原创 PCB网印过程中的故障分析与解决对策(二)

PCB网印过程中的故障分析与解决对策(二)

    2.网版方面的故障

    网版方面的故障，有制网版时产生的问题，也有PCB网印过程中网版产生的问题，本文仅就PCB网印过程中网版出现的故障原因及对策加以叙述。

    2．1堵孔

    初次使用的新网版时印料过不良，主要是制版质量问题，可能由于网版图形上有掩膜余胶，可用溶剂擦洗网版去除余胶，如果仍不能使用，只有重新做网版。若开始PCB网印时网版透过印料性能良好，而网印过程中逐渐出现印料涂层变薄，麻点，完全网印不出印料。产生这种情况的原因可能有：印料干燥过快，在网版干涸堵孔，印速过快，刮板硬度过高等。对此，应选用挥发性慢的溶剂调印料，用柔软的布蘸上溶剂轻轻擦洗网版，网印完毕后，必须用溶剂把网版清洗干净，否则残留印料干涸会堵塞网孔。

    2．2网版漏墨

    网印时，网版上的印料滴漏到印制板上。产生这种故障的原因有：PCB印制板表面或印料中有尘埃、杂物、网印时因刮板压力、尘埃或杂物使网版破损；另外还可能由于制版时，网版掩膜胶曝光不足，造成网版掩膜固化不完全，网印时脱落形成小孔，导致漏墨。对此，可用胶纸或胶带贴在网版小孔上，也可用制网版胶修补。

    2．3网版的破损和精度下降

    网版经长时间的使用，因受到板刮的磨损和印压影响，即使是质量十分良好的网版，其精度也会逐渐降低或破损。这是网版的寿命所决定的。网版的耐印次数（或寿命的长短）与制版掩膜方式有密切关系，直接法制网版的寿命要比间接法制网版寿命长些。正常条件下，直接法网版可耐印2～３万次。一般来说大批量生产采用直接法制网版。直接法制版采用固化后耐水耐溶剂性良好的水溶性感光树脂乳剂。雨季由于空气潮湿，容易影响直接法制版质量及使用寿命。间接法网版的破损不是一下使掩膜与丝网剥离，而是一点一点的因受侵蚀从丝网上剥离下来。采用直接间接法制网版，掩铃膜厚度均匀且厚度可以设定，因而图象边缘清晰，但在加热过程中菲林膜与丝网边缘收缩不一致，对策是在四周涂上直接法制版用感光胶；覆贴菲林膜时如果有灰尘夹在丝网与感光膜中间，会造成局部感光膜与丝网粘附不良，影响网印质量和寿命，对策是在贴菲林膜之前，用防静电布擦拭膜片。

    2．4印压过大造成的故障

    PCB网印时，加于刮板的力产生印压，其目的是使网版与印制板成线接触，刮板刮动印料透过丝网形成图象。印压大小，取决于网版张力、刮板长短、网版与印制板之间的距离（网距）。刮板压力大，不仅会使印料透过量大，印压过大，引起刮板弯曲变形，反而会使印料透过量减少，甚至使网版与印制板不是线接触而成为面接触，不仅不能网印出清晰图象，而且还会引起刮板磨损及网版掩膜脱落、丝网拉长、图象变形。

    3.PCB印制板方面引起的有关故障

    3．1粘接不良

    粘接不良不仅有印料方面的因素，也有印制板方面引起的因素。印制板表面处理不良，是引起粘接不良的重要原因，必须根据各种材料的特性，采取不同处理方法。

    3．2图象印刷位置不精确

    即使网版尺寸、网印机等方面都不存在什么问题，但印制板材料形状不一致，材料收缩过大且不一致等都会造成故障。当承印材料是挠性材料，如塑料薄膜时，网印场所温度、的变化都能引起其尺寸的变化，影响网印精度，网印时都必须考虑，尽可能预先计算给予补正。采取相应措施。

