油墨運(yùn)用的勝敗,直接影響到PCB出貨的整體技能要求和質(zhì)量指標(biāo)。為此,PCB出產(chǎn)廠家都十分重視油墨的功用好壞。除油墨粘度廣為人知之外,作為油墨的觸變性往往被人們所疏忽。而它對(duì)網(wǎng)印的效果卻起著非同小可的效果。為了更明晰地闡明觸變性對(duì)網(wǎng)印效果的影響,咱們還有必要從最基本的油墨以及絲印的原理講起。然后再引進(jìn)觸變性這個(gè)概念。
在現(xiàn)代PCB的整個(gè)出產(chǎn)制程中,油墨已成為PCB制造工藝中不行缺少的輔助資料之一。它在PCB制程用材中占有著十分重要的地位。油墨運(yùn)用的勝敗,直接影響到PCB出貨的整體技能要求和質(zhì)量指標(biāo)。為此,PCB出產(chǎn)廠家都十分重視油墨的功用好壞。除油墨粘度廣為人知之外,作為油墨的觸變性往往被人們所疏忽。而它對(duì)網(wǎng)印的效果卻起著非同小可的效果。
為了更明晰地闡明觸變性對(duì)網(wǎng)印效果的影響,咱們還有必要從最基本的油墨以及絲印的原理講起。然后再引進(jìn)觸變性這個(gè)概念。下面咱們就PCB制板中觸變性對(duì)油墨功用的影響進(jìn)行剖析探究:
一、絲網(wǎng)
絲網(wǎng)是網(wǎng)印工藝中不行缺少的資料之一。缺少絲網(wǎng)便不行稱(chēng)之為網(wǎng)印,絲網(wǎng)是網(wǎng)印工藝的靈魂。絲網(wǎng)幾乎都是絲織物(當(dāng)然也有非絲織物的)。
以資料區(qū)分一般為:尼龍、聚脂、不銹鋼
以編織方法可分為:平織、綾織
以絲的結(jié)構(gòu)可分為:?jiǎn)喂?、多?br />
以網(wǎng)的粗細(xì)可分為:s(薄型)、t(中型)、hd(重型)
以網(wǎng)的目數(shù)可大致分為:低目數(shù)、中目數(shù)、高目數(shù)
在PCB職業(yè)中,最為常用的是t型網(wǎng)。s及hd型網(wǎng),除個(gè)別特殊需要情況之外,一般都不選用。這是因?yàn)镻CB職業(yè)是一個(gè)高科技的專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)的職業(yè),它不同于制造單純的手藝及藝術(shù)性的技藝,一般手藝及藝術(shù)性的技藝其要求的技能層次并不高,它只要能滿(mǎn)足或到達(dá)人的視覺(jué)效果就能夠了。而對(duì)PCB,就不僅僅是看得規(guī)整美麗就行了,PCB要用在有電流導(dǎo)通及有信號(hào)傳輸上,它有必要到達(dá)電功用要求精密的幾何尺度,而這幾何尺度是需要進(jìn)行嚴(yán)厲的度量的。因而,咱們對(duì)幾個(gè)重要的與絲網(wǎng)有關(guān)的技能參數(shù)要了解。
?、俳z網(wǎng)的厚度:厚度是指絲網(wǎng)在無(wú)張力狀況下,靜置時(shí)厚度的測(cè)定值。此測(cè)定值是從丈量數(shù)據(jù)中得出的統(tǒng)計(jì)平均值,用μm表明。厚度由構(gòu)成絲網(wǎng)的絲的直徑?jīng)Q議,與絲網(wǎng)透墨量有關(guān)。
?、诮z網(wǎng)的開(kāi)孔面積率:是網(wǎng)孔面積與絲網(wǎng)面積的比值,用百分比%來(lái)表明,這數(shù)值越大,則網(wǎng)孔的開(kāi)度就越大。
?、劢z網(wǎng)的透墨量:這兒指的是理論值,在實(shí)際網(wǎng)印出產(chǎn)中,透墨量會(huì)受絲網(wǎng)的材質(zhì)、功用、規(guī)格油墨的粘度、顏料的細(xì)度、油墨的觸變性,刮板的硬度、印刷的壓力、印刷的速度、觸網(wǎng)距等的要素影響有關(guān)。
二.油墨
是指用于印制板的有色膠狀物質(zhì)。常由合成樹(shù)脂、蒸發(fā)性溶劑、油類(lèi)和填充劑、枯燥劑、顏料和稀釋劑等組成。常稱(chēng)油墨。
?。ㄒ唬┯湍慕M成:
1.樹(shù)脂:樹(shù)脂是構(gòu)成墨膜,決議油墨功用的重要組成成分。聞名的PCB油墨品牌,都有自己的專(zhuān)利配方。平常咱們所說(shuō)的該品牌油墨功用怎么優(yōu)良。其實(shí)是樹(shù)脂在里面起作十分重要的效果,是它決議了油墨的操作性、光澤度、粘結(jié)性、硬度、耐水性、耐溶劑性、耐酸堿性、耐溫性等等。
2.溶劑:
溶劑的功用:
①溶解樹(shù)脂。使之成為良好的連結(jié)料;
?、谌芙忸伭虾椭鷦?;
?、壅{(diào)節(jié)油墨粘度;
?、苷{(diào)節(jié)油墨的枯燥速度;
?、輰?duì)承印物的溶解浸透,增強(qiáng)附著力。
油墨的溶劑并不是單一種類(lèi)和但一組份的。因考慮到溶解力和枯燥速度的問(wèn)題,溶劑多數(shù)為混合性物。不同的油墨,不同的用處,就有不同的溶劑。所以油墨出產(chǎn)商會(huì)配有幾種不同類(lèi)型的溶劑。而針對(duì)一種油墨只允許有一至兩種類(lèi)型的溶劑能夠配用。一般來(lái)說(shuō),關(guān)于同一個(gè)油墨出產(chǎn)商,因?yàn)槠溲邪l(fā)選用的樹(shù)脂體系基本上是確認(rèn)的,所以,同一個(gè)油墨出產(chǎn)商出產(chǎn)的油墨,其所供給的溶劑能夠通用。舉例來(lái)說(shuō),英國(guó)coates出產(chǎn)的油墨,只要是英國(guó)coates所出產(chǎn)的溶劑,基本上都能夠通用??墒?,咱們還是堅(jiān)持一種油墨應(yīng)配用相配套的專(zhuān)用稀釋劑。
?、與oates供給的稀釋劑系列產(chǎn)品
?、芻oates產(chǎn)品與之對(duì)應(yīng)配套的稀釋劑
隨意配用稀釋劑,會(huì)導(dǎo)致油墨的凝膠(結(jié)塊),剝落,色彩不均,耐化學(xué)性、抗熱沖擊性、附著力下降等不良毛病。那種不論什么油墨,都把"防白水""783"當(dāng)成全能溶劑往里加的做法,是不正確的。
3.色料:主要是運(yùn)用顏料。顏料按類(lèi)別分,可分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。有機(jī)顏料系指非礦物質(zhì)類(lèi),其色彩絢麗,色譜完全,但一般遮蓋力欠好。無(wú)機(jī)顏料是指礦物質(zhì)類(lèi)。如:鈦白、鋅白、鐵藍(lán)、碳黑等,它們的遮蓋力好,耐光耐老化性強(qiáng),PCB油墨多屬此類(lèi)油墨。
顏料除做為色料外,同時(shí)關(guān)于油墨的耐光性,耐熱性、耐熔劑性、耐化學(xué)性格等方面也起著必定的效果。
4.助劑:油墨中增加助劑的目的是為了改進(jìn)油墨的物理功用,增強(qiáng)油墨的印刷適性,進(jìn)步印刷效果。助劑包括:消泡劑、分散劑、稀釋劑、均勻劑、結(jié)實(shí)劑、色彩分離阻撓劑、沉積阻撓劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、紫外線(xiàn)吸收劑、催化劑、增稠劑等等。
三.PCB油墨幾個(gè)重要的技能功用
PCB油墨質(zhì)量是否優(yōu)異,原則上不行能脫離以上幾大組分的組合。油墨質(zhì)量?jī)?yōu)異,是配方的科學(xué)性,先進(jìn)性以及環(huán)保性的綜合體現(xiàn)。其體現(xiàn)在:
?。?)粘度:是動(dòng)力粘度(dynamicviscosity)的簡(jiǎn)稱(chēng)。一般用viscosity表明,即流體活動(dòng)的剪切應(yīng)力除以流層方向的速度梯度,國(guó)際單位為帕/秒(pa。s)或毫帕/秒(mpa。s)。在PCB出產(chǎn)中是指油墨遭到外力推進(jìn)產(chǎn)生的活動(dòng)性。
?。?)可塑性:指油墨受外力效果發(fā)作變形后,仍堅(jiān)持其變形前的性質(zhì)。油墨的可塑性有利于進(jìn)步印刷精度;
?。?)觸變性:(thixotropic)油墨在靜置時(shí)呈膠狀,而遭到牽動(dòng)時(shí)粘度發(fā)作變化的一種性質(zhì),又稱(chēng)搖變性、抗流掛性;
?。?)活動(dòng)性:(流平性)油墨在外力效果下,向四周展開(kāi)的程度?;顒?dòng)度是粘度的倒數(shù),活動(dòng)度與油墨的塑性和觸變性有關(guān)。塑性和觸變性大的,活動(dòng)性就大;活動(dòng)性大的則印跡簡(jiǎn)單擴(kuò)大?;顒?dòng)性小的,易呈現(xiàn)結(jié)網(wǎng),產(chǎn)生結(jié)墨現(xiàn)象,亦稱(chēng)網(wǎng)紋;
?。?)粘彈性:指油墨在刮板刮印后,被剪切開(kāi)裂的油墨迅速回彈的功用。要求油墨變形速度快,油墨回彈迅速才干有利于印刷;
(6)枯燥性:要求油墨在網(wǎng)版上的枯燥愈慢愈好,而期望油墨轉(zhuǎn)移到承印物上之后,則要求越快越好;
?。?)細(xì)度:顏料及固體料顆粒的巨細(xì),PCB油墨一般小于10μm,細(xì)度的巨細(xì)應(yīng)小于網(wǎng)孔開(kāi)度的三分之一;
?。?)拉絲性:用墨鏟挑起油墨時(shí),絲狀的油墨拉伸不開(kāi)裂的程度稱(chēng)為拉絲性。墨絲長(zhǎng),在油墨面及印刷面呈現(xiàn)許多細(xì)絲,使承印物及印版沾臟,甚至無(wú)法印刷;
?。?)油墨的透明度和遮蓋力:關(guān)于PCB油墨,根據(jù)用處和要求的不同,對(duì)油墨的透明度和遮蓋力也提出各種要求。一般來(lái)說(shuō),線(xiàn)路油墨、導(dǎo)電油墨和字符油墨,都要求有高的遮蓋力。而阻焊劑則比較靈活。
?。?0)油墨的耐化學(xué)性格:PCB油墨根據(jù)運(yùn)用目的的不同,相應(yīng)要求對(duì)酸、堿、鹽和溶劑等要求都有嚴(yán)厲的標(biāo)準(zhǔn);
?。?1)油墨的耐物理特性:PCB油墨有必要契合耐外力劃傷、耐熱沖擊、抗機(jī)械剝離,以及到達(dá)各種嚴(yán)厲的電氣功用要求;
?。?2)油墨的運(yùn)用安全和環(huán)保性:PCB油墨要求具有低毒、無(wú)臭、安全和環(huán)保型。
以上咱們歸納了十二個(gè)PCB油墨的基本功用,而其中在網(wǎng)印的實(shí)際操作過(guò)程中,與操作者密切相關(guān)的是粘度問(wèn)題。粘度的高低,對(duì)絲印的順當(dāng)與否,聯(lián)系極大。所以在PCB油墨技能文件和qc陳述中,粘度都標(biāo)示得清清楚楚,指明在什么條件下,用什么類(lèi)型的粘度測(cè)驗(yàn)儀器等。在實(shí)際印刷過(guò)程中,假如油墨粘度偏高,會(huì)形成漏印困難,圖形邊緣鋸齒嚴(yán)重,為了改進(jìn)印刷效果,就會(huì)參加稀釋劑,使粘度到達(dá)要求。但不難發(fā)現(xiàn),在許多場(chǎng)合下,為了想取得理想的分辨率(解像力),不論你選用什么粘度,都一直無(wú)法完成。為什么呢?經(jīng)深入研究之后,才發(fā)現(xiàn),油墨粘度是個(gè)重要的因數(shù),但并非僅有的。還有另一個(gè)相當(dāng)?shù)闹匾驍?shù):觸變性。是它,也在影響著印刷精度。
四.觸變性
粘度與觸變性是兩個(gè)不同的物理概念,能夠這樣來(lái)了解,觸變性是油墨粘度發(fā)作變化的表征。
油墨在必定的恒溫下,假定油墨內(nèi)的溶劑沒(méi)有很快蒸發(fā),這時(shí)油墨的黏度是不會(huì)改動(dòng)的,粘度與時(shí)刻沒(méi)有聯(lián)系,粘度不是一個(gè)變量,而是一個(gè)常數(shù)。
當(dāng)油墨被外力效果(拌和)之下,粘度即發(fā)作變化,跟著效果力的連續(xù),粘度會(huì)繼續(xù)變小,但不會(huì)無(wú)限制的下降,到了必定的極限而停止。而當(dāng)外力效果消失之后,經(jīng)過(guò)必定時(shí)刻的靜置,油墨又能自動(dòng)逐漸康復(fù)到初始的狀況。咱們將這種在外力效果下,油墨粘度跟著時(shí)刻的延長(zhǎng)而下降,但當(dāng)外力消失之后,又能康復(fù)到原本粘度的可逆物理特性稱(chēng)之為觸變性。觸變性是一個(gè)在外力效果下,與時(shí)刻有關(guān)的變量。
在外力效果下,效果力持續(xù)時(shí)刻越短,粘度下降得明顯的,咱們就稱(chēng)這種油墨的觸變性大;相反,假如黏度下降不明顯,就稱(chēng)觸變性小。
五.油墨觸變性的反響機(jī)理和控制
觸變性到底是怎么一回事呢?為何油墨在外力的效果下,黏度會(huì)變小,而外力消失,靜置必定時(shí)刻后,又能康復(fù)原本的粘度?
決議油墨是否具有觸變性的必要條件,首先是帶有粘性的樹(shù)脂,其次是填充有必定體積份額的填料及色料粒子。樹(shù)脂、填料、色料、助劑等經(jīng)過(guò)研磨加工之后,十分均勻的混合在一起,它們是一種混合物。在未承受外來(lái)熱能或紫外線(xiàn)光能效果的狀況下,它們以一種不規(guī)則的離子團(tuán)存在。在常態(tài)下,它們因?yàn)橄嗷フ幸行虻臄[放,表現(xiàn)出高粘度的狀況,但并不發(fā)作化學(xué)反響。而一旦遭到外來(lái)的機(jī)械效果力,打亂了原本有序的擺放,切斷了相互的招引鏈,成為無(wú)序的混亂狀況,表現(xiàn)出粘度變低。這就是咱們平常所看到的油墨由稠變稀的現(xiàn)象。咱們能夠用下面一個(gè)閉合循環(huán)的可逆過(guò)程圖來(lái)形象地表達(dá)觸變性的全過(guò)程。
不難發(fā)現(xiàn),油墨中固體的含量多少,固體的形狀巨細(xì),都將決議著油墨的觸變功用。當(dāng)然,關(guān)于原本粘度就十分低的液體,就談不上什么觸變性了。但為了使它變成具有觸變性的油墨,在技能上能夠采納增加一種助劑,從而使油墨的粘度發(fā)作變化提高,使其具有觸變性。此助劑稱(chēng)之為觸變劑(thixotropicagent)。所以油墨的觸變性是可控的。
六.觸變性的實(shí)際使用
在實(shí)際使用中,并非觸變性越大越好,也不是越小越好。而是恰到好處。油墨因?yàn)榫哂杏|變功用,十分適用于選用網(wǎng)印的工藝。使得絲印操作變得輕松自如,油墨網(wǎng)印時(shí),在網(wǎng)上的油墨被膠刮推進(jìn)下,發(fā)作滾動(dòng)和揉捏,油墨的粘度變低,利于透墨。油墨網(wǎng)印到PCB基板后,因?yàn)檎扯任茨芎芸旎貜?fù),存在一個(gè)適當(dāng)?shù)牧髌娇臻g,使油墨緩慢活動(dòng),而到達(dá)回復(fù)平衡時(shí),所網(wǎng)印的圖形邊緣就會(huì)得到滿(mǎn)足的平直度。