二、絲網印刷
1.網版制作
要正確選用絲網、網框、感光材料等。絲網控制油墨的流動性、印制厚度和決定網版的耐用 性。一般要選用高張力、單絲、平織聚酯滌綸絲網或不銹鋼絲網。
此外,要對新的絲網進行粗 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。網框一般選用高張力鋁質網框,質量比較理想,要注意繃網張力的調節控制??嚭镁W的網框應在繃網機上停留48h以上。
合理控制網版張力主要應該注意:
(1) 網版厚度的一致性、曝光的均勻性、網版的耐用性。
(2) 準確調整控制印刷過程當 中的網距,定位、尺寸的穩定性, 調整刮刀的壓力,刮刀運行的速 度,注意油墨的流動性,耗墨量, 能耗。
(3) 注意控制影響張力的因素,合理選擇繃網設備及繃網方法,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。要注意掌握涂布感光膜的厚度, 一般印刷阻焊膜以25~30μm為佳,印制導 線、字符以15~20μm為宜。
2.抗蝕膜的印刷
把設計好的電路圖案印刷在 層壓板上形成抗蝕膜,是通過絲網印刷來完成的。抗蝕膜的絲網印刷有兩種情況:
(1) 是用抗蝕墨印制電路部分,即將抗蝕墨印在需要保留銅箔的部分,這樣在腐蝕時,線路部分被保留下來,形成導電的線路。
(2) 不用抗蝕油墨印制電路,相反的要印制電路以外的部分,即要使印制電路以外的部分具有耐腐蝕性能。安裝元件的時候再電鍍焊錫,雙面的、多層的電路板幾乎都是使用這種方法印成的。
電鍍時要使用焊錫或金,電鍍焊錫要用氟硼化銅電鍍液,焊錫中的錫與鉛的比例為3∶2,鍍金時使用的是弱酸溶液。電鍍抗蝕墨膜必須能經受電鍍的前處理液和電鍍液的浸蝕,并且最后必須能簡單地剝除。
電鍍線路時,應先用銅鍍成一定厚度然后再在其上面鍍焊錫。電鍍的厚度:銅為30μm,焊錫為10μm,鎳的底層電鍍為7μm,金的電鍍為25μm。電鍍完成后再將抗蝕膜剝去,其方法是用油墨清除劑及軟毛刷清除。
抗蝕油墨俗稱堿溶性油墨,絲網印制電路導電圖形后能耐三氯化鐵、酸性氯化銅等酸性蝕刻液的蝕刻。單面銅箔層壓板經下斜、刷光、清洗干燥后必須立即進入絲網印刷抗蝕油墨工序,絲網印刷前抗蝕油墨要攪拌均勻, 一般不使用稀 釋劑。
網印刮板選用聚氨酯橡膠型,厚度為8mm,邵氏硬度為7左右,刮板的形狀選用直角,刮板與 絲網的角度為50~60°,而絲網與承印物的靜態距3~5mm,無論采用網印機還是手工操作,都要適當 控制抗蝕油墨干燥后的成膜厚度。 如果成膜過厚會造成導電圖形擴 張,影響精度;成膜過薄會形成砂眼針孔增加修版工作量。
絲網印刷后采用遠紅外烘道干燥2min即可,而用自然干燥方 式在25~30時,需4h或更長一些 時間,成膜鉛筆硬度要達到2H, 干燥后的電路板即可進入蝕刻工序,蝕刻完畢后用1~2%NaOH稀堿液噴淋去膜。
抗蝕油墨也可自己配制, 其配方如下:松香(工業級) 0.8~1kg、墨綠或深藍膠版油墨 200g、立德粉(32目)3kg、松節 油(工業級)1000~1200mL、硬 脂酸(工業級)32g。配制時先將 松香和硬脂酸一起加熱熔化,熔化后必須離開加熱器再緩緩加入松節 油,邊倒邊攪拌,勿使松香重新凝 固,然后加入油墨使其溶解,最后 加入立德粉充分攪拌或碾壓均勻即 可。配制時,立德粉的目數一定要 嚴格選用。加熱不要采用水浴法以 免水蒸氣進入印料使其結團。
3.阻焊膜印刷
蝕刻后經清潔處理的印制電 路板應立即進行阻焊膜的網印,其 方法將阻焊油墨涂布到印制板上, 但對于不同的網印機,其工藝參數有所差異。 一般來說,印刷速度控制在100~150mm/s,網印氣壓 4.0~6.0kg/cm2 ,刮刀硬度65°, 刮刀角度65~70°,刮刀次數1~2 次/面,網距4~8mm。在開始網印前需清潔網印機外殼和工作臺面。 印第1塊板前需用膠輥清潔網面, 并用白紙試印數次。 一般每工作 2h,需再清潔臺面一次。正式網印前,需進行試印板,并檢查印 板質量(印油均勻、厚薄一致、 沒有過油不好或油入孔現象、無 垃圾灰塵等),網印好的板,需間隔放上板架,10~15min后方可 入烘爐預烘。
