數(shù)字噴墨打印技術(shù)給PCB產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與應(yīng)用_第1頁(yè)
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1、    數(shù)字噴墨打印技術(shù)給PCB產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇與應(yīng)用     李衛(wèi)明王恒義     (廣東東碩科技有限公司,廣州廣東510288)     摘要數(shù)字噴墨技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于PCB,并為PCB產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇。文章綜述了數(shù)字噴墨技術(shù)在PCB制造中的應(yīng) 用,包括其主要設(shè)備、主要材料和現(xiàn)存的問(wèn)題。     關(guān)鍵詞數(shù)字噴墨技術(shù);印制電路板;印制電子 &

2、#160;   中圖分類號(hào):TN41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-0096(2010)2-0053-08     數(shù)字噴墨打印技術(shù)近幾年已開(kāi)始應(yīng)用于PCB行 業(yè),并且被認(rèn)為是PCB行業(yè)發(fā)展史上的一個(gè)新機(jī)遇。 數(shù)字噴墨打印技術(shù)本質(zhì)上是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助來(lái)控制印 刷技術(shù)的一種產(chǎn)物,是一種無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版 的印刷技術(shù)。大概的工作過(guò)程是先將計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的圖 文信息輸入噴墨印刷機(jī),再通過(guò)特殊的裝置,在計(jì)算 機(jī)的控制下,由噴嘴向承印物表面噴射專用墨滴,最 

3、;后在承印物表面直接成像,得到最終的印刷產(chǎn)品。 數(shù)字噴墨打印技術(shù)已經(jīng)不再是一個(gè)夢(mèng)想而是一 個(gè)事實(shí),該技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常的廣泛,如已經(jīng)應(yīng) 用于電子標(biāo)簽(RFID)、PCB、撓性顯示器、太陽(yáng) 能電池、智能卡片等各類印制電子產(chǎn)品中。    在2007 年,Nanoident公司在奧地利開(kāi)了世界上第一個(gè)印制 半導(dǎo)體工廠,開(kāi)始生產(chǎn)光傳感器;同年,G24i公司在英國(guó)的一個(gè)新工廠里開(kāi)始生產(chǎn)染色光感太陽(yáng)能電 池(Dye Sensitized Solar Cell)。近幾年

4、,有些工廠 已開(kāi)始生產(chǎn)不同型號(hào)的印制和薄膜的光電產(chǎn)品,它 們分別設(shè)立在美國(guó)、英國(guó)、東歐和日本。英國(guó)也開(kāi) 始對(duì)聚合顯示印制卷式電泳顯示器(Polymer Vision Printing Rollable Electrophoretic Displays)進(jìn)行生產(chǎn), 并建立了現(xiàn)代化的可印制電子技術(shù)中心(PETEC: Printable Electronics Technology Centre),該中心是 個(gè)國(guó)家級(jí)的開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu),有3 000 

5、m2的空間,包括高技 術(shù)潔凈房、實(shí)驗(yàn)室、研究室和辦公室,專門(mén)從事印 制電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和商品化。     數(shù)字噴墨打印技術(shù)許多工作已經(jīng)在歐洲、美國(guó)和 日本展開(kāi)。在許多方面歐洲已處于領(lǐng)先地位,例如第 一家印制電子廠就在那里出現(xiàn)。它是唯一一個(gè)有有機(jī)電子貿(mào)易協(xié)會(huì)和有關(guān)印制照明(Printed Lighting)主要 國(guó)家計(jì)劃的地區(qū)。英國(guó)的劍橋和德國(guó)的德累斯頓是特 別活躍的地區(qū),還要德國(guó)的法蘭克福、奧地利的林茨 (奧地利北部城市)和瑞典的南部都是其重要發(fā)展地 區(qū)。另外

6、,在美國(guó)的舊金山(美國(guó)加利福尼亞西部港 市)地區(qū)和馬薩諸塞州海岸費(fèi)城(美國(guó)賓西法尼亞州 東南部港市)地區(qū)與日本的東京、大阪(日本本州島 西南岸港市)地區(qū)都在積極的研究印制電子(Printed Electronics)。韓國(guó)和臺(tái)灣也都在追上這個(gè)步伐。在東 亞,許多大型的公司也在研究。不過(guò)在歐洲和美國(guó)無(wú) 論大公司還是小公司都在從事該領(lǐng)域的研究工作。在 印制工業(yè)(Printing Industry)的有力支持下,所有地 區(qū)的電子和化學(xué)塑料工業(yè)會(huì)有大量的發(fā)展。    