    3．3精密图形的印刷

    网印中，印制电路板，厚膜IC，电阻等的印刷，要求网印精度很高，因而对网框结构，绷网、制网版、印料、网印机、网印环境的温湿度、洁净度以及承印材料自身的性能、表面处理都有十分严格的要求。

    4．手工网印一般故障与对策

    1)网印前应首先对印制板材料的性质作进一步了解并加以确认。

    2)网印前对网版进行认真地检查。

    3)网印结束后必须把网版用溶剂清洗干净，不能留有一点印料，否则将会引起堵孔。

    4)不是在万不得已的情况下，不要用树脂胶带贴网版，因为用树脂胶带贴网会引起网版收缩，从而导致图形尺寸产生误差。

    5)如果不得已贴胶带，尽量不要把胶带贴在图形附近，如果胶带贴得离图形太近的话，网印时易产生斑点。

    6)在网印过程中，要经常注意观察印料状态的变化，如果有异物混入印料，应将异物去除后再印刷。

    7)刮板受溶剂影响容易发生变化形，所以网印束之后，必须把刮板清洗干净，另下最好有几块刮板能轮换使用，这样不仅可以延长其使用寿命，还可以有较好的网印性。

    8)网印时，对刮板进行仔细检查，如果刮板有磨损或缺口，应对刮板进行研磨。

    5.机械网印常见故障及原因对策

    5．1原因和对策：

    1)刮板刀口有缺口——磨刮板。

    2)刮板压力太小——加大刮板压力。

    3)网版与PCB印制板之间的间距太大——调整网距。

    4)网框翘曲造成刮板压力不均匀——调换网框，重新绷网、制网版。

    5)印料粘度过大——调配印料并在调配后稳定一段时间之后再用。

    6)制网版掩膜太厚，透过印料量少，网印导线太细——制网版时要控制掩膜厚度（直接法）。

    7)网印速度太快——适当调慢网印速度。

    8)选用印料不当、丝网目数过高——更换印料，选用目数稍低的丝网制网版。

    9)推回印料不均匀——调整刮墨刀。

    5．2渗墨

    1)刮板刀口变圆——磨锐刮板刀口。

    2)刮板网印角度太小——适当调大刮板网印角度。

    3)印料粘度太低——换用粘度大的印料。

    4)溶剂与印料混合不良——对印料进行充分搅拌之后再进行网印。

    5)用溶剂擦拭网版，溶剂未完全挥发就进行网印——擦洗网版后，待溶剂挥发后再进行网印。

    6)丝网目数太低——选用高网目的丝网制网版。

    5．3网印图形不良，出现斑点，印料涂层不均匀

    1)印料的的触变性不好——按资料调配印料或换用新印料。

    2)印后网版起网慢——调整印料粘度，增大绷网张力，增强起风的弹力。

    3)网版图形距离网框边缘太近——换用大的网框制网版，把较小的图形制作于网版中心。

    4)静电引起的印料成象不良——消除静电。

    5)刮板角度过小——调整刮板角度。

    6)网印速度不均匀——调整刮板速度或修理网印机。

    5．4PCB网印图形有针孔

    1)制网版时，网版掩膜涂布不均匀，网版图形有针孔——用丝网胶修补网版。

    2)印料内混入杂质堵塞网孔——擦洗网版。

    3)空气中的灰尘附着于网版图形上——擦洗网版去除灰尘。

    4)PCB印制板的表面未洗干净，有灰尘附着于网版——清洗网版，印制板表面充分清洗。

    擦试网版时，不小心将网版擦伤成小针孔——修补网版，擦网要用柔软的布轻轻擦拭。

    5．5网版寿命短

    1)PCB印制板表面凸凹不平或有毛刺，在网印过程中，网版与之接触，使网版图形变形或产生小孔——进行表面处理。

    2)网版张力大小不适当——调整张力（自张式），固定式绷网必须重新绷网制版。

    3)制网版乳剂选择不当）——根据网印条件，选用合适的制网版乳剂。

    5．6 PCB网印机操作注意事项

    1)不论滴在网印机任何部位的印料都必须立即擦拭干净。

