D液態(tài)感光油墨與感光干膜比較(見(jiàn)表3)
表3 液態(tài)感光油墨與感光干膜比較
項(xiàng) 目 液態(tài)感光抗蝕油墨 抗蝕干膜
分辨率(μm) 30 80
曝光時(shí)間 稍長(zhǎng) 短
填補(bǔ)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(biāo)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(xiàn)條不滲展,耐FeCl3和酸性CuCl2蝕刻液,性能好,去膜方便。
使用說(shuō)明
a.使用前應(yīng)將油墨攪拌均勻,粘度以不使線(xiàn)條滲展為準(zhǔn),杜絕印刷過(guò)程中的針孔、砂眼。
b.脫膜時(shí)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)(濃度)控制在1%~5%范圍內(nèi)。
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(qiáng),網(wǎng)印流暢,線(xiàn)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(jìn)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(dá)5H,在操作過(guò)程中不易磨損,脫膜時(shí)呈片狀脫落(見(jiàn)表6)。
表6 抗蝕耐電鍍油墨的技術(shù)性能
項(xiàng)目 技術(shù)
顏色 藍(lán)
細(xì)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(shuō)明
油墨印刷后必須充分固化才能進(jìn)行電鍍,否則耐電鍍性能變差。墨膜耐磨性?xún)?yōu)良,適用于制造雙面PCB。若印刷過(guò)程中粘度較大,可使用專(zhuān)用稀釋劑稀釋?zhuān)ㄗh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(wú)溶劑抗蝕油墨,固化速度快,無(wú)氣味,印刷時(shí)永不堵網(wǎng),漏印圖形精度高,耐酸性及pH≤10的堿性蝕刻液。可用于制造剛性或柔性單、雙面PCB電路圖形(見(jiàn)表7)。
表7 光固抗蝕油墨的技術(shù)性能
項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo)
顏色 藍(lán)
細(xì)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(shuō)明
使用前必須將油墨充分?jǐn)嚢?min以上,以增加油墨的流動(dòng)性,油墨粘度大時(shí),可加適量專(zhuān)用稀釋劑,特別注意稀釋劑用量不能超過(guò)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(mǎn)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(xué)品性能,電絕緣性能好、硬度高、附著力強(qiáng),不會(huì)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(jī)械磨刷或酸洗→絲網(wǎng)印刷(80~150目)→熱風(fēng)烘干(70~75℃,8min)→網(wǎng)印第二面→熱風(fēng)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(yīng)盡量在48小時(shí)內(nèi)用完。用手工印刷時(shí)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(wú)塵,在黃光下操作,避免日光直射。
印刷好的PCB應(yīng)在70~75℃熱風(fēng)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(fēng)干燥溫度不能太高或太低,更不可自然晾干,溫度過(guò)高或烘干時(shí)間太長(zhǎng)時(shí),墨膜會(huì)發(fā)生熱交聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致顯影困難(余膠),解像度降低;反之溫度過(guò)低或時(shí)間太短,墨膜中的溶劑沒(méi)有徹底揮發(fā)掉,曝光時(shí)會(huì)出現(xiàn)感光膜粘底片現(xiàn)象,顯影時(shí)固化膜的耐顯影性能差,膜表面無(wú)光澤或脫落,烘干的PCB應(yīng)冷卻至室溫后方能進(jìn)行曝光。
帶有噴淋壓力為2.5~3.0kg/cm2的顯影機(jī)的顯影效果無(wú)疑優(yōu)于浸泡顯影,建議生產(chǎn)單位盡可能采用自動(dòng)顯影設(shè)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?xún)?yōu)良,附著力強(qiáng),可滿(mǎn)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(duì)基材附著力強(qiáng)。
注意事項(xiàng)
油墨應(yīng)充分?jǐn)嚢?5min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(zhǎng),固化膜硬度高,附著力強(qiáng),色澤鮮艷,耐熱性?xún)?yōu)異,固化溫度較低,板材不易翹曲,且印刷后可立即進(jìn)行固化,適宜于制造單、雙面及多層PCB阻焊圖形。
使用說(shuō)明