7、60;全球已經(jīng)有非常大量的專利是關(guān)于數(shù)字噴墨 打印技術(shù)的。在2006年和2007年這段時(shí)間,有大量 的關(guān)于印制電子各方面的專利出現(xiàn),它們來(lái)自索尼 (Sony)、Toshiba日本東芝公司、Matsushita松下、 Mitsubishi三菱、Canon日本佳能公司、Ricoh理光、 Asahi Kasei、Pioneer、Samsung三星、Philips飛利浦 和其它大型公司。     2006年之前的預(yù)測(cè)和所有的分析都認(rèn)為要達(dá)到 大量生產(chǎn)至少需要5年,即2011

8、年。有些專家預(yù)測(cè)認(rèn) 為印制顯示器(Printed Displays)和電子標(biāo)簽RFID (Radio Frequency Identification)會(huì)發(fā)展得最快,但 也有其他專家認(rèn)為柔性太陽(yáng)能電池(Flexible Solar Cells)發(fā)展勢(shì)頭最強(qiáng)勁。 基于NanoMarkets公司的Glen Allen分析,預(yù)測(cè) 在2007年數(shù)字噴墨打印技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的收入會(huì)有354 百萬(wàn)美元,到2011年會(huì)有121億美元(圖1)。    &#

9、160;          綜上所述,數(shù)字噴墨技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始形成一個(gè)新的 產(chǎn)業(yè),并且會(huì)帶來(lái)一個(gè)新的時(shí)代。我國(guó)開(kāi)展數(shù)字噴墨 技術(shù)已經(jīng)是迫在眉睫,再繼續(xù)等待,只會(huì)錯(cuò)失良機(jī)。 在2008年3月17日,中國(guó)印制電路行業(yè)協(xié)會(huì)在上海成 立了“全印制電子分會(huì)”。該分會(huì)的成立,意味著 中國(guó)PCB工業(yè)開(kāi)始密切的關(guān)注、研究和推廣應(yīng)用“全 印制電子技術(shù)”(Full Printed Electronics),更標(biāo)志 著中國(guó)PCB工業(yè)

10、在發(fā)展道路上走上了新的起點(diǎn)。各企 業(yè)應(yīng)該聯(lián)合攻關(guān)、聯(lián)合創(chuàng)新,才能趕上這個(gè)發(fā)展的趨 勢(shì),才能不迷失在這個(gè)發(fā)展的大潮中。 下面將詳細(xì)介紹數(shù)字噴墨技術(shù)在PCB產(chǎn)業(yè)中的 應(yīng)用。     1全印制電子電路     1.1數(shù)字噴墨打印技術(shù)在PCB工業(yè)中的應(yīng)用 概述     “全印制電子技術(shù)”是指采用快速、高效和 靈活的數(shù)字噴墨打印技術(shù)(Digital Printing Inkje

11、t Technology)在基板上面形成導(dǎo)電線路和圖形,或形 成整個(gè)印制電路板的過(guò)程。也就是說(shuō)全印制電子電 路是指整個(gè)印制電路板的形成過(guò)程全部是用噴墨打 印技術(shù)來(lái)完成的。即該技術(shù)能無(wú)掩膜、非接觸地將 有機(jī)、無(wú)機(jī)功能材料直接印制于PCB表面,從而能形 成高精度的導(dǎo)電線路、導(dǎo)電圖形、阻焊與字符、焊 料互連等,再加上能連續(xù)打印就能大大提高產(chǎn)品的 生產(chǎn)效率。     采用“數(shù)字噴墨打印技術(shù)”的“全印制電子” 來(lái)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)PCB產(chǎn)品與傳統(tǒng)工藝相比,有三個(gè)極 

