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        從PCB制造到組裝一站式服務(wù)

        膠刮在PCB絲印工序中的應(yīng)用常識(shí)

        2013
        04/19
        本篇文章來自
        捷多邦

        一、為膠刮正名

        在絲印過程中,膠刮(squeegee)是用來刮壓網(wǎng)版上的印料,使之漏印在承印物上的一種膠制工具,它包刮膠和刮柄兩個(gè)部分。

        顧名思義,膠刮和刮膠是從屬關(guān)系。因此,人們常把膠刮說成是刮膠是不正確的。

        在PCB絲印過程中使用的是膠刮(也稱刮刀),而不是單一的刮膠,單獨(dú)的刮膠不匹配刮柄是很難完成絲印目的的。

        二、膠刮的制成基材

        組成膠刮的刮柄和刮膠通常選用以下基材:

        A:刮柄:有木柄和金屬柄(如鋁,不銹鋼)等

        B:刮膠:有聚氨酯膠、丁睛基膠、奧通基膠、氯丁基膠、丙烯睛橡膠、硅橡膠、氟橡膠、天然橡膠等類型,但從各方面性能來看,多數(shù)PCB廠家采用聚氨酯膠刮。

        因此,我們以下所提及的膠刮只囿于聚氨酯膠刮。

        三、刮膠的成型方法

        根據(jù)調(diào)查,國內(nèi)外生產(chǎn)廠家主要采取以下六種成型方式(尤以前三種成型方式為多):

        1、  噴射(熱塑)成型法:

        原料在注射機(jī)內(nèi)加熱熔化,攪拌均勻后,注射入一個(gè)特定模具內(nèi)冷卻而成型

        2、  輥壓成型法:加熱的物料在一個(gè)特定的設(shè)備內(nèi),通過一對(duì)熱輥壓延而成型

        3、  澆注成型法:

        熔融物料液體倒入一個(gè)特定的模胚,冷卻而成型

        4、  擠拉成型法:與注射法相似,熔料在機(jī)腔前段開始冷卻,通過機(jī)口擠出,憑借外力拉出而成型

        5、  模壓成型法:物料在一個(gè)特定的模具內(nèi),通過上下加熱、加壓壓制而成

        6、  真空成型法:物料在一個(gè)特定的模具內(nèi),通過抽真空并冷卻而成型

        四、膠刮的尺寸和物理指數(shù)

        聚氨酯刮膠是由二元或多元異氰酸酯(硬段分子)和二元或多元羥基化合物(軟段分子)交聯(lián)聚合而成的一種熱塑性彈性體,其特征是主鏈上含有 
         -  N   -  C -    O 基因                                                     
           Ⅰ       Ⅱ
               H        O

        聚氨酯(Polyurethane)是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱,它在1937年由O.Bayer首次發(fā)現(xiàn)。

        現(xiàn)在工業(yè)上大多用甲苯二異氰酸酯合成,其聚合后的分子結(jié)構(gòu)模式如下:

        而最簡(jiǎn)單的聚氨酯是由二異氰酸酯和二元醇反應(yīng)制取,其交聯(lián)模式如下:

         

         

        聚氨酯合成的交聯(lián)模式圖

        聚氨酯軟、硬段分子相結(jié)合的嵌連模式?jīng)Q定其即有一定的柔軟性(彈性),又有一定的硬度。

        聚氨酯的物理特性界于橡膠和塑料之間:

        shore.A級(jí)硬度在50-90kg/mm2左右

        密度:1.25-1.29g/cm3

        Kg溫度高達(dá)1000C,熔融溫度在2000C左右

        膠刮尺寸是根據(jù)客戶需要制成:

        一般來說 ,厚4-12.7mm,寬25-60mm,長(zhǎng)500-1000mm不限。

        (而在實(shí)際生產(chǎn)上長(zhǎng)一般要求比漏印圖形每邊長(zhǎng)5-8cm左右)

        刮膠露出刮柄的長(zhǎng)短根據(jù)刮膠的軟硬程度和絲印目的而定:

