CN103660652A - 用于印刷电路板的丝网印刷工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其包括步骤：阻焊材料透过第一丝网模版印刷至电路板上，以实现阻焊印刷；预烘以赶走阻焊材料内的溶剂，并使阻焊材料部分硬化；字符印料透过第二丝网模版印刷至部分硬化后的阻焊材料上；字符烘烤以赶走字符印料内的溶剂；曝光以使阻焊材料部分感光聚合；显影以将未经过感光聚合的阻焊材料利用化学反应得以去除；后固化烘烤以使阻焊材料彻底硬化。本发明的丝网印刷工艺是将丝印字符提前到阻焊曝光前进行，从而大幅缩短阻焊印刷到丝印字符之间的时间，并避免了曝光、显影、后固化烘烤三个工序对油墨表面的污染，减少由于时效和污染导致的字符与阻焊层之间结合力不良而导致的字符脱落现象。
Description
技术领域
本发明属于丝网印刷工艺，尤其涉及一种用于印刷电路板（PCB）的丝网印刷工艺。
背景技术
丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。孔版印刷包括誉写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。孔版印刷的原理是：印版（纸膜版或其他版的版基上制作出可通过油墨的孔眼）在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物（纸张、陶瓷等）上，形成图像或文字。誉写版印刷为最简便的孔版印刷。在孔版印刷中，应用最广泛的是丝网印刷。丝网印刷是将丝织物、合成纤维织物或金属丝网绷在网框上，采用手工刻漆膜或光化学制版的方法制作丝网印版。现代丝网印刷技术，则是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版（使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住）。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移至承印物上，形成与原稿一样的图文。
在现代印刷电路板（PCB）制作中，也采用了丝网印刷技术。在PCB的制作过程中，往往需要在PCB上形成一层阻焊膜，然后在PCB上印刷字符，以标识导线、各种元器件的位置。而在形成阻焊膜后再印刷字符，会出现两个问题：1）在形成阻焊膜时油墨表面容易受到污染，且时效较长；2）在字符印刷后容易产生字符与阻焊层结合力不良而脱落的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于印刷电路板（PCB）的丝网印刷工艺，旨在解决现有技术中因字符印刷形成于阻焊膜之后所造成的油墨表面容易受到污染、时效较长及字符与阻焊层结合力不良而脱落的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其包括如下步骤：
提供第一丝网模版，将阻焊材料透过所述第一丝网模版并将所述第一丝网模版上的图案印刷至印刷电路板上，以实现阻焊印刷；
预烘以赶走阻焊材料内的溶剂，并使阻焊材料部分硬化；
提供第二丝网模板，将字符印料透过所述第二丝网模版并将所述第二丝网模版上的字符图案印刷至部分硬化后的阻焊材料上，以实现丝印字符；
字符烘烤以赶走字符印料内的溶剂，并使字符印料部分硬化；
曝光以使阻焊材料部分感光聚合；
显影以将未经过感光聚合的阻焊材料利用化学反应得以去除；
后固化烘烤以使阻焊材料彻底硬化。
本发明的丝网印刷工艺是将丝印字符提前到阻焊曝光前进行，从而大幅缩短阻焊印刷到丝印字符之间的时间，并避免了曝光、显影、后固化烘烤三个工序对油墨表面的污染，减少由于时效和污染导致的字符与阻焊层之间结合力不良而导致的字符脱落现象。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于印刷电路板（PCB）的丝网印刷工艺的步骤图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明实施例提供的用于印刷电路板（PCB）的丝网印刷工艺主要包括如下步骤：
S1）阻焊印刷；具体地，提供第一丝网模版（图未示），将阻焊材料透过所述第一丝网模版并将所述第一丝网模版上的图案印刷至印刷电路板上。
S2）预烘，以赶走阻焊材料内的溶剂，使阻焊材料部分硬化。
S3）丝印字符；具体地，提供第二丝网模版（图未示），将字符印料透过所述第二丝网模版并将所述第二丝网模版上的字符图案印刷至部分硬化后的阻焊材料上；
S4）字符烘烤，以赶走字符印料内的溶剂，使字符印料部分硬化。
S5）曝光，使阻焊材料部分固化，也就是说，将部分阻焊材料感光聚合。
S6）显影，将未经过感光聚合的阻焊材料，利用化学反应去除掉。
S7）后固化，以使阻焊材料彻底硬化。
本发明的丝网印刷工艺是将丝印字符提前到阻焊曝光前进行，从而大幅缩短阻焊印刷到丝印字符之间的时间，并避免了曝光、显影、后固化烘烤三个工序对油墨表面的污染，减少由于时效和污染导致的字符与阻焊层之间结合力不良而导致的字符脱落现象。
在步骤S1）中，所述第一丝网模版是通过将感光胶涂抹于丝网上，经干燥后，盖上照相底版进行曝光、显影后得到的。所述第二丝网模版也是通过将感光胶涂抹于丝网上，经干燥后，盖上照相底版进行曝光、显影后得到的。
阻焊材料是在成品印刷电路板上印刷的印料。有选择性地掩蔽导线图形不受损伤，在焊接时不会发生短路，同时成膜物质抗化学药品、耐溶剂、耐热、绝缘性能良好，有防潮、防霉、防盐雾、防止焊锡粘附在不需要的部分及防止铜对焊锡槽的污染的功能，并对印制板起到美观作用。在本实施例中，所述阻焊材料为液态感光油墨或紫外固化油墨。
