CN110267457B - 一种厚铜白色阻焊油墨pcb板的油墨丝印工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺。该丝印工艺包括如下步骤：S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并对导通孔进行塞孔处理；S2、采用丝网印刷白色阻焊油墨，静置；S3、依次进行分段预烤、对位、曝光及显影，完成油墨丝印。本发明的工艺通过一次丝印即能够在厚铜PCB板上完成线肩厚度不低于7μm的白色阻焊油墨层，提高了丝印的效率，降低了丝印成本，并避免了油墨层在模冲时易开裂的问题；且通过分段预烤，不仅缩短了丝印后的静置时间，还解决了白油裂纹的缺陷；同时，通过控制曝光显影的能量，使油墨层保持光泽、显影清晰，并有效避免了在客户端进行回流焊或者波峰焊后易出现白油裂纹的不足。

Description

一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺
技术领域
本发明涉及厚铜PCB板的生产技术领域，具体涉及一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺。
背景技术
随着LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)灯的发展，灯具及户外户内的广告牌基本上由LED灯代替了传统的钨丝灯具。同时，道路、家居、汽车、广告装饰，以及无论民用、工业、医疗、航天、军工均在大量使用到LED灯具。
LED灯具上面的PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)一般都采用白色的阻焊油墨作为灯具的绝缘层，这是因为白色的油墨具备反光效率高的特点，可以大大减少光的损耗，使得灯具在同等情况下得到更优良的光照度。PCB板采用白色阻焊油墨作为绝缘层对产品品质要求较高，需要避免白油板在贴片或者插件后出现白油发黄、油墨裂纹等品质异常。
目前在市场上使用的白色阻焊油墨品种非常多，且现有的白色阻焊油墨中主要为二氧化钛的含量较高。二氧化钛是无机化合物，其自身比较脆，不具备树脂的优柔性。因此，与其他颜色的油墨对比，白色阻焊油墨有如下特点：(1)挠性不足、刚性较强；(2)油墨表面光滑、粗糙度小。由此，采用白色阻焊油墨印刷厚铜PCB板绝缘层通常会存在如下缺陷：(1)白色阻焊油墨印刷厚铜PCB板绝缘层需要采用多次印刷，即丝印一次后进行固化再丝印第二次，这样操作容易出现层间油墨的结合力不良，易出现分层、开裂情况；(2)在进行模具成形加工过程中，会经常出现油墨开裂；(3)在客户端进行回流焊或者波峰焊后易出现白油裂纹。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺。本发明的工艺通过一次丝印即能够在厚铜PCB板上完成线肩厚度不低于7μm的白色阻焊油墨层，提高了丝印的效率，降低了丝印成本，并避免了模冲开裂的问题；且通过分段预烤，不仅缩短了丝印后的静置时间，还解决了白油裂纹的缺陷；同时，通过控制曝光显影的能量，使油墨层保持光泽、显影清晰，并有效避免了在客户端进行回流焊或者波峰焊后易出现白油裂纹的不足。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，包括如下步骤：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并对导通孔进行塞孔处理；
S2、采用丝网印刷白色阻焊油墨，静置；
S3、依次进行分段预烤、对位、曝光及显影，完成油墨丝印。
优选的，所述厚铜PCB板的总铜厚度为110～140μm。
优选的，所述丝网采用36T丝印网纱。
优选的，所述印刷采用75度新刮胶。
优选的，所述印刷的丝印刮胶角度为23～28°，丝印气压为6.1～6.5kg/cm2，丝印速度2.2～2.5m/min，且印刷时单刀加印一次；所述单刀加印即在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀。
通过调整丝印刮胶角度、丝印气压和丝印速度，再采用丝印多刀的方式进行丝印作业，从而实现通过一次面油印刷即可完成油墨层丝印，减少了传统二次印刷的多道工序，节省了整体工艺耗时，提高了丝印效率。