阻焊油墨分光固型和熱固型兩個類型,每個類又可分為單組分和雙組分兩種。
(1)光固型阻焊油墨:光固型阻焊油墨又稱紫外線固化油墨, 其網印工藝條件與抗蝕印料基本相 同。阻焊膜的厚度應適當,鉛筆硬度應達6~7H。如果膜面發粘說明 固化時間不足或膜層過厚,可適當 延長固化時間。
(2)熱固型阻焊油墨:熱固型阻焊油墨國外都是單組分的, 國內使用的材料一般多為雙組分 的,使用時以100∶5的質量比將 阻焊油墨和固化劑混合并充分攪 拌,再靜止30~45min脫泡熟化 后即可使用?;旌虾蟮淖韬改?用期為7天,固化條件為120± 5℃,10min。如采用遠紅外烘道 3~5min即可固化成膜。
相比而言,阻焊油墨中單組 分光固型阻焊油墨有較多優點,如 無溶劑,揮發性??;毒性低,能改 善生產操作環境;干燥速度快,適應自動或半自動流水線作業。最大 的優點是固化溫度低,對層壓板不產生熱反應,不會使基板尺寸改變和造成翹曲現象。
熱固型阻焊油墨對基板的附 著力和耐熱性能優于光固型,故光固型阻焊油墨對印刷電路基板的印 前清潔處理的要求,相對來說要嚴格一些。
4.抗電鍍油墨印刷
抗電鍍油墨與抗蝕刻油墨一樣,也是液型稀堿溶解的油墨,主要用于雙面或多層印制板外層線路 圖形的制作。它的功能是網印負性線路圖形,在圖形電鍍時阻金屬離子在其上面形成電鍍層,它也可作為抗蝕刻油墨使用。
抗電鍍油墨主要分為熱固型、光固型和液態感光型。 熱固型油墨膜層的干燥溫度為 80~100℃,干燥時間8~10min, 干燥后的膜層鉛筆硬度約為2H, 能耐電鍍銅、錫鉛合金、鎳、金鍍 液并耐酸性或堿性蝕刻液,適宜線 寬和間距0.25mm以上的線路板。 光固型油墨具有網印性能好、涂層較厚等優點,網印平均水平能達到線寬和間距0.2mm,這是熱固型油墨很難達到的,但由于光固型油 墨存在固化程度較難掌握并且去墨不方便等缺陷,使光固型油墨難以 廣泛使用。
液態感光型抗電鍍油墨是為 解決精細導線圖制作而研制的 一 種油墨(俗稱濕膜),它克服了 熱固型油墨和干膜生產工藝中的一些難題,適合細導線和超細導線的生產,最細線寬可在2.54mm 為中心的兩焊盤之間形成4根 (0.075mm)導線,也可用于多層板內層精細導線的制作時作為抗 蝕刻油墨使用。
5.酸性油墨印刷
酸性油墨有普通酸性油墨和 可溶于堿的酸性油墨。普通酸性油 墨的特點是有一定的耐堿性,由于除去時要使用有機溶媒,所以操作時要特別注意。其主要易出現的問題是油墨易剝落、重疊時會產生粘連現象、除去油墨較困難。解決 的方法是不要使前處理面氧化,機 械研磨時,不要使用含樹脂的研磨 劑;基板冷卻后再堆放;加快腐蝕 速度。
可溶于堿的酸性油墨的特點 是電鍍不用堿時有效,可用堿除去油墨,它主要用于三氯化鐵的腐 蝕。使用中易出現的問題是出現針 孔、鋸齒、去除油墨困難和易產生 堿液污染等。
解決這些問題的主要方法是 避免油墨干使用,因過干時易出現針孔,此時可加稀釋劑稀釋油墨或 改用網孔較大的絲網;腐蝕后迅速 用堿液處理,加熱堿液,加大噴洗液壓;用40~50%強堿液,洗版時 再配成10%左右的洗版液。
6.電路板網印定位方法
電路板網印中定位方法正確、合理與否將直接影響網印質量。為保證每次網印的精度,就必 須采用嚴格定位方法,目前廣泛使 用的是內側定位法,如圖所示。
內側定位法就是在印制電路 板外形機加工線內側的左下方和右 上方的對角線上選擇兩點為工藝 定位孔。要求兩點的間距盡可能大 一些,且不影響線路的電氣性能 和外觀,兩孔的孔徑一般控制在 0.8~1.0mm。內側定位法無論對 機械操作或手工網印都適用,第一 次網印抗蝕油墨時把兩個工藝孔和 電路圖形一道印出來,蝕刻好以 后,采用雙頭臺鉆一次鉆成。如果 采用單頭鉆床,操作孔位要準確, 以免造成兩孔距離超差,致使定 位不準。在網印阻焊油墨及正、反 面標記油墨時,都以這兩個工藝孔 定位。在對印制電路板進行機加工時,如沖孔落料,也應以這兩個工 藝孔定位。
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