丝网印刷及在电子封装中的应用在线视频

我们2.8节 讲 丝网印刷

及在电子封装当中的应用

我们知道

在电子封装里边

不是讲了 刚才讲了

电子封装是什么意思

要通过模技术

和微细连接技术

把半导体芯片跟框架

跟那个基板印制电路板

甚至是塑料模里边的电路

相互连接

连接起来以后

在拿环氧树脂注上

成为三维的整体

我们看芯片当然

它有电路图形的

要把它连接在框架

或者印在电路板上

印在基板上

基板上必须得有图形

有图形才能连接好它

要没有这图形

怎么能

连接起来也形成不了电路

所以封装里边

必须有电路图形

那么电路图形

是怎么形成的

电路图形是怎么形成的

那么电路图形

我们一般的在集成电路图形

大部分是光刻的

因为它要求精度非常高

图形越来越细都是用光刻

刻蚀的办法形成的图形

但是在我们封装里面

有的是用光刻的

但是相当一部分

它是用印刷的

图形是印刷上去的

那么印刷图形

在封装里边

有很多很多的用途

哪些用途

形成电路图形

印刷完了以后进行刻蚀

另外焊接的过程当中

那个阻焊层

焊膏等等这些

都需要印刷

所以印刷在电子封装里边

很重要的方面

这里边我们就讲讲

关于印刷 印刷有哪几种

不同的方式

我们在电子封装里边

用的最多的是丝网印刷

丝网印刷

首先网板是怎么做的

图形是怎么形成的

怎么印刷出图形的了

那里边要用到油墨

油墨是什么东西

有哪些性能的要求

我们现在讲讲这方面的问题

一般的电路图形

一般的电路图形 形成方法

有这么几种

一种叫做填平法

第二种叫做蚀刻法

第三种叫做掩模法

第四种厚膜印刷法

第五叫做喷沙法

这几种方法在印制电路板

工艺当中

甚至到其他的厚膜电路

等等这些

一些电子元器件当中

都广泛的应用

我们现在分别讲一下

一个是填平法

注意 填平法

先用光刻胶形成负的图形

注意 先用光刻胶形成负的图形

注意 这是光刻胶

光刻胶形成负的图形

很好形成了

想办法刻蚀

然后形成负的图形

往上边沉积上成膜材料

这种沉膜材料可以是

真空蒸镀的办法

也可以其他的办法

也可以用湿法也可以干法成膜

然后成膜完了以后

再把光刻胶去掉

注意 光刻胶一去掉

连光刻胶上边的

成膜材料也去掉了

那么最后得到

就是这个图形

之所以叫做负的光刻胶图形

就是说我将来要的图形

正好跟它相反

注意 这种叫做填平法

填平法就是光刻胶的

部分不要

最后出来就是得到的图形

那么蚀刻法

蚀刻法是什么意思

先在基本全表面形成膜

成膜材料了

然后利用光刻胶

注意在表面上弄一层光刻胶

光刻胶显影出图形来

注意图形是正的图形

然后进行刻蚀

刻蚀谁 刻蚀模层

模层一刻蚀完了以后

被光刻胶盖的部分

就保留了下来

把光刻胶一去掉就是什么

光刻胶图形

一般采用的这种刻蚀法

都是这种方式

注意图形是正的图形

这是正的图形

为什么叫正的图形

有光刻胶的底下的

就保留住了

没有光刻胶的部分

就刻蚀掉了

它跟它正好相反了

注意 这是负的图形

这是正的图形

第三种是掩模法

那么这种方法

就是刚才讲的刻蚀法

在集成电路大量的使用

掩模法 蚀刻法

第三种是掩模法

掩模是什么

一定表面上有一个mask

mask叫做掩模

注意 掩模

加工成正的掩模叫做mask

mask盖在基板表面上去

在有掩模的基础之上

进行薄膜沉积

注意 孔里边

膜层就出来了

出来沉积在表面上

当然图形

跟掩模的漏孔

有漏孔的就形成膜

因此它就是个正的掩模

这里边在平板显示器里边

特别是OLED

现在用的比较多的OLED

都是用的这种掩模法

好多用的这种掩模法

那么第三（四，口误）种叫做厚膜印刷法

厚膜印刷法是什么意思

它要有一个网板

上边是个丝网

丝网这里边

要涂上一层乳胶

乳胶也给它刻蚀出图形来

当然这个图形也是正的图形了

刻蚀图形然后

就是送来印刷

