丝网印刷_(毕业设计论文)详解.doc

南京信息职业技术学院毕业设计(论文)作者 学号 31311P50 系部 微电子学院 专业 电子电路设计与工艺 题目 丝网印刷工艺在PCB制造中应用 指导教师 郭萍 评阅教师 完成时间： 2016 年 3 月 日 毕业设计(论文)中文摘要(题目)：丝网印刷工艺在PCB制造中的应用 摘要：丝网印刷工艺亦称丝印工艺，丝网印刷不光是孔版印刷术中的一种重要印刷方式。同时也是一个古老而又独特的印刷技术。许多优点突出了这种技术的特点，随着屏幕印刷材料，设备和技术的不断创新，它与其他技术的结合，特别是功能性墨水的发展丝网印刷技术具有广阔的市场前景和更广阔的领域。随着印刷电路板印刷技术的不断发展，新的丝网印刷材料，印刷工艺和测试设备的不断完善，使丝网印刷技术跟上时代的潮流，以满足高密度印刷电路板的制造。本文将对丝网印刷用料,丝网印刷在单双面板制造中的应用及出现的问题和解决方法做介绍。关键词：丝网印刷 PCB 应用 因素毕业设计(论文)外文摘要Title :Application of screen printing process in the production of PCBAbstract: Silk screen printing process also known as screen printing process ,screen printing is not nearly is a kind of main hole in lithography printing method .at the same time is also a kind of ancient and unique printing technology .many advantages reveal the characteristics of this technology ,with silk screen printing materials ,equipment and process is not short of innovation and its combination with other technologies ,especially the development of functional inks .make the silk screen printing technology has a broad marked prospect and more diverse areas .with the continuous development of printing technology ,a new type of screen printing materials used for printed circuit board industry ,screen printing technology and the continuous improvement of the test equipment ,make the screen printing technology can follow the time development trend to adapt to the high density PCB production .the article will be to silk screen printing materials ,silkscreen printing in the application of single and double panel production and the problems and solutions are introduced .keywords: Silk screen printing PCB Application factor目 录 1 引言.12 