电子产品制造中的丝网印刷

厚膜电阻,如图4-24所示,其制作工艺过程大致是:陶瓷基板准备→导体浆料(导电油墨)准备→

制作丝网印版→导体丝印→干燥→电阻浆料(电阻油墨)准备→电阻丝印→干燥(150℃,20分钟)→电阻烧结→

电阻调整(激光调整)→检验→成品。


图4-24厚膜电阻结构

  • 厚膜电阻2—玻璃涂层3—导体

4—引线及孔的连接端子5—基板

下面简要介绍厚膜集成电路的丝印工艺。

陶瓷板。使用90?96%的氧化铝陶瓷基板。制作厚膜时应注意陶瓷板的材质、尺寸、粗糙度、翘曲以及表面的缺陷与污染等。

浆料。有导体浆料、电阻浆料和绝缘浆料三种,浆料一般由贵金属和低熔点玻璃组成。制作厚膜时应注意浆料的材质、粘度和膨胀系数等。

印刷厚膜电路所使用的浆料,其成分有金、银、铂、钯等。上述金属粉末,分散在有机树脂粘合剂中调成糊状,然后通过丝网印版印在陶瓷基板上。经高温烧制,有机树脂粘合剂被燃烧掉,剩下的几乎都是纯粹的贵金属,由于玻璃质的作用而密合在基板上。这层膜可作为厚膜线路、厚膜电阻、厚膜电容及半导体集成电路用的底层金属片。

a.用银做导电材料其电阻是很低的,因此有时也使用银―钯、银―钯―铂的混合物做导电材料。

b.为了在基板上形成电阻膜,所用的电阻材料主要是银、金、钯、铑等金属粉末。

c.小型电容器的导电体、电极等是由重叠印刷法制造出来的。电极材料以铂―金、钯―金、银等为主体组成。

丝网印版的制作。

a.网框:印刷厚膜电路的丝网网框多采用硬铝及铝合金的,网框规格一般为100′200mm。网框形状通常为矩形或圆形。

b.丝网:印刷厚膜电路的丝网多采用不锈钢丝网或尼龙丝网。一般电路印刷,选用200?300目丝网;多层布线或要求精度更高时,可采用300目以上的丝网。

c.感光胶:由于厚膜电路丝印要求得到较厚的墨膜(浆料膜),所以要求使用能将感光膜涂至20?30?厚的感光胶,但显影后不得出现边缘缺陷。

厚膜丝印。集成电路的丝网印刷中图像是微型的,要求印刷精度高,所以印刷机、印版、承印物(基板)、油墨等都需要高精度的,印刷场所也一定要保持恒温,并清除尘埃。

刮板材料一般为聚胺酯橡胶或氟化橡胶,硬度为邵氏A70?80?。另外,选择刮板的形状及硬度时,应考虑电路板上欲印什么图案这处因素。一般情况下,刮板刃部为90?或60?;刮印角为70??75?。

印刷一般采用机器进行,手工刮印成品率太低。印刷厚膜集成电路的丝印机,应具备下列条件:刮板压力可作调节;印刷速度可作调节;基板位置可用调整。

印刷厚膜集成电路的丝印机有半自动和全自动两类,半自动丝印机只有基板供给是用手工完成的。其它工序自动完成。

厚膜电路的印后加工。一般印刷厚膜电路板,首先进行导体印刷,再反复印刷电阻2?3次,有时根据情况可适当交叉进行玻璃涂层的印刷。在印刷后还要进行下述加工或处理。

a.摊平处理:印刷后将印刷品放置5?7分钟至网纹消失为止。

b.干燥处理:用100℃左右的温度进行干燥。

c.烧制:用约650?670℃的温度进行烧制。这一道工序非常重要,所以要随时调整炉温,保持适合浆料烧结的温度。

d.调整:调整电阻值,一般采用向电路板上喷砂或用激光调整电阻体的方法进行调整。

e.包封:对制成的内接元件起到保护作用。丝印缺陷对厚膜电路的影响。在制作厚膜印刷电路时,丝印缺陷对成品质量的影响是很大的。表4-32列出了有关问题,供读者参考。

4-32丝印缺陷对厚膜电路的影响

厚膜种类

印刷缺陷

给成品带来的影响

导体

中空

导线产生凹陷。

分辨力低

电路产生短路。

膜厚不适当

膜薄导电性差,耐焊性高。膜厚过度则影响电阻和介电体的并存性问题。

电阻器

膜厚不适当

墨膜过薄,电阻值比预定值要高。膜厚过度则需多余的激光调整,且调整后的稳定性不好。

厚膜种类

印刷缺陷

给成品带来的影响。

介电体

中空和针孔

电路产生凹陷。

封闭辅助孔

不能导通。

膜厚不适当

膜厚过薄,电绝缘性变差,甚至短路。

焊料

浆料印量不足

润湿不完全,粘接不好。

三、丝印薄膜开关

薄膜开关是在挠性的聚碳酸酯或聚酯膜上用导电浆印刷触点电路制出的开关,是触点开关的一种。

如图4-25和4-26所示,薄膜开关本身的构造很简单,它是将装饰面板、上下电极膜、隔离层进行覆合而成的,整个表面是个平面。

图4-25薄膜开关外观示意图图4-26薄膜开关结构

1―面板 2―上电极板 3-隔离片1―面板 2―上电极板 3-隔离片 4―下电极板

4―下电极板 5―导线涂5―可挠电路弯板 6―固定板 7―丝印银糊 8―丝印电极糊

薄膜开关的优点是整体扁平、体形薄、重量轻、防灰性好、耐水性优良,属半封闭结构。另外,面板设计和颜色的选择自由度大,其应用范围正向台式计算机、复印机、传真机、玩具、个人计算机、文字处理机等领域扩展。

薄膜开关制作工艺一般是:电极板处理→制作丝网印版→丝印银浆→干燥→丝印炭精浆→干燥→冲压加工→丝印面板→装配。下面简要介绍薄膜开关材料及丝印工艺。

1.基材。适用于制作薄膜开关面板的基材有以下几种:

a.聚碳酸酯薄膜:这种薄膜的使用温度范围极大(―135℃?135℃),当温度或湿度突然变化时这种材料的变化不大,从而保证了面板能在各类仪器、各种恶劣环境下使用。

b.聚氯乙烯薄膜:耐温性较差,特别在高温条件下,其软化温度为59℃,弹性不及聚碳酸酯薄膜好。但它具有高的延伸率(130%),又因其价格低廉,故适合于在一般条件下使用。

c.聚酯薄膜:弹性及耐温性均较好,价格介于聚碳酸酯薄膜与聚氯乙烯薄膜之间。但因其薄膜的表面难以加工成亚光型的纹理,多呈透明状片基,同时聚酯薄膜的表面对绝大多数的塑料油墨不能获得满意的印刷效果,一般需采用特定的专用油墨。

 

 

吴江金鹰铜字标牌厂


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