拿刮板刮浆料

这一刮浆料

就是在有漏孔的地方

就下来了

那下来以后

膜层沉积在这上边去了

因此网板也是正的

过去我们念书的时候

自己刻那个蜡板

印刷那个片子

印刷那个讲义

刻那个蜡版

那个道理是一样的

它那个纸上

都涂好了蜡

用钢笔

用钢尖的那个笔

刻蜡版

把蜡给它刻掉

然后油墨一刷

就凡是刻的地方

就形成图形了

图形就是文字

文字都是油印的

我们上学的时候

都是用的这种讲义

不是现在计算机输出

这么方便了

印制电路板

在电子封装里边

大量的应用

我刚才讲了在集成电路里边

这个用的比较多

在显示器里边

这个用的比较多

在电子封装里边

丝网印刷法比较多

第五种叫做喷沙法

喷沙法是什么意思

也是在基板表面

形成一层膜

然后弄上光刻胶

光刻胶应该讲它是个负的图形

然后那个沙子喷

喷它 一喷它沙子见了硬东西

刻蚀能力很强

沙子见了光刻胶软东西

它不起作用

因此这一刻蚀

沙子就把膜层

就给它刻蚀掉了

最后再把光刻胶

取消掉

好 就出现这个图形

那么这个方法

是在PDP

当然现在PDP显示器

已经有点过时了

我们四川长虹

曾经搞这个东西

那么全世界只有LG跟三星

在坚持着

我们长虹也基本上不做了

这个图形

那个放电胞图形

就是用喷沙法做的

所以这些图形形成方法

在整个的电子元器件当中

都有广泛的应用

好 我们现在

就看这种 各种印刷方式

我们印刷方式大家伙

可以看到

印刷大量的用在

我们日常生活当中

比方说印刷品纺织品

织物 商标 广告

大量的用到这种印刷

印刷当中

有凸版印刷 凹版印刷

平版印刷和丝网印刷

凸版印刷 凹版印刷 平版印刷

大部分用在什么

用在织物 印刷品

书籍广告这些东西

我们微电子行业当中

特别是集成电路行业当中

大部分用的是丝网印刷

当然有些广告牌

里边用的也是丝网印刷

那么凸版印刷 凹版印刷

比方说过去那个铅字

它就是个凸版

铅字 一个一个的铅字

那么弄上墨它是个凸版

铅字都是凸版

涂上墨以后一印刷

跑到纸上去了

那么现在我这个图上

给的是叫做凹版印刷

凹版印刷是什么意思

你看看这一个板滚

板滚是在油墨里边滚一下

滚一下用刮板一刮

那么这些油墨

就跑在了什么

跑在了凹槽里边去了

凹槽里边去了以后

经过备印的

膜层这边一过

转移 转移到膜层上面去了

这就形成图形了

因此这个图形

这个图形一定跟凹槽

它是相对应的

一定跟凹槽相对应的

那么印刷有什么好处

因为凹槽的深浅

可以什么

可以决定图形的高低

因此图形的高低

就有立体感了

一摸 手一摸

像有些盲文什么的这些

手一摸

有一种凹凸之感

可以印立体图形

这是我们说的凹版印刷

凸版印刷是

铅字印刷是凸版印刷

这个是凹版印刷

还有平版印刷

可以想想平版印刷

是什么

反正是所谓平版印刷

就是说表面上印刷一层

肯定是在表面上

它做了一些处理

做一些处理以后

被处理的地方它就吸收

吸收油墨进去了

从这个意义上讲

复印机本身它就是平版印刷

复印机本身它就是

平版印刷

因为复印机那光一照

凡是光照的地方

它表面上它性质不一样了

性质不一样

一通过碳粉

它就粘在上面去了

一加热它就固定在上边去了

因此

复印机 电子复印机

本身它是个平版印刷

当然平版印刷不光是

复印机了

我们讲凹版印刷

凸版印刷 平版印刷

分别用在不同的用处

我们在电子封装领域

电子封装领域

大部分用的都是叫做

丝网印刷

丝网印刷丝网印刷

它是通过一个丝网

注意 通过一个丝网

这是丝网印刷的

网板

注意 丝网印刷的网板

注意 你看

这是首先做成

有些丝网

丝网要绷紧

注意要绷紧

怎么绷紧

我讲义上讲的很清楚

这是

这个丝 丝网的丝

注意 有什么

有尼龙丝 聚酯丝

有不锈钢丝

甚至还有一个

不锈钢膜的

整个的就是不锈钢膜的

首先是有了丝网

