PCB制板的觸變性與油墨性能的關系

時間:2019-10-12 08:47:09 分享到:

油墨運用的勝敗,直接影響到PCB出貨的整體技能要求和質量指標。為此,PCB出產廠家都十分重視油墨的功用好壞。除油墨粘度廣為人知之外,作為油墨的觸變性往往被人們所疏忽。而它對網印的效果卻起著非同小可的效果。為了更明晰地闡明觸變性對網印效果的影響,咱們還有必要從最基本的油墨以及絲印的原理講起。然后再引進觸變性這個概念。

  在現代PCB的整個出產制程中,油墨已成為PCB制造工藝中不行缺少的輔助資料之一。它在PCB制程用材中占有著十分重要的地位。油墨運用的勝敗,直接影響到PCB出貨的整體技能要求和質量指標。為此,PCB出產廠家都十分重視油墨的功用好壞。除油墨粘度廣為人知之外,作為油墨的觸變性往往被人們所疏忽。而它對網印的效果卻起著非同小可的效果。

  為了更明晰地闡明觸變性對網印效果的影響,咱們還有必要從最基本的油墨以及絲印的原理講起。然后再引進觸變性這個概念。下面咱們就PCB制板中觸變性對油墨功用的影響進行剖析探究:

  一、絲網

  絲網是網印工藝中不行缺少的資料之一。缺少絲網便不行稱之為網印,絲網是網印工藝的靈魂。絲網幾乎都是絲織物(當然也有非絲織物的)。

  以資料區分一般為:尼龍、聚脂、不銹鋼
  以編織方法可分為:平織、綾織
  以絲的結構可分為:單股、多股
  以網的粗細可分為:s(薄型)、t(中型)、hd(重型)
  以網的目數可大致分為:低目數、中目數、高目數

  在PCB職業中,最為常用的是t型網。s及hd型網,除個別特殊需要情況之外,一般都不選用。這是因為PCB職業是一個高科技的專業性極強的職業,它不同于制造單純的手藝及藝術性的技藝,一般手藝及藝術性的技藝其要求的技能層次并不高,它只要能滿足或到達人的視覺效果就能夠了。而對PCB,就不僅僅是看得規整美麗就行了,PCB要用在有電流導通及有信號傳輸上,它有必要到達電功用要求精密的幾何尺度,而這幾何尺度是需要進行嚴厲的度量的。因而,咱們對幾個重要的與絲網有關的技能參數要了解。

 ?、俳z網的厚度:厚度是指絲網在無張力狀況下,靜置時厚度的測定值。此測定值是從丈量數據中得出的統計平均值,用μm表明。厚度由構成絲網的絲的直徑決議,與絲網透墨量有關。

 ?、诮z網的開孔面積率:是網孔面積與絲網面積的比值,用百分比%來表明,這數值越大,則網孔的開度就越大。

 ?、劢z網的透墨量:這兒指的是理論值,在實際網印出產中,透墨量會受絲網的材質、功用、規格油墨的粘度、顏料的細度、油墨的觸變性,刮板的硬度、印刷的壓力、印刷的速度、觸網距等的要素影響有關。

  二.油墨

  是指用于印制板的有色膠狀物質。常由合成樹脂、蒸發性溶劑、油類和填充劑、枯燥劑、顏料和稀釋劑等組成。常稱油墨。

 ?。ㄒ唬┯湍慕M成:

  1.樹脂:樹脂是構成墨膜,決議油墨功用的重要組成成分。聞名的PCB油墨品牌,都有自己的專利配方。平常咱們所說的該品牌油墨功用怎么優良。其實是樹脂在里面起作十分重要的效果,是它決議了油墨的操作性、光澤度、粘結性、硬度、耐水性、耐溶劑性、耐酸堿性、耐溫性等等。

  2.溶劑:
       
  溶劑的功用:
 ?、偃芙鈽渲?。使之成為良好的連結料;
 ?、谌芙忸伭虾椭鷦?;
 ?、壅{節油墨粘度;
 ?、苷{節油墨的枯燥速度;
 ?、輰Τ杏∥锏娜芙饨?,增強附著力。

  油墨的溶劑并不是單一種類和但一組份的。因考慮到溶解力和枯燥速度的問題,溶劑多數為混合性物。不同的油墨,不同的用處,就有不同的溶劑。所以油墨出產商會配有幾種不同類型的溶劑。而針對一種油墨只允許有一至兩種類型的溶劑能夠配用。一般來說,關于同一個油墨出產商,因為其研發選用的樹脂體系基本上是確認的,所以,同一個油墨出產商出產的油墨,其所供給的溶劑能夠通用。舉例來說,英國coates出產的油墨,只要是英國coates所出產的溶劑,基本上都能夠通用??墒?,咱們還是堅持一種油墨應配用相配套的專用稀釋劑。

 ?、與oates供給的稀釋劑系列產品
 ?、芻oates產品與之對應配套的稀釋劑

  隨意配用稀釋劑,會導致油墨的凝膠(結塊),剝落,色彩不均,耐化學性、抗熱沖擊性、附著力下降等不良毛病。那種不論什么油墨,都把"防白水""783"當成全能溶劑往里加的做法,是不正確的。

  3.色料:主要是運用顏料。顏料按類別分,可分為有機顏料和無機顏料。有機顏料系指非礦物質類,其色彩絢麗,色譜完全,但一般遮蓋力欠好。無機顏料是指礦物質類。如:鈦白、鋅白、鐵藍、碳黑等,它們的遮蓋力好,耐光耐老化性強,PCB油墨多屬此類油墨。

  顏料除做為色料外,同時關于油墨的耐光性,耐熱性、耐熔劑性、耐化學性格等方面也起著必定的效果。

  4.助劑:油墨中增加助劑的目的是為了改進油墨的物理功用,增強油墨的印刷適性,進步印刷效果。助劑包括:消泡劑、分散劑、稀釋劑、均勻劑、結實劑、色彩分離阻撓劑、沉積阻撓劑、增塑劑、偶聯劑、紫外線吸收劑、催化劑、增稠劑等等。

  三.PCB油墨幾個重要的技能功用

  PCB油墨質量是否優異,原則上不行能脫離以上幾大組分的組合。油墨質量優異,是配方的科學性,先進性以及環保性的綜合體現。其體現在:

 ?。?)粘度:是動力粘度(dynamicviscosity)的簡稱。一般用viscosity表明,即流體活動的剪切應力除以流層方向的速度梯度,國際單位為帕/秒(pa。s)或毫帕/秒(mpa。s)。在PCB出產中是指油墨遭到外力推進產生的活動性。

 ?。?)可塑性:指油墨受外力效果發作變形后,仍堅持其變形前的性質。油墨的可塑性有利于進步印刷精度;

 ?。?)觸變性:(thixotropic)油墨在靜置時呈膠狀,而遭到牽動時粘度發作變化的一種性質,又稱搖變性、抗流掛性;

 ?。?)活動性:(流平性)油墨在外力效果下,向四周展開的程度?;顒佣仁钦扯鹊牡箶?,活動度與油墨的塑性和觸變性有關。塑性和觸變性大的,活動性就大;活動性大的則印跡簡單擴大?;顒有孕〉?,易呈現結網,產生結墨現象,亦稱網紋;

 ?。?)粘彈性:指油墨在刮板刮印后,被剪切開裂的油墨迅速回彈的功用。要求油墨變形速度快,油墨回彈迅速才干有利于印刷;

 ?。?)枯燥性:要求油墨在網版上的枯燥愈慢愈好,而期望油墨轉移到承印物上之后,則要求越快越好;

 ?。?)細度:顏料及固體料顆粒的巨細,PCB油墨一般小于10μm,細度的巨細應小于網孔開度的三分之一;

 ?。?)拉絲性:用墨鏟挑起油墨時,絲狀的油墨拉伸不開裂的程度稱為拉絲性。墨絲長,在油墨面及印刷面呈現許多細絲,使承印物及印版沾臟,甚至無法印刷;

 ?。?)油墨的透明度和遮蓋力:關于PCB油墨,根據用處和要求的不同,對油墨的透明度和遮蓋力也提出各種要求。一般來說,線路油墨、導電油墨和字符油墨,都要求有高的遮蓋力。而阻焊劑則比較靈活。

 ?。?0)油墨的耐化學性格:PCB油墨根據運用目的的不同,相應要求對酸、堿、鹽和溶劑等要求都有嚴厲的標準;

