e a formação de espaços vazios entre o revestimento de plástico e a superfície de impressão pode ser minimizada, de modo a que na superfície de impressão se pode formar um padrão de pasta que corresponde com precisão ao padrão dos orifícios formados no revestimento e está livre de qualquer espalhamento da pasta, com o que se consegue fazer uma impressão com pasta altamente precisa e de alta qualidade.

Contudo, existem os seguintes problemas na produção do revestimento de plástico e também na impressão com pasta com o uso de um revestimento de plástico: (1) O revestimento de plástico é usualmente preparado colocando uma folha de plástico numa mesa de trabalho, colocando então a folha de plástico em contacto íntimo com a superfície da mesa de trabalho, e formando orifícios na folha de plástico com a irradiação de um feixe de laser de excímero por cima da folha de plástico. Neste método, contudo, numa porção da folha de plástico com a qual a mesa de trabalho não esteja suficientemente em contacto íntimo, ocasionalmente, acontece que um filme fino de plástico permanece na parte inferior dos orifícios feitos na folha de plástico, que será daqui para a frente referido como “fenómeno do filme fino que permanece”; e numa porção da folha de plástico com a qual a mesa de trabalho está completamente em íntimo contacto, acontece que os rebordos inferiores dos orifícios formados são arredondados, o que daqui para a frente será referido como o “fenómeno de arredondamento dos rebordos”. 13

Quando é feito um orifício na folha de plástico com um laser de excímero, o orifício é usualmente afunilado com a abertura do orifício a ser mais estreita na direcção da abertura superior para a abertura inferior deste.

Quando se faz a impressão com pasta na prática, com o uso de um revestimento de plástico com tais orifícios, o revestimento de plástico é invertido de tal modo que a abertura mais estreita fique virada para o lado superior e a maior abertura do orifício fique no lado inferior.

Quando o “fenómeno do filme fino que permanece” se dá, a presença do filme fino que permanece na porção final superior do orifício prejudica o enchimento do orifício com a pasta e a passagem da pasta através do orifício, tomando impossível efectuar uma impressão com pasta com alta qualidade e alta precisão.

Para além disso, quando o “fenómeno de arredondamento dos rebordos” se dá, o rebordo arredondado da abertura superior dos orifícios prejudicam o enchimento dos orifícios com a pasta e pasta e a passagem da pasta através do orifício, tomando impossível efectuar uma impressão com pasta com alta qualidade e àlta precisão. A patente WO-A-90/13389 descreve um método para o fabrico de um revestimento de plástico usando um laser de CO-2 para irradiação de uma folha de plástico (um poliéster) para formar um orifício, em que é proporcionada uma camada adesiva (preferencialmente compreendendo um polímero acrílico) sob a folha de plástico e coberta com uma banda na parte de trás. Após a aplicação do laser de C02 a banda da parte de trás é removida ao mesmo tempo que a camada adesiva não é removida. E deste modo um objecto do presente invento o proporcionar um método para fabricar um revestimento de plástico que seja capaz de efectuar uma impressão com pasta com elevada qualidade e alta precisão por formação de orifícios finos e precisos na folha de plástico, que não tenha o “fenómeno do filme fino que permanece”, o “fenómeno de arredondamento dos rebordos”, ou em que o “fenómeno do filme fino que 14 14

permanece”, o “fenómeno de arredondamento dos rebordos” e a rebarba nos orifícios são minimizados e deste modo possui um excelente desempenho em impressão com pasta.

Um método para fabricar um revestimento de plástico para impressão com pasta do presente invento é um método de fabrico do revestimento de plástico com uma folha de plástico que é irradiada com um feixe de laser de excímero para formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante compreendendo pelo menos um orifício na folha de plástico, compreendendo os passos de (1) colocar um filme de polímero capaz de absorver pelo menos parte do feixe de laser de excímero em contacto íntimo com a parte de trás da folha de plástico que é colocada sob a irradiação de um lado do feixe de laser de excímero para ser irradiado com o feixe de laser de excímero; (2) formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante compreendendo pelo menos um orifício na folha de plástico, por irradiação do lado do feixe de laser de excímero desta com o feixe de laser de excímero; e (3) remover o filme de polímero da folha de plástico após a formação da área contendo uma abertura penetrante.

No método de fabricação do revestimento de plástico atrás mencionado, o filme de polímero pode ser colado de forma a ser removido na parte de trás da folha de plástico oposta ao lado da irradiação do feixe de laser de excímero.

Pode ser produzido um revestimento de plástico para impressão com pasta através deste método de fabrico do revestimento de plástico, que compreende uma folha de plástico compreendendo uma área contendo uma abertura penetrante, com a área contendo uma abertura penetrante sendo formada pela folha plástica ao ser irradiada com um feixe de laser de excímero, com a profundidade de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante medida desde a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo 10 pm ou inferior. ' 0 revestimento de plástico atrás mencionado pode ter uma espessura de 10 a 500 pm e um módulo de elasticidade à flexão de 20 a 500 kgf.mm'2.

Os revestimentos plásticos produzidos através do método de fabrico dos revestimentos de plástico do presente invento podem ser usados num método de impressão com pasta que compreende os passos de (1) colocar um revestimento para impressão com pasta compreendendo pelo menos um orifício em contacto íntimo com um material para impressão; (2) encher cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante com uma pasta compreendendo partículas sólidas espalhando e prensando a pasta sobre o revestimento de impressão com pasta; e (3) remover o revestimento de impressão com pasta do material para impressão, formando deste modo sobre o material para impressão um padrão de pasta com o mesmo padrão que o dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante, em que, como revestimento de impressão com pasta é empregue um revestimento de plástico para a impressão com pasta desde que com uma área contendo uma abertura penetrante, e a área contendo uma abertura penetrante a ser formada numa folha de plástico inclua pelo menos um orifício feito por abrasão de um feixe de laser de excímero, com a profundidade de cada um dos orifícios da área contendo uma abertura penetrante da superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo lA ou menos do tamanho da partícula das partículas sólidas contidas na pasta.

