空网印刷技术工艺过程的研究论文.doc

目录1引言12空网印刷原理13工艺过程33.1 网版制作33.2 油墨的选用与调制143.3封网53.4刮刀的调节53.5打钉床和布钉63.6调机纸封试印83.7丝印操作94常见故障及对策95对阻焊丝印提高产品合格率的想法136结论13致谢14参考文献141引言手工丝网印制过程是在牢固的工作台上进行的。刮刀的速度和压力通过手工控制，操作者的技术决定了印制的质量。这种类型的印制用于低成本、非专业板子的制作。在自动丝网印制技术中，使用液压控制刮刀的机器具有恒定的速度，使用气动控制的刮刀具有恒定的压力。刮刀恒定的速度和压力使自动印制比手工印制更加均匀一致。丝网印制机器的设计和操作方面的改进使得手动机器的使用逐渐减少。全自动丝印机由于价格高，生产成本高，操作不灵活等缺陷使用不是很多。半自动丝印机由于成本较低，占地少,操作简单,能形成大批量生产规模操作灵活性高,适应于各种近于苛刻的要求,能过满足大部分PCB生产厂家生产需求而得到广泛应用。2空网印刷原理刮墨板在运动中挤压油墨和丝网印版，使丝网印版与承印物形成一条压印线，由于丝网具有张力N1和N2，对刮墨板产生力F2，回弹力使丝网印版除压印线外都不与承印物相接触，油墨在刮墨板的挤压力F1作用下，通过网孔，从运动着的压印线漏印到承印物上。在印刷过程中，丝网印版与刮墨板进行相对运动，挤压力F1和回弹力F2也随之同步移动，丝网在回弹力作用下，及时回位与承印物脱离接触，以免把印迹蹭脏。刮墨板在完成单向印刷后与丝网印版一起脱离承印物，同时进行返程回墨，即完成一个印刷循环。印刷过程中印刷机机台面的小幅移动，防止了积墨流入孔内。图2.1丝网受力图图2.2 半自动丝印机图2.3空网网版3工艺过程3.1 网版制作1.绷网 一般制版时，拉网的方法可分为手动、机械和气动式拉网三种，如丝印加工厂对精度要求不高，一般采取前两种方式即可；如要求较高，则可采用最后一种气动拉网机，气动拉网机适用于高精度的网版拉制。其特点是拉力均匀，使用方便，可达到不同需求的拉网张力，特别适合拉制高精度印刷的套色印刷之网版。 2.洗网 印刷制版时一般采用专用的洗网水进行洗网，经过处理的丝网表面应完全亲水，丝网的表面需形成均匀的水膜，否则需重新作洗网处理。洗网完成后不应再用手触摸网，将网放到烘干机烘干备用。 3.涂布 把干燥好的待用网放置在涂胶台上，将网版放置平稳，把感光胶倒入刮斗中。 利用刮斗将感光胶均匀涂在丝网上，先涂印刷面（丝网的凸面），后涂油墨面（丝网的凹面），一般每边涂布三遍。 然后将网版放置在烤箱内，烘干再涂印刷面。4.干燥 丝印感光胶涂刷完后，先静置12分钟，然后把丝网放进40左右的烘箱中烘干，干燥后取出放在暗框中待用。 注意：丝网一定要烘干，否则会影响网版的坚固性。 5.曝光 将底片菲林药膜面贴在丝网的印刷面（凸面），然后放在真空曝光机内曝光。曝光时间根据感光胶的厚度及曝光灯的能量及所制网版的要求（一般线路、阻焊、字符，网版所要求曝光时间不同）而定，一般在使用前要借助曝光计算尺来测定曝光时间，然后再固定所制网版的曝光时间。6.显影 从曝光机取下丝网，去掉底片，先用温柔无压力冷水（温冷水2030）湿润丝网两面，大约湿润3060秒后，再用高压水枪彻底冲洗，直至图像显出，然后用吸水布吸干四周多余水份，再将丝网放进40左右烘箱中烘干。 7.作标记在网框上贴上产品型号，制作日期，丝网目数，制作人等标记，待用。 3.2 油墨的选用与调制1无论是热固化阻焊油墨还是uv光固化阻焊油墨，都只能用于单面和低档的电子产品印制板，其涂布方法均是网印图形露出印制板的焊盘。随着印制电路板图形和焊盘的线条、线间距逐渐变小变密，用原来网印图形的方法已经无法满足阻焊层的印刷要求。目前适于高密度、高精度印制电路板阻焊层印刷的是光成像阻焊油墨，它在生产高档印制板中已逐步显出其优势。光成像阻焊油墨不仅是印制板油墨中的主要产品，更是高精密印制板生产中的主要材料。阻焊油墨的质量与阻焊层制作质量的关系很大。因此，要注意正确选用。使用前应进行产品质量检查核对，如油墨是否过期，油墨主剂与固化剂的搭配是正确等。还要进行产品外观包装检查，看是否有包装破损，油墨外漏现象等。在新的油墨正式网印前还要进行阻焊油墨的开油工艺试验。