單面PCB碳油板工藝參數

什么是碳油PCB/PCB碳油板？

碳油PCB板（印刷電路板）是指采用碳質導電油墨（簡稱為碳油墨）涂覆在PCB板基體上，經固化形成具有碳膜導電圖形的PCB板。PCB板制作成本要求一降再降，采用碳油按鍵取代目前昂貴的金按鍵是大勢所趨，碳油按鍵耐磨能力強，可以經受多次反復操作，一般可達十萬乃至百萬次級的正常的開合作用。

隨著PCB及其元器件貼裝朝短小輕薄的方向發(fā)展，越來越多PCB線路板廠商參與進元器件與PCB一體化制作的開發(fā)浪潮中，其中導電碳油印制板便是比較早的一體化產品之一。在PCB工作環(huán)境和阻值精度要求不高的情況下，導電碳油板的生產和應用十分廣泛。然而導電碳油印制技術已被有著更高阻值精度的材料和技術取代，日漸淡出人們的視線。即便如此，由于導電碳油板的制程工藝相對簡單，且加工成本較低，如果能對導電碳油板的制程工藝進行優(yōu)化，使其阻值受控精度和成品良率提升，產品仍具有很廣的市場空間。

隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展, 導電碳油印制板, 在常見電器、 儀表趨向多功能化及微型化方面而逐步被采用。如電視機、 電話機、 電子琴、 游戲機、 錄像機等。其新的技術、 新的功能不斷等到開發(fā)并利用, 電腦鍵盤、 卡片式計算器、 微型收錄機、 電子測量器和SMT的電子領域也開始選用導電碳油印制板, 從而使其身譽提高, 需求量擴大。

雙面碳油印刷電路板制作方法

現有的印刷線路板在使用時，線路板的局部溫度會身高，不便于使熱量分散均勻，對線路板進行降溫，較大的溫度會造成線路板發(fā)生損壞，安全性低，另外在放置時，線路板會直接與放置平臺面接觸，可能造成線路板發(fā)生接觸磨損，這個時候可能就需要一種雙面碳油印刷線路板。

一種雙面碳油印刷線路板的制作方法請見下載附件的“一種雙面碳油印刷線路板”。

碳油印制板的生產制作技術

在印制電路板制作電路的方法, 最普通的有減成法及加成法兩種。加成法都用無電解銅或電鍍銅來生成電路, 而利用導電碳油墨的方法也是加成法的一種, 以導電碳油墨來制作導線, 是在絕緣體上印刷生成。用這種方法比較容易, 有效地制成各種形狀導電碳油墨印制。 

碳油印制板的生產工藝是組合了減成法和加成法的印制板制造方法。

當前導電碳油墨印制板在應用的領域方面已有了突破性的進展, 特別是電功率較小的電子產品上得到了廣泛的應用, 而且作為導電碳油墨印制路板上永久的導電涂層, 已被許多電子整機設計師們所采納, 并加以推廣。

碳油板PCB制造工藝流程

開料→沖( 鉆) 定位孔→表面清洗→圖形層印刷→固化蝕刻→去膜表面清洗鍍鎳鍍金阻焊印刷→固化→絕緣隔離層印刷→固化→絕緣隔離層印刷→固化→反面標記印刷→固化→碳質導電層印刷→固化→表面清洗→標記和保護膜印刷→固化→沖孔落料→電氣檢查→｛V槽切割→印可剝膠→固化→表面處理→成品檢驗( 防氧化處理) →包裝出貨

