哑光黑色阻焊剂低压喷涂技术研究

2019-07-25管术春刘鑫华

印制电路信息 2019年7期

管术春刘鑫华周锋

（江西景旺精密电路有限公司，江西吉安 343000）

（江西省高端印制电路板工程技术研究中心，江西 JB028800）

0 前言

随着PCB产品的多样化、差异化，传统网版印刷工艺条件难以标准化，网版印刷品质很大程度上取决于印刷员工的网印技术熟练度，存在效率低、品质良率差等问题。目前，利用阻焊低压喷涂技术，对PCB进行精确定位和喷墨，油墨均匀、可靠性高，取代了传统网版印刷，打破了阻焊加工长期依赖印刷技工的束缚，大幅度提高了生产效率，降低了生产成本。同时，多色油墨逐渐在电子电路行业盛行，尤其是黑色油墨。黑色油墨遇到低压喷涂技术的情况下，难度进一步加大，而且黑色油墨对曝光对位靶点的识别造成了很大困挠。本文结合对哑光黑色油墨低压喷涂技术的应用研究，总结出相关最佳工艺参数，供业内人士参考。

1 低压喷涂技术原理

低压喷涂系统在200～103Pa压力条件下，通过将液态油墨变成雾状气体达到充分雾化效果，低压空气从喷枪出来时不会迅速膨胀，气团形成的雾化作用以及它具备的足够能量将油墨喷到基板表面（如图1）。此外，低压喷涂喷枪的喷气推力不会造成过量喷涂与飞散，低气压同时避免了法拉第屏蔽效应，凹坑及角落位置被完全覆盖，而且反弹很少。低压喷涂油墨厚度均匀性可达到85%以上，生产效率方面比传统丝印提升了3～4倍，同时结合IR炉预烤线，形成自动一体化生产模式，大大提高了实际生产产能、降低劳动程度。

图1 低压喷涂原理示意图

2 哑光黑色油墨喷涂技术应用难点

喷涂哑黑油技术难点主要在于油墨覆盖后对位靶点无法识别、油墨侧显影量过大导致药水攻击油墨脱落等一系列问题（见表1）。

3 实验部分

3.1 实验设备

低压喷涂机、IR预烤炉、CCD曝光机、油墨搅拌机、CMI测量仪、黏度计、流速杯。

3.2 实验材料

哑光黑色喷涂油墨、油墨稀释剂、PCB半成品（完成外层线路加工）等。

3.3 实验流程

根据哑光黑色油墨低压喷涂技术导入实验设计，测试流程为：防焊前处理→低压喷涂→IR隧道炉预烤→曝光→显影→后烤→性能检测。

3.4 实验方案

基于技术应用难点，确定各个难点主要影响因子，再进行DOE验证优化（见表2）。

4 实验结果与分析

4.1 阻焊靶点识别

阻焊靶点是曝光对位时使用的一个重要设计，将直接决定曝光后产品质量，所以一般情况下，靶点识别需要非常清晰准确，一旦有任何一点的模糊或不确定，造成的后果就是批量返工或报废，故黑色油墨面临的首要问题就是解决曝光光源如何能够透过黑色油墨层去识别抓取铜层的靶点。在一定的理论基础之上，并结合实际验证，得出以下实验结果分析。

4.1.1 光起始剂含量

光起始剂是引发油墨光固化分子与紫外光发生光聚合反应的催化剂，光起始剂含量越高，光聚合速度越快，对靶点识别能力越强，但光起始剂达到一定含量，会造成油墨曝光不良风险（见表3）。