网印工艺基础知识

 
    一、关于网印
  1、定义
      网印,即采用丝网做版材,在印版上形成图像和版模两部分,版模部分防止印料通过,图象部分通过刮板在印制上刮动挤压使印料漏印在基板上的印刷方式。可以定义为:"用丝网做版材制成印版,网版上的图文部分可透过印料漏到承印物上的图象复制技术称网印。
  2,网印的特点
  网印被广泛地应用于印制电路,厚膜集成电路的制造中,并成为电子元件制造业中不可缺少的一部分,同其他制造方式相比较有以下特点:
  能形成批量性大生产,同时能实现自动化产业结构。
  印料的种类多,从而能适应多功能化的各类涂层,如抗电镀涂层,防焊涂层,文字涂层等。
  制作简便,易懂,成本低。
  印料涂层厚度厚,通常在10-30靘之间,因而涂层具有很高的耐气候性能及耐药品性。
  网版的耐印力差。
  线路还原性差,在网印0.1mm以下的导线时,容易显示出锯齿状,线条的质量较差。
  3、印制电路板的网印技术
  网印技术从丝网,绷网,刮板,定位,印刷,印料等几个章节进行论述,并详细述说了网印的故障及排除方法。
  二、丝网的选择
  提起网印,人们自然地就会想到丝网,然而要想得高品质的网印效果,必须具备以下条件:一,高质量的原稿;二,科学的选择丝网;三,正确的绷网方法及绷网角度;四,熟练的制版工艺;五,适应性广的印料;六,正确的操作方法。
  1,丝网的选择:
  由于网印条件,印料的不同,丝网的选择也不同,但对于网印的共同性,应有一个全面的了解。
  (1)丝网的种类
  构成丝网的几乎都是丝织物
  以材料分类         尼龙,聚酯,不锈钢
  以编织结构分类    平织,绫织
  以丝的形状分类    单织,线,两者混用
  以网目数分类      粗目,中目,细目
  以丝的粗细分类    薄(S)中型(T)厚(HD)
  印制板的网印,而根据网印条件的不同,正确选择丝网,在选择丝网的同时,要注意丝网的性能。一,回弹性;二,耐热性;三,尺寸精度;四,透墨性;五,感光材料粘合性。
  (2)丝网的规格
  网目:目是表示丝网的孔密度的数值,以1平方米英寸的网孔的数量表示,现在用1cm2的孔数量表示的情况较多,西德,瑞士及意大利等西欧国家在计算网目数时是采用厘米为单位,而日本则以英寸为准。
  以瑞士100目丝网为例,换算成日本丝网目数:
  100*2.54=250目或2500目
  开度:开度是表示网孔大小的数值,一般以网孔面积的平方根表示,单位为微米(靘),开度由丝的直径和网目决定,因此即使是同一丝网,开度也会不同。开度的表示,见图11-1.
  厚度:厚度是指丝网在无张力状态下静置时厚度测定值,用靘表示。
  厚度由构成丝网的丝的直径决定,与丝网透墨量有关。丝网的厚度表示,见 11-2.
  图 11-1开度的图示
  
  开孔面积百分率,是用%表示网孔面积与丝网面积的比值,这值越大网孔的开度就越大。
  图11-2 丝网的厚度
  
  透墨量:在实际网印中,通过丝网的印料量受丝网的材质,性能,规格;印料的粘度,颜料及其它成份,以及刮板的硬度,压力,速度;还有网距等多种条件有关。
  计算公式    丝网网孔开度是指网孔面积的平方根:
  以O表示开度:O= S=ab
  以t表示丝径:a=c-t  b=d-t
  网孔面积百分率=(a*b)/(c*d)*100%=(a*b)/[(a*t)*(b+t)]*100%
  印料透墨量=丝网厚度A*开孔面积率*10000   单位 (cm3/m2)
  =A*(a*b)/[(a*t)*(b+t)]*10000
  另外还可以用下式计算:
  则:0=25.4mm/M-t
  t=25.4mm/M-0
  p=(O*M)2*A
  但注意:单位运算要一致
  式中:开度:O
  网目:M
  丝径:t
  透墨量:P
  厚度:A
  (3)丝网的颜色
  丝网的颜色很重要,有白色的,黄色的,着色的目的是防止晒版时光的漫射,可以做这样一个试验,将一块丝网的一半染上颜色,另一半不染色,绷好网后,在相同的条件下进行晒版。结果是:染色部分图像清晰,不染色部分的图像差一些。为什么会发生这种现象呢?
  一般使用的感光材料都在紫外线区域有较大吸收峰。黄色光为不活性光。不染色的丝网,绝大多数为白色,(不包括不锈钢丝网)反射的光为白色光,因此会对感光材料有影响,而经染过色的丝反射的光为色光,这种色光是不活性光,所以感光材料不会受到影响。特别是在图形导线精度很高时,颜色的选择是很重要的,如图11-3.
  
  白色丝网丝的乱反射现象   1-曝光光线   2-阳图底版  3-白色丝网 4-阳图    5-版膜孔形断面
  行业中一般选择黄色丝网,能有效消除光漫射。
  在选择颜色的同时,还应考虑颜色对感光速度的影响以及如何使之与感光材料的颜色区分开等。
  图11-3 丝网的着色的影响
  
  着色丝网表面光线被吸收 1-曝光光线   2-阳图底版  3-染色丝网  4-阳图   5-版膜孔形断面
  2、各种丝网的特点及使用注意事项
  (1)尼龙网:表面光滑,印料透过性好,弹性大,有适当的柔软性,拉伸强度,弹性及耐摩擦性好,使用寿命长,耐酸,碱,有机溶剂性好,但其耐热性,稳定性差。
  (2)聚酯网:拉力伸度小,弹性强,拉伸强度,结构的结节强度,回弹性和耐印力均好,有足够耐药品性,吸湿性低,耐热性好。但其透墨性没有尼龙网好。
  (3)不锈钢网:平面稳定性极好,制作图形尺寸稳定,适于尺寸精度要求高的及细导线图象的印刷,透墨性,耐热性,化学稳定性都好,但其网弹性差,伸长后不能复杂原,受外力冲击变形后不能使用。
  (4)压平丝网:对提高印料印刷的适性,减少过墨量,节约印料,减少刮板的磨损都非常有利,如图11.4.
  图11-4 压平丝网的断面形状
  
  (5)防静电丝网:该丝网横线具有导电性,若使线芯中含碳精丝,对于消除静电很有效果如图11-5.
  图11-5 防静电丝网
  
  (6)防光晕丝网:能避免制版工序曝光而引起的乱反射,显示良好的感光状态,能提高制版精度。
 

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