        一般外露1.5-4CM,內(nèi)藏1-2CM

        五、淺說硬度及標(biāo)示方法

        硬度是物質(zhì)受壓變形程度或抗刺穿能力的一種物理度量方式。

        硬度可分相對(duì)硬度和絕對(duì)硬度。

        絕對(duì)硬度一般在科學(xué)界使用,生產(chǎn)實(shí)踐中很少用到。

        我們通常使用硬度體系為相對(duì)的硬度,大致有以下幾種標(biāo)示方法:

        肖氏、洛氏、布氏、韋氏、魯氏、莫氏、鉛筆硬度等等。

        測(cè)漆膜或涂覆材料的表面耐磨力用鉛筆硬度表示,如在PCB行業(yè)中油墨硬度的測(cè)試。

        測(cè)橡膠及彈性體,用肖氏硬度,如PCB工序中膠刮硬度的測(cè)試。

        肖氏硬度的測(cè)試方法類似網(wǎng)版張力測(cè)試:表盤上的指針通過彈簧與一個(gè)刺針相連,用針刺入被測(cè)物表面,表盤上所顯示的數(shù)值即為硬度值。

        肖氏硬度體系常見有A級(jí)和D級(jí)兩種表示方式。

        膠刮的A級(jí)硬度一般在50-90KG/MM2之間。

        以下是各種硬度表示體系之間的對(duì)比:

         

        六、刮膠的分類

        1、  膠刮按分子結(jié)構(gòu)可分:聚酯型、聚醚型

        2、  按顏色分:主要有原色、綠色、藍(lán)色、橙黃、紅色、琥珀色,另外還有黑色、棕褐色等。

        3、  按軟硬速度可分:

        軟性膠刮(S)50-650

        多用于印刷表面粗糙/不平整的產(chǎn)品或硬質(zhì)產(chǎn)品,如玻璃、金屬、塑料等

        中性膠刮(M)65-750

        多用于印刷表面比較平整或略有起伏稍有硬度的產(chǎn)品,如PCB的阻焊絲印

        硬性膠刮(H)75-900

        多用于印刷表面十分平整比較軟質(zhì)的產(chǎn)品。如橡膠制品的絲印。

        4、  按加工方法可分:澆注型、混煉型、熱塑型。

        5、  按形狀和質(zhì)材組合膠刮可分以下幾種(見下表):

        七、刮膠的性能:

        刮膠的性能可以從以下幾個(gè)方面去考察:

        1、  物理特性:如硬度、耐磨性、回彈性、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等。

        2、  化學(xué)特性:如耐溶劑性、耐油性、耐候性、光熱穩(wěn)定性、水/氣阻隔性、耐臭氧性等

        3、  電功能性:如抗靜電性等

        以下附的是幾種橡膠和聚氨酯膠的各種性能對(duì)比表(表見下頁):

        八、膠刮在絲印中的功能及工作原理:

        功能:

        1、  刮料作用:刮除網(wǎng)版上多余的油墨,使網(wǎng)板在刮印過程中盡可能的不殘油。

        2、  勻料作用:使油墨從網(wǎng)板一端均勻地移向另一端。

        3、  填料作用:使油墨穿過網(wǎng)板的網(wǎng)眼,漏印到承印物上。

        4、  壓印作用:使網(wǎng)版順應(yīng)承印物的表面與承印物保持緊密的接觸。

        工作原理:(圖見下頁)

         

        刮膠種類

        各種性能

        聚異戊二稀

        丁苯橡膠

        丁睛橡膠

        氯丁橡膠

        丁基橡膠

        乙丙橡膠

        聚硫橡膠

        硅橡膠

        聚氨脂

        硬度

         

         

         

         

         

         

         

          

        耐磨性

        X

          

        X

          

          

          

        回彈性

          

          

        X

          

          

        X

        耐油性

          

        X

          

          

        耐溶劑性(@

          

        X

          

          

        X

          

        耐候性(抗老化性

          

        X

          

        光熱穩(wěn)定性

          

          

          

          

        拉伸強(qiáng)度

          

          

          

          

          

        X

          