12、;大的優(yōu)點(diǎn),見(jiàn)表1所示。因此“數(shù)字噴墨打印技術(shù)” 會(huì)在PCB工業(yè)中迅速得到推廣和應(yīng)用,并在不久的將 來(lái)將成為PCB產(chǎn)品生產(chǎn)的主流。     “數(shù)字噴墨打印技術(shù)”在PCB工業(yè)中的應(yīng)用主 要表現(xiàn)在4個(gè)方面,見(jiàn)表2所示。 “數(shù)字噴墨打印技術(shù)”在PCB產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用過(guò)程 也遵循一切事物發(fā)展規(guī)律,從小到大、從弱到強(qiáng)、 從局部到整體、從低級(jí)到高級(jí)。因此“數(shù)字噴墨打     1.2全印制電子電路制作工藝    &#

13、160;雖然利用噴墨印刷技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)PCB產(chǎn)品還沒(méi) 有進(jìn)入全面大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),但它可以極大地簡(jiǎn) 化PCB的生產(chǎn)過(guò)程和縮短生產(chǎn)周期。不用掩模,十分 靈活,生產(chǎn)過(guò)程幾乎無(wú)“三廢”,線條精細(xì),可適 用于剛性板和撓性基體,采用噴墨印刷技術(shù)需要5道 左右工序,見(jiàn)圖2所示。     1.2.1 CAD/CAM布線     首先將CAD/CAM或其他數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù),即需 要形成線路或圖形的信息輸入噴墨打印機(jī),是非接 觸式的,簡(jiǎn)單

14、的圖形轉(zhuǎn)移。而傳統(tǒng)的圖形轉(zhuǎn)移要經(jīng)過(guò)多個(gè)工序,過(guò)程復(fù)雜,產(chǎn)生廢水。各種圖形轉(zhuǎn)移 方法所需的工序比較,見(jiàn)表3所示。     1.2.2鉆孔     鉆孔工藝與目前使用的鉆孔工藝基本一致,如 機(jī)械鉆孔、激光鉆孔等。按照實(shí)際的情況來(lái)選擇鉆 孔的方法。     1.2.3前處理     為了使基材表面能滿足下道工序的要求,如清 潔度、粗糙度等的要求,往往在進(jìn)入下道工序

15、之前 進(jìn)行前處理,要根據(jù)實(shí)際的需要選擇酸、堿、去氧      化或超粗化等的處理。     1.2.4噴墨印制與固化     這里把噴墨印制工序與固化工序放在一起的原 因是固化工序的選擇要根據(jù)噴墨打印工序過(guò)程中采 用的油墨種類來(lái)決定,通常有非導(dǎo)電性油墨、導(dǎo)電 性油墨和其它油墨三種。下面將詳細(xì)介紹不同油墨 的噴墨打印工序。     (1)非

16、導(dǎo)電性油墨     非導(dǎo)電性油墨主要有兩類:抗蝕/抗鍍墨水, 用于取代傳統(tǒng)干膜與濕膜;阻焊、字符(含介質(zhì) 層)等墨水,取代常規(guī)的阻焊、字符(介質(zhì)層/絕緣 層)等油墨。     數(shù)字噴墨打印機(jī)直接把抗蝕劑(抗蝕刻油墨) 噴印到內(nèi)層(或外層)在制板上,便可得到耐酸性 或耐堿性的抗蝕刻圖形,經(jīng)過(guò)UV光固化后,便可 進(jìn)行蝕刻和去膜,從而得到內(nèi)層等要求的線路圖 形。同樣也可以進(jìn)行抗電鍍圖形的印刷,其操作過(guò) 程與抗蝕刻油墨印刷基

17、本相同。采用數(shù)字噴墨打印 技術(shù)與工藝來(lái)獲得抗蝕刻/抗電鍍圖形,既減少了照 相底片的制作過(guò)程,又避免了曝光和顯影的過(guò)程, 其帶來(lái)的好處是節(jié)省了場(chǎng)地與空間,明顯地降低了 材料消耗(特別是底片和設(shè)備等),縮短了產(chǎn)品生 產(chǎn)周期,減少了環(huán)境污染,降低了成本。更重要的 是明顯地提高了圖形的位置度和層間對(duì)位度(特別 是消除了底片的尺寸變化和曝光對(duì)位等帶來(lái)的尺寸 偏差)。     數(shù)字噴墨打印機(jī)直接把阻焊劑(阻焊性油墨) 或字符油墨直接噴印到PCB在制板上,分別經(jīng)過(guò)UV&

