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PCB制造中絲網印刷的應用

           印制電路板(PCB)的出現與發展,給電子工業帶來了重大變革,它已經成為各種電子設備和儀器中必不可少的部件。隨著網印技術的不斷發展,用于PCB行業的新型網印材料、網印工藝及檢測設備已日臻完善,使得當前的網印工藝技術能夠適應高密度的PCB生產。
絲網印刷在PCB制造中的應用主要有以下三個方面:
a. PCB表面阻焊層的應用;
b. PCB圖形轉移過程和抗蝕抗電鍍層的應用;
c. PCB表面標記符號的應用。   
由于前兩種應用在技術上的實現較為困難,本文將針對性地予以介紹,同時針對PCB工藝的絲網印刷材料作概要性介紹。
 一、絲網印刷材料   
1.絲網    絲網是網印制版中最重要的組成部分,這是因為它是控制油墨的流動性和印刷厚度的關鍵,同時它決定了網版的耐用性和質開關制造技術中得到廣泛應用。除此之外,絲網與網版感光材料有極好的結合性也是制作高質量、高精度網印版的一個重要因素。為了保證絲網與感光材料的良好結合,傳統的做法是對新的絲網進行粗化及脫脂處理,這樣可以保證網版質量及延長絲網使用壽命。   
2.印版感光材料    印版感光材料常用的有重氮感光劑、感光膜片等。在絲網印刷網版制作中普遍采用的是重氮型感光乳劑。感光膜片具有膜層厚度均勻可控、高解像力、高清晰度、耐磨、與絲網有強附著性等特點,在印制板的字符印刷中得到了廣泛的應用。   
3.網框    網框的材質和截面的形狀非常重要,相對于某種規格的網框,如果網框強度不夠,則不能保證張力的一致性。現在一般使用的是高張力鋁質網框。
4.網印油墨下面主要介紹應用于PCB行業的部分網印油墨,   
二、PCB表面阻焊層的應用    印制電路板的阻焊膜是一個永久性的保護層,它不僅在功能上具有防焊、保護、提高絕緣電阻等作用,而且對電路板的外觀質量也有很大影響。早期阻焊膜印刷是先使用阻焊底片制作網版圖形,再印刷UV光固化型阻焊油墨。每次印刷后,由于絲網變形、定位不準等原因造成焊盤上殘留多余的阻焊膜,需要很長的時間來刮除,消耗大量的人力與時間。液態感光阻焊油墨不需要制作網版圖形,采用空網印刷,接觸式曝光。這種工藝對位精度高、阻焊膜附著力強、耐焊性好、生產效率高,現已逐漸代替光固型油墨。   
1.工藝流程    制阻焊膜底片→沖底片定位孔→清洗印制板→配制油墨→雙面印刷→預烘→曝光→顯影→熱固  
 2.關鍵工藝過程分析(
1) 預烘預烘的目的是為了蒸發油墨中所含的溶劑,使阻焊膜成為不粘的狀態。針對油墨的不同,其預烘的溫度、時間各不相同。預烘溫度過高,或干燥時間過長,會導致顯影不良,降低解像度;預烘時間過短,或溫度過低,在曝光時會粘連底片,在顯影時,阻焊膜會受到碳酸鈉溶液的侵蝕,引起表面失去光澤或阻焊膜膨脹脫落。
(2)曝光曝光是整個工藝過程的關鍵。對于陽圖片,曝光過度時,由于光的散射,圖形或線條邊緣的阻焊膜與光反應(主要是阻焊膜中含有的感光性聚合物與光反應),生成殘膜,而使解像度降低,造成顯影出的圖形變小,線條變細;若曝光不足時,結果與上述情況相反,顯影出的圖形變大,線條變粗。這種情況通過測試可以反映出:曝光時間長的,測出的線寬是負公差;曝光時間短的,測出的線寬是正公差。在實際工藝過程中,可選用“光能量積分儀”來測定最佳曝光時間。
(3)油墨粘度調節液態感光阻焊油墨的粘度主要是通過硬化劑與主劑的配比以及稀釋劑添加量來控制。如果硬化劑的加入量不夠,可能會產生油墨特性的不平衡。硬化劑混合后,在常溫下會進行反應,其粘度變化如下。30min以內:油墨主劑和硬化劑還沒有充分融合,流動性不夠,印刷時會堵塞絲網。


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