一、前言
人们在谈论PCB的发展趋势时,往往想到PCB正朝着高精度、高密度和高可靠性等方向发展,这是发展趋势。但另一方面,用户对PCB的外观要求也越来越严。阻焊剂就象是PCB的“外衣”,除要求其有一定的厚度和硬度、耐溶剂性试验和附着力试验符合标准外,还要求其表面颜色均匀、有光泽(目前国内客户一般要求越亮越好)、表面无垃圾、无多余印记。可以说,PCB阻焊剂外观质量的好坏不仅是一个企业技术水平和管理水平的体现,而且还直接影响企业的“订单”。因此,如何提高PCB阻焊剂的外观质量就成了每个
PCB厂须要解决的课题。下面根据本人的实际经验,从PCB阻焊剂丝印、曝光、显影和后固化四个方面谈谈如何提高其外观质量。
二、影响PCB阻焊剂外观质量的因素
1、丝印:
感光阻焊油墨的丝印过程中,刮刀的平整度、丝印间环境的净化度、丝印时使用的封网胶带以及油墨的配制丝印压力、丝印前的刷板等都会对外观质量造成影响。根据生产的实际情况,其中影响最大的因素是前三个。刮刀不平整容易在PCB阻焊剂表面产生刮刀印记;丝印间净化度不够容易在PCB阻焊剂表面产生垃圾;封网胶带使用不当,易使胶溶于油墨的溶剂中而产生表面胶粒。
2、曝光:
阻焊油墨曝光过程中,由于PCB阻焊剂还没有完全固化,阻焊底片与PCB阻焊剂粘在一起时容易产生印记,这是影响PCB阻焊剂外观质量的主要原因。
3、显影:
目前阻焊油墨显影一般采用水平传递式显影,由于PCB阻焊剂还没有完全固化,显影机的传动轮、压轮等易对其表面造成伤害,产生辊轮印记,从而影响PCB阻焊剂外观质量。另外,不正确的曝光能量也会影响PCB阻焊剂的光泽度,但这一点可以通过光楔表加以控制。
4、后固化:
PCB阻焊剂后固化时温度不均匀容易造成PCB阻焊剂颜色不均匀,温度过高时甚至造成局部变黄、变黑、影响PCB阻焊剂外观。
三、从四个方面提高PCB阻焊剂的外观质量
1、丝印:
1.1丝印阻焊油墨时,由于丝印表面凸凹不平,经过一段时间的丝印后,刮刀表面会变得不平整,这样在PCB阻焊剂表面会留下刮刀印记。因此,操作者必须随时注意观察表面状况,一旦发现刮刀印记,应立即对刮刀进行复磨,以保证其平整度。
1.2针对PCB阻焊剂表面胶粒的问题,我们进行了平行试验。选择两种不同的胶带进行封网,采用两种阻焊油墨进行丝印,观察表面胶粒的情况。
油墨与胶带的兼容性
胶带A胶带B
油墨甲油墨与胶带接触2分钟后即出现胶粒基本无胶粒出现
油墨乙油墨与胶带接触约30分钟后出现胶粒基本无胶粒出现
从以上试验结果可以看出,胶带A与油墨乙配合效果较好,胶带B与油墨甲和油墨乙配合效果都可以,但胶带B的成本是胶带A的5倍。因此,实际生产中必须注意阻焊油墨与封网胶带的兼容性,避免产生表面胶粒。
1.3要想得到外观质量好的PCB,丝印间环境的净化度起着很关键的作用。凡是与PCB接触的地方(包括台面、网框、吸墨纸、封网胶带等)以及PCB本身都要用除尘辊进行除尘,周转车必须清洁且是净化间专用,操作者进入净化间必须穿专用工作服、戴工作帽、并按规定进行风浴。同时,保护整个工厂周围的空气净化也是必不可少的。如有条件,可定时在工厂周围洒水进行除尘。
2、曝光:
阻焊油墨曝光时如何解决粘底片的问题是提高PCB外观质量的关键。这主要得从设备上来进行考虑。首先要保证连续曝光后框架上玻板表面的温度不能超过30℃,如果是风冷式小功率曝光机(低于7KW)其曝光时间较长,玻板表面温度会上升很快,这时应采取降温措施(如吹冷气、隔热等)以保证玻板表面温度不超过30℃。其次要控制正确的真空度,过高的真空度会使底片粘在PCB阻焊剂上,造成底片印记。通过对不同的真空度范围进行了试验,结果表明真空度控制在70~80%时效果最好。
真空度对粘度底片现象的影响
真空度60%70%80%90%
粘底片情况不粘底片,但显影时出现鬼影不粘底片,显影正常不粘底片,显影正常出现粘底片情况
最后值得一提的是曝光框架上的MYLAR膜必须是曝光机专用的,且最好使用平版膜(而不是干膜曝光时的凸凹膜),以减小底片相对PCB阻焊剂的影响。
3、显影:
PCB阻焊剂在显影时表面还没有完全固化,很容易留下辊轮印记,因此应从设备上进行考虑。首先传动辊必须选用软的材料或在辊轮外套,软质PVC“O”形圈,压辊、挤水辊选用软质橡胶辊;其次要保证整个传动系统的平稳性;最后要定期对显影段的压辊和挤水辊进行清洗,将粘在辊轮上的污垢去掉,这样可防辊轮印记的产生。
4、后固化:
后固化过程主要是必须保证烘箱温度的均匀性。应定期对烘箱的温度均匀性进行测试,一般要在工作状态下测量9个点(8个顶点和一个中心点)的温度,其值差最多不超过5℃。此外,对每个烘箱的装板量以及板子的摆放方向要做出规定,避免因热风循环不良而造成PCB阻焊剂受热泪盈眶不均,使PCB阻焊剂颜色变黄而外观不良。
四、结论
要提高PCB阻焊剂的外观质量,需从工艺方法、原材料、设备、操作者的工艺纪律等方面进行综合控制,特别是需对丝印、曝光、显影、后固化等工序的各项参数严加监控。这样,PCB的阻焊外观质量就能完全让顾客满意。
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