使用前必須將油墨充分?jǐn)嚢?min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(yīng)為3~5∶100,固化劑過(guò)多,溫度太高或時(shí)間太長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)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(shè)計(jì)→激光光繪機(jī)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(shù)(無(wú)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(xiàng)技術(shù)則直接挑戰(zhàn)制版軟片(照相底片),不僅在網(wǎng)版制版技術(shù)中淘汰照相機(jī),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(shù)已經(jīng)商品化,其成套設(shè)備已投入市場(chǎng)。目前,這項(xiàng)技術(shù)唯一的缺點(diǎn)是系統(tǒng)售價(jià)極為昂貴。但是,可以預(yù)見(jiàn),這種網(wǎng)印高科技設(shè)備的高價(jià)位狀況是不可能維持很長(zhǎng)時(shí)間的。降價(jià),大幅度地降價(jià)勢(shì)在必然。這一點(diǎn),我們從計(jì)算機(jī)及其它信息業(yè)產(chǎn)品逐年逐年地大幅度降價(jià)的現(xiàn)實(shí)中就可以明了。更為可喜的是,更加先進(jìn)的摯擁縋緣酵鏀?shù)闹苯悠毓庵谱骶W(wǎng)印版的新技術(shù)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(shù)的引入,絲網(wǎng)印刷印前參數(shù)的控制自動(dòng)化已成為可能,也正因?yàn)槿绱?,現(xiàn)代絲網(wǎng)印刷將會(huì)徹底或最大限度地告別昔日的完全依賴(lài)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(guò)程。在PCB網(wǎng)版生產(chǎn)過(guò)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(zhì)量中的一個(gè)十分重要的因素。如果我們僅僅注意生產(chǎn)過(guò)程中網(wǎng)印印前設(shè)備和印刷設(shè)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(huì)是徒勞的。據(jù)專(zhuān)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(dòng)性,耗墨量,能耗。
影響張力的因素
a.繃網(wǎng)設(shè)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(shè)備(氣動(dòng)式、機(jī)械式或自繃式)的影響,重要的是應(yīng)選擇一種每次都能夠確??嚲W(wǎng)的效果一致的設(shè)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(yīng)該讓絲網(wǎng)先松弛15~20min,這樣會(huì)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(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力分布會(huì)比較均勻。為保證張力的最終穩(wěn)定,繃好網(wǎng)的網(wǎng)框應(yīng)在繃網(wǎng)機(jī)上停留48h以上。需要說(shuō)明的是:非規(guī)范的操作,不僅不能獲得理想的張力,同時(shí),還可能造成絲網(wǎng)的意外撕裂。
b.網(wǎng)框
網(wǎng)框的材質(zhì)和截面的形狀非常重要。相對(duì)于某種規(guī)格的網(wǎng)框,如果網(wǎng)框強(qiáng)度不夠則不能保證張力的一致性。對(duì)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(jì)
張力計(jì)是繃網(wǎng)和控制網(wǎng)版張力必不可少的工具,用張力計(jì)監(jiān)控網(wǎng)版印刷前的張力狀況和印刷過(guò)程中是否有張力損失是保證網(wǎng)印質(zhì)量的有效途徑。在檢查或比較成套網(wǎng)版張力時(shí)應(yīng)使用同一張力計(jì)。
絲網(wǎng)印刷在PCB制造技術(shù)中曾經(jīng)有過(guò)“山窮水盡”的過(guò)去,今日的絲網(wǎng)印刷在PCB制造技術(shù)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(wú)前、硬往PCB業(yè)界“擠”的開(kāi)拓創(chuàng)新精神。第二是在向PCB業(yè)界發(fā)動(dòng)“沖擊”的過(guò)程中,雖然遇到嚴(yán)重的挫折,但網(wǎng)印人絕不輕易言敗,而是以堅(jiān)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(xué)的態(tài)度、實(shí)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(cè)設(shè)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(jí)密度布線(xiàn)的PCB生產(chǎn)(所謂五級(jí)密度布線(xiàn)的PCB是這樣一種概念:在1.27mm中心距的焊盤(pán)間允許通過(guò)三條線(xiàn)寬和線(xiàn)間距是0.1mm的布線(xiàn),在2.54mm中心距的通孔間允許通過(guò)四條0.1mm線(xiàn)寬和線(xiàn)間距的布線(xiàn),其互連通孔的孔徑為0.259mm,焊盤(pán)直徑是0.508mm。這在目前PCB制造技術(shù)中是一種最高級(jí)別、最為精密的PCB)。
綜上所述,我們可以以“勇于開(kāi)拓、創(chuàng)新不止”來(lái)概括絲網(wǎng)印刷苦練“內(nèi)功”的精神內(nèi)核。在強(qiáng)調(diào)絲網(wǎng)印刷苦練“內(nèi)功”的同時(shí),我們需要特別指出的是對(duì)網(wǎng)印基材尤其是網(wǎng)印功能性印料的創(chuàng)新及對(duì)絲網(wǎng)印刷新的應(yīng)用領(lǐng)域拓展的創(chuàng)新。
(待續(xù))
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