油墨的混合配制可以采用人工搅拌、机械搅拌和振荡的方式进行。根据丝印方式、油墨黏度大小的不同，可适当添加少量稀释剂以降低黏度，一般不超过5。在油墨混合中，按工艺要求绿油双组分混合后，机械搅拌约30 min，使之充分混合均匀；再静置15 min(既为了温度和黏度的稳定，也有利于搅拌中带入的空气逸出)后使用。对于混合后的油墨，要求在12 h内使用完；未用完的油墨，如超过24 h就不能再用。此外，网印阻焊层对油墨黏度调节；控制非常重要， 液态感光阻焊油墨的黏度主要是通过硬化剂与主剂的配比以及稀释剂添加量来控制。：如果硬化剂的加入量不够，可能会产生油墨特性的不平衡。硬化剂混合后，在常温下会进行反应，其黏度变化为： 在30 min以内，油墨主剂和硬化剂还没有充分融合，流动性不够，印刷时会堵塞丝网。30 min10 h，油墨主剂和硬化剂已充分融合，流动性适当。10 h以后，油墨本身各材料间的反应一直主动进行，结果造成流动性变大，不好印刷，硬化剂混合后的时间越长，树脂和硬化剂的反应也越充分，随之油墨光泽也变好。为使油墨光泽均匀、印刷性好，最好在硬化剂混合后放置30 min再开始印刷。如果稀释剂加入过多，会影响油墨的耐热性及硬化性。总之，液态感光阻焊油墨的黏度调节十分重要：黏度过稠，网印困难。网版易粘网；黏度过稀，油墨中的易挥发溶剂量较多，给预固化带来困难。油墨的黏度采用旋转式黏度计测量。在生产中，还要根据不同的油墨及溶剂，具体调整黏度的最佳值。3.3封网按流程单要求选取指定型号的空网网版，细查一下网版有无破损，对网版曝光区用白色透明胶纸进行封网，要求封边平整无皱折，防止网印油墨漏印板外，污染台面，浪费油墨。封网完成后装上网版。3.4刮刀的调节刮刀是用来刮压网版上的印料，使之漏印在承印物上的一种胶制工具，它包含刮胶和刮刀夹两个部分。其中刮胶所包含之参数有：硬度；厚度；长度；宽度等。研磨好的胶刮安装在网印机的支架上时,首先,需校正其平行度，使之与台面相接触,然后观察左右间隙量,并进行调整,如果左右间隙不同,会导致油墨涂层厚度不均.刮刀的长度尺寸以图象宽度为基准,两边各多出3050mm。图3.4.2刀的特性的不同设置与油墨厚度关系3.5打钉床和布钉空网印刷的特点就是能够双面同时印刷，从而大大地提高了生产效率，而双面印刷的基础是打好钉床。1说明板厚小于等于0.8mm的板不能双面同时印刷，而应采用单面印刷，垫板生产，防止折坏板。2布钉布钉要求：钉子不能放在线条，铜皮，过线孔，原件孔等地方，只可放在基材上，以免压伤板子。3布钉方式通过观察板的间隙结构找到对称的点,用三角形的方式布钉，钉子布好后务必用美纹胶将其固定在机台上，防止位移。例如：图3.5.1钉床布置1图3.5.2钉床布置2图3.5.3结构复杂的线路板类似于上图这种板，很难找到对称点(或者根本找不到，或者能够找到的对称点很少)，不能打钉床的，可以采用单面垫板印刷，单面打钉床印刷的方式两台丝印机配合完成，也可以采取垫板印第一面-烤板-垫板印第二面。3.6调机纸封试印将待印刷板固定在打好的钉床（或垫板）上，视板大小垫一张或两张白纸，将以调好并静置好的油墨适量倒到网版上，调整刮刀压力、平衡、速度，调节网版和丝印台面距离，调整机台位移，直到达到满意效果，进行多次印刷。然后扔掉垫纸，换上新纸根据网版上空网区油墨痕迹进行纸封。（要求：纸封时不能有胶纸直接粘上空网，不能超过丝印孔的一半且位置要平直，不能封入图形中。）然后试印三至五块板，自检板面是否有钉床压伤、油墨不均、线条不下油、垃圾、孔印、网印以及印油不够边等现象。如有则需重新调整相关参数，直至缺陷消除为止。自检合格的首件板，交Qc查，Qc通过，进行批量丝印。 3.7丝印操作刷好的板应在4小时内完成双面印刷，否则需重新刷板，以防板面氧化引起水迹掉油。对于印刷不合格需返工的板，先经预烘烘箱烘干板面油墨后，不要曝光，放在显影机上冲洗，避免湿油墨污染显影机的传送带上的轮子，交叉污染其它板，经冲洗掉油墨的板重新印油墨前需再次刷板。印好的每一块板都要作自检，尤其查有无钉床压伤、油墨不均、线条不下油、垃圾、印油不够边等质量问题，如有应及时修补，印好的板间隔地堆在板架上，待预烘。预烘前，停放15分钟，待油墨流平，气泡逸出。 4常见故障及对策 空网印刷过程会产生许多故障，本文通过表格的方式图文并茂地展示各类问题的产生原因及其解决办法。