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1 概述 1．1簡介 絲網(wǎng)印刷工藝在雙面和多層印制板上有以下三個(gè)方面的應(yīng)用。阻焊膜：是一種保護(hù)層，涂復(fù)在印制板不需焊接的線路和基材上。目的：防焊接時(shí)線路橋搭，提供長時(shí)間的電氣環(huán)境和抗化學(xué)保護(hù)，形成印制板漂亮的“外衣”，包括熱固性環(huán)氧綠油(含紫外線uv綠油)和液態(tài)感光阻焊油墨二大系統(tǒng)。通常為綠色，亦有黑色，黃色，白色，藍(lán)色阻焊。元件字元：提供黃，白或黑色標(biāo)記，給元件安裝和今后維修印制板提供資訊。1．2范圍敘述絲印工藝的整個(gè)過程，包括：安全生產(chǎn)，使用設(shè)備，所需物料，工藝流程和控制參數(shù)，制造過程(原理，工作條件，絲網(wǎng)準(zhǔn)備，網(wǎng)版制作，油墨攪拌，刮板使用，絲印定位方式，來板檢查，刷板，絲網(wǎng)印刷，預(yù)烘，曝光，顯影，固化)，文件和工藝審查，檢查和測試專案。最后概述一下簾涂阻焊(curtain coating)。本章內(nèi)容以液態(tài)光成象阻焊和字元為主，適用于雙面和多層印制線路板。1．3 重要性阻焊膜是印制板的“外衣“，用戶看印制板最直觀的質(zhì)量就是阻焊膜，因而對阻焊膜向來是挑剔的，另外，絲印阻焊和字元屬印制板冗長制造工序中的后工序，價(jià)值不低的即將完工的印制板在后工序出了差錯(cuò)，損失就太大，太不值得了，再有，阻焊和字元是報(bào)廢量最多的工序之一，因此，穩(wěn)定絲印阻焊和字元的工藝，理順這個(gè)工序的管理和文件控制及設(shè)備維護(hù)，就顯得很重要了。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代以后，各印制板工廠使用傳統(tǒng)的絲印熱固性環(huán)氧綠油已越來越少。這是因?yàn)椋弘p面和印制板的密度在增加，小孔細(xì)線SMT高密度是印制板發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的潮流，線寬間距0．12~0．20mm窄焊環(huán)已屬大多數(shù)，絲印熱固性綠油已無能為力，外觀不整齊，滲油上焊盤，跳印，受絲印員工的熟練程度和情緒影響太大，所以，目前大多數(shù)雙面和多層板廠都已淘汰熱固性環(huán)氧綠油而改用液態(tài)感光阻焊油墨工藝。$分頁符$2、安全生產(chǎn)絲印工序常用的化學(xué)藥品是碳酸鈉(Na2Co3)，氫氧化鈉(NaoH)，硫酸(H2SO4)和各種丙酮，甲苯。洗網(wǎng)水等有機(jī)溶劑，使用不當(dāng)會(huì)灼傷皮膚和眼睛；絲印房內(nèi)有紫外光源，3~7千瓦的曝光燈，還有多臺(tái)烘箱，印制板阻焊劑熱固化時(shí)加熱溫度到達(dá)150℃1個(gè)小時(shí)，使用不當(dāng)也會(huì)弄傷眼睛和手腳皮膚；絲印房需用到底片，印制板制造過程中凡是作底片。存底片，用底片的房間都要保持一致的溫濕度，并防塵，否則會(huì)引起底片熱脹冷縮，塵埃，頭發(fā)掉到底片和阻焊膜脹，都會(huì)導(dǎo)致印制板報(bào)廢，手指印弄到板上同樣亦會(huì)拒收?；谝陨显颍愫媒z印間的安全生產(chǎn)是確保職工正常工作秩序和產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，對絲印工序的安全生產(chǎn)提出以下要求：(1)進(jìn)入絲印間要換上工作服，戴帽，換上無毛的工作鞋。所有頭發(fā)應(yīng)置于工作帽內(nèi)，鞋柜應(yīng)是清潔的，臟鞋、清潔鞋不要混到一堆。(2)加藥物時(shí)要戴防護(hù)睛鏡和膠手套。尤其是處理返工板退阻焊膜時(shí)，印制板在高溫的氫氧化鈉濃堿性中浸泡，加藥物和放取板時(shí)要戴手套和眼鏡。某工廠一員工退阻焊板時(shí)不小心，濃熱堿液濺到皮膚眼睛上，住院一個(gè)多月，花醫(yī)療費(fèi)五六萬元，醫(yī)療后眼也快瞎了，這是沉痛的教訓(xùn)。(3)化學(xué)藥品都有毒，不可內(nèi)服，注意皮膚不直接同溶劑接觸。印制板阻焊油墨在烘箱中150℃固化，開烘箱時(shí)，會(huì)冒出大量的溶劑蒸汽，千萬別吸入，若發(fā)現(xiàn)嘔吐，頭暈等，要馬上向領(lǐng)班報(bào)告。(4)設(shè)備故障，化學(xué)品外溢要及時(shí)處理，拖凈地板，修好設(shè)備。(5)印制板從熱烘箱中搬出來時(shí)，要戴手套，防燙傷。(6)不要亂動(dòng)設(shè)備的蓋子。帽子，開關(guān)，紫外光源不要外露，人的眼睛不要盯紫外光。烘箱抽風(fēng)是非常重要的，某企業(yè)有一員工動(dòng)了一臺(tái)烘箱抽風(fēng)閥門，抽風(fēng)量是變小了，板子上的溶劑揮發(fā)不了，老有余膠，查了一個(gè)余月，原因是有人動(dòng)了一下抽風(fēng)開關(guān)，毀了很多板子，教訓(xùn)深刻。$分頁符$3、設(shè)備建一個(gè)新工廠，或管理好絲印工序，要知道“家”底，更要熟悉知道需多少設(shè)備才能正常開工。下面對絲印工序所需的設(shè)備作一個(gè)概述。序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16設(shè)備名稱 絲印機(jī)（自動(dòng)，半自動(dòng)機(jī)，手工絲印臺(tái)） 絲網(wǎng)曝光框架曝光光源（2~4KW） 烘箱，多個(gè)（傳送帶式，立式均可，有足夠抽風(fēng)，溫度公差±2℃） 水槍（高壓，1000psl） 網(wǎng)框沖洗顯影柜磨刮板機(jī) 紫外線烘干機(jī) 絲印網(wǎng)柜架（自調(diào)式，繃網(wǎng)式均可） 張力計(jì) 攪拌器或振蕩器 曝光機(jī)（5~7KW，水冷式） 顯影機(jī)（傳送帶式，沖顯壓力2.5kg/cm2，）刷板機(jī)（酸洗-水洗-刷板[二對刷輥，或浮石粉式]-水燒-烘干） 黃光光桌，放大鏡 粘度計(jì)功能確良 絲網(wǎng)印刷 絲印模版制造（曝光） 絲印模版制造（曝光）索模版制造，阻焊，字元預(yù)烘和后固化。 去除模版，噴洗 洗刷絲網(wǎng) 磨刮板 UV固化 絲網(wǎng)印刷 測絲網(wǎng)張力 油墨攪拌 曝光用 顯影印制板絲印油墨前刷板 檢驗(yàn)印制板用 檢查油墨粘度以上所有的設(shè)備都應(yīng)干凈，整齊，清潔，按文件規(guī)定定期維護(hù)保養(yǎng)，填妥設(shè)備保養(yǎng)卡。$分頁符$4、物料絲印工序涉及絲印房，模版制作房，曝光顯影房所用物料三大部分。4．1絲印(1)熱固性阻焊劑。通常是雙組份，阻焊油墨和硬化劑，按比例(如19：1，20：1，2：1)混合，利用模版，印刷在線路板上，露出焊盤和孔，然后在烘箱中140~150℃下40~60分鐘油墨固化，七八十年代，Taiyos?22、Pck501，401、Coates X2?5、HYSOl桽R1000，Gin HNa SM?02，國內(nèi)外許多專業(yè)印制板廠多使用這些型號，九十年代以后，各工廠逐步淘汰了這種難操作控制，易滲油跳印，外觀不那么好看的熱固性阻焊劑，而uv阻焊綠油多用于單面板上，對雙多層板不適用。(2)液態(tài)光成象阻焊油墨(Liquid photoimage梐ble sdlder mask ink)，目前在各印制板廠得到大量推廣應(yīng)用。