No método de impressão com pasta atrás mencionado, o revestimento de plástico para impressão com pasta pode ter uma espessura de 10 a 500 μπι e um módulo de elasticidade à flexão de 196,1 a 4903,3 MPa (20 a 500 kgf.mm'2).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma apreciação mais completa do invento e muitas das vantagens esperadas deste serão rapidamente obtidas e serão melhor compreendidas com referência à seguinte descrição detalhada quando considerada em ligação com os desenhos anexos, em que: * 16

A Fig.l é uma vista esquemática da secção de uma folha de plástico para ser usada num método de fabrico de um revestimento de plástico do presente invento. A Fig. 2 é uma vista esquemática da secção de um exemplo do corpo de uma folha de plástico montada antes da abrasão do laser de excímero nesta. A Fig. 3 é uma vista esquemática da secção de uma folha de plástico que está a sofrer abrasão com um dispositivo de abrasão de laser de excímero.

As Figs. 4(a) a 4(c) são vistas esquemáticas de um orifício durante a formação deste numa folha de plástico, mostrando um mecanismo para a formação de um filme fino que permanece no orifício durante o fabrico de um revestimento de plástico. A Fig. 5 é uma vista esquemática da secção de uma porção inferior de um orifício que está quase a ser completamente formado numa folha de plástico durante o fabrico de um revestimento de plástico.

As Figs. 6(a) a 6(c) são vistas esquemáticas de um orifício durante a formação deste numa folha de plástico, mostrando um mecanismo para a formação de um rebordo não perfeito no orifício durante o fabrico de um revestimento de plástico. A Fig. 7 é uma vista esquemática da secção de um orifício que passa através de uma folha de plástico e de um filme de polímero por abrasão de um laser de excímero durante o fabrico de um revestimento de plástico. A Fig. 8(a) é uma vista esquemática da secção de um orifício aberto com rebordos perfeitos. A Fig. 8(b) é uma vista esquemática da secção de um orifício aberto com rebordos de esquinas arredondadas . 17

As Figs. 9(a) a 9(c) mostram esquematicamente os passos de enchimento de um orifício aberto com os rebordos perfeitos num padrão fino de orifícios com uma pasta num método de fabrico de um revestimento de plástico do presente invento. A Fig. 10 é uma vista esquemática da secção de um orifício através do qual passa pasta para formar um padrão dos orifícios num material para impressão. A Fig. 11 mostra esquematicamente o mecanismo do insuficiente enchimento de uma pasta num orifício com rebordos de esquinas arredondadas num revestimento de plástico. Á Fig. 12 mostra esquematicamente a formação de um padrão de pasta com uma porção não impressa num material para impressão através de um orifício com um rebordo de esquinas arredondadas, com a pasta a ser apanhada pela porção terminal superior do orifício, e com um fraco desempenho de passagem da pasta.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Tal como mencionado previamente, um método para fabricar um revestimento de plástico para impressão com pasta do presente invento é um método para fabricar um revestimento de plástico com uma folha de plástico que é irradiada com um feixe de laser de excímero para formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante contendo pelo menos um orifício na folha de plástico, compreendendo os passos de (1) colocar um filme de polímero capaz de absorver pelo menos parte do feixe de laser de excímero em contacto íntimo com a superfície de trás da folha de plástico que é oposta ao lado da irradiação de um feixe de laser de excímero que vai ser irradiada com o feixe de laser de excímero; (2) formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante compreendendo pelo menos um orifício na folha de plástico por irradiação do lado do feixe de laser de excímero desta com o feixe de laser de excímero; e (3) remover o filme de polímero da folha de plástico após a formação da área contendo uma abertura penetrante. 18 18

De acordo com o método de fabrico do revestimento de plástico, uma vez que o filme de polímero está em íntimo contacto com a superfície de trás da folha de plástico que está oposta ao lado da irradiação com o feixe de laser de excímero desta, um filme fino que pode restar na parte inferior de cada orifício a ser feito com o laser de excímero não pode ir para o lado de trás da folha de plástico, de modo a que o filme fino, se houver, é irradiado com os feixes de laser de excímero, até que o orifício fique completamente feito, e eventualmente não resta nenhum filme fino.

Mesmo quando um filme fino permanece na parte inferior do orifício por alguma razão, o filme fino é removido quando o filme de polímero é removido da folha de plástico.

Para além disso, após a formação dos orifícios, o feixe de laser de excímero passa através do filme de polímero que absorve parte do feixe de laser, e deste modo é atenuado, mas atinge a mesa de trabalho. Parte do feixe de laser é reflectido pela superfície da mesa de trabalho. O feixe de laser de excímero reflectido é novamente absorvido pelo filme de polímero e atenuado, de modo a que as porções inferiores dos orifícios próximas da mesa de trabalho já não sofrem abrasão pelo feixe de laser de excímero reflectido e deste modo, a formação dos orifícios com rebordos de esquinas arredondadas pode ser eficazmente evitada.

Tal como mencionado previamente, a presença do filme fino que permanece na parte inferior dos orifícios e os orifícios com os rebordos de esquinas arredondadas provocam um enchimento imperfeito da pasta e uma passagem não suave da pasta através dos orifícios, quando a impressão com pasta é efectuada com o uso de um rodo que entra em contacto com o revestimento de plástico. Contudo, ao colocar o filme de polímero em contacto íntimo com a superfície de trás da folha de plástico, a formação dos orifícios, e o desempenho do processo de enchimento com pasta e o desempenho de passagem da pasta podem ser significativamente melhorados.

19 19

No método para fabricar um revestimento de plástico atrás mencionado, o filme de polímero pode ser colado de forma a que possa ser removido na superfície de trás da folha de plástico oposta ao lado da irradiação do feixe de laser de excímero desta. Quando o polímero está colado de forma a que possa ser removido na superfície de trás da folha de plástico, o contacto íntimo do filme de polímero com a folha de plástico, e a remoção do filme de polímero da folha de plástico podem ser facilmente realizados.

Outro revestimento de plástico para impressão com pasta compreende uma folha de plástico contendo pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante que compreende pelo menos um orifício nesta, com a área contendo uma abertura penetrante sendo formada pela folha de plástico que é irradiada com um feixe de laser de excímero, com uma profundidade de cada um dos orifícios da área contendo uma abertura penetrante medida deste a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo de 10 pm ou menos. Não se formam filmes finos que permanecem durante o fabrico deste revestimento de plástico, e uma vez que a profundidade de cada um dos orifícios medida deste a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo de 10 pm ou menos, quando se efectua a impressão com pasta com o uso deste revestimento de plástico com uma pasta que contenha partículas sólidas de solda, por exemplo, partículas sólidas de solda maioritariamente com um diâmetro mínimo de 20 pm numa pasta de soldar, a pasta espalhada na superfície do revestimento de plástico pode ser muito bem raspada do nível superior de cada orifício, e os orifícios são completamente cheios com a pasta, de modo a que se pode obter uma elevada qualidade de impressão com pasta com elevada precisão sem haver um espalhamento inadequado ou porções não impressas no mesmo padrão de orifícios na área contendo uma abertura penetrante do revestimento de plástico. 20

O revestimento de plástico atrás mencionado pode ter uma espessura de 10 a 500 pm e a um módulo de elasticidade à flexão de 196,1 a 4903,3 MPa (20 a 500 kgf.mm'2).

Quando se faz uma impressão com pasta através do uso deste revestimento de plástico, em particular, quando a pasta é espalhada no revestimento de plástico com o revestimento de plástico e se coloca em íntimo contacto com um material para impressão através de um rodo que aplica pressão para baixo na superfície superior do revestimento de plástico, mesmo se o material para impressão tem porções convexas na sua superfície, os espaços vazios entre o revestimento de plástico e o material para impressão podem ser eliminados ou minimizados, dado que se pode evitar que a pasta entre nos espaços vazios entre o revestimento de plástico e o material para impressão quando os orifícios são cheios com a pasta. Como resultado, um inadequado esborratamento do padrão de pasta impresso pode ser evitado ou minimizado. Para além disto, o manchamento da parte de trás do revestimento de plástico com a pasta espalhada pode ser minimizado e a impressão com pasta pode ser repetida um grande número de vezes em relação aos revestimentos de metal· convencionais, sem raspar a pasta da parte de trás do revestimento de plástico ou limpar a parte de trás do revestimento de plástico.

Um método de impressão com pasta compreende os passos de (1) colocar um revestimento de impressão com pasta compreendendo pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante que compreende pelo menos um orifício em contacto íntimo com um material para impressão; (2) encher cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante com uma pasta compreendendo partículas sólidas espalhando e prensando a pasta sobre o revestimento de impressão com pasta; e (3) remover o revestimento de impressão com pasta do material para impressão, formando deste modo sobre o material para impressão um padrão de pasta com o mesmo padrão que o dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante, em que como revestimento de impressão com pasta, é empregue um revestimento de plástico para impressão com pasta proporcionado com uma área contendo uma abertura penetrante, sendo a área contendo uma abertura penetrante formada numa folha de plástico de modo a incluir 21 21

pelo menos um orifício feito por abrasão com feixe de laser de excímero, com uma profundidade de cada um dos orifícios medida desde a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo Vz ou menos do tamanho das partículas sólidas contidas na pasta.

De acordo com este método de impressão com pasta a profundidade de cada um dos orifícios medida desde a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita de cada um dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante sendo Vz ou menos do tamanho das partículas sólidas contidas na pasta, de modo a que a pasta possa ser suavemente espalhada na superfície do revestimento de plástico e rapidamente removido da superfície do revestimento de plástico de cada orifício, e a porção inferior da pasta espalhada é facilmente removida pelas porções terminais superiores dos orifícios na frente e os orifícios podem ser completamente cheios com a pasta removida e a pasta de enchimento pode passar suavemente através dos orifícios, de modo a que se consegue uma impressão com pasta de alta qualidade e com elevada precisão com o mesmo padrão dos orifícios na área contendo uma abertura penetrante do revestimento de plástico.

No método de impressão com pasta atrás mencionado, o revestimento de plástico para impressão com pasta pode ter uma espessura de 10 a 500 pm e a um módulo de elasticidade à flexão de 196,1 a 4903,3 MPa (20 a 500 kgf.mm'2).

Devido às condições combinadas atrás mencionadas para a espessura e o módulo de elasticidade à flexão do revestimento de plástico, quando a impressão com pasta é efectuada com o uso deste revestimento de plástico, em particular, quando a pasta é espalhada sobre o revestimento de plástico com o revestimento de plástico a ser levado a um contacto íntimo com um material para impressão através de um rodo que aplica pressão para baixo na superfície superior do revestimento de plástico, mesmo se o material para impressão tem porções convexas na sua superfície, os espaços vazios entre o revestimento de plástico e o material para impressão podem ser eliminados ou

22

minimizados, dado que se pode evitar que a pasta entre nos espaços vazios entre o revestimento de plástico e o material para impressão quando os orifícios são cheios com a pasta. Como resultado, um inadequado esborratamento do padrão de pasta impresso pode ser evitado ou minimizado. Para além disto, o manchamento da parte de trás do revestimento de plástico com a pasta espalhada pode ser minimizado e a impressão com pasta pode ser repetida um grande número de vezes em relação aos revestimentos de metal convencionais, sem raspar a pasta da parte de trás do revestimento de plástico ou limpar a parte de trás do revestimento de plástico.

Outras características deste invento tomar-se-ão aparentes no decurso da descrição seguinte das concretizações em exemplos, que são dadas para ilustração do invento e não se pretende que sejam limitativas deste.

Exemplo [Método de Fabrico do Revestimento de plástico]

Tal como ilustrado na Fig.l, um filme de polímero 2 capaz de absorver parte de um feixe de laser de excímero foi colado de modo a poder ser removido numa folha de plástico 1 com um agente adesivo 2a.

Um filme de poliimida com uma espessura de 125 pm foi empregue como folha de plástico 1; e um filme de poliéster com uma espessura de 25 pm foi empregue como filme de polímero 2 capaz de absorver parte de um feixe de laser de excímero. A este filme de poliéster, foi aplicado um agente adesivo de silicone com o agente adesivo 2a. Deste modo, foi preparado um material em camadas composto por Um filme de poliéster e o filme de poliimida.

