二、阻焊篇
1.我國PCB歷史的最早阻焊
早在1964年6月全國印刷電路技術交流大會在北京 十五所召開(原稱京字115 部隊),參加本屆大會的均為國 防科工委所屬研究所和原四機部有關工廠,我有幸代表761 廠參加了本屆大會,其中會議的一項就是由15所介紹和演示阻焊劑制造和應用過程。
(1)工藝過程
阻焊膜的制造(一種耐高溫的軟紙)先將耐高溫的軟 紙,按原焊盤的位置沖孔,孔徑大于焊盤2.0mm(因原來印制板面焊盤約為Φ3左右)。板面清潔處理。將沖孔后的軟紙(阻焊膜)刷膠并對準焊盤貼在板面上,露出焊盤。刷涂酒精松香焊劑。浸錫:用專用夾具夾住板面兩側,為避免錫珠和毛刺的產生板面從錫面通過后再反向以S型的行程返回。用乙醇清洗板面揭去軟紙再次清洗,其實現在看來這只不過是焊盤的浸錫,如果插上元件就為浸焊了。
(2)關于當時阻焊的一些爭論
在這次會上的分組討論中,對于電路板表面是否要阻 焊產生了爭論,因為當時都是分離元件,體積很大,而半導 體晶體管剛剛萌芽,均為手工焊接,一種觀點認為不需要 阻焊;另一種觀點是從發展角度來考慮必須要阻焊……
也是在1964年,參觀了被擊落的美國無人駕駛高空偵察機,殘核中儀器部分的電路板上也沒有阻焊,后來經仔細觀察,儀器的制造日期為1961年,直到1965年北京展覽 館舉辦的一個國外展覽會上,在展出的電子設備中的電路板,均涂布阻焊劑,而隨著電子整機的發展都認識到電路板阻焊劑的重要性。當時的爭論也就結束了。
2.熱固阻焊
(1)阻焊的早期應用:進入六十年代末期半導體技術已經開始普及,PCB行業專家們、老師傅們對阻焊油墨的制造進行了若干次的 試制,畢竟不是油墨的專業制造商,困難較大,后來有的企 業找來樹脂油墨代用,都不理想,這時雙阻份的熱固阻焊 進入我國,開始時只是在少數幾家研究院所使用,隨著用 量的增加,歐洲和美洲品牌通過香港進入,當時最流行的 和銷量最大的一個型號為PC-401系列,后來又有多種花 樣,表面呈布紋型(現在仍在使用)亞光型皺紋型。八十年 代初,民族品牌與ES-3誕生于廣東化工研究所,打入市場后以經濟實用獲得用戶好評。
3.網印UV光固阻焊
當電視機、錄像機、錄音機的制造風潮來臨時,熱固 阻焊不適于這些紙板基材,隨著整條生產線的進入和若干 條電路板制造線的引進,UV光固阻焊油墨及設備也搭車 進入我國。在很短的時間內,無論大廠還是小廠,對UV阻 焊使用工藝都非常純熟——進入普及階段,除了搭車進入 我國的品牌之外,歐洲也以最快的速度進入,不久,民族及國產品牌也加入了競爭行列。
4.光成像阻焊油墨
隨著電路板線條和焊盤密度的增加和線條變細,焊盤變小的趨勢,原來網印(熱固或UV光固)阻焊圖形的分辨 率均無法達到圖形的精度,即使制網版的高手和網印高手 均無法滿足要求。
于是杜邦公司推出了阻焊干膜和專用的真空貼膜機,但是因投資較高和操作繁瑣和隨著PCB技 術的不斷發展,阻焊干膜也就慢慢的消失了。大約于上世 紀的八十年代中期,一種新工藝,光成像阻焊油墨進入我 國,無論從耐熱沖擊、分辨率、絕緣強度、外觀均滿足了高 密度印制電路的要求,像前面所說的熱固阻焊油墨一樣。
開始時均在一些大型企業和研究院所使用,后逐漸推開, 看準市場的需要,這位油墨進口商竟把價格一下提高到了 650元/kg(RMB),以“奇貨可居”和“別無分號”姿態出 現在市場上,隨著歐洲及其他地區的品牌以及國內民族, 國產品牌的誕生,價格開始回落和平穩,隨著這一技術的 普及油墨商及代理商們采取務實的態度,也在隨著電路板的價格一直下滑。