18、#160;光固化后,便得到最終需要的阻焊劑圖形和字符圖 形。用數(shù)字噴墨打印技術(shù)與工藝來(lái)獲得阻焊和字符 圖形,可明顯提高PCB產(chǎn)品的阻焊和字符圖形的位 置精確度,能很好地改善PCB板質(zhì)量和提高產(chǎn)品合 格率。阻焊噴鍍通常被認(rèn)為是噴墨印刷最簡(jiǎn)單的應(yīng) 用,因?yàn)镻CB的覆蓋率非常高。     (2)導(dǎo)電性油墨     采用噴墨印制法制造PCB導(dǎo)線和導(dǎo)電圖形的主 要工藝,如圖3所示,即對(duì)絕緣基板先進(jìn)行表面處 理,然后通過(guò)打印頭將納米金屬油

19、墨噴印在基板表 面上,再低溫?zé)Y(jié)固化成型,便形成金屬布線的電 路板。          多層線路板采用噴墨印制的工藝流程是采用超 級(jí)噴墨打印機(jī)把金屬納米油墨噴印到無(wú)銅箔的基板 上形成平面的線路層,然后在這層平面上噴印連接 凸塊,即層間的導(dǎo)通柱或電阻也是采用噴墨制成, 用于層間連接,然后采用噴墨打印,形成層間的絕 緣層,即絕緣材質(zhì)也可以用噴墨打印形成,然后再 在絕緣層上形成第二層的導(dǎo)電線路,依此類推,便 可形

20、成所需層數(shù)的多層電路板,即全印制電子的印 制電路板。     1.3主要設(shè)備     與傳統(tǒng)PCB所需的昂貴設(shè)備不同,噴墨印制技 術(shù)的主要設(shè)備只是一臺(tái)噴墨打印機(jī)。噴墨印刷系統(tǒng) 主要由噴頭、承印物和必要的傳動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。 噴頭和承印物之間處于非接觸的狀態(tài)。噴頭射出的 微小墨滴直接附著于承印物上,形成圖文。當(dāng)然不 是普通辦公用的噴墨打印機(jī)能滿足全印制電子的要 求,噴墨打印機(jī)對(duì)噴嘴和承印物本身也是有較高的 要求。如在日本

21、和美國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)推出的并用于PCB生 產(chǎn)規(guī)?;膰娔∷⒃O(shè)備,其主要性能和要求包括 以下幾個(gè)方面。     (1)噴墨頭(嘴),由它噴射出的墨滴大小和 分辨率直接影響到線路的尺寸與精細(xì)度。分辨率與 對(duì)應(yīng)的墨滴尺寸見(jiàn)表4。     (2)生產(chǎn)效率,要求噴墨打印機(jī)生產(chǎn)PCB的效率 能夠滿足PCB規(guī)?;a(chǎn)要求,如500 mm×600 mm, (20 in×24 in)的在制板應(yīng)在20

22、 s60 s之間完成, 即在單位時(shí)間內(nèi)可形成PCB在制板的數(shù)量,它關(guān)系 到是否能進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)和成本問(wèn)題。目前市場(chǎng)化 的產(chǎn)品有日本Cicro Craf k.k.的MJ6151系列和美國(guó)的          Printar公司的Greenjet TM系列等產(chǎn)品。MJ6151系列 噴墨印刷機(jī),其印刷的分辨率為300 dpi600 dpi, 噴射墨滴量最小為30 pL,形成

23、的線寬在80m150m 之間,只能滿足一般PCB線路密度的要求。因此必 須要開(kāi)發(fā)更小的噴射墨滴量,達(dá)到更高的噴印分辨 率,才能獲得更小的線寬。如果印刷的分辨率為1 200 dpi2 400 dpi,噴射墨滴量最小為3 pL6 pL, 則線寬可達(dá)到5m20m。目前,已經(jīng)在推出“超 級(jí)”噴墨打印機(jī),可以量產(chǎn)12m20m、甚至達(dá) 到3m5m線寬的水平,那么噴墨打印技術(shù)很快 就可用于PCB產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)了。     1.4全