Tal como ilustrado na Fig. 2, uma malha de poliéster 4 foi colada a uma estrutura de revestimento 3, colada através do uso de um agente adesivo 5 e o material em camadas assim preparado foi cortado com o tamanho apropriado com uma disposição de modo a que o filme de poliéster fique no sentido descendente e o filme de poliimida que serve como folha de plástico 1 fique no sentido ascendente. 23 23

Após o agente adesivo 5 ter sido curado, um corpo da folha de plástico 6 a ser sujeita à abrasão de um laser de excímero foi preparado cortando uma porção interna da malha de poliéster no que respeita ao agente adesivo aplicado 5.

Tal como ilustrado na Fig. 3, o corpo da folha de plástico 6 foi colocado numa mesa de trabalho XY 8 de tal modo que o filme de poliéster do corpo da folha de plástico 6 foi colocado em íntimo contacto com a superfície da mesa de trabalho XY 8 fixando a estrutura do revestimento 3 à mesa de trabalho XY 8 através de um grampo 7, com o que se efectuou um registo preciso do corpo da folha de plástico 6 com uma posição de irradiação do feixe de laser de excímero movendo adequadamente a mesa de trabalho XY 8. O filme de poliimida da folha de plástico 1 foi irradiada com um feixe de laser de excímero 10 que saía de um gerador de feixe de laser de excímero 9 situado acima do corpo da folha de plástico 6, através de uma abertura de protecção de luz do revestimento 11 com um padrão de orifícios de um revestimento de plástico, uma lente condensadora 12 e depois uma lente 13. O feixe de laser de excímero foi gerado com um comprimento de onda de 248 nm com gás kripton-flúor e com uma frequência de pulsação de 200 hz/s, e a superfície do filme de poliimida foi irradiada com este feixe de laser de excímero com uma densidade * de energia de 1,7 Joule/cm2 através da lente condensadora 12 e da lente 13, com o que se efectuou a abrasão com uma velocidade de cerca de 0,5 pm/pulsação durante 1,25 segundos. O corpo da folha de plástico 6 foi então retirado da mesa de trabalho XY 8, e o filme de poliéster que foi aplicado ao filme de poliimida foi removido em conjunto com um o agente adesivo de silicone, com o que se obteve um revestimento de plástico com um padrão de orifícios.

I 24

O revestimento de plástico assim obtido não tinha filmes que permanecem e rebordos de esquinas arredondadas nos orifícios. 0 espaçamento mínimo do padrão obtido com este método foi de 0,1 mm. O revestimento de plástico assim fabricado com um padrão com um espaçamento de 0,4 mm foi colocado em contacto íntimo com um placa de circuitos impressos feito de vidro epóxido. Uma pasta de soldar contendo partículas sólidas esféricas com um tamanho de partícula de 20 pm a 44 pm foi espalhada sobre o revestimento de plástico usando um rodo de uretano, e os orifícios com a forma do padrão foram cheios com a pasta de soldar. O revestimento de plástico foi então removido da placa de circuitos impressos, com o que um padrão de pasta dos orifícios se formou na placa de circuitos impressos. O desempenho do enchimento com pasta e o desempenho de passagem da pasta nos orifícios do revestimento de plástico foram excelentes, de modo a que se efectuou uma impressão com pasta de alta qualidade com elevada precisão do padrão sem porções não impressas e sem um esborratamento inadequado na placa de circuitos impressos. A parte de trás do revestimento de plástico não foi substancialmente manchada com a pasta, de modo a que foi possível repetir a impressão com pasta com alta qualidade e elevada precisão mais de 100 vezes sem ter que se raspar a pasta e também sem se limpar a parte de trás do revestimento de plástico. Em contraste, mesmo no caso de um revestimento aditivo, que seja considerado ser o melhor dos revestimentos de metal em termos da qualidade de impressão, a pasta deve ser raspada da parte de trás do revestimento após algumas impressões, e a parte de trás do revestimento deve ser limpa várias dezenas de vezes. O laser de excímero que é empregue no fabrico do revestimento de plástico do presente invento pode desempenhar o trabalho de abrasão, ou o trabalho com não- aquecimento ou fotoquímico que não pode ser realizado por outros lasers tais como o laser de C02 ou YAG. O laser de excímero é particularmente adequado para um trabalho de precisão de polímeros orgânicos. O trabalho do laser de C02 ou YAG é um trabalho térmico que utiliza principalmente feixes de laser com comprimentos de onda na região dos infra-vermelhos. Em contraste com isto, o trabalho de abrasão ou o trabalho com não-aquecimento conduzido por uso de um laser de excímero é efectuado utilizando os feixes de laser na região dos ultravioletas. Quando um polímero orgânico é irradiado com um feixe de laser de excímero, as moléculas do polímero orgânico absorvem a energia do laser de excímero e são excitadas até uma extensão em que as ligações das moléculas são quebradas. Como resultado, o polímero orgânico é decomposto nos constituintes moleculares e disperso sob a forma de gás.

Este processo de decomposição dá-se em vários 10 ns, de modo a que embora as moléculas sejam aquecidas a cerca de 6000 °K na altura da quebra das ligações e da dispersão com uma velocidade inicial tão grande como 5000 a 10000 m/s, não há tempo suficiente para que as moléculas aquecidas aqueçam quaisquer materiais adjacentes às moléculas aquecidas. Por consequência no trabalho de abrasão com o laser de excímero, problemas como desnaturação ou modificação que podem ser provocadas pela aplicação de calor nunca são causados nas porções adjacentes à porção que está a ser trabalhada com o feixe de laser de excímero, e a superfície trabalhada fica extremamente lisa e limpa.

Para além disso, no caso do trabalho com laser de C02 ou YAG, um feixe de laser que é estreitado no sentido descendente é aplicado a um item de trabalho. Em grande contraste com isto, o laser de excímero possui uma maior secção do feixe projectado. Por exemplo, alguns feixes de laser de excímero possuem uma secção do feixe projectado com um eixo maior de cerca de 20 mm e um eixo menor de 8 a 9 mm. Deste modo, pode ser trabalhada uma área maior numa dada altura por abrasão com o laser de excímero do que ao trabalhar com o laser de C02 ou YAG. 26

Quando um feixe de laser de excímero é usado na prática, pode dar-se o caso em que o fornecimento de energia por este seja insuficiente para efectuar uma abrasão real. Neste caso, o feixe de laser de excímero é concentrado. Quando concentrado, a área de trabalho pode ser reduzida a menos de Vz, mas a abrasão com laser de excímero ainda tem uma vantagem sobre os outros métodos de trabalho uma vez que o trabalho plano é possível.

