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PCBA大講堂:PTF在PET上印刷線路的注意事項(xiàng)

發(fā)布時(shí)間 :2018-01-05 10:12 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部
就如同前面提到過(guò)的,相較于FPC(Flex Printed Circuit)與PTF(Polymer Thick Film)軟板,我們知道PTF的確有其低價(jià)、交期短的諸多優(yōu)點(diǎn),但是PTF卻有其先天上的能力限制。
 
由于其使用絲網(wǎng)印刷(silkscreen)制程的緣故,PFT無(wú)法制作出比FPC還小的電子線路間距,雖然PTF宣稱可以達(dá)到最小5mils (0.12mm)的電子線路間距,但其實(shí)10mils(0.25mm)就已經(jīng)快到極限了。另外,PTF也無(wú)法承受對(duì)折式(dead fold)的壓折,因?yàn)槠潆娮泳€路的材質(zhì)為銀漿及導(dǎo)電碳墨,他們不如FPC的銅箔(copper)線路具有極佳的延展能力,可以承受限定次數(shù)的彎折。
 
下面我整理一些個(gè)人使用PTF的經(jīng)驗(yàn)及所碰到的問(wèn)題,另外也提出PTF在制作上的制程能力限制及可能的解決方法。
 
異物沾污:
? 不導(dǎo)電的異物(particle),如果沾黏于電子線路之上,其最小的影響是增加線路的電阻值,因?yàn)殡娮柚蹬c電子通過(guò)的面積成反比,并很有可能造成電性開(kāi)路(open);如果是具有導(dǎo)電性的異物沾污于線路及線路之間,就很有可能會(huì)造成電性短路(short),這種缺點(diǎn)最讓人討厭了,因?yàn)樗?strong>PCBA制造工廠生產(chǎn)時(shí),沒(méi)有辦法完全透過(guò)測(cè)試的方法來(lái)篩選出來(lái),通常必須等到安裝于產(chǎn)品一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,尤其是使用在高溫高濕的環(huán)境之下。以后如果有機(jī)會(huì),可以再撰文談?dòng)戇@個(gè)主題。
 
異物有可能來(lái)自于環(huán)境中的空氣污染,有灰塵(dust)、纖維(fiber)、紙屑等。一般來(lái)說(shuō)大都是人為的異物,如衣服上就有很多的纖維,特別是毛衣或是棉質(zhì)的衣服。瓦愣紙箱也是一大污然來(lái)源,有毛屑、紙屑及纖維,人體也會(huì)一直掉落角質(zhì)層。最好的防治方法,可以設(shè)置一個(gè)100K等級(jí)的潔靜室/無(wú)塵室(Clean room),人員穿著防塵衣,并嚴(yán)格控制各種可能的污染源。環(huán)境控制真的很重要性,尤其是在生產(chǎn)小間距線路的產(chǎn)品時(shí),因?yàn)檎l(shuí)也抓不淮什么時(shí)候會(huì)有葬東西沾污于線路上,造成不定時(shí)的品質(zhì)缺點(diǎn)。
 
另外一個(gè)異物的可能來(lái)源是油墨,油墨在制作時(shí)會(huì)加入一些金屬成份的添加劑,這些添加劑如果管控不當(dāng),很有可會(huì)結(jié)成硬塊,較大的硬塊無(wú)法流經(jīng)絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)目,就會(huì)阻塞絲印的網(wǎng)目,而造成印刷缺孔,甚至是造成電子線路斷路;較小的硬塊可以流經(jīng)網(wǎng)目,但會(huì)在電子線路上形成凸點(diǎn),這時(shí)如果有重迭的上、下層線路時(shí),凸點(diǎn)很有可能會(huì)穿破絕緣層(dielectric layer)而造成上、下線路短路。油墨的污染也可能來(lái)自于油墨生產(chǎn)時(shí)的不良環(huán)境空氣,或是油墨存放的環(huán)境。管控油墨異物最好的方法是,用適當(dāng)大小的濾網(wǎng)過(guò)濾油墨的沾污;如果沾污嚴(yán)重時(shí),也可以先用粗濾網(wǎng)后用細(xì)濾網(wǎng)過(guò)濾。
 
導(dǎo)電層的印刷沾污:
? 絲網(wǎng)印刷時(shí),導(dǎo)電油墨的黏稠度相當(dāng)重要,當(dāng)稀釋劑添加太多時(shí),油墨就會(huì)變稀變得容易滲透到原本不應(yīng)該印有油墨的地方,這種缺點(diǎn)稱為印刷沾污,更糟糕的是這種沾污會(huì)持續(xù)到下一次印刷,甚至是下下一次,直到沾污的油墨干竭為止。嚴(yán)重的印刷沾污會(huì)直接造成相鄰導(dǎo)電線路間的短路;輕微的印刷沾污也可能會(huì)影響到線路與線路間的電子流動(dòng),如果加上電壓為能源、濕度為催化劑,就很可能產(chǎn)生電子遷移(eletromigration)現(xiàn)象于線路與線路之間,隨著時(shí)間一久,就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性造成短路。
 
解決這種導(dǎo)電層印刷沾污的方法,其一是選用適當(dāng)油墨并控制稀釋劑的添加;其二是定期清洗絲印網(wǎng)板;其三是加強(qiáng)檢查,最好是每做好一張就檢查一張,如果能有AOI(Auto Optical Inspector,自動(dòng)影像檢測(cè)機(jī))就更好了。
上圖為導(dǎo)電線路印刷沾污,經(jīng)一段時(shí)經(jīng)使用后沾污擴(kuò)散,并造成電子短路,用刀片把沾污的地方割開(kāi)后,電器特性就恢復(fù)正常。
(↑上圖為導(dǎo)電線路印刷沾污,經(jīng)一段時(shí)經(jīng)使用后沾污擴(kuò)散,并造成電子短路,用刀片把沾污的地方割開(kāi)后,電器特性就恢復(fù)正常。)
 
絕緣層的印刷孔、洞:
? 絲印網(wǎng)板是由經(jīng)線緯線所構(gòu)成,既然是線所構(gòu)成,在印刷時(shí)有線的地方就會(huì)有印刷不到的地方,尤其是在經(jīng)線及緯線交叉的地方,就會(huì)形成印刷不到的孔洞,這些孔洞極為細(xì)微,很難用眼睛觀察到,但電子還是有可能穿過(guò),這時(shí)如果孔洞剛好落在相鄰層的導(dǎo)電線路上,就會(huì)造成層與層之間的短路。
 
解決這種絕緣層印刷孔、洞的方法,可以降低絕緣層油墨的黏度,讓絕緣油墨可以滲透到經(jīng)、緯線底下(※請(qǐng)注意:不要把導(dǎo)電油墨的增加黏度與絕緣層降低黏度搞混了)。另外的方法,是增加絕緣層印刷的次數(shù)的2~3層,并規(guī)定每一絕緣層都使用不同網(wǎng)目及經(jīng)緯方向的絲印網(wǎng)板,目的是讓不同的網(wǎng)板印刷可以互相填補(bǔ)孔洞。


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