česky english Vítejte, dnes je úterý 29. listopad 2022

25 let zkušeností s „fotoplotováním“

DPS 1/2010 | Výroba - články
Autor: Robert Hudak

Vykreslování motivů DPS na fotoplotru je náročný proces, který se sestává z celé řady dílčích kroků. I zde platí stará dobrá zásada: „Vyhněte se chybám včas“. Pravidlo „10“ pak říká, že opravovat dodatečně chybu, která vznikla v některém z předcházejících kroků pracovního postupu, stojí 10krát více, než ji rovnou opravit. Zjistit problém na hotovém filmu a projít celým procesem znova stojí čas i peníze.

Klíčové faktory, které rozhodují o správném výsledku:

  • fotoplotr
  • optimálně zvolené rozlišení
  • kvalitní film a správné zacházení s ním
  • čistota pracovního prostředí.

Fotoplotr

Pro dosažení kvalitních výstupů používáme fotoplotry, které mají přesnost alespoň +/- 9 μm (absolutně) a opakovatelnost minimálně +/- 4 μm. Během let jsme používali fotoplotry různých výrobců např. Ferranti, Gerber nebo Miva. Velmi důležité je mít k fotoplotru také zajištěný kvalitní servis s garantovaným odstraněním poruchy do 24 hodin.

Rozlišení

Použité rozlišení hraje velkou roli a je potřeba ho pečlivě zvolit. Pro motivy desek plošných spojů je zcela postačující 8 000 dpi nebo 16 000 dpi. Vyšší rozlišení (až 64 000 dpi) používáme pro velmi přesné vykreslování jiných motivů např. obrazců pro solární panely. Kromě vyšší časové náročnosti to s sebou přináší také nutnost použít kvalitnější film, čímž se celý proces výrazně prodražuje.

Použité rozlišení ovlivňuje:

  • minimální velikost vykreslené struktury
  • minimální šířku čáry
  • přesnost
  • schodový efekt
  • geometrickou polohu.

Podívejme se na velikost pixelu při různém rozlišení:

  • 8000 dpi = 3,1750 μm
  • 16000 dpi = 1,5875 μm
  • 32000 dpi = 0,7937 μm
  • 64000 dpi = 0,3968 μm

Problém je v tom, že paprsek světla dopadající na film nemá tvar a rozměr jednoho pixelu. Druhá skutečnost, kterou je potřeba vzít v úvahu, je zrnitost filmu. Kombinací těchto faktorů vzniká na filmu vykreslená struktura určitého tvaru a velikosti.

Pro kvalitní zobrazení hrany pod každým úhlem čáry je potřeba minimálně 8 pixelů. Ale ani toto pravidlo nemusí vždy zajistit ten nejlepší výsledek. V následující tabulce jsou uvedeny nejmenší velikosti vykreslené struktury v závislosti na použitém rozlišení:

  • 8000 dpi = 50,8 μm
  • 16000 dpi = 25,4 μm
  • 32000 dpi = 12,7 μm
  • 64000 dpi = 6,35 μm

Obr. 1a. Pájecí ploška – 8000 dpi

Obr. 1a. Pájecí ploška – 8000 dpi

Obr. 1b. Pájecí ploška – 16000 dpi

Obr. 1b. Pájecí ploška – 16000 dpi

Obr. 2a. Čára pod úhlem– 8000 dpi

Obr. 2a. Čára pod úhlem– 8000 dpi

Obr. 2b. Čára pod úhlem– 16000 dpi

Obr. 2b. Čára pod úhlem– 16000 dpi

Film

Používáme filmy AGFA IdeaLine a HiRes. Pro běžné vykreslování motivů DPS stačí použít film IdeaLine, zatímco HiRes je určen pro práci s vysokými nároky na přesnost. Filmy HiRes mají strukturu zrn 5 μm, ale vyžadují podstatně vyšší intenzitu světla (až 10krát vyšší). Jsou také výrazně dražší.

Správné zacházení s filmem je jedním ze základních předpokladů dosažení dobrého výsledku. Zde jsou hlavní zásady:

  • kontrolovat teplotu a relativní vlhkost všude tam, kde se film nachází
  • kontrolovat a kalibrovat přístroje pro měření teploty a relativní vlhkosti
  • aklimatizovat film alespoň 8 hodin před použitím
  • nikdy film nerolovat a nepřehýbat
  • nenamáhat film mechanicky
  • po dokončení práce na fotoplotru film ihned vyvolat
  • film přechovávat ve vertikální poloze v obálkách odolných proti vlhkosti.

Hotové filmy se posílají zákazníkům po celém Německu, aniž by tím utrpěla jejich kvalita nebo přesnost, byť se jedná o filmy s velmi přesně vykreslenými motivy v rozlišení až 64 000 dpi. Proto je potřeba mít velmi dobré znalosti o vlivu teploty a relativní vlhkosti na daný film a jisté know-how získané mnohaletou praxí. Dobré informace na toto téma dává např. prezentace firmy AGFA nazvaná Dimensional Stability of Phototools Advanced.

Film mění své rozměry v závislosti na teplotě a relativní vlhkosti prostředí. V průběhu celého procesu práce s filmem je proto nutné oba tyto parametry kontrolovat. S rostoucí teplotou a vyšší relativní vlhkostí vzduchu se film roztahuje, při nižších teplotách či vlhkosti naopak smršťuje. Každý film má jiný koeficient roztažnosti, a proto je vždy potřeba brát v úvahu konkrétní údaje o daném filmu.

Například film určitého typu o rozměrech 24" × 30" (0,6 m × 0,76 m) se při změně teploty z 20 °C na 30 °C roztáhne o 137 μm. Pokud je relativní vlhkost menší než 30 % nebo vyšší než 70 %, dochází na filmu (podle typu) k nevratným změnám rozměru.

Existují tabulky, ze kterých lze zjistit rozměrové změny v závislosti na teplotě a relativní vlhkosti. Ještě lepší a rychlejší výsledek umožňují tabulkové kalkulátory. Po zadání referenční teploty, teploty v místnosti, relativní vlhkosti, teplotního a vlhkostního koeficientu roztažnosti a rozměru daného filmu je proveden výpočet změny rozměru. Tato zjištěná změna nenastane ihned, ale až po uplynutí určité doby aklimatizace.

Pracovní prostředí

Pro místnost, kde je umístěn fotoplotr, platí jednoduchá zásada – dodržovat maximální čistotu. Vše, co nesouvisí s vlastní prací, nemá v této místnosti co dělat.

Poznámka redakce: Autor je bývalým majitelem německé firmy Zitzmann GmbH, která se svými specializovanými službami v oboru DPS řadí k předním pracovištím v Evropě.

Zdroj: Prezentace na semináři CAM350, Annahof, červen 2009.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik