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当锡膏丝印印品质量的关键二

发布时间:2021-09-10 16:46:50 阅读: 来源:三轮车棚厂家

锡膏丝印印品质量的关键(二)

丝印模板 (第二个 S)

历史上,使用一种厚的乳胶丝,它有别于丝印模板,现在只有少数锡膏丝印机使用。金属模板比乳胶丝普遍得多,优越得多,并且也不会太贵。

厚乳胶丝

锡膏印刷技术源自于完善建立的工业丝印(silk screen printing)行业,因此术语“丝印”被源用到这种要求较稠沉淀物的锡膏印刷。厚乳胶丝原本比金属模板经济得多,但使用寿命不长,而且用于密脚(fine pitch)也不实际。

制造过程如下:

在框架上张布一张尼龙、聚酯纤维或不锈钢的丝。不锈钢丝是最好的,因为其刚性。工业丝印用的很细密,大约每英寸400丝,这样细小的油所测得的力不能分解为产生撕裂开始和撕裂扩大的两个分力墨粒子(2~3μm)才可以很流畅地通过丝。为了使锡珠通过丝,建议采用一种粗糙得多的丝,大约每英寸80丝。 丝上涂盖光敏乳胶,通常约十层以封住孔,形成一层典型的8thou的厚度。将正趋光性(黑色焊盘)透明玻璃放在上面,然后用很强的紫外光来曝光(如:2kw,几秒钟)。曝光区域变硬,软的地方没曝光,可被洗掉而留下孔。因此,丝印时锡膏可以通过这些孔来印刷。

丝印刮刀(squeegee)是利用泵作用原理将锡膏压挤通过丝,因此要使用一种软的橡胶刮刀(见刮刀部分)。丝印时丝与PCB之间留有1~3mm的间隙,刮刀将丝压低和PCB接触,随后“撕开”。这种作用是必要的,否则,锡膏会滞留在丝上而不是在PCB的焊盘上。

厚乳胶丝的应用,其局限性主要是由于开孔上有丝的阻碍,得到的丝印沉淀物有限,不可以用于小于30thou的密间隔。

金属模板

金属模板现在在大多数的锡膏丝印机上使用。其组成是薄金属板上开有小孔,锡膏从中印出,解决了前面印的沉淀物无规律的问题。不要求丝印刮刀有泵作用,因为锡膏可以很容易流过开孔。也不要求模板与PCB之间有间隙。有三种制造金属模板的方法:化学、激光和电蚀。

化学腐蚀

现时丝印模板主要是这种方法制造的,过程如下:

取薄铜板,或更普遍的不锈钢板,在两面涂盖光敏耐酸物,正趋光性(黑色焊盘)模版分别叠放在两面,用强力紫外光曝光。曝光区域变硬,而软的焊盘区域可以被冲洗掉。然后将板放入酸中洗浴,从两面腐蚀掉所希望孔。

金属板两边的正趋光性模版的相互定位是关键性的,特别是密引脚间隔的元件。如果模版定位不好,孔会形成斜坡,造成丝印不好,出现这种情况的机会通常是十分之一,但在过去几年中,该问题很 大成度上被解决了,因为改进的CAD数据和制造技术使失误率下降到大约五十分之一。成功的技术将使得模版如同一个信封,将空板放入,可达到2~20micron的精度。

孔壁不能达到太平整,因为酸是逐步腐蚀到孔内,但也会往板的横向腐蚀。形成一个“8”字形截面。但是,由于丝印模板很薄,所以通常这不是问题。

激光刻制模板

另一个技术是使用电脑控制的CO2 或YAG激光从板的一面切割出丝孔,可能要花去大约半个小时来刻制一块模板,开孔区越大,时间就越多,费用也越高。激光机大约成本为400,000 美元,因此激光使用时间昂贵,结果通常一块模板费用是化学腐蚀的三倍。

该系统很精密,但除了成本贵外,还有一个缺点:激光将熔化的金属切割出丝孔为什么要选择电子万能试验机,同时也容易熔化模板表面,造成表面粗糙。因此需要用沙抛光或用化学方法来清洗表面,留下几个micron的粗糙度,看 上去好象表面暗淡,对聚酯刮刀有磨损作用,并且使得模板难以清洁,虽然有人认为粗糙度将有助于锡膏的“滚动”。

电蚀模板

电蚀模板现时约占使用的2~3%,其制造过程是加成的,不象其它工艺,模板成形方法如下:

用光敏绝缘乳胶埋盖住芯板(基板),通过负趋光性模版(焊盘区透明,非丝印区不透明)用紫外光曝光。焊盘区域变硬,其它区域以上只是 Selle Royal所做许多的努力中的两项被清洗掉,然后将芯板浸浴在酸性电解溶液内,作为阴极联接在电源上,阳极为耗损性镍。经过几个小时,镍就沉淀在导电区域(非焊盘),并可以象一张纸一样撕下,形成丝孔。

这种模板有比其它模板优越的地方,孔的内壁很平滑,可以作成梯形,即底部比上部稍宽,1~2°的角度,这有助于锡膏穿过模板印到PCB上。在孔的底部四周形成10~20micron的“尖头”,在焊盘周围形成一圈边框,丝印时有助于锡膏准确地停留在焊盘上。成本大约比化学腐蚀高30%。

(待续)

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