全印制电子的喷墨打印技能在PCB中的运用首要体现在三个方面:在图形搬运中的运用;在埋嵌无源元件中的运用;在直接构成线路和衔接的全印制电子(含封装方面)中的运用。这些运用为PCB工业带来革新和前进。
从现在和往后运用和开展的远景来看,全印制电子的喷墨打印技能在PCB中的运用首要体现在以下三大方面:在图形搬运中的运用;在埋嵌无源元件中的运用;在直接构成线路和衔接的全印制电子(含封装方面)中的运用。这些运用将给PCB工业带来革命性的革新与前进。
在PCB图形搬运中运用:首要体现在4个方面喷墨打印技能在PCB图形搬运中的运用首要是在抗蚀、抗镀、阻焊和字符等4个方面。因为喷墨打印构成抗蚀图形和抗镀图形的工艺进程根本相同,而喷墨打印构成的阻焊图形和字符图形十分挨近,因而,在下面分红构成抗蚀(抗镀)图形和构成阻焊/字符图形两部分进行简要地评述。
1.在构成抗蚀/抗镀图形中的运用选用数字喷墨打印机直接把抗蚀剂(抗蚀刻油墨)喷印到内层(或外层)在制板上,便可得到酸性或碱性的抗蚀刻剂图形,通过UV(紫外线)光固化后,便可进行蚀刻和去膜,然后得到内层等要求的线路图形。同理,抗镀图形的进程根本相同。
选用数字喷墨打印技能与工艺来取得抗蚀/抗镀图形,既减少了照相底片的制造进程,又避免了曝光和显影的进程,其带来的优点是节省了场所与空间,显着地下降了资料耗费(特别是底片和设备等),缩短了产品出产周期,减少了环境污染,下降了本钱。一起,更重要的是显着地前进了图形的方位度和层间对位度(特别是消除了底片的尺度改变和曝光对位等带来的尺度误差),关于多层pcb板改进质量和前进产品合格率,是极端有利的。它将与激光直接成像(LDI)相同,能够缩短PCB出产周期,前进产品质量,是PCB工业技能的重要变革与前进。
选用数字喷墨打印的图形搬运技能,其加工工序最少(缺乏传统技能的40%),所用设备及资料最少,出产周期最短,因而,节能减排作用最显着,环境污染和本钱也最低。
2.在构成阻焊/字符图形中的运用同理,选用数字喷墨打印机直接把阻焊剂(阻焊性油墨)或字符油墨直接喷印到PCB在制板上,别离通过UV光固化后,便得到终究需求的阻焊剂图形和字符图形。
选用数字喷墨打印技能与工艺来取得阻焊和字符图形,显着前进了PCB产品的阻焊和字符图形的方位精确度,关于改进PCB板质量和前进产品合格率,也是极端有利的。
在埋嵌无源元件中运用:出产更高层次产品现在,埋嵌无源元件的办法,大多选用含电阻型/电容型的覆铜箔板(CCL)或丝网印刷相关的油墨等办法完结,但这些办法,不只工艺进程多而杂乱,周期长,设备多并占很多空间,并且产品功能误差大,很难出产高层次产品。更重要的是加工时耗能大,发生污染也大,不利于环境保护,选用喷墨打印工艺技能来完结埋嵌无源元件的办法,将极大地改进这些状况。
喷墨打印在埋嵌无源元件的运用,是指喷墨打印机直接把用作无源元件的导电油墨等相关油墨喷印到PCB内部设定的方位上,通过UV光处理或烘干/烧结处理,然后构成埋嵌无源元件的PCB产品。
这儿所说的无源元件是指电阻、电容和电感(现在现已开展到埋嵌有源元件,如体系封装)。因为电子产品的高密度化和高频化等的开展,为了尽量下降串扰(感抗、容抗)等带来的失真、噪音等,需求越来越多的无源元件。一起,因为无源元件数量越来越多,不只占的面积份额越来越大,并且其焊接点也越来越多,现已成为工业电子产品故障率的最大要素。加之,外表装置无源元件构成的回路而发生的二次搅扰等,这些要素越来越严重地要挟着电子产品的可靠性。因而,在PCB中埋嵌无源元件来前进电子产品电气功能和下降故障率,现已开端成为PCB出产的主流产品之一。
关于在PCB中埋嵌无源元件的原理与办法。一般来说,埋嵌电阻、电容和电感的无源元件,除了公共电容放在电/地层之间外,其他大多是放在多层PCB的第二层和倒数第二层(n-1)上。
用作电阻的电阻导电胶(油墨)运用喷墨打印设备喷印到PCB的内层片(已蚀刻过)已设定的方位上,其底部的两头有蚀刻的导线(开路)衔接着,通过烘烤、检测,然后压入PCB板内,即成。
同理,用作电容的电容导电胶(油墨)运用喷墨打印机喷印到预置方位的铜箔上,烘干和/或烧结,再喷印上一层含银等导电油墨,再烘干和/或烧结,然后层压(倒置过来)、蚀刻,既构成电容,又构成内层线路。
在电子产品和电子设备中,运用电感器的数量,比起电阻和电容来要少得多。同理,运用喷墨打印机把导电性油墨(构成中心电极)、电感资料油墨构成高电理性介质层,再在高电理性介质层上喷印导电油墨构成线圈即成。
在直接构成线路图形中运用:还须处理两大问题喷墨打印直接构成线路是指喷墨打印机直接选用导电油墨而喷印在基板(无铜箔)上面构成的导电线路和图形。全印制电子技能是指整个印制电路板的构成进程全部是用喷墨打印技能来完结的。现在,全印制电子技能正在工程化的开发与研讨之中,但很快会得到推行和运用。
现在,全印制电子技能存在的首要问题是:1.开发工业化(规模化出产)用的先进喷墨打印机,特别是超级喷墨打印设备;2.开发工业化用的先进喷印油墨,特别是各式各样的金属纳米级油墨,如银、铜和金等纳米级油墨。
现在,正在开发运用喷墨打印技能来出产多层印制电路板、体系封装(SIP)等。如选用日本工业技能归纳研讨所开发的超级喷墨设备和银纳米油墨等技能直接构成多层电路板。其进程是运用超级喷墨打印机把银纳米油墨喷印到无铜箔的基板上构成平面的线路层,然后在这个层平面上喷印衔接凸块,用于层间衔接,再构成层间的绝缘层,然后再在绝缘层上构成第二层的线路,依此类推,便可构成所需层数的多层线路板,即全印制电子的PCB.