所述紫外固化油墨也称为光固型阻焊印料。所述紫外固化油墨是在一定波长范围的紫外光照射下，其丝印图像就能迅速发生交联反应而固化的印料。此类印料在使用中粘度不变，网版不会出现阻塞、干网的现象，吸收紫外光后固化迅速，利于自动化生产。所述紫外固化油墨是由具有双键的不饱和树脂、感光单体、感光剂、填料以及助剂组成。在紫外光（波长为200~400nm）照射下，印料的自由基产生连锁聚合反应，这种反应速度很快，在瞬间（数少钟内）完成，形成不溶不融的高分子聚合物。
所述液态感光油墨也称为液态感光阻焊印料，该液态感光阻焊印料具有感光和热固化双重功能。光泽饱满，色彩漂亮，附着力好，成膜致密性好，耐热性、电绝缘性和耐化学性能优良，特别适用于表面安装用印制板等高精密度印制板的可焊性处理，用途越来越广泛。
该液态感光阻焊印料主要由感光性树脂和热固性树脂为主体，以及感光剂、热固化剂、热聚合抑制剂、填料、助剂、颜料、溶剂等组成，分主剂（绿色）和助剂（白色）两部分。网印前，按配比要求称量混合，加少量稀释剂，搅拌均匀并静置30min以上，消除气泡充分熟化。固化后生成交叉聚合的网状结构。
所述丝网印刷工艺还包括在阻焊印刷之前的去除印刷电路板表面的氧化物及增加印刷电路板的板面粗糙度的前处理步骤。所述前处理步骤的目的是加强印刷电路板的板面油墨附着力，所用的设备是磨板机。
在步骤S2）中，预烘是为了蒸发油墨中所含的溶剂，使阻焊膜成为不粘的状态，针对油墨的不同，其预烘的温度、时间各不相同。预烘温度过高或干燥时间过长，会导致显影不良，降低解像度；预烘时间过短或温度过低，在显影时，本该留下的阻焊膜会受到碳酸钠溶液的侵蚀，引起表面失去光泽或阻焊膜膨胀脱落。
在本实施例中，所述预烘步骤是在热风循环烘箱中以70~80℃的温度烘烤30~40min。
在步骤S3）中，丝印字符的目的是在板面上，印上各种元器件和导线等位置的标记，便于识别和维修。字符、标记印料用于印刷电路板一面或两面文字符号的印刷，这些文字符号为元器件装联插件和修理之用。网印后要求文字标记清晰、色泽美观、立体鲜明、耐化学溶剂和化学药品、耐热、附着力和绝缘性能良好、耐锡铅合金焊料冲击。颜色以白色为主，分为热固型和光固型两大类。
所述字符印料与阻焊印料一样，主要的技术指标和操作工艺（例如，主剂和助剂的配比）、固化时间和温度以及成膜特性、印料的贮存期限和相对应类型的阻焊印料基本相同。
在步骤S4）中，所述字符烘烤的步骤是在热风循环烘箱中以150℃的温度烘烤30min。
在步骤S5）中，所述曝光的步骤是在曝光机内以5~7KW的功率、300~500mJ/cm2范围内的光能量进行曝光，所述曝光机内的温度为19~23℃。
在步骤S6）中，所述显影的步骤是在显影机中以1%浓度的Na2CO3溶液、0.2~0.3MP/cm2的喷压、28~32℃的温度、60~80s的时间、50%~60%的显出点进行显影。
在步骤S7）中，所述后固化烘烤的步骤是在热风循环烘箱中以150℃的温度烘烤40~60min。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其包括如下步骤：
提供第一丝网模版，将阻焊材料透过所述第一丝网模版并将所述第一丝网模版上的图案印刷至印刷电路板上，以实现阻焊印刷；
预烘以赶走阻焊材料内的溶剂，并使阻焊材料部分硬化；
提供第二丝网模板，将字符印料透过所述第二丝网模版并将所述第二丝网模版上的字符图案印刷至部分硬化后的阻焊材料上，以实现丝印字符；
字符烘烤以赶走字符印料内的溶剂，并使字符印料部分硬化；
曝光以使阻焊材料部分感光聚合；
显影以将未经过感光聚合的阻焊材料利用化学反应得以去除；
后固化烘烤以使阻焊材料彻底硬化。
2.如权利要求1所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述阻焊材料为液态感光油墨或紫外固化油墨。
3.如权利要求1所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述第一丝网模版和第二丝网模版是通过将感光胶涂抹于丝网上，经干燥后，盖上照相底版进行曝光、显影后得到的。
4.如权利要求1所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述丝网印刷工艺还包括在阻焊印刷之前的去除印刷电路板表面的氧化物及增加印刷电路板的板面粗糙度的前处理步骤。
5.如权利要求1-4任一项所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述预烘步骤是在热风循环烘箱中以70~80℃的温度烘烤30~40min。
6.如权利要求1-4任一项所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述字符烘烤的步骤是在热风循环烘箱中以150℃的温度烘烤30min。
7.如权利要求1-4任一项所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述曝光的步骤是在曝光机内以5~7KW的功率、300~500mJ/cm2范围内的光能量进行曝光，所述曝光机内的温度为19~23℃。
8.如权利要求1-4任一项所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述显影的步骤是在显影机中以1%浓度的Na2CO3溶液、0.2~0.3MP/cm2的喷压、28~32℃的温度、60~80s的时间、50%~60%的显出点进行显影。
9.如权利要求1-4任一项所述的用于印刷电路板的丝网印刷工艺，其特征在于：所述后固化烘烤的步骤是在热风循环烘箱中以150℃的温度烘烤40~60min。
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