二、絲網(wǎng)印刷
1.網(wǎng)版制作
要正確選用絲網(wǎng)、網(wǎng)框、感光材料等。絲網(wǎng)控制油墨的流動(dòng)性、印制厚度和決定網(wǎng)版的耐用 性。一般要選用高張力、單絲、平織聚酯滌綸絲網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)。
此外,要對(duì)新的絲網(wǎng)進(jìn)行粗 化及脫脂處理,這樣可以保證網(wǎng)版 質(zhì)量及延長(zhǎng)絲網(wǎng)使用壽命。網(wǎng)框一般選用高張力鋁質(zhì)網(wǎng)框,質(zhì)量比較理想,要注意繃網(wǎng)張力的調(diào)節(jié)控制。繃好網(wǎng)的網(wǎng)框應(yīng)在繃網(wǎng)機(jī)上停留48h以上。
合理控制網(wǎng)版張力主要應(yīng)該注意:
(1) 網(wǎng)版厚度的一致性、曝光的均勻性、網(wǎng)版的耐用性。
(2) 準(zhǔn)確調(diào)整控制印刷過程當(dāng) 中的網(wǎng)距,定位、尺寸的穩(wěn)定性, 調(diào)整刮刀的壓力,刮刀運(yùn)行的速 度,注意油墨的流動(dòng)性,耗墨量, 能耗。
(3) 注意控制影響張力的因素,合理選擇繃網(wǎng)設(shè)備及繃網(wǎng)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(wǎng)印刷網(wǎng)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(wǎng)有強(qiáng)附著性等特點(diǎn),在印制板的字符印刷中得到了廣泛的應(yīng)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(dǎo) 線、字符以15~20μm為宜。
2.抗蝕膜的印刷
把設(shè)計(jì)好的電路圖案印刷在 層壓板上形成抗蝕膜,是通過絲網(wǎng)印刷來完成的??刮g膜的絲網(wǎng)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(shí),線路部分被保留下來,形成導(dǎo)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(shí)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(shí)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(shí)使用的是弱酸溶液。電鍍抗蝕墨膜必須能經(jīng)受電鍍的前處理液和電鍍液的浸蝕,并且最后必須能簡(jiǎn)單地剝除。
電鍍線路時(shí),應(yīng)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?yōu)?μm,金的電鍍?yōu)?5μm。電鍍完成后再將抗蝕膜剝?nèi)ィ浞椒ㄊ怯糜湍宄齽┘败浢⑶宄?/p>
抗蝕油墨俗稱堿溶性油墨,絲網(wǎng)印制電路導(dǎo)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(jīng)下斜、刷光、清洗干燥后必須立即進(jìn)入絲網(wǎng)印刷抗蝕油墨工序,絲網(wǎng)印刷前抗蝕油墨要攪拌均勻, 一般不使用稀 釋劑。
網(wǎng)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(wǎng)的角度為50~60°,而絲網(wǎng)與承印物的靜態(tài)距3~5mm,無論采用網(wǎng)印機(jī)還是手工操作,都要適當(dāng) 控制抗蝕油墨干燥后的成膜厚度。 如果成膜過厚會(huì)造成導(dǎo)電圖形擴(kuò) 張,影響精度;成膜過薄會(huì)形成砂眼針孔增加修版工作量。
絲網(wǎng)印刷后采用遠(yuǎn)紅外烘道干燥2min即可,而用自然干燥方 式在25~30時(shí),需4h或更長(zhǎng)一些 時(shí)間,成膜鉛筆硬度要達(dá)到2H, 干燥后的電路板即可進(jìn)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(yè)級(jí)) 0.8~1kg、墨綠或深藍(lán)膠版油墨 200g、立德粉(32目)3kg、松節(jié) 油(工業(yè)級(jí))1000~1200mL、硬 脂酸(工業(yè)級(jí))32g。配制時(shí)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(jié) 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?jǐn)嚢杌蚰雺壕鶆蚣?可。配制時(shí),立德粉的目數(shù)一定要 嚴(yán)格選用。加熱不要采用水浴法以 免水蒸氣進(jìn)入印料使其結(jié)團(tuán)。
3.阻焊膜印刷
蝕刻后經(jīng)清潔處理的印制電 路板應(yīng)立即進(jìn)行阻焊膜的網(wǎng)印,其 方法將阻焊油墨涂布到印制板上, 但對(duì)于不同的網(wǎng)印機(jī),其工藝參數(shù)有所差異。 一般來說,印刷速度控制在100~150mm/s,網(wǎng)印氣壓 4.0~6.0kg/cm2 ,刮刀硬度65°, 刮刀角度65~70°,刮刀次數(shù)1~2 次/面,網(wǎng)距4~8mm。在開始網(wǎng)印前需清潔網(wǎng)印機(jī)外殼和工作臺(tái)面。 印第1塊板前需用膠輥清潔網(wǎng)面, 并用白紙?jiān)囉?shù)次。 一般每工作 2h,需再清潔臺(tái)面一次。正式網(wǎng)印前,需進(jìn)行試印板,并檢查印 板質(zhì)量(印油均勻、厚薄一致、 沒有過油不好或油入孔現(xiàn)象、無 垃圾灰塵等),網(wǎng)印好的板,需間隔放上板架,10~15min后方可 入烘爐預(yù)烘。
