CN105307393A - 一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，包括导电碳油的印刷、回流焊处理和阻焊制作等工序，分别把导电碳油单面或双面印刷在电路板的线路之间形成导电碳油电阻，通过重复快速升温处理保证导电碳油良好的稳定性和较高的精度，以不添加稀释剂的阻焊油墨对电路板进行阻焊印刷提高电阻稳定性。本发明的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺具有阻值精度高、产品稳定性好、产品良率高、生产效率高和成本低廉的特点。

Description

一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺

技术领域

本发明涉及PCB电路板制作领域，具体为一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺。

背景技术

导电碳油是一种具有良好导电性能的印制油墨，通常用于键盘电路、印制电路板跳线和电阻制作等。当导电碳油作为电阻印刷在电路板上，因印制制程和环境的影响，其阻值精度通常不高，难以作为电路板的精确电阻正常工作。

尽管目前印制电路板的高精度电阻已逐步被埋入式电阻材料取代，然而埋入式电阻材料成本昂贵且制程复杂，仅有极少的厂商能制作埋入式电阻的印制电路板，无法满足庞大的市场需求。

采用导电碳油制作内置电阻的印制电路板制程相对简单，且在价格方面很有优势。但是，目前的导电碳油印制电路板的制作方式是完成外层线路制作后，进行印刷导电碳油印刷并烘烤，导电碳油印刷区域通常不覆盖任何保护层，其结果是阻值精度低导电碳油直接暴露在空气中阻值变化大。

发明内容

本发明的目的是提供一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，具有阻值精度高、产品稳定性好、产品良率高、生产效率高和成本低廉的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，包括以下步骤：

第一步、导电碳油的印刷，根据电阻阻值和线宽，设计导电碳油的印刷尺寸并印刷在电路板上形成导电碳油电阻，导电碳油电阻的两端均为电路板的线路；

第二步、回流焊处理，把印刷好导电碳油的电路板放入回流焊设备快速升温处理，快速升温处理完后测量导电碳油区域的阻值，再次重复放入回流焊设备进行快速升温处理并测量导电碳油区域的阻值，直到导电碳油区域的阻值的波动范围小于5%后结束回流焊处理；

第三步、阻焊制作，以不添加稀释剂的阻焊油墨对第二步完成回流焊处理的电路板进行阻焊印刷，阻焊印刷完成后迅速转移把电路板转移到烤箱进行预烤烘干，从而在电路板上形成阻值精度高的导电碳油电阻。

在制作工艺中，采用放入回流焊设备的快速升温的方式使初次烘烤后的导电碳油进一步固化，固化后的导电碳油阻值在较大的温度变化环境下也能保持稳定，从而使印制电路的阻值制作精度得到提升；固化后的导电碳油表面覆盖阻焊油墨，以保护导电碳油免受酸碱、机械摩擦和湿度的影响；阻焊油墨采用不添加稀释剂的配方，能有效减少因阻焊油墨印刷时渗入导电碳油对阻值造成的影响，降低产品因阻值过度变化产生的报废。

进一步地，第一步所述导电碳油的印刷尺寸根据以下关系进行计算：R=αL/W，其中，R代表导电碳油的电阻，α是有效尺寸为正方形时导电碳油的阻值，L为线路间距的长度，W为线路的宽度。通过计算，可以精准通过调整导电碳油的印刷尺寸控制导电碳油电阻的阻值，进一步提高了导电碳油电阻阻值的精度。

进一步地，第二步所述快速升温处理的过程为：最高温度为260摄氏度，从室温升值最高温度时间为4分钟，维持最高温度30秒，并从最高温度降回室温时间为3分钟。通过设定快速升温处理方式，回流焊处理工艺简单，处理速度快，有效保证了生产效率的提升。

进一步地，第二步所述快速升温处理总的次数为两次或两次以上。通过至少两次的快速升温处理方式进行导电碳油前后阻值的对比，有效避免了阻值的波动对电路板性能的影响，进行保证了阻值的精度和电路板性能的稳定性。

