第七章丝网印刷工艺

热固型阻焊印料分为单组份和双组份。
①单组分热固型阻焊印料
此类印料固化温度高，而且固化时间长，不利于 自动化连续生产，同时会增大板材的翘曲，加之 贮存期短，目前使用不多。
②双组份热固型阻焊印料
此类印料种类多，有多种颜色。它的贮存期长， 但使用寿命短，仅几小时至一周内。
（2）光固型阻焊印料
OR=O2/(D+O)2=O2/(L/M)2=(O×M/L)2
2、 丝网种类
（1）丝绢丝网 属于多丝织品 ，最早用于丝网印刷。 其特点是耐水性强，与感光胶膜的结合性好，
耐磨性和耐化学药性差，成本较高。
（2）尼龙丝网
属单丝织品。由尼龙6或尼龙66化纤单丝组成， 具有很高的强度及耐水，耐蚀，耐磨性，使用 寿命长，表面光滑，透墨性及回弹性好，有适 当的柔软性。
它具有了聚酯网图和不锈钢网的优点，能制得 高张力，低伸长的网版，克服了金属网因金属 疲劳而松弛和聚酯网与模版结合力差等缺点。
具有良好的版膜粘附性、回弹性，耐磨性和透 墨性，导电性好，能抗静电效应，适合于高精 度丝印。
（6）防静电丝网
一种以导电性石墨为线芯的特殊丝线为织物的 丝网。
用它制版不会产生原来由于刮板和丝网摩擦而 在网版上产生静电的现象。这种网版印刷不会 吸附灰尘，油墨也不会发生渗化，图形清晰。
旧网框用砂纸摩擦干净，去掉残留的胶及其它物质。
在绷网前，预先将清洗后的网框中与丝网接触 的面涂一遍胶，并晾干。
2、 绷网的方法
（1）手工绷网
一种简单的传统方法，常用于木质网框。
通过人工用钉子、木条、胶粘剂等材料将丝网 固定在木框上。
手工绷网的张力一般能达到要求，但张力不均 匀，操作比较麻烦、费时，绷网质量不能得到 保证。
根据绷网尺寸的大小，可分别配置12、14、16 个网夹。
气动绷网机
第二节 感光制版
感光制版是利用感光胶的光化学变化，即感光 胶受光照射部分交联硬化并与丝网牢固结合在 一起形成版膜，未曝光部分经显影形成通孔， 而制成模版。
一、 直接法
1、定义
直接法制模版是先把感光胶均匀地涂布在丝网 上，经干燥后，直接盖上照相底版进行曝光、 显影，得到所设计的电路图像模版。
光固型阻焊印料又称紫外固化油墨，是在一定 波长范围的紫外光照射下，其丝印图像就能迅 速发生交联反应而固化的印料。
此类印料在使用中粘度不变，网版不会阻塞、 干网，吸收紫外光后固化迅速，利于自动化生 产。
（3）液态感光阻焊印料
液态感光阻焊印料的光泽饱满，色彩漂亮，附 着力好，成膜致密性好，耐热性、电绝缘性和 耐化学性能优良，特别适用于表面安装用印制 板等高精密度印制板的可焊性处理，用途越来 越广泛。
D－线径 单位：微米 O－开度 单位：微米
（2）丝网厚度：丝网厚度指丝网表面与丝网底 面之间的距离，单位微米，符号T。
一般网厚等于线径的两倍。
（3）丝网开度：丝网开度表示的是网孔宽度。 用网的经纬两线围成的网孔面积平方根来表示， 单位微米，符号O。
（4）丝网开口率：丝网开口率指的是单位面积 的丝网内，网孔面积所占的百分率，符号OR。
3、 丝网的选择
（1）有一定的抗张强度，伸缩性要小，回弹性要好。 （2）网孔大小均匀，以保证印刷时漏墨量均匀。 （3）稳定性要好，受温湿度及拉力影响，缩小率及延