丝网印刷的原理.13 丝网印刷的治工具.23.1 网版.23.2 刮刀.43.3 油墨.54 丝网印刷在印制电路板中的应用.64.1 抗蚀膜的印刷.64.2 阻焊膜印刷.64.3 标记油墨的印刷.74.4 单面板的基本制作流程.74.5 双面板的基本制作流程.85 影响丝网印刷的有关因素.95.1线路印刷常见的问题.95.2 PCB印料方面对印刷的影响.105.3油墨对印刷的影响.12结论致谢参考文献1 引言印刷电路（电路板印刷，印刷电路板）：指的是绝缘材料，根据计划的设计和印刷电路制造，在绝缘基片上形成一个印刷元件或两者的组合形成的导电图案。提供导电图象的部件之间的电气衔接，称之为印制线路。印刷电路板或印刷电路板。印刷电路板是电子工业的重要组成部分。印刷电路板（印刷电路板）也是现代高科技电子设备技术中不可缺少的一部分。使用范围很广，几乎所有的电子设备，小型计算器，手表，手机，电脑，军用防空系统，家用电器或电子玩具，已进入印刷电路板。近年来，随着屏幕印刷技术和设备的不断更新，丝网印刷和电子制造业更为紧密相连，从而形成了一个新的电子屏幕打印领域。逐步形成全新的高新产业。刷电路板及其他丝网印刷技术与材料的异同。因此，有必要了解丝网印刷的特点和印刷电路板的技术，有能力处理的问题，以确保质量的问题，以确保生产。2 丝网印刷的原理丝网印刷具有成本低、效率高、单主生产印刷材料的品种等特点，广泛应用于印刷电路和厚膜集成电路的生产建设中。在印制电路板生产中，单个面板的大批量基本上都采用了屏幕处理的方法进行图形的传输。而双面及多层板在图案转印（阻焊、焊接等）的方法被广泛应用于丝网印刷。丝网印刷是由丝网印版、刮板、油墨、印刷台和承印物，五大要素构成。丝网印刷的基本流程是：采用丝网印刷图文的基本原理，在网印局通过印刷油墨、非图文部分的油墨网印不透。在印刷时，边上的丝网印刷油墨，与在屏幕上的油墨在一定的压力，在屏幕上的另一端移动屏幕上的刮墨板。在移动时，该油墨从刮刀和网片的一部分向基片挤压。油墨粘度功能是在基础上的基本范畴内，印刷刮刀和丝网印刷板和基板是线接触，线接触的刮板转让和转让，因为在屏幕和基板之间必须坚持间隔，使印刷屏幕通过自身的张力对刮板作用，该现象叫做弹性。因为回弹力的功用，使丝网印版与承印物之间呈转移式线接触，而丝网印版其余方面和承印物为脱节的形态。使油墨与丝网之间发生断裂活动，保证印刷巨细精度和防止蹭脏承印物。当刮完整体布局后，丝网印版也提高了，把油墨刮回了初始位置。到一个印刷之旅。如图1所示。 图1印刷原理示意图3 丝网印刷的治工具丝网印刷工艺利用的设备较为简单，成本比较低，功能比较高，并丝印的质地可靠。于是网版印刷举行图形移动，是当今PCB制造业重要的生产工艺。丝网印刷通常采用的工具有网版、刮刀、油墨等。3.1 网版 线路板网印的环节是网版建造。于是就要正确采用丝网、网框、感光材料等。网版制作的具体步骤如图1所示。图2网版制作过程示意图屏幕控制油墨的流动，厚度和耐久性决定丝网的印刷。因此一般选用高张力，稳定性好，大小均匀的网孔，单丝的尼龙或不锈钢丝网。另外，需要对全新的丝网进行粗化脱脂处理，确保网版质量延伸丝网使用寿命。网架结构一般采用高压铝框的，注意调整控网张力。绷好的网框应静置72h。调节网版张力应注意此下几点：(1) 精确调整印刷工艺在控制网距、定位、尺寸稳定性、调整刮刀压力和运转速度、注意油墨流动、油墨消耗和能耗方面。(2)注重感化张力的成分，合理采取绷网设备及绷网方式，重氮感光剂、感光膜片等是经常使用印版感光材料。按照张网设备的区别分为气压式张网和机械式张网。 图3机械张力网络示意图 图4机械张力网络示意图重氮感光乳剂型被常用在丝网生产中。具备均匀的膜厚控制、分辨率高、清晰度高、耐磨性，和丝网具有很强的粘附性，已广泛用于印刷。要注意把握涂层的厚度，正常印刷抗-1 25um为最好，印刷电路，特征为20um l5um为。