进一步地，所述制作工艺还包括设置在第一步所述导电碳油印刷之前的常规外层线路制作前工序、设置在第二步回流焊处理和第三步阻焊制作之间的碳油固化工序和设置在阻焊制作之后的常规后处理工序。整个加工处理过程十分简单，方便进行规模化生产。

进一步地，所述导电碳油为单面或双面印刷在所述电路板上。可以根据实际需要灵活选择单面或双面印刷，具有广阔的应用前景。

进一步地，所述导电碳油双面印刷在所述电路板的过程，所述导电碳油的印刷分为导电碳油第一面印刷和导电碳油第二面印刷，所述导电碳油第一面印刷和所述导电碳油第二面印刷之间设置有碳油预烤工序。通过增设碳油预烤工序，保证了双面导电碳油印刷的可行性，保证了产品的性能。

进一步地，所述碳油预烤工序的烘烤参数为150摄氏度烘烤30分钟，处理速度快，烘烤效果好，有效保证了产品的性能。

本发明一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，具有如下的有益效果：

第一、阻值精度高，在导电碳油初次烘烤后采用回流焊快速升温处理的方式，使导电碳油彻底固化，所有阻值趋向稳定，而且不会因大温差的影响产生较大的阻值变化，阻值制作误差范围由传统制作的±20%提升至±10%；

第二、稳定性好，在导电碳油印刷区域覆盖阻焊油墨，使得导电碳油在阻焊层覆盖下不受酸碱腐蚀、温湿度变化的影响。相比传统制程的碳油阻值会在恶劣环境下出现大范围变化,本发明能使碳油电阻在恶劣环境下更稳定地工作；

第三、产品良率高，阻焊油墨采用无稀释剂添加的配方，减少阻焊油墨渗油现象。相比传统制程采用有稀释剂配方的阻焊油墨加工易引起阻值大幅度变化，本发明能使阻值生产过程稳定，大大提升了产品良率；

第四、生产效率高，整个工艺过程简单，工序少，工序可操作性强，且无需专门的工装设备或夹具即可进行操作处理，有效提高生产效率；

第五、成本低廉，工艺加工过程简单有效降低人工成本，加工过程采用的主要材料为导电碳油有效节约材料成本，较高的产品良率也节省了加工报废成本，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

附图1为本发明一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺的工艺流程图；

附图2为本发明一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺导电碳油的印刷尺寸示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，在电路板进行单面印刷导电碳油包括以下步骤：

第一步、导电碳油的印刷，在电路板完成常规外层线路制作前工序后，根据电阻阻值和线宽，设计导电碳油的印刷尺寸并印刷在电路板上形成导电碳油电阻，导电碳油电阻的两端均为电路板的线路。

如图2所示，所述导电碳油的印刷尺寸根据以下关系进行计算：R=αL/W，其中，R代表导电碳油的电阻，α是有效尺寸为正方形时导电碳油的阻值，L为线路间距的长度，W为线路的宽度。

第二步、回流焊处理，把印刷好导电碳油的电路板放入回流焊设备快速升温处理，快速升温处理完后测量导电碳油区域的阻值，再次重复放入回流焊设备进行快速升温处理并测量导电碳油区域的阻值，直到导电碳油区域的阻值的波动范围小于5%后结束回流焊处理。所述快速升温处理的过程为：最高温度为260摄氏度，从室温升值最高温度时间为4分钟，维持最高温度30秒，并从最高温度降回室温时间为3分钟。所述快速升温处理总的次数为两次或两次以上。

第三步、阻焊制作，把第二步完成回流焊处理后的电路板进行碳油固化工序，然后以不添加稀释剂的阻焊油墨对第二步完成回流焊处理的电路板进行阻焊印刷，阻焊印刷完成后迅速转移把电路板转移到烤箱进行预烤烘干，从而在电路板上形成阻值精度高的导电碳油电阻；随后通过常规后处理工序对电路板进行加工得到最终的电路板产品。

实施例2

如图1所示，本发明公开了一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，在电路板进行双面印刷导电碳油包括以下步骤：