有了丝网以后

表面要涂上一层乳胶

注意 这是乳胶

那我把乳胶

要进行光刻

光刻出来以后

就是没有乳胶了这一部分

但是丝网还连着

没有乳胶了 丝网还连着

那么要做的图形

就是这个图形

当然了绷网的形式

还有垂直型的有斜着的

那么垂直型的和斜着的

各有各的好处

各有各的优缺点

那好了 我们在丝网印刷的时候

是怎么丝网印刷的

注意 看图

首先先绷网 绷上网

绷上网以后

当然这是那个丝网了

丝网里边我讲

丝网里边聚酯丝也好

尼龙丝也好

还是不锈钢丝也好

它有一定的弹性

那么这上边有乳胶

注意有乳胶

看这是乳胶

这是那个丝网

有乳胶有丝网

然后把浆料油墨

放到丝网上去

拿刮板刮它

往里一刮 刮板

那么有漏孔的地方

那个油墨就下来了

油墨下来

就粘在基板上了

那么等刮板回来以后

丝网就抬起来了

叫做离网

当然离网

有什么

有靠它自个的弹性的

有靠机械的办法

我硬把它往下移

或者往上提

那么就离网

一离网以后

再来一个新的基片

这是底下是基板 基片

那么再印刷

就印刷出不同的图形来了

那么关于丝网印刷

有几个问题

需要我再强调一遍

首先是目 什么叫目

大家伙过多少目的筛子

有多少目

关于目的问题

目有个定义

有的书上和网上

目的定义都是错误的

它不对

目真正的定义是什么

每英寸长度上的网眼数

定义为目

有的书上写的

每平方英寸的网眼数

什么这些都是不对的

是每英寸长度上的网眼数

注意 目定下来了以后

网眼的尺寸并没有

完全定下来

因为一目的长度

等于丝径再加上孔

孔的距离 孔径加丝径

注意 孔径加丝径

是一目的长度

如果丝径用的很粗

网眼就小

如果丝径弄的细

网眼就大

这是原则是这么个原则

什么叫目

一英寸长度的网眼数

目数定下来以后

网眼直径没有完全定下来

为什么说

因为一目的长度

等于什么

等于丝径

再加上什么

网眼的大小

如果它粗它就小

它小它就大

但是话又说回来

当目不一样的时候

不同的目之下

丝径它有一个范围

不可能目很大了

目数很大了

就是说网眼很小了

目数很大了

用很粗的 不可能

就是说在一定的目之下

网眼 网的直径

它是有一定的一个范围

因此目数定下来了以后

孔的径

基本上也就定下来了

好 那么现在

我再有一个问题

就是说在丝网印刷过程当中

每次印的膜层的厚度

基本上是固定的

当然是在印刷速度

和浆料的黏度

浆料的成分

在定下来了以后

每次丝网印刷的

膜层的厚度

基本上定下来了

那么它等于什么

它等于胶膜的整个的厚度

胶膜的厚度

胶膜的厚度看

这胶膜的厚度是

这是胶膜

因为丝网印刷

可以看的出来

要把浆料

往这边一刮

油墨

就给它弄平了

一离网以后

印的图形的厚度

就跟胶膜的厚度

是一致的

胶膜的厚度是一致的

那么我再说一遍

再说的确切一遍是什么

实际上等于二倍的丝径

注意二倍的丝径

一个丝径两个丝径

再加上丝径表面的

胶膜的厚度

二倍的它再加上二倍的B

二倍的丝径加二倍的B

因此

丝网印刷在固定了浆料

固定的网板

固定的印刷速度的情况下

每一次印的胶膜的厚度

都是一样的

那么在这一点上

跟电镀膜层

跟喷镀的膜层

跟刷镀的膜层

甚至跟真空沉积的膜层

它是不一样的

不一样在什么地方

因此 它什么地方

是因为每次丝网印刷

膜层的厚度都是一样的

因此一样的

因此我们在丝网印刷

工艺当中

就经常用一个表面电阻

来衡量 表面电阻

我们说的表面电阻是多少

表面电阻是多少

我们一提表面电阻的时候

实际上就意味着一个问题

就是说膜层的厚度

它是一样的

膜层厚度是一样的

膜层厚度一样

用表面电阻在表征什么

膜层的电阻率

表征电阻率

就是膜层的厚度

它已经是个常数了

表征它的

电阻率的情况

我们看看下边图

就是仔细的情况

这是丝径

