电子与半导体 · 阻焊油墨 · 丝印前处理
阻焊层上出现细密针孔,多数工厂会先去查印刷参数——网版目数、刮刀角度、印刷压力、固化曲线。这些确实会影响成膜质量,但有一类针孔,参数怎么调都压不下去:它们的来源不在印刷工位,而在油墨本身。本文按照"气泡从哪来—为什么排不掉—印刷前该做什么"的顺序讲清楚。
阻焊油墨属于高粘度、印刷用的体系。气泡一旦在配料或转运阶段进入油墨,想靠粘度把它"逼"出来并不现实;等到丝印完成、固化结束,气泡在膜层里占过的位置就成了针孔。
这类针孔的特点是分布随机、整板都可能出现,而且会在同一批油墨里重复发生。判断方向对了,处理起来反而比反复调印刷参数更快。
▲ 阻焊油墨覆满整板:涂层内部若带着气泡,固化后便以针孔的形式留在板面上
一、先分清针孔的两个来源
同样是针孔,来源不同,排查路径也不一样。现场可以用分布规律和重现性来区分:
| 判断项 | 印刷参数引起的针孔 | 油墨带气引起的针孔 |
| 分布位置 | 集中在网版张力异常区、刮刀起止端、过孔附近 | 整板随机出现,看不出固定区域 |
| 调参反应 | 调整参数后,数量会跟着变化 | 反复调整参数,改善有限 |
| 换料反应 | 换油墨批次后表现接近 | 换一批油墨后明显不同 |
| 现场确认 | 检查网版、刮刀与支撑结构 | 取少量油墨刮薄层静置,观察墨层内是否有细密亮点或小坑 |
如果落在右边一列,就该把注意力从印刷工位转到油墨本身——气泡是在印刷之前就已经进去的。
二、气泡从哪几个环节进入油墨
阻焊油墨从配料到上机,至少有三次把空气带进去的机会。
配料与搅拌阶段:粉团内部裹气
阻焊油墨是高固含、高粘度的体系。粉体在树脂与溶剂中分散时,如果润湿不充分,粉团表面会先被液体包住,空气被封在团块内部。后续搅拌把团块打散,原本封在里面的空气就变成分散在油墨里的小气泡。团聚越严重,被裹进去的空气越多。
转运与存放阶段:倒桶、泵送、分装带入空气
倒桶、泵送、分装这类动作都会把空气搅进高粘度油墨。进入之后,存放期间几乎没有机会上浮——粘度越高,气泡上浮越慢,这一点在下一节展开。
丝印与固化阶段:气泡在膜层里现形
丝印时油墨在网版上反复刮涂、回墨,本身也会带入空气。进入墨层的气泡在固化受热后破裂或收缩,就在阻焊层上留下针孔。孔壁通常是通的,会影响到阻焊层的绝缘与耐蚀表现,也影响外观。
▲ 从配料到固化:气泡一路被留在墨层里,最终以针孔的形式出现
三、为什么"放一放"排不掉
气泡能否自己浮上来,取决于浮力与粘性阻力的平衡。写成一个关系式很直观:上浮速度与气泡半径的平方成正比,与体系粘度成反比。
这两项在阻焊油墨上都朝不利的方向走。
一是气泡小。分散在油墨里的气泡多在细密量级,半径只有肉眼可见大气泡的几分之一;按平方关系,半径减半,上浮速度就降到四分之一。
二是粘度高。阻焊油墨为了满足印刷适性,粘度被调得很高。粘度每提高一个数量级,上浮速度同步降低一个数量级。
两个因素叠加,靠静置自然排气在阻焊油墨上很难成立。这也是现场常见的"多放两天再用"看不到明显改善的原因——等待本身不改变这两个变量。
一个常见的误区:把油墨静置到"看起来没有泡"再上机。高粘度油墨的表面往往很快变得平整,看上去很干净,但内部细密气泡仍在原位——表面状态并不能说明内部已经排气。
四、把排气放在印刷之前
既然静置解决不了,就要换一个位置处理:在油墨还处于可流动状态时把气泡排出去,而不是等它自己浮上来。这一步通常放在配料完成之后、分装上机之前。
