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一、PCB制板表面阻焊層的應用

印制電路板的阻焊膜是一個永久性的保護層，它不僅在功能上具有防焊、保護、提高絕緣電阻等作用，而且對電路板的外觀質量也有很大影響。早期阻焊膜印刷是先使用阻焊底片制作網版圖形，再印刷UV光固化型阻焊油墨。每次印刷后，由于絲網變形、定位不準等原因造成焊盤上殘留多余的阻焊膜，需要很長的時間來刮除，消耗大量的人力與時間。液態感光阻焊油墨不需要制作網版圖形，采用空網印刷，接觸式曝光。這種工藝對位精度高、阻焊膜附著力強、耐焊性好、生產效率高，現已逐漸代替光固型油墨。

 

1．工藝流程

制阻焊膜底片→沖底片定位孔→清洗印制電路板→配制油墨→雙面印刷→預烘→曝光→顯影→熱固

 

2．關鍵工藝過程分析

(1) 預烘

預烘的目的是為了蒸發油墨中所含的溶劑，使阻焊膜成為不粘的狀態。針對油墨的不同，其預烘的溫度、時間各不相同。預烘溫度過高，或干燥時間過長，會導致顯影不良，降低解像度；預烘時間過短，或溫度過低，在曝光時會粘連底片，在顯影時，阻焊膜會受到碳酸鈉溶液的侵蝕，引起表面失去光澤或阻焊膜膨脹脫落。

 

(2)曝光

曝光是整個工藝過程的關鍵。對于陽圖片，曝光過度時，由于光的散射，圖形或線條邊緣的阻焊膜與光反應(主要是阻焊膜中含有的感光性聚合物與光反應)，生成殘膜，而使解像度降低，造成顯影出的圖形變小，線條變細；若曝光

不足時，結果與上述情況相反，顯影出的圖形變大，線條變粗。這種情況通過測試可以反映出：曝光時間長的，測出的線寬是負公差；曝光時間短的，測出的線寬是正公差。在實際工藝過程中，可選用“光能量積分儀”來測定最佳曝光時間。

 

(3)油墨粘度調節

液態感光阻焊油墨的粘度主要是通過硬化劑與主劑的配比以及稀釋劑添加量來控制。如果硬化劑的加入量不夠，可能會產生油墨特性的不平衡。硬化劑混合后，在常溫下會進行反應，其粘度變化如下。

30min以內：油墨主劑和硬化劑還沒有充分融合，流動性不夠，印刷時會堵塞絲網。

30min～10h：油墨主劑和硬化劑已充分融合，流動性適當。

10h以后：油墨本身各材料間的反應一直主動進行，結果造成流動性變大，不好印刷，硬化劑混合后的時間越長，樹脂和硬化劑的反應也越充分，隨之油墨光澤也變好。為使油墨光澤均勻、印刷性好，最好在硬化劑混合后放置30min開始印刷。

如果稀釋劑加入過多，會影響油墨的耐熱性及硬化性。總之，液態感光阻焊油墨的粘度調節十分重要：粘度過稠，網印困難。網版易粘網；粘度過稀，油墨中的易揮發溶劑量較多，給預固化帶來困難。

油墨的粘度采用旋轉式粘度計測量。在生產中，還要根據不同的油墨及溶劑，具體調整粘度的最佳值。

 

二、PCB圖形轉移過程中抗蝕抗電鍍層的應用

在印制電路板的制作工藝中，圖形轉移是關鍵工序，以前常用干膜工藝來進行印制電路圖形的轉移。現在，濕膜主要用于多層印制電路板的內層線路圖形的制作和雙面及多層板的外層線路圖形的制作。

 

1．工藝過程

前處理→網印→烘烤→曝光→顯影→抗電鍍或抗腐蝕→去膜→下道工序

 

2．關鍵工藝過程分析

(1) 涂布方式的選擇

濕膜涂布的方式有網印型、滾涂型、簾涂型、浸涂型。

在這幾種方法中，滾涂型方法制作的濕膜表面膜層不均勻，不適合制作高精度印制電路板；簾涂型方法制作的濕膜表面膜層均勻一致，厚度可精確控制，但簾涂式涂布設備價格昂貴、適合大批量生產；浸涂型方法制作的濕膜表面膜層厚度較薄，抗電鍍性差。根據現行PCB生產要求，一般采用網印型方法進行涂布。

 

(2)前處理

濕膜和印制電路板的粘合是通過化學鍵合來完成，通常濕膜是一種以丙稀酸鹽為基本成分的聚合物，它是通過自由移動的未聚合的丙稀酸鹽團與銅結合。本工藝采用先化學清洗再機械清洗的方法來確保上述的鍵合作用，從而使表面無氧化、無油污、無水跡。

 

(3)粘度與厚度的控制

在5％的點上，濕膜的枯度為150PS，低于此粘度印刷的厚度，達不到要求。濕膜印刷原則上不加稀釋劑，如要添加應控制在5％以內。

濕膜的厚度是通過下述公式來計算：

hw＝[hs- (S + hs)]+P％

式中，hw為濕膜厚度；hs為絲網厚度；S為填充面積；P為油墨固體含量。

以100目的絲網為例：

絲網厚度：60 μm；開孔面積：30％；油墨的固體含量：50％。

濕膜的厚度=[60-(60×70％)]× 50％=9μm

當濕膜用于抗腐蝕時，其膜厚一般要求為15～20μ m；當用于抗電鍍時其膜厚一般要求為20～30μm。因此，濕膜用于抗腐蝕時，應印刷2遍，此時厚度為18μm左右，符合抗腐蝕要求；用于抗電鍍時，應印刷3遍，此時厚度為27μm左右，符合抗電鍍膜厚要求。濕膜過厚時易產生曝光不足、顯像不良、耐蝕刻差等缺點，抗電鍍時會被藥水浸蝕，造成脫膜現象，且感壓性高，在貼合底片時易產生粘底片情況；膜過薄時容易產生曝光過度、電鍍絕緣性差、脫膜和在膜層上出現電鍍金屬的現象等缺點，另外，曝光過度時，去膜速度也較慢。