PCB丝印工艺(四)


6.8 刷板
(1)刷板机结构。
刷板是丝印阻焊前的一个十分重要的工序,成品板检查发现阻焊膜掉,胶带试验不过关,最终客户波峰焊后板于阻焊起泡,阻焊下的大铜面有污渍等问题都同刷板有关。经过多年的实验摸索,目前多数工厂对刷板机都形成了以下的结构形式:
入板→酸洗→水洗→磨板→水洗→吸干→烘干→出板
酸洗段目的是除板面氧化膜,通常用1~3%硫酸;磨板段使用上下各两对尼龙刷,第一对500目,第二对粒度800目。若使用粗目如300~400滚刷,作高密度线路板时易产生线间微短路
(microshort)。
丝印阻焊前的表面处理还有其他形式代替尼龙滚刷磨板。如用浮石粉喷洗和软刷刷洗,也有的工厂用化学法清洗表面,这二种方式都能作出高档次高质量的线路板,如何运用,要根据本企业的实际,作板的档次要求,设备能力和工艺控制维护水平等因素作决定。
(2)工作前准备。
•检查酸缸液的浓度能否将板面氧化物除净;酸洗液何时应换缸?通常连续性工作,每周应换缸二
次,体积为80~100升。
•查尼龙滚刷吸无铜粉,残渣,呈腰鼓形。刷轮上有问题,及时处理。
•查酸洗,磨板,水洗各段所用喷咀的喷淋效果,如有堵塞,及时拆下清洗。
•查酸洗缸,水洗槽液位是否正常,旧清洗水应排掉,洗缸,更换新的清洗水。
•吸水棍应以清水充分润湿,不许让吸水棍干燥工作。
•启动机器,检查设备各功能,按钮,阀门,仪表运行是否正常。
•清洁刷板机外壳及工作区域环境卫生,保持文明的工作环境。
(3)操作。
实际操作时,依次打开电源,喷洗,水洗,风干等功能开关,调节总水阀开关,水洗压力应达到20psi,调节传送速度旋纽,通常速度0.6~1.0m/分之间,开启擦轮和上下摇摆开关,根据待刷板厚度调整上下刷距离,通过边给压力调整上下四个刷的压力,使板子经过刷子时相应的四个电流表显示都在大体一致的范围。对于线宽≤0.20的细密线路的印制板,刷板压力不能过大,否则易造成线路微短路(mi梒roshrt),每换一种不同厚度的板子,都要重新调整上下刷距离和压力,方可刷板。
每周应作二次尼龙刷辊的磨痕宽度试验,以查刷子压力是否均匀正确,指示表头显示值是否与压力对应,磨痕的光面铜板传送至两个下刷处停住,开动喷淋,下刷和摇摆开关,刷约20秒后停止不刷和摇摆,再将板传送至两个上刷处停止,开动上刷和摇摆开关,20秒后停止上刷和摇摆,将板子传送出来,检查两组上下刷的磨痕宽度是否均匀,且在10~20mm(最佳15mm)之间。过窄则调大进给压力,过宽则减少进给压力,直到磨痕宽度在要求范围内,同时查相应的电表头指示值是否正确。
当调整好刷板各项工作参数后,试刷3~5块板,检查整个刷板系统动作是否正常,刷出来的板是否干燥洁净,有无污迹,氧化点。合格后方可批量生产。批量刷板时放板尽量左右均匀放置,以免造成刷轮不均匀磨损成腰鼓形。完成刷板后,依次关掉控制板上各功能键,水和电源开关做好设备的检查记录,签名签日期。
(4)刷板后烘板。
实践表明,对于有大铜面的线路板,刷板后的板面必须充分干燥,防止热风整平后出现水迹掉油和基材白点,尤其在大铜边缘,特长线路板的粗线路边缘,70μm基铜的线路板,喷锡后易在铜边出现局部基材白点。对于这类线路板,在刷板后应在烘箱中75℃下加烘10~20分钟。如果刷板机烘干段很理想,刷任何板都能使板面完全干燥,热风整平后不存在任何板的基材白点问题,则不必刷板后加烘这一步骤。
6.9丝网印刷
各工厂使用丝印机型号类型不一,有的是自动型半自动型,有的工厂用手工丝印台,不管如何,丝印操作应掌握以下的一些基本思维和原则。
(1)工作前准备。
参照本章6.2丝网准备,6.3油墨搅拌,根据工卡要求,选择相应类型的液态感光胶或字元油墨,开好油,再次强调,通常严禁在液态光成象油墨中添加任何稀释剂,以保证阻焊色泽一致,提高阻焊的耐镀金性能和耐热冲击性,减少渗油余胶。
根据待印板的线路密集情况和导通孔大小,选择合适的网版,一般情况下使用43T网,基铜70um或线路特别细密,可考虑用61?7T网版。对于导通孔径≤O.5mm,且不许盖阻焊的板,印刷需用点图档墨网版,避免油墨印刷入孔;导通孔径>0.5mm,且不允许盖阻焊的板,可采用点图档墨网版印刷。
丝印工作开始前还需细查一下网版有无破损,开根据印刷图形的大小用胶纸进行封网,封留的印刷面应能完全覆盖板的全部线路图形,板的四周边留出约5mm的宽度不印阻焊,以免板边油墨污染板架。