真空环境下气泡内外形成压差,体积膨胀、半径变大;按前面的平方关系,半径一变大,上浮速度随之提高,而搅拌把料体在杯内不断换位,把深处气泡带到上层与表面排出。两者必须在同一周期内运行,单靠其中一项都做不完整。
▲ 真空脱泡搅拌机:真空与搅拌在同一周期内运行,气泡先长大、再被带出料体
落到具体操作上,印刷前的处理可以拆成三步:
| 步骤 | 做什么 | 为什么放在这一步 |
| 配料后脱泡 | 在搅拌的同时抽真空,让气泡先长大、再被带到表面排出 | 此时油墨流动性较好,排气阻力相对小 |
| 静置回温 | 让油墨回到使用温度并稳定一段时间 | 转运与温度波动会重新带入空气,回温后再上机更稳 |
| 上机前确认 | 刮薄层观察有无可见气泡与团聚颗粒 | 把问题挡在印刷工位之前,避免整批返工 |
五、几处容易被忽略的细节
脱泡之后的动作,决定成果能不能保住
脱泡完成并不等于气泡不会再进油墨。分装、泵送、管路过长,每一步都可能把空气重新带回去。处理完之后尽量减少转运次数,是保住排气效果最省事的一环。
温度会影响粘度和排气难度
油墨粘度随温度变化,温度偏低时粘度更高,排气更困难。配料与脱泡环节尽量让油墨处于工艺规定的温度区间内,不要等到粘度明显上来才处理。
团聚与气泡往往同时出现
粉体分散不充分既是团块裹气的来源,也会在印刷时形成颗粒点。处理团聚与处理气泡在同一道工序里完成,比分成两次更省事,也避免了中间环节重新夹气。
六、常见问题
油墨静置一夜,为什么针孔还是有?
因为静置改变不了两个关键变量——气泡半径和体系粘度。阻焊油墨粘度高,细密气泡的上浮速度极低,一夜的时间不足以让它移动到表面。油墨表面看起来平整,不代表内部已经排气。
换了一批油墨针孔就少了,说明是来料问题吗?
这正好是一个有用的线索。不同批次的分散状态、固含和粘度可能不同,带气量和排气难度也会不同。建议把"刮薄层观察"这一步固定下来,作为来料和使用前的确认动作,出现问题时可回溯。
真空脱泡会不会改变油墨的性能?
真空处理的作用是把体系内已经存在的气体排出去,不引入新的组分。是否影响性能,取决于工艺参数与油墨体系本身,建议在正式导入前用实际油墨做小批量验证,并确认粘度、固化后外观与电性能符合要求。
喷涂工艺也需要这一步吗?
同样需要。喷涂与丝印的差异在成膜方式,气泡进入墨层的路径是一样的——油墨里带气,喷涂后同样会在膜层留下缺陷。处理位置仍然是印刷或喷涂之前。
七、关于思迈达
思迈达专注真空搅拌脱泡一体化解决方案,以设备能力与交付规模支撑从实验室小样到批量生产的工艺验证与放大导入。
2010 年 成立年份 | 10000+ ㎡ 厂房面积 | 170+ 名 专业人才 |
1500+ 台 设备年销量 | 40+ 个 国家和地区 | 3000+ 家 合作客户 |
| 资质 | 高新技术企业 · 专精特新企业 |
| 服务领域 | LED、半导体、新能源、电子胶粘、涂料油墨、陶瓷浆料 |
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先用实际油墨验证,再决定设备与工艺参数
思迈达可结合油墨体系、单批用量与印刷节拍提供试料与选型沟通。正式导入前建议使用实际材料验证,并以试料结果确定设备与工艺参数。
微信同号 | 官网:www.smida.com.cn | 地址:深圳市光明区玉律社区珍玉二路85号思迈达科技园
说明:本文用于阻焊油墨印刷前处理与真空脱泡环节的工艺交流,不构成对特定油墨体系处理效果或设备运行结果的保证。不同油墨在固含、粘度与流变特性上存在差异,实际工艺参数请以试料验证结果为准。