丝网印刷在金属线路板上的应用

二、丝网印刷

1．网版制作

要正确选用丝网、网框、感光材料等。丝网控制油墨的流动性、印制厚度和决定网版的耐用 性。一般要选用高张力、单丝、平织聚酯涤纶丝网或不锈钢丝网。

此外，要对新的丝网进行粗 化及脱脂处理，这样可以保证网版 质量及延长丝网使用寿命。网框一般选用高张力铝质网框，质量比较理想，要注意绷网张力的调节控制。绷好网的网框应在绷网机上停留48h以上。

合理控制网版张力主要应该注意：

(1) 网版厚度的一致性、曝光的均匀性、网版的耐用性。

(2) 准确调整控制印刷过程当 中的网距，定位、尺寸的稳定性， 调整刮刀的压力，刮刀运行的速 度，注意油墨的流动性，耗墨量， 能耗。

(3) 注意控制影响张力的因素，合理选择绷网设备及绷网方法，印版感光材料常用的有重氮感 光剂、感光膜片等。

在丝网印刷网版制作中普遍 采用的是重氮型感光乳剂。感光膜片具有膜层厚度均匀可控、高解 像力、高清晰度、耐磨、与丝网有强附着性等特点，在印制板的字符印刷中得到了广泛的应用。要注意掌握涂布感光膜的厚度， 一般印刷阻焊膜以25~30μm为佳，印制导 线、字符以15~20μm为宜。

2．抗蚀膜的印刷

把设计好的电路图案印刷在 层压板上形成抗蚀膜，是通过丝网印刷来完成的。抗蚀膜的丝网印刷有两种情况：

(1) 是用抗蚀墨印制电路部分，即将抗蚀墨印在需要保留铜箔的部分，这样在腐蚀时，线路部分被保留下来，形成导电的线路。

(2) 不用抗蚀油墨印制电路，相反的要印制电路以外的部分，即要使印制电路以外的部分具有耐腐蚀性能。安装元件的时候再电镀焊锡，双面的、多层的电路板几乎都是使用这种方法印成的。

电镀时要使用焊锡或金，电镀焊锡要用氟硼化铜电镀液，焊锡中的锡与铅的比例为3∶2，镀金时使用的是弱酸溶液。电镀抗蚀墨膜必须能经受电镀的前处理液和电镀液的浸蚀，并且最后必须能简单地剥除。

电镀线路时，应先用铜镀成一定厚度然后再在其上面镀焊锡。电镀的厚度：铜为30μm，焊锡为10μm，镍的底层电镀为7μm，金的电镀为25μm。电镀完成后再将抗蚀膜剥去，其方法是用油墨清除剂及软毛刷清除。

抗蚀油墨俗称碱溶性油墨，丝网印制电路导电图形后能耐三氯化铁、酸性氯化铜等酸性蚀刻液的蚀刻。单面铜箔层压板经下斜、刷光、清洗干燥后必须立即进入丝网印刷抗蚀油墨工序，丝网印刷前抗蚀油墨要搅拌均匀， 一般不使用稀 释剂。

网印刮板选用聚氨酯橡胶型，厚度为8mm，邵氏硬度为7左右，刮板的形状选用直角，刮板与 丝网的角度为50~60°,而丝网与承印物的静态距3~5mm，无论采用网印机还是手工操作，都要适当 控制抗蚀油墨干燥后的成膜厚度。 如果成膜过厚会造成导电图形扩 张，影响精度；成膜过薄会形成砂眼针孔增加修版工作量。

丝网印刷后采用远红外烘道干燥2min即可，而用自然干燥方 式在25~30时，需4h或更长一些 时间，成膜铅笔硬度要达到2H， 干燥后的电路板即可进入蚀刻工序，蚀刻完毕后用1~2%NaOH稀碱液喷淋去膜。

抗蚀油墨也可自己配制， 其配方如下：松香（工业级） 0.8~1kg、墨绿或深蓝胶版油墨 200g、立德粉（32目）3kg、松节 油（工业级）1000~1200mL、硬 脂酸（工业级）32g。配制时先将 松香和硬脂酸一起加热熔化，熔化后必须离开加热器再缓缓加入松节 油，边倒边搅拌，勿使松香重新凝 固，然后加入油墨使其溶解，最后 加入立德粉充分搅拌或碾压均匀即 可。配制时，立德粉的目数一定要 严格选用。加热不要采用水浴法以 免水蒸气进入印料使其结团。

3．阻焊膜印刷

蚀刻后经清洁处理的印制电 路板应立即进行阻焊膜的网印，其 方法将阻焊油墨涂布到印制板上， 但对于不同的网印机，其工艺参数有所差异。 一般来说，印刷速度控制在100~150mm/s，网印气压 4.0~6.0kg/cm2 ，刮刀硬度65°, 刮刀角度65~70°,刮刀次数1~2 次/面，网距4~8mm。在开始网印前需清洁网印机外壳和工作台面。 印第1块板前需用胶辊清洁网面， 并用白纸试印数次。 一般每工作 2h，需再清洁台面一次。正式网印前，需进行试印板，并检查印 板质量（印油均匀、厚薄一致、 没有过油不好或油入孔现象、无 垃圾灰尘等），网印好的板，需间隔放上板架，10~15min后方可 入烘炉预烘。

