PCB丝印工艺流程详解：从印刷到固化
- 2025-09-04 14:56:00
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一、丝印工艺流程的核心逻辑
PCB 丝印并非 “简单印刷 + 烘干”，而是包含 “前处理→丝网制作→油墨调配→印刷→预烘→固化→检测” 七大核心步骤的系统工程。每个步骤的参数偏差（如印刷压力过大导致字符模糊、固化温度不足导致附着力差）都会影响最终质量，PCB 厂家需按 “参数精准控制 + 过程监控” 的逻辑执行，确保丝印良率≥99%。
二、七大核心工艺流程分步解析
（一）步骤 1：前处理 —— 确保 PCB 表面清洁（基础前提）
目的：去除 PCB 表面的油污、粉尘、阻焊层残留，避免油墨附着力不足（油污会导致油墨与阻焊层 “分层”）；
操作细节：
脱脂：用碱性脱脂剂（浓度 5%-8%，温度 40℃）超声清洗 5-8 分钟，去除油污（残留≤5mg/m²），可通过水膜测试验证（清洗后 PCB 表面水膜连续 30 秒不破裂）；
除尘：用压缩空气（压力 0.2MPa，过滤精度 0.1μm）吹除表面粉尘，或用粘尘辊滚动除尘（粘尘辊需每小时清洁 1 次，避免二次污染）；
干燥：用热风干燥箱（温度 60-80℃，时间 3-5 分钟）烘干表面水分，水分残留≤0.1%（水分会导致印刷时油墨起泡）。
常见问题：初学者易忽视脱脂时间，时间过短（＜5 分钟）会导致油污残留，附着力测试时油墨脱落率＞5%；时间过长（＞10 分钟）会导致阻焊层变色（如绿色变为暗绿色）。
（二）步骤 2：丝网制作 —— 决定丝印精度
目的：制作带有丝印图案（字符、定位框）的丝网，作为油墨转移的 “模板”；
操作细节：
丝网选型：根据丝印精度选择目数 —— 普通精度（字符≥0.5mm）用 300-350 目尼龙丝网，高精度（字符≤0.3mm）用 400-500 目不锈钢丝网（不锈钢丝网张力更稳定，精度比尼龙高 20%）；
感光胶涂布：在丝网表面涂布感光胶（厚度 10-20μm，高精度丝印需涂 2-3 层），涂布速度 50-100mm/s，确保胶层均匀（偏差≤±1μm）；
曝光与显影：将丝印菲林（与 PCB 设计文件一致）贴在丝网上，用紫外线曝光（能量 80-120mJ/cm²，时间 10-20 秒），未曝光区域用显影液（1% 碳酸钠溶液）溶解，形成丝印图案（图案偏差≤0.03mm）；
张力测试：丝网张力需控制在 25-30N/cm（用张力计测量），张力不足会导致印刷时丝网变形，字符偏移≥0.1mm。
关键标准：丝网图案的字符边缘无锯齿（放大 20 倍观察），开孔率≥90%（确保油墨顺利通过）。
（三）步骤 3：油墨调配 —— 适配印刷需求
目的：调整油墨的黏度、干燥速度，确保印刷时油墨均匀转移，无拉丝、无堆积；
操作细节：
基础调配：按油墨说明书比例加入稀释剂（如丙烯酸型油墨加 5%-8% 乙酸乙酯），用搅拌器（转速 500-800rpm）搅拌 5-10 分钟，黏度控制在 1500-2500cP（用旋转黏度计测量，25℃时）—— 黏度过高（＞3000cP）会导致印刷字符缺笔画，过低（＜1000cP）会导致字符模糊；
颜色调整：如需定制颜色（如橙色、银色），按比例加入色浆（色浆占比≤10%，过多会影响油墨附着力），搅拌均匀后进行色差测试（ΔE≤1，符合潘通色卡标准）；
过滤：调配后的油墨需用 100-200 目滤网过滤，去除颗粒杂质（颗粒≥10μm 会堵塞丝网开孔，导致字符出现 “白点”）。
注意事项：油墨调配后需在 4 小时内使用（稀释剂易挥发，黏度会随时间升高），未用完的油墨需密封存储（25℃以下，保质期≤24 小时）。
