碳質(zhì)導電印料和碳膜印制板
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作者:jxwsdcom
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發(fā)布時(shí)間: 2018-09-21
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碳膜印制板價(jià)格低廉、質(zhì)量穩定，尤其適用于帶有按 鍵功能的電子產(chǎn)品。系統介紹了碳質(zhì)導電印料的特性、生產(chǎn)操作工 藝和應用范圍以及碳膜印制板的性能、簡(jiǎn)要的制造工藝。 關(guān)鍵詞 碳質(zhì)導電印料 碳膜印制板 絲網(wǎng)印刷 Abstract The carbon-film PCB has advantages of low Price and stable quality, so it is applicable for production of Keyboard on electric products. This paper introduces proper - ties, production processes and its applications of carbon con- ductive pastes. It also expounds performance and production processes of carbon-film PCB. Key words carbon conductive pastes; carbon-film PCB; Screen printing
碳膜印制板是導電膠印制板中的一種，它始于日本、70年代發(fā)展到西歐和我國臺灣、香港，80年
代中葉引進(jìn)大陸。
碳膜印制板是采用碳質(zhì)導電印料涂覆在基體上經(jīng)固化形成碳質(zhì)導電圖形的印制板，簡(jiǎn)稱(chēng)碳膜板。
碳膜印制板以低廉的價(jià)格、穩定的質(zhì)量以及具有雙面板相應的性能和特點(diǎn)代替部分單、雙面印制板，尤其適用于帶有按鍵功能的電子產(chǎn)品而倍受行家的青睞，在電視機遙控器、計算機鍵盤(pán)、電子琴、學(xué)習機、計算器、電話(huà)機等視頻、音頻類(lèi)廉價(jià)的電子產(chǎn)品中得到廣泛的應用。
碳質(zhì)電印料
碳質(zhì)導電印料即碳漿是液態(tài)漿狀、單組分熱固化類(lèi)印料。它主要由精選的碳粉和高品質(zhì)的石墨等導電填充料、環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、助劑和溶劑混合組成，除具有通常印料的良好印刷適性外，同時(shí)導電性能也很快、是一種功能性印料。
1．特性
碳質(zhì)導電印料為單組分系統，處理方便，無(wú)需混合，無(wú)聚酯化而導致粘度升高現象，印料觸變性高、解像力好，而且撓性高，在撓性基材上附著(zhù)性能亦很好，同時(shí)性能穩定，經(jīng)熱風(fēng)整平及錫鉛焊料的浸焊后電阻值無(wú)變化。表l為德國PETERS導電碳質(zhì)印料SD2481 HAL的特性。
碳質(zhì)導電印料的方阻值的測試方法如圖l，用測試儀并聯(lián)于銅箔的接觸點(diǎn)上測得的電阻值即為其方阻值。
當需要不同的電阻值時(shí)可加入其它印料來(lái)調節改變其成膜阻值。
如需要更高的阻值時(shí)，可在碳質(zhì)導電印料中加入相同系列的絕緣印料(SD2081 AIL)，其方阻值則會(huì )增加，由于混合比例不受限制，放混合比例不同可得到不同的阻值。圖2是表示100g碳質(zhì)導電印料中添加絕緣印料的電阻變化值。
如需要較低的電阻值，可在碳質(zhì)導電印料中加入銅質(zhì)或銀質(zhì)導電印料，圖3是英國高氏公司26-8203薄膜開(kāi)關(guān)用碳質(zhì)導電印料和XZ250銀質(zhì)導電印料混合后的阻值變化圖。
當碳質(zhì)導電印料加入其它種類(lèi)印料時(shí)，必須充分攪拌混合均勻，否則會(huì )造成阻值不均勻現象，在使用前一定要進(jìn)行試驗以確定所需要的阻值。
2．操作工藝
