2010/10/25 • 没有评论

PTF生产使用导电银浆在PET上丝网印刷电路的注意事项与对策建议

我们在前面的篇幅介绍了何谓【PTF(Polymer Thick Film)高分子聚合厚膜】？也大致讨论过【PTF(Polymer Thick Film)生产的制程能力】。

就如同前面提到过的，相较于FPC(Flex Printed Circuit)与PTF(Polymer Thick Film)软板，我们知道PTF的确有其低价、交期短的诸多优点，但是PTF却有其先天上的能力限制。

由于PTF使用丝网印刷(silkscreen)制程的缘故，故PFT无法制作出比FPC还要小的电子线路间距，虽然PTF宣称可以其最小可以达到 5mils (0.12mm)的电子线路间距，但其实10mils(0.25mm)就已经快到极限了。另外，PTF也无法承受对折式(dead fold)的压折，因为其电子线路的材质为银浆及导电碳墨，他们不如FPC的铜箔(copper)线路具有极佳的延展能力，无法承受限定次数的弯折。

下面188金宝搏苹果下载整理了一些个人使用PTF的经验及所碰到的问题给大家参考，另外也提出PTF在制作上的制程能力限制及可能的解决方法。

异物沾污：

不导电的异物(particle)，如果沾黏于电子线路之上，其最小的影响为增加线路的电阻值，因为电阻值与电子通过的面积成反比，并很有可能造成电性开路(open)；如果是具有导电性的异物沾污于线路及线路之间，就很有可能会造成电性短路(short)，这种缺点最让人讨厌了，因为它在制造工厂生产时，没有办法完全透过测试的方法来筛选出来，通常必须要等到安装于产品一段时间后才会产生问题，尤其是使用在高温高湿且通电的环境之下才会显现。日后如果有机会，可以再撰文谈讨这个主题。

异物有可能来自于环境中的空气污染，有灰尘(dust)、纤维(fiber)、纸屑等。一般来说大都是人为的异物，如衣服上就有很多的纤维，特别是毛衣或是棉质的衣服。瓦愣纸箱也是一大污然来源，有毛屑、纸屑及纤维，人体也会一直掉落角质层。最好的防治方法，可以设置一个100K等级的洁静室/无尘室(Clean room)，人员穿着防尘衣，并严格控制各种可能的污染源。环境控制真的很重要，尤其是在生产小间距线路的产品时，因为谁也抓不准什么时候会有脏东西沾污于线路上，造成不定时的品质缺点。

另外一个异物的可能来源是油墨本身，油墨在制作时会通常加入一些金属成份的添加剂，这些添加剂如果管控不当，很有可会结成硬块，较大的硬块无法流经丝网印刷的网目，就会阻塞丝印的网目，而造成印刷缺孔，甚至是造成电子线路断路；较小的硬块可以流经网目，但却会在电子线路上形成凸点，这时如果有重叠的上、下层线路，凸点很有可能会穿破绝缘层(dielectric layer)而造成上、下线路短路。油墨的污染也可能来自于油墨生产时的不良环境，或是油墨存放的环境。管控油墨异物最好的方法是，使用适当大小的滤网过滤油墨的沾污；如果沾污严重时，也可以先用粗滤网过滤后再用细滤网过滤。

导电层的印刷沾污：

丝网印刷时，导电油墨的黏稠度相当重要，当稀释剂添加太多时，油墨就会变稀变得容易渗透到原本不应该印有油墨的地方，这种缺点称为印刷沾污，更糟糕的是这种沾污会持续到下一次印刷，甚至是下下一次，直到沾污的油墨干竭为止。严重的印刷沾污会直接造成相邻导电线路间的短路；轻微的印刷沾污也可能会影响到线路与线路间的电子流动，如果再加上偏压(bias)为能源、溼度为催化剂，就很可能产生电子迁移(eletromigration)现象于线路与线路之间，随着时间一久，就会产生导电性造成短路。

关于电子迁移的主题可以参考CAF(Conductive Anodic Filament)的相关文章。

解决这种导电层印刷沾污的方法，其一是选用适当油墨并控制稀释剂的添加；其二是定期清洗丝印网板；其三是加强检查，最好是每做好一张就检查一张，如果能有AOI(Auto Optical Inspector，自动影像检测机)就更好了。

(↑上图为导电线路印刷沾污，经一段时经使用后沾污扩散，并造成电子短路，用刀片把沾污的地方割开后，电器特性就恢復正常。)

绝缘层的印刷孔、洞：

丝印网板是由经线及纬线交叉所构成，既然是「线」构成，在印刷时有线的地方就会有印刷不到的地方，特别是在经线及纬线交叉的地方，就会形成印刷不到的孔洞，这些孔洞极为细微，很难用眼睛观察到，但电子还是有可能穿过，这时如果孔洞刚好落在相邻层的导电线路上，就会造成层与层之间的短路。

解决这种绝缘层印刷孔、洞的方法，可以降低绝缘层油墨的黏度，让绝缘油墨可以渗透到经、纬线底下(※请注意：不要把导电油墨的增加黏度与绝缘层降低黏度搞混了)。另外一个方法，是增加绝缘层印刷的次数到2~3层，并要求每一绝缘层都使用不同网目及经纬方向的丝印网板，目的是让不同的网板印刷可以互相填补孔洞。