Utilizando esta característica da abrasão com laser de excímero, quando uma folha de plástico é irradiada com um feixe de laser de excímero através de uma abertura de protecção de luz do revestimento com um padrão de orifícios através dos quais o feixe de laser pode passar, pode-se formar uma fina porção côncava ou orifícios com uma forma ou padrão similares ao do padrão da abertura de protecção de luz do revestimento na folha de plástico. Deste modo, pode ser preparado um revestimento de plástico para impressão com uma excelente lisura nas paredes internas dos orifícios.

Através desta abrasão com laser de excímero pode ser fabricado um revestimento de plástico com um padrão de orifícios com um espaçamento tão pequeno quanto 0,1 mm.

Para além disso, de acordo com o método de fabrico do plástico do presente invento, um filme de polímero que é capaz de absorver pelo menos uma parte do feixe de laser de excímero é colocado em contacto íntimo com a superfície de trás da folha de plástico que é oposta ao lado da irradiação com o feixe de laser de excímero; a folha de plástico é irradiada com o feixe de laser de excímero para formar orifícios na folha de plástico; e o filme de polímero é removido da folha de plástico, com o que se pode formar um revestimento de plástico que não tem filmes finos que possam permanecer na parte inferior de cada um deles, os designados “filmes finos que permanecem” e não tem rebordos de esquinas arredondadas no orifício, os designados “rebordos de esquinas arredondadas”, ou pode-se formar um revestimento de plástico com uma formação minimizada dos tais “filmes finos que permanecem” e “rebordos de esquinas arredondadas”. i

Em particular, um revestimento de plástico com orifícios com um espaçamento mínimo de 0,1 mm até cerca de 0,01 mm, sem os “filmes finos que permanecem” e “rebordos de esquinas arredondadas” ou com formação minimizada destes pode ser fabricado de acordo com o presente invento. O espaçamento mínimo obtido atrás mencionado pelo revestimento de plástico do presente invento está na gama de V* a 1/3 do espaçamento mínimo obtido pelos revestimentos de metais convencionais, que está na gama de 0,4 mm a 0,3 mm.

No que respeita à não formação dos “filmes finos que permanecem” no método de fabrico dos revestimentos de plástico do presente invento, pode ser considerado o seguinte mecanismo:

As Figs. 4(a) a 4(c) mostram um mecanismo para a formação dos “filmes finos que permanecem” num método de fabrico do revestimento de plástico. A Fig 4(a) mostra a formação de uma parte do orifício na folha de plástico. A Fig. 4(b) é uma vista parcial aumentada de uma porção escavada no orifício furado. A Fig. 4 (c) mostra um filme fino que permanece.

Tal como formado na Fig. 4(a), uma superfície de irradiação com um feixe de laser de excímero la de uma folha de plástico 1 é irradiada com um feixe de laser de excímero 10, e é formada parte de um orifício 14 com uma parede interna afunilada na base tal como ilustrado na Fig. 4(a). No decurso da formação do orifício 14, um feixe de laser reflectido pela parede interna afunilada 1 c, que é daqui para a frente referido como feixe de laser reflectido 10a, faz a abrasão de uma porção do canto ld para formar uma porção escavada.

Quando a abrasão da porção do canto ld não se dá uniformemente, é formado um filme fino lf e voltado para o lado de trás lb da folha de plástico 1 com uma porção que está levemente ligada à folha de plástico 1 e serve como ponta para a remoção do filme lf, numa porção da folha de plástico 1 que não está em íntimo contacto com uma mesa de trabalho 8, por repulsão da abrasão. O filme fino lf é então não mais irradiado com o feixe de laser de excímero 10, de modo a que o filme fino lf permanece na parte inferior do orifício 14.

Em grande contraste com isto, de acordo com o método de fabrico do revestimento de plástico para impressão do presente invento, um filme de polímero está em estreito contacto com a parte de trás da folha de plástico que está oposta à superfície de irradiação do feixe de laser de excímero, de modo a que o filme fino na parte inferior do orifício que está quase a ser completamente formado através da abrasão do feixe de laser de excímero não se volta para a parte de trás da folha de plástico e permanece até que o orifício esteja completamente formado, e não resta um tal filme fino. Mesmo que algum filme fino reste sobre o filme de polímero que está em íntimo contacto com a folha de plástico, uma vez que o filme de polímero é removido após a formação do orifício, não resta qualquer filme fino no revestimento de plástico para impressão. A Fig. 5 mostra esquematicamente o estado da parte inferior de um orifício que está quase a ser completamente formado com um feixe de laser de excímero através do método de fabrico de revestimento de plástico do presente invento. Tal como mostrado na Fig. 5, é formada uma porção afunilada numa porção do canto ld entre uma superfície inferior lg e uma parede interna lc do orifício uma vez que a abrasão é significativamente promovida devido a um aumento da densidade de energia por sobreposição de um feixe de laser de reflexão la reflectido pela superfície afunilada de uma parede interna 4 e um feixe de laser directo 10 que é directamente projectado da cima.

Por outro lado, no outro canto le, uma parede interna lc é cortada da superfície inferior lg. Quando o número de cantos cortados aumenta, e o número de porções ligadas diminui, o filme fino na parte inferior dos orifícios recebe uma tal força que faz com que o filme fino se volte com uma ponta levantada com uma única porção ligada na porção de canto ld para o lado de trás lb da folha de plástico através de uma força de repulsão que é gerada pelas moléculas que são dispersadas no estado de plasma com 29

uma velocidade inicial de 5000 a 10000 m/s por abrasão de um feixe de laser de excímero. Contudo, o filme não pode mover-se para o lado de trás lb da folha de plástico porque é parado pelo filme de polímero 2 colocado no lado mais baixo da porção inferior lg através de um agente adesivo 2a, filme de polímero 2 esse que é capaz de absorver pelo menos parte do feixe de laser de excímero. Como resultado, o filme fino é irradiado pelo feixe de laser de excímero até o orifício estar completamente feito, de modo a que o filme fino não permanece.