 ?。?1)油墨的耐物理特性:PCB油墨有必要契合耐外力劃傷、耐熱沖擊、抗機械剝離,以及到達各種嚴厲的電氣功用要求;

 ?。?2)油墨的運用安全和環保性:PCB油墨要求具有低毒、無臭、安全和環保型。

  以上咱們歸納了十二個PCB油墨的基本功用,而其中在網印的實際操作過程中,與操作者密切相關的是粘度問題。粘度的高低,對絲印的順當與否,聯系極大。所以在PCB油墨技能文件和qc陳述中,粘度都標示得清清楚楚,指明在什么條件下,用什么類型的粘度測驗儀器等。在實際印刷過程中,假如油墨粘度偏高,會形成漏印困難,圖形邊緣鋸齒嚴重,為了改進印刷效果,就會參加稀釋劑,使粘度到達要求。但不難發現,在許多場合下,為了想取得理想的分辨率(解像力),不論你選用什么粘度,都一直無法完成。為什么呢?經深入研究之后,才發現,油墨粘度是個重要的因數,但并非僅有的。還有另一個相當的重要因數:觸變性。是它,也在影響著印刷精度。
 
  四.觸變性

  粘度與觸變性是兩個不同的物理概念,能夠這樣來了解,觸變性是油墨粘度發作變化的表征。

  油墨在必定的恒溫下,假定油墨內的溶劑沒有很快蒸發,這時油墨的黏度是不會改動的,粘度與時刻沒有聯系,粘度不是一個變量,而是一個常數。

  當油墨被外力效果(拌和)之下,粘度即發作變化,跟著效果力的連續,粘度會繼續變小,但不會無限制的下降,到了必定的極限而停止。而當外力效果消失之后,經過必定時刻的靜置,油墨又能自動逐漸康復到初始的狀況。咱們將這種在外力效果下,油墨粘度跟著時刻的延長而下降,但當外力消失之后,又能康復到原本粘度的可逆物理特性稱之為觸變性。觸變性是一個在外力效果下,與時刻有關的變量。

  在外力效果下,效果力持續時刻越短,粘度下降得明顯的,咱們就稱這種油墨的觸變性大;相反,假如黏度下降不明顯,就稱觸變性小。

  五.油墨觸變性的反響機理和控制

  觸變性到底是怎么一回事呢?為何油墨在外力的效果下,黏度會變小,而外力消失,靜置必定時刻后,又能康復原本的粘度?

  決議油墨是否具有觸變性的必要條件,首先是帶有粘性的樹脂,其次是填充有必定體積份額的填料及色料粒子。樹脂、填料、色料、助劑等經過研磨加工之后,十分均勻的混合在一起,它們是一種混合物。在未承受外來熱能或紫外線光能效果的狀況下,它們以一種不規則的離子團存在。在常態下,它們因為相互招引而有序的擺放,表現出高粘度的狀況,但并不發作化學反響。而一旦遭到外來的機械效果力,打亂了原本有序的擺放,切斷了相互的招引鏈,成為無序的混亂狀況,表現出粘度變低。這就是咱們平常所看到的油墨由稠變稀的現象。咱們能夠用下面一個閉合循環的可逆過程圖來形象地表達觸變性的全過程。

  不難發現,油墨中固體的含量多少,固體的形狀巨細,都將決議著油墨的觸變功用。當然,關于原本粘度就十分低的液體,就談不上什么觸變性了。但為了使它變成具有觸變性的油墨,在技能上能夠采納增加一種助劑,從而使油墨的粘度發作變化提高,使其具有觸變性。此助劑稱之為觸變劑(thixotropicagent)。所以油墨的觸變性是可控的。

  六.觸變性的實際使用

  在實際使用中,并非觸變性越大越好,也不是越小越好。而是恰到好處。油墨因為具有觸變功用,十分適用于選用網印的工藝。使得絲印操作變得輕松自如,油墨網印時,在網上的油墨被膠刮推進下,發作滾動和揉捏,油墨的粘度變低,利于透墨。油墨網印到PCB基板后,因為粘度未能很快回復,存在一個適當的流平空間,使油墨緩慢活動,而到達回復平衡時,所網印的圖形邊緣就會得到滿足的平直度。

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