5/5液態(tài)感光印料的應(yīng)用葉洪勛摘要液態(tài)感光印料是一種新型印制板印料,目前有液態(tài)感光線路印料及液態(tài)感光阻焊印料兩大類。分別介紹了這兩類印料的使用流程，包括表面處理、涂布、預烘、曝光、顯像、后固化等工序。同時論述了液態(tài)感光阻焊印料在操作中常見的故障及解決辦法.關(guān)鍵詞感光印料印制板絲網(wǎng)印刷AbｓtraｃtLｑuｉdｐhｏtｏpasｔeisaneｗkinｄofpａsteusedforPCＢ。Itiｓdivｉｄedｉｎtoｌｉｑuidcircuｉtpasteandlｉqｕidsoldｅｒpaｓｔe。Ｔｈｅarｔｉｃleｉｎtroducｅsｔechnicａlｐroceｓsesｏfuｓingtｈesetwoｋinｄsofpaｓｔeｓｒespeｃtivelｙ，iｎcludingｓｕｒfａceｔreatｉng，coatiｎｇ，prｅ—drying，expoｓurｉng,dｅvｅｌｏｐｉｎgandｐost—curiｎg，ect。Italsｏexpｌａiｎstｈecomｍonproblemsinａｐｐlicaｔｉonandｓomｅtrｏublesｓhｏoting.?Ｋeywｏrｄsphｏtｏpasｔe；PCB；ｓcreeｎprinting液態(tài)感光印料是90年代發(fā)展起來的一種新型印制板用印料。隨著表面安裝技朮(SMＴ）和芯片組裝技朮（CMT）的發(fā)展，對印制板細導線和超細導線的精度要求越來越高。液態(tài)感光印料是專門為解決精細導線生產(chǎn)工藝設(shè)計的印料，通常采用高解像、稀鹼水溶液顯像.?印制板用液態(tài)感光印料目前有二大類：一類是液態(tài)感光抗蝕刻/抗電鍍印料，即線路印料﹔另一類是液態(tài)感光阻焊印料。液態(tài)感光線路印料液態(tài)感光線路印料是一液型印料，由高感光性樹脂、感光劑、填料、助劑、顏料和溶劑組成。其特點是涂布層較薄，干燥后膜層厚度約15～25μm，解像度達50～１00μm，用于多層板內(nèi)層線路圖形的制作和雙面及多層板外層線路圖形的制作。液態(tài)感光線路印料的技朮指標見表１.表1液態(tài)感光線路印料的技朮指標特性顏色藍色粘度150±1０PS固體含量75％成膜特性鉛筆硬度２H(曝光后）附著力1０0％抗蝕性耐酸性和鹼性蝕刻液抗電鍍銅、錫鉛合金、鎳、金液貯存期常溫有效期4個月基板前處理涂布曝光顯影修版檢查一、基板前處理稀酸液處理，刷磨機刷光，流水清洗后烘干。液態(tài)感光線路印料和基材的粘合是通過化學鍵合來完成。通常液態(tài)感光線路印料是一種以丙烯酸鹽為基本成分的聚合物，它是通過自由移動的未聚合的丙烯酸基團與銅結(jié)合，為保証這種鍵合作用，銅表面必須新鮮無氧化且呈未鍵合的自由狀態(tài)，再通過適當?shù)拇只?、增大表面積,便可得到優(yōu)良的結(jié)合力,因而液態(tài)感光印料主要是側(cè)重于銅表面的清潔度與新鮮度.一般的印制板前處理線即可達到清潔處理要求，處理后的板子要防止造成板面氧化或其它可能玷污的情況產(chǎn)生。特性顏色主劑:綠色﹔助劑:白色配比主劑C－7ＢS75﹔助劑C－７25：固體含量75％體積質(zhì)量１．３粘度160ＰS(在25℃)混合后有效期2４h(25℃暗處貯存)印料保存期３個月(25℃暗處貯存)膜層特性鉛筆硬度6H附著力1０0%耐熱性耐熱風整平,浸焊試驗260℃，１0秒3次耐溶劑及