优选的，所述白色阻焊油墨的粘度为180～200dpa.s。
更优选的，所述白色阻焊油墨使用前开油；且开油后搅拌15～20min，并静置30min，再用于印刷。
油墨的粘度过低时流动性较大，容易导致厚铜PCB板上的线路或线肩油墨层过薄而发红的缺陷。通过将油墨开油后搅拌再使用，可有效控制油墨的粘度，且经搅拌后的油墨中的气泡可被完全消除。
优选的，所述静置为平放静置。由于油墨的流延特性，PCB板竖放会导致油墨垂流而造成厚度不均及局部过薄现象，进而容易导致线肩及线路处油墨层过薄而出现发红，平放PCB板的线路拐角处油墨厚度将明显优于竖放PCB板的线路拐角处油墨厚度。
优选的，所述静置的时间为40～60min。
优选的，所述分段预烤为：在60℃烘烤15～18min，再于72℃烘烤10～13min，最后于80℃烘烤20～23min。
更优选的，所述分段预烤为：在60℃烘烤15min，再于72℃烘烤10min，最后于80℃烘烤20min。
传动的印刷工艺中，预烤方式为一段式烘烤，烘烤过程为在单一稳定温度下长时间烘烤。且传统印刷工艺的烘烤方式的设置要求需要较长的静置时间来辅助消除气泡，通常需要静置90min以上，拉长了整体工艺耗时。本发明通过分段预烤，对静置辅助消除气泡的时长要求降低，只需保留油墨流动性较大的前期时段进行静置即可，后续再通过逐级升温的分段烘烤方式消除气泡，从而有效消除气泡，并能够节省整体工艺耗时。
优选的，所述曝光的曝光能量为10.5～11.5级。通过将曝光的能量控制在10.5～11.5级，可让油墨充分反应，有效保证了曝光后的油墨层的光泽度；同时，避免了低能量级时易出现油墨层在经热风整平或者客户回流焊后出现裂纹的缺陷，以及高能量级时易出现曝光不良或显影不干净的缺陷。
优选的，得到的白色阻焊油墨的线肩厚度不低于7μm。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的工艺通过一次丝印即能够在厚铜PCB板上完成线肩厚度不低于7μm的白色阻焊油墨层，相比于传统的二次印刷，减少了多道工序，提高了丝印的效率，降低了丝印成本；并且，避免了由于二次印刷及模具成型的模冲而导致白色阻焊油墨层易开裂的问题。
(2)本发明的工艺通过选择平放静置，并在静置后采用分段预烤的预烤工艺，不仅缩短了丝印后的静置时间，还能有效消除油墨中的气泡，解决了白油裂纹的缺陷。
(3)本发明的工艺通过控制曝光显影的能量，使油墨层保持光泽、显影清晰，并有效避免了在客户端进行回流焊或者波峰焊后易出现白油裂纹的不足。
附图说明
图1为传统的厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺的工艺流程示意图。
图2为具体实施例中本发明的厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
参见图1所示，为传统的厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺的工艺流程示意图。传统的丝印工艺采用二次印刷，具体的，先对待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理及塞孔处理后，再进行一次面油印刷，然后依次进行静置、预烤、对位、曝光及显影，完成一次印刷。将一次印刷的油墨层固化后，再依次酸洗、水洗并烘干。而后，进行二次面油印刷，再依次静置、预烤、对位、曝光及显影。如此，方完成白色阻焊油墨层的印刷。
传统工艺的多次印刷容易导致层间油墨结合力不良，容易出现分层、开裂情况，而在模具成型时白色阻焊油墨层亦容易受模冲开裂，且在热风整平的高温作业或回流焊后容易出现油墨裂纹。同时，传统工艺的多次印刷工序繁复，生产效率低下，且生产成本高。
参见图2所示，为本发明的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺的工艺流程示意图。本发明的工艺采用一次印刷，具体的，包括：先将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并对导通孔进行塞孔处理；而后采用丝网印刷白色阻焊油墨后，平放静置；再依次进行分段预烤、对位、能量为10.5～11.5级的曝光后，显影，即完成油墨丝印。
