LTCC印刷网版制作工艺研究

邓超 侯雪娇 武云超 刘瑶

河北诺亚人力资源开发有限公司 河北石家庄 050035

丝网印刷技术的产生与发展是围绕丝网印刷网版进行的，丝网印刷网版是由丝网制成的图文部分可以漏墨的印版，被看作丝网印刷的第一要素，对丝网印刷的性能及特征等起着关键性的作用，因此在丝网印刷的印制过程中，保护网版不受污染非常重要。本文以LTCC用印刷网版制作工艺为研究对象，首先简要介绍其工艺流程，然后针对其关键工艺步骤进行深入分析，详细研究其工艺因素对网版质量的影响方式，并给出相应的注意项目和改进方向。

1 LTCC用印刷网版制作工艺流程

LTCC用印刷网版制作工艺的一般流程如图1所示。

图1 LTCC用印刷网版制作工艺流程

2 印刷网版制作工艺研究

2.1 绷网

绷网质量指标主要有张力的大小、均匀性。张力大小合适且分布均匀的网版是精确地再现印刷图形的最基本条件。张力太大会造成丝网框扭曲变形，网布开口不均匀，影响印刷图形的质量，同时过大的张力容易使网布崩断，增加网版制作成本，降低网版使用寿命；张力过小，网版版面松弛，印刷时网版回弹性变差，印刷图形边缘模糊，并且印刷时离网间距变大引起印刷图形失真以及对位偏差大等情况，张力均匀性差则印刷时整版线条状态不一致。绷网工艺过程中首先把网布张力拉到要求张力的二分之一，放置一段时间让其均匀稳定，然后再缓慢拉到最终张力。放置一段时间，网布张力会趋于稳定并有所下降，之后再次调整网布张力，重复上述过程3-4次，整个网布的张力会更加均匀、稳定，最后获得网版的张力才更稳定，耐用性更好[1]。

2.2 感光胶的涂布

在网版表面涂布感光胶时，刮斗内的感光胶在滚动过程中会与空气接触产生气泡，这使得气泡附着的版面部分单薄易产生针眼。除此之外，涂布速度过快、仅向一个方向涂布或者涂层太薄都会形成针眼。因此，涂布的感光胶需要添加适量的消泡剂，并且放置一天之后再使用。在刮涂过程中，对网版的力量均匀，速度适中，采取纵面与横面交替进行的涂布方式，根据丝网的厚薄程度及密度决定所涂布的感光胶的厚度，同时，要对网版的正反面进行涂布。

2.3 干燥过程

涂布完感光胶后需要对网版进行干燥，干燥的过程中为防止针眼的出现，需要控制好干燥温度以及网版的摆放方式。对温度进行控制时，温度不宜过高，一般尼龙网版的干燥温度控制在30℃以下，聚酯网网版的干燥温度控制在45℃以下。对于网版的摆放方式则应该是网版水平放置以防止胶体下沉造成沉胶现象。

2.4 曝光与显影

曝光、显影过程是用紫外光透过菲林片的空白区域照射涂覆感光胶的网版，使得乳胶分子与敏化剂（感光剂）分子发生化学交联反应生成空间网状或链状大分子结构的膜层，该膜层不溶于水，具有一定抗磨、抗有机溶剂侵蚀的能力。而对于菲林片中黑色线条挡住没有照射紫外线的感光胶膜在显影过程中则会溶解于显影剂显露出网丝间隔。网版显影时便是利用上述特性用水做显影剂，对曝光后的网版进行显影、清洗，冲掉“线条”部位的感光胶膜，实现图形从菲林到网版的转移，最后再通过烘烤使剩余的感光膜牢牢地固定在网版上。影响曝光、显影的几点关键工艺因素：（1）菲林片质量：黑白对比强烈，边缘锐利，图形清晰、完整，没有砂眼等缺陷，另外曝光时菲林片要注意正反面，并紧贴着网版；（2）曝光机光源：要优选平行光曝光机，这样能有效减少曝光时的侧侵蚀。曝光机光源功率越高，可以减少曝光时间，减少侧侵蚀；（3）曝光时间：没有完全理想的平行光曝光机，所以曝光时间越长侧侵蚀越严重，后续显影后线条会有一定的坡边，影响线条宽度；曝光时间短，感光胶膜与网布的附着强度差，所以高精度网版制作时要在满足强度的条件下选用最短的曝光时间。曝光时间的确定可以使用曝光控制条来进行控制。

2.5 调墨状态

丝网印刷油墨与其它油墨一样，都是由色料、连接剂、溶剂及辅助剂等组成。正规的油墨生产厂家所生产的油墨都有着比较大的黏度，在进行丝网印刷之前需要用油墨稀释剂调稀后才能使用。油墨调稀后再进行丝网印刷时，其含有的稀释剂挥发较快，这使得在网版油墨面上的油墨越来越粘稠，产生粘网、堵网现象，不仅会对网版造成污染，还会使得承印物所印制的图文不清晰，影响印品质量。此时，需要再用稀释剂加以调稀，以保证油墨的黏度调节合适，不会对网版造成污染。此外，还可以通过添加油墨慢干剂来对油墨进行调节。油墨慢干剂一方面可以起到油墨稀释的作用，另一方面可以调节油墨的干燥速度，用以防止油墨干燥过快造成堵网。通过添加慢干剂不仅减轻了油墨对网版的污染，同时由于油墨表面干燥速度变慢，使得印刷线条的边缘锯齿减少，墨层表面也显得流平光滑，表面网纹的出现几率减少。因此，在进行印刷时需要选择合适的溶剂来控制油墨的干燥速度。另外，在选用油墨时需要考虑生产车间的通风情况、温湿度以及气候条件等，以气候为例，在冬季一般使用快干性油墨，在夏季则需要使用慢干剂。

3 结语

本文介绍了LTCC用印刷网版制作的关键工艺及影响因素，通过对关键工艺的分析研究，获得一套适合制作LTCC用印刷网版的工艺参数，能够制作出最细线条50±2μm，张力均匀性±0.5N/cm的精密印刷网版，可满足LTCC产品的使用要求。