二、阻焊篇
1.我国PCB历史的最早阻焊
早在1964年6月全国印刷电路技术交流大会在北京 十五所召开(原称京字115 部队),参加本届大会的均为国 防科工委所属研究所和原四机部有关工厂,我有幸代表761 厂参加了本届大会,其中会议的一项就是由15所介绍和演示阻焊剂制造和应用过程。
(1)工艺过程
阻焊膜的制造(一种耐高温的软纸)先将耐高温的软 纸,按原焊盘的位置冲孔,孔径大于焊盘2.0mm(因原来印制板面焊盘约为Φ3左右)。板面清洁处理。将冲孔后的软纸(阻焊膜)刷胶并对准焊盘贴在板面上,露出焊盘。刷涂酒精松香焊剂。浸锡:用专用夹具夹住板面两侧,为避免锡珠和毛刺的产生板面从锡面通过后再反向以S型的行程返回。用乙醇清洗板面揭去软纸再次清洗,其实现在看来这只不过是焊盘的浸锡,如果插上元件就为浸焊了。
(2)关于当时阻焊的一些争论
在这次会上的分组讨论中,对于电路板表面是否要阻 焊产生了争论,因为当时都是分离元件,体积很大,而半导 体晶体管刚刚萌芽,均为手工焊接,一种观点认为不需要 阻焊;另一种观点是从发展角度来考虑必须要阻焊……
也是在1964年,参观了被击落的美国无人驾驶高空侦察机,残核中仪器部分的电路板上也没有阻焊,后来经仔细观察,仪器的制造日期为1961年,直到1965年北京展览 馆举办的一个国外展览会上,在展出的电子设备中的电路板,均涂布阻焊剂,而随着电子整机的发展都认识到电路板阻焊剂的重要性。当时的争论也就结束了。
2.热固阻焊
(1)阻焊的早期应用:进入六十年代末期半导体技术已经开始普及,PCB行业专家们、老师傅们对阻焊油墨的制造进行了若干次的 试制,毕竟不是油墨的专业制造商,困难较大,后来有的企 业找来树脂油墨代用,都不理想,这时双阻份的热固阻焊 进入我国,开始时只是在少数几家研究院所使用,随着用 量的增加,欧洲和美洲品牌通过香港进入,当时最流行的 和销量最大的一个型号为PC-401系列,后来又有多种花 样,表面呈布纹型(现在仍在使用)亚光型皱纹型。八十年 代初,民族品牌与ES-3诞生于广东化工研究所,打入市场后以经济实用获得用户好评。
3.网印UV光固阻焊
当电视机、录像机、录音机的制造风潮来临时,热固 阻焊不适于这些纸板基材,随着整条生产线的进入和若干 条电路板制造线的引进,UV光固阻焊油墨及设备也搭车 进入我国。在很短的时间内,无论大厂还是小厂,对UV阻 焊使用工艺都非常纯熟——进入普及阶段,除了搭车进入 我国的品牌之外,欧洲也以最快的速度进入,不久,民族及国产品牌也加入了竞争行列。
4.光成像阻焊油墨
随着电路板线条和焊盘密度的增加和线条变细,焊盘变小的趋势,原来网印(热固或UV光固)阻焊图形的分辨 率均无法达到图形的精度,即使制网版的高手和网印高手 均无法满足要求。
于是杜邦公司推出了阻焊干膜和专用的真空贴膜机,但是因投资较高和操作繁琐和随着PCB技 术的不断发展,阻焊干膜也就慢慢的消失了。大约于上世 纪的八十年代中期,一种新工艺,光成像阻焊油墨进入我 国,无论从耐热冲击、分辨率、绝缘强度、外观均满足了高 密度印制电路的要求,像前面所说的热固阻焊油墨一样。
开始时均在一些大型企业和研究院所使用,后逐渐推开, 看准市场的需要,这位油墨进口商竟把价格一下提高到了 650元/kg(RMB),以“奇货可居”和“别无分号”姿态出 现在市场上,随着欧洲及其他地区的品牌以及国内民族, 国产品牌的诞生,价格开始回落和平稳,随着这一技术的 普及油墨商及代理商们采取务实的态度,也在随着电路板的价格一直下滑。
