一、抗蝕油墨篇
1.歷史的回顧
用于電路板耐蝕刻掩膜的油墨大約在上世紀中期問 世,而以前的掩膜均為以重鉻酸鹽為感光劑再加入膠體而成,這期間經過了三個階段:
(1)以蟲膠為膠體的掩膜:這項技術最初是從前蘇 聯那里學來的。用乙醇溶解和顯影,但因操作繁瑣,價格較高易起火不安全被逐步淘汰。
(2)以骨膠為膠體的掩膜:這項技術是從印刷制版 和標牌、面板的制造那里移植過來,不耐貯存,因需高 溫固膜, 而當時的基材不耐高溫,經過反復研究試驗后 又發明了物理固膜和化學固膜相結合的方法,只加溫至 100~130就可以了,其骨膠(加少量蛋白片或不加)的組 成主要為蛋白質膠體而成。在溫度稍高時不易保存,最初 有人提出加防腐劑,但加入后影響曝光性能。后來由聚乙烯醇膠體取代
(3)聚乙烯醇膠體掩膜:此膠體掩膜克服了以上 操作繁瑣和貯存期短的弊病,配制好的膠液最長可用 30~40天,所以這種感光膠使用的生命力特強,延至干膜抗蝕劑的出現才慢慢消失。
2.最早的抗蝕油墨
早在上世紀七十年代,隨著電視機、錄音機、半導體、 收音機產量的飛快增加,用感光膠制造圖形已經無法滿足 生產的急需。唯一的出路——絲網印刷。當時用蠶絲絲網 制網版,但印料(抗蝕油墨)無處購買。此時行業內專家 們, 自己動手制出自干型抗蝕油墨和烘干型抗蝕油墨,克 服了當時的這一重大的技術難題,為印制板的生產加快了速度。
(1)自制抗蝕油墨
配方1:石油瀝青、滑石粉、燥油、溶劑汽油等,自調粘度。
配方2:厚柒、滑石粉、色料、松香、松節油。
自制抗蝕油墨的問世,解決了當時的電路板的批量不 斷上升的矛盾,但配制時均為代用設備和材料,雖然各村 有各村的高招,但一致性較差,有時會隨著天氣的變化油 墨也患“感冒”,最突出的毛病就是細度不夠,所以越來越突出的影響著線條的光滑程度和精度。
(2)抗蝕油墨的商品化:
當油墨商們看到此商機后,根據使用工藝很快就制出 烘干型和自干型的抗蝕油墨,隨著需求量的增加,在產量 增加的同時又推出堿溶性(堿性去墨)的抗蝕油墨,在環保上又邁進了一步,大大方便了用戶。
(3) UV固化抗蝕油墨:隨著電視機生產線引進的風潮和其配套的單面板生產線也不斷引進,同時也引進了單面板印制圖形的UV固化油墨,看準我國的市場,國外和一些地區的UV品牌陸續登 陸,而且價格不菲,不久國產的民族品牌問市,結束了進口 品牌一統天下的局面,而且價格下降使不少中小型企業受益。與此同時,和其配套的UV固化設備也相繼面市。
3.圖形電鍍技術和油墨
八十年代初圖形電鍍技術(即平時所的反鍍法,現在 仍在應用)傳入我國。開始時全部用干膜抗蝕劑做抗電鍍 的掩膜當時價格雖然很高,但電路板的售價更高,因此制造 商都能接受,隨著電路板價格的下滑,根據產品情況有的制 造商們開始選擇直接網印圖形抗電鍍油墨,以維持正常的利潤。
4.抗電鍍油墨
一般均為熱固能夠滿足抗二次鍍銅,鍍鉛錫的工藝條 件,細算起來價格只有干膜的二分之一或三分之一,但是工 廠需有優秀的制網版技術和網印技術,不足的是線條邊緣 的光滑程度和陡直程度遠遠趕不上干膜,嚴格來說,只能 制出0.6mm以上的線條,對于一些密度細線的板子就無能為 力了。因此不少制造廠兩項工藝同時應用,視不同的線粗和 密度而不定。此種油墨最早均為進口,現在國產和進口同時在市場上銷售質量和價格差異較小。
5.光成像抗蝕抗電鍍油墨早在上世紀的八十年代中期,南方的一個PCB廠開始引進一個日本品牌的光成像抗蝕抗電鍍油墨(以下簡稱濕膜)。首先開創了用濕膜制造圖形掩膜的先河(當時大都用干膜),隨著時間的流逝大家對濕膜開始有了認識,幾年后應用范圍不斷擴大。為此,該廠還舉辦了濕膜的應用學習班,使其逐步推廣。
(1)濕膜的應用和推廣:濕膜以它優良的分解率、良好的耐電鍍性、耐蝕刻性(在一定條件下也耐堿性蝕刻)和良好的加工性,深受用戶的青睞。盡管對于使用干膜和濕膜的爭論還在繼續,但濕膜應用范圍之廣、擴大速度之快已經成為公認的事實,尤其在 多層板的制造廠,對于內層的圖形蝕刻早已經開始以濕膜代 替,并且很快地發展開來,這是因為:一是從價格上分析它 只有干膜的1/2或2/3,而且幾乎是零的廢物排放(而干膜則 需處理揭下的滌綸薄膜)。二是使用濕膜無需增添專用設 備(凡具備制造雙面板的公司都具備使用濕膜的條件)。三 是因濕膜在一定條件下能耐堿性蝕刻,所以生產廠家只備 一臺堿性蝕刻機,既能完成多層板內層的圖形蝕刻又能完成以PbSn或Sn層為掩膜的外層圖形蝕刻。
到目前為止,濕膜的應用在中小企業極為普遍,凡是 使用圖形電鍍工藝的中小企業,基本上都使用濕膜來制造圖形。
(2)濕膜的發展
我國PCB發展的飛快速度,受到國外及有關地區PCB材 料供應商的注目,尤其是臺灣及香港,PCB制造廠的內遷,使 PCB事業不斷發展狀大,也激活了濕膜的制造及應用。看準 我國的PCB市場,日本、南韓、德國、美國、法國、英國、意大 利、瑞士等國家的濕膜品牌,也紛紛登陸珠江三角洲和長 江三角洲,形成了進口品牌的濕膜在我國市場上競爭的局 面。結束了一兩家國外濕膜品牌壟斷的時代。在上述的進口 濕膜品牌中以日本最多,其他國家只有一、二個品牌。隨著 臺灣及香港PCB廠的內遷,相關配套材料也相繼進入,其中濕膜是最多的一項,而品牌的增加就像分子裂變的形式濕膜的制造、經營、銷售形成了很大的市場,濕膜制造廠雖不像雨后春筍,但也算得上是星羅棋布了。
審核編輯 黃宇
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