絲網(wǎng)印刷在金屬線路板上的應用

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，要對新的絲網(wǎng)進行粗 化及脫脂處理，這樣可以保證網(wǎng)版 質(zhì)量及延長絲網(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?？嚭镁W(wǎng)的網(wǎng)框應在繃網(wǎng)機上停留48h以上。

合理控制網(wǎng)版張力主要應該注意：

(1) 網(wǎng)版厚度的一致性、曝光的均勻性、網(wǎng)版的耐用性。

(2) 準確調(diào)整控制印刷過程當 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(wǎng)設備及繃網(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(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，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(jīng)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?yōu)?μm，金的電鍍?yōu)?5μm。電鍍完成后再將抗蝕膜剝?nèi)?，其方法是用油墨清除劑及軟毛刷清除?/p>

抗蝕油墨俗稱堿溶性油墨，絲網(wǎng)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(jīng)下斜、刷光、清洗干燥后必須立即進入絲網(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(wǎng)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(yè)級） 0.8~1kg、墨綠或深藍膠版油墨 200g、立德粉（32目）3kg、松節(jié) 油（工業(yè)級）1000~1200mL、硬 脂酸（工業(yè)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(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 加入立德粉充分攪拌或碾壓均勻即 可。配制時，立德粉的目數(shù)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(jīng)清潔處理的印制電 路板應立即進行阻焊膜的網(wǎng)印，其 方法將阻焊油墨涂布到印制板上， 但對于不同的網(wǎng)印機，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)印機外殼和工作臺面。 印第1塊板前需用膠輥清潔網(wǎng)面， 并用白紙試印數(shù)次。 一般每工作 2h，需再清潔臺面一次。正式網(wǎng)印前，需進行試印板，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(wǎng)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(fā)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(nèi)使用的材料一般多為雙組分 的，使用時以100∶5的質(zhì)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。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，如 無溶劑，揮發(fā)性??；毒性低，能改 善生產(chǎn)操作環(huán)境；干燥速度快，適應自動或半自動流水線作業(yè)。最大 的優(yōu)點是固化溫度低，對層壓板不產(chǎn)生熱反應，不會使基板尺寸改變和造成翹曲現(xiàn)象。

熱固型阻焊油墨對基板的附 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(wǎng)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(tài)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(wǎng)印性能好、涂層較厚等優(yōu)點，網(wǎng)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(tài)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(chǎn)工藝中的一些難題，適合細導線和超細導線的生產(chǎn)，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(nèi)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(xiàn)的問題是油墨易剝落、重疊時會產(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 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(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，因過干時易出現(xiàn)針孔，此時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%強堿液，洗版時 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 須采用嚴格定位方法，目前廣泛使 用的是內(nèi)側定位法，如圖所示。

內(nèi)側定位法就是在印制電路 板外形機加工線內(nèi)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(nèi)側定位法無論對 機械操作或手工網(wǎng)印都適用，第一 次網(wǎng)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(wǎng)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。