D液態(tài)感光油墨與感光干膜比較(見表3)
表3 液態(tài)感光油墨與感光干膜比較
項 目 液態(tài)感光抗蝕油墨 抗蝕干膜
分辨率(μm) 30 80
曝光時間 稍長 短
填補板面劃傷缺陷 能 不能
成品率 高 低
成本 低 高
②耐酸抗蝕油墨
既可用于制造PCB電路圖形,也可用于金屬標牌、面板的蝕刻圖形制作。它具有優(yōu)良的圖形再現(xiàn)性和較高的分辨率,線條不滲展,耐FeCl3和酸性CuCl2蝕刻液,性能好,去膜方便。
使用說明
a.使用前應將油墨攪拌均勻,粘度以不使線條滲展為準,杜絕印刷過程中的針孔、砂眼。
b.脫膜時NaOH質量分數(shù)(濃度)控制在1%~5%范圍內。
c.絲網(wǎng)目數(shù)以280~400目為佳。
③耐堿抗蝕油墨
用于堿性蝕刻法制造PCB電路圖形。耐堿性蝕刻性能優(yōu)良,附著力強,網(wǎng)印流暢,線條不滲展,分辨率高,可耐pH9以下的堿性氯化銅蝕刻液或酸性氯化銅蝕刻液。
④抗蝕耐電鍍油墨
自干或加熱烘干、堿水脫膜型抗蝕耐電鍍油墨,耐酸性蝕刻,也可進行堿性電鍍(pH≤10),圖形分辨率高,具有優(yōu)良的耐普通鍍銅、光亮鍍銅、鍍鉛錫及鍍金性能。固化膜硬度高達5H,在操作過程中不易磨損,脫膜時呈片狀脫落(見表6)。
表6 抗蝕耐電鍍油墨的技術性能
項目 技術
顏色 藍
細度(m) ≤15
粘度(厘泊,25℃) 4000800
干燥條件 100~120℃/10~15min
耐蝕性能 Cu.Sn/Pb.Au.Ag
脫膜 3%~5%NaOH溶液
使用說明
油墨印刷后必須充分固化才能進行電鍍,否則耐電鍍性能變差。墨膜耐磨性優(yōu)良,適用于制造雙面PCB。若印刷過程中粘度較大,可使用專用稀釋劑稀釋,建議采用250目以上聚酯絲網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)。
⑤光固抗蝕油墨
紫外光固化、無溶劑抗蝕油墨,固化速度快,無氣味,印刷時永不堵網(wǎng),漏印圖形精度高,耐酸性及pH≤10的堿性蝕刻液??捎糜谥圃靹傂曰蛉嵝詥巍㈦p面PCB電路圖形(見表7)。
表7 光固抗蝕油墨的技術性能
項目 技術指標
顏色 藍
細度(m) ≤15
粘度(厘泊,25℃) 60001000
固化條件 5.6W×2高壓汞燈4~6m/min
耐蝕性能 FeCl3.酸性或堿性CuCl2
脫膜 5%NaOH溶液/30~50℃
硬度(H) ≥2
附著力 100/100
使用說明
使用前必須將油墨充分攪拌5min以上,以增加油墨的流動性,油墨粘度大時,可加適量專用稀釋劑,特別注意稀釋劑用量不能超過油墨的5%,否則將影響固化膜性能。選擇絲網(wǎng)以250~350目為佳。
⑥液態(tài)感光阻焊油墨
雙組分稀堿水溶液顯影液態(tài)感光阻焊油墨,用于制造雙面及多層PCB阻焊圖形。采用絲網(wǎng)滿版印刷,接觸曝光,解像度很高,具有感光和熱固化雙重功能。固化膜具有極好的耐熱性、耐化學品性能,電絕緣性能好、硬度高、附著力強,不會產(chǎn)生干膜粘附不好的現(xiàn)象。
使用方法
a.工藝流程
基板前處理,機械磨刷或酸洗→絲網(wǎng)印刷(80~150目)→熱風烘干(70~75℃,8min)→網(wǎng)印第二面→熱風烘干(70~75℃,10~20min)→曝光(400~900mJ/cm2)→顯影(1%Na2CO3,25~30℃)→熱固化(140~150℃,30min)。
b.注意方法
