PCB碳油板在生产中常见问题的分析与探讨

碳油板在生產中常見問題的分析與探討

碳油板的生產工藝，初看起來簡單，其實不然，要達到一個高品質的一次性合格率並非易事。如果有某一方面的功夫做得不到位，就會產生批量性的不良導致翻工甚至報廢。在此，就我們在碳油製作的實際過程中所涉及的問題與大家共同探討。

一、碳油的組成：

1．碳油主要是合成樹脂、硬化劑、碳粉組成。

其中：合成樹脂起到一個粘合作用（相當於一個載體）。

硬化劑起固化作用。

碳粉起導電作用（有些也加入石墨粉，但成本高）。

2．有些供應商為了得到更低的阻值及更高的導電性，在碳油內加入少量銀油。

二、碳油的阻值：

1．碳油的阻值一般用方阻來表示。有的用每平方釐米的歐姆值（Ω／cm2），有的用每方塊的歐姆值（Ω／□），現大多數供應商都認同用Ω／□來表示。

2．所謂方阻，它是指任意正方形碳膜對邊的電阻值，方阻與碳油的厚度及碳油的成分有關。（由下圖即可分析出）。

根據歐姆定律：R=ρ*L/S

（R=方電阻，ρ=電阻率，L=碳油長度，S=側面積=厚度*寬度=r*m）

則R=ρ*L/r*m（若L=m）

則R=ρ*r

從上述公式可以看出，表面阻抗在L=W時，即長寬相等時，即在任意正方形“□＂的條件下，可以用“Ω／□＂來表示，但必須說明是在多少厚度下的“Ω／□＂值。一般供應商都會注明在15um或25um時≤30Ω／□。

三、碳油的阻值控制。

1.從上面的公式可以看出，碳油的阻值只與碳油的成分及其厚度有關，因此為了要得到

一個滿意的阻值要求，就要符合以下三個方面。

第一，合理的符合工藝要求的方阻值碳油。

第二，印刷出來要達到一個合理的厚度（0.01-0.025mm）。

第三，烘烤要透徹（烤箱：150℃-170℃.30-60分鐘；紅外線爐：150℃，,15分鐘）。

在實際操作過程中，溫度高，時間長，方阻低，在不影響基材情況下，選擇一個合理的溫度及時間。

2.印刷工藝與碳油厚度的關係。

工藝現象參數

刮刀材質刮刀軟，下油厚，阻值小，反之阻值大65°-70°

印刷速度速度慢，下油厚，阻值小，反之阻值大根據實際情況刮刀壓力壓力適當，下油厚，阻值小，反之阻值大根據實際情況

絲網目數網目小，下油多，阻值小，反之阻值大

43-77T

網版厚度網版膜厚，下油厚，阻值小，反之阻值大25-50um菲林，若上乳劑則下面四次，上面兩次。

四、碳油製作過程中所出現的問題及解決方法：

1.露銅

普通單面板的碳油印刷有碳橋及碳油按鍵，碳油按鍵下麵有些客戶在設計時有銅線路，有些則沒有，那麼碳油按鍵下如果有銅皮，則在製作時很容易產生露銅現象。為避免露銅現象產生，就要留意一下四個方面的因素。

1.1設計上的因素：

①銅線寬在0.2mm，（線路變形，板材縮水）

碳油寬每邊至少大於銅線寬0.1mm

碳油間距為0.5mm。

在設計上，碳油按鍵必須滿足以上要求，否則在產生露現象的同時，又極易產生漏電現象，因為客戶在設計時，往往是將碳油按鍵的寬度設計成與銅線路一樣的寬度，遇有此情況我們必須加以修改，以符合我們制程上的需要。

1.2板材的原因：

在開料後，如果有碳按鍵的板，必須要在印線路前進行縮水處理，一般1.2mm厚度的烘烤120℃ 80分鐘；1.6mm厚度烘烤120℃ 90分鐘。如果在印線路前不進行縮水處理，那麼在蝕刻、磨板以及綠油、橋油後，板材會產生收縮現象。因為普通的紙板料在收到溫度的作用時，會產生此現象。如果事先進行縮水處理，那麼後工序的變化會變小。因此，不進行縮水處理，線路手指就會不規則變化，移動位置，而碳油菲林又是固定不變的，故會產生露銅現象，而且碳油菲林要在前面的工序全部完成後，再根據此張板來拼菲林，而不能根據線路菲林來拼。

