单面PCB碳油板

单面PCB碳油板工艺参数

什么是碳油PCB/PCB碳油板？

碳油PCB板（印刷电路板）是指采用碳质导电油墨（简称为碳油墨）涂覆在PCB板基体上，经固化形成具有碳膜导电图形的PCB板。PCB板制作成本要求一降再降，采用碳油按键取代目前昂贵的金按键是大势所趋，碳油按键耐磨能力强，可以经受多次反复操作，一般可达十万乃至百万次级的正常的开合作用。

随着PCB及其元器件贴装朝短小轻薄的方向发展，越来越多PCB线路板厂商参与进元器件与PCB一体化制作的开发浪潮中，其中导电碳油印制板便是比较早的一体化产品之一。在PCB工作环境和阻值精度要求不高的情况下，导电碳油板的生产和应用十分广泛。然而导电碳油印制技术已被有着更高阻值精度的材料和技术取代，日渐淡出人们的视线。即便如此，由于导电碳油板的制程工艺相对简单，且加工成本较低，如果能对导电碳油板的制程工艺进行优化，使其阻值受控精度和成品良率提升，产品仍具有很广的市场空间。

随着电子工业的飞速发展, 导电碳油印制板, 在常见电器、 仪表趋向多功能化及微型化方面而逐步被采用。如电视机、 电话机、 电子琴、 游戏机、 录像机等。其新的技术、 新的功能不断等到开发并利用, 电脑键盘、 卡片式计算器、 微型收录机、 电子测量器和SMT的电子领域也开始选用导电碳油印制板, 从而使其身誉提高, 需求量扩大。

双面碳油印刷电路板制作方法

现有的印刷线路板在使用时，线路板的局部温度会身高，不便于使热量分散均匀，对线路板进行降温，较大的温度会造成线路板发生损坏，安全性低，另外在放置时，线路板会直接与放置平台面接触，可能造成线路板发生接触磨损，这个时候可能就需要一种双面碳油印刷线路板。

一种双面碳油印刷线路板的制作方法请见下载附件的“一种双面碳油印刷线路板”。

碳油印制板的生产制作技术

在印制电路板制作电路的方法, 最普通的有减成法及加成法两种。加成法都用无电解铜或电镀铜来生成电路, 而利用导电碳油墨的方法也是加成法的一种, 以导电碳油墨来制作导线, 是在绝缘体上印刷生成。用这种方法比较容易, 有效地制成各种形状导电碳油墨印制。 

碳油印制板的生产工艺是组合了减成法和加成法的印制板制造方法。

当前导电碳油墨印制板在应用的领域方面已有了突破性的进展, 特别是电功率较小的电子产品上得到了广泛的应用, 而且作为导电碳油墨印制路板上永久的导电涂层, 已被许多电子整机设计师们所采纳, 并加以推广。

碳油板PCB制造工艺流程

开料→冲( 钻) 定位孔→表面清洗→图形层印刷→固化蚀刻→去膜表面清洗镀镍镀金阻焊印刷→固化→绝缘隔离层印刷→固化→绝缘隔离层印刷→固化→反面标记印刷→固化→碳质导电层印刷→固化→表面清洗→标记和保护膜印刷→固化→冲孔落料→电气检查→｛V槽切割→印可剥胶→固化→表面处理→成品检验( 防氧化处理) →包装出货