主要牌子有Tamura DsR?200，TaiyoPSR?000，Cotes XV?00，ToYo K?000，精化(Gin Hwa)DSR?000和Lea Ronal，Danachm等公司的產(chǎn)品，雙組份，這些型號都獲UL認(rèn)證。通常為綠色，亦有黃，黑，白等色。亞洲產(chǎn)品為光亮型，歐美產(chǎn)品多為啞光型。(3)字元油墨，熱固型為雙組份，如英國Coateskspl(硬化劑SP1606)，臺(tái)灣精化(Gin Hwa)ML411(硬化劑SM 502)等是白色的，Coates Ksp4，HYsol50?02BR等是黃色的，主劑和硬化劑混合比例有100：8，19：1，100：6使用前需認(rèn)真按供應(yīng)商提供的資料混合，光固性字元后通過紫外光固化機(jī)(通常三支80w燈)，幾秒鐘字元即可硬化。由于光固字元油墨略帶微黃，因此有的挑剔的客戶規(guī)定字元必須使用熱固型白色油墨。(4)稀釋劑，應(yīng)使用該油墨供應(yīng)商提供的專用稀釋劑及對用洗網(wǎng)水代替稀釋劑調(diào)稀阻焊油墨，否則產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定，爭澤不均，密集線路起泡等問題會(huì)產(chǎn)生。(5)導(dǎo)電油墨，通常在印制板完成阻焊后在板上的鍵盤線路處印上導(dǎo)電油墨，如coates X2302，GinHwa LR6007等型號不斷攪拌，導(dǎo)電油墨漸變稀，利用作好的網(wǎng)版印到線路板相應(yīng)線路上，在140~150℃固化約40分鐘，油墨固化。(6)洗網(wǎng)水，用來洗滌絲網(wǎng)。(7)丙酮，二甲苯，乙基溶液，為洗網(wǎng)溶液之一。(8)紙膠帶，PVC膠帶，常用1．5英寸寬，用來封網(wǎng)。(9)橡膠刮，65~75度。(10)新聞紙，用來作絲網(wǎng)印刷過油。(11)蘭膠油墨，是一種可能剝性油墨，蘭色，方便客戶以不同方式焊接裝配元器件用。4．2模版(1)絲網(wǎng)：18~36T絲網(wǎng)，藍(lán)膠印刷；43T液態(tài)光成象阻焊油墨印刷(特殊情況視線路厚度會(huì)用到36T和77T)；100T，字元印刷；43?7T碳油墨印刷。(2)菲林膜：用來制作絲網(wǎng)模版；25μm厚度，作字元網(wǎng)版；35μm，阻焊點(diǎn)圖或圖形網(wǎng)版；50?0μm，碳油墨網(wǎng)版。(3)磨網(wǎng)膏(Autoprep)：用于新舊絲網(wǎng)的輕磨，粗化絲網(wǎng)表面，加強(qiáng)菲林膜附著力。(4)去網(wǎng)版粉(Auto Gel)；用來清除舊菲林網(wǎng)版。(5)脫脂劑(Universal Mesh prep)；對絲網(wǎng)表面作脫脂除油處理。(6)油墨去除劑(Autosolve)：用來清除舊網(wǎng)紗上頑固的陳舊污漬和鬼影。(7)封網(wǎng)膠：用來封網(wǎng)。(8)牛皮膠：用于拉網(wǎng)。(9)強(qiáng)力膠：用作繃網(wǎng)的粘合劑。4．3 顯影和其他(1)無水碳酸鈉(或無水碳酸鉀)：可使用工業(yè)或cp級，作液態(tài)光成象阻焊油墨顯影液用。(2)消泡劑：作顯影液清泡用。(3)硫酸：可用工業(yè)級，絲印油墨前刷板去氧化物用。(4)片堿：工業(yè)級，即氫氧化鈉，退阻焊膜用。(5)酒精：cp級，清潔用品。(6)透明膠帶：曝光底片在其周邊開窗固定膠帶，曝光前使底片和印制板定位固定。(7)光楔(尺)：17或21格(級)，測試曝光能量，Dupont，Danachem公司提供。(8)3M膠帶：測試阻焊膜和字元附著力用。(9)曝光銷釘：固定阻焊底片和印制板，曝光定位用。$分頁符$5、工藝流程和工藝參數(shù)。5．