PCB丝印工艺（四）

6．8 刷板
(1)刷板机结构。
刷板是丝印阻焊前的一个十分重要的工序，成品板检查发现阻焊膜掉，胶带试验不过关，最终客户波峰焊后板于阻焊起泡，阻焊下的大铜面有污渍等问题都同刷板有关。经过多年的实验摸索，目前多数工厂对刷板机都形成了以下的结构形式：
入板→酸洗→水洗→磨板→水洗→吸干→烘干→出板
酸洗段目的是除板面氧化膜，通常用1~3％硫酸；磨板段使用上下各两对尼龙刷，第一对500目，第二对粒度800目。若使用粗目如300~400滚刷，作高密度线路板时易产生线间微短路
(microshort)。
丝印阻焊前的表面处理还有其他形式代替尼龙滚刷磨板。如用浮石粉喷洗和软刷刷洗，也有的工厂用化学法清洗表面，这二种方式都能作出高档次高质量的线路板，如何运用，要根据本企业的实际，作板的档次要求，设备能力和工艺控制维护水平等因素作决定。
(2)工作前准备。
•检查酸缸液的浓度能否将板面氧化物除净；酸洗液何时应换缸?通常连续性工作，每周应换缸二
次，体积为80~100升。
•查尼龙滚刷吸无铜粉，残渣，呈腰鼓形。刷轮上有问题，及时处理。
•查酸洗，磨板，水洗各段所用喷咀的喷淋效果，如有堵塞，及时拆下清洗。
•查酸洗缸，水洗槽液位是否正常，旧清洗水应排掉，洗缸，更换新的清洗水。
•吸水棍应以清水充分润湿，不许让吸水棍干燥工作。
•启动机器，检查设备各功能，按钮，阀门，仪表运行是否正常。
•清洁刷板机外壳及工作区域环境卫生，保持文明的工作环境。
(3)操作。
实际操作时，依次打开电源，喷洗，水洗，风干等功能开关，调节总水阀开关，水洗压力应达到20psi，调节传送速度旋纽，通常速度0．6~1.0m／分之间，开启擦轮和上下摇摆开关，根据待刷板厚度调整上下刷距离，通过边给压力调整上下四个刷的压力，使板子经过刷子时相应的四个电流表显示都在大体一致的范围。对于线宽≤0．20的细密线路的印制板，刷板压力不能过大，否则易造成线路微短路(mi梒roshrt)，每换一种不同厚度的板子，都要重新调整上下刷距离和压力，方可刷板。
每周应作二次尼龙刷辊的磨痕宽度试验，以查刷子压力是否均匀正确，指示表头显示值是否与压力对应，磨痕的光面铜板传送至两个下刷处停住，开动喷淋，下刷和摇摆开关，刷约20秒后停止不刷和摇摆，再将板传送至两个上刷处停止，开动上刷和摇摆开关，20秒后停止上刷和摇摆，将板子传送出来，检查两组上下刷的磨痕宽度是否均匀，且在10~20mm(最佳15mm)之间。过窄则调大进给压力，过宽则减少进给压力，直到磨痕宽度在要求范围内，同时查相应的电表头指示值是否正确。
当调整好刷板各项工作参数后，试刷3~5块板，检查整个刷板系统动作是否正常，刷出来的板是否干燥洁净，有无污迹，氧化点。合格后方可批量生产。批量刷板时放板尽量左右均匀放置，以免造成刷轮不均匀磨损成腰鼓形。完成刷板后，依次关掉控制板上各功能键，水和电源开关做好设备的检查记录，签名签日期。
(4)刷板后烘板。
实践表明，对于有大铜面的线路板，刷板后的板面必须充分干燥，防止热风整平后出现水迹掉油和基材白点，尤其在大铜边缘，特长线路板的粗线路边缘，70μm基铜的线路板，喷锡后易在铜边出现局部基材白点。对于这类线路板，在刷板后应在烘箱中75℃下加烘10~20分钟。如果刷板机烘干段很理想，刷任何板都能使板面完全干燥，热风整平后不存在任何板的基材白点问题，则不必刷板后加烘这一步骤。
6．9丝网印刷
各工厂使用丝印机型号类型不一，有的是自动型半自动型，有的工厂用手工丝印台，不管如何，丝印操作应掌握以下的一些基本思维和原则。
(1)工作前准备。
参照本章6.2丝网准备，6．3油墨搅拌，根据工卡要求，选择相应类型的液态感光胶或字元油墨，开好油，再次强调，通常严禁在液态光成象油墨中添加任何稀释剂，以保证阻焊色泽一致，提高阻焊的耐镀金性能和耐热冲击性，减少渗油余胶。
根据待印板的线路密集情况和导通孔大小，选择合适的网版，一般情况下使用43T网，基铜70um或线路特别细密，可考虑用61?7T网版。对于导通孔径≤O.5mm，且不许盖阻焊的板，印刷需用点图档墨网版，避免油墨印刷入孔；导通孔径＞0．5mm，且不允许盖阻焊的板，可采用点图档墨网版印刷。
丝印工作开始前还需细查一下网版有无破损，开根据印刷图形的大小用胶纸进行封网，封留的印刷面应能完全覆盖板的全部线路图形，板的四周边留出约5mm的宽度不印阻焊，以免板边油墨污染板架。
