CN104085213B

CN104085213B - 一种双面线路板文字印刷方法

Info

Publication number: CN104085213B
Application number: CN201410260556.4A
Authority: CN
Inventors: 刘师锋; 李加余; 赵启祥
Original assignee: Victory Giant Technology Huizhou Co Ltd
Current assignee: Victory Giant Technology Huizhou Co Ltd
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: CN104085213A

Abstract

本发明公开一种双面线路板文字印刷方法，其包括以下工序：在线路板的两面的线路上涂覆防焊涂料，形成防焊层；在线路板的正面的防焊层表面采用白色油墨丝印文字，形成正面文字层；在线路板的反面的防焊层表面采用白色油墨丝印文字，形成反面文字层；对线路板进行烘烤，直至防焊层及其表面的文字固化；涂覆防焊涂料、在正面丝印文字、在反面丝印文字时，均采用线路板印刷辅助工具在线路板底部进行支撑。本发明相对于现有的技术减少了两次烘烤工序，可大幅提高生产效率，节约烘烤所消耗的能源，有利于提高文字印刷时的对位精度，彻底解决了现有技术中文字层容易印刷偏移而覆盖焊盘的问题。

Description

一种双面线路板文字印刷方法

技术领域

本发明涉及线路板文字印刷技术领域，具体涉及一种双面线路板文字印刷方法。

背景技术

文字印刷是线路板生产过程中的一道必要工序，其可用白色的油墨在防焊油墨层的表面形成各种标示、符号和文字的文字层。现有的文字印刷工序通常是在防焊油墨固化工序后进行的。防焊油墨的固化通常采用烘烤的方式进行，耗时长、能耗大，且烘烤处理容易导致线路板的体积产生涨缩，使后续的文字印刷工序无法正确对位，严重时白色油墨将覆盖线路板上的焊盘、触点等位置。而在文字印刷工序中，若线路板的双面均需进行印刷，通常的做法是对线路板的正面进行第一次印刷，采用烘烤的方式使文字层固化后，将线路板正面朝下，置于丝印机台上，对反面进行第二次印刷并对其进行烘烤固化。整个文字印刷过程需要对线路板进行两次烘烤，耗时长且能耗高，不利于生产效率的提高。此外，由于线路板正面上的文字层经历了两次烘烤，在长时间高温的处理下，该文字层容易老化而色变、开裂、脱落等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种能提高双面文字印刷效率、改善文字层质量、提高文字印刷精度的文字印刷方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种双面线路板文字印刷方法，其包括以下工序：

在线路板的两面的线路上涂覆防焊涂料，形成防焊层；

在线路板的正面的防焊层表面采用白色油墨丝印文字，形成正面文字层；

在线路板的反面的防焊层表面采用白色油墨丝印文字，形成反面文字层；

对线路板进行烘烤，直至防焊层及其表面的文字固化；

涂覆防焊涂料、在正面丝印文字、在反面丝印文字时，均采用线路板印刷辅助工具在线路板底部进行支撑；

所述线路板印刷辅助工具包括具有PIN针固定面及粘性面的胶片以及固定在所述PIN针固定面上的PIN针；所述PIN针固定于胶片上与待加工线路板非印刷区及无焊盘区对应的区域；所述线路板印刷辅助工具还包括与所述胶片配套使用、用于定位印刷机印刷高度的定位组件；所述定位组件包括用于安装在待加工线路板边缘的矩形边条，所述矩形边条与待加工线路板印刷面平齐。

本发明所称的线路板印刷辅助工具指的是申请号为201320216735.9的发明专利所公开的线路板印刷辅助工具。本发明在涂覆防焊涂料后，直接在未固化的防焊层表面印刷文字，将防焊层和文字层一同进行烘烤固化，可有效缩短整个生产时间。由于采用了上述的线路板印刷辅助工具，可在反面文字层印刷时支撑线路板的正面，而不会损坏未固化的正面文字层，因此本发明得以实现在对线路板进行双面文字印刷后，将双面的文字层同时进行固化。因此，本发明实质上是对防焊层、正面文字层及反面文字层同时进行烘烤固化，相对于现有的技术减少了两次烘烤工序，可大幅提高生产效率，节约烘烤所消耗的能源。更重要的是，由于在进行文字印刷前，未对线路板进行用于固化防焊层的烘烤，线路板未发生变形，有利于提高文字印刷时的对位精度，彻底解决了现有技术中文字层容易印刷偏移而覆盖焊盘的问题。

