PCBチキソトロピーがインク性能に及ぼす影響の分析

現代の生産プロセス全体で PCB、インクは、PCB工場のPCB製造プロセスに不可欠な補助材料のXNUMXつになっています。 これは、PCBプロセス材料において非常に重要な位置を占めています。 インク使用の成否は、PCB出荷の全体的な技術要件と品質指標に直接影響します。 このため、PCBメーカーはインクの性能を非常に重要視しています。 よく知られているインクの粘度に加えて、インクとしてのチキソトロピーは人々に見過ごされがちです。 しかし、それはスクリーン印刷の効果において非常に重要な役割を果たします。

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以下では、PCBシステムのチキソトロピーがインク性能に及ぼす影響を分析および調査します。

1。 画面

シルクスクリーンは、スクリーン印刷プロセスに欠かせない素材のXNUMXつです。 スクリーンなしでは、スクリーン印刷とは言えません。 スクリーン印刷はスクリーン印刷技術の精神です。 スクリーンはほとんどすべてシルク生地です(もちろん、シルク以外の生地もあります)。

PCB業界では、最も一般的に使用されているのはt型ネットです。 sおよびhdタイプのネットワークは、個々の特別なニーズを除いて、通常は使用されません。

2.インク

印刷板に使用される着色ゼラチン状物質を指します。 多くの場合、合成樹脂、揮発性溶剤、オイルとフィラー、乾燥剤、顔料、希釈剤で構成されています。 しばしばインクと呼ばれます。

三。 PCBインクのいくつかの重要な技術的特性

PCBインクの品質が優れているかどうかは、原則として、上記の主要なコンポーネントの組み合わせから抜け出すことは不可能です。 インクの優れた品質は、処方の科学性、進歩、環境保護の包括的な現れです。 それは以下に反映されています:

(1)粘度:動粘度の略。 一般に粘度、つまり流体のせん断応力を流れ層の方向の速度勾配で割ったもので表されます。国際単位はPa / sec(pa.s)またはmilliPascal / sec(mpa.s)です。 PCB製造では、外力によって生成されるインクの流動性を指します。

(2)可塑性:インクが外力によって変形した後も、変形する前にその特性を保持します。 インクの可塑性は、印刷精度の向上に役立ちます。

(3)チキソトロピー:(チキソトロピー)インクを放置するとゼラチン状になり、触れると粘度が変化します。 チキソトロピーおよびたるみ耐性とも呼ばれます。

(4)流動性:(レベリング)外力の作用下でインクが周囲に広がる程度。 流動性は粘度の逆数であり、流動性はインクの可塑性とチキソトロピーに関連しています。 可塑性とチキソトロピーが大きく、流動性が大きい。 流動性が大きく、刻印が広がりやすいです。 流動性が低いと、ネットワークが形成されやすくなり、インクが形成されます。これは網状化とも呼ばれます。

(5)粘弾性:インクがスキージによってこすられた後に剪断されて破壊されるインクが迅速に跳ね返る能力を指します。 印刷に役立つためには、インクの変形速度が速く、インクがすばやく跳ね返る必要があります。

(6)乾燥:画面上のインクの乾燥が遅いほど良く、インクが基材に転写された後は速くなります。

(7)細かさ:顔料と固体材料粒子のサイズ、PCBインクは一般に10μm未満であり、細かさのサイズはメッシュ開口部のXNUMX分のXNUMX未満である必要があります。

(8)糸引き:インクシャベルでインクを拾うとき、絹のようなインクを伸ばしたときに壊れない程度を糸引きと呼びます。 インクフィラメントが長く、インク面や印刷面にフィラメントが多く、素材や印刷版が汚れたり、印刷できなくなったりします。

(9)インクの透明性と隠蔽力:PCBインクの場合、さまざまな用途と要件に応じて、インクの透明性と隠蔽力についてさまざまな要件が提示されます。 一般的に、回路インク、導電性インク、キャラクターインクはすべて高い隠蔽力を必要とします。 ソルダーレジストはより柔軟です。

