Трафаретная печать токопроводящими красками: семь типичных дефектов и способы их устранения
Трафаретная печать токопроводящими красками формирует дорожки, по которым проходит ток в мембранных переключателях, печатных платах, RFID-антеннах и гибких схемах. Слой тонкий, ширина линии малая, а напечатанная дорожка имеет заданное сопротивление, поэтому процесс почти не допускает отклонений. Небольшое изменение вязкости, номера сетки или режима сушки проявляется как обрыв цепи или провал теста сопротивления. Семь дефектов ниже охватывают большую часть проблем, встречающихся на линии печати токопроводящими красками, с причинами каждого и настройками, возвращающими печать в допуск.
1. Пузыри на напечатанной поверхности
Причины: ракель движется слишком быстро, и краска высыхает, не успев выровняться; воздух уже захвачен в краске или вязкость неравномерна; сетка загрязнена; на подложке пыль или масло; вязкость краски слишком высокая.
Устранение: замедлить ход ракеля, размешать краску до однородности, очистить сетку, очистить подложку и вернуть вязкость в рабочий диапазон.
2. Оттиск крупнее макета
Причины: вязкость краски слишком низкая; краска растекается слишком свободно; натяжение сетки слишком низкое; давление ракеля слишком высокое; открытые линии с зубчатыми краями.
Устранение: повысить вязкость, скорректировать растекание, заменить сетку, снизить давление ракеля и использовать водостойкую капиллярную плёнку там, где важна точность воспроизведения.
3. Слишком высокое поверхностное сопротивление углеродной плёнки
Причины: слой эмульсии слишком тонкий; номер сетки слишком высокий; вязкость углеродной пасты слишком низкая; время сушки слишком короткое; температура сушки слишком низкая; скорость печати слишком высокая; вместо специального разбавителя добавлены другие химикаты; краска с высоким сопротивлением; добавлено слишком много разбавителя; краска просрочена или испорчена.
Устранение: нанести более толстый слой эмульсии дополнительными слоями или капиллярной плёнкой с большим номером, снизить номер сетки, повысить вязкость углеродной пасты, увеличить время сушки, повысить температуру сушки, замедлить скорость печати, использовать только специальный разбавитель, выбрать краску с меньшим сопротивлением, держать долю разбавителя ниже 5 процентов и открыть свежую банку краски.
4. Плохая адгезия токопроводящего слоя
Причины: плата не очищена перед печатью (плёнка влаги, окисленная медь, остатки травления); сушка неполная; удар при электрических испытаниях; удар при пробивке; добавлен неспециальный разбавитель; краска просрочена; золотое или никелевое покрытие слишком гладкое; зазор отрыва слишком большой.
Устранение: усилить очистку и сушку платы, скорректировать время и температуру сушки, скорректировать давление при испытаниях, проверить, что штамп имеет канавки на верхней плите, использовать специальный разбавитель, перейти на аттестованную краску, задать матовое золотое или матовое никелевое покрытие и слегка зашлифовать слишком гладкую поверхность, уменьшить зазор отрыва.
5. Локальные пропуски и неравномерное нанесение краски
Причины: номер сетки слишком высокий, и краска проходит плохо; эмульсия слишком толстая; зазубрины и разрывы на кромке ракеля; давление ракеля слишком низкое или неравномерное; слишком большой зазор между сеткой и подложкой; вязкость краски слишком высокая при низкой проникающей способности; неравномерный возврат краски; скорость печати слишком высокая, и подача неравномерна; слишком мало краски на сетке; неровный печатный стол; влага или масло на поверхности подложки.
Устранение: перейти на сетку с меньшим номером, улучшить эмульсию, заточить ракель, заново выставить давление ракеля, уменьшить зазор, скорректировать вязкость краски, отрегулировать ход возврата краски, замедлить скорость печати, добавить краску, выровнять стол и очистить подложку или снова пропустить её через блок предварительной обработки.
6. Растекание краски, тень по краю и размытые детали
Причины: изношенная кромка ракеля плохо срезает краску; угол ракеля слишком мал, и краска наносится слишком обильно; вязкость краски слишком низкая при слабой тиксотропии, и оттиск продолжает растекаться; краска и растворитель смешаны неравномерно, из-за чего краска, богатая растворителем, растекается; остатки растворителя после очистки сетки; смещение приводки между сеткой и подложкой; краска и сетка не согласованы, тонкая краска на слишком грубой сетке; остановка на середине хода или двойной оттиск; слишком большое давление ракеля на обратном ходу, продавливающее краску через отверстия.
Устранение: заточить ракель, задать правильный угол, скорректировать вязкость, увеличить время смешивания, полностью очистить сетку, зафиксировать приводку, согласовать краску с сеткой, избегать двойной печати и использовать лёгкий обратный ход, чтобы прекратить просачивание.
7. Зарастание сетки (забитые отверстия)
Причины: шероховатая или слабая подложка, выделяющая пыль и волокно; крупные частицы пигмента или твёрдые частицы в краске, перекрывающие отверстия; высокая температура при низкой влажности сушит краску и повышает вязкость; длительная остановка; низкая температура снижает текучесть; сетки хранятся загрязнёнными; слишком большое давление ракеля прогибает лезвие до полного контакта, и краска не счищается; слишком малый зазор отрыва, сетка не отскакивает и забирает краску обратно; туманное изображение в области макета.
Устранение: очистить подложку, скорректировать краску, поддерживать стабильную температуру и влажность в помещении с замедлителем для контроля вязкости, очистить сетку, заново выставить давление и заточить ракель, скорректировать зазор отрыва и удалить туман специальным химикатом.
Большинство этих дефектов сводится к короткому списку переменных: вязкость краски, характеристики сетки, толщина эмульсии, режим сушки и состояние ракеля. Журнал, в котором записаны настройки каждого прогона, упрощает поиск изменения, вызвавшего дефект. При появлении дефекта проверьте сначала краску, затем сетку, затем настройки машины и подтвердите результат измерением сопротивления, прежде чем партия пойдёт дальше.