根据图形大小选择长度合适的刮板,一般要求刮板长度比图形两边各长15mm以上,并按本章6.5刮板使用一节装好刮板。
在丝印开始前,清洁丝印机台面,工作台面和周围环境卫生,待印的线路板,开好的油墨,清洁无毛的碎布,吸油纸,刮刀等摆放整齐。
(2)丝印操作。
参照本章6.6丝印定位方式,对待印的印制板和网版作定位。调节丝网和丝印台面距离,通常为5~8mm,后面的高度一般比前面高l~2mm,调节刮板的斜角,一般70~75度。压板压力通常是15~25kg/cm2,根据印刷效果还可作微调节,调整并固定刮板行程,刮板停留在图形外2?cm即可。
各项参数调试完后,试印三至五块板,查阻焊色泽,覆盖程度,有无跳印,线路拐角有无露铜,如有则需重新调整相关参数,直至缺陷消除为止,才可进行批量正常丝印。自检合格的首件板,交Qc查,Qc通过,进行批量丝印。
刷好的板应在4小时内完成双面印刷,否则需重新刷板,以防板面氧化引起水迹掉油。对于印刷不合格需返工的板,先经预烘烘箱烘干板面油墨后,不要曝光,放在显影机上冲洗,避免湿油墨污染显影机的传送带上的轮子,交叉污染其他板,经冲洗掉油墨的板重新印油墨前需再次刷板。
印好的每一块板都要作自控自检,尤其查有无跳印,线拐角缺油,针孔,孔边聚油等质量问题,如有应及时修补,印好的板间隔地堆在板架上,待预烘。预烘前,停放15分钟,待油墨流平,气泡逸出。
印刷完毕,按装机的倒程式除下刮板回油板,将多余的油墨收集起来,用洗网水擦拭干净丝网,关机关电源关气,最后认真填写设备使用记录,在工卡上签名。
手工丝印通常不容易获得均匀一致的丝印压力,因此,为获得均匀的阻焊厚度和色泽,建议液态光成象阻焊油墨使用半自动或自动丝网印刷机。手工丝印台用作印字元,堵孔,蓝胶等操作,当然,机印字元对大批量同一型号的印刷板能获得高效率。值得提醒的是,丝印字元不合格板(显影,漏字,对位不准,印错等)返工时,切勿草率处理,用丙酮擦板面一下马上返工,带来的后果是字元油墨入孔,这些板到头来需全部报废。字元返工板应在盛有洗网水的二三个盆中依次洗一次,再到显影机上冲洗一遍,最后再以丙酮擦拭印刷一两次,才能重新进行印刷。
6.10预烘
预烘目的是赶走液态光成象油墨中的溶剂。但感光油墨中含有固化剂,预烘不当会引起反应,温度和时间都应有限制。因此,预烘干对液态感光油墨工艺是至关重要的一步。
各种不同供应商的感光油墨预烘干的要求参数略有不同,我们试用多种类型,大致范围是:预烘第一面,75±5℃,15~20分;第二面,75±5℃,30~40分。各企业根据供应商提供的技术资料和结合本工厂设备,控制水平的实际体会作适当调整。
预烘不足,曝光会粘底片,出现压痕,污染底片,显影后表面会受到显影碳酸钠的侵蚀,侧蚀严重,阻焊外观失去光泽。预烘温度过高,时间过长,显影不良,焊盘表面会形成残膜,肉眼难看清,热风整平后焊盘会露铜。预烘的烘箱抽风量不足,箱体温度不均匀,放板过密,都可能引起焊盘和孔内余胶,热风整平(喷锡)出现麻烦,最终难以挽救。
预供应注意以下有关事项:
(1)烘箱的抽风量,箱体内的上下左右中间各部位的温度要定期检查,并作好记录。
(2)严格工艺控制,预烘时间和温度应统一作规定,如打开烘箱放板,温度变低了,预烘时间算不算?通常是温度指示到设定值时才记录时间。烘箱上设有计时器,时间一到即报警,对严格工艺控制是需要的。
(3)在烘箱中板子的放置密度应作规定,放太密太多太靠近烘箱壁,都会导致余胶产生。有时想提高生产效率,烘箱内的板排得密密麻麻,预烘时大量的溶剂聚集在箱体内出不去,反而有部分又积聚到板表面金属化孔内,显影时很难冲干净,热风整平后孔内露铜,铅锡上不去。
(4)预烘后应停留冷却至室温才曝光。板子预烘后在24小时内完成曝光显影。我们试验过,双面曝光前已烘好的板在空调(21℃,55%rh)下最长可以作些资料,周六印烘的板,周日休息,下周一能否曝光?有时突然停电二天,预烘后的板继续作下去带来什么样的后果?等等。
(5)实践经验表明,对于超薄板,特厚板,超长板,预烘的参数要作微调,才能获得满意的阻焊质
量。
(6)预烘板已印有油墨,接送板子特别要注意取板放板的姿势,避免碰伤阻焊,手指更不能触及到板子上。
(7)在生产管理上,加强区域标识,待预烘第一面,已烘第一面,待预烘第二面,已烘第二面,待固化,已固化板必须按各自标识的指定区域摆放,不得弄混。
预烘温度和时间关系曲线见下图。
图八 预烘温度与时间曲线(Tamura DSR 2200型)

微信扫描二维码咨询