24、印制電子電路的主要材料     用于全印制電子電路的主要材料包括油墨(導(dǎo) 電、非導(dǎo)電、其他油墨)和承載物(基材,絕緣介 質(zhì))。 關(guān)鍵材料油墨。用于噴墨打印的油墨不同 于常規(guī)的油墨(特別是黏度和觸變性)。對(duì)于全部 采用“數(shù)字噴墨打印技術(shù)”直接生產(chǎn)PCB所用的導(dǎo) 電油墨,必須是納米級(jí)金屬(如銀、金、銅等)顆 粒的油墨才能保證在低溫條件下進(jìn)行燒結(jié),并達(dá)到 金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電率。     用于印制電路板噴印的油墨中,非導(dǎo)電性油墨

25、 最重要的性能是黏度和觸變性,而導(dǎo)電油墨的最關(guān) 鍵性能是其中的金屬顆粒(如銀、金、銅等)要達(dá) 到納米級(jí)。    1.4.1導(dǎo)電油墨     納米粒子一般是指顆粒尺寸是在1 nm100 nm 范圍內(nèi)的超微粒子,納米粒子的制備方法很多,總體 上分為兩大類:物理法和化學(xué)法。而以物料的狀態(tài)來(lái) 分,可分為固相法、氣相法、液相法三大類。目前金 屬納米油墨主要用液相法,包括沉淀法、溶膠-凝膠 法、微乳液法、溶劑熱合成法、

26、溶液蒸發(fā)和熱分解 法、電化學(xué)法、模板合成法、表面活性劑法、微波合 成法、超聲波合成法、光化學(xué)合成法、還有粉末包覆 法、原位生成法、摻雜法等方法。 納米金屬油墨須滿足噴墨成型工藝所需的物 理、化學(xué)性能要求才能被用于全印制電子電路的制 備中,具體要求見(jiàn)表5。     目前制備納米金屬油墨的主要材料是金、銀、 銅、鈀、鉑、鎳等任一種純金屬微粒及其化物或合 金。其中,由于銀因具有最高的電導(dǎo)率(6.3×107s/m) 和熱導(dǎo)率(450 W/m?K

27、),因此成為最受關(guān)注的納米金 屬油墨。其主要的制備工藝有兩種:(1)金屬有機(jī)/無(wú) 機(jī)化合物還原成納米粒子;(2)以納米金屬懸浮液制 備納米銀油墨。合成時(shí),表面一般都包覆穩(wěn)定劑,如 PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等,以控制粒子尺寸,并 防止粒子團(tuán)聚與沉降。已規(guī)模生產(chǎn)的噴墨納米銀油 墨產(chǎn)品中,粒徑大多在10 nm15 nm左右,燒結(jié)溫 度在130200之間,電阻率約為2.3?cm 4?cm。目前市場(chǎng)上平均粒徑達(dá)到10 nm以下的油     

28、60;墨只有4種,見(jiàn)表6。     但燒結(jié)溫度在100左右的僅有3種,分別為 NanoMas公司的NTS05IJ40型納米銀油墨、Cabot公司 的CCI-300納米銀超導(dǎo)電油墨和拜耳公司的BayInk? 納米銀油墨。     據(jù)有關(guān)研究報(bào)道,用于印制導(dǎo)線與導(dǎo)電圖形的 納米油墨最佳粒徑約為2 nm,所以需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)顆 粒尺寸更小、燒結(jié)溫度更低、導(dǎo)電性能接近蝕刻銅 線的納米金屬油墨,以使其能在多種塑料撓性基板 上直接

