PCB丝印工艺（六）

    7．文件和工艺审查。
    丝网印刷工序的工艺员或领班在技术方面的重点应作好以下工作：
    (1)建立丝印工序全过程的详细工作规范，规定各个过程的工艺参数，建立相应的工艺审查报表，设备维护保养规定。
    (2)每天检查丝印各个房间的温湿度，有否作记录。
    (3)每天工作开始前查每一台设备状态和工作参数，包括刷板机，各个烘箱，曝光机，显影机每天，每周维护保养的内容专案。如操作温度，压力，传送速度，液浓度，磨痕宽度，各种开关阀门，滤网清洗，滤芯更换，抽风，各类指示仪表等。
    (4)批量生产前新的阻焊底片首枚板检查和记录。字元批量印刷前首枚板检查和记录。
    (5)阻焊底片使用次数记录，该报废的底片是否在继续使用。
    8．检查和测试专案。
    根据IPC桽M一840C，IPC00E，IPC桼B?7，和实践应用中国内外客户的规定，综述一下对印制板阻焊剂和字元的基本要求。
    产品分类：1级，指一般电子产品，如消费类产品；2级，为专用电子产品，包括通信设备。复杂的商用机器，仪器；3级，指高可靠性电子产品；连续性运行，功能要求关健性的商用品和军用设备，同生命有关的设备，控制系统。
    8．1阻焊(solder mask)
    (1)导体表面覆盖性(coverage over Conductors)
    跳印(skips)，空穴(Voids)，起泡(B1isters)，露导线均不许存在。
    色泽光滑一致，无明显的堆积，无起趋(wrin-kles)，波浪(Waves)，纹路(RIpples)。
    (2)阻焊盘对焊盘的对位(Solder mask Land Registra tion To Lands)
    阻焊盘对焊盘的净空度，金属化孔应≥0．05mm。非金属化孔≥0．15mm。金属化孔焊盘与阻焊盘问的净空度，起码270度保持O．05mm；非金属化孔焊盘与阻焊间的净空度，至少270°保持O．15mm，对1．2级板接收，3级板拒收。
    阻焊不许进入元件孔内，不许进到SMT焊盘上。焊盘上余胶不允许。
    (3)阻焊附着力。
    3M标准胶带作附着力试验，允许撕起来的胶带粘有阻焊膜的面积最大百分比：PCB表面涂覆 产品分类 镍铜，基材（%）镍/金（%） 铅锡（%）
    1级 10 25 50
    2级 0 5 20
    3级 0 5 10
    (4)阻焊厚度(solder mask thickness)
    1级：目视覆盖完整。2级：基材上，30~40um；导线上，≥10μm；线边拐角≥10μm。3级：导线上≥17．5μm。
    (5)阻焊硬度(Solder mask hardness)
    铅笔硬度≥6H，以6H铅笔试验，阻焊膜不应被划伤。
    (6)阻焊塞导通孔(Soldre mask BlqckViaholes)
    95％的导通孔要求被塞住。要求孔内有铅锡的导通孔，阻焊不得入孔。
    (7)导线露铜，水迹(Condnctor Expose，copper Dirty under solder mask)
    导线不得露铜，即使在平行导线区域，阻焊剂的变异不应暴露相邻导线。阻焊膜下面的铜面无明显的氧化层水迹，3M胶带试验无脱落痕迹。
    (8)SMT方焊盘问的阻焊(Solder mask Be-tween two SMT Lands)
    SMT二个方焊盘问的间距≥0．25mm，应盖阻焊。
    (9)阻焊上杂物(Forelgn inclusions on solder mask)
    杂物符合以下条件可接收：杂物为绝缘体，且杂物长度≤1mm，若绝缘物≥1mm，需除去，若露铜
    了，应补油。
    (10)补阻焊(补油)(Touch Soide mask)
    总的是根据客户要求而定。通常的处理原则：板面尺寸≥160×100mm，可补3点； <160×100mm
    可补2点。补油面积最大尺寸：2×5mm。线路露铜补油≤2mm。补油后烘干，色泽均匀一致，无明显堆
    积，3M胶带试验不掉油。
    (11)起泡，浮泡(Blisters，Bubbles)
    可在每块板面允许存在2处，泡直径小于O．25mm，气泡不应引起导线间桥连。
    (12)金手指上阻焊(solder mask on gold Fin-ger)
    金手指与阻焊交界处，在根部A区可上阻焊，但每块板小于2个手指。见图十。
    金手指与阻焊交界处不许露铜。
    (13)热冲击(Thermal Shock)：温度-65至125℃。回圈次数100次，不出现气泡，分裂或分层。
    (14)耐喷锡(Registance to soleler)：，在热风整平机上，255~265℃，3秒，3次，阻焊膜完好，不起泡，变色，掉膜。
    (15)耐酸性：硫酸或盐酸，浓度1O％，室温下，60分钟，阻焊无变化。
    (16)绝缘电阻(lnsulation Resistance)：5×10欧姆以上。
    (17)可燃性(Flanimability)：VL 94VO级。
    (18)介电强度(Dielectric strength)≥500VDC。
    (19)耐溶剂和清洁剂：(Resistange to solventsand cleaning Agents)
    样品浸泡在以下溶剂／清洁剂中，室温下凉干样品10分钟，观察不应发粗，起泡，分裂，膨胀，变色等现象。