三、導電油墨篇(漿料)
有的地方稱為導電油墨、黑色導電油、碳油,而美國則稱為導電聚合物。在導電漿料中,主要指導電銀漿、導電銅漿、導電碳漿,其中的主要成分是由樹脂和金屬粉研究混合而成,以上三種導電漿料根據不同條件應用多項產品中。
1.導電漿料的應用范圍: :
導電漿料的應用極為廣泛,主要用于我行業的電路板中的連接線、跳線、貫孔、電容、內埋電阻、電阻、加熱膜制造以及薄膜電路、薄膜開關、薄膜面板等。
(1)導電碳漿的應用狀況:
用碳漿制造出圖形的印制板稱之為碳油板或碳膜板,主要以遙控器、電話機、玩具、計算器居多,因為只是單面有銅箔導線,而背面卻是碳漿制造圖形,中間以碳漿、銅漿或銀漿貫孔使兩面導通,所以有人稱之為假雙面板,如果表面用絕緣漿料阻隔,表面再次印碳漿導線還可形成單面雙層或三層板,在導電碳漿制造中還可制成不等的阻值,這時它又可成為內埋電阻的制造材料,目前15所已經有批量的帶有內埋電阻的PCB銷售并取得用戶的認可(這種技術在發達國家很普遍),另外汽車的后視鏡,和其他加熱領域也都用到了以碳漿作為增加電阻產生熱量的原理制出了應用于不同行業的加熱膜。
(2)貫孔及其經濟和環保:
進入21世紀后,電路板行業對導電漿料還賦予新的的理念和應用范疇貫孔。前面所講的貫孔是指,單面雙層板的貫孔,而這里要說的是普通FR-4,厚1.6mm~ 2.0mm的電路板貫孔,雖然縱橫比較大,但是發達國家從環保及經濟利益方面考慮,已經將此項工藝用于大批量的產品,去年我在珠三角地區就碰到一-PCB制造商接的定單中的雙面板,用貫孔的方法來完成。另外,還有幾個廠已經成套引進貫孔設備這是出于經濟和環保的考慮。看來今后雙面板導通孔用貫孔來完成將會占一定的比重。
(3)薄膜電路、開關及面板:在PI或PET表面用導電漿料印圖形而完成的電路為薄膜電路、薄膜開關或薄膜面板。如計算機的鍵盤板完全是用導電銀漿印制導線來完成,而在薄膜開關或面板中,大都以單面撓板印跳線、接點或完全在PI或PET薄膜上制圖形,表面再印裝飾油墨而成。
2.導電漿料的現狀:用于普通的碳膜板的導電碳漿,大都為低檔產品,國產的品牌已完全滿足用戶的要求,也有一些碳膜板生產商不僅制造碳膜板,而且除了自己制造導電碳漿來滿足自己使用外,同時也進行銷售。
-些專業油墨制造商所生產的導電漿料,高檔產品較少,主要表現在阻值的變化率較大(當然也和應用條件有關),而高檔漿料均由美洲、歐洲和亞洲的發達國家壟斷,而最近一家國產 品牌擠入競爭行列,勢頭較大并且有了一-定數額的客戶和一-定的銷量;在一些合資企業和外國在華的獨資企業所使用的導電漿料均為進口(外商指定品牌)國內油墨制造商很難進入,盡管這些材料的貯存較繁瑣,如有一-定數量的外國品牌,需冷芷,而用戶表示用習慣了,這與北美洲和歐洲的品牌形成鮮明的對照。最近幾年無論是進口品牌(冷芷的除外)還是國產品牌,都在向低溫固化發展(指一般漿料),如90C的固化漿料不僅節省能源也加快了生產周期。
隨著貫孔技術的普及,以及價格和環保的要求,今后的導電漿料-定有更好、更大的市場。
審核編輯 黃宇
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