（四）步骤 4：印刷 —— 核心执行环节
目的：将油墨通过丝网转移到 PCB 表面，形成清晰的丝印图案；
操作细节（以半自动丝印机为例）：
PCB 定位：将 PCB 放在丝印机工作台上，用定位销（偏差≤0.02mm）或真空吸附固定，确保 PCB 与丝网对齐（对齐偏差≤0.03mm）；
丝网对位：调整丝网高度（距离 PCB 表面 1-2mm，即 “网距”），网距过大（＞3mm）会导致字符变形，过小（＜0.5mm）会导致油墨粘连；
刮刀设置：刮刀材质为聚氨酯（硬度 60-70 Shore A），角度 45°-60°，压力 0.2-0.3MPa，印刷速度 50-100mm/s—— 压力过大（＞0.4MPa）会导致丝网变形，字符笔画变粗；速度过快（＞150mm/s）会导致油墨转移不充分，字符缺笔画；
脱网控制：印刷后丝网需快速脱离 PCB（脱网速度 100-150mm/s），避免油墨粘连导致字符边缘模糊。
质量检查：每印刷 10 块 PCB，抽样检查字符清晰度（无缺笔、无锯齿）、位置偏差（≤0.05mm），发现问题立即调整参数（如字符模糊需降低印刷速度，位置偏移需重新对位）。
（五）步骤 5：预烘 —— 去除油墨溶剂
目的：蒸发油墨中的溶剂（如乙酸乙酯、丙酮），使油墨从液态变为半固态，避免后续固化时出现气泡；
操作细节：
温度与时间：普通油墨（丙烯酸型）预烘温度 70-80℃，时间 15-20 分钟；高温油墨（环氧型）预烘温度 80-90℃，时间 20-30 分钟；
烘烤方式：采用热风循环烘箱，确保温度均匀（偏差≤±2℃），PCB 需分层摆放（层间距≥5mm），避免局部温度过高导致油墨变色；
判断标准：预烘后的油墨用手指轻触无粘手，溶剂残留量≤1%（用称重法检测：预烘前后质量差≤1%）。
（六）步骤 6：固化 —— 实现油墨性能
目的：通过高温使油墨树脂交联固化，形成稳定的保护膜，发挥附着力、耐温性等性能；
操作细节：
固化参数（按油墨类型）：
丙烯酸型油墨：120-130℃，时间 20-30 分钟；
环氧型油墨：150-160℃，时间 30-40 分钟；
聚酰亚胺型油墨：200-220℃，时间 40-60 分钟；
升温方式：分阶段升温（如从室温→80℃→120℃→150℃，每阶段 10 分钟），避免温度骤升导致油墨开裂；
性能验证：固化后抽样测试附着力（3M 胶带测试无脱落）、耐温性（260℃/10 秒无变色），不合格率＞1% 时需调整固化温度或时间。
（七）步骤 7：检测 —— 确保丝印合格
全检项目：
外观检测：AOI 自动检测（识别率≥99.8%），检查字符缺笔、模糊、偏移（偏差＞0.05mm 为不合格）、漏印；
附着力测试：每批次抽样 20 块 PCB，3M 胶带测试，脱落率＞0 为不合格；
耐溶剂测试：抽样 5 块 PCB，75% 酒精擦拭 100 次，无褪色、无脱落；
不合格处理：轻微模糊（不影响识别）可通过打磨修复；严重缺陷（如漏印、偏移）需用脱墨剂（如碱性脱墨液）去除油墨后重新丝印（脱墨时间 10-15 分钟，避免损伤阻焊层）。
三、PCB 厂家的工艺流程管控建议
参数标准化：针对不同油墨、PCB 类型制定《丝印工艺参数表》（明确丝网目数、印刷压力、固化温度等），避免操作人员随意调整；
设备校准：丝印机每周校准定位精度（偏差≤0.02mm）、烘箱每月校准温度（偏差≤±1℃），确保设备精度；
人员培训：操作人员需掌握 “参数调整逻辑”（如字符模糊→降低印刷速度 / 调整黏度），而非仅按固定参数操作，提升问题处理能力。
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