第一步、导电碳油的印刷，在电路板完成常规外层线路制作前工序后，根据电阻阻值和线宽，设计导电碳油的印刷尺寸并印刷在电路板上形成导电碳油电阻，导电碳油电阻的两端均为电路板的线路。

如图2所示，所述导电碳油的印刷尺寸根据以下关系进行计算：R=αL/W，其中，R代表导电碳油的电阻，α是有效尺寸为正方形时导电碳油的阻值，L为线路间距的长度，W为线路的宽度。

结合双面印刷的实际，此处导电碳油的印刷分为导电碳油第一面印刷和导电碳油第二面印刷，所述导电碳油第一面印刷和所述导电碳油第二面印刷之间设置有碳油预烤工序。碳油预烤工序的烘烤参数为150摄氏度烘烤30分钟。

第二步、回流焊处理，把印刷好导电碳油的电路板放入回流焊设备快速升温处理，快速升温处理完后测量导电碳油区域的阻值，再次重复放入回流焊设备进行快速升温处理并测量导电碳油区域的阻值，直到导电碳油区域的阻值的波动范围小于5%后结束回流焊处理。所述快速升温处理的过程为：最高温度为260摄氏度，从室温升值最高温度时间为4分钟，维持最高温度30秒，并从最高温度降回室温时间为3分钟。所述快速升温处理总的次数为两次或两次以上。

第三步、阻焊制作，把第二步完成回流焊处理后的电路板进行碳油固化工序，然后以不添加稀释剂的阻焊油墨对第二步完成回流焊处理的电路板进行阻焊印刷，阻焊印刷完成后迅速转移把电路板转移到烤箱进行预烤烘干，从而在电路板上形成阻值精度高的导电碳油电阻；随后通过常规后处理工序对电路板进行加工得到最终的电路板产品。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于包括以下步骤：

第一步、导电碳油的印刷，根据电阻阻值和线宽，设计导电碳油的印刷尺寸并印刷在电路板上形成导电碳油电阻，导电碳油电阻的两端均为电路板的线路；

第二步、回流焊处理，把印刷好导电碳油的电路板放入回流焊设备快速升温处理，快速升温处理完后测量导电碳油区域的阻值，再次重复放入回流焊设备进行快速升温处理并测量导电碳油区域的阻值，直到导电碳油区域的阻值的波动范围小于5%后结束回流焊处理；

第三步、阻焊制作，以不添加稀释剂的阻焊油墨对第二步完成回流焊处理的电路板进行阻焊印刷，阻焊印刷完成后迅速转移把电路板转移到烤箱进行预烤烘干，从而在电路板上形成阻值精度高的导电碳油电阻。

2.根据权利要求1所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：第一步所述导电碳油的印刷尺寸根据以下关系进行计算：R=αL/W，其中，R代表导电碳油的电阻，α是有效尺寸为正方形时导电碳油的阻值，L为线路间距的长度，W为线路的宽度。

3.根据权利要求2所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：第二步所述快速升温处理的过程为：最高温度为260摄氏度，从室温升值最高温度时间为4分钟，维持最高温度30秒，并从最高温度降回室温时间为3分钟。

4.根据权利要求3所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：第二步所述快速升温处理总的次数为两次或两次以上。

5.根据权利要求4所述提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：所述制作工艺还包括设置在第一步所述导电碳油印刷之前的常规外层线路制作前工序、设置在第二步回流焊处理和第三步阻焊制作之间的碳油固化工序和设置在阻焊制作之后的常规后处理工序。

6.根据权利要求5所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：所述导电碳油为单面或双面印刷在所述电路板上。

7.根据权利要求6所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：所述导电碳油双面印刷在所述电路板的过程，所述导电碳油的印刷分为导电碳油第一面印刷和导电碳油第二面印刷，所述导电碳油第一面印刷和所述导电碳油第二面印刷之间设置有碳油预烤工序。

8.根据权利要求7所述的提升导电碳油印制电路板阻值精度的制作工艺，其特征在于：所述碳油预烤工序的烘烤参数为150摄氏度烘烤30分钟。