1.3印刷方式：

①在印刷碳油時，要順著線路走向來印。

②印刷面積不要太大。

1.4網的因素：

網的張力要足夠（25牛頓），四個角的張力要一致。

2.漏電（絕緣不良，微短路）。

2.1線路間的銅粉產生漏電現象。

由於磨板的因素，壓力太大或磨板的方向不正確，使線路間殘留銅粉，在乾燥的環境下，這些銅粉並不會產生不良現象，但若在一定的潮濕狀態下，就會出現微短路，在電鍍時會產生此現象，因此要控制好磨板時磨刷的壓力及磨板的方向。

2.2按鍵位元因間距太近，在印刷時產生滲油現象導致漏電，而且在印刷時要注意方向。

2.3綠油的因素：

綠油或橋油的垃圾太多，可能其中有些垃圾會產生導電現象，因此印橋油的網目不能太小，一般為90-120T，且要保持環境清潔。

2.4碳油橋下麵的線路走向的技術處理

由於刮刀印刷運動機理所限，碳油橋下面的線路儘量保持平直，不能呈彎曲狀，這樣綠油、橋油在線路轉彎處會存在不下油情況。如果有此現象就必須加以修正，減少印刷時產生露銅的隱患。

(圖一

2.5橋油的印刷方向

如果有碳橋就必須加印橋油，因為只印一次綠油，會存在一些小針孔，這樣碳油便會與下麵的線路造成短路，故需加印橋油，而橋油一般需印兩次，第二次要反方向印刷（呈 90°或180°）以減少線肩露銅的機會，起到真正絕緣的作用。

2.6橋油斷裂導致漏電現象，經分析主要有以下原因：

a．綠油的拉力強度；

b．電鍍板線邊因側蝕而形成一個空位；

c．板彎拗板所致。

2.7並非碳油引起的漏電現象。

有些板材的吸水性大，在乾燥的環境下或許沒事，但一受潮因為吸水而造成線路間的微

短路。

3.碳油斷裂原因分析。

3.1過量添加稀釋劑，導致碳油橋斷裂

在一般情況下，碳油可以直接使用，而不需添加稀釋劑，若要添加，也要按比例正確的加入專用稀釋劑，但是如果隨意過多的添加，使碳油粘度大幅下降，這樣當板子彎曲時，則會出現暗裂現象，導致阻值偏高甚至完全開路。正確的做法是不加或按供應商要求添加稀釋劑。

3.2烘烤溫度設定不當引起

絲印後的碳油如果在高溫下急劇烘烤，線上路上的碳油與其他地方的碳油其受熱會存在一定的差異，因此兩部分的溶劑揮發速度也會不一樣，故固化時便會出現你先我後不同步而產生裂縫，為了盡可能避免此種情況發生，在製作過程中，絲印後的碳油可適當延長停放時間，進烘箱要緩慢升溫。

3.3外力的衝擊使碳膜產生裂縫

主要是將模具上膜挖空，即在上模銑出與碳膜相對應的凹槽。

4.碳油的測試

4.1硬度：不低於3H。

4.2附著力：用3M透明膠在同一位置粘拉三次，無脫落。

4.3耐磨性：按壓50萬次，其電阻變化不大於初始值的10%（1.2±0.4N）。

4.4耐熱衝擊性：260±5℃ 5秒鐘，不分層。

5.碳油的保護

5.1印保護油

5.2印藍膠

五、總結：

在實際產生過程中，有以下幾點是必須要做到的：

1.有按鍵位元板必須要縮水。

2.線路有按鍵的菲林必須修改（銅線的寬度要小於碳線的寬度）。

3.烘烤溫度要有低至高。

4.油墨的稀釋必須按說明書操作。

5.橋油印刷方向要相反並使用有同型號之油墨（可實驗觀其效果）。

6.印刷時不用拗板，以免拗斷橋油。

7.模具要挖空，以免壓傷橋油。

擬定人：丁青松

日期：2001.8.15