所述对线路板进行烘烤是指在65℃—125℃的温度下对线路板进行烘烤2小时—2.5小时。

通常而言，对防焊层的固化是指在130℃以上烘干3小时。但在这种高温条件下，文字层容易老化而出现色变、开裂和脱落等问题。因此，本发明特别降低防焊层的烘烤温度及缩短烘烤时间，以维持文字层的稳定性。烘烤完成后，只需将线路板静置在室温下，便可使防焊层自然风干、固化。

印刷正面文字层之后，印刷反面文字层之前还包括对正面文字层第一次光固化工序；对线路板进行烘烤前，还依次包括对正面文字层及反面文字层的第二次光固化工序及第三次光固化工序；所述白色油墨为抗高温油墨，其原料配方按重量计包括，二氧化钛粉末5—10份、水性丙烯酸乳液40-60份、水20-30份、辛基酚聚氧乙烯醚1-4份、三硬脂酸甘油酯3-7份、石油醚10—15份、羧甲基纤维素钠2—7份；所述二氧化钛粉末包括按重量计占其总重20%—30%的锐钛型二氧化钛以及70%—80%的金红石型二氧化钛，所述锐钛型二氧化钛的平均粒径为50—90nm，所述金红石型二氧化钛的平均粒径为300—350nm。

所述水性丙烯酸乳液为市售的产品，如可采用欧宝迪AC2514、AC2742等产品。它和水是本发明所称的抗高温油墨的主要成膜成分。辛基酚聚氧乙烯醚、石油醚和羧甲基纤维素钠、三硬脂酸甘油酯均为市售产品。辛基酚聚氧乙烯醚主要是起分散剂的作用，有助于二氧化钛粉末均匀地分布在水和水性丙烯酸乳液的混合物中，构成一稳定的二氧化钛-水-水性丙烯酸乳液体系，能够防止二氧化钛粉末团聚、沉淀。本发明所称的二氧化钛为市售产品，所述的金红石型二氧化钛是二氧化钛-水-水性丙烯酸乳液体系中主要的增白剂，可使油墨更加白亮。而所述平均粒径为50—90nm的锐钛型二氧化钛，其在UV照射的情况下有较高的催化活性。在所述锐钛型二氧化钛存在的情况下，由金红石型二氧化钛、水性丙烯酸乳液、水、羧甲基纤维素钠、三硬脂酸甘油酯组成的二氧化钛-水-水性丙烯酸乳液体系会发生快速的固化，因而得以缩短其烘烤的时间。而石油醚的存在更是加快了体系中各类溶剂的挥发，进一步提高了固化速度。三硬脂酸甘油酯还可以起消泡剂的作用，防止印刷出的文字层中因存在气泡而在烘烤工序中产生裂纹。在经锐钛型二氧化钛催化的三次光固化处理后，由本发明的油墨印刷出的文字层表现出良好的耐高温、抗老化性能，烘烤过程中构成文字层的油墨整体能够保持均匀、稳定，氧化反应不易在文字层中发生。由于本发明的油墨其粘度较低，为防止未定型的正面文字层变形，在进行反面文字层印刷时，还需要对正面文字层进行第一次光固化，可以降低正面文字层的流动性。

所述抗高温油墨的制备方法为将所述二氧化钛、水性丙烯酸乳液、水、辛基酚聚氧乙烯醚混合，并搅拌均匀成粗油墨；将所述粗油墨加热至40—50℃后，向其加入所述的三硬脂酸甘油酯并搅拌均匀；将所述粗油墨冷却至15—20℃，加入所述羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后静置20—30min；加入所述石油醚，混合均匀后制成所述抗高温油墨，并将所述抗高温油墨置于5—10℃中，遮光、密封保存。