3.1.1 丝网丝网是丝网印刷的载体，用于印刷油墨的数量，决定了印刷电路板的精度和质量。近年来，随着高张力，单丝，平织涤纶丝网、SMT模板施工的丝网印刷，印刷电路施工工艺、薄膜开关制造技术得到广泛的应用。不同类型的网布对印刷的特性有极大的影响，根据不同特性的网布可以分为以下几类：（1）网丝种类：尼龙、真丝、聚酯、不锈钢丝网，最常用的是尼龙丝网。（2）净布线直径：三，为最小的网格密度。（3）根据张网方式可分为：直网、网框垂直 ；电缆网、网纱网和网框倾斜（斜网、防焊一般为22.5度）。3.1.2 网版感光材料高分辨率屏幕感光胶和光敏薄膜在市场上都可以购买到，尤其是水性光敏薄膜（直接干燥网络光敏膜），使用简单的工艺，薄膜厚度均匀性，可控性强，特别是膜厚为80140um的水基感光膜片，可在少许较为特别的利用场合操控，同时它还为丝网印刷拓展新的范畴提供了牢靠的物质根本。3.2 刮刀刮刀是用于刮墨的印刷材料，在基板的塑料工具，它是由刮和刮片2部分。刮胶包含参数：硬度、厚度、长度等，刮刀与油墨厚度之间的关系如表1所示表1刮刀条件与油墨厚度的关系3.3 油墨油墨由颜料、粘合剂和助剂组成。将混合物混合成油墨 。颜色，身骨和干燥性是油墨三个重要特性。下面将侧重介绍几种常见的油墨：3.3.1 抗蚀油墨耐化学腐蚀是一种抗腐蚀的油墨，具有抗腐蚀油墨的特性，是一种耐腐蚀的印刷材料。分为热固性型和紫外光固化型两种。是印制电路板批量生产的工序之一，它的抗蚀特性也对电路板表面起到保护的作用。广泛用于生产大量的单、双面板。按照油墨固化的情况可以分为2种不同的类型：（1）紫外光固化型抗蚀油墨。紫外光固化油墨中的线性分子在紫外光照射下固化的交联反应。抵抗印刷油墨印刷材料的固化而不需溶剂挥发，而无紫外线照射下的材料不改变，环境污染相对较小，是在更实际的品种油墨的电流电阻。（2）热固型抗蚀油墨。耐腐蚀油墨，绝大多数聚合物成膜材料能承受各种腐蚀溶液的腐蚀，印刷图案要保护作用。热固性油墨分为水溶型和溶剂型两种。3.3.2 阻焊油墨它用于成品印制板上的印料。同时起到防潮、防电磁、防黏附和装饰性的作用。印刷材料分为热固性和紫外光固化感光液2类等。（1）紫外光固型阻焊油墨是在一定波长范围内的紫外线映射，它的屏幕打印图形可以快速产生交联反应和坚韧。这种油墨在使用的过程中，同样的屏幕口不会被阻塞干网。可以迅速吸收紫外线。（2）印刷材料具有良好的附着力、良好的薄膜密度、耐热性、良好的电绝缘性和耐化学性，特别适用于印刷电路板的高密度印刷电路板。3.3.3标记油墨、字符 在各种要求下，对电路板边或标记，打印的文字或符号需要在2个屏幕上。3.3.4 导电油墨导电油墨是铜、银、金、石墨等导电填料分散于材料中的。金墨、银墨、印刷电路板制造的油墨铜膏，主要用于电镀、印刷电路、键盘、插头、底部接触电阻。下面介绍两种常见的导电油墨：（1）银浆导电油墨常用于薄膜开关电路的印刷。如果聚酯材料的印刷材料，银可以分散在聚酯树脂的耦合材料。当印干涸料不充分时，电阻值会增加，于是最佳选用远红外干燥机120130oC下烘干，结果比较好。（2）碳糊导电油墨。所用材料为导电材料、石墨炉炭黑、乙炔黑、黑色导电通道等。4 丝网印刷在印制电路板中的应用丝在电路板生产中的应用很广，通常用于印刷电路，印花、十字孔版印刷，印刷等，以下重点介绍几个过程：4.1 抗蚀膜的印刷用丝网印刷实现了一种抗阻层薄膜的印刷电路板的电路图案的设计。抗蚀膜的丝网印刷有两种情况:（1）用于抵抗油墨印刷电路的局部性，将油墨印刷上的油墨印在必要的保鲜上，所以在腐蚀的过程中，部分的路线被保留，由一个导电线组成。（2）印刷电路需使用抗腐蚀油墨，反之，要在印刷电路外使用，也就是说，使印刷电路的耐腐蚀性。在安装元件和电路板焊时，使用该方法印刷双面及多层印刷电路板。4.2 阻焊膜印刷热固性阻焊油墨分为轻型和实心两类，每类可分为单组和双组分。光固化阻焊油墨，也被称为UV油墨和印刷工艺和油墨基本相同，焊接掩膜厚度应适当的铅笔硬度应达6h。