    2)网印机的活动部位必须每天加油润滑。

    3)调机后，螺丝必须拧紧。

    4)网印机安装必须保持水平

    5)吸盘在网印中十分重要，务必不要碰伤。

    6)不允许把溶剂搞到吸盘上。

    7)必须每月对真空泵除尘器进行一次清理，以保证吸力及延长泵的使用寿命。

    8)操作工必须掌握网印机的使用规则。

   6.静电在网印中引起的故障

    6．1故障

    1)静电吸附灰尘、影响印料的正常使用性能，引起堵网孔，造成网印图形有针孔、麻点。

    2)静电放电产生火花，容易引起火灾，特别是易燃溶剂场合中，对此要特别注意。

    3)一般情况下，静电对人体不会产生电击危害，但经常受到静电电击会对操作不员的心理、情绪产生不良影响。

    6．2对策

    1)控制网印场地的空气湿度，一般可控在温度20℃左右，相对湿度60%。

    2)向擦拭承印物表面的酒精中加入少量静电防止剂。

    3)降低刮板对丝网的摩擦压力或者降低网印速度。

    4)尽量减小对承印物的磨擦、压力、冲击。

    5)利用红外线、紫外线等的离子作用防止静电。

    6)利用高压电流的电晕放电离子作用防止静电。

    7)网印机机装置接地线、或安装防静电装置。

    7．PCB印料与网印的关系

    7．1.影响网印品质的因素

    7.1.1PCB印料的性质：粘度、细度及流动性

    7.1.2网版状态：网目、张力及感光胶

    7.1.3PCB网印条件：印压、刮刀硬度、角度、网印速度

    7.1.4PCB网印环境：室内的温度、湿度、洁净度，如果采用液态感光型印料，（还应在黄光区内操作）。

    7.2.PCB印料的粘度与网印性

    印料由合成树脂、颜料、填料、溶剂等配合而成，其粘度会受温度的影响，温度升时粘度下降。

    如果网印室的温度、湿度昼夜保持恒定（一般为21±1℃、55±%RH），且网版及网印条件保持规格化则印出的质量一定稳定。当室温低时，粘度较高，为了降低粘度而加入稀释剂，结果虽然粘度降低了，但涂层性能也受影响，若必须加入稀释剂时，应充分混合搅拌后，静置短时间后，再开始网印较佳。

    理想的印料，为温度上升时粘度适度下降。在室温度保持下，印料的粘度调整到多少最适宜呢？这个数很难定出，因为它与网版的网目、印压、网距等设定有关。

    7.3.印料的流动性及网印性

    印料中固体物的粒径及结块的大小决定所选网布的网目数，使印料有良好的流动性。为了良好的网印性，丝网的开度大小应为印料中粒子平均大小的3~5倍，就聚酯网布而言，若用305目网布印刷，其网目的开度为48.3μm，则印料的平均粒径应在10μm以下，印料的粒径可以使用细度计进行检验。

    7.4.印料流动性及PCB网印性

    印料生产后贮存一段时间，会产生颜料粒子结块，或是整平剂等助剂浮到表面上来，因此印料使用前，必先加以充分搅拌，但大部分印料皆为触变性流体，当搅拌之后触变流体的分子引力被切断，必须经过一段时间才能回复，所以印料搅拌后，最好静置30min才开始使用。

    所谓触变性是非牛顿流体的一项特性，其物理意义为在一定的剪切速率下，粘度随着时间的增加而减少。

    粘度的定义代表了印料的流动性，通常可用粘度计测定，触变指数可用TI表示，其意义为低转速的粘度值对高转速的粘度值的比值。

    TI值愈大表示印料的触变性愈大，TI值愈小则触变性愈小。

    印料的TI值大印压轻而导线分辨率好，但表面整平性差，易有网印目的痕迹留在上面；TI值小则导线分辨率差，但整平性好，由此应选择合适的TI范围。

*  PCB网印过程中的故障分析与解决对策(一)

*  PCB网印过程中的故障分析与解决对策(二)

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