所述正面文字层及反面文字层的厚度为0.065—0.11mm；所述第一次光固化工序是指形成正面文字层后，在通风的环境中采用汞灯对正面文字层照射10—15min，照射强度为550—650mj；所述第二次光固化工序是指在通风的环境中采用汞灯对正面文字层和反面文字层照射，其中对正面文字层是以550—650mj的强度照射10—20min，对反面文字层是以700—800mj的照射强度照射30—35min；所述第三次光固化是指在真空的环境中采用碘镓灯对正面文字层和反面文字层照射10—15min，照射强度是1000—1200mj。

汞灯和碘镓灯能够提供不同波长的UV，以产生不同的催化效果配合不同的固化过程。若正面文字层和反面文字层的固化程度不同，后续烘烤时其所能耐受的烘烤温度和烘烤时间将产生差异，不利于烘烤条件的控制。特别是长时间高强度的UV照射有可能导致文字层的老化，而UV照射强度不足则起不到固化的效果。而在印刷反面文字层之前又必须对正面文字层进行第一次光固化，因此本发明特别设置了第二次光固化的操作，在第二次光固化中，照射反面文字层的UV强度、照射时间均高于正面文字层，有利于提高正面文字层和反面文字层固化进程的同步性。在第三次固化中，为提高固化效果，本发明将其照射强度设置为较高的1000—1200mj，为了抑制老化，这一固化是在真空中进行的。而第一次和第二次固化都是在通风环境中进行，因通风条件有助于文字层中溶剂的挥发，有利于提高固化效率，缩短后续的烘烤时间。

所述对线路板进行烘烤是指在65℃—100℃的温度下对线路板进行烘烤2小时—2.5小时。

由于进行了三次光固化，正面文字层和反面文字层的固化程度较高，因而烘烤工序中的温度和时间均得以降低。低温、长时间的烘烤，既能保证防焊层的固化效果，又能避免文字层遭受高温的损害。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种双面线路板文字印刷方法，其包括以下工序：

在线路板的两面的线路上涂覆防焊涂料，形成防焊层；

对线路板进行烘烤，直至防焊层及其表面的文字固化；

本发明所称防焊涂料，可选用任意一种市售产品实现，其涂覆方法也可采用现有技术实现。

所述对线路板进行烘烤是指在100℃的温度下对线路板进行烘烤2小时。

印刷正面文字层之后，印刷反面文字层之前还包括对正面文字层第一次光固化工序；对线路板进行烘烤前，还依次包括对正面文字层及反面文字层的第二次光固化工序及第三次光固化工序；所述白色油墨为抗高温油墨，其原料配方按重量计包括，二氧化钛粉末7份、水性丙烯酸乳液55份、水26份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、三硬脂酸甘油酯4份、石油醚13份、羧甲基纤维素钠6份；所述二氧化钛粉末包括按重量计占其总重26%的锐钛型二氧化钛以及74%的金红石型二氧化钛，所述锐钛型二氧化钛的平均粒径为90nm，所述金红石型二氧化钛的平均粒径为350nm。

所述抗高温油墨的制备方法为将所述二氧化钛、水性丙烯酸乳液、水、辛基酚聚氧乙烯醚混合，并搅拌均匀成粗油墨；将所述粗油墨加热至40℃后，向其加入所述的三硬脂酸甘油酯并搅拌均匀；将所述粗油墨冷却至15℃，加入所述羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后静置25min；加入所述石油醚，混合均匀后制成所述抗高温油墨，并将所述抗高温油墨置于5℃中，遮光、密封保存。

所述正面文字层及反面文字层的厚度为0.065mm；所述第一次光固化工序是指形成正面文字层后，在通风的环境中采用汞灯对正面文字层照射15min，照射强度为600mj；所述第二次光固化工序是指在通风的环境中采用汞灯对正面文字层和反面文字层照射，其中对正面文字层是以550mj的强度照射10min，对反面文字层是以800mj的照射强度照射35min；所述第三次光固化是指在真空的环境中采用碘镓灯对正面文字层和反面文字层照射10min，照射强度是1100mj。