如果薄膜表面有粘性，则显示固化时间不足或膜厚。热固性阻焊油墨国际都是单组分的，海内操纵的质料多为双组分的，使用时按100：5 的重量比将阻焊油墨和固化剂融合并充足搅拌，再静置半小时 ，脱泡熟化后即可使用。双组分阻焊油墨比较，单组分光固阻焊油墨具有无溶剂、挥发性小、毒性低、干燥快等优点，有利于提高生产经营环境，能适合于机械或半机械流水线作业，最大的长处是固化温度低，对层压板不发生热反映，使基板不会转变巨细和变成翘曲表象。4.3 标记油墨的印刷标识油墨印刷符号表示的安装部位的组成，印刷后，印刷电路板的生产完成，标志着油墨和阻焊油墨的分类，热固性型和固体类型2大类。每个类分为单和双组分，印刷电路板的要求，双方包括元件表面和焊接表面的丝网印刷油墨的痕迹，生产过程和阻焊油墨，印刷电路板的质量受各种油墨的膜厚的影响，而墨膜厚度与许多工艺因素有关，因此，薄膜的厚度可以根据实际操作来控制。4.4 单面板的基本制作流程单面印制板经常是采取单面覆铜箔层压板，用网版印刷法或者是光致成像法在铜表面制作抗蚀线路图形，经化学蚀刻去除多余的铜箔而形成导体图形。大规模生产的常规网版印刷法制造流程如下（见图7）下料钻孔化铜电镀铜贴膜曝光显影镀铜Pb/Sn去膜蚀刻褪Pb/Sn涂阻焊膜热风整平印字符插头镀金外形加工电测终检。图7单面板生产工艺流程图4.5 双面板的基本制造流程全自动双面打印板是需要为线的铜是不经过电镀工艺制成的，但仅依靠在铜箔基板。此为制作工艺具体流程（见图8）。金属复合板材料红钻基准孔数控钻检查去毛刺化学镀薄铜电镀薄铜检验刷板薄膜检修板图形电镀薄膜蚀刻曝光和显影检修板插头镀镍镀金热熔清洗电气开关测试清洗网络印刷焊料图形固化网络的印刷符号固化成型加工清洗干燥检验包装即为成品。图8印刷双面板板流程示意图5 影响丝网印刷的有关因素丝网印刷在印刷电路板生产中主要用于印刷导电件、电镀、抗蚀剂、抗蚀剂、保温、胶粘剂等。由于丝网印刷在印刷电路板的生产中有着不同的用途，因此不同的工艺在丝网印刷中所造成的故障也不同，印刷电路板的质量直接影响到丝网印刷的质量。由于丝网印刷在PCB制作上有不同的用途，所以不同工序中因丝网印刷引起的故障也不同，PCB板的质量受丝网印刷好坏直接影响。下面就来谈谈印刷电路板在不同的加工过程中常见的故障排除。5.1 线路印刷常见问题（导电部分）印刷路线是以保持移动图像的直接丝网印刷，不需要借助于电镀工艺线，使局部导电性只能靠左边的铜箔的基板上。丝网印刷的特点之一是扩展性，所以很难控制印刷线宽度和图形。以下几种为常见问题：(1)不平衡的墨水。主要原因是：在压力下，油墨刮刀不足；长时间静油的油墨粘度会导致油墨通过网筛不能正常；清洗不干净。通常为解决这些问题的根源是根据油墨的油墨，试着增加或减少压力，使用前要对油墨进行粘度测试，在使用后应及时清洗屏幕不干净残留油墨。 （2）线路短路是印制电路线路最重要的问题，开路和短路板直接导致废料。因此，线打印也是一个重要的过程，造成了很多常见的原因，短路的原因如下：过多的灰尘，导致油墨不能正常附着；屏幕上的乳化分散可能转短线路，本来不应该将油墨的油墨印刷下来，造成蚀刻掉，造成短路和屏幕上的乳液残留。导致线路开路。如出现上述情况应具体情况具体分析现场解决，在屏幕上进行维修或清洗干净后的卫生清洁房间后打印。5.2 PCB印料方面对印刷的影响印刷电路板印刷图像质量和丝网印刷材料的油墨性能，印刷电路板丝网印刷过程中，印刷材料的影响因素与毛孔阻塞，印刷电路板被印刷材料污染，差粘合剂，粘网针孔点蚀等。为了保证丝网印刷的质量，我们应该尽量减少丝网印刷出现不良现象的次数。我们必须严格对管理与控制丝网印刷的过程，其次是印刷材料必须严格的质量控制，印刷材料耐腐蚀性、耐溶剂性、耐弯曲性、耐光性、耐候性、耐候性、黏度、粒径及粘接强度等性能直接影响印刷版材性能。5.2.1堵孔 堵孔是一种丝网油墨过厚或过厚会屏蔽部分网塞，导致油墨部分的油墨通过不太过或不通过，造成印刷不良。 （1） 网版目数与使用的印料不匹配 ：高屏幕网使用，小孔直径小，使用的油墨粒度（细度）高，在丝网印刷时，印刷材料在大颗粒的丝网印刷时，会对丝网印刷造成不利的影响。在印刷品中的大颗粒主要来自印刷材料，如颜料等。（2）网版上的印料干涸 ：在印刷工艺中的溶剂在丝网印刷过程中，由于温度的影响而引起的承印材料的挥发性。在这种情况下，根据工作环境的温度、湿度，选择合适的油墨稀释剂来实现控制油墨的干燥速度，防止油墨干燥引起的网络故障的影响。（3）印料粘度大 ：印刷材料具有粘度高、弹性大、流动性差等特点，印刷材料的传输不好，易产生堵塞。对策： 认真地清洗网版 重新体验印刷材料，以确认其是否可继续使用印制板表面被印料沾污 5.2.2粘网 （1）由于印刷材料的压力和温度的影响，印刷材料 。（2）由于网络印刷错误，印刷和印刷过厚造成的粘网的运作。 （3）由于橡胶刮刀由于受溶剂的影响而扩大了强度的降低，使丝网印刷时所引起的弯角减小，引起网络印刷和印刷材料的涂布过厚。（4）使用D对长期刮墨刀头造成的损坏，油墨层太厚。 （5）热塑性树脂作为印刷材料的主要成分，如果印料堆起其自身重量或热的影响，容易造成油墨粘粘粘网。 5.2.3针孔 针孔现象是网印中头痛的问题。印刷电路板需要在以下过程中进行处理，如蚀刻，后丝网印刷。为了预防针孔的发生，检查孔问题是必不可少的。 （1）网版上的灰尘及废料造成针孔 在屏幕上涂布感光胶的制备，尘浮在屏幕上的针孔的形成。及时修补屏幕上的针孔。 丝网印刷过程中，出现的灰尘或废物在丝网上会造成网印一个上的针孔。因此，擦拭屏幕。 （2）印制板表面被污染 印在印刷电路板的表面清洁时，在印刷电路板的表面上形成薄膜。 在处理印刷电路板的过程中，手触索是用来进行的，手上的油脂，在印刷板的表面上的手汗污染。5.3 油墨对印刷的影响5.3.1 黏性液体的内部摩擦力被称为粘度，这是在外力作用下表示的，因此，在液体的另一层上滑动的液体，由摩擦力产生的内液体。内层滑动在稠的液体遇到的机械阻力较大，较稀的液体阻力较小。粘度明显的受到温度的影响。5.3.2 触变性触变性是液体的一种物理特性，即在搅动状态下其粘度下降，待静置后又很快恢复原来粘度的特性。通过搅拌，很长时间内触变性持续作用，促使其重新构成内部结构。要达到预期的的丝印效果，重要的是印料的触变性。在刮板操作流程中，搅动印料，使其流态化。该作用可以使印料通过网孔的速度加快，促进原来网线分开的印料连成一体。刮板一旦停止运动，印料回到静止状态，其粘度又很快恢复到原来的水平。结 论综上所述，新的印刷电路板的印刷制作，都是当代高科技给丝网印刷的优秀成长机会，当然也是对丝网印刷行业的严峻挑战。当前网印最重要的是要行动，这个行动是新的丝网印刷材料的改进，设备和技术，以满足将来需求的高新技术。跟着网印技术的成长，网印技术在印制电路制造业中占据越来越重要的地位，它的利用不但提高了印制电路的出产成效，减少了印制电路的生产本钱，还提高了印制电路板的加工质量。另一方面，因为网印材料的钻研、开发与应用，特别是功效性油墨的开发，使丝网印刷的应用领域更多样化，而且获得了不断扩展。另一方面，由于网印材料的研究、开发与应用， 特别是功能性油墨的开发，使丝网印刷的应用领域更加多样化，并且得到了不断扩大。致 谢转眼间，大学三年就要结束了，在撰写论文期间感谢郭老师,在我遇到问题的时候对我热情的帮助和耐心的指导，还要感谢辅导员和任课老师三年来对我们无私的奉献，在课堂上知识的传授以及课后人生的指导导，你们一丝不苟的工作作风值得我去学习。再此真诚的向所有的老师表达我深深地敬意和感谢！参考文献1 金鸿,陈森.印制电路技术.北京：化学工业出版社,2003.12.2 张亚寒.丝网印刷技术的发展和在印制电路板中的应用.计算机与网络,2008(14):59-60.3 齐成.印制电路板网印中常见故障的排除方法.印制电路信息,2007(4):47-50.4 姜雪松，陈琦印制电路板设计北京：机械工业出版社2006