化學藥品性良好絕緣性常溫≧10１4Ω，潮熱后5×1０１2Ω耐燃燒性符合ＵLV－o９4簡要操作工藝流程如下。?基板清潔處理涂布靜置預烘冷卻曝光靜置顯影檢查修版熱固化一、表面處理基板處理和線路印料一樣，經(jīng)稀酸處理、刷磨機刷光、水洗烘干。二、涂布印料的主劑和助劑部分按配比稱量混合，稱量要準確.手工攪拌或用攪拌器攪拌3分鐘，待混合均勻后,再至少靜置30分鐘以上，促使印料消除氣泡，充分熟化。因為印料是觸變性流體，當攪拌后,流體分子之間的引力被切斷,必須經(jīng)過一段時間才能回復。?手工絲網(wǎng)印刷,使用90～1２0目絲網(wǎng)，因為阻焊膜層較厚達25～３0μｍ,故使用較低目數(shù)絲網(wǎng).印料粘度控制在140～１60PS范圍內(nèi)，刮刀硬度60～65度，刮刀角度６5～7５°,雙面印刷后靜置１0~３0min（分）。印刷作業(yè)在安全黃色光區(qū)域或裝有紫外線吸收罩的日光燈下進行。三、預烘預烘的目的在于蒸發(fā)印料中約25％的溶劑成分,使膜層成為不粘狀態(tài)。熱風循環(huán)烘箱溫度70～80℃,烘箱中空氣流速為1～1。５ｍ/s，兩面同時烘烤時間35~４0min，到達設(shè)定的時間再計時。烘烤的時間要掌握好，防止烘烤過度與不足.預烘時間過長和溫度過高,都會引起顯像不良，降低解像度，嚴重時會留有余膠在熱風整平時錫鉛焊料層為半潤濕或不潤濕狀態(tài)，或在鍍鎳金時造成鍍覆困難。預烘不足因膜層硬度不夠呈感壓性，在曝光時易粘附照相底片或有底片的壓痕，造成膜層表面亮度不夠,在顯像時膜層易受顯影液侵蝕，導致表面失去光澤或膨脹脫落,同時也易被顯影機輸送輪壓出壓痕。預烘后應(yīng)在24小時之內(nèi)完成曝光顯像作業(yè)。四、曝光冷卻式曝光機，曝光光源用金屬鹵素燈或超高壓水銀汞燈，燈管功率5～7ｋW，曝光能量為350～500mJ/cm2，其感度以斯圖弗２１級光密度表測試時，其值應(yīng)在８～11級。曝光不足時，顯像后膜層受侵蝕失去光澤、白化或膜層產(chǎn)生側(cè)蝕，嚴重時膨脹脫落。?曝光過度易產(chǎn)生光散射現(xiàn)象,圖形邊緣發(fā)毛或有殘膜,解像度降低,嚴重時造成顯像困難.

曝光量和膜層預烘后的厚度也有關(guān)系，膜層越厚，所需的曝光能量越大﹔反之曝光能量越小。曝光量和預烘程度也存在一定的聯(lián)系，烘烤時間短，溫度低時所需的曝光能量就高﹔反之曝光能量就低.曝光框架內(nèi)的表面溫度要求低于40℃,使用水冷式曝光機,曝光強度越大,曝光時間就越短，照相底片熱變形程度低，同時也不會使膜層返粘。五、靜置曝光后靜置10~15miｎ，使光固交聯(lián)反應(yīng)延續(xù)進行充分徹底，并冷卻印制板。六、顯像自動噴淋顯影機，1%Nａ2CO3溶液，噴淋壓力0。２～０.3ＭＰ／cm2,時間為8～110s,顯像液的溫度增加會加快顯像速度。但超過35℃時會使膜層容易失去光澤,膨脹脫落。因此溫度宜控制在２８~3２℃。預烘程度與顯像速度也有一定關(guān)系,預烘時間越長,顯像速度越慢，顯像時間越長.

顯像時噴淋壓力低，顯像時間會延長，反之時間會縮短.但噴淋壓力過高,會引起側(cè)蝕，圖形邊緣發(fā)毛.顯像后要充分水洗,采用高壓水和低壓水沖板,水洗不充分易引起熱風整平時銅表面不易沾上錫鉛焊料.七、后固化為了使阻焊膜層特性完全發(fā)揮，硬度達到要求,耐熱、耐溶劑，抗化學藥品性能好，必須再加熱固化，使之反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)架橋，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。固化時使用熱風循環(huán)烘箱，固化條件為150℃、50～６０ｍin。對于需印文字、標記符號印料的印制板，應(yīng)把印文字的烘烤時間也考慮進去，即減去文字、標記符號印料的烘烤時間就是后固化時間。文字標記符號印料建議采用熱固型,這樣附著力好.若使用紫外光(UV）型印料,對膜層的附著力就較差。文字標記符號印料也可以在阻焊印料后固化之前印刷,但要在印刷中注意不損傷阻焊膜層。后固化的時間不可過長,否則易使膜層發(fā)脆,影響其性能.常見的問題與對策使用液態(tài)感光阻焊印料經(jīng)常碰到的一些故障以及解決方法見表3。表3常見故障及解決方法序號常見問題產(chǎn)生原因解決方法１印刷時有麻點、針孔或砂眼1．封網(wǎng)用普通膠帶被溶解?2.網(wǎng)版脫脂不良或清潔處理不當

