絲網(wǎng)印刷工藝在印制電路行業(yè)中的應(yīng)用

文 黃同科

接上期

（2）絲網(wǎng)印刷

·網(wǎng)紗T數(shù)：43T、51T

一般來(lái)講，T數(shù)過(guò)低，則綠油網(wǎng)印后厚度不均勻，版面直觀效果極差；T數(shù)過(guò)高，綠油透過(guò)網(wǎng)眼的量很少，厚度偏薄，不足以保護(hù)版面。

·膠刮硬度：65～75度；網(wǎng)印速度：1.6～5.5m/min。

膠刮硬度的大小直接影響到PCB版上的油墨厚度，同時(shí)網(wǎng)印速度的快慢也同樣影響到PCB版上油墨厚度。

·網(wǎng)印溫度、濕度控制：溫度20±2℃，濕度50～60%。

網(wǎng)印溫度、濕度控制很重要，溫度低于18℃，攪好的綠油粘度會(huì)越來(lái)越高；高于22℃，網(wǎng)上的綠油極易風(fēng)干，導(dǎo)致印版印刷故障，而且版面也極易氧化。濕度低于50%時(shí)，綠油易干網(wǎng)；而當(dāng)濕度高于60%時(shí)，綠油粘度越來(lái)越低，難以控制，同時(shí)也較容易出現(xiàn)滲油現(xiàn)象。

（3）低溫預(yù)烤——低溫隧道運(yùn)輸爐

溫度：65～75℃；時(shí)間：5～7min/欄。

低溫爐上的溫度及時(shí)間設(shè)置匹配很重要，當(dāng)溫度過(guò)高，設(shè)置時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，則綠油在洗版時(shí)不易從版面洗掉，從而影響焊錫性能；相反當(dāng)溫度過(guò)低，設(shè)置時(shí)間短時(shí)，濕綠油尚未烘干，在曝光時(shí)會(huì)出現(xiàn)手指印、菲林上粘綠油等現(xiàn)象。低溫預(yù)烤爐的烘版效果不夠，有一個(gè)簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法：

將版拿出低溫爐，待版面涼下來(lái)后，用拇指按綠油面一下，再輕輕擦拭，如果拇指印不消失，則證明預(yù)烤不夠，正常情況下應(yīng)無(wú)拇指印。

（4）曝光——點(diǎn)光源曝光機(jī)

·曝光能量：曝光機(jī)能量的大小對(duì)PCB版品質(zhì)極為關(guān)鍵。當(dāng)曝光能量過(guò)高時(shí)，基版顯影后會(huì)出現(xiàn)曝光滲油現(xiàn)象；當(dāng)曝光能量設(shè)置低時(shí)，洗版后的綠油面出現(xiàn)暗啞色，直觀效果很差，而且在后工序表面處理后可能會(huì)出現(xiàn)甩油（綠油從版面剝落）。

·抽真空：曝光時(shí)，之所以有真空度要求，基于如下原理：如真空度達(dá)到要求，曝光時(shí)的光線在二層mylar面射入時(shí)，發(fā)生折射的現(xiàn)象大大減少，可以保證曝光效果，有綠油窗遮光的部分不會(huì)出現(xiàn)大的偏移；由于版面之間形成新的介質(zhì)層曝光時(shí)，光線在不同介質(zhì)分界層會(huì)有折射發(fā)生的特性，所以如果抽真空效果差，故光線通過(guò)mylar時(shí)會(huì)導(dǎo)致不同方向的折射，那么版面本來(lái)有綠油窗的部位就有曝光，顯影時(shí)此處的綠油就不會(huì)被沖掉，從而出現(xiàn)不該有綠油的銅面位置有綠油殘留，所以真空度一定要保證在600～750mm/hg。

圖27 曝光抽真空原理圖

（5）顯影——水平線

·顯影時(shí)間：根據(jù)不同綠油的性能，設(shè)定不同的顯影時(shí)間。使用液態(tài)感光油時(shí)，除黑油的顯影時(shí)間可能在藥水缸內(nèi)停留時(shí)間小于60s外，其它顏色的感光油顯影時(shí)間在藥水缸內(nèi)停留時(shí)間一般為60～90s。

·藥水濃度0.8～1.2%。藥水濃度低于要求值時(shí)，顯影時(shí)易顯影不充分，從而有綠油殘留。藥水濃度高于要求值時(shí)，易出現(xiàn)顯影過(guò)量，破壞版面綠油。