一种碳油PCB板的制作方法

调制碳油墨 ：充分搅拌碳油墨 ，使其达到所需粘度，所需粘度取值范围为 3 5 0～400dpa .s； 开料：在PCB基板上固化阻焊剂，再在固化有阻焊剂的PCB板上制作待印刷碳油墨图形，然后将其安装在丝印机上； 制版：制作网版，使其网版张力为20～30N/cm，并将其安装于所述丝印机上，用胶封住所述网版边框及所述网版上的非图形区域； 预调节：调节网距为3～5mm，调节刮刀行程，以保证丝印时，所述刮刀行程能覆盖所述网版上的图形区域；所述刮刀在所述网版上刮动时，其刮刀角度为45～60度夹角； 对正调节：调节所述网版的相对位置，使所述网版上的图形区域与所述PCB板上的待印刷碳油墨图形对准； 精调节：对印刷至对位膜上的碳油墨进行固化形成碳膜，并测量其厚度及平整度，根据测量出的碳膜厚度和平整度，再精确调整碳油墨粘度、网距。 油墨印刷：将上述调制好的碳油墨倒在所述网版的非图形区域，用刮刀将所述碳油墨刮印于所述PCB板上； 烘烤：将上述印刷有碳油墨的PCB板置于烤箱中烘烤，使所述碳油墨干燥固化，制成碳膜导电层； 具体的制作方法和步骤请详见下载附件的“碳油PCB板及其制作方法”。

降低PCB碳油板阻值的方法

从碳油PCB板的定义我们知道，PCB碳油板就是采用简单的网印工艺，在单面PCB印制板上复加一层或两层导电碳油墨图形，实现高密度的布线，印刷的导电图形除互联导线外，还作为电阻、按键开关触点和电磁屏蔽层，适用于电子产品的小型化、轻量化和多功能化的发展趋势。

由于碳膜的电性能要求高，对其阻值也有一定的要求。方块电阻（简称方阻），指一个正方形的薄膜导电材料一边到另一边之间的电阻，方块电阻Rs=ρ/t(其中ρ为导电材料的电阻率 ,t为薄膜厚度）。对于同一种碳油墨，其电阻率一定，其制成的碳膜的方块电阻与碳膜厚度成反比。当碳膜导电图形设计一定，即碳膜面积一定时，其阻值仅与碳膜厚度有关。而碳油墨丝印中，碳膜厚度难以精确控制，存在厚度不均匀的问题，致使碳膜阻值难以控制。每厘米的电阻可能有几十欧姆，而且线路比较粗，是为了防止碳膜断裂。

一般对于PCB碳油板的碳油层的阻值有严格的要求，但是在碳油PCB板的制作工程中，碳油板的碳键位置经常会有阻值偏高的问题，一定程度上影响电子零件的响应速度以及反应灵

敏度，导致需要再次碳油返工，效率低下。

因此，我们需要有一种降低PCB碳油板阻值的方法。详见下载附件“一种降低PCB碳油板阻值的方法”。

影响导电碳油墨印制板生产质量的因素

1、图形设计

导电碳油墨印制电路板的制作是采用加成法工艺，其绝缘内层和导电涂层的制作是运用丝网印刷法，连接盘叠连接盘，达到上下层线路贯通连接作用。这样它的生产只需在单面线路板的生产工艺基础上附加二层印刷图形，使其共有6层印刷图形。由于图形层数多，种类多，给图形设计的一致性带来一定的困难。

2、网印材料的选择

1）绝缘隔离层的导电碳油墨的选择

       绝缘隔离层是对跨接线起着支撑和绝缘作用的印刷层，这层的品质好坏，将直接反映出产品的质量，绝缘层油墨的选择原则：具有较高的绝缘性。所以，一般选择酚醛体系的绝缘层油墨。

2）碳质导电油墨的选择

       碳质导电油墨有着较低的表面接触电阻，而呈现出良好的导电性能：较小的摩擦系数，而能随更多的摩擦次数。

      碳质导电油墨，选择碳油墨为主要成分。碳油墨粒子的形状是近似球形的胶体粒子，石墨化的碳油墨含碳量高，电阻率极低，导电率高，而且其离职的表面积大，产生的吸附作用就强，由于其微小的颗粒，使其分散度增加，因而电阻减小，导电率极高，变面积增大，耐磨性增强。

3、生产工艺的控制

     在生产工艺控制上，主要注意如下几点：

•      · 网印工艺方法的控制；

•      · 网版

•      · 固化条件对方阻的影响

•      · 冲切工艺的影响

•      · 表面处理工艺的影响

常见故障及纠正方法