推薦采用80~150目絲網(wǎng)。油墨與固化劑混合好后應盡量在48小時內用完。用手工印刷時用力要均勻,刮印速度不要太快。烘干好的膜厚度以20~25m為佳。印刷環(huán)境須干凈、無塵,在黃光下操作,避免日光直射。
印刷好的PCB應在70~75℃熱風烘箱中烘干,以除去其中的溶劑。
單面板:70~75℃/10~15min
雙面板:第一面70~75℃/8min
第二面70~75℃/10~20min
熱風干燥溫度不能太高或太低,更不可自然晾干,溫度過高或烘干時間太長時,墨膜會發(fā)生熱交聯(lián)反應,導致顯影困難(余膠),解像度降低;反之溫度過低或時間太短,墨膜中的溶劑沒有徹底揮發(fā)掉,曝光時會出現(xiàn)感光膜粘底片現(xiàn)象,顯影時固化膜的耐顯影性能差,膜表面無光澤或脫落,烘干的PCB應冷卻至室溫后方能進行曝光。
帶有噴淋壓力為2.5~3.0kg/cm2的顯影機的顯影效果無疑優(yōu)于浸泡顯影,建議生產(chǎn)單位盡可能采用自動顯影設備。
顯影后的PCB必須在140~150℃溫度下加熱固化30min以上,以提高膜層耐熱等綜合性能。
⑦光固阻焊油墨
適宜于制造剛性PCB阻焊圖形,光固速度快,印刷流暢,耐熱性優(yōu)良,附著力強,可滿足單、雙面PCB阻焊要求,2型、3型適合于柔性PCB阻焊圖形制作,固化膜柔韌性好,對基材附著力強。
注意事項
油墨應充分攪拌15min后才能使用,這樣可以改善油墨的流變性能。
絲網(wǎng)以250~350目為佳。
⑧熱固阻焊油墨
雙組分熱固型阻焊油墨,油墨與固化劑混合后使用期長,固化膜硬度高,附著力強,色澤鮮艷,耐熱性優(yōu)異,固化溫度較低,板材不易翹曲,且印刷后可立即進行固化,適宜于制造單、雙面及多層PCB阻焊圖形。
使用說明
使用前必須將油墨充分攪拌5min以上,以防止油墨上下組分不一致,造成固化膜性能差。固化劑與油墨比例應為3~5∶100,固化劑過多,溫度太高或時間太長都會導致固化膜易脫落,反之,固化膜硬度變低。
(4)電腦化印版制作
網(wǎng)印版制作,目前最通用的是電腦設計→激光光繪機出網(wǎng)印版制版軟片(照相底片)。另一途徑是以電腦噴墨技術(無數(shù)位化制版系統(tǒng))在涂布好絲網(wǎng)感光材料的網(wǎng)版上直接成像,使用此項技術則直接挑戰(zhàn)制版軟片(照相底片),不僅在網(wǎng)版制版技術中淘汰照相機,而且也淘汰暗室工藝以及銀鹽片基(制版軟片),這種從電腦到網(wǎng)版的新技術已經(jīng)商品化,其成套設備已投入市場。目前,這項技術唯一的缺點是系統(tǒng)售價極為昂貴。但是,可以預見,這種網(wǎng)印高科技設備的高價位狀況是不可能維持很長時間的。降價,大幅度地降價勢在必然。這一點,我們從計算機及其它信息業(yè)產(chǎn)品逐年逐年地大幅度降價的現(xiàn)實中就可以明了。更為可喜的是,更加先進的摯擁縋緣酵鏀?shù)闹苯悠毓庵谱骶W(wǎng)印版的新技術已投入使用。
(5)網(wǎng)版生產(chǎn)控制的參數(shù)化程序
隨著上述新技術的引入,絲網(wǎng)印刷印前參數(shù)的控制自動化已成為可能,也正因為如此,現(xiàn)代絲網(wǎng)印刷將會徹底或最大限度地告別昔日的完全依賴摴そ硵?shù)淖鞣簧a(chǎn)模式。絲網(wǎng)印刷將成為一種可控制和易于控制的生產(chǎn)過程。在PCB網(wǎng)版生產(chǎn)過程中,制作/生產(chǎn)參數(shù)是如何控制的呢?
