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丝网印刷在PCB印制电路制造中应用

  • 发布日期:2007-01-10 浏览次数453
印制电路板(PCB)的出现与发展,给电子工业带来了重大变革,它已经成为各种电子设备和仪器中必不可少的部件。随着网印技术的不断发展,用于PCB行业的新型网印材料、网印工艺及检测设备已日臻完善,使得当前的网印工艺技术能够适应高密度的PCB生产。丝网印刷在PCB制造中的应用主要有以下三个方面:

  a. PCB表面阻焊层的应用;
  b. PCB图形转移过程和抗蚀抗电镀层的应用;
  c. PCB表面标记符号的应用。

  由于前两种应用在技术上的实现较为困难,本文将针对性地予以介绍,同时针对PCB工艺的丝网印刷材料作概要性介绍。


  一、丝网印刷材料


  1.丝网


  丝网是网印制版中最重要的组成部分,这是因为它是控制油墨的流动性和印刷厚度的关键,同时它决定了网版的耐用性和质开关制造技术中得到广泛应用。除此之外,丝网与网版感光材料有极好的结合性也是制作高质量、高精度网印版的一个重要因素。为了保证丝网与感光材料的良好结合,传统的做法是对新的丝网进行粗化及脱脂处理,这样可以保证网版质量及延长丝网使用寿命。


  2.印版感光材料


  印版感光材料常用的有重氮感光剂、感光膜片等。在丝网印刷网版制作中普遍采用的是重氮型感光乳剂。感光膜片具有膜层厚度均匀可控、高解像力、高清晰度、耐磨、与丝网有强附着性等特点,在印制板的字符印刷中得到了广泛的应用。


  3.网框


  网框的材质和截面的形状非常重要,相对于某种规格的网框,如果网框强度不够,则不能保证张力的一致性。现在一般使用的是高张力铝质网框。


  4.网印油墨


  下面主要介绍应用于PCB行业的部分网印油墨。


  二、PCB表面阻焊层的应用


  印制电路板的阻焊膜是一个永久性的保护层,它不仅在功能上具有防焊、保护、提高绝缘电阻等作用,而且对电路板的外观质量也有很大影响。早期阻焊膜印刷是先使用阻焊底片制作网版图形,再印刷UV光固化型阻焊油墨。每次印刷后,由于丝网变形、定位不准等原因造成焊盘上残留多余的阻焊膜,需要很长的时间来刮除,消耗大量的人力与时间。液态感光阻焊油墨不需要制作网版图形,采用空网印刷,接触式曝光。这种工艺对位精度高、阻焊膜附着力强、耐焊性好、生产效率高,现已逐渐代替光固型油墨。


  1.工艺流程


  制阻焊膜底片→冲底片定位孔→清洗印制板→配制油墨→双面印刷→预烘→曝光→显影→热固


  2.关键工艺过程分析


  (1) 预烘


  预烘的目的是为了蒸发油墨中所含的溶剂,使阻焊膜成为不粘的状态。针对油墨的不同,其预烘的温度、时间各不相同。预烘温度过高,或干燥时间过长,会导致显影不良,降低解像度;预烘时间过短,或温度过低,在曝光时会粘连底片,在显影时,阻焊膜会受到碳酸钠溶液的侵蚀,引起表面失去光泽或阻焊膜膨胀脱落。


  (2)曝光


  曝光是整个工艺过程的关键。对于阳图片,曝光过度时,由于光的散射,图形或线条边缘的阻焊膜与光反应(主要是阻焊膜中含有的感光性聚合物与光反应),生成残膜,而使解像度降低,造成显影出的图形变小,线条变细;若曝光不足时,结果与上述情况相反,显影出的图形变大,线条变粗。这种情况通过测试可以反映出:曝光时间长的,测出的线宽是负公差;曝光时间短的,测出的线宽是正公差。在实际工艺过程中,可选用“光能量积分仪”来测定最佳曝光时间。


  (3)油墨粘度调节

 

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