伸性要小。 （4）耐磨擦性要好，以保证较高的耐印力。 （5）网线光洁，透墨性好。 （6）对各种溶剂及化学品耐抗性好，物理性能不降低。 （7）分辨率能满足产品要求。 （8）选用的丝网必须与油墨相匹配。 （9）具有良好的经济效益。
丝网的性能参数
二、 网框准备
1、 网框材料
（1）木质网框
材料可以是红松，柏木和硬质木材。 它具有制作简单，重量轻，操作方便，价格低
等优点。但是由于在感光制版过程中，吸水变 形，已被金属网框所取代。
（2）金属网框
金属网框大都采用中空铝框，个别情况下用铸 铝框和钢铁框。
中空铝合金网框具有操做轻便、强度高、不易 变形和生锈、耐溶剂性和耐水性强、美观等优 点。中空铝框分普通铝管型、横向加强筋型和 纵向加强筋型，铝管壁厚1.5~2毫米。
铜比银价格低，但存在容易氧化的缺点。现在 多使用经过防氧化处理的铜粉，使用这种印料 ห้องสมุดไป่ตู้印的电路不容易被氧化，但缺点是一经高温 热冲击，就会失去防氧化效果。
4、碳浆导电印料
碳浆导电印料中使用的填料有石墨、炉法碳墨、 乙炔黑和导电槽黑等。多用于薄膜开关电路、 键盘触点和印制电阻等。
印料去除方法：用汽油、丙酮等溶剂可以很方 便去除。
（2）紫外光固型
一种较新型抗蚀印料。它在紫外光照射下，线 型分子之间发生交联反应而固化。
该印料固化时没有溶剂挥发，而且印料不经紫 外光照射就不发生变化。
印料去除方法：在温度80－85℃的氢氧化钠水 溶液中浸泡40－60秒钟，印料自行脱落。
优点：尺寸稳定性极好，丝径细，开度大，透 墨性好，耐磨性强，耐热耐化学腐蚀性好，适 用于热溶性印料印刷。
缺点：回弹性差(几乎没有弹力)，受外力易折伤 及松驰，伸长后不能复原，价格贵，成本高， 适合于高精密度线路板的印刷。
（5）镀镍聚酯丝网
一种在单丝聚酯网上镀一层厚度2~5微米的金属 镍而制成的网。
3、 网框选择 主要考虑以下5个方面：
丝网材料、种类和尺寸； 均匀绷网的能力； 丝网绷紧的能力； 网框的重量； 网框的挠性。
三、 绷网
绷网是将丝网拉紧一定的张力固定在网框上。
1、绷网前准备
按照图像转移的尺寸选好相应的网框，把网框 与丝网粘合的一面洗干净。
新网框绷网前，应用细砂纸将绷网框面打毛，并用丁 酮反复擦洗去油以备使用；
2、耐电镀印料
耐电镀印料是在印制电路板制造过程中耐电镀 图形的抗蚀剂。
３、阻焊印料
阻焊印料是在成品印制板上印刷的印料。
其作用是防止电路腐蚀，防止由于潮湿引起的 电路绝缘性能下降，防止焊锡粘附在不需要的 部分，防止铜对焊锡槽的污染。
这种印料分热固型、紫外光固型和液态感光型。
（1）热固型
此类印料粘度适宜，干燥速度很快，在稀碱水 溶液中除去印料既快又好，适用于自动化生产。
印料丝网印刷以后，放入100℃远红外烘箱内 干燥3分钟左右，抗蚀性很好。
印料去除方法：采用5％的稀碱水溶液喷淋或浸 泡，均能使印料成块状脱落而很快去除干净。
②溶剂型－厚漆类抗蚀印料
此类印料价格低，抗蚀性好，透印力强和铜箔 粘附力很牢，去除方便，有污染。
（3）聚酯丝网
有单丝和多丝两种，常用单丝。