①網(wǎng)版張力
網(wǎng)版張力是保證絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)質量中的一個十分重要的因素。如果我們僅僅注意生產(chǎn)過程中網(wǎng)印印前設備和印刷設備及后工序的高科技化而忽略了網(wǎng)版張力的重要性,那么,我們所做的一切努力都將會是徒勞的。據(jù)專家研究,網(wǎng)版張力將直接影響到網(wǎng)版厚度的一致性,曝光的均勻性,網(wǎng)版的耐用性,網(wǎng)距、定位、尺寸的穩(wěn)定性,刮刀的壓力,刮刀的速度,油墨的流動性,耗墨量,能耗。
影響張力的因素
a.繃網(wǎng)設備及繃網(wǎng)方法
絲網(wǎng)的最終張力很大程度上受繃網(wǎng)所用的設備(氣動式、機械式或自繃式)的影響,重要的是應選擇一種每次都能夠確保繃網(wǎng)的效果一致的設備,使之不受操作者技能的影響??嚲W(wǎng)不宜一次到位;涂粘網(wǎng)膠前應該讓絲網(wǎng)先松弛15~20min,這樣會有助于絲網(wǎng)張力的穩(wěn)定。絲網(wǎng)上的張力最好是中間略高于四周,刮刀在這樣的絲網(wǎng)上運動時的壓力分布會比較均勻。為保證張力的最終穩(wěn)定,繃好網(wǎng)的網(wǎng)框應在繃網(wǎng)機上停留48h以上。需要說明的是:非規(guī)范的操作,不僅不能獲得理想的張力,同時,還可能造成絲網(wǎng)的意外撕裂。
b.網(wǎng)框
網(wǎng)框的材質和截面的形狀非常重要。相對于某種規(guī)格的網(wǎng)框,如果網(wǎng)框強度不夠則不能保證張力的一致性。對于PCB絲網(wǎng)印刷用的網(wǎng)框,一般木網(wǎng)框是不適宜的,建議采用金屬網(wǎng)框。
c.張力計
張力計是繃網(wǎng)和控制網(wǎng)版張力必不可少的工具,用張力計監(jiān)控網(wǎng)版印刷前的張力狀況和印刷過程中是否有張力損失是保證網(wǎng)印質量的有效途徑。在檢查或比較成套網(wǎng)版張力時應使用同一張力計。
絲網(wǎng)印刷在PCB制造技術中曾經(jīng)有過“山窮水盡”的過去,今日的絲網(wǎng)印刷在PCB制造技術中卻是“柳暗花明”,極受歡迎。為什么前后的變化如此之大?重要的原因第一是絲網(wǎng)印刷工作者有一股一往無前、硬往PCB業(yè)界“擠”的開拓創(chuàng)新精神。第二是在向PCB業(yè)界發(fā)動“沖擊”的過程中,雖然遇到嚴重的挫折,但網(wǎng)印人絕不輕易言敗,而是以堅忍不拔、百折不撓的精神繼續(xù)戰(zhàn)斗。這其中包括冷靜思索,以科學的態(tài)度、實事求是的精神分析絲網(wǎng)印刷自身的不足和缺陷。第三是繼續(xù)創(chuàng)新。創(chuàng)新新的PCB網(wǎng)印印料;創(chuàng)新新的PCB網(wǎng)印工藝;創(chuàng)新新的網(wǎng)印印刷及檢測設備。直至贏得今天絲網(wǎng)印刷在PCB業(yè)界的大好局面。如今的絲網(wǎng)印刷已經(jīng)可以完成五級密度布線的PCB生產(chǎn)(所謂五級密度布線的PCB是這樣一種概念:在1.27mm中心距的焊盤間允許通過三條線寬和線間距是0.1mm的布線,在2.54mm中心距的通孔間允許通過四條0.1mm線寬和線間距的布線,其互連通孔的孔徑為0.259mm,焊盤直徑是0.508mm。這在目前PCB制造技術中是一種最高級別、最為精密的PCB)。
綜上所述,我們可以以“勇于開拓、創(chuàng)新不止”來概括絲網(wǎng)印刷苦練“內功”的精神內核。在強調絲網(wǎng)印刷苦練“內功”的同時,我們需要特別指出的是對網(wǎng)印基材尤其是網(wǎng)印功能性印料的創(chuàng)新及對絲網(wǎng)印刷新的應用領域拓展的創(chuàng)新。
(待續(xù))
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