三、导电油墨篇(浆料)
有的地方称为导电油墨、黑色导电油、碳油,而美国则称为导电聚合物。在导电浆料中,主要指导电银浆、导电铜浆、导电碳浆,其中的主要成分是由树脂和金属粉研究混合而成,以上三种导电浆料根据不同条件应用多项产品中。
1.导电浆料的应用范围: :
导电浆料的应用极为广泛,主要用于我行业的电路板中的连接线、跳线、贯孔、电容、内埋电阻、电阻、加热膜制造以及薄膜电路、薄膜开关、薄膜面板等。
(1)导电碳浆的应用状况:
用碳浆制造出图形的印制板称之为碳油板或碳膜板,主要以遥控器、电话机、玩具、计算器居多,因为只是单面有铜箔导线,而背面却是碳浆制造图形,中间以碳浆、铜浆或银浆贯孔使两面导通,所以有人称之为假双面板,如果表面用绝缘浆料阻隔,表面再次印碳浆导线还可形成单面双层或三层板,在导电碳浆制造中还可制成不等的阻值,这时它又可成为内埋电阻的制造材料,目前15所已经有批量的带有内埋电阻的PCB销售并取得用户的认可(这种技术在发达国家很普遍),另外汽车的后视镜,和其他加热领域也都用到了以碳浆作为增加电阻产生热量的原理制出了应用于不同行业的加热膜。
(2)贯孔及其经济和环保:
进入21世纪后,电路板行业对导电浆料还赋予新的的理念和应用范畴贯孔。前面所讲的贯孔是指,单面双层板的贯孔,而这里要说的是普通FR-4,厚1.6mm~ 2.0mm的电路板贯孔,虽然纵横比较大,但是发达国家从环保及经济利益方面考虑,已经将此项工艺用于大批量的产品,去年我在珠三角地区就碰到一-PCB制造商接的定单中的双面板,用贯孔的方法来完成。另外,还有几个厂已经成套引进贯孔设备这是出于经济和环保的考虑。看来今后双面板导通孔用贯孔来完成将会占一定的比重。
(3)薄膜电路、开关及面板:在PI或PET表面用导电浆料印图形而完成的电路为薄膜电路、薄膜开关或薄膜面板。如计算机的键盘板完全是用导电银浆印制导线来完成,而在薄膜开关或面板中,大都以单面挠板印跳线、接点或完全在PI或PET薄膜上制图形,表面再印装饰油墨而成。
2.导电浆料的现状:用于普通的碳膜板的导电碳浆,大都为低档产品,国产的品牌已完全满足用户的要求,也有一些碳膜板生产商不仅制造碳膜板,而且除了自己制造导电碳浆来满足自己使用外,同时也进行销售。
-些专业油墨制造商所生产的导电浆料,高档产品较少,主要表现在阻值的变化率较大(当然也和应用条件有关),而高档浆料均由美洲、欧洲和亚洲的发达国家垄断,而最近一家国产 品牌挤入竞争行列,势头较大并且有了一-定数额的客户和一-定的销量;在一些合资企业和外国在华的独资企业所使用的导电浆料均为进口(外商指定品牌)国内油墨制造商很难进入,尽管这些材料的贮存较繁琐,如有一-定数量的外国品牌,需冷芷,而用户表示用习惯了,这与北美洲和欧洲的品牌形成鲜明的对照。最近几年无论是进口品牌(冷芷的除外)还是国产品牌,都在向低温固化发展(指一般浆料),如90C的固化浆料不仅节省能源也加快了生产周期。
随着贯孔技术的普及,以及价格和环保的要求,今后的导电浆料-定有更好、更大的市场。
审核编辑 黄宇
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