·藥水壓力1.5～2.5kg/cm2，藥水壓力過(guò)低，不足以顯影。藥水壓力過(guò)高，破壞版面綠油。

·藥水溫度28～32℃（最佳值30℃）。

·熱風(fēng)烘干溫度：45～55℃。

3．其它網(wǎng)印技術(shù)（塞孔）

（1）正常一次塞孔鋁片/絲網(wǎng)塞孔印刷

·對(duì)位完成后將油墨加入網(wǎng)版上，印吸油紙2～3次調(diào)整壓力均勻度，并檢查吸油紙上是否有雜物，如有，需清除后才可做版。

·印第一塊版之前要仔細(xì)檢查版面，有偏差時(shí)微調(diào)。

·印塞孔時(shí)臺(tái)面應(yīng)加墊版印刷，保證塞孔深度均勻度。

（2）二次塞孔印刷

·對(duì)位完成后將油墨加入網(wǎng)版上，印吸油紙2～3次調(diào)整壓力均勻度，并檢查吸油紙上是否有雜物，如有，需清除后才可做版。

·印第一塊版之前要仔細(xì)檢查版面，有偏差時(shí)微調(diào)。

·印塞孔時(shí)臺(tái)面應(yīng)加墊版印刷，保證塞孔深度均勻度。

·對(duì)塞孔深度要求在20～60%之間或沒有塞孔深度的版，采用“三刀滿取一刀”的工藝生產(chǎn)；對(duì)塞孔深度要求在50～80%之間的版，采用“三刀滿取二刀”的工藝生產(chǎn)，控制塞孔深度在90%左右，以印滿但臺(tái)面墊的吸油紙上沒油為準(zhǔn)。

·注意控制塞孔深度，檢查臺(tái)面墊的吸油紙，發(fā)現(xiàn)粘有綠油則立即調(diào)整塞孔深度，更換吸油紙。

（3）VOP樹脂塞孔（PHP-900IR-6P/含銅樹脂PHP-900NC-735P）。

·膜版后的版用150℃焗1小時(shí)，防止孔內(nèi)水份。

·刮膠的規(guī)格：20mm厚專用刮膠，打磨角度8～10度；印刷壓力：6～7kg，要求一次完成印刷。

·對(duì)位完成后將油墨倒在網(wǎng)版上，先印吸油紙2～3次調(diào)整壓力均勻度，速度控制在0.5～1.0m/min。

·印第1塊版用10倍鏡仔細(xì)檢查版面，是否有偏差或漏塞；印刷時(shí)臺(tái)面加墊板，塞孔效果以另一面可以看到均勻的油珠為準(zhǔn)。

·每塊版印刷前需在對(duì)位臺(tái)上全檢是否有披鋒、塞孔問(wèn)題；每塊版印刷后必須全檢是否有塞孔不良的問(wèn)題，如有，需補(bǔ)油處理。

（4）HDI樹脂塞孔（PHP-900IR-10FC）

·塞孔工具選用鋁片網(wǎng)和1.6mm的墊板。

·刮膠的規(guī)格：選用三層刮膠（70/75/70度）；印刷壓力：6～7kg。

·針對(duì)HDI版印刷，生產(chǎn)指定人員和機(jī)臺(tái)進(jìn)行操作，確保品質(zhì)穩(wěn)定性。

·用菲林片進(jìn)行印刷對(duì)位，對(duì)位完成后將油墨加入網(wǎng)版上進(jìn)行印刷，速度控制在3～5m/min，進(jìn)行首版印刷。

·首版印刷時(shí)要用10倍鏡仔細(xì)檢查版面，檢查是否有印偏或漏印情況，如有需要及時(shí)調(diào)整。塞孔效果以另一面可以看到均勻的油珠與孔口平齊或微凸出為準(zhǔn)。

·塞孔過(guò)程中，每塊版必須進(jìn)行自檢，如發(fā)現(xiàn)有透光現(xiàn)象需要立即檢查網(wǎng)版并修理，透光板應(yīng)立即手工添樹脂塞孔，并檢查之前生產(chǎn)的版是否存在透光問(wèn)題。

·塞完孔的版，必須在1小時(shí)內(nèi)過(guò)壓轆機(jī)，防止停放太久塞孔點(diǎn)樹脂擴(kuò)散太大。

·檢查標(biāo)準(zhǔn)：

a．10倍鏡下塞孔板雙面都要見到油墨，且手摸版面無(wú)明顯凸起感。如看不到油墨，需工程做切片來(lái)確定品質(zhì)。

b．每1PNL板透光不能超過(guò)20個(gè)孔，且每單元不能超過(guò)3個(gè)孔；如有，需退回生產(chǎn)修理。

項(xiàng)目 綠色 黃色最大塞孔孔徑 0.8mm最小塞孔孔徑 0.2mm

（5）半塞孔塞孔能力

表9 半塞孔塞孔能力

0.2～0.55mm可控制塞孔深度50～80%，在濕菲林前做二次塞孔（噴錫板需噴錫后二次塞）。注：不同孔塞孔，孔徑差距大于0.3mm時(shí)需重新評(píng)估申請(qǐng)鋁片的制作標(biāo)準(zhǔn)。