阻焊油墨分光固型和熱固型兩個(gè)類型,每個(gè)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(wǎng)印工藝條件與抗蝕印料基本相 同。阻焊膜的厚度應(yīng)適當(dāng),鉛筆硬度應(yīng)達(dá)6~7H。如果膜面發(fā)粘說明 固化時(shí)間不足或膜層過厚,可適當(dāng) 延長(zhǎng)固化時(shí)間。
(2)熱固型阻焊油墨:熱固型阻焊油墨國(guó)外都是單組分的, 國(guó)內(nèi)使用的材料一般多為雙組分 的,使用時(shí)以100∶5的質(zhì)量比將 阻焊油墨和固化劑混合并充分?jǐn)?拌,再靜止30~45min脫泡熟化 后即可使用。混合后的阻焊墨使 用期為7天,固化條件為120± 5℃,10min。如采用遠(yuǎn)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(yōu)點(diǎn),如 無溶劑,揮發(fā)性?。欢拘缘?,能改 善生產(chǎn)操作環(huán)境;干燥速度快,適應(yīng)自動(dòng)或半自動(dòng)流水線作業(yè)。最大 的優(yōu)點(diǎn)是固化溫度低,對(duì)層壓板不產(chǎn)生熱反應(yīng),不會(huì)使基板尺寸改變和造成翹曲現(xiàn)象。
熱固型阻焊油墨對(duì)基板的附 著力和耐熱性能優(yōu)于光固型,故光固型阻焊油墨對(duì)印刷電路基板的印 前清潔處理的要求,相對(duì)來說要嚴(yán)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(wǎng)印負(fù)性線路圖形,在圖形電鍍時(shí)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(tài)感光型。 熱固型油墨膜層的干燥溫度為 80~100℃,干燥時(shí)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(wǎng)印性能好、涂層較厚等優(yōu)點(diǎn),網(wǎng)印平均水平能達(dá)到線寬和間距0.2mm,這是熱固型油墨很難達(dá)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(tài)感光型抗電鍍油墨是為 解決精細(xì)導(dǎo)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(chǎn)工藝中的一些難題,適合細(xì)導(dǎo)線和超細(xì)導(dǎo)線的生產(chǎn),最細(xì)線寬可在2.54mm 為中心的兩焊盤之間形成4根 (0.075mm)導(dǎo)線,也可用于多層板內(nèi)層精細(xì)導(dǎo)線的制作時(shí)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(diǎn)是有一定的耐堿性,由于除去時(shí)要使用有機(jī)溶媒,所以操作時(shí)要特別注意。其主要易出現(xiàn)的問題是油墨易剝落、重疊時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘連現(xiàn)象、除去油墨較困難。解決 的方法是不要使前處理面氧化,機(jī) 械研磨時(shí),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(diǎn) 是電鍍不用堿時(shí)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(xiàn)的問題是出現(xiàn)針 孔、鋸齒、去除油墨困難和易產(chǎn)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(shí)易出現(xiàn)針孔,此時(shí)可加稀釋劑稀釋油墨或 改用網(wǎng)孔較大的絲網(wǎng);腐蝕后迅速 用堿液處理,加熱堿液,加大噴洗液壓;用40~50%強(qiáng)堿液,洗版時(shí) 再配成10%左右的洗版液。
6.電路板網(wǎng)印定位方法
電路板網(wǎng)印中定位方法正確、合理與否將直接影響網(wǎng)印質(zhì)量。為保證每次網(wǎng)印的精度,就必 須采用嚴(yán)格定位方法,目前廣泛使 用的是內(nèi)側(cè)定位法,如圖所示。
內(nèi)側(cè)定位法就是在印制電路 板外形機(jī)加工線內(nèi)側(cè)的左下方和右 上方的對(duì)角線上選擇兩點(diǎn)為工藝 定位孔。要求兩點(diǎn)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(nèi)側(cè)定位法無論對(duì) 機(jī)械操作或手工網(wǎng)印都適用,第一 次網(wǎng)印抗蝕油墨時(shí)把兩個(gè)工藝孔和 電路圖形一道印出來,蝕刻好以 后,采用雙頭臺(tái)鉆一次鉆成。如果 采用單頭鉆床,操作孔位要準(zhǔn)確, 以免造成兩孔距離超差,致使定 位不準(zhǔn)。在網(wǎng)印阻焊油墨及正、反 面標(biāo)記油墨時(shí),都以這兩個(gè)工藝孔 定位。在對(duì)印制電路板進(jìn)行機(jī)加工時(shí),如沖孔落料,也應(yīng)以這兩個(gè)工 藝孔定位。
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