本发明的工艺通过一次丝印即能够在厚铜PCB板上完成线肩厚度不低于7μm的白色阻焊油墨层，相比于传统的二次印刷，减少了多道工序，提高了丝印的效率，降低了丝印成本；并且，避免了由于二次印刷及模具成型的模冲而导致白色阻焊油墨层易开裂的问题。同时，选择平放静置，并在静置后采用分段预烤的预烤工艺，不仅缩短了丝印后的静置时间，还能有效消除油墨中的气泡，解决了白油裂纹的缺陷。并且，通过控制曝光显影的能量，使油墨层保持光泽、显影清晰，并有效避免了在客户端进行回流焊或者波峰焊后易出现白油裂纹的不足。
实施例中采用的白色阻焊油墨：广东高仕电研科技有限公司，牌号PM-500WD-19，二氧化钛35wt％。
实施例中测量项目：
光泽度测量：ETB-0686镜面光泽度测量仪(昆山国晶电子有限公司)，GB T8013.1-2007标准。
气泡：肉眼观察。开裂、裂纹：肉眼观察。
实施例1
对总铜厚度为128μm的厚铜PCB板丝印白色阻焊油墨层，具体步骤如下：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并采用铝片对导通孔进行塞孔处理。
S2、采用36T丝印网纱印刷白色阻焊油墨。其中，印刷采用75度新刮胶。并且，白色阻焊油墨开油后才使用，具体的，开油后搅拌17min并静置30min，使白色阻焊油墨的粘度达到200dpa.s，再用于印刷。
而且，印刷的丝印刮胶角度为26°，丝印气压为6.2kg/cm2，丝印速度2.2m/min；且在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀，完成单刀加印一次。
S3、印刷完毕后，平放静置45min。
S4、静置结束后，分段预烤，具体的，在60℃烘烤15min，再于72℃烘烤10min，最后于80℃烘烤20min。
S5、预烤结束后，对位，在11.5级曝光能量条件下曝光，显影，完成油墨丝印，在厚铜PCB板上得到线肩8μm、线宽21.6μm厚度的白色阻焊油墨层。
实施例2
对总铜厚度为116μm的厚铜PCB板丝印白色阻焊油墨层，具体步骤如下：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并采用铝片对导通孔进行塞孔处理。
S2、采用36T丝印网纱印刷白色阻焊油墨。其中，印刷采用75度新刮胶。并且，白色阻焊油墨开油后才使用，具体的，开油后搅拌20min并静置30min，使白色阻焊油墨的粘度达到185dpa.s，再用于印刷。
而且，印刷的丝印刮胶角度为23°，丝印气压为6.1kg/cm2，丝印速度2.2m/min；且在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀，完成单刀加印一次。
S3、印刷完毕后，平放静置40min。
S4、静置结束后，分段预烤，具体的，在60℃烘烤16min，再于72℃烘烤10min，最后于80℃烘烤21min。
S5、预烤结束后，对位，在11.0级曝光能量条件下曝光，显影，完成油墨丝印，在厚铜PCB板上得到线肩10μm、线宽22μm厚度的白色阻焊油墨层。
实施例3
对总铜厚度为140μm的厚铜PCB板丝印白色阻焊油墨层，具体步骤如下：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并采用铝片对导通孔进行塞孔处理。
S2、采用36T丝印网纱印刷白色阻焊油墨。其中，印刷采用75度新刮胶。并且，白色阻焊油墨开油后才使用，具体的，开油后搅拌15min并再静置30min，使白色阻焊油墨的粘度达到180dpa.s，再用于印刷。
而且，印刷的丝印刮胶角度为24°，丝印气压为6.5kg/cm2，丝印速度2.5m/min；且在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀，完成单刀加印一次。S3、印刷完毕后，平放静置60min。
S4、静置结束后，分段预烤，具体的，在60℃烘烤18min，再于72℃烘烤13min，最后于80℃烘烤20min。