（6）兩面塞孔能力：

VOP/BVH樹脂塞孔最小保證0.25mm，版厚≤2.0 mm；

HDI樹脂塞孔孔徑0.3～0.40mm，盡量說(shuō)服客戶做0.3～0.35mm，此孔徑塞孔易塞好，能滿足75～90%的塞孔深度要求。其它孔徑因收縮、對(duì)位、孔內(nèi)有銅等因素難于保證深度。HDI板只能做單一孔徑，否則會(huì)塞孔不滿。

表10 綠油常見可靠性檢測(cè)項(xiàng)目表

5．字符：

按照客戶要求在指定區(qū)域印制組件符號(hào)和說(shuō)明。

6．液態(tài)感光油墨在PCB生產(chǎn)中常見問(wèn)題原因分析：

以下篇幅介紹防焊制程及后續(xù)流程易對(duì)油墨造成不良影響的成因及解決方法。如空泡、FLUX侵蝕、噴錫后白化、化金后白化、化金空泡、線路點(diǎn)狀沾金、錫球殘留、曝光壓痕、吸真空不良、斷DAM、針孔、線路漏銅、垂流、顯影不潔、孔內(nèi)油墨溢出、黑色油墨作法、油墨變色、Micro BGA露銅、文字油墨附著不良、側(cè)蝕（undercut）過(guò)大、線路成像精度差、大銅面油墨剝離、化金滲鍍等。

·塞孔peeling的預(yù)防

塞孔空泡（s/m，peeling），可說(shuō)是近幾年來(lái)出現(xiàn)在防焊工藝?yán)?，最難以完全解絕的問(wèn)題。因此要降低塞孔空泡的發(fā)生率需要有良好的設(shè)計(jì)、控制與管理。以下就工程、制程與管理進(jìn)行探討。

表11 塞孔peeling的預(yù)防

圖30 塞孔空泡剝離狀態(tài)

圖29 塞孔空泡現(xiàn)象

表12 阻焊油常見故障與對(duì)策表

圖31 阻焊油墨被FLUX侵蝕造成滲錫(如下3張圖)

表13 阻焊油抗性差故障分析表

圖32 Micro BGA化金不良

圖33 Micro BGA化金良好

表14 阻焊油塞孔常見故障分析表

圖34 基板厚度及孔徑的相對(duì)縱橫比

圖35 孔的縱橫比小

圖36 孔的縱橫比大

表15 焊橋斷裂故障分析表

圖37 常見的印刷(極不良)

圖38 常見的印刷(不理想)

圖39 完美的印刷

圖40 solder dam會(huì)斷

圖41 solder dam焊橋不會(huì)斷

圖42 防焊油墨隔焊脫落1

圖43 阻焊油墨隔焊脫落2

表16 大銅面針孔故障分析

圖44 大銅面上針點(diǎn)漏銅1

圖45 大銅面上針點(diǎn)漏銅2

表17 線路漏銅故障分析

圖46 線路跳印（假性露銅）1

圖47 線路跳?。傩月躲~）2

圖48 線路跳?。傩月躲~）3

圖49 線路跳?。傩月躲~）4

表18 阻焊油噴錫后掉油及化金故障分析表

表19 阻焊油顯影不好故障分析

·文字附著不良

文字油墨有光固化型及熱固化型2種，光固化型油墨本身的附著力就比熱固化型油墨差。熱固化型油墨一般無(wú)限制，但光固化型油墨適用的范圍如下：

a．單面版油墨表面；

b．不含消泡劑多層版油墨表面；

c．表面粗糙度較大的油墨表面（如霧面油墨）。

文字油墨印在網(wǎng)印油墨表面有較大的附著不良的風(fēng)險(xiǎn)，若一定要如此印刷則需注意以下幾點(diǎn)：

a．選擇附著力較好的光固化型文字油墨；

b．不要用深色的光固化型文字油墨；

c．液態(tài)感光油墨的后烘烤不可過(guò)久；

d．保持液態(tài)感光油墨表面的良好清潔度；

e．不要對(duì)版子進(jìn)行加烤；

f．客戶對(duì)文字油墨的附著并非主要要求點(diǎn)。

以下是文字油墨與其它制程配合的先后次序，為一般通則，但并非完全不可變通：

a．化金版，先化金再印熱固化文字油墨；

b．化金版，先印光固化文字油墨再化金；

c．噴錫版，先印熱固化文字油墨再噴錫；

d．噴錫版，先噴錫再印光固化文字油墨。