De acordo com o método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento, não se formam “rebordos de esquinas arredondadas” nos orifícios ou a formação dos “rebordos de esquinas arredondadas” é minimizada. Considera-se que isto se consegue através do seguinte mecanismo:

As Figs. 6(a) a 6(c) mostram o mecanismo para a formação dos “rebordos de esquinas arredondadas” nos orifícios. A Fig. 6(a) mostra o estado da formação de parte de um orifício. A Fig. 6(b) é uma vista aumentada de parte de um orifício imediatamente após a formação deste. A Fig. 6(c) é uma vista aumentada de um rebordo arredondado formado no orifício.

Tal como mostrado na Fig. 6(a), um orifício 14 está a ser formado uma vez que a folha de plástico 1 em contacto íntimo com a mesa de trabalho 8 é irradiada com o feixe de laser de excímero 10.

Tal como mostrado na Fig. 6(b), após a formação do orifício 14, o feixe de laser de excímero 10 é disperso pela superfície da mesa de trabalho 8 tal como mostrado em 10b.

Tal como mostrado na Fig. 6(c), a porção terminal inferior do orifício 14 formado na folha de plástico 1 sobre abrasão pelo feixe de laser de excímero 10b disperso perto da parte terminal inferior do orifício 14, de modo a que o rebordo do orifício 14 é !

I 30

arredondado e o “rebordo arredondado” lh é formado na porção terminal inferior do orifício 14.

Em contraste com isto, de acordo com o método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento, o filme de polímero é aplicado na parte de trás da folha de plástico oposta à superfície de irradiação do feixe de laser de excímero, de modo a que após a formação do orifício, o feixe de laser de excímero é atenuado, mas atinge a mesa de trabalho. Parte do feixe de laser de excímero é reflectido pela superfície da mesa de trabalho e absorvido pelo filme de polímero, de modo a que a porção terminal inferior do orifício já não sofre mais abrasão pelo feixe de laser de excímero reflectido. Deste modo, a formação do “rebordo arredondado” no orifício pode ser evitado.

Quando um orifício que passa através da folha de plástico e do filme de polímero é formado, o feixe de laser de excímero não é atenuado até atingir a mesa de trabalho. Contudo, o feixe de laser de excímero é reflectido pela superfície da mesa de trabalho e então é absorvido pelo filme de polímero que está em contacto íntimo coma folha de plástico na porção do rebordo do orifício, de modo a que o feixe de laser de excímero reflectido é atenuado. Deste modo, a porção terminal inferior do orifício já não sofre mais abrasão pelo feixe de laser de excímero reflectido, e em consequência pode ser evitada a formação de “rebordos de esquinas arredondadas” no orifício. Neste caso, pode acontecer que o filme de polímero que está em íntimo contacto com a folha de plástico sofre abrasão na porção terminal do orifício e é formado um rebordo arredondado no filme de polímero. Contudo, uma vez que o filme de polímero é removido da folha de plástico após a formação do orifício, tal abrasão no filme de polímero não possui efeitos adversos na impressão com pasta pelo uso do revestimento de plástico assim preparado.

Para além disto, no caso em que é formado um orifício que passa não apenas através da folha de plástico, mas também através do filme de polímero, o feixe de laser de excímero reflectido pela superfície da mesa de trabalho atinge a parede interna do orifício, mas a parede interna sofre raramente abrasão pelo feixe de laser de excímero 31

reflectido. Considera-se que isto se pode acontecer porque a intensidade do feixe de laser de excímero recebido por unidade de área na parede interna do orifício é significativamente diminuída por (1) atenuação do feixe de laser de excímero reflectido pela superfície da mesa de trabalho, (2) diminuição da densidade de energia deste por dispersão do feixe de laser por reflexão, e (3) projecção oblíqua do feixe de laser a partir da posição inferior para a parede interna do orifício. A Fig. 7 apresenta esquematicamente um orifício que passa não apenas através da folha de plástico, mas também através do filme de polímero, formado através do método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento.

Quando se dá a abrasão do feixe de laser de excímero, a folha de plástico 1, o agente adesivo 2a e o filme de polímero 2 nas respectivas porções que sofreram abrasão são dispersos e desaparecem. O feixe de laser de excímero 10 atinge a mesa de trabalho 8, e é parcialmente absorvido pela mesa de trabalho 8 e reflectido pela mesa de trabalho 8, com o que se formam os feixes dispersos 10c, lOd, lOe e outros do género.

Os feixes dispersos lOd e lOe atacam a parede interna lc do orifício formado na folha de plástico 1. Contudo, a densidade de energia do feixe disperso lOd por unidade de área da parece interna lc baixa significativamente devido à atenuação da densidade de energia deste por dispersão do feixe, e a direcção de projecção inclinada em relação à parede interna lc.

No que respeita ao feixe disperso lOe, o ângulo de projecção inclinado em relação à parede interna lc é inferior à do feixe disperso lOd, mas a distância percorrida até à parede interna lc é superior à do feixe disperso lOd, de modo a que a atenuação da densidade de energia do feixe disperso lOe é muito superior ao do feixe disperso lOd.

Em consequência, não se considera que a parede interna lc do orifício 14 sofra abrasão por qualquer um dos feixes dispersos lOd e lOe. i 32 vaJíífcMâ, O feixe disperso 10c reflectido imediatamente próximo da parede interna lc do orifício 14 é pequeno para dispersar a energia deste, de modo a que é possível que a porção da extremidade inferior do filme de polímero 2 sofra abrasão pelo feixe disperso 10c. Contudo, o filme de polímero 2 é removido em conjunto com o agente adesivo 2a após a formação do orifício, de modo a que a abrasão do filme de polímero 2 não possua qualquer efeito adverso na impressão com pasta com o uso deste revestimento de plástico.

Quando é efectuada a impressão com pasta com o uso do revestimento de plástico preparado através do método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento, o revestimento de plástico é usado virado para baixo.

Por conseguinte, quando não se formam “rebordos de esquinas arredondadas” no orifício formado na folha de plástico, a porção aberta mais estreita dos orifícios fica na superfície de cima do revestimento de plástico quando usado na prática para impressão com pasta, e mesmo se alguns “rebordos de esquinas arredondadas” se formam no orifício a porção de abertura mais estreita do orifício fica próxima da superfície de cima do revestimento de plástico quando usado na prática. A Fig. 8(a) é uma vista esquemática da secção de um orifício sem rebordos de esquinas arredondadas formados no revestimento de plástico 50. Tal como mostrado na Fig. 8(a), a porção de abertura mais estreita W é formada na superfície de cima do revestimento de plástico 50. A Fig. 8(b) é uma vista esquemática da secção de um orifício com um rebordo de esquinas arredondadas formado num revestimento de plástico 50. Tal como mostrado na Fig. 8(a), a porção de abertura mais estreita W é formada muito próximo da superfície de cima do revestimento de plástico 50 a uma profundidade H desta.