问题描述产生原因解决办法备注图像钉床压伤钉床调整不当或者板子结构复杂不适合打钉床重新调整钉床；若板子机构过于复杂，考虑一面一面印刷表面擦花取放板操作不规范；猪笼架固定不好；搬运擦伤规范取放板操作；猪笼架一定要固定好再放板；搬运时最好两个人抬着线条不下油选择的丝网目数太大；刮印时刮刀角度太大、刮刀推动的压力太大更换网目粗一些的合适的网版；减小刮刀角度、减小刮刀压力底层氧化/手指印暗房温度过高，空气湿度过大；搬运印制板不戴手套，手上的油脂、手汗污染印制板表面控制暗房温度湿度到标准状态；搬运印制板要戴手套或手指套，并且不能接触到图形部分板面垃圾暗房清洁度不够；更换刮刀时没有垫白纸，造成有碎屑掺入油墨严格5S操作，保障暗房清洁度；更换刮刀时要垫纸操作板面堆油3选择的丝网网目太粗；刮墨刀太软或刃口变圆、刮印时刮刀角度太小、刮刀推动的压力太小、丝网上油墨的聚积量太多等更换网目细一些的合适的网版；选择合适的刮刀并磨锐刮刀的刃口、适当加大刮印角度( 可基本上趋于直角) 、加大刮刀的推动压力、减少油墨的供给量直至方便刮刀行程进行。薄油选择的丝网网目太大；刮印时刮刀角度太大、刮刀推动的压力太大更换网目粗一些的合适的网版；减小刮刀角度、减小刮刀压力膜下气泡2基材铜板表面不清洁；油墨黏度过高或过低；调制好油墨后，置放时间太短；刮刀速度太快；刮刀不够锐利；印完板未静置或静置时间不够；加强前处理过程控制；加强油墨粘度测试；阻焊油墨调制好，应置放15min后方可印板；降低刮刀速度；重新磨刮刀；将刮刀斜进，可改变线路图案放置角度；印完板最少须静置15min以上油墨不均印料的的触变性不好；印后网版起网慢；网版图形静电引起的印料成象不良距离网框边缘太近；刮板角度过小调配印料或换用新印料；调整印料粘度，增大绷网张力，增强起风的弹力；换用大的网框制网版，把较小的图形制作于网版中心；消除静电；调整刮板角度网版漏墨3网网目太粗; 油墨太稀; 油墨着网后间隔太久而未及时推动刮刀;印制板表面或印料中有尘埃、杂物、网印时因刮板压力、尘埃或杂物使网版破损更换合适的较细的丝网；重新调配合适浓度的油墨；印刷中要及时推动运行刮刀, 不使油墨在网上停留时间太久；做好5S保持良好的工作环境；重新封网网印用的丝网目过低；印料触变性不好及印料干燥固化速度过快可选用高网目的丝网制作网版，使用触变性能良好，干燥慢印料针孔3有灰尘或杂物附在网版堵塞网孔；粘滞度太大使油墨不易流动而出现针孔, 而粘滞度太小, 当烤干后会发现因挥发逃逸而出现大量针孔擦拭网版；注意检查油墨配方, 调整油墨粘滞度线条边有气泡2由于线条间距过窄且线条过高，网印时使阻焊料无法印到基材上，致使阻焊料与基材间有空气或潮气存在，在固化和曝光时气体受热产生膨胀在网印时应目检网印料是否完全印到基材及线条侧壁印油不够边未固定牢固线路板使其在印刷过程中移位；线路板固定错注意用心操作5对阻焊丝印提高产品合格率的想法产品合格率不高势必会增加返工，必然会造成物料以及人力资源的浪费，所以提高产品合格率对一家生产厂家来说显得至关重要。我认为光靠监督和产量要求是不够的，我们在保证产品数量的同时要保证产品质量。所以我建议将合格率同产值一同纳入员工等级评定标准，同时提高等级薪资差。这样员工产值高了也不一定会拿到高工资，只有产值高合格率也高才可以拿更高工资。若能这样来做，产品的质量就与员工操作挂上钩，员工的品质意识就会越来越强。对丝印员工来说，因为品质的要求他们会要求磨板跟调油做好工作。如此有了这样好的激励方式，一是能让员工因为品质意识增强而获得更高的收入；二是因为员工品质意识的增强使部门的返工和报废减少，为工厂节约了物料及人工资源，从而实现了双赢。6结论本篇论文是本人通过对前人研究进行总结结合自己实习学习完成的。本文先解释空网印刷原理，再介绍工艺操作，对空网印刷技术有了一个比较详细的阐述。然后针对生产中出现的问题进行原因分析并提出解决办法。最后，对如何提高阻焊丝印合格率提出自己的看法。由于时间仓促，实验条件不足以及技术保密等原因论文设计过程中有许多数据离实际生产可能会有一定距离，还有待继续研究和改进。致谢本论文是在王金来老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。王老师多次询问