丝网印刷与印制电路板制作技术

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絲網印刷印制電路板制作技朮(一)
熊祥玉
摘要回顧了絲網印刷應用于印制電路板制作的發展歷程,列舉了近十年來網印機材的進步,其中對部分國產PCB印料作了較為詳細的介紹。指出只有絲網印刷材料、設備和工藝的創新才能使其向高科技領域拓展,在PCB制造業中占有優勢。對目前PCB工藝的缺陷和新的工藝的設想也作了論述。
正渗透膜關鍵詞絲網印刷印制線路板印料
Abstract This paper reviews the developing course of screenp rintingused in PCB production and the progress of screen printing materials and equipment during the past ten years. Some China made PCB printing pastes are discussed in detail. It points out that only by creating new materials, equipment and processes, can screen printing grow into high-tech field and occupy a dominant position in PCB industry. It also expounds some shortcomings inpresent PCB process and some new tentative ideas about process are offered.
Key words screen printing。PCB 。printing paste
一、關于印制電路板
营养块
了解印制電路板(PrintedCircuitBoard簡稱PCB)首先要了解何謂印制線路和印制電路。
所謂印制線路是指在絕緣基材上,提供元器件之間電氣連接的導電圖形,它不包括印制元件。
所謂印制電路是指在絕緣基材上,按預定設計制成印制線路、印制元件或由兩者組合而成的導電圖形。
印制電路或印制線路的成品板稱為PCB。
PCB是電子工業重要的基礎電子部件。几乎每一種電子設備,小到電子手表、計算器,大到每秒鐘運行億萬次的巨型電子計算機、通訊電子設備以及宇宙飛行器,只要有集成電路等電子元器件,為了它們之間電氣互連,都離不開PCB。可以說在一切電子產品特別是智能化電子產品的研制過程中,最基本的成功因素是該產品的PCB設計、文件編制和制造技朮。
PCB在各種電子設備中有如下功能。
1 提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機械支撐。
降香黄檀树2 實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣。提供所要求的電氣特性,如特性阻抗等。
3 為自動錫焊提供阻焊圖形,為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。
電子設備采用PCB后,由于同一類PCB的一致性,從而避免了人工接線
的差錯,并可實現電子元器件自動插裝或貼裝、自動錫焊、自動檢測。保証了電子設備的質量,提高了勞動生產率,降低了成本,并便于維修。
PCB從單面發展到雙面、多層和撓性,并仍保持各自的發展趨勢。由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發展,不斷縮小體積、減輕成本、提高性能,使得PCB在未來電子設備的發展過程中仍然保持強大的生命力。
二、印制電路板制作中的絲網印刷
1 “擠”的啟示
絲網印刷能夠進入PCB行業,曾經經歷過一段非常曲折的過程。在90年代前,長約20年的時間里,PCB業界對絲網印刷并沒有什么“好感”,當時的PCB 專家、學者給絲網印刷所作的結論是“絲網印刷不適宜精密PCB制造”。例如,科學出版社出版的《印制電路技朮》(1987年5月第1版,北京)一書中就寫道:“絲網漏印技朮適用于分辨率和尺寸精度要求不太高的‘印制──蝕刻’和圖形電鍍制造印制板。”實事求是地說,當時的絲網印刷確實不具備為精密PCB制作服務的能力。例如70年代,筆者以絲網印刷制
作PCB阻焊圖形,對阻焊網印印版制作時所付出的艱辛至今還記憶猶新。當時,由于市場上沒有好的制版材料(如網版感光膠)銷售,我們只好以漆膜轉移法制作阻焊網印印版。漆膜轉移法制作阻焊網印印版的工藝簡述如下。
无压锅炉(1)以照相法獲得阻焊圖形的陽圖照相底片。
(2)配制PVA(聚乙烯醇)液態感光抗蝕劑(膠)。
(3)以離心甩膠法為敷銅箔板(PCB基材)涂布PVA感光抗蝕劑。
(4)曝光→顯影→堅膜→修版→蝕刻。
注:(1)~(4)為傳統PCB制作工藝。
(5)多次噴漆,直到將敷銅箔板上經蝕刻后的凹處以漆膜填滿(敷銅箔板板面上的漆膜要清除干淨)。
无底鞋注:(1)~(5)實際上是為阻焊網印印版制作模板。
(6)將噴好漆(圖形需修整好)的阻焊模板與絲網網版貼緊,在絲網版的刮印面用溶劑(松節油)快速擦拭,直到阻焊模板上的漆膜全部轉移到絲網版上。
(7)在漆膜轉移過程中,漆膜很難完整地轉移到絲網版上,所以,需要對轉移后的網版圖形(漆膜)進行修整,而這種修整方法將會使阻焊圖形的精度受到極大的損害。
上面,筆者僅僅是很簡單地介紹了阻焊網印印版的制作過程,它的繁瑣、低效、高成本、高勞動強度等弊病已躍然紙上,以這樣的工藝在PCB制造中運作很難被PCB工作者所接受,也不可能使絲網印刷在PCB制造業中立住腳。正因為如此,絲網印刷在PCB制造業中的地位不僅不高而且岌岌可危。70年代后期,當阻焊干膜問世以后,以絲網印刷制作PCB阻焊圖形的工藝就極其自然地受到PCB制造業的冷落。
除了在制作PCB阻焊印版上所表現出的“低能”之外,在PCB抗蝕圖形的制
作過程中,絲網印刷也曾與其它PCB制作工藝發生過激烈的碰撞。60~70年代,PCB抗蝕劑有蛋白膠、骨膠、PVA等,使用蛋白膠時必須上紅粉(氧化鐵和松香的混合物),因此,工藝極為復雜,實際上很少采用。骨膠有令人難聞的臭味,易發霉,容易受潮,因此難顯影,尤其在潮濕的氣候件下更是如此。另外,骨膠光固化后的膠膜吸潮后易脫落,因此限制了它的使用。70年代初至中期,PCB抗蝕劑應用最多的為PVA,到后期美國杜邦公司的抗蝕干膜問世以及國產抗蝕干膜相繼投產,PCB制作中的抗蝕劑基本上為PVA和抗蝕干膜。在這期間,絲網印刷也曾試圖擠入PCB抗蝕圖形制作的工藝,應該肯定,當時這種想法是值得大加贊揚的。然而,實際上絲網印刷在這個“戰場”上戰績不佳。究其
原因,主要是抗蝕印料的不成功。初期的抗蝕印料主要成分為瀝青(加少許溶劑),盡管這類印料具有較好的抗蝕特性,但由于其對敷銅箔板和環境的嚴重污染和對操作人員身體健康的影響等等嚴重缺陷,使得以絲網印刷制作抗蝕圖形的工藝不被看好,PCB工作者更愿意采用PVA或抗蝕干膜。
tsf过载保护回顧絲網印刷在PCB制造技朮中的應用的曲折過程,我們可以深刻地感覺到在一種似乎很不經意的氛圍中,包括絲網印刷在內的各種應用技朮在PCB制作工藝中的激烈碰撞,在這種碰撞中,是擠進去還是被擠出來,全看自身的實力。這段時期的絲網印刷之所以處于慘兮兮的景況之中,實為自身實力太差、技不如人。絲網印刷如果想在PCB制造中立住腳跟并爭取有更大的作為就必須苦練“內

本文发布于:2023-06-22 21:58:47,感谢您对本站的认可!

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