PCB丝印的制造工艺：从油墨到固化的精度保障

普通耐温油墨（耐温 150-200℃）：适用于消费电子 PCB（如智能插座、手机充电器），焊接温度≤220℃，工作温度 - 20~80℃。代表型号如太阳油墨（Taiyo）的 PC-1000 系列，200℃下烘烤 1 小时无变色、脱落，满足 SMT 焊接的短期高温需求；

中温耐温油墨（耐温 200-260℃）：适用于工业 PCB（如传感器模块、PLC），焊接温度≤260℃，工作温度 - 40~125℃。代表型号如杜邦（DuPont）的 7000 系列，260℃下 10 秒无脱落，满足回流焊工艺要求；

高温耐温油墨（耐温 > 260℃）：适用于汽车电子、航空航天 PCB（如发动机控制板），焊接温度≤300℃，工作温度 - 55~150℃。代表型号如富士（Fuji）的 HPC-5000 系列，300℃下 10 秒无变色，长期工作在 150℃环境下附着力无下降。

普通附着力油墨（附着力≥5N/cm）：适用于光滑阻焊层（如绿色 FR-4 阻焊层），通过 IPC-TM-650 2.4.10 测试（胶带剥离无油墨残留），适合消费电子；

高附着力油墨（附着力≥8N/cm）：适用于粗糙阻焊层（如无卤素阻焊层、沉金表面）或户外 PCB，需额外添加附着力促进剂，适合工业、汽车场景。

不透明油墨（主流）：白色、黑色、黄色等，覆盖力强（1-2 层即可完全遮盖阻焊层），适用于多数 PCB；

透明油墨（特殊需求）：仅用于需要显示阻焊层颜色的场景（如透明 PCB），覆盖力弱（需 3-4 层），附着力较低（≤4N/cm），使用较少。

黏度：丝网印刷的油墨黏度需控制在 10000-30000cP（25℃，用旋转黏度计测量），黏度过高会导致丝印线条断裂，过低会导致油墨扩散（字符模糊）。例如，白色丝印油墨的黏度在 20000cP 时，丝印字符边缘清晰；黏度降至 5000cP 时，字符出现毛边；

触变性：油墨需具备 “触变性”（搅拌时黏度降低，静置时黏度升高），确保丝印时油墨易流动，丝印后快速定型，避免流挂。

材质：尼龙丝网（成本低，弹性好，适合普通油墨，耐溶剂性一般）或聚酯丝网（耐溶剂性好，精度高，适合高附着力油墨、高温油墨）；

目数：目数（每英寸的网孔数）决定丝印精度，普通丝印选 200-300 目（字符高度≥1.0mm），精细丝印（字符高度 0.8-1.0mm）选 300-400 目，目数越高，线条越细腻，但油墨透过量越少（需增加丝印次数）。例如，200 目丝网适合 1.5mm 高度的字符，400 目丝网适合 0.8mm 高度的字符；

张力：丝网张力需均匀（25-35N/cm），张力不均会导致丝印图案变形。新丝网需先拉伸（张力 30N/cm），静置 24 小时后再使用，避免后期收缩。

感光胶类型：水性感光胶（环保，适合尼龙丝网）或油性感光胶（耐溶剂性好，适合聚酯丝网、高温油墨）；

涂覆厚度：湿膜厚度 10-20μm（用湿膜测厚仪测量），厚度过厚会导致字符边缘模糊，过薄会导致图案断裂；

涂覆方式：手工涂覆（小批量）或机器涂覆（大批量），需均匀涂覆 2-3 层，确保无气泡、无漏涂；

干燥：涂覆后在 60-80℃烘箱中干燥 30-60 分钟，确保感光胶完全干燥（含水量≤1%）。

曝光：将制作好的丝印菲林（包含设计图案，黑白分明）覆盖在丝网上，用紫外线曝光机（波长 365nm，能量 50-100mJ/cm2）曝光，曝光时间根据菲林厚度调整（通常 30-60 秒），确保感光胶充分固化；

