最常見的是 3 種固化類型,各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇時(shí)看生產(chǎn)需求:①溶劑型固化油墨:通過溶劑揮發(fā)實(shí)現(xiàn)干燥,無需特殊設(shè)備,成本低,適合小批量、手工印刷。優(yōu)點(diǎn):操作簡單、兼容性強(qiáng),缺點(diǎn):干燥速度慢(需要自然晾干或低溫烘烤)、溶劑揮發(fā)污染環(huán)境、字跡精度一般;②熱固化油墨(環(huán)氧型為主):需要高溫烘烤(150-180℃)固化,是目前量產(chǎn) PCB 的主流選擇。優(yōu)點(diǎn):附著力強(qiáng)、耐溫性好、字跡堅(jiān)硬耐磨,缺點(diǎn):需要烤箱設(shè)備、固化時(shí)間長(20-30 分鐘)、能耗較高;③UV 固化油墨:通過 UV 燈照射(30-60 秒)快速固化,適合大批量流水線生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn):固化速度極快、效率高、能耗低、無溶劑揮發(fā)(環(huán)保),缺點(diǎn):需要 UV 固化設(shè)備(初期投入)、油墨成本比熱固化略高、對基材表面清潔度要求更高。
兩者的核心區(qū)別在于 “導(dǎo)電性”—— 普通絲印油墨(阻焊、字符)是絕緣的,而導(dǎo)電絲印油墨含有導(dǎo)電顆粒(如銀粉、銅粉、碳粉),能實(shí)現(xiàn)電流傳導(dǎo)。它的應(yīng)用場景主要是:①簡單導(dǎo)電線路:比如 PCB 邊緣的導(dǎo)電邊框、按鍵觸點(diǎn),替代傳統(tǒng)銅線,降低成本;②電磁屏蔽:印刷屏蔽層,減少外界電磁波干擾,比如手機(jī)、路由器的 PCB;③傳感器電極:用于柔性傳感器、觸控面板的電極,柔韌性好;④RFID 天線:印刷簡單的射頻天線,適合低成本、薄型產(chǎn)品。選擇導(dǎo)電油墨時(shí),重點(diǎn)看導(dǎo)電率(銀粉油墨導(dǎo)電率最高,碳粉最低)、附著力、柔韌性,以及是否符合環(huán)保要求(無鉛、無鹵)。
隨著環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格(如歐盟 RoHS、中國 GB/T 26125),“環(huán)保油墨” 成為主流選擇:①無鹵油墨:指油墨中氯(Cl)含量≤900ppm,溴(Br)含量≤900ppm,總鹵素(Cl+Br)≤1500ppm,主要目的是減少電子廢棄物焚燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體(如二噁英);②無鉛油墨:指油墨中鉛(Pb)含量≤1000ppm,避免鉛對人體和環(huán)境造成污染(鉛是重金屬,會(huì)累積中毒)。現(xiàn)在大部分正規(guī) PCB 廠家都會(huì)要求使用無鹵無鉛油墨,尤其是出口產(chǎn)品,若油墨不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品可能被海關(guān)扣留。所以選擇時(shí)一定要看廠家提供的 SGS 檢測報(bào)告,確認(rèn)各項(xiàng)有害物質(zhì)含量達(dá)標(biāo)。
FPC 的特點(diǎn)是 “可彎折”,所以油墨必須滿足 “柔韌性” 要求,否則彎折時(shí)會(huì)開裂、脫落:①柔韌性:FPC 油墨需要通過 “180° 彎折測試”(將 PCB 反復(fù)彎折 100 次),油墨無開裂、無脫落,而剛性 PCB 油墨柔韌性差,彎折后容易脆裂;②附著力:FPC 基材是聚酰亞胺(PI)或聚酯(PET),表面惰性強(qiáng),油墨需要專用的 “柔性基材附著力配方”,普通剛性油墨無法牢固附著;③固化溫度:FPC 對溫度敏感,高溫會(huì)導(dǎo)致基材變形,所以油墨固化溫度一般比剛性 PCB 低(如 120-150℃),或選擇低溫 UV 固化油墨;④厚度:FPC 油墨層要更薄(5-15μm),避免影響彎折性能,而剛性 PCB 油墨層厚度可稍厚(10-20μm)。
PCB 行業(yè)技術(shù)不斷升級(jí),油墨材料也在迭代,這 3 類新型油墨值得關(guān)注:①UV-LED 固化油墨:傳統(tǒng) UV 油墨用汞燈固化,能耗高、有汞污染,而 UV-LED 油墨用 LED 燈固化,能耗僅為汞燈的 1/5,無汞環(huán)保,固化速度更快(20-40 秒),且發(fā)熱量低,適合對溫度敏感的 PCB(如 FPC、高頻板),未來會(huì)逐漸替代傳統(tǒng) UV 油墨;②水性絲印油墨:以水為溶劑,無揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放,環(huán)保性極佳,且氣味小、安全性高,目前主要用于阻焊油墨,隨著技術(shù)提升,字符油墨、導(dǎo)電油墨也會(huì)向水性化發(fā)展;③耐高溫油墨:能承受 300℃以上的高溫,適合新能源汽車、航空航天等高端領(lǐng)域的 PCB,比如充電樁、衛(wèi)星電路板,要求在極端溫度下仍保持穩(wěn)定性能;④納米油墨:通過納米技術(shù)優(yōu)化油墨顆粒,讓字跡更精細(xì)(最小線寬可達(dá) 0.1mm 以下)、附著力更強(qiáng)、耐腐蝕性更好,滿足高精度 PCB 的需求。未來,“環(huán)?;?、高精度、多功能、低成本” 會(huì)是絲印油墨的核心發(fā)展方向。