PCB阻焊膜油墨知识汇总

树脂：树脂是阻焊膜油墨的基础骨架，常见的树脂类型有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等。不同类型的树脂赋予油墨不同的特性，例如环氧树脂具有良好的粘附性和耐化学腐蚀性，能使油墨牢固地附着在 PCB 表面，有效抵御外界化学物质的侵蚀；聚氨酯树脂则在柔韧性和耐磨性方面表现出色，可增强阻焊膜在日常使用中的抗磨损能力，延长其使用寿命；丙烯酸树脂能提供较好的光泽度和耐候性，让阻焊膜在不同环境条件下都能保持良好的外观和性能。

硬化剂：硬化剂与树脂发生化学反应，促使油墨固化，对决定油墨固化后的最终性能起着关键作用。它与树脂的精确配比，直接影响着阻焊层的硬度、韧性等机械性能。合适的硬化剂添加量能使阻焊膜形成坚固耐用的防护层，既具有足够的硬度来抵抗外力冲击，又具备一定的韧性，避免在 PCB 弯折或受到温度变化影响时出现开裂现象。

填料：填料的存在旨在优化油墨的综合性能。它可以提升油墨的机械性能，增强其在不同外力作用下的稳定性，例如提高阻焊膜的抗压强度，防止在安装或使用过程中因受到挤压而损坏；改善热性能，增强对温度变化的耐受性，使阻焊膜在高温环境下不易软化变形，在低温环境下不会变脆；强化耐化学性，确保油墨在各类化学环境中保持性能稳定，如在电子产品生产过程中可能接触到的助焊剂、清洗剂等化学物质，阻焊膜能够有效抵御其侵蚀，不发生溶解、膨胀等不良现象。

染料：染料赋予了阻焊膜油墨丰富的色彩，虽然它并不影响油墨的核心性能，但在实际应用中，颜色的选择具有一定的意义。常见的阻焊膜油墨颜色有绿色、白色、蓝色、黑色、红色、黄色等，不同颜色可能用于区分不同的产品版本、功能模块，或者满足特定的设计需求。例如，在一些照明产品中，白色阻焊膜常用于 LED 电路板，因为白色表面可以更好地反射 LED 发出的光线，确保产品获得理想的光线效果。

紫外线反应物质：对于液态感光阻焊层（LPI），紫外线反应物质是实现紫外线曝光和化学显影工艺的核心成分。在紫外线的照射下，它能够发生特定的化学反应，使油墨形成精确的光致结构，为后续 PCB 的精细加工奠定基础。这一成分的特性决定了感光阻焊油墨对紫外线的敏感度和反应速度，进而影响到曝光工艺的参数设置和最终的图形精度。

热固化油墨：热固化油墨通过加热的方式实现固化，在高温环境下，油墨中的成分发生交联反应，形成坚固的涂层。这种油墨具有优良的耐热性和机械强度，特别适用于需要承受高温焊接工艺的 PCB。例如，在一些工业控制设备、汽车电子等领域，电子元件需要经过高温回流焊或波峰焊等焊接工艺，热固化油墨能够在这些高温环境下保持稳定，为电路板提供可靠的防护。

紫外光固化油墨：紫外光固化油墨则是借助紫外光的照射来完成固化过程。当油墨受到特定波长的紫外光照射时，其中的光引发剂分解产生自由基，引发树脂中的双键加成聚合反应，使油墨迅速固化。这种油墨具有固化速度快的显著优势，适合大规模生产的需求，能够有效提高生产效率。同时，它的耐化学性和附着力也较好，能够满足大多数 PCB 制造的要求。然而，与热固化油墨相比，其耐热性相对较低，在一些对高温耐受性要求较高的应用场景中可能不太适用。

光敏油墨：光敏油墨在曝光后通过化学反应固化，其分辨率高，对精细线路的 PCB 制造具有独特的优势，尤其适用于高密度互连（HDI）板。在 HDI 板中，线路和焊盘的尺寸越来越小，对阻焊膜的图形精度要求极高。光敏油墨能够在曝光过程中准确地复制出精细的图案，确保阻焊层能够精准地覆盖在不需要焊接的区域，避免因阻焊膜的偏差导致短路等问题，从而满足 HDI 板对高精度制造工艺的要求。