(10)インクの耐薬品性:PCBインクには、さまざまな目的に応じて、酸、アルカリ、塩、および溶剤に関する厳格な基準があります。

(11)インクの物理的抵抗:PCBインクは、外部の引っかき抵抗、熱衝撃抵抗、機械的剥離抵抗を満たし、さまざまな厳格な電気的性能要件を満たす必要があります。

(12)インクの安全性と環境保護:PCBインクは、毒性が低く、無臭で、安全で、環境に優しいものである必要があります。

上記では、XNUMX個のPCBインクの基本的な特性を要約しました。 その中で、スクリーン印刷の実際の操作では、粘度の問題はオペレーターと密接に関係しています。 粘度はシルクスクリーンの滑らかさにとって非常に重要です。 したがって、PCBインクの技術文書とqcレポートでは、粘度が明確にマークされており、どの条件下でどのタイプの粘度試験装置を使用するかが示されています。 実際の印刷工程では、インクの粘度が高すぎると印刷が困難になり、グラフィックの端がギザギザになります。 印刷効果を向上させるために、粘度が要件を満たすようにシンナーが追加されます。 しかし、多くの場合、理想的な解像度(解像度)を得るために、どの粘度を使用しても、それを達成することは不可能であることがわかります。 どうして? 綿密な調査の結果、インクの粘度が重要な要素であることがわかりましたが、それだけではありません。 もうXNUMXつのかなり重要な要素があります:チキソトロピー。 また、印刷精度にも影響を及ぼします。

四。 チキソトロピー

Viscosity and thixotropy are two different physical concepts. It can be understood that thixotropy is a sign of changes in ink viscosity.

When the ink is at a certain constant temperature, assuming that the solvent in the ink does not evaporate quickly, the viscosity of the ink will not change at this time. The viscosity has nothing to do with time. The viscosity is not a variable, but a constant.

インクに外力(攪拌)を加えると、粘度が変化します。 力が続くと粘度は下がり続けますが、いつまでも下がることはなく、一定の限界に達すると止まります。 外力がなくなると、一定時間放置すると、インクは自動的に徐々に元の状態に戻ります。 このような可逆的な物性とは、外力の作用により時間の経過とともにインクの粘度が低下するものの、外力がなくなった後はチキソトロピーとして元の粘度に戻ることができるというものです。 チキソトロピーは、外力の作用下での時間に関連する変数です。

外力の作用下で、力の持続時間が短くなり、粘度が明らかに低下するため、このインクをチキソトロピーが大きいと呼びます。 逆に、粘度の低下が目立たない場合は、チキソトロピーが小さいと言われています。

5. Reaction mechanism and control of ink thixotropy

チキソトロピーとは正確には何ですか? 外力の作用でインクの粘度が下がるのに、一定時間後に外力が消えて元の粘度に戻るのはなぜですか?

インクがチキソトロピーに必要な条件を備えているかどうかを判断するには、最初に粘度のある樹脂を使用し、次に一定の体積比のフィラーと顔料粒子を充填します。 樹脂、フィラー、顔料、添加剤などを粉砕・加工した後、非常に均一に混合します。 それらは混合物です。 外部の熱や紫外線エネルギーがない場合、それらは不規則なイオングループとして存在します。 通常の状態では、相互引力により整然と配列され、高粘度の状態を示しますが、化学反応は起こりません。 そして、外部からの機械的な力を受けると、元の整然とした配置が崩れ、相互引力チェーンが切断され、無秩序な状態になり、粘度が低くなることがわかります。 これは、通常、インクが厚いものから薄いものへと変化する現象です。 次の閉ループ可逆プロセス図を使用して、チキソトロピーのプロセス全体を鮮明に表現できます。

インク中の固形物の量と固形物の形状とサイズがインクのチキソトロピー特性を決定することを見つけるのは難しいことではありません。 もちろん、本質的に粘度が非常に低い液体にはチキソトロピーはありません。 しかしながら、それをチキソトロピーインクにするために、インクの粘度を変化および増加させるための補助剤を添加して、それをチキソトロピーにすることは技術的に可能である。 この添加剤はチキソトロピー剤と呼ばれます。 したがって、インクのチキソトロピーは制御可能です。

六。 チキソトロピーの実用化

実際のアプリケーションでは、チキソトロピーが大きいほど良いというわけではなく、小さいほど良いというわけでもありません。 それで十分です。 そのチキソトロピー特性により、インクはスクリーン印刷のプロセスに非常に適しています。 スクリーン印刷操作を簡単かつ無料にします。 インクスクリーン印刷では、ネット上のインクがスキージに押されて転がり、絞りが発生し、インクの粘度が低くなり、インクの浸透が促進されます。 インクをPCB基板にスクリーン印刷した後、粘度をすばやく回復できないため、インクがゆっくり流れるように適切なレベリングスペースがあり、バランスが回復すると、スクリーン印刷されたグラフィックのエッジが満足のいくものになります。平坦度。