De acordo com o método de fabrico do revestimento de plástico, pode ser fabricado um revestimento de plástico com orifícios sem “filmes finos que permanecem” e 33 33

“rebordos de esquinas arredondadas” ou com a formação destes minimizada, com uma profundidade dos orifícios da superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita dos orifícios sendo de 25 pm ou inferior, 20 pm ou inferior, 15 pm ou inferior, 10 pm ou inferior, e 5 pm ou inferior, se necessário.

Tal revestimento de plástico para impressão pode ser selectivamente usado de acordo com a eficiência de fabricação e o tipo de pasta a ser usada na impressão.

Os revestimentos de plástico sem “ filmes finos que permanecem” e “rebordos de esquinas arredondadas”, o revestimento de plástico sem os “filmes finos que permanecem” e uma profundidade mínima desde a superfície superior do revestimento até à porção mais estreita dos orifícios são preferidos para serem usados uma vez que tais revestimentos de plástico podem ser usados em quaisquer tipos de impressões com pasta para se obterem padrões finos sem porções não impressas ou um esborratamento impróprio. O inventor do presente invento desenvolveu investigações acerca do método de impressão com pasta através do uso dos revestimentos de plástico fabricados deste modo e descobriu que numa impressão com pasta para se imprimir um padrão com uma pasta contendo partículas sólidas sobre um material para impressão colocando o revestimento de plástico em contacto íntimo com o material para impressão, espalhando a pasta sobre o revestimento de plástico para encher um padrão de orifícios formados no revestimento com a pasta, removendo a pasta em excesso da superfície do revestimento, e removendo o revestimento do material para impressão, se pode efectuar uma impressão com pasta com alta qualidade, com um excelente desempenho de enchimento com pasta e desempenho de passagem da pasta no que respeita aos orifícios, quando a profundidade de cada um dos orifícios da superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita não é superior a Vi do tamanho da partícula das partículas sólidas contidas na pasta. 34

Considera-se que os atrás mencionados excelentes desempenho de enchimento com pasta e desempenho de passagem da pasta se podem obter através do seguinte mecanismo neste método de impressão.

As Figs. 9(a) e 9( c) mostram esquematicamente os passos de enchimento de um orifício sem “rebordos de esquinas arredondadas” com pasta com um padrão de orifícios finos formados num revestimento de plástico fabricado pelo método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento. A Fig. 9(a) mostra o passo da iniciação do espalhamento da pasta. A fig. 9(b) mostra o passo de raspar a pasta espalhada. A Fig. (c) mostra o passo do enchimento do orifício com a pasta.

Tal como mostrado na Fig. 9(a), quando a pasta 16 é espalhada através de um rodo 17 sobre a superfície de um revestimento de plástico 50 que está em contacto íntimo com um material para impressão 19, a pasta 16 movimenta-se ao longo da superfície do revestimento de plástico 50 e a pasta 16 rola e desliza sobre o revestimento de plástico 50. A pasta 16 passa então sobre a porção superior de um orifício 14, e a porção inferior da pasta 16, é então raspada pela parte da frente superior 14a do orifício 14 tal como mostrado na Fig. 9(b). A pasta raspada 16 é então movida em direcção ao rodo 17 e o orifício 14 é então cheio com a pasta sucessivamente raspada 16.

Quando o revestimento de plástico com os orifícios a serem deste modo preenchidos com a pasta 16 é removido do material para impressão 15, a pasta 16 é feita passar suavemente através do orifício 14, de modo a que um padrão de orifícios finos sem porções não impressas e com um espalhamento impróprio seja impresso no material de impressão 15. 35

Mesmo que haja um rebordo com os rebordos levemente arredondados no orifício 14, quando a profundidade da porção mais estreita do orifício 14 não é mais do que Ά do tamanho de partícula das partículas sólidas contidas na pasta, um padrão de orifícios finos sem porções não impressas e com um espalhamento impróprio é impresso no material de impressão 15, com um excelente desempenho de enchimento com pasta e de passagem de pasta.

Em contraste com isto, quando a profundidade desde a superfície superior do revestimento de plástico até à porção mais estreita do orifício 14 excede Vi do tamanho da partícula das partículas sólidas contidas na pasta, é difícil que a porção inferior da pasta 16 seja raspada pela parte da frente superior 14a do orifício 14 tal como mostrado na Fig. 11, pelo que o enchimento do orifício 14 com a pasta se toma insuficiente. Para além disto, tal como mostrado na Fig. 12, quando o revestimento de plástico 50 é removido do material de impressão 15, parte da pasta 16 é apanhada pelo rebordo sem esquinas arredondados da parte superior do orifício, de modo a que o desempenho de passagem da pasta é degradado e um padrão de pasta com uma porção não impressa é impresso sobre o material para impressão 15.

Como materiais para a folha de plástico para ser usado no presente invento, podem ser empregues quaisquer polímeros orgânicos que permitam a abrasão por um feixe de laser de excímero. Mesmo um polímero orgânico em que a abrasão por um feixe de laser de excímero seja difícil ou impossível de realizar, pode também ser sujeito a uma abrasão por um feixe de laser de excímero misturando-o com um composto capaz de absorver o feixe de laser de excímero tal como as partículas de carbono finamente divididas e um agente de absorção ultra-violeta, ou um polímero orgânico que possa ser sujeito à abrasão por um feixe de laser de excímero. É preferível que a folha de plástico para ser usada no presente invento possua propriedades que sejam requeridas para o revestimento de plástico, nomeadamente, as seguintes propriedades: (1) resistência química, por exemplo, contra a pasta, solventes contidos na pasta, e agentes de limpeza empregues após a impressão com pasta; (2) 36 36

resistência à abrasão suficiente para ser usado como uma folha de impressão; (3) suficiente resistência mecânica para se obter estabilidade dimensional quando se aplica uma tensão ao montá-la numa estrutura; e (4) baixa fricção, e repelência à água adequada para se obter o excelente desempenho de passagem de pasta previamente mencionado.