绿色：绿色是 PCB 阻焊膜油墨中最为常见的颜色，这背后有着多方面的原因。从历史角度看，早期 PCB 制造常用含溴化环氧树脂的阻焊材料，其固化后自然呈现绿色。从性能方面考虑，绿色油墨在紫外线曝光时反应良好，能够均匀固化，并且在生产过程中，绿色与铜面（黄色）形成鲜明对比，便于操作人员检查电路焊点、识别缺陷，对目检工作人员来说更为友好，可有效降低人工检测的误差。此外，绿色油墨的工艺最为成熟，生产成本相对较低，其采购量也较大，这进一步促使其价格更具优势。在电子产品生产过程中，如 SMT 贴片加工时，绿色的底板对光学定位校准仪器更为友好，无论是上锡、贴片还是 AOI 校验等步骤，都能提高设备识别的准确性和效率。同时，绿色的 PCB 在环保方面也有一定优势，废弃板进行高温回收处理时，不会释放有毒气体。

白色：白色阻焊膜油墨常用于 LED 照明产品。在这类产品中，白色的 PCB 表面可以更好地反射 LED 发出的光线，有助于实现纯白色光线的输出，确保产品达到理想的照明效果。因此，对于追求高品质光线效果的 LED 照明应用，白色阻焊膜油墨成为首选。

蓝色、黑色等其他颜色：蓝色、黑色等阻焊膜油墨在一些特定领域也有应用。然而，需要注意的是，蓝色油墨中可能掺有钴，黑色油墨中可能含有碳，这些成分可能会带来微弱的导电性，存在一定的短路风险。而且，像黑色、紫色、蓝色等颜色的 PCB 基板，由于颜色较深，会增加主板的检验和维修难度，在工艺控制上也相对更具挑战性。因此，在选择这些颜色的阻焊膜油墨时，需要综合考虑产品的具体需求、性能要求以及成本和工艺等多方面因素。在某些情况下，如一些高端电子产品为了追求独特的外观或特定的品牌形象，可能会选择蓝色或黑色等相对特殊的颜色，但同时需要在设计和制造过程中采取额外的措施来确保产品的性能和可靠性。

防止焊盘短路：在电路板上，单个焊盘之间设置有阻焊桥。在焊接过程中，当焊料量过多时，这些阻焊桥能够像坚固的屏障一样，阻止相邻焊盘因焊料的过量堆积而相互连接，从而避免短路问题的发生，确保电流能够在各自独立的焊盘所对应的电路路径中稳定传输。例如，在高密度的 PCB 板上，众多焊盘紧密排列，如果没有阻焊膜油墨形成的阻焊桥，焊接时很容易出现焊料桥接，导致电路短路，影响电子产品的正常运行。

控制焊料流向：在焊盘、元件孔以及通孔之间，阻焊桥同样发挥着关键作用。它能够严格管控焊料的流动，防止焊料在未被允许的情况下，不受控制地从 PCB 的一侧流向另一侧。这不仅保障了焊接点的精准性，避免了因焊料误流导致的不同层面电路之间的短路故障，极大地提升了 PCB 的电气性能稳定性。比如，在多层 PCB 板中，不同层之间通过通孔进行电气连接，如果焊料在焊接过程中不受控制地流入通孔，可能会导致不同层之间的电路短路，而阻焊膜油墨能够有效地阻止这种情况的发生。

实现铜面开窗的选择性操作：阻焊膜油墨具备根据实际电路设计需求，对某些铜面进行选择性开窗处理的独特功能。例如，在 “接地表面” 进行焊盘制作时，通过精准控制阻焊油墨的覆盖区域，在特定的铜面上开窗，从而实现将该区域与其他电路部分进行有效连接，满足接地等特殊电气功能需求，使 PCB 的电气连接设计更加灵活多样。这种选择性开窗的功能在复杂的电路设计中尤为重要，能够满足不同电路模块对电气连接的特殊要求。

