丝网印刷常见问题及对策
(2024-11-04 08:41:44)
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丝网印刷常见问题及对策
片式电阻的生产开始于丝网印刷,这也是对生产效率影响的关键步骤,因为丝网印刷的缺陷不容易被发现,直至产品被最终完成。丝网印刷对生产成本和可靠性的影响都是重要的,这篇文章讲述丝网印刷工艺容易发生的问题以及解决的建议。
避免缺陷
在缺陷发生之前,有效地预防潜在的丝网印刷缺陷,以免它们发展到无可救药的地步,这样利于提高生产效率。工作开始于浆料的选择,一些浆料已经过特殊设计的配方,能够克服印刷问题,允许更大的生产效率。
当然,浆料的构成因其特殊性固有一定的局限性,在应对片阻生产日益增加的生产效率,和日益提高的性能和质量要求面前,仅靠浆料是不够的。这需要浆料与印刷工艺共同配合,才能允许在较长的生产期间获得更好的印刷质量控制。
缺陷对生产效率的影响
片阻生产所使用的导体,电阻,和介质浆料,都容易产生印刷缺陷,这些缺陷不仅影响生产效率,更多的是影响长期可靠性。
浆料印刷缺陷,轻者导致片阻的特性不能令人满意,重者会彻底导致片阻失效。
增大印刷面积,提高印刷速度,也将增加缺陷的发生几率。
解决丝网印刷的缺陷问题,已经逐渐被片阻生产者所重视,优秀的丝网印刷设备和优秀的工艺技术二者缺一不可。
加之,浆料制造商开发浆料的新特性来帮助片阻生产者改良生产效率,浆料制造商需要积累的片阻的制作工艺知识,并通过这些知识来寻求提高片阻生产效率的途径。
常见丝网印刷问题以及解决方法
针孔
针孔的出现原因,大体上是由于不好的丝网剥离,和丝网的堵塞。例如:
1、
解决:如果浆料有过高的固含量,这将妨碍丝网干净利落地与印刷膜分离,解决方法是使用特殊的载体配方,此法也适合高速印刷,尽管高速印刷浆料的固含量不特别高。
2、
解决:减少印刷速度,使印刷刮板的速度略小于丝网与印刷膜层剥离的速度。
3、
解决:如果张力不足,湿膜将粘住丝网,导致需要较长时间才能使丝网与印刷膜层分离,这样会导致针孔或其它印刷缺陷。
很多片阻制造工厂已经将“定期检查丝网张力”列为工作标准。
4、
解决:较大的脱网高度,就有较大的剥离力量,有利于丝网与湿膜的分离,但是,如果脱网高度太大,丝网将被拉伸变形,导致印刷膜层的几何形状变化,同时也会减少丝网的寿命。图3显示典型的脱网高度设定。
5、
解决:浆料制造者通过特殊的溶剂系统,减少浆料的室温挥发,以保持浆料在丝网上长时间不发生干燥。
6、
解决:对印刷机施加保护,避免流动的空气直接影响丝网。
7、
解决:避免干结的老浆料落入新浆料中,老浆料的瓶盖、瓶口边缘会有一些干结的老浆料,应及时处理,使其远离印刷现场。
不正确的膜厚
获得正确膜厚的方法是正确使用印刷工艺,这包括选择正确的丝网目数、线径、和乳胶厚度,还有刮板角度、刮板硬度、刮板速度、和刮板压力。
1、
解决:丝网目数和线径对膜厚有重大影响,200目丝网提供湿膜厚度45-50微米,325目丝网提供湿膜厚度30-35微米。丝网的乳胶厚度对膜厚以及几何尺寸都有影响,这是因为乳胶支撑在基片与丝网之间。
2、
解决:如果乳胶太厚,印刷轮廓将呈现马鞍形,这是由于侧面的刮板被乳胶和丝网共同支持,而中间的刮板仅仅只有丝网支持,刮板在图形中间的下落会多于边缘,导致印刷膜层出现边缘厚中间薄,用膜厚测量仪扫描所得的曲线就呈现马鞍形。通常乳胶厚度为10-15微米。
3、
解决:刮板的角度、刮板的硬度的影响,见图5A,软刮板的硬度通常选择50-60度,适合较厚的印刷,由于软刮板的尖端会略微弯曲,推动更多的浆料向下通过丝网;印刷速度的影响见图6。
差的图形几何精度和分辨率
如果是需要浆料的分辨率达到200微米或更小,则需要浆料的特殊设计。从工艺方面,需要很精确的调整印刷速度,使刮板速度与丝网剥离速度相同,如此才能取得良好的分辨率。
1、
解决:用于高分辨率印刷,推荐的图形与网目方向为90度,其它常用方向还有22.5度、30度和45度。
2、
解决:不锈钢丝网比其它材料更适合用于高分辨率印刷,小线径是推荐的,这是为了有更大的开口面积,例如:325目,28微米线径,开口面积为42%。而325目,23微米线径,开口面积为51%,小线径丝网的张力衰减较快,因此要综合考虑。
3、
解决:通常为了取得高分辨率而采用较小的脱网距离,这仅仅是从丝网形变和丝网剥离这两个方面考虑的,但是过小的脱网距离会导致浆料在乳胶和基片之间外溢,最终破坏分辨率,因此要精确调整脱网距离。
4、
解决:可以将乳胶视为刮板的支撑,过分薄的乳胶,刮板下面的空间太小,一部分被刮板驱赶下来的浆料无处可去,就会向图形之外蔓延,导致几何尺寸变坏。
印刷厚度变化
在印刷面积增大的时候,印刷膜厚很难控制,这首先要考虑,刮板在全部行程这,必须保持与基片平行,越是印刷面积大,保持平行就越重要。
1、
解决:刮板与基片表面的平行度是必须要保证的,这包含两个方面的工作,一方面要调节刮板左右两端的高度差在25微米之内,另一方面,要检查基片的曲翘度以及基片各处的厚度差。(这是横向平行度)
2、
解决:必须保证刮板在整个行程中的平行度,这虽然是印刷机制造商的事情,但在使用期间必须定期检查。(这是纵向平行度)
3、
解决:检查基片的平坦度,拒收那些带有过分曲翘、拱起的基片,对于略微曲翘的基片,印刷时应使凹面对着浆料。
4、
解决:如果刮板材料的硬度大于80度,将导致更多的印刷厚度变化,尤其是针对平坦度不甚理想的基片,适当软的刮板将有利于使膜厚保持一致。