阻焊油墨分光固型和热固型两个类型，每个类又可分为单组分和双组分两种。

（1）光固型阻焊油墨：光固型阻焊油墨又称紫外线固化油墨， 其网印工艺条件与抗蚀印料基本相 同。阻焊膜的厚度应适当，铅笔硬度应达6~7H。如果膜面发粘说明 固化时间不足或膜层过厚，可适当 延长固化时间。

（2）热固型阻焊油墨：热固型阻焊油墨国外都是单组分的， 国内使用的材料一般多为双组分 的，使用时以100∶5的质量比将 阻焊油墨和固化剂混合并充分搅 拌，再静止30~45min脱泡熟化 后即可使用。混合后的阻焊墨使 用期为7天，固化条件为120± 5℃,10min。如采用远红外烘道 3~5min即可固化成膜。

相比而言，阻焊油墨中单组 分光固型阻焊油墨有较多优点，如 无溶剂，挥发性小；毒性低，能改 善生产操作环境；干燥速度快，适应自动或半自动流水线作业。最大 的优点是固化温度低，对层压板不产生热反应，不会使基板尺寸改变和造成翘曲现象。

热固型阻焊油墨对基板的附 着力和耐热性能优于光固型，故光固型阻焊油墨对印刷电路基板的印 前清洁处理的要求，相对来说要严格一些。

4．抗电镀油墨印刷

抗电镀油墨与抗蚀刻油墨一样，也是液型稀碱溶解的油墨，主要用于双面或多层印制板外层线路 图形的制作。它的功能是网印负性线路图形，在图形电镀时阻金属离子在其上面形成电镀层，它也可作为抗蚀刻油墨使用。

抗电镀油墨主要分为热固型、光固型和液态感光型。 热固型油墨膜层的干燥温度为 80~100℃,干燥时间8~10min， 干燥后的膜层铅笔硬度约为2H， 能耐电镀铜、锡铅合金、镍、金镀 液并耐酸性或碱性蚀刻液，适宜线 宽和间距0.25mm以上的线路板。 光固型油墨具有网印性能好、涂层较厚等优点，网印平均水平能达到线宽和间距0.2mm，这是热固型油墨很难达到的，但由于光固型油 墨存在固化程度较难掌握并且去墨不方便等缺陷，使光固型油墨难以 广泛使用。

液态感光型抗电镀油墨是为 解决精细导线图制作而研制的 一 种油墨（俗称湿膜），它克服了 热固型油墨和干膜生产工艺中的一些难题，适合细导线和超细导线的生产，最细线宽可在2.54mm 为中心的两焊盘之间形成4根 （0.075mm）导线，也可用于多层板内层精细导线的制作时作为抗 蚀刻油墨使用。

5．酸性油墨印刷

酸性油墨有普通酸性油墨和 可溶于碱的酸性油墨。普通酸性油 墨的特点是有一定的耐碱性，由于除去时要使用有机溶媒，所以操作时要特别注意。其主要易出现的问题是油墨易剥落、重叠时会产生粘连现象、除去油墨较困难。解决 的方法是不要使前处理面氧化，机 械研磨时，不要使用含树脂的研磨 剂；基板冷却后再堆放；加快腐蚀 速度。

可溶于碱的酸性油墨的特点 是电镀不用碱时有效，可用碱除去油墨，它主要用于三氯化铁的腐 蚀。使用中易出现的问题是出现针 孔、锯齿、去除油墨困难和易产生 碱液污染等。

解决这些问题的主要方法是 避免油墨干使用，因过干时易出现针孔，此时可加稀释剂稀释油墨或 改用网孔较大的丝网；腐蚀后迅速 用碱液处理，加热碱液，加大喷洗液压；用40~50%强碱液，洗版时 再配成10%左右的洗版液。

6．电路板网印定位方法

电路板网印中定位方法正确、合理与否将直接影响网印质量。为保证每次网印的精度，就必 须采用严格定位方法，目前广泛使 用的是内侧定位法，如图所示。

内侧定位法就是在印制电路 板外形机加工线内侧的左下方和右 上方的对角线上选择两点为工艺 定位孔。要求两点的间距尽可能大 一些，且不影响线路的电气性能 和外观，两孔的孔径一般控制在 0.8~1.0mm。内侧定位法无论对 机械操作或手工网印都适用，第一 次网印抗蚀油墨时把两个工艺孔和 电路图形一道印出来，蚀刻好以 后，采用双头台钻一次钻成。如果 采用单头钻床，操作孔位要准确， 以免造成两孔距离超差，致使定 位不准。在网印阻焊油墨及正、反 面标记油墨时，都以这两个工艺孔 定位。在对印制电路板进行机加工时，如冲孔落料，也应以这两个工 艺孔定位。