增强绝缘性能：阻焊膜油墨能够对外露的导线形成有效的绝缘保护，极大地提高了 PCB 整体的绝缘性。它可以防止由于潮湿、灰尘等环境因素造成的漏电流，避免因绝缘性能下降导致的电气故障。根据 IPC 6012/IPC - SM - 840 标准，阻焊层的介电强度至少应为 500V，这一标准确保了阻焊膜油墨在实际应用中能够提供可靠的绝缘保障。

防腐蚀：通过在铜面覆盖阻焊膜油墨，能够有效防止环境因素对铜面的影响和腐蚀。在电子产品的生产和使用过程中，PCB 可能会接触到各种潮湿、化学腐蚀性的环境，阻焊膜油墨形成的防护层可以阻止空气中的氧气、水分以及其他腐蚀性物质与铜面接触，防止铜面氧化、腐蚀，延长 PCB 的使用寿命。同时，该涂层还可防止在生产过程中污垢和异物进入导体之间，并在 PCB 成品的测试、维修等操作过程中，保护铜面免受接触损伤。

表面处理：在涂布阻焊膜油墨之前，必须对 PCB 表面进行彻底的清洁处理，去除铜锈、油污、残渣等杂质，同时还要使干净的铜表面具有合适的粗糙度。合适的表面粗糙度能够增加阻焊膜油墨与铜面之间的接触面积，提高油墨在基板表面的润湿和附着能力。通过物理或化学的方法对铜面进行处理，如喷砂、化学蚀刻等，使铜面形成均匀的微观粗糙结构，有利于油墨与铜面之间通过氢键和物理铆合作用紧密连接在一起，降低在后续表面处理（如 OSP、化金、镀金、化锡、化银等）时的掉油风险。

油墨涂布：油墨涂布是阻焊加工的核心环节，常见的涂布方式有丝网印刷、喷涂（包括低压空气喷涂、静电喷涂）、滚涂等。不同的涂布方式各有优劣，例如丝网印刷适用于对膜厚控制精度要求较高的场合，但生产效率相对较低；喷涂方式能够实现快速、均匀的涂布，适用于大规模生产，但对油墨的施工特性要求较高，需要使用专用的喷涂油墨。在涂布过程中，要确保油墨厚度均匀、适中，厚度过薄可能导致线路或铜面边缘目视发红，耐热性和耐化性下降；厚度过厚则会出现侧蚀大、入孔油墨难显影干净等问题，影响贴片封装工艺以及 PCB 的整体性能。

预烤：油墨涂布完成后，需要进行预烤。预烤的目的是使油墨中的溶剂部分挥发，同时使油墨初步固化，为后续的曝光工艺做好准备。预烤温度和时间的控制非常关键，预烤温度偏高或时间过长，油墨会发生热交联反应，导致显影不净；预烤温度偏低或时间过短，油墨中有机溶剂挥发不彻底，易粘板或产生菲林印。目前主流的预烤温度在 70 - 80℃之间，80℃以上温度预烤容易出现油墨烤死现象，因此一般不建议使用过高的预烤温度。

曝光：阻焊曝光工艺是通过紫外光照射，把菲林掩模上的图案转移到阻焊涂层上（或者采用直接扫描成像技术）。受到紫外光照射的油墨发生光聚合反应，而没有受到紫外光照射的油墨不发生光聚合反应，未发生光聚合反应的油墨可被显影药水冲洗掉，从而形成精确的阻焊图形。阻焊油墨的曝光参数设定通常以曝光尺 9 - 12 格所需要的时间和能量为标准，曝光机的种类、油墨感光性的高低都会影响曝光的时间和能量设定。每种阻焊油墨需要的曝光能量与其自身的特性相关，曝光能量不足时，底层油墨光照不足固化不充分，会导致侧蚀大或隔焊桥脱落；曝光能量过度时，会导致阻焊长胖，降低阻焊图形的解析度，带来可焊性降低隐患。例如，设计宽度 3mil 的隔焊桥，实际形成的隔焊桥宽度可能因曝光过度而达到 6 - 7mil，设计直径 20mil 的开窗，实际开窗直径可能只有 10 - 15mil。

