PCB印制板丝印前处理的工艺流程及注意事项

1、概述

随着印制板制造技术的快速发展，用户现在不仅对印制板的内在质量（内在质量是指孔电阻、铜箔厚度、通断测试、可焊性等）要求愈来愈高，还对印制板的外观提出了更高的要求，比如：油墨颜色要均匀无杂质、铜层表面没有异物及氧化点等。下面讨论丝印前处理对外观质量的影响。

丝印前处理对印制板外观的影响主要有：油墨下的铜有氧化现象，在前处理后有受硬伤（铜层或基材有明显的划痕）现象，在印阻焊后发现大面积铜箔上油墨颜色不均匀。前处理的好坏直接影响印制板的外观质量，轻微的造成返工，影响生产进度，推迟交货期，降低了公司的信誉度；严重的还有可能造成板子报废。最后使公司的“订单”减少，直接影响到公司的经济效益。

为逐步减少因前处理造成的损失，提高公司的竞争力。对前处理的过程进行严格的控制是很有必要的。

2、前处理的目的及方式

前处理的最终目的要使铜表面无氧化物、油脂和杂质，并且还要有一定的粗糙度。前处理后的板子杂质一定的粗糙度。前处理后的板子用Zero-Ion 100A型离子浓度测试仪进行清洁度测试，看处理后的板子杂质粒子的浓度，离子浓度要低于1.5μg/cm2，并且铜层表面的状态如图一所示，图一是放大两百倍的铜层表面状态，具有相对均匀的凹凸结构，无氧化点，这样才能增强与油墨机械结合力，不至于有起泡和大面积脱落的现象发生，同时也不影响印制板的导电性能。

前处理的方式多种多样，现在工业中常用的主要有以下几种：尼龙刷磨刷、化学清洗处理、氧化铝/浮石粉喷射、氧化铝/浮石粉加尼龙刷、化学清洗加尼龙刷。

3、前处理的工艺流程和注意的事项

根据公司自身条件，对前处理的工艺流程、参数和操作中应注意的事项进行了大量的实验，并对工艺流程和参数进行了优化，起到了很好的效果。

3.1 前处理的工艺流程

  

由于采用的是化学清洗加尼龙刷的处理方式，所以具体的工艺流程如下：

水预浸→酸洗→水清洗→刷板→高压水洗→市水洗→挤水辊挤水→冷风吹干→热风烘干

3.2 前处理的具体操作和注意事项

（1）水预浸

水预浸的目的是洗去铜表面上的杂质和使铜层面润湿，以便酸洗时的速度加快，才好控制整个机器的传递速度，因机器的传递速度太慢，会过分研磨铜表面。

（2）酸洗

酸洗是采用5~10%的硫酸溶液进行喷淋，时间控制在1分钟以内。酸洗主要除去板面上的化学杂质，并使铜表面轻微的微蚀。操作前要检查喷嘴是否堵塞，以免有的地方喷射不到，影响酸洗的效果。酸洗后用市水冲洗掉溶液。

（3）刷板

刷板机的目数分为300目和500目两种。使用300目的先进行粗刷，粗刷的刷辊压力要控制在2.2以下，才不至使基材和铜层表面受到不能接受的划痕，而影响印制板面的外观。再用500目的进行细刷，此时的刷辊压力要控制在2.4~2.5之间，细刷使板面的刷痕密度提高，这样使阻焊与板面间的机械作用增强。刷板的作用是机械的刮掉板面的污物并同时粗化铜表面。在操作前要打开水源喷水，还要定期的检查喷嘴，以保证喷水的压力，这样可减少尼龙对板面和孔内的污染，同时还能延长尼龙刷辊的寿命。

（4）高压水洗

高压水洗的压力要保持在12.5bar以上，压力可以通过压力表看出，在实际的操作中这样是不够的，喷嘴的畅通与否直接影响到与板面作用的实际压力。还有高压水洗的水不是循环水，循环水的效果不好。高压水洗是要冲掉刷板后的铜粉，以免造成板面的绝缘电阻不够，影响板面的导电性能，操作者在接板时要检查板面是否有铜粉，才好尽快解决。

（5）挤水辊挤水

刷板机一般采用三组挤水辊，挤水辊的作用是把经过高压水洗后的印刷板板面的水吸干，经过挤水后的印制板应无水痕，不然在烘干段形成肉眼看不到的氧化，在印上阻焊后就有一层淡淡的黑色，严重的还能造成阻焊脱落。挤水辊应一直保持在半干状态（用手摸有湿气，但又挤不出水），这样才能有很好的挤水效果，同时也能延长挤水辊的寿命。

（6）冷风吹干

冷风吹干主要作用是把孔内的水吹出，以免在热风烘干段使板面形成新的氧化点。板子在经过冷风吹干时应上风刀的风先吹到板子上，这样既能避免孔内水滴在板面上形成氧化点，同时也能防止卡板，才不至影响生产进度。

（7）热风烘干

烘干段的温度控制在75~85℃之间，热风烘干使要烘干板面和孔内的水气，以免在丝印阻焊后，油墨的附着力不够。

4、前处理中的常见问题的分析及探讨

（1）铜面上有点状的氧化

铜表面有氧化点，严重的会在热风整平时使阻焊脱落，一般的在印制板交付使用以后，有氧化点的线条易断线。这种氧化点在接板时能看到，在发现问题后，应对挤水辊和冷风吹干段进行检查。

（2）在印阻碍后，大面积铜发暗

印阻碍后，大面积铜发暗，板面油墨看起来颜色不一致，同时也影响到油墨和铜层的附着力，应马上返工。返工前，应对刷板机的挤水辊和热风烘干段的温度进行检查，看挤水效果好不好，烘干段的显示温度与实际温度是否一致。

（3）有的地方没有刷到

有的地方没有刷到又分为两种：同一块印制板左边有明显的刷痕，而右边没有刷到；在同一块印制板中间部位有没有刷到的。

第一种是由于刷辊间不平行造成的，这主要是平时放小板子时经常放得靠右，时间久了，刷辊就由圆柱形成了圆台形，遇见大板子时就出现了。第二种是操作者放板子不均匀造成的。在平时应经常检查刷辊，检查方法为：放一块基板在刷辊的正下（上）方，不开传动，开动刷辊，在基板上会留下磨痕。当出现图二的磨痕时，在刷板的过程中就会出现第一种现象；而当出现图三的磨痕时，就会出现的二种现象。在正常情况下，要求磨痕的边缘线是两条基本上平行的平行线。

5、设备的维护

为了减小前处理返工增加的生产成本，应定期的对前处理设备进行维护。设备的维护不是擦下机器的外表面就万是的，维护的作用是要让机器经常处在正常的工作状态。
经常检查刷辊是否处在图四的工作状态，不是就应该使用与刷滚同样长的沙板进行整修。平时还应检查喷嘴是否堵塞，以免影响前处理效果。对挤水辊的维护很重要，挤水辊在干硬的状态下工作，起不到前处理的效果不说，还使挤水辊的使用寿命缩短，这也是要保护水挤水辊半干状态的原因。