PCB丝网印刷全工艺流程详解（从准备到检测）
一、工艺流程的核心逻辑
PCB 丝网印刷是 “前处理→丝网制作→油墨调配→印刷→固化→检测” 的系统工程，每个环节的参数偏差（如印刷压力、固化温度）都会影响最终质量。行业数据显示，流程管控到位的厂家，丝印良率可达 99% 以上，而管控缺失的厂家良率仅 85%，因此需建立标准化流程与参数监控体系。
二、Step 1：前处理 —— 确保 PCB 表面清洁
前处理的核心目标是去除 PCB 表面的油污、粉尘、阻焊层残留，为油墨附着提供良好基础，若处理不当，会导致附着力下降 30% 以上。
（一）具体操作流程
脱脂处理：
试剂：碱性脱脂剂（浓度 5%-8%，如氢氧化钠溶液），或中性脱脂剂（适合敏感基材如 PTFE）；
工艺参数：温度 40±5℃，超声清洗 5-8 分钟（功率 300-500W），确保油污残留≤5mg/m2；
验证方法：水膜测试 —— 清洗后 PCB 表面水膜连续 30 秒不破裂，说明脱脂彻底。
除尘处理：
方法 1：压缩空气除尘（压力 0.2-0.3MPa，过滤精度 0.1μm），沿 PCB 表面 45° 角吹扫，避免垂直吹扫导致粉尘嵌入阻焊层；
方法 2：粘尘辊除尘（粘尘辊需每小时清洁 1 次），适合精细 PCB（如手机主板），避免压缩空气吹不散的微小粉尘（≤10μm）。
干燥处理：
设备：热风循环烘箱，或真空干燥箱（适合柔性 PCB）；
工艺参数：温度 60-80℃，时间 3-5 分钟，确保水分残留≤0.1%（水分会导致印刷时油墨起泡）；
注意：干燥后 PCB 需在 30 分钟内进入印刷环节，避免二次吸潮或污染。
（二）常见问题与解决
问题 1：脱脂后水膜破裂（局部油污残留）→ 原因：脱脂剂浓度不足或超声时间短→ 解决：提升浓度至 8%，延长超声至 10 分钟；
问题 2：干燥后表面有水渍→ 原因：烘箱风速不足→ 解决：提升风速至 2m/s，或采用真空干燥（避免水渍残留）。
三、Step 2：丝网制作 —— 精准复刻丝印图案
丝网制作是丝印精度的 “源头保障”，需通过感光制版工艺形成与设计文件一致的图案，核心步骤如下：
（一）丝网准备
张网：
设备：气动张网机（精度 ±0.1N/cm）；
工艺参数：不锈钢丝网张力 28-30N/cm，尼龙丝网 22-25N/cm，张网后静置 30 分钟（释放应力，避免后续变形）；
固定：用环氧树脂胶将丝网固定在铝框上，胶层厚度≤0.5mm，避免胶层过厚导致印刷时丝网与 PCB 间距不均。
脱脂与粗化：
目的：去除丝网表面的油污与杂质，提升感光胶附着力；
工艺：用丝网专用脱脂剂（如异丙醇）擦拭，不锈钢丝网需用化学粗化剂（如草酸溶液）处理，增加表面粗糙度（Ra 从 0.1μm 增至 0.3μm）。
（二）感光胶涂布与曝光
感光胶选型：
水性感光胶：环保、易清洗，适合普通精度丝印（300 目丝网）；
油性感光胶：耐溶剂性优、分辨率高，适合高精度丝印（400 目以上丝网）。
涂布工艺：
设备：自动涂布机（精度 ±1μm）；
参数：湿膜厚度 10-20μm（根据丝印厚度需求调整，字符厚度 0.05mm 需湿膜 15μm），涂布速度 50-100mm/s，确保胶层均匀（偏差≤±1μm）；
干燥：60℃烘箱干燥 30 分钟，干燥后胶层厚度 8-15μm（水分残留≤0.5%）。
曝光与显影：
曝光：将丝印菲林（与 PCB 设计文件一致）紧贴丝网，紫外线曝光（能量 80-120mJ/cm2，时间 10-20 秒），菲林黑色区域遮挡光线，未曝光的感光胶将在显影时溶解；
显影：用 1% 碳酸钠溶液（温度 30±2℃）显影 60-90 秒，水压 0.1-0.15MPa，确保未曝光区域完全溶解，显影后用清水冲洗干净，60℃干燥 20 分钟；
检测：用二次元影像仪检查图案精度，字符边缘锯齿深度≤0.01mm，位置偏差≤0.03mm。
（三）丝网修复与存储
修复：若显影后有微小针孔（≤0.02mm），用专用补孔胶修补；
存储：丝网需垂直悬挂存储（避免挤压变形），环境温度 25±5℃，湿度≤50%，保质期≤3 个月（长期存储会导致张力衰减）。
四、Step 3：油墨调配 —— 适配印刷需求
油墨调配需调整黏度、干燥速度，确保印刷时油墨均匀转移，无拉丝、堆积：
（一）基础参数调整
黏度控制：
工具：旋转黏度计（25℃，转速 60rpm）；
目标黏度：300 目丝网 2000-2500cP，400 目丝网 1500-2000cP，500 目丝网 1000-1500cP；
调整方法：黏度偏高→加稀释剂（如乙酸乙酯，添加量≤10%），黏度偏低→加增稠剂（如气相二氧化硅，添加量≤3%）；
注意：稀释剂需与油墨兼容（如环氧油墨配环氧稀释剂），避免化学反应导致油墨失效。
搅拌与过滤：
搅拌：用高速搅拌器（转速 500-800rpm）搅拌 5-10 分钟，确保稀释剂与油墨均匀混合（无分层）；