碳質(zhì)導電印料采用絲網(wǎng)印刷方式進(jìn)行操作，適用于手工機臺、半自動(dòng)和全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機。
建議使用43-57T(目／cm)的聚酯絲網(wǎng)或相應的不銹鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)版張力至少要達到18N／cm，對套準精度高的帶有按鍵鍵盤(pán)的印制板應使用可調式自繃網(wǎng)框，微調張力以利于對位精確、消除偏差。感光乳劑膜層厚度采用25μm，這樣網(wǎng)印印料烘干后才有足夠厚度的涂布層25μm，才能保證其電阻值。
網(wǎng)印刮板用聚氨酯橡膠，75～80邵氏硬度，刮印角度為70～80°。
碳質(zhì)導電印料在使用前必須充分攪拌，因為碳粉比重較大，在貯存時(shí)會(huì )產(chǎn)生部分沉淀，同時(shí)與通常的線(xiàn)路印料相比它有較高的觸變性，油墨攪拌后觸變性降低、從而獲得所需的處理粘度，在印刷中斷或貯存過(guò)程中印料的觸變性將會(huì )再次增大，也會(huì )導致其粘度增加。
通常，碳質(zhì)導電印料是一種標準化的印料，其觸變性與粘度均能滿(mǎn)足正常的印刷條件和操作要求。一般來(lái)說(shuō)不需添加稀釋劑與溶劑，如果需降低粘度則需添加配套的活性稀釋劑，但添加以后會(huì )減薄其膜層厚度，從而增大阻值，因此要控制添加量。
對承印印制板的鋼箔必須處理得清潔干凈，不應有氧化膜和油污，否則會(huì )影響附著(zhù)力和方阻值。
印料的干燥固化可以采用間斷式熱風(fēng)循環(huán)烘箱或連續式隧道烘爐進(jìn)行。如采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱，固化條件為150℃、50min。當印制板達到固化溫度后再開(kāi)始計時(shí)，烘干條件的控制對碳質(zhì)導電印料的方阻值的影響頗大，如果烘干溫度不夠或時(shí)間過(guò)短，其方阻值則會(huì )變大、達不到工藝要求的阻值。
當碳質(zhì)導電印料套印在熱固型雙阻分絕緣印料上時(shí)，必須確保絕緣印料完全固化后才能套印，否則會(huì )導致碳質(zhì)導電印料的方阻值增大，因為這兩種印料會(huì )相互滲透混合。同時(shí)，當熱固性印料如雙組分阻焊印料套印在碳質(zhì)導電印料上時(shí)，如碳質(zhì)導電印料固化不徹底，同樣會(huì )出現上述問(wèn)題。因此建議使用不同類(lèi)型的印料如紫外光固化印料進(jìn)行套印，套印后方即進(jìn)行紫外光固化工序，以防止油墨成分互相滲入對方引起電阻值變化。
而當碳質(zhì)導電印料作為防漏保護時(shí)，網(wǎng)印時(shí)必須使其完全覆蓋銀質(zhì)導電印料層。
通常碳質(zhì)導電印料的標準包裝為0．5kg，應在陰涼干燥處貯存，未啟封的印料在20℃的環(huán)境條件下至少可以保存3個(gè)月以上，高于貯存溫度會(huì )影響印料的穩定性和工藝操作性。建議貯存于冷藏設備國中。
代中葉引進(jìn)大陸。
碳膜印制板是采用碳質(zhì)導電印料涂覆在基體上經(jīng)固化形成碳質(zhì)導電圖形的印制板，簡(jiǎn)稱(chēng)碳膜板。
碳膜印制板以低廉的價(jià)格、穩定的質(zhì)量以及具有雙面板相應的性能和特點(diǎn)代替部分單、雙面印制板，尤其適用于帶有按鍵功能的電子產(chǎn)品而倍受行家的青睞，在電視機遙控器、計算機鍵盤(pán)、電子琴、學(xué)習機、計算器、電話(huà)機等視頻、音頻類(lèi)廉價(jià)的電子產(chǎn)品中得到廣泛的應用。
碳質(zhì)電印料
碳質(zhì)導電印料即碳漿是液態(tài)漿狀、單組分熱固化類(lèi)印料。它主要由精選的碳粉和高品質(zhì)的石墨等導電填充料、環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、助劑和溶劑混合組成，除具有通常印料的良好印刷適性外，同時(shí)導電性能也很快、是一種功能性印料。
1．特性
碳質(zhì)導電印料為單組分系統，處理方便，無(wú)需混合，無(wú)聚酯化而導致粘度升高現象，印料觸變性高、解像力好，而且撓性高，在撓性基材上附著(zhù)性能亦很好，同時(shí)性能穩定，經(jīng)熱風(fēng)整平及錫鉛焊料的浸焊后電阻值無(wú)變化。表l為德國PETERS導電碳質(zhì)印料SD2481 HAL的特性。