优点：耐高温，物理性能稳定，拉伸性小，弹 性强，吸湿性低，几乎不受湿度影响。耐溶剂， 耐药品性特别是耐酸性均强，使用寿命长，是 目前比较好的丝网网材，价格便宜。
缺点：通孔(透墨)率小于尼龙丝网，由于其疏水 性，对感光材料粘着力较差。
（4）不锈钢丝网
粘合法是借助绷网机将丝网拉到一定的张力后， 用粘结剂粘住网框固定，待其干燥后取下备用。
固定式网框示意图
（2）自绷式网框
它是将丝网自接绷到框架上，由于自绷网框集 绷紧装置和框架为一体，可借助“螺丝调节” 或“棍式框架”自张绷网。
该网框具有“方便、灵活、网版寿命长”等优 点，适用于多品种小批量印刷。
接等）的部分预先进行丝印，形成耐腐蚀（或 耐电镀、阻焊）膜层。
1、耐腐蚀印料
耐腐蚀印料是一种耐酸性的抗蚀印料。它分为 热固型（或称自干型）和紫外光固化型。
（1）热固型
绝大多数高分子成膜物质都能经得起各种蚀刻 溶液的腐蚀，对印制图形起到保护作用。
热固型印料分为水溶性和溶剂型。
①碱（水）溶性抗蚀印料
（2）机动绷网
机动绷网使用的是机械式绷网，根据机械类型， 又分为杠杆式、丝杠式和齿轮齿条式。
机动绷网的最大特点是不需要电力和气源，其 绷网质量大大高于手工绷网，可接近气动绷网 质量。
（3）气动绷网
气动绷网采用气动绷网机。气动绷网机以压缩 空气为气源，驱动多个气缸活塞，同步推动网 夹作纵横方向的相对收缩运动，对丝网产生均 匀一致的拉力。
（7）压平丝网
压平丝网是将丝网的一面压平而制得，其厚度 为一般丝网的70％。由于表面平滑，厚度薄， 其印刷效果好于目数相同的一般丝网。
这种丝网表面平滑，油墨透过性好，与刮板摩 擦小，耐印性高，特别适用于紫外线固化型油 墨，能获得很薄的油墨层，节约了油墨，降低 了成本。只是在绷网时需要注意，让压平面面 向刮板一侧。
２、特点
操作简单，制版时间短，分辨率和耐印力都比 较高，但费用较高，版膜容易发生伸缩。
３、工艺流程（以LS感光膜为例）
丝网准备 → 感光敏化 → 贴膜 → 干燥 → 曝光 → 显影 → 干燥 → 修版
第三节 印料
一、 抗蚀印料
抗蚀印料是耐化学腐蚀的印料。 作用：印制电路中不需处理（腐蚀、电镀、焊
２、特点
直接制版的工序少，失真小，操作简便，膜厚 可调整，耐印力较高，生产周期较短，分辨率 不太高，图像边缘容易出现锯齿状现象。
３、工艺流程
准备丝网 → 上感光胶 → 曝光 → 显影 → 检查
二、 间接法
１、定义
首先把照相底版与感光膜密合在一起，经曝光、 显影形成图像，然后将图像转移到绷框的丝网 上，最后再经干燥揭去片基制成版膜，这种制 版方法称为间接法。
（8）带色丝网
丝网在用直接法制版时，很容易产生光晕。这 种现象产生的原因，是曝光时丝网材料对光线 的漫反射。为防止产生这种现象，我们采用带 色丝网。
（9）镍箔穿孔网
镍箔穿孔网不是编织网，而是箔网，是由镍箔 钻孔而成，也可以用电解法制成。整个网平整、 厚薄均匀，极大地提高了丝印的稳定性和精密 性，它是所有丝网中尺寸稳定最好的。
二、 字符印料
为了装配和维修上的方便，印制板上往往要设 计上各种文字、符号。对这些文字、符号采用 丝网印刷最为方便。它们大多印在绿油(阻焊 油墨)上面，也有单面板直接印在基材上。