3。環(huán)境條件差

４.基板清洗不干淨1.改用PCB專用膠帶

２．用脫脂劑和磨網(wǎng)膏處理網(wǎng)版?3.改善環(huán)境條件?４。改正清洗及磨刷2印刷時產(chǎn)生氣泡１。稀釋劑使用不當?２。印料粘度過高?３．靜置，熟化不夠?4。印刷速度過快1.使用專用稀釋劑?2。降低粘度?３。延長靜置時間

4。放慢印刷速度3曝光后膜層表面有壓痕或粘照相底片1。預烘不充分?2。曝光時間過長或溫度過高

3。曝光機冷卻系統(tǒng)故障或抽真空壓力大1.提高溫度或延長時間

2。調(diào)整曝光工藝參數(shù)?３.檢查檢修曝光機4圖形邊緣不齊側(cè)蝕過大1.預烘不充分2。曝光不足3．顯像過度１。調(diào)整烘烤參數(shù)

2.增加曝光時間

3。調(diào)整顯像工藝參數(shù)：時間、

溫度、質(zhì)量分數(shù)(濃度）5顯像后膜層無光澤１.預烘不充分?2。曝光能量不夠

3．顯像工藝參數(shù)選用不當1.增加時間和提高溫度２.增加曝光時間3。降低液溫、質(zhì)量分數(shù)，減少時間6顯像后膜層有輸送輪壓痕1．阻焊膜層硬度低2.輸送輪問題及傳動系統(tǒng)故障?3.顯像液溫過高1。增加預烘時間和溫度,加大

曝光時間

2。采用圓柱形輸送輪及校平、

對正、調(diào)整傳動系統(tǒng)

3.降低液溫7顯像不潔，有余膠1.烘烤過度?2。曝光量過大或底片反差小,黑度低

３．顯像時噴淋條件不當，噴嘴堵塞

4。主劑和助劑配比不當?5.印刷后未預烘，放置太久1。調(diào)整預烘參數(shù)?2．調(diào)整曝光時間,更換照相底片３．調(diào)整顯像參數(shù),清洗噴嘴?4。調(diào)整配比,正確稱量

5．印刷后靜置，不要放置過長８熱風整平不上錫鉛焊料１.顯像不潔或曝光過度?2.酸蝕處理不當1.減少曝光時間加強顯像操作

２．改善處理工藝９熱風整平膜層起泡、脫落１。銅表面氧化或基材潮濕

2．后固化不充分1。加強刷磨清洗，加溫烘烤板材

2。加強后固化的溫度和時間10后固化阻焊膜層起皺1.預烘不夠或板子排列密度太大２.膜層過厚?3.曝光不足1.增加時間和溫度,減少排列密度?２。用較高目數(shù)絲網(wǎng)和降低油墨粘度

３．增加曝光時間１1線路圖形邊緣失墨,膜層破裂1．印料膜層厚度太薄

2．油墨粘度過低?3。環(huán)境溫度過高1。選用低目數(shù)絲網(wǎng)，減少網(wǎng)印壓力和速度２。增加油墨粘度3.改善環(huán)境條件12孔內(nèi)殘留膜層1。印刷時進入孔內(nèi)印料過多

２。鑽孔不良，孔壁粗糙

3.顯像不充分?4。照相底片對位不正,漏光1。采用擋墨圖形或移位印刷?2．改善并檢查鑽孔質(zhì)量?3．增加噴壓和時間,充分清洗?４.對正底片，加強操作13化學鍍鎳金膜層起泡脫落1．板面不潔,油污或氧化?2。印料厚度不夠?3．曝光不充分?4．后固化過度，膜層發(fā)脆,銅層氧化1。加強表面清潔處理?2.增加印料厚度?3。增加曝光時間或能量

4。降低固化時間和溫度14熱風整平后膜層霧化1．預烘不足，殘