一、PCB制板表面阻焊層的應(yīng)用

印制電路板的阻焊膜是一個(gè)永久性的保護(hù)層，它不僅在功能上具有防焊、保護(hù)、提高絕緣電阻等作用，而且對(duì)電路板的外觀質(zhì)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(wǎng)版圖形，再印刷UV光固化型阻焊油墨。每次印刷后，由于絲網(wǎng)變形、定位不準(zhǔn)等原因造成焊盤(pán)上殘留多余的阻焊膜，需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)刮除，消耗大量的人力與時(shí)間。液態(tài)感光阻焊油墨不需要制作網(wǎng)版圖形，采用空網(wǎng)印刷，接觸式曝光。這種工藝對(duì)位精度高、阻焊膜附著力強(qiáng)、耐焊性好、生產(chǎn)效率高，現(xiàn)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(yù)烘→曝光→顯影→熱固

 

2．關(guān)鍵工藝過(guò)程分析

(1) 預(yù)烘

預(yù)烘的目的是為了蒸發(fā)油墨中所含的溶劑，使阻焊膜成為不粘的狀態(tài)。針對(duì)油墨的不同，其預(yù)烘的溫度、時(shí)間各不相同。預(yù)烘溫度過(guò)高，或干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致顯影不良，降低解像度；預(yù)烘時(shí)間過(guò)短，或溫度過(guò)低，在曝光時(shí)會(huì)粘連底片，在顯影時(shí)，阻焊膜會(huì)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(gè)工藝過(guò)程的關(guān)鍵。對(duì)于陽(yáng)圖片，曝光過(guò)度時(shí)，由于光的散射，圖形或線條邊緣的阻焊膜與光反應(yīng)(主要是阻焊膜中含有的感光性聚合物與光反應(yīng))，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(xì)；若曝光

不足時(shí)，結(jié)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(guò)測(cè)試可以反映出：曝光時(shí)間長(zhǎng)的，測(cè)出的線寬是負(fù)公差；曝光時(shí)間短的，測(cè)出的線寬是正公差。在實(shí)際工藝過(guò)程中，可選用“光能量積分儀”來(lái)測(cè)定最佳曝光時(shí)間。

 

(3)油墨粘度調(diào)節(jié)

液態(tài)感光阻焊油墨的粘度主要是通過(guò)硬化劑與主劑的配比以及稀釋劑添加量來(lái)控制。如果硬化劑的加入量不夠，可能會(huì)產(chǎn)生油墨特性的不平衡。硬化劑混合后，在常溫下會(huì)進(jìn)行反應(yīng)，其粘度變化如下。

30min以內(nèi)：油墨主劑和硬化劑還沒(méi)有充分融合，流動(dòng)性不夠，印刷時(shí)會(huì)堵塞絲網(wǎng)。

30min～10h：油墨主劑和硬化劑已充分融合，流動(dòng)性適當(dāng)。

10h以后：油墨本身各材料間的反應(yīng)一直主動(dòng)進(jìn)行，結(jié)果造成流動(dòng)性變大，不好印刷，硬化劑混合后的時(shí)間越長(zhǎng)，樹(shù)脂和硬化劑的反應(yīng)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(kāi)始印刷。

如果稀釋劑加入過(guò)多，會(huì)影響油墨的耐熱性及硬化性。總之，液態(tài)感光阻焊油墨的粘度調(diào)節(jié)十分重要：粘度過(guò)稠，網(wǎng)印困難。網(wǎng)版易粘網(wǎng)；粘度過(guò)稀，油墨中的易揮發(fā)溶劑量較多，給預(yù)固化帶來(lái)困難。

油墨的粘度采用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)量。在生產(chǎn)中，還要根據(jù)不同的油墨及溶劑，具體調(diào)整粘度的最佳值。

 

二、PCB圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中抗蝕抗電鍍層的應(yīng)用

在印制電路板的制作工藝中，圖形轉(zhuǎn)移是關(guān)鍵工序，以前常用干膜工藝來(lái)進(jìn)行印制電路圖形的轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在，濕膜主要用于多層印制電路板的內(nèi)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(guò)程

前處理→網(wǎng)印→烘烤→曝光→顯影→抗電鍍或抗腐蝕→去膜→下道工序

 

2．關(guān)鍵工藝過(guò)程分析

(1) 涂布方式的選擇

濕膜涂布的方式有網(wǎng)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(shè)備價(jià)格昂貴、適合大批量生產(chǎn)；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(jù)現(xiàn)行PCB生產(chǎn)要求，一般采用網(wǎng)印型方法進(jìn)行涂布。

 

(2)前處理

濕膜和印制電路板的粘合是通過(guò)化學(xué)鍵合來(lái)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(guò)自由移動(dòng)的未聚合的丙稀酸鹽團(tuán)與銅結(jié)合。本工藝采用先化學(xué)清洗再機(jī)械清洗的方法來(lái)確保上述的鍵合作用，從而使表面無(wú)氧化、無(wú)油污、無(wú)水跡。

 

(3)粘度與厚度的控制

在5％的點(diǎn)上，濕膜的枯度為150PS，低于此粘度印刷的厚度，達(dá)不到要求。濕膜印刷原則上不加稀釋劑，如要添加應(yīng)控制在5％以內(nèi)。

濕膜的厚度是通過(guò)下述公式來(lái)計(jì)算：

hw＝[hs- (S + hs)]+P％

式中，hw為濕膜厚度；hs為絲網(wǎng)厚度；S為填充面積；P為油墨固體含量。

以100目的絲網(wǎng)為例：

絲網(wǎng)厚度：60 μm；開(kāi)孔面積：30％；油墨的固體含量：50％。

濕膜的厚度=[60-(60×70％)]× 50％=9μm

當(dāng)濕膜用于抗腐蝕時(shí)，其膜厚一般要求為15～20μ m；當(dāng)用于抗電鍍時(shí)其膜厚一般要求為20～30μm。因此，濕膜用于抗腐蝕時(shí)，應(yīng)印刷2遍，此時(shí)厚度為18μm左右，符合抗腐蝕要求；用于抗電鍍時(shí)，應(yīng)印刷3遍，此時(shí)厚度為27μm左右，符合抗電鍍膜厚要求。濕膜過(guò)厚時(shí)易產(chǎn)生曝光不足、顯像不良、耐蝕刻差等缺點(diǎn)，抗電鍍時(shí)會(huì)被藥水浸蝕，造成脫膜現(xiàn)象，且感壓性高，在貼合底片時(shí)易產(chǎn)生粘底片情況；膜過(guò)薄時(shí)容易產(chǎn)生曝光過(guò)度、電鍍絕緣性差、脫膜和在膜層上出現(xiàn)電鍍金屬的現(xiàn)象等缺點(diǎn)，另外，曝光過(guò)度時(shí)，去膜速度也較慢。