PCB厂家分享丝印材料选型指南:油墨特性与场景适配
一、丝印材料选型的核心痛点
PCB 厂家在丝印材料选型中常面临 “选错油墨导致批量不良” 的问题:如将普通丝印油墨用于汽车 PCB(耐温不足 260℃),焊接后字符脱落;将低附着力油墨用于柔性 PCB,弯折后丝印开裂。核心原因是忽视 “场景需求→油墨特性” 的匹配逻辑,初学者需先掌握油墨的核心参数,再结合应用场景选型。
二、PCB 丝印油墨的五大核心参数(必学)
(一)附着力:确保丝印不脱落
附着力是丝印的基础性能,决定油墨与 PCB 表面的结合强度,测试方法为 3M 610 胶带 45° 快速剥离(拉力 10N),核心指标:
阻焊层上丝印:附着力≥95%(胶带无明显油墨残留);
基材上丝印:附着力≥90%(尤其柔性基材,需额外测试弯折后附着力:180° 弯折 100 次无脱落)。
影响因素:油墨树脂类型(环氧型附着力优于丙烯酸型)、PCB 表面清洁度(油污残留≤5mg/m2)、固化参数(温度不足会导致附着力下降 30%)。
(二)耐温性:适配不同加工与应用环境
丝印油墨需耐受 PCB 生产中的焊接高温(无铅焊接 240-260℃)与应用场景的工作温度,核心分类:
普通耐温油墨:耐温 200-260℃(短期,10 秒),适用于消费电子 PCB(工作温度 - 20℃-60℃),如丙烯酸型油墨(型号如精工 1000);
高温耐温油墨:耐温 260-300℃(短期)、工作温度 - 40℃-125℃,适用于汽车、工业 PCB,如环氧改性型油墨(型号如杜比 D6800);
超高温耐温油墨:耐温 300℃以上,适用于航空航天 PCB(工作温度 - 55℃-150℃),如聚酰亚胺型油墨(型号如杜邦 5000)。
测试标准:IPC-SM-840,260℃烘烤 10 秒后,油墨无脱落、无变色。
(三)分辨率:保障字符清晰度
分辨率指油墨可印刷的最小字符尺寸,决定丝印适配的 PCB 精度:
普通分辨率油墨:最小字符高度 0.5mm,笔画宽度 0.15mm,适用于元件间距≥0.2mm 的 PCB(如家电 PCB);
高精度分辨率油墨:最小字符高度 0.3mm,笔画宽度 0.1mm,适用于精细元件 PCB(如手机主板、穿戴设备 PCB),需搭配高目数丝网(400-500 目)印刷。
影响因素:油墨颗粒度(颗粒≤5μm,避免堵塞丝网)、丝网目数(目数越高,分辨率越高)、刮刀硬度(60-70 Shore A,确保油墨均匀转移)。
(四)耐化学性:抵御环境侵蚀
PCB 在使用中可能接触酒精、油污、清洁剂,油墨需具备一定耐化学性:
耐酒精性:75% 酒精擦拭 100 次(力度 500g),无褪色、无脱落;
耐油污性:浸泡在工业机油中 24 小时,油墨无膨胀、无溶解;
耐清洁剂性:耐受 PCB 清洗用的中性清洁剂(如异丙醇),清洗后无残留。
适用场景:工业控制 PCB(接触油污)、医疗 PCB(需酒精消毒)。
(五)颜色与对比度:适配识别需求
丝印颜色需与 PCB 底色形成足够对比度,便于组装与维修:
绿色阻焊层:优先选白色油墨(对比度最高,识别最清晰),其次选黑色、黄色;
黑色阻焊层:需选白色、银色油墨(避免黑色油墨与底色混淆);
蓝色 / 红色阻焊层:选白色、黄色油墨(对比度≥70%,符合人眼识别习惯)。
特殊需求:汽车 PCB 可能要求橙色、红色油墨(警示作用),医疗 PCB 需选无反光油墨(避免手术时反光影响视野)。
三、按应用场景的丝印油墨选型(实操指南)
(一)消费电子 PCB(手机、平板)
场景需求:分辨率高(元件密集)、成本低、外观整洁,工作温度 - 20℃-60℃;
油墨选型:丙烯酸型白色油墨(如精工 1000-W),参数要求:
分辨率:最小字符 0.3mm×0.1mm;
耐温:260℃/10 秒无脱落;
附着力:阻焊层上测试≥95%;
选型理由:成本仅 0.02 元 /cm2(比环氧型低 30%),分辨率满足精细元件需求,外观整洁(白色字符与绿色阻焊层对比度高)。
(二)汽车电子 PCB(车载导航、ECU)
场景需求:耐温高(引擎舱温度达 125℃)、耐振动、耐油污,使用寿命≥10 年;
油墨选型:环氧改性型黑色油墨(如杜比 D6800-B),参数要求:
耐温:300℃/10 秒无脱落,工作温度 - 40℃-125℃;
耐振动:10-2000Hz、20g 振动 1000 小时,油墨无开裂;
耐油污:机油浸泡 24 小时无变化;
选型理由:环氧改性树脂附着力强(剥离强度≥1.0N/mm),耐环境性能优异,黑色油墨耐脏(汽车环境油污多,黑色不易显脏)。
(三)医疗电子 PCB(诊断设备、手术器械)
场景需求:无毒性、耐消毒(酒精 / 高温)、无反光,符合 ISO 10993 生物相容性标准;
油墨选型:医用级环氧型白色无反光油墨(如贺利氏 ML-8000-W),参数要求:
生物相容性:细胞存活率≥90%,无皮肤刺激性;
耐消毒:121℃高温灭菌 30 分钟无变色,75% 酒精擦拭 500 次无脱落;
反光率:≤5%(避免手术时反光影响医生视野);
选型理由:医用级油墨无重金属(铅、镉≤10ppm),耐消毒性能满足医疗场景,无反光设计适配手术环境。
(四)高频通信 PCB(5G 基站、卫星设备)
场景需求:低介损(不影响信号传输)、耐高温(焊接温度 280℃),适配 PTFE 基材;
油墨选型:聚酰亚胺型灰色油墨(如杜邦 5000-G),参数要求:
介损:10GHz 时 Df≤0.005(普通油墨 Df≈0.01,会增加信号衰减);
耐温:300℃/10 秒无脱落,工作温度 - 55℃-150℃;
附着力:PTFE 基材上测试≥90%(PTFE 表面光滑,普通油墨附着力不足);
选型理由:聚酰亚胺树脂介损低,适配高频信号,且与 PTFE 基材兼容性好,满足通信设备长期稳定运行需求。
四、PCB 厂家的选型风险规避建议
小批量试用:选型前先采购 1-2kg 油墨,制作 50-100 块 PCB 样板,测试附着力、耐温性、清晰度,合格后再批量采购;
索要检测报告:要求油墨供应商提供 RoHS、耐温、附着力检测报告(每批次 1 份),避免采购 “三无” 产品;
匹配工艺参数:油墨需与印刷工艺匹配(如高精度油墨需 400 目丝网,普通油墨用 300 目即可),避免工艺不匹配导致的质量问题。