1液態(tài)光成象阻焊油墨流程絲網(wǎng)準(zhǔn)備→網(wǎng)版制造→ 油墨攪拌→ 磨刮板→來板檢查→ 刷板→ 絲印A面→停留→預(yù)烘→ 停留→ 絲印B面→ 停留→ 預(yù)烘→ 停留→ 雙面對位→ 曝光→ 停留→ 顯影→ 檢查→ 固化→ 檢查……→送下道工序5．2字元、碳油墨等流程首先查工卡，是單面或雙面字元，字元顏色，待印碳墨板，藍(lán)膠板是雙面或單面；導(dǎo)通孔是全部或局部堵孔板。準(zhǔn)備網(wǎng)，網(wǎng)版制造，攪拌油墨，準(zhǔn)備刮板→來板檢查→(待印字元，堵孔，藍(lán)膠板) →絲網(wǎng)(待印碳墨板)酸洗→水洗→烘干 印刷→檢查→烘干……→是否印第二面(是) →絲網(wǎng)印刷→烘干→檢查……→送下道工序5．3控制參數(shù)(1)液態(tài)光成象阻焊油墨。刷板：酸洗→水洗→刷板(二對刷輥或浮石粉) →水洗→吸干→烘干。傳送或刷板機(jī)。酸洗段1~3％H2So4，傳送速度1．0±0．2m／min，壓力2~2．5kg／cm2(或18~25Psl)。刷輥磨痕寬度10~20mm，每周測試(1~2次)，酸洗槽定期換缸。油墨混合：按供應(yīng)商資料提供的比例把油墨和硬化劑混合，(通常是一大瓶油墨和一小瓶硬化劑)，例如Tamura DsR?200C?BX是在油墨型號，CA?200C?是硬化劑型號，混合比例3：1。原則上不得加稀釋劑，非常特殊例如印的板基銅厚70μm，允許加用稀釋劑10~15m1／k。測試混合油墨粘度，停留15分鐘，以消除氣泡。．A面印刷：網(wǎng)目43T(特殊印制板網(wǎng)目36T，77T)，刮膠硬度70±5度，卯板角度、壓力、速度以不跳印、不堵孔為限?！ねＡ簦?5分鐘以上。使板上油墨流干，線密處的氣泡消除?！面預(yù)烘：75±5℃，15±5分(根據(jù)不同油墨型號設(shè)定)。烘箱應(yīng)有足量的抽風(fēng)，均勻的溫度分布，并定期檢測?！ねＡ簦豪鋮s至室溫?！面印刷：(同A面)·停留：15分鐘以上?！面預(yù)烘：75±5℃，40±5分(根據(jù)不同油墨型號設(shè)定，印制板特別厚如3．Omm，尺寸特大如710×460mm(28″×18″)需加長一點(diǎn)時(shí)間)?！ねＡ簦豪鋮s至室溫?！て毓猓?1級光楔(尺)7~12級(9±1級露銅每班8小時(shí)查二次。曝光能量300~500mj／cm2。抽真空60cmHg以上(真空度約80％)。曝光機(jī)連續(xù)工作，曝光框架溫度低于25℃?！ねＡ簦?5分鐘，使感光油墨聚合反應(yīng)完全。·顯影：顯影液濃度1±0．2％Na2CO3，PH≥10．5，分析2次／天。顯影溫度28~35℃，通常設(shè)定30℃，顯影速度100~150cm／min，顯影壓力20pSi(2．5kg／Cm2)。顯影能力，根據(jù)分析資料決定，如連續(xù)工作，每班換一次顯影液。·固化：140~150℃，40~60分鐘，足夠的抽風(fēng)?！て毓獾灼刂疲杭t片(重氮片)Do≤0．07，Dk≥1．4；黑片(銀鹽片)Do≤0．06，Dk≥4．0。片基厚度0．18mm，底片應(yīng)在藥膜面貼保護(hù)膜。(2)字元。絲網(wǎng)100T。熱固字元油墨印刷后150℃，40±5分固化：UV油墨固化：80w，高壓水銀燈3支，速度5~6米／min。熱固字元油墨主劑和硬化劑混合比例參照供應(yīng)商提供的資料，例如高氏(coates)甘油KsP4黃油KsP4主劑和硬化劑混合比例是19：1，精化(Gin Hwa)熱固白油ML411型主劑：硬化劑＝100：8。光固油墨屬單組份，不必加硬化劑。(3)碳油墨，堵孔工藝。碳油墨：絲網(wǎng)43~77T，固化150℃，40~60分。型號如CoatesXZ302，Gin Hwa LR6007，ASahi TV?0sk桳P。導(dǎo)通孔堵孔：18~43T空白網(wǎng)加鋁箔網(wǎng)版，用堵孔專用油墨，亦可用液態(tài)成象阻焊油墨，140~150℃。固化10~40分。