S5、预烤结束后，对位，在10.5级曝光能量条件下曝光，显影，完成油墨丝印，在厚铜PCB板上得到线肩9.6μm、线宽22.1μm厚度的白色阻焊油墨层。
实施例4
对总铜厚度为110μm的厚铜PCB板丝印白色阻焊油墨层，具体步骤如下：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并采用铝片对导通孔进行塞孔处理。
S2、采用36T丝印网纱印刷白色阻焊油墨。其中，印刷采用75度新刮胶。并且，白色阻焊油墨开油后才使用，具体的，开油后搅拌15min并再静置30min，使白色阻焊油墨的粘度为192dpa.s，再用于印刷。
而且，印刷的丝印刮胶角度为28°，丝印气压为6.2kg/cm2，丝印速度2.3m/min；且在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀，完成单刀加印一次。
S3、印刷完毕后，平放静置50min。
S4、静置结束后，分段预烤，具体的，在60℃烘烤16min，再于72℃烘烤12min，最后于80℃烘烤23min。
S5、预烤结束后，对位，在11.0级曝光能量条件下曝光，显影，完成油墨丝印，在厚铜PCB板上得到线肩9.7μm、线宽21μm厚度的白色阻焊油墨层。
实施例5
对实施例1～4印刷得到的白色阻焊油墨层进行测试，测量结果如下表1所示。
表1实施例1～4印刷得到的白色阻焊油墨层的测试结果
Figure BDA0002071646500000041
由表1可知，本发明的工艺通过一次丝印，能够在厚铜PCB板上完成线肩厚度不低于7μm的白色阻焊油墨层，相比于传统的二次印刷，减少了多道工序，提高了丝印的效率，降低了丝印成本；并且，避免了由于二次印刷及模具成型的模冲而导致白色阻焊油墨层易开裂的问题。而且，还能有效消除油墨气泡，解决了白油裂纹的缺陷。同时，油墨层光泽较高，并有效了避免客户端进行回流焊或者波峰焊时会出现白油裂纹的不足。
以上实施例仅为本发明的较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本发明精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将待丝印阻焊油墨的厚铜PCB板进行喷砂前处理，并对导通孔进行塞孔处理；
S2、采用丝网印刷白色阻焊油墨，静置；
所述印刷的丝印刮胶角度为23～28°，丝印压力为6.1～6.5kg/cm2，丝印速度2.2～2.5m/min，且印刷时单刀加印一次；所述单刀加印即在丝印完成后，网框上升，利用回墨刀把网框上面的油墨带回，再把网框下压，再利用刮墨刀丝印一刀；
所述静置为平放静置；所述静置的时间为40～60min；
S3、依次进行分段预烤、对位、曝光及显影，完成油墨丝印；
所述分段预烤为：在60℃烘烤15～18min，再于72℃烘烤10～13min，最后于80℃烘烤20～23min。
2.根据权利要求1所述的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，所述厚铜PCB板的总铜厚度为110～140μm。
3.根据权利要求1所述的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，所述丝网采用36T丝印网纱；所述印刷采用75度新刮胶。
4.根据权利要求1所述的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，所述白色阻焊油墨的粘度为180～200dpa.s。
5.根据权利要求4所述的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，所述白色阻焊油墨使用前开油；且开油后搅拌15～20min，并静置30min，再用于印刷。
6.根据权利要求1所述的一种厚铜白色阻焊油墨PCB板的油墨丝印工艺，其特征在于，所述曝光的曝光能量为10.5～11.5级。
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厚铜阻焊厚度控制;张昊101044;《百度文库》;20161228;第1-2页 *

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