29、噴墨制線。此外,銀納米油墨的成本還是比 較昂貴的,因此許多機(jī)構(gòu)也正研究納米銅油墨的制 備及改性。由于銅的體積電阻率只增大了12.5%,但 成本卻僅為銀的1/100,具有較大的發(fā)展前景。如現(xiàn) 有大日本印刷公司與Micro電子公司合作,成功開(kāi)發(fā) 出在基板上印制精細(xì)銅線路圖形。所用導(dǎo)電油墨是 加入5 nm50 nm的銅粒子,材料成本僅是銀粒子的 1/10,用噴印方法成圖形。該油墨固化是暴露在高能 的表面波等離子體中,發(fā)生還原反應(yīng)達(dá)到固化,環(huán) 境溫度低于150,時(shí)間少于1 min,因

30、此低價(jià)的PET 基材也適合。預(yù)計(jì)2011年實(shí)用化。     此外,基板種類對(duì)導(dǎo)電油墨的性能也有很大 影響,油墨一旦印刷到不匹配的基板上,會(huì)表現(xiàn)出 截然不同的導(dǎo)電性能。因此還需要研發(fā)出一系列適 用于不同印制工藝和基板種類的油墨。如美國(guó)的 Epoxies Etc公司公布了一種網(wǎng)印、噴印工藝皆適用的 新型油墨,可沉積聚酰亞胺薄膜、聚酯薄膜、玻璃 和陶瓷等多種基板。     1.4.2非導(dǎo)電油墨  

31、60;  (1)抗蝕/抗鍍噴墨油墨 使用噴墨方法將抗蝕/抗鍍噴墨油墨直接噴在覆 銅板的特殊位置上形成電路圖形,而取代了傳統(tǒng)的圖 形轉(zhuǎn)移和光成像的方法,然后再進(jìn)行刻蝕、去膜等 處理得到PCB成品。噴墨技術(shù)的使用不僅提高了布線 密度,大大降低了成本,減少了大量的廢水處理, 是環(huán)境友好的。最常用的UV固化型的噴墨油墨,其組成包括 至少兩種丙烯酸酯:(1)含有羧基;(2)環(huán)氧丙 烯酸酯單體或二聚物,以及其它丙烯酸樹(shù)脂,如提 高粘附力的丙烯酸樹(shù)脂、降低黏度的丙烯酸樹(shù)脂、 交聯(lián)型丙烯酸樹(shù)

32、脂、耐化學(xué)藥品的丙烯酸樹(shù)脂以及 能夠快速固化的丙烯酸樹(shù)脂等。    同時(shí)還包括光引發(fā) 劑、有機(jī)載體和其它添加劑。如導(dǎo)電劑、表面活性 劑、光敏劑和光穩(wěn)定劑。其中環(huán)氧丙烯酸酯單體和 二聚物對(duì)金屬基材有良好的粘附力,并且應(yīng)該選用 低黏度、不揮發(fā)的低分子量環(huán)氧樹(shù)脂。因此抗蝕/抗 鍍噴墨油墨要求有好的粘度和電阻率,并且刻蝕后 能形成完好的銅導(dǎo)線。     此外,HOPPER ALAN JOHN等人,在2004年和 2

33、006年先后發(fā)表了3篇關(guān)于抗蝕劑噴墨油墨的專利。 提出抗蝕刻噴墨油墨的組成包括30%90%的不含羧 基的丙烯酸酯單體,1%30%的含羧基的丙烯酸酯單 體,020%的聚合物或預(yù)聚物,020%的引發(fā)劑, 05%的著色劑和05%的表面活性劑,油墨在40 時(shí)黏度小于0.03 Pa·s(30 cps)。 抗蝕/抗鍍噴墨油墨的使用大大消除了傳統(tǒng)抗蝕 干膜的使用,污染廢水少,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程,并節(jié) 省了大量成本。     (2)阻焊/絕緣噴墨油墨

34、60;    阻焊油墨與抗蝕刻油墨相比,性能要求更高。 因?yàn)樽韬赣湍珖娡亢蟛辉谝瞥谰眯允褂茫虼?#160;需要對(duì)PCB板具有優(yōu)越的粘附力,同時(shí)應(yīng)具有很好的 阻焊性能。PCB用阻焊噴墨油墨性能應(yīng)滿足IPCSM- 840C標(biāo)準(zhǔn),阻燃等級(jí)為UL94V-0。KAKINUMA MASAH ISA等人報(bào)道了一種可光固化和熱固化的阻 焊噴墨油墨,其組成是含有丙烯?;蜔峁袒鶊F(tuán) 的單體,分子量小于700的低聚物及光活性稀釋劑和 光引發(fā)劑。油墨粘度在25時(shí)小于150 mP&#