一種碳油PCB板的制作方法

調制碳油墨 ：充分攪拌碳油墨 ，使其達到所需粘度，所需粘度取值范圍為 3 5 0～400dpa .s； 開料：在PCB基板上固化阻焊劑，再在固化有阻焊劑的PCB板上制作待印刷碳油墨圖形，然后將其安裝在絲印機上； 制版：制作網版，使其網版張力為20～30N/cm，并將其安裝于所述絲印機上，用膠封住所述網版邊框及所述網版上的非圖形區(qū)域； 預調節(jié)：調節(jié)網距為3～5mm，調節(jié)刮刀行程，以保證絲印時，所述刮刀行程能覆蓋所述網版上的圖形區(qū)域；所述刮刀在所述網版上刮動時，其刮刀角度為45～60度夾角； 對正調節(jié)：調節(jié)所述網版的相對位置，使所述網版上的圖形區(qū)域與所述PCB板上的待印刷碳油墨圖形對準； 精調節(jié)：對印刷至對位膜上的碳油墨進行固化形成碳膜，并測量其厚度及平整度，根據測量出的碳膜厚度和平整度，再精確調整碳油墨粘度、網距。 油墨印刷：將上述調制好的碳油墨倒在所述網版的非圖形區(qū)域，用刮刀將所述碳油墨刮印于所述PCB板上； 烘烤：將上述印刷有碳油墨的PCB板置于烤箱中烘烤，使所述碳油墨干燥固化，制成碳膜導電層； 具體的制作方法和步驟請詳見下載附件的“碳油PCB板及其制作方法”。

降低PCB碳油板阻值的方法

從碳油PCB板的定義我們知道，PCB碳油板就是采用簡單的網印工藝，在單面PCB印制板上復加一層或兩層導電碳油墨圖形，實現高密度的布線，印刷的導電圖形除互聯導線外，還作為電阻、按鍵開關觸點和電磁屏蔽層，適用于電子產品的小型化、輕量化和多功能化的發(fā)展趨勢。

由于碳膜的電性能要求高，對其阻值也有一定的要求。方塊電阻（簡稱方阻），指一個正方形的薄膜導電材料一邊到另一邊之間的電阻，方塊電阻Rs=ρ/t(其中ρ為導電材料的電阻率 ,t為薄膜厚度）。對于同一種碳油墨，其電阻率一定，其制成的碳膜的方塊電阻與碳膜厚度成反比。當碳膜導電圖形設計一定，即碳膜面積一定時，其阻值僅與碳膜厚度有關。而碳油墨絲印中，碳膜厚度難以精確控制，存在厚度不均勻的問題，致使碳膜阻值難以控制。每厘米的電阻可能有幾十歐姆，而且線路比較粗，是為了防止碳膜斷裂。

一般對于PCB碳油板的碳油層的阻值有嚴格的要求，但是在碳油PCB板的制作工程中，碳油板的碳鍵位置經常會有阻值偏高的問題，一定程度上影響電子零件的響應速度以及反應靈

敏度，導致需要再次碳油返工，效率低下。

因此，我們需要有一種降低PCB碳油板阻值的方法。詳見下載附件“一種降低PCB碳油板阻值的方法”。

影響導電碳油墨印制板生產質量的因素

1、圖形設計

導電碳油墨印制電路板的制作是采用加成法工藝，其絕緣內層和導電涂層的制作是運用絲網印刷法，連接盤疊連接盤，達到上下層線路貫通連接作用。這樣它的生產只需在單面線路板的生產工藝基礎上附加二層印刷圖形，使其共有6層印刷圖形。由于圖形層數多，種類多，給圖形設計的一致性帶來一定的困難。

2、網印材料的選擇

1）絕緣隔離層的導電碳油墨的選擇

       絕緣隔離層是對跨接線起著支撐和絕緣作用的印刷層，這層的品質好壞，將直接反映出產品的質量，絕緣層油墨的選擇原則：具有較高的絕緣性。所以，一般選擇酚醛體系的絕緣層油墨。

2）碳質導電油墨的選擇

       碳質導電油墨有著較低的表面接觸電阻，而呈現出良好的導電性能：較小的摩擦系數，而能隨更多的摩擦次數。

      碳質導電油墨，選擇碳油墨為主要成分。碳油墨粒子的形狀是近似球形的膠體粒子，石墨化的碳油墨含碳量高，電阻率極低，導電率高，而且其離職的表面積大，產生的吸附作用就強，由于其微小的顆粒，使其分散度增加，因而電阻減小，導電率極高，變面積增大，耐磨性增強。

3、生產工藝的控制

     在生產工藝控制上，主要注意如下幾點：

•      · 網印工藝方法的控制；

•      · 網版

•      · 固化條件對方阻的影響

•      · 沖切工藝的影響

•      · 表面處理工藝的影響

常見故障及糾正方法