根据图形大小选择长度合适的刮板，一般要求刮板长度比图形两边各长15mm以上，并按本章6．5刮板使用一节装好刮板。
在丝印开始前，清洁丝印机台面，工作台面和周围环境卫生，待印的线路板，开好的油墨，清洁无毛的碎布，吸油纸，刮刀等摆放整齐。
(2)丝印操作。
参照本章6．6丝印定位方式，对待印的印制板和网版作定位。调节丝网和丝印台面距离，通常为5~8mm，后面的高度一般比前面高l~2mm，调节刮板的斜角，一般70~75度。压板压力通常是15~25kg／cm2，根据印刷效果还可作微调节，调整并固定刮板行程，刮板停留在图形外2?cm即可。
各项参数调试完后，试印三至五块板，查阻焊色泽，覆盖程度，有无跳印，线路拐角有无露铜，如有则需重新调整相关参数，直至缺陷消除为止，才可进行批量正常丝印。自检合格的首件板，交Qc查，Qc通过，进行批量丝印。
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，交叉污染其他板，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控自检，尤其查有无跳印，线拐角缺油，针孔，孔边聚油等质量问题，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。
印刷完毕，按装机的倒程式除下刮板回油板，将多余的油墨收集起来，用洗网水擦拭干净丝网，关机关电源关气，最后认真填写设备使用记录，在工卡上签名。
手工丝印通常不容易获得均匀一致的丝印压力，因此，为获得均匀的阻焊厚度和色泽，建议液态光成象阻焊油墨使用半自动或自动丝网印刷机。手工丝印台用作印字元，堵孔，蓝胶等操作，当然，机印字元对大批量同一型号的印刷板能获得高效率。值得提醒的是，丝印字元不合格板(显影，漏字，对位不准，印错等)返工时，切勿草率处理，用丙酮擦板面一下马上返工，带来的后果是字元油墨入孔，这些板到头来需全部报废。字元返工板应在盛有洗网水的二三个盆中依次洗一次，再到显影机上冲洗一遍，最后再以丙酮擦拭印刷一两次，才能重新进行印刷。
6．10预烘
预烘目的是赶走液态光成象油墨中的溶剂。但感光油墨中含有固化剂，预烘不当会引起反应，温度和时间都应有限制。因此，预烘干对液态感光油墨工艺是至关重要的一步。
各种不同供应商的感光油墨预烘干的要求参数略有不同，我们试用多种类型，大致范围是：预烘第一面，75±5℃，15~20分；第二面，75±5℃，30~40分。各企业根据供应商提供的技术资料和结合本工厂设备，控制水平的实际体会作适当调整。
预烘不足，曝光会粘底片，出现压痕，污染底片，显影后表面会受到显影碳酸钠的侵蚀，侧蚀严重，阻焊外观失去光泽。预烘温度过高，时间过长，显影不良，焊盘表面会形成残膜，肉眼难看清，热风整平后焊盘会露铜。预烘的烘箱抽风量不足，箱体温度不均匀，放板过密，都可能引起焊盘和孔内余胶，热风整平(喷锡)出现麻烦，最终难以挽救。
预供应注意以下有关事项：
(1)烘箱的抽风量，箱体内的上下左右中间各部位的温度要定期检查，并作好记录。
(2)严格工艺控制，预烘时间和温度应统一作规定，如打开烘箱放板，温度变低了，预烘时间算不算?通常是温度指示到设定值时才记录时间。烘箱上设有计时器，时间一到即报警，对严格工艺控制是需要的。
(3)在烘箱中板子的放置密度应作规定，放太密太多太靠近烘箱壁，都会导致余胶产生。有时想提高生产效率，烘箱内的板排得密密麻麻，预烘时大量的溶剂聚集在箱体内出不去，反而有部分又积聚到板表面金属化孔内，显影时很难冲干净，热风整平后孔内露铜，铅锡上不去。
(4)预烘后应停留冷却至室温才曝光。板子预烘后在24小时内完成曝光显影。我们试验过，双面曝光前已烘好的板在空调(21℃，55％rh)下最长可以作些资料，周六印烘的板，周日休息，下周一能否曝光?有时突然停电二天，预烘后的板继续作下去带来什么样的后果?等等。
(5)实践经验表明，对于超薄板，特厚板，超长板，预烘的参数要作微调，才能获得满意的阻焊质
量。
(6)预烘板已印有油墨，接送板子特别要注意取板放板的姿势，避免碰伤阻焊，手指更不能触及到板子上。
(7)在生产管理上，加强区域标识，待预烘第一面，已烘第一面，待预烘第二面，已烘第二面，待固化，已固化板必须按各自标识的指定区域摆放，不得弄混。
预烘温度和时间关系曲线见下图。
图八 预烘温度与时间曲线(Tamura DSR 2200型)