        撕裂強(qiáng)度

          

          

          

          

          

          

        X

          

        抗靜電性

          

          

          

        X

          

          

          

          

        水/氣阻隔性

          

          

          

          

          

          

        耐臭氧性

          

          

          

          

          

          

          

          

        以上√為優(yōu)良,X為極差,空白為一般、較差或有待考證

        @:一般來說極性物質(zhì),耐非極性溶劑。如聚氨酯:耐礦物油(煤油)、烷烴類溶劑而非極性物質(zhì),耐極性溶劑。聚異戊二?。ㄌ烊幌鹉z)、丁基橡膠、乙丙橡膠屬非極性物質(zhì)。

         

                        膠刮的絲印工作原理圖

        l         實(shí)際生產(chǎn)中是根據(jù)油墨粘度、絲網(wǎng)目數(shù)和要求膜厚及各種需要來選擇刮膠硬度的。

        l         在絲印過程中,我們可以通過控制膠刮各種參數(shù)來控制下油量的厚?。?/span>

           油墨厚度
        膠刮情況            

        壓力

        夾角

        速度

        硬度

        刮膠外露

        長(zhǎng)

        刀口形狀

        刀口磨蝕

        l         膠刮硬度在絲印中的選擇和應(yīng)用(以COATES系列油墨為例)(見下表):

        油墨類型

        制膠硬度

        油墨編號(hào)

        說明

        感光絲印油

        60-750

        XV01T-4

          

        熱固油

        55-650

        Xz15等

          

        UV油

        55-700

        V3493T/L

          

        碳油

        55-700

        XZ302

          

        可剝膠

        55-600

        XZS502

          

        抗電鍍蝕刻油

        70-750

        XV750

          

        撓性板感光油

        65-750

        XV601T

          

        UV白字油

        60-650

        XVS908

          

        標(biāo)志油

        70-750

        XZ81.XZ100

          

        銀漿

        65-700

        XZ250

          

        撓性板UV固化油

        75-800

        UV600

          

        UV固化抗蝕刻藍(lán)油

        70-800

        XV1000

          

        塞孔油

        55-750

          

        據(jù)孔徑/粘度而定

        九、膠刮的翻磨:

        當(dāng)膠刮刀口變圓變鈍,出現(xiàn)缺口,條紋等缺陷而造成印刷效果不良時(shí),膠刮需要重新翻磨。

        l         翻磨的方式有手磨和機(jī)磨。

        翻磨的方法有切削法和研磨法。

        l         多數(shù)工廠采用機(jī)械研磨法翻磨膠刮。

        翻磨膠刮時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

        1、  卸下來的刮膠不能馬上翻磨,應(yīng)平置一段時(shí)間,讓刮膠恢復(fù)形變、消除內(nèi)應(yīng)力和溶劑完全揮發(fā)后才能翻磨。

        2、  翻磨時(shí)可添加少量滑石粉(起散熱、減少摩擦力作用)勻速翻磨,以免刮膠受熱溶漲、老化。

        3、  翻磨時(shí)應(yīng)先粗磨后細(xì)磨。

        十、膠刮的保存和維護(hù)

        l         刮膠在使用之后應(yīng)取下來洗干凈,攤開水平放置在平臺(tái)上,且相互之間不能迭壓。

        l         保存環(huán)境:一般溫度控制在22±30C,濕度55±10%RH,遠(yuǎn)離強(qiáng)光、強(qiáng)熱。

        不能曝于太陽光、紫外光或其它強(qiáng)光源下。

        l         帶腐蝕性的化學(xué)物品和揮發(fā)性的溶劑應(yīng)遠(yuǎn)離膠刮。

        l         膠刮在連續(xù)性生產(chǎn)時(shí),應(yīng)采取”雙刀輪休制”。

        一般要求膠刮連續(xù)工作24小時(shí)后應(yīng)輪休。

        l         膠刮在貯存過久、翻磨次數(shù)過多或其它原因?qū)е缕湫阅艽蠓陆禃r(shí),此膠刮應(yīng)處理掉。

         

        the end