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6OZ以上厚銅板阻焊印刷工藝探討

Research on solder mask technology with heavy copper greater than 6OZ
2016-12-14
作者:謝軍 樊廷慧 陳春
來源:惠州市金百澤電路科技有限公司

作者簡介:

謝軍:男,從事PCB生產10年工作經驗,現任金百澤科技制造工程部工藝技術工程師。

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摘  要:厚銅板對銅面要求特殊,面銅要求厚,所以銅面與PP基材間存在很大的高度差,如要求在線路間均勻的填滿防焊,過程控制不好,將會導致油墨浮離、假性露銅或油墨不均等不良現象。本文通過對linemask印刷區域、印刷網版開窗大小、印刷靜置時間和印刷方式進行試驗,改善了假性露銅、油墨不均、氣泡等厚銅板阻焊印刷問題,提高了厚銅板阻焊印刷良率。

關鍵詞:厚銅板;阻焊印刷;印刷區域;網版開窗;靜置時間

Abstract:There is a great height difference between the copper surface and the PP substrate because special high thickness requirements of heavy copper PCB. It is a great challenge for evenly printing between line and line, resulting in solder mask peeling off, copper exposure and uneven ink thickness. This paper researches on the area of the linemask printing, the size of the screen mesh opening, the deposition time after printing, the different methods of printing, to improve the inferior quality like copper exposure, uneven ink thickness and blister , improves the yield of solder mask printing for heavy copper PCB.

Keywords: Heavy Copper PCB; Solder Mask Printing; Linemask Printing Area; Screen Mesh Opening; Deposition Time

1、 前言

近年來消費類電子產品市場不斷發展與成熟,也給各PCB廠商帶來了激烈的競爭,在此情況下,一方面各PCB廠商紛紛尋找新的利潤點;另一方面各PCB廠商為降低生產成本不斷改變代工的產品形態,厚銅板這種只有少部分PCB廠商生產的產品以其單價高的優勢成為個PCB廠商追逐的重點;一般將內外層完成銅厚≥2OZ的線路板稱為厚銅板,其主要特點是:承載電流大、減少熱應變和散熱;主要應用于通訊設備、航空航天、平面變壓器以及電源模塊等;因為厚銅板對銅面要求特殊,銅厚比一般線路板面通銅要厚,所以銅面與PP底材間存在很大的高度差,如要求在銅面及線路間均勻的填滿防焊,對于防焊印制的作業方式是個很大挑戰,如果過程控制不好或印刷作業人員技術不夠,將會導致油墨浮離、假性露銅或油墨不均等不良現象,本文通過不同的方法,對厚銅板的防焊印刷方法進行研究,讓阻焊印刷對印刷作業員的技能要求降低,品質外觀能有更好的改善。

2、 傳統加工說明

傳統厚銅板阻焊印刷流程為:

阻焊前處理→阻焊印刷(使用加80-150ml開油水油墨)→靜置2-3H→預烤→檢驗→曝光→顯影→檢驗→阻焊固化→阻焊前處理(不開磨刷)→加?。ㄊ褂眉?0-130ml開油水油墨)→靜置2H→預烤→檢驗→曝光→顯影→檢驗→后固化

傳統流程的缺點:

①油墨起皺:因厚銅板銅與基材的落差太大,阻焊印刷時銅面與基材位置的油墨會較厚,油墨太厚會造成油墨起皺。

②油墨氣泡:油墨太厚時油墨內的起泡較難排排出,預烤后造成油墨氣泡;

③流程時間長:靜置時間過長,靜置過程中容易油墨吸濕造成信賴性不合格;

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圖1 厚銅板油墨氣泡圖片                      圖2 厚銅板油墨氣泡切片圖

3、工藝優化與可靠性評估

3.1 工藝評估

因為上述問題主要為厚銅與基材位置落差太大,油墨堆積過度導致,是否可以在靜置時進行氣泡去除,減少靜置時間,假設如果成立的情況下進行的工藝優化:

改善前流程                    改善后流程

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圖3 工藝優化前后對比圖

通過工藝優化后,可節省阻焊生產時間3-4H,可徹底解決阻焊氣泡問題;除氣泡使用真空機,把印刷好的板放進真空機內進行抽真空,使油墨內的起泡進行排出,從而改善阻焊氣泡。

3.2 可靠性評估

通過抽真空方式去除印刷后油墨內氣泡的印刷板通過阻焊常規測試合格;

表1  真空處理后阻焊可靠性評估

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3.3 小結

通過抽真空方式處理阻焊印刷后的起泡,完全改善了厚銅板阻焊印刷后的氣泡不良,且達到了提高阻焊印刷效率3-4H;

4、結論

通過流程優化,厚銅板阻焊印刷品質得到了提升,同時也實現了流程簡化、品質提高、效率提升、成本下降、工藝能力提升,有效提高了公司此類產品的交付與競爭能力。


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