摘要
在PCB阻焊制作过程中，使用丝印钉床实现PCB连续双面印刷液态阻焊的工艺应用十分广泛，但是由于不同PCB设计上的巨大差异，导致丝印钉床的制作较为困难。一旦钉床上的铜钉布设不合理，极易导致PCB板面油厚不均，轻则造成产品阻焊外观色差，重则造成板面阻焊显影不良或断阻焊桥，导致返工或报废。因此使用不同板厚的印制板，调整丝印钉床布钉间距，评价不同布钉间距、不同板厚下的阻焊厚度均匀性，为不同厚度PCB板的丝印钉床布钉间距设计提供指导。
1背景
在PCB阻焊制作过程中，使用丝印钉床实现PCB连续双面印刷液态阻焊的工艺应用十分广泛（图1），但是由于PCB在厚度、图形分布、孔径和孔位分布等设计上往往存在较大的差异，导致丝印钉床的制作较为困难。一旦钉床上的铜钉布设不合理，极易导致PCB板面油厚不均，轻则造成产品阻焊外观色差，重则造成板面阻焊显影不良或断阻焊桥[1][2]，导致返工或报废。因此必须建立阻焊丝印过程中的钉床种钉方式、种钉密度等的详细指示，保证钉床质量。
图1阻焊双面丝印示意图
2原理分析
阻焊双面丝印在PCB一面印刷液态阻焊以后，翻面、利用丝印钉床支撑完成另外一面的液态阻焊印刷。这样可以实现PCB两面阻焊的连续印刷，减少了停留时间、烘烤时间，提高了生产效率。
制作丝印钉床需要在钉床底板对应于PCB单元外的板边或单元内孔的位置布设支撑钉，由于制作过程较复杂，有较高的技术含量，丝印钉床一般由熟练操作工人来制作。但即便是熟练操作工人，在遇到高复杂板（如板尺寸大、单元内孔分布不均等）或新型号板时，也往往出现少布钉、布钉密度太小、布钉位置偏差等失误。
因此，有必要分析不同布钉密度的丝印钉床对不同厚度PCB板面阻焊印刷效果的影响，从而制定合理的阻焊丝印钉床布钉规则，提高钉床制作效率，提升阻焊双面丝印品质。
3试验设计
3.1试验因子和水平设计
对三种布钉密度（间距5cm、8cm、10cm）和PCB板厚（0.8mm、1.5mm、2.0mm）条件进行交叉试验，每种交叉条件试板2pcs，设计试验如表1所示。
3.2钉床制作
以mm×mm的光铜板作为钉床底板，以阵列的方式均匀放置铜钉并以绿色透明胶带固定。铜钉间距分别为5cm、8cm和10cm。在不同布钉间距的钉床里，最外侧铜钉到底板边缘的距离呈上下、左右对称，保证丝印时不会因为铜钉位置不对称而出现油厚差异，具体如图2所示。
图2钉床设计示意图
以5cm间距为例，铜板短方向长度为45.7cm，每排可以放置9颗钉，保留上下间距2.8cm；长方向每排可以放置11颗钉，总共需种钉99颗。表2为三种种钉密度下铜钉数量、间距对比。
3.3试板制作
使用尺寸为17×23的光铜板，板厚分别为0.8mm、1.5mm和2.0mm，每种板厚准备6pcs，铜厚统一为1oz，需倒圆角。以最常用的某种绿色液态阻焊油墨为例，丝印参数如表3所示。
3.4数据收集方法
使用湿膜厚度测试仪（机械滚轮式，图3）对左下角第一颗铜钉种钉位置起始的正方形阵列对角线铜钉位置，以及斜方向相邻2颗铜钉之间1/4、2/4、3/4斜间距位置的湿膜厚度，如图4所示。
由于测试位置为铜钉阵列之对角线位置，铜钉间距不同，测试阵列和测试点也有一定差异，如间距为5cm的钉床，需测试湿膜厚度的阵列如表4所示。
在铜钉间距为5cm时，测试阵列只能取8×8颗铜钉，同样可计算其他铜钉间距最大可测的阵列及测试点数如表5所示。
为取得相应的干油厚度数据，取使用5cm钉床、各种板厚的板各1pcs，在一个测湿膜厚度测量区间内（已测湿膜厚度位置），取切片读取干油厚度数据。并使用膜厚测量仪测量湿膜厚度测试位置的干油厚度。关键试验数据收集方法如表6所示。
作者介绍
李民善：工程师，东莞生益电子有限公司研发中心，主要从事与高端通讯印制线路板开发和制造相关的研发工作，申请和授权发明专利十余项，发表论文3篇。
胡源、袁继旺：东莞生益电子有限公司研发中心
（未完待续）
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