有关提高印制板丝网印刷精度的工艺的研究

【集萃网观察】一、前言

    丝网印刷工艺在印制板生产过程中已经得到广泛的应用，不仅仅是单面板、双面板而且多层印制板的电路图形的转移，阻焊剂、字符标记等都采用了丝网印刷工艺。随着经济技术的发展，日趋要求提高产品精度及合格率，保证产品质量，降低成本，从而取得较好的经济效益。近年来细密线路也采用丝网印刷工艺制作，并且要求具有较高的位置精度。本文就根据我所开展丝网印刷工作中的经验，对丝网印刷过程中影响印制板丝网印刷精度的若干因素进行分析，并对如何提高精度提出了一些看法，以供共同探讨。

    二、影响丝网印刷精度的因素

    印制板图形印刷精度包括以下两个方面内容：一是指印刷的图形线条幅向失真度小，线条幅宽精度±0.05mm；二是指印刷图形位置精度要求高，图形长度为500mm内时，位置偏差＜±0.15mm，影响上述两方面精度有多方面的因素，从丝网制版到图形印刷生产过程来讲，主要有以下几方面因素：

    1.丝网制版材料和印料的选择：包括网框材料、丝网材质、目数、颜色及印料性能；

    2.丝网印刷设备、工装：即丝网印刷机，定位工装等；

    3.生产工艺：包括绷网、丝网制版、印刷工艺等；

    4.工作环境条件：工作场地的温度、湿度、洁净度，尤其是洁净度是影响产品质量的重要因素；

    5.人是影响工程质量的最主要因素，操作者必须有高度的责任心和较高的技术素质。

    在此重点讨论前几方面的因素对印制图形印刷精度的影响的原理及提高精度的措施和方法。

    三、提高丝网模版质量是保证丝网印刷精度的前提

    影响丝网模版质量的因素有照相原稿的绘制质量、照相、翻版及照相底片的尺寸稳定性情况。丝网模版的制作涉及到网框、丝网及绷网，制版及感光材料等若干因素。

    1.网框材料的选择一般选用LY12、LF2等硬质合金铝方管型材，尺寸选用宽20mm，厚20mm，四角用氩弧焊接或铆接加工而成。金属框架精度高，尺寸稳定。

    2.丝网材料的选择目前用得最多的是尼龙丝网和涤纶丝网。尼龙丝网耐热性较差，受热后易产生热塑性变形，使张力不均匀，影响网印质量。粘结绷网或丝网模版制作不宜高温烘烤。涤纶丝网耐热性较好，尺寸稳定，图形不因温度和湿度的变化产生较大的变动。为了保证网印图形精度最好选用单丝涤纶丝网。同时应选用丝网目数较高，丝径较细，网眼较小的丝网，丝网的颜色以黄色或棕黄色为好，以防产生晕影。   

    3.绷网绷网是一不可勿视的环节，要制出高精度的印制图形首先要求绷网符合质量要求，最好采用气动绷网机，绷网的质量要求如下。

    ①绷网张力合适、均匀

    并非张力愈大愈好，张力过大，超出材料弹性极限，丝网就会丧失弹性，变脆甚至断裂。张力不足丝网松软，缺乏回弹力。应按照额定张力，再根据作业条件给以考虑，使其整个网版面上张力均匀。

    ②经纬网丝保持垂直

    绷好的丝网的经纬线应尽可能与网框边保持垂直，绷网时一是正拉丝网，即力与丝向保持一致；二是被网夹夹持着的丝网拉伸时能横向移动。

    ③防止松弛

    为了减小绷好的网随时间的推移，网版会变松或越用越松，产生张力下降，应采取持续拉网和反复拉紧绷网方法，使一部分张力松弛于固网前完成。

    4.丝网模版制版工艺目前用得最多的是直接法制作丝网模版，在此制作工艺中注意上胶涂层的厚度合适，严格控制干燥、曝光、显影等环节，方能得到高质量的丝网模版。

    四、控制丝网印刷过程中各影响因素，提高网印精度

    在丝网印刷图形加工过程中，首先要求印料性能良好，其次必须严格控制印刷设备、工装、刮板、网距、刮印压力等工艺因素。

    1.印料必须具备以下性能：

    化学稳定性好；

    干燥速度适宜；

    对敷铜箔板粘附性能好；

    粘度合适、触变性好、颜色合适；

    透印力好；

    便于干燥。

    2.设备工装

    采用印刷精度较高的丝网印刷机可排除许多人为不稳定因素，定位工装可直接利用机台面纵向可调定位销定位(定位孔可由数控钻钻制)。

    3.其它工艺因素

    刮板材质、刮板宽度、硬度、刮印角度、刃口状态及网距、刮印压力等都很重要，应选用聚酯橡胶制作刮板。刮板宽度适当，过宽易造成图形失真，刮板硬度多数在肖氏A60～80范围之内，刮印角度为20～30°，刃口须经常保持平锐。网距一般为2～4mm且网版平行于台面，刮印压力以印出清晰图形为宜。

    综上所述若干工艺因素中，影响线条图形幅向精度的主要因素包括印料、刮板硬度、刃口状态、刮印压力及角度等，而网印设备、工装、网距及刮板宽度等主要因素影响印刷图形的位置精度，高质量的丝网模版是提高印刷精度必不可少的。