显影：用显影液（水性感光胶用清水，油性感光胶用专用显影液）冲洗未曝光的感光胶，露出网孔（形成丝印图案），显影时间 1-2 分钟，避免过度显影（导致图案损坏）或显影不足（残留感光胶堵塞网孔）；

检查与修复：显影后检查丝网图案，若有断线或漏孔，用补边胶修复；合格后在 80℃烘箱中干燥 30 分钟，完成丝网制作。

定位方式：采用 “基准点定位”，通过 CCD 相机识别 PCB 上的基准点（与丝网上的基准点对齐），定位精度 ±0.05mm；小批量手工丝印用定位治具（如夹具固定 PCB），定位精度 ±0.1mm；

清洁：丝印前用压缩空气（压力 0.3MPa）吹扫 PCB 表面，去除灰尘、油污，避免影响油墨附着力；若 PCB 表面有氧化，用异丙醇擦拭清洁。

刮刀选择：橡胶刮刀（硬度 60-80 Shore A，硬度低适合粗糙表面，硬度高适合光滑表面），刮刀角度 30-45°（角度越小，油墨量越多；角度越大，油墨量越少）；

刮墨速度：50-100mm/s，速度过快会导致油墨量不足（字符过细），速度过慢会导致油墨扩散（字符模糊）；

刮墨压力：10-20N/cm2，压力过小会导致油墨透过量不足（字符不清晰），压力过大会导致丝网变形（图案偏移）；

丝印次数：普通油墨 1 次即可（厚度 10-15μm），精细字符或透明油墨需 2 次（厚度 20-25μm），第 2 次丝印需在第 1 次干燥后进行（避免油墨混合）。

油墨搅拌：丝印前需搅拌油墨（2-3 分钟），确保颜色均匀、无沉淀；若黏度过高，加入专用稀释剂（添加量≤5%），调整至目标黏度；

油墨回收：丝印过程中，多余的油墨需及时回收（避免干结），回收的油墨可重新搅拌后使用（仅限同批次）；

避免污染：不同颜色的油墨需用不同的丝网与刮刀，避免颜色混杂（如白色油墨混入黑色）。

适用场景：丝印后油墨流动性强（如低黏度油墨）或字符精细（≤1.0mm），需先预固化固定形状；

参数：温度 60-80℃，时间 15-30 分钟，确保油墨表面干燥，无流挂。

温度与时间：根据油墨类型调整，普通耐温油墨（150-200℃）：120-150℃，30-60 分钟；中温耐温油墨（200-260℃）：150-180℃，60-90 分钟；高温耐温油墨（>260℃）：180-200℃，90-120 分钟；

固化方式：烘箱固化（小批量）或隧道炉固化（大批量，温度均匀性 ±5℃），确保 PCB 各区域温度一致，避免局部过热导致油墨变色；

冷却：固化后自然冷却至室温（25℃），避免快速冷却（如风扇直吹）导致油墨开裂。

适用场景：汽车、航空航天 PCB，需长期耐高温（>150℃），主固化后需额外后固化；

参数：温度 200-220℃，时间 2-4 小时，进一步提升油墨的交联度与耐温性。

清晰性：字符无模糊、无断线、无毛边，用 20 倍放大镜观察，笔画连续；

位置：无偏移（偏移量≤0.1mm），无遮挡焊盘、过孔；

颜色：颜色均匀，无色差（与标准色卡对比，ΔE≤1.5）；

缺陷：无气泡、无针孔、无脱落，气泡直径≤0.2mm（单个），针孔数量≤1 个 /dm2。

附着力测试：按 IPC-TM-650 2.4.10，用 3M 610 胶带粘贴丝印表面，快速剥离（180°），无油墨残留；

耐磨性测试：按 ASTM D2267，用橡皮擦（500g 压力）擦拭 10 次（普通 PCB）或 50 次（工业 PCB），无明显磨损；

耐温性测试：按 IPC-TM-650 2.6.7，在目标温度下放置 1 小时，冷却后无变色、脱落；

耐湿性测试：按 IPC-TM-650 2.6.3.3，在 40℃、93% RH 下放置 1000 小时，无模糊、脱落。