碳質(zhì)導電印料的方阻值的測試方法如圖l，用測試儀并聯(lián)于銅箔的接觸點(diǎn)上測得的電阻值即為其方阻值。
當需要不同的電阻值時(shí)可加入其它印料來(lái)調節改變其成膜阻值。
如需要更高的阻值時(shí)，可在碳質(zhì)導電印料中加入相同系列的絕緣印料(SD2081 AIL)，其方阻值則會(huì )增加，由于混合比例不受限制，放混合比例不同可得到不同的阻值。圖2是表示100g碳質(zhì)導電印料中添加絕緣印料的電阻變化值。
如需要較低的電阻值，可在碳質(zhì)導電印料中加入銅質(zhì)或銀質(zhì)導電印料，圖3是英國高氏公司26-8203薄膜開(kāi)關(guān)用碳質(zhì)導電印料和XZ250銀質(zhì)導電印料混合后的阻值變化圖。
當碳質(zhì)導電印料加入其它種類(lèi)印料時(shí)，必須充分攪拌混合均勻，否則會(huì )造成阻值不均勻現象，在使用前一定要進(jìn)行試驗以確定所需要的阻值。
2．操作工藝
碳質(zhì)導電印料采用絲網(wǎng)印刷方式進(jìn)行操作，適用于手工機臺、半自動(dòng)和全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機。
建議使用43-57T(目／cm)的聚酯絲網(wǎng)或相應的不銹鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)版張力至少要達到18N／cm，對套準精度高的帶有按鍵鍵盤(pán)的印制板應使用可調式自繃網(wǎng)框，微調張力以利于對位精確、消除偏差。感光乳劑膜層厚度采用25μm，這樣網(wǎng)印印料烘干后才有足夠厚度的涂布層25μm，才能保證其電阻值。
網(wǎng)印刮板用聚氨酯橡膠，75～80邵氏硬度，刮印角度為70～80°。
碳質(zhì)導電印料在使用前必須充分攪拌，因為碳粉比重較大，在貯存時(shí)會(huì )產(chǎn)生部分沉淀，同時(shí)與通常的線(xiàn)路印料相比它有較高的觸變性，油墨攪拌后觸變性降低、從而獲得所需的處理粘度，在印刷中斷或貯存過(guò)程中印料的觸變性將會(huì )再次增大，也會(huì )導致其粘度增加。
通常，碳質(zhì)導電印料是一種標準化的印料，其觸變性與粘度均能滿(mǎn)足正常的印刷條件和操作要求。一般來(lái)說(shuō)不需添加稀釋劑與溶劑，如果需降低粘度則需添加配套的活性稀釋劑，但添加以后會(huì )減薄其膜層厚度，從而增大阻值，因此要控制添加量。
對承印印制板的鋼箔必須處理得清潔干凈，不應有氧化膜和油污，否則會(huì )影響附著(zhù)力和方阻值。
印料的干燥固化可以采用間斷式熱風(fēng)循環(huán)烘箱或連續式隧道烘爐進(jìn)行。如采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱，固化條件為150℃、50min。當印制板達到固化溫度后再開(kāi)始計時(shí)，烘干條件的控制對碳質(zhì)導電印料的方阻值的影響頗大，如果烘干溫度不夠或時(shí)間過(guò)短，其方阻值則會(huì )變大、達不到工藝要求的阻值。
當碳質(zhì)導電印料套印在熱固型雙阻分絕緣印料上時(shí)，必須確保絕緣印料完全固化后才能套印，否則會(huì )導致碳質(zhì)導電印料的方阻值增大，因為這兩種印料會(huì )相互滲透混合。同時(shí)，當熱固性印料如雙組分阻焊印料套印在碳質(zhì)導電印料上時(shí)，如碳質(zhì)導電印料固化不徹底，同樣會(huì )出現上述問(wèn)題。因此建議使用不同類(lèi)型的印料如紫外光固化印料進(jìn)行套印，套印后方即進(jìn)行紫外光固化工序，以防止油墨成分互相滲入對方引起電阻值變化。
而當碳質(zhì)導電印料作為防漏保護時(shí)，網(wǎng)印時(shí)必須使其完全覆蓋銀質(zhì)導電印料層。
通常碳質(zhì)導電印料的標準包裝為0．5kg，應在陰涼干燥處貯存，未啟封的印料在20℃的環(huán)境條件下至少可以保存3個(gè)月以上，高于貯存溫度會(huì )影響印料的穩定性和工藝操作性。建議貯存于冷藏設備國中。
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