PCB防焊丝印网版低毒无气味的清洗技术

2015-11-05 02:23曾祥福
印制电路信息 2015年4期
关键词:鬼影碳酸钠油墨

曾祥福

(胜宏科技(惠州)股份有限公司,广东 惠州 516211)

1 前言

印制电路板(PCB)制程中,使用网版质量的好坏直接关系到所制PCB品质的好坏,虽然防焊静电喷涂工艺可取代传统的网印工艺,但从目前生产厂家来看,从操作的生产成本分析,网版的应用还是比较普遍。

网版是防焊印刷制程中的一种重要工具,它有循环使用的特点,要循环使用就得对网版进行清洗,而网版清洗的主要原材料就是洗网水。洗网水具有较大的污染性,同时强烈刺鼻的清洗剂对操作人员的身体健康危害也较大。

解决目前使用洗网水中清洗剂毒性较强的问题,研制一种低毒的洗网水,具有毒性低、气味淡、清洗效果好的特点。

2 现状把握

2.1 行业现状

目前业界对防焊丝印网版的清洗方式用得较多的有两种,一种是用碎布沾洗网水人工清洗,另一种是洗网机+洗网水清洗。人工清洗主要存在对人体伤害大;而机器清洗前期投入较高,只有公司达到一定规模的大企业或者切实关心员工身心健康的公司才会采用。

2.2 本公司现状

目前本公司清洗防焊网版使用内层清洗涂布轮的PMA稀释剂和洗网水,内层使用过后再循环到网版室进行清洗网版使用。此种药水本身就有很严重的气味,在经过内层进行清洗涂布后,有部分油墨混合到清洗当中,由于内层使用的油墨本身就有很大的气味,因此循环到网版室使用的清洗剂气味就更加严重。

操作员在使用过程中反映,无论是用PMA稀释剂,还是用洗网水,都存在剌激性的气味,长时间呆在洗网房无法承受。因此造成清洗网版人员频繁更换,从而影响了部门与公司的人员流动率。

3 研究内容

3.1 防焊网版清洗方法选择

液态感光防焊油墨的去除基本分三种方法:第一是通过溶剂(洗网水、PMA稀释剂等)擦拭去除,第二是未感光时通过弱碱(碳酸钠/碳酸钾)溶解掉,第三是感光后,通过氢氧化钠溶液浸泡退洗掉。第一种因为气味的问题不考虑,第三种为强碱性药水,对沾网胶水和网版感光膜会有攻击,故采用第二种碳酸钠溶液进行测试。

3.2 洗网流程

原来的流程:洗网水注入洗网机→打开洗网机门→放入网版→关门按启动开始洗网→洗网时间约2 min到后打开门取出网版→用干布擦干。

研究的洗网流程:配制药水→网版积油刮除→放入洗网槽浸泡5 min→刷洗网版积油→浸泡3 min→取出用清水冲洗干净→凉干。

3.3 试验条件

选择总槽体约900 L,配制750 L的碳酸钠溶液,试验了1.2%、1.8%、2.2%、2.5%、3.5%、4.0%六种浓度,最终以1.8%、2.2%、2.5%三种浓度浸泡5 min ~ 15 min的效果最佳,故采用这种方式进行防焊网版的清洗。可以装约750L溶液的清洗槽试验作业方式如表1。

小结:

本项目研究主要采用碳酸钠溶液浸泡的方式洗网,通过碳酸钠溶液的浓度和浸泡时间调整试验,最终以浓度为1.8%~2.5%,浸泡时间5 min ~ 15 min的方式清洗防焊网版与铝片网版,清洗后检查网版符合品质要求,本方法可以替代洗网机+洗网水清洗防焊网版。

3.4 洗网气味改善

碳酸钠 (Na2CO3),俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱,化学式:Na CO ,为强电解质,具有盐的通性和热稳定性,易溶于水,水溶液呈碱性。在常温下为白色无气味的粉末或颗粒。

碳酸钠本身无气味,与自来水配制后的碳酸钠溶液同样无气味,残留在网版上面的油墨经溶解后基本无气味释放出来,故采用碳酸钠溶液清洗网版整个过程基本无气味,彻底解决了洗网机+洗网水清洗过程中的气味问题。

表1 试验作业

3.5 试验过程中存在的问题及对策

(1)网版积油去除。

碳酸钠虽然有溶解油墨的功效,但是渗透力较差,对于积油的地方不能完全溶解掉,故对清洗造成了一定的困难。

通过反复试验,对于积油厚度较大的网版,用刮墨刀刮掉以后再浸泡(最好的办法是规范要求丝印员收油墨的时候刮干净),浸泡约5 min的时候从洗网槽内提起网版检查,采用刷子将积油的地方沾溶液刷洗掉,充分检查刷洗后再浸泡约3 min再取出网版,用自来水冲洗干净网版上面的残留药水即可。

(2)掉挡点。

小量试验时基本没有掉挡点的问题,在放大量清洗时出现了掉挡点异常。经过排查操作过程发现,因网版积油未能浸泡掉,经过碳酸钠溶液浸泡以后,油墨变粘,加之网版上有水,用洗网水无法洗掉,操作员就采用鬼影膏将积油位置擦洗干净。

鬼影膏的作用:除塞孔剂是网版循环再用时用于去除脱膜后的“鬼影”、油墨及感光乳剂残余物。鬼影膏是高效能的水性清洁剂,带碱性,内含苏打和可生物分解的保湿成份。适合网版脱膜后快速清除鬼影。

考虑到鬼影膏作为一种高效的清洁剂,对感光浆有一定的攻击性,故研究了积油去除的清洁方式,禁止使用鬼影膏洗网,将浸泡+冲洗整个过程的时间控制在30 min以内,解决了掉挡点的异常。

4 总结

目研究采用碳酸钠溶液浸泡的方式清洗防焊网版,通过反复试验,最终以浓度为1.8%~2.5%,浸泡时间10 min ~ 30 min的条件符合制程需求,彻底改善了防焊洗网气味问题。需注意的事项如下:

(1)浸泡至冲洗完成的时间:≤30 min。

(2)禁止使用鬼影膏擦洗残余油墨,对于残余油墨建议晾干后用洗网水擦洗。

(3)浸泡过后禁止使用高压水枪冲洗,可以用自来水管冲洗。

鉴于碳酸钠溶液清洗防焊网版的方式即能解决气味的问题,又能够降低成本,废水的处理方式与显影液相同,值得在行业中推广运用。

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