对照例

对所述锐钛型二氧化钛催化固化性能的测试。

配置一种文字印刷油墨，其组成与实施例1一致，但其二氧化钛粉末中为100%的粒径为350nm的金红石型二氧化钛。

将上述油墨用于线路板的双面文字印刷，其步骤与实施例1一致。

分别测试实施例1和对照例中正面文字层的第一次固化、第二次固化和第三次固化后文字层油墨的表观形态。其结果如表1所示。

将完成三次固化对照例的线路板进行烘烤，其步骤与实施例1一致。经烘烤的对照例其文字层仍表现出流动性。因而将烘烤温度提高至300℃，烘烤后文字层完成固化，但部分出现焦黄的颜色。采用直径为0.01mm的钢针以垂直向下0.5N的力量分别刻划实施例1制得的线路板的文字层，可留下刮痕，但文字层不脱落。采用直径为0.01mm的钢针以垂直向下0.5N的力量分别刻划对照例制得的线路板的文字层，文字层容易破碎、脱落。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种双面线路板文字印刷方法，其包括以下工序：

在线路板的两面的线路上涂覆防焊涂料，形成防焊层；

对线路板进行烘烤，直至防焊层及其表面的文字固化；

所述线路板印刷辅助工具包括具有PIN针固定面及粘性面的胶片以及固定在所述PIN针固定面上的PIN针；所述PIN针固定于胶片上与待加工线路板非印刷区及无焊盘区对应的区域；所述线路板印刷辅助工具还包括与所述胶片配套使用、用于定位印刷机印刷高度的定位组件；所述定位组件包括用于安装在待加工线路板边缘的矩形边条，所述矩形边条与待加工线路板印刷面平齐；所述对线路板进行烘烤是指在65℃—125℃的温度下对线路板进行烘烤2小时—2.5小时；印刷正面文字层之后，印刷反面文字层之前还包括对正面文字层第一次光固化工序；对线路板进行烘烤前，还依次包括对正面文字层及反面文字层的第二次光固化工序及第三次光固化工序；所述白色油墨为抗高温油墨，其原料配方按重量计包括，二氧化钛粉末5—10份、水性丙烯酸乳液40-60份、水20-30份、辛基酚聚氧乙烯醚1-4份、三硬脂酸甘油酯3-7份、石油醚10—15份、羧甲基纤维素钠2—7份；所述二氧化钛粉末包括按重量计占其总重20%—30%的锐钛型二氧化钛以及70%—80%的金红石型二氧化钛，所述锐钛型二氧化钛的平均粒径为50—90nm，所述金红石型二氧化钛的平均粒径为300—350nm。

2.根据权利要求1所述的双面线路板文字印刷方法，其特征在于：所述抗高温油墨的制备方法为将所述二氧化钛、水性丙烯酸乳液、水、辛基酚聚氧乙烯醚混合，并搅拌均匀成粗油墨；将所述粗油墨加热至40—50℃后，向其加入所述的三硬脂酸甘油酯并搅拌均匀；将所述粗油墨冷却至15—20℃，加入所述羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后静置20—30min；加入所述石油醚，混合均匀后制成所述抗高温油墨，并将所述抗高温油墨置于5—10℃中，遮光、密封保存。

3.根据权利要求2所述的双面线路板文字印刷方法，其特征在于：所述正面文字层及反面文字层的厚度为0.065—0.11mm；所述第一次光固化工序是指形成正面文字层后，在通风的环境中采用汞灯对正面文字层照射10—15min，照射强度为550—650mj；所述第二次光固化工序是指在通风的环境中采用汞灯对正面文字层和反面文字层照射，其中对正面文字层是以550—650mj的强度照射10—20min，对反面文字层是以700—800mj的照射强度照射30—35min；所述第三次光固化是指在真空的环境中采用碘镓灯对正面文字层和反面文字层照射10—15min，照射强度是1000—1200mj。

4.根据权利要求3所述的双面线路板文字印刷方法，其特征在于：所述对线路板进行烘烤是指在65℃—100℃的温度下对线路板进行烘烤2小时—2.5小时。