Exemplos específicos da folha de plástico para ser usada no presente invento são os polímeros orgânicos nos quais se pode facilmente efectuar abrasão com um feixe de laser de excímero, tais como poliimida, poliéster, resina epóxida e policarbonato; e polímeros orgânicos para os quais a abrasão com um feixe de laser de excímero é difícil ou impossível de efectuar, tais como o polietileno, polipropileno, poliacetal e teflon.

Os últimos polímeros orgânicos podem ser usados misturando-os com um composto capaz de absorver um feixe de laser de excímero, ou um polímero orgânico que possa ser sujeito à abrasão com um feixe de laser de excímero tal como mencionado previamente. É preferível que a folha de plástico, ou o revestimento de plástico do presente invento, possuam uma espessura na gama de cerca de 10 pm a 500 pm; e que um revestimento de plástico para impressão com pasta através do uso de uma pasta de soldar possua uma espessura na gama de cerca de 100 pm a 200 pm. É também preferível que o revestimento de plástico possua um módulo de elasticidade à flexão de cerca de 196,1 a 4903,3 MPa (20 a 500 Kgf.mm'2). Um revestimento de plástico com uma espessura na gama atrás mencionada e o módulo de elasticidade atrás mencionado é capaz de eliminar ou minimizar os espaços vazio entre o revestimento de plástico e um material para impressão quando o revestimento de plástico é colocado em contacto íntimo com o material para impressão mesmo se o material de impressão possui algumas porções convexas na sua superfície, em que a entrada da pasta nos espaços vazios entre o revestimento de plástico e o material para impressão se pode evitar. Como resultado, um padrão de pasta sem um inadequado espalhamento pode ser rapidamente formado. Para além disso, uma vez que a parte de 37

trás do revestimento de plástico não é manchado ou é muito dificilmente manchado com a placa, o revestimento de plástico pode ser usado repetidamente durante um extenso período de tempo sem se limpar a parte de trás do revestimento de plástico.

Como material para o filme de polímero capaz de absorver o feixe de laser de excímero a ser usado no método de fabrico do revestimento de plástico do presente invento, pode ser empregue o mesmo material que para a folha de plástico atrás mencionada para ser usada no presente invento. É preferível que como material para o filme de polímero seja empregue um material firme que possa ser suavemente arrancado da folha de plástico, sem se quebrar, e não facilmente puxado ou rasgado. Na prática, é preferível que seja empregue para filme de polímero o mesmo material que para a folha de plástico para a abrasão com um feixe de laser de excímero. É preferível que o filme de polímero possua uma espessura de cerca de 5 pm a 50 pm.

No método do fabrico do revestimento de plástico do presente invento, o filme de polímero pode ser colocado em contacto íntimo com a parte de trás da folha de plástico oposta ao lado da irradiação do feixe de laser de excímero, por exemplo, através de qualquer um dos seguintes métodos: (a) o filme de polímero é feito contactar com pressão a folha de plástico; (b) o filme de polímero é coberto com uma folha de plástico que é maior do que o filme de polímero e o filme de polímero é atraído para a folha de plástico por sucção de ar; e (c) um filme de polímero revestido com um agente adesivo é aplicado à folha de plástico de modo a poder ser retirado.

Como agente adesivo para o fim atrás mencionado, é preferível usar um agente adesivo que seja capaz de absorver feixes de laser de excímero, ou que contenha um material capaz de absorver feixes de laser de excímero, ou que permita a passagem dos feixes de laser de excímero ou seja transparente a estes.

I 38

É também preferível que o agente adesivo seja um agente adesivo que permite a remoção do filme de polímero da folha de plástico sem ficar aderente a este.

Quando um filme de polímero fica agarrado à folha de plástico através do agente adesivo, por exemplo, uma folha de plástico é desenrolada de um rolo de folhas de plástico, e um filme de polímero revestido com uma camada de adesivo é também desenrolado a partir de um rolo de filme de polímero, e a camada adesiva do filme de polímero é colocada em contacto íntimo com a folha de plástico desenrolada a partir do rolo, fazendo com que o filme de polímero e a folha de plástico passem entre rolos de aplicação de pressão e a folha de plástico com o filme de polímero aplicado é enrolado à volta de um rolo de enrolamento. Este método permite uma preparação contínua da folha de plástico com o filme de polímero aplicado usando rolos. É preferível que não se formem bolhas nem pregas durante a colagem da folha de polímero na folha de plástico.

Lisboa, 2 6 M. 2000

y/3—!— k U

Dr. Américo da Silva Carvalho

Agente Oficiai dc Prcpri?;hò industrial R. Casíiihc, 201-j! E - 1075--05(LISSOA Teiefs. 213 6513S9 - 2(3 654 613

Claims

1

REIVINDICAÇÕES 1. Método para o fabrico de um revestimento de plástico para impressão com pasta em que uma folha de plástico é irradiada com um feixe de laser de excímero para formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante compreendendo pelo menos um orifício na referida folha de plástico, e compreendendo os passos de: colocar um filme de polímero capaz de absorver pelo menos parte do feixe de laser de excímero em contacto íntimo com a parte de trás da folha de plástico que está oposta ao lado da irradiação do feixe de laser de excímero para ser irradiado com o feixe de laser de excímero; formar pelo menos uma área contendo uma abertura penetrante compreendendo pelo menos um orifício na folha de plástico, por irradiação do lado do feixe de laser de excímero desta com o feixe de laser de excímero; e remover o filme de polímero da folha de plástico após a formação da área contendo uma abertura penetrante.

1 LISSOA Lisboa, Dr. Américo da Silva Carvalho Agente Oficia! do Prcf rischJí bduslrial R. Castilho, 201-31E - ΙΟΓΟ-ΜΙ LISSOA Telefs. 213651339 -213854613 1 Método de fabrico de um revestimento de plástico para impressão com pasta de acordo com o reivindicado na Reivindicação 1, em que o referido filme de polímero é colado de modo a poder ser removido na superfície de trás da referida folha de plástico oposta ao lado da irradiação do feixe de laser de excímero.