过滤：用 100-200 目滤网过滤（高精度油墨用 200 目），去除颗粒杂质（≥10μm 的颗粒会堵塞丝网），过滤后油墨需静置 10 分钟（消除气泡）。
（二）特殊需求调整
颜色调整：
需定制颜色（如橙色、银色）时，按比例加入色浆（色浆占比≤10%，过多会降低油墨附着力），搅拌均匀后用色差仪检测（ΔE≤1，符合潘通色卡标准）；
示例：绿色阻焊层需橙色丝印，可在白色油墨中加入 10% 橙色色浆，搅拌后色差 ΔE=0.8，符合要求。
干燥速度调整：
高温高湿环境（如夏季车间）：加慢干剂（如环己酮，添加量 5%-8%），延长开放时间（从 2 小时至 4 小时）；
低温干燥环境（如冬季车间）：加快干剂（如丙酮，添加量 3%-5%），缩短干燥时间（从 30 分钟至 20 分钟）。
五、Step 4：印刷 —— 核心执行环节
印刷是将油墨转移至 PCB 的关键步骤，需精准控制定位、压力、速度，确保字符清晰、位置准确：
（一）设备与工装准备
印刷机选型：
手动印刷机：适合小批量、样品生产（精度 ±0.1mm）；
半自动印刷机：适合中批量生产（精度 ±0.05mm），配备 CCD 定位；
全自动印刷机：适合大批量生产（精度 ±0.03mm），可联动贴片机，效率达 300 块 / 小时。
定位工装：
刚性 PCB：用定位销（精度 ±0.01mm）或真空吸附定位，确保 PCB 与丝网对齐（偏差≤0.03mm）；
柔性 PCB：用专用夹具固定（避免弯折），或采用磁性平台吸附定位。
刮刀准备：
材质：聚氨酯（硬度 60-70 Shore A，硬度低易导致油墨转移过多，硬度高易划伤丝网）；
角度：45°-60°（角度小→油墨转移多，角度大→油墨转移少），高精度丝印选 60°，普通丝印选 45°。
（三）印刷质量实时监控
每印刷 10 块 PCB 抽样检查：
字符清晰度：无缺笔、连笔、锯齿（用 20 倍放大镜观察）；
位置偏差：用二次元测量字符中心与设计中心的偏差，≤0.05mm；
厚度均匀：用膜厚仪测量字符厚度，偏差≤±10%（如设计 0.05mm，实际 0.045-0.055mm）。
常见问题处理：
字符缺笔→原因：油墨黏度高、压力小→解决：降低黏度、增大压力；
字符粘连→原因：网距小、速度慢→解决：增大网距、提升速度；
位置偏移→原因：定位不准→解决：重新校准定位销或 CCD 参数。
六、Step 5：固化 —— 实现油墨性能
固化是通过高温使油墨树脂交联，形成稳定保护层，是保障油墨附着力、耐温性的关键步骤：
（二）固化设备与管控
设备选择：
热风循环烘箱：适合普通油墨，温度均匀性 ±2℃；
红外固化炉：适合高精度 PCB，加热速度快（从室温至 150℃仅 10 分钟），避免 PCB 变形；
真空固化炉：适合敏感基材（如 PTFE），避免氧化。
关键管控点：
温度均匀性：烘箱内不同位置温差≤±2℃，否则会导致局部固化不足（附着力下降）；
升温速率：分阶段升温（如室温→80℃→120℃→150℃，每阶段 10 分钟），避免温度骤升导致油墨开裂；
冷却速率：固化后冷却至室温（≤40℃）方可取出，快速冷却会导致油墨与 PCB 热应力差异，降低附着力。
七、Step 6：检测 —— 确保丝印合格
检测需覆盖外观、性能、可靠性，剔除不良品，确保丝印满足使用需求：
（一）外观检测
AOI 自动检测：
设备：全自动丝印 AOI（分辨率 5μm）；
检测项目：字符缺笔、连笔、偏移、漏印、气泡、针孔；
精度：识别率≥99.8%，误判率≤0.1%，效率达 500 块 / 小时。
人工复检：
抽样比例：每批次抽样 3%（最少 20 块）；
检测工具：20 倍放大镜、二次元影像仪；
合格标准：字符边缘锯齿≤0.01mm，气泡直径≤0.1mm，针孔数量≤1 个 / 块。
（二）性能检测
附着力测试：
方法：3M 610 胶带 45° 剥离，重复 3 次；
标准：残留面积≥95%，无整行字符脱落。
耐温性测试：
方法：热风枪 260℃烘烤 10 秒（普通油墨）或 300℃烘烤 10 秒（环氧油墨）；
标准：无变色、无脱落，字符清晰度无变化。
耐溶剂测试：
方法：75% 酒精浸湿棉布，500g 力度擦拭 100 次；
标准：无褪色、无露底（阻焊层未暴露）。
（三）可靠性测试（抽样）
高温高湿测试：85℃/85% RH 存储 1000 小时，测试后附着力≥90%；
冷热循环测试：-40℃（30min）→125℃（30min），100 次循环，无开裂、脱落；
耐磨测试：1000g 负重，耐磨布摩擦 1000 次，无露底。
（四）不良品处理
轻微不良（如微小针孔）：用专用补漆笔修补，修补后需重新固化（80℃/10 分钟）；
严重不良（如缺笔、偏移）：用脱墨剂（如碱性脱墨液）去除油墨（浸泡 10-15 分钟），清洗后重新丝印；
不可修复不良（如油墨渗透基材）：直接报废，避免流入后续工序。
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