显影：显影过程是将未固化的油墨从 PCB 表面清洗掉，留下固化的阻焊图形。显影药水的浓度、温度、显影时间等参数都需要严格控制，以确保显影效果良好。如果显影过度，可能会导致阻焊膜变薄，甚至部分阻焊膜被洗掉，影响阻焊层的保护功能；如果显影不足，未固化的油墨残留会影响 PCB 的可焊性和电气性能。在显影后，还需要对 PCB 进行仔细检查，确保阻焊图形清晰、完整，无残留、无缺陷。

后烤：后烤是阻焊膜油墨固化的最后一步，通过高温烘烤，使油墨进一步固化完全，提高阻焊层的硬度、耐化学性和耐热性等性能。后烤温度和时间也需要根据油墨的类型和特性进行合理设置，确保油墨达到最佳的固化状态。经过后烤处理后的阻焊膜油墨，能够为 PCB 提供长期稳定的保护。

油墨附着力不强：可能原因包括油墨型号选择不合适，未能与 PCB 表面材质良好匹配；干燥时间、温度不正确及干燥时的排风量过小，导致油墨未能充分固化；添加剂的用量不适当或不正确，影响了油墨的性能；湿度过大，使油墨在固化过程中受到水分干扰。解决方法是换用适当的油墨，确保油墨与 PCB 表面材质兼容；调整干燥温度、时间和排风量，使用正确的参数进行干燥处理；调整添加剂用量或改用其它添加剂，优化油墨性能；提高空气干燥度，减少湿度对油墨固化的影响。

油墨变色：油墨变色可能是由于油墨厚度不够，无法有效阻挡外界因素对下层材料的影响；基材氧化，影响了油墨与基材之间的结合以及油墨的颜色表现；后烘烤温度太高或时间太长，导致油墨发生热分解或变色反应。解决措施为增加油墨厚度，确保足够的防护；检查前处理工序，防止基材氧化；检查后烘烤参数，调整到合适的温度和时间，避免过度烘烤。

油墨哑光：造成油墨哑光的原因可能有稀释剂不匹配，影响了油墨的流平性和光泽度；曝光能量低，使油墨固化不完全，表面粗糙；显影过度，破坏了油墨表面的微观结构。改善措施包括使用相匹配的稀释剂，确保油墨性能正常；增加曝光能量，保证油墨充分固化；改善显影参数，避免显影过度。

堵网：堵网问题通常是由于干燥过快，油墨在网版上迅速干结；印刷速度过慢，使油墨在网版上停留时间过长而干燥；油墨粘度过高，流动性差，容易堵塞网孔；稀释剂不适合，无法有效调节油墨的粘度和干燥速度。解决方法为加入慢干剂，降低油墨的干燥速度；提高印刷速度，减少油墨在网版上的停留时间；加入油墨润滑剂或特慢干剂，降低油墨粘度；使用指定稀释剂，确保稀释剂与油墨兼容，能够有效调节油墨性能。

渗透、模糊：油墨渗透、模糊可能是因为油墨粘度过低，导致油墨在涂布过程中过度扩散；丝印压力过大，使油墨过度挤压，超出了预期的印刷范围；胶刮不良，影响了油墨的转移均匀性；网板与印刷表面的距离间隔过大或过小，导致油墨涂布不均匀；丝印网的张力变小，使网版在印刷过程中变形，影响油墨的转移精度。改善措施包括提高油墨浓度，减少或不加稀释剂，增加油墨粘度；降低丝印压力，避免油墨过度挤压；更换或改变胶刮丝印的角度，确保油墨转移均匀；调整网板与印刷表面的间距，使其符合工艺要求；重新制作新的网版，保证丝印网的张力正常。