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PCB 丝印常见故障排查手册

来源:捷配 时间: 2025/11/10 10:21:57 阅读: 89

1. 引言

PCB丝印是量产过程中的高频故障环节,虚印、溢墨、脱落三大典型故障占比超90%,直接导致丝印不良率高达15-20%——某PCB代工厂曾因丝印溢墨问题,月返工成本超300万元;某消费电子厂商因丝印脱落,客户投诉率达8%。丝印故障排查需精准定位“材料、工艺、设备”三大根源,且需符合**IPC-A-600G 7.3条款** 与**GB/T 4677第12章** 相关要求。捷配PCB产线拥有10年故障排查经验,总结出“故障现象-根源定位-对症整改”的快速排查体系,本文详细拆解三大常见故障的排查步骤、整改方案及预防措施,助力产线工程师快速解决问题。

 

2. 核心技术解析

PCB 丝印故障的本质是 “油墨、网版、工艺、设备” 四大要素的不匹配,结合IPC-TM-650 2.5.8(丝印附着力测试) 与IPC-6012 7.2(丝印规范) ,三大常见故障的核心根源如下:一是虚印(字符模糊、油墨转移不充分),主要原因:油墨粘度偏高(>18dPa?s)导致流动性不足、网版目数过高(>420 目)导致油墨转移量少、刮刀压力过小(<0.2kg/cm²)导致油墨无法充分渗透,捷配测试显示,油墨粘度 18dPa?s 时,虚印概率较 13dPa?s 增加 40%;二是溢墨(字符边缘扩散、重叠),主要原因:油墨粘度偏低(<10dPa?s)、网版目数过低(<300 目)、PCB 与网版间隙过大(>0.4mm),粘度 8dPa?s 的油墨溢墨概率是 13dPa?s 的 3 倍;三是脱落(油墨与基材剥离),主要原因:基材表面清洁不彻底(油污、氧化层)、固化温度不足(<140℃)、油墨与基材不匹配(普通油墨用于高温基材),按GB/T 4677 第 12.3 条款 ,基材表面油污会导致附着力下降 60%。
故障排查需遵循 “先现象分类→再根源定位→后对症整改” 的逻辑,借助专业检测工具(粘度计、张力计、附着力测试仪)量化数据,避免经验主义判断,确保整改精准有效。

 

 

3. 实操方案

3.1 三大常见故障分步排查(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

3.1.1 虚印故障排查(现象:字符模糊、残缺、油墨覆盖不全)

  1. 第一步:检测油墨粘度,用旋转粘度计(JPE-Visc-300)测试,标准范围 12-15dPa?s—— 若粘度>18dPa?s,添加专用稀释剂(太阳油墨专用稀释剂 TH-100),按 5% 比例逐步添加,搅拌均匀后重新测试,直至粘度达标;若粘度正常,进入下一步;
  2. 第二步:检查网版参数,网版目数需匹配字符尺寸(0.6-0.8mm 字符用 350 目,0.4-0.6mm 用 420 目),网版张力用张力计(JPE-Tens-200)测试,需 22-25N/cm—— 若目数过高,更换适配网版;若张力不足(<22N/cm),重新张网(张力达标后静置 24 小时再使用);
  3. 第三步:调整丝印工艺,刮刀压力提升至 0.3-0.5kg/cm²,印刷速度降至 30-40mm/s,PCB 与网版间隙调整至 0.2-0.3mm,用捷配丝印机参数记录仪(JPE-Record-500)监控参数,确保稳定;
  4. 验证标准:虚印字符消失,字符边缘清晰,按IPC-A-600G Class 2 ,字符无残缺、无模糊。

3.1.2 溢墨故障排查(现象:字符边缘溢墨、相邻字符重叠、边缘锯齿>0.05mm)

  1. 第一步:检测油墨粘度,若粘度<10dPa?s,添加增稠剂(田村增稠剂 TS-300),按 3% 比例添加,搅拌均匀后测试,确保粘度 12-15dPa?s;若粘度正常,进入下一步;
  2. 第二步:检查网版,网版目数若<300 目,更换为 350-420 目网版,网孔尺寸 43-30μm,感光胶厚度 12-15μm(用膜厚仪 JPE-Film-100 测试);若网版有破损、感光胶脱落,更换新网版;
  3. 第三步:优化丝印参数,刮刀压力降至 0.3-0.4kg/cm²,印刷速度提升至 40-50mm/s,PCB 与网版间隙缩小至 0.1-0.2mm,采用 “快速脱离网版” 模式,避免油墨残留扩散;
  4. 验证标准:溢墨现象消失,字符边缘锯齿≤0.03mm,无相邻字符重叠,符合GB/T 4677 第 12.2 条款 。

3.1.3 脱落故障排查(现象:胶带撕拉后油墨脱落、高温 / 酒精测试后脱落)

  1. 第一步:检查基材表面,用表面电阻仪(JPE-Res-200)测试清洁度,油污导致表面电阻<10^8Ω 时,重新进行等离子清洗(功率 100W,时间 60 秒)或微蚀处理(去除氧化层);
  2. 第二步:验证油墨匹配性,普通 PCB 需选用太阳 SF-500 / 田村 PS-700,高温 PCB 需选用田村 PS-800 / 杜邦 7000,若油墨型号错误,立即更换适配油墨;
  3. 第三步:调整固化工艺,常规油墨固化温度 150℃±5℃,保温 25-30min;高温油墨固化温度 180℃±5℃,保温 40min,用温度记录仪(JPE-Temp-300)监控固化炉温度曲线,确保无温度偏差;
  4. 验证标准:3M 610 胶带撕拉后油墨脱落面积≤5%,酒精擦拭 10 次无脱落,按IPC-TM-650 2.5.8.2 标准 ,附着力≥4B。

3.2 预防措施与长效管控(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

  1. 建立油墨管控体系:每批次油墨入库前测试粘度(12-15dPa?s)与颗粒度(≤10μm),存储在 23℃±2℃、湿度 45%±5% 环境中,开封后 4 小时内使用,捷配原料仓库配备油墨专用恒温柜(JPE-Ink-200);
  2. 网版定期维护:网版使用前检查张力(22-25N/cm)与感光胶完整性,使用后用专用清洗剂(如田村 SC-100)清洁,避免油墨残留堵塞网孔,网版使用次数超 5000 次后强制更换;
  3. 工艺参数固化:针对不同 PCB 型号,制定专属丝印工艺参数表(油墨型号、网版目数、刮刀压力、固化温度),录入捷配 MES 系统,生产时自动调用,避免参数随意调整;
  4. 首件与巡检制度:每批次首件 100% 检测丝印质量,量产过程中每 2 小时抽检 20 片,用视觉检测系统(JPE-Vision-600)自动识别故障,建立故障追溯台账,定期分析改进。

 

PCB 丝印故障排查需摆脱 “经验主义”,建立 “数据化检测 + 根源定位 + 对症整改 + 长效预防” 的闭环体系,核心是精准匹配油墨、网版、工艺、设备四大要素。捷配可提供 “丝印故障专项整改服务”:派遣资深工艺工程师驻场排查、制定专属整改方案、协助建立长效管控体系,同时提供油墨选型、网版定制、工艺优化等配套服务。

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