    8．2字元(chara cfer)
    (1)理想目标。
    字元完整，清晰，均匀，字元中空区不充填，如O．6．8，9，A，B，D，不可变成0，6，8，9，A，B，D。
    (2)接收
    •字母，数位，线条有残缺，但仍可识别。
    •字元中空区被涂改，尚未辨认，不致与其他字元混淆。
    •字元外边缘出现油墨堆积，但字体尚未辨认。
    (3)不合格。
    •字元丢失，无法识别。
    •字元中空区被涂改，无法辨认，造成误读。
    •字元线条已模糊，残缺，失落，以致无法辨别。
    •字元出现显重影但仍可辨认，亦判不合格。
    (4)字元上焊盘，不可以。但客户同意可作为特殊例外，可上园焊盘，但不得上SMT焊盘。
    (5)字元附着力，耐溶剂性。
    •3M胶带试验，不得掉字。
    •丙酮擦拭，不得掉字。
    要求字元是永久性油墨。
    (6)字元颜色(白，黄，黑等)，类型(热固型，uv型)，版本号要同工卡要求相一致，并确认是单面还是双面字元，是印在SS(焊接)面还是CS(元件)面上，或是双面印刷。
    (7)字元入孔。
    字元不许入元件孔，可入导通孔。
    溶剂/清洁剂 1 2 3 4 5 6
    异丙醇（Isopropall） 75%异丙醇/25%水 D一萜二烯（D-Lindnene） 10%碱性洗涤剂90%水（Alkaline Detergent）例如 ≤40%链烷醇胺 ≤20%2~5氧基乙烯醇 ≤20%正二醇乙醚 单乙醇胺（Monoe thanolamine） 去离子水（Deionized Water）
    试验条件 温度 标准实验室温度 46±2℃ 标准实验室室温度 57±2℃（PH≤13） 57±2℃ 60±2℃
    时间（分） 2 15 2 2 2 5
    (8)对照工卡，查印制板上UL标记，制造日期，公司商标是蚀刻在板上，还是字元印刷在板上，这些标志表达是否符合规定要求。
    (9)批量生产中，字元印刷必须作首枚板检查，包括以上的所有专案。
    9、帘涂阻焊概述。
    9．1帘涂阻焊(Curtain Coating)特点
    印制板上阻焊剂，有多种形式，本章介绍的网印刷是其中的一种，实际上，滚涂，喷涂上阻焊也有企业在使用。而帘涂也是上阻焊的一种形式。西方国家有点水平的线路板厂多采用帘涂阻焊，近年来港台和广东一些企业亦在发展帘涂阻焊工艺。为什么要上Curtain coating呢?
    (1)小孔，细线，双面SMT，高密度的双面多层印制板，丝网印刷液态光成象阻焊油墨难以克服细
    密线间跳印现象，线边往往易产生露铜，导电现象，线拐角阻焊过簿时有发生。帘涂阻焊可克服这些缺陷。
    (2)帘涂阻焊更适合大规模连续生产。刷板帘涂预烘连在一起，操作易，效率高，自动化，全天24小时连续不断运转，省人省事。
    (3)帘涂阻焊膜的质量性能可符合美国军标的要求。不少欧美大电子公司的客户规定，必须或优先
    用帘涂阻焊油墨，否则不下定单。
    9．2帘涂油墨的种类
    (1)溶剂型。
    以总部在瑞士的Ciba桮eigy为代表。其型号是probimer 52，这种油墨已经近20年实践考验，其性能符合美国军标，成了许多高档电子产品的首选油墨。这种油墨是环氧树脂型，可耐各种化学浸镍／金工艺。其缺点是：属溶剂型，需要专用显影机和专用显影液，需要配套溶剂回收装置；曝光速度慢，5kw曝光机，3分钟完成一块板曝光。
    (2)水溶剂。
    这是近年来发展起来的品种，如ciba pro- bimer71，coates XV500，peter Elpemer G1?461，aTaiyo公司等，可克服溶剂性油墨的缺点，以1％无水碳酸钠液显影，曝光速度同丝印感光油墨一样，不需要专门的溶剂回收设备，节约了地方和设备投资，质量性能上同溶剂型相近似。帘涂速度可到达约150~200拚板／小时，通常3拚板／分，拚板尺寸为610×460mm(24″×18″)．当然，这种帘涂方法也需在黄光条件下操作。
    帘涂和丝印阻焊膜厚度比较见图十三。
    9.3工艺流程
    进板→酸洗→水洗→刷板→水洗→烘干→翻板→帘涂阻焊（A面）→观察→预烘（多段）→冷却→翻板→帘涂阻焊（B面）→观察→预烘（多段）→冷却接板……→曝光
    9．4帘涂阻焊原理
    参见附图十二。帘涂油墨由一个漏斗容器(A)盛装，通过筛检程式(B)面将油墨杂质滤去，然后由泵
    (D)输送到喷头(F)，喷出的油墨流入溢流槽(G)的内槽，满溢后流至外槽，再直接流回收集槽(o)滚轴
    (H)在溢流中转动，刮刀(I)将滚轴表面不断带起的油墨沿刀缘刮下，从而形成阻焊帘幕(L)。帘幕阻焊
    油墨由下边的收集槽收集，然后再回到存贮槽(A)，形成闭合环路。
    完成了前处理的PCB以60m／min的速度经过帘幕，其表面就涂上了一层均匀的涂层。接着板子放
    慢速度(约1m／min)，经烘箱进行干燥，完成双面帘涂后，印刷板可进行曝光，显影。完成整个阻焊的生产过程。
    9．5工艺要点
    全线的调整涉及较多的细节，包括表面处理，导线厚度均匀性，帘幕均匀性，油墨粘度，湿重，对PCB上大孔聚积油墨，预烘的调节，全过程程式控制，设备工艺维护保养等问题，本章限于篇幅，对帘涂阻焊仅作概述，重点是介绍丝网印刷液态光成象阻焊工艺。