35、183;as。通過(guò) 噴墨打印機(jī)將阻焊圖形噴在PCB板上,固化方式分2 步,先光照再加熱,所制得的阻焊膜具有良好的耐 熱性、耐化學(xué)性、硬度、電絕緣性等。          1.4.3其它油墨     除了以上提到的油墨外,還有用于噴印埋置元 件用的油墨,要根據(jù)元件的種類和要求,針對(duì)其性 能,如電容性、電感性、電阻性等,來(lái)選用不同的 噴印油墨。    

36、 1.4.4承印物(介質(zhì))     承印物就是接收油墨的載體,要根據(jù)不同的油 墨需要選擇匹配的載體,對(duì)于傳統(tǒng)的板材供應(yīng)商, 需要應(yīng)對(duì)各種各樣的噴墨油墨來(lái)研制出相應(yīng)的剛性 和柔性板材。 如噴墨印刷已被廣泛應(yīng)用于各種形狀和各種 材料的表面印刷,無(wú)論是有孔還是無(wú)孔、平面或曲 面、織物或帶筋骨形表面,如塑料、布、紙張、皮 毛、陶瓷、玻璃或金屬等。同時(shí)噴墨印刷適用于各 種速度的印刷,無(wú)論勻速、變速或間斷運(yùn)行,而且 適合于連續(xù)不停頓的生產(chǎn)線的作業(yè)。承印物可以

37、是 間斷的也可以是連續(xù)的,要看實(shí)際生產(chǎn)的需要。     1.5全印制電子電路現(xiàn)存的難點(diǎn)和問(wèn)題點(diǎn)     全印制電子電路的制作目前還沒(méi)有形成普遍的 大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),原因是在技術(shù)上和成本上依然 存在著一些難點(diǎn)和問(wèn)題點(diǎn),歸納了一下,主要有以 下一些難點(diǎn)和問(wèn)題。     1.5.1油墨的流動(dòng)性     噴墨印刷技術(shù)的關(guān)鍵因素是油墨的流動(dòng)性,這也 一直是噴

38、墨印刷工藝面臨的主要挑戰(zhàn)。噴嘴被顆粒物 堵塞造成可靠性差的主要問(wèn)題。噴嘴堵塞的原因不僅 包括大顆粒,而且也包括小顆粒聚集而成的大顆粒。 理想的油墨應(yīng)該具有足夠的流動(dòng)性并能夠順利通過(guò)噴 嘴,同時(shí)干燥速度要緩慢,不能在噴墨打印機(jī)中變 干。但又不能太慢,不能在承印物上流延、擴(kuò)展或者 滲透。因此要控制油墨的流動(dòng)性,油墨本身必須具備 合適的表面張力、粘度、固化性等物理性質(zhì)。     1.5.2墨滴的形成     根據(jù)形成墨滴的脈沖壓力方

39、式不同,主要分為壓 電晶體振蕩、熱氣泡、靜電吸引等幾種方法,目前常 用的主要是壓電晶體振蕩和熱氣泡兩種。墨滴的產(chǎn)生 過(guò)程在噴墨技術(shù)中占有非常重要的地位,要求所產(chǎn)生 的墨滴尺寸穩(wěn)定,能夠準(zhǔn)確地控制。墨滴的大小與噴嘴尺寸有密切關(guān)系,直接影響噴墨印刷系統(tǒng)的一級(jí)分 辨力(即由噴頭器件的物理尺寸決定的分辨力)。     1.5.3油墨電阻     英國(guó)研究人員指出,油墨電阻比傳統(tǒng)電路板的 銅絲大,無(wú)法高效地傳輸強(qiáng)電流。此外,目前還不 能用油墨制出與硅芯片同樣密集的電路,一些智能 產(chǎn)品的體積就會(huì)特別大。純銀電導(dǎo)率雖比純銅高, 但納米銀導(dǎo)線的電導(dǎo)率僅為蝕刻

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