这有一个

有一个角度

就是说从丝网印刷

网板的分析过程当中

我们大概的可以求出

在丝网印刷过程当中

膜层的厚度

那么下边我们就说

在丝网过程当中

看前边的分析

首先那网板怎么绷网

怎么做乳胶

怎么刻蚀图形

有了刻蚀图形怎么印刷

把油墨放在网板上

拿刮板一刮

那么油墨就会

印刷在基板上去了

除了网板印刷工艺以外

还有一个重要的因素是什么

就是所谓的油墨

就是电子浆料

油墨

油墨是怎么做的

那么这里边又是个材料的问题

那么材料的问题

油墨起码它有三大组成部分

一个是它的基体是什么

就是说功能材料是什么

比方说导体它必须有导体

如果是其他功能材料

是电阻它得有电阻膜层

要是个电容

它有也得有电容

制作电容的膜层

所以这里边是

功能的粉体

除了功能粉体还有粘结剂

但粘结剂是用什么

粘结剂

有萜品醇或者是什么

以及纤维素等等这些粘结剂

那么第三大重要的

材料是溶剂

得把它溶解

当然还有很多添加剂

在这里边去了

要跟它混合

看这里边

这里边做一个电子浆料

或者是油墨

首先是粉体

功能粉体

再加上添加剂还得有

有机载体

有机载体给它混合起来

混炼

混炼完了以后

很重要的一个

要经过三辊轧机

注意 经过三辊轧机

三辊轧机就会变成

混炼好了的

再往里边加上溶剂稀释剂

最后经过过滤以后

就得到电子浆料

就是我们说

俗称的油墨

油墨进行印刷

实际上电子浆料

已经成为电子工业当中的

一个非常非常重要的材料

除了电子封装

电子元器件用以外

比方说太阳能电池

太阳电池

就用两种很重要的电子浆料

底下是铝浆上边是银浆

所谓铝浆和银浆

铝和银分别指的是粉体

粉体要用铝就是铝浆

要用银就是银浆

这里边添

添加剂有机载体

溶剂稀释剂都是

都要添加的

铝浆 银浆

那么比方说我们刚才讲的

太阳电池所用的浆料

就是铝浆与银浆

那么就起着非常非常

重要的作用

那么随便举例子来讲

太阳能电池用的铝浆

要跟那个什么

要跟那个硅芯片

要能粘接在一块去

而且反射率也比较高

使太阳光射过去以后

都反射回来

那个银浆

要印的很细

也印出来以后

不滩不洇不湿不漏

印的那个线条直上直下的

在那呆着

如果不直 滩了散了洇了

会影响它的吸收效率

那太阳光一印到这上面

吸收不了被硅芯片

吸收不了也不行

因此无论是铝浆银浆

是决定太阳电池

转化效率的一个

非常重要的因素之一

对于我们电子封装来讲

也是这样

我们电子封装里边

要做一些导体图形

做电容做电感做电阻

都得用到电子浆料

注意里边

在做电子浆料的过程当中

粉体的粒度

要做球形的还是做角形的

还是做片状的

填量的多少

添加剂用什么

有机载体用什么东西

这非常重要

从选材上非常重要

另外工艺上也非常重要

比方说三辊轧机

叫三辊轧机

它的用途并不是粉碎

注意它并不是粉碎

粉碎已经粉碎好了

三辊轧机是什么

它要保证它一定的间隙

一定的间隙

使预混合的料

经过三辊轧机以后

要它变得非常均匀

团聚的给它打碎

要它非常均匀

怎么均匀

就粉体变得非常均匀

添加剂非常均匀

载体非常均匀

要加上卵磷脂什么这些东西

使它再也不会团聚

变得非常均匀

三辊轧机

是非常有作用的

加上卵磷脂

它是非常有作用的

就是说它使它不会团聚了

随便我们举个例子来讲

比方说那个鱼

鱼要排卵

它在母体当中

是越集中越好

因为占的体积小

一旦排出来以后

排到体外以后

希望卵越分散越好

不会再团聚才好

它将来

受孕的机会

传宗接代的机会就更多了

因此在自然界当中

存在着大量的这种现象

我们在做电子浆料的过程中

也是

采取这种方式

首先把它团聚的东西打碎 打开

一打开以后

加上一些卵磷脂

使它充分的分散

充分的分散 不团聚

这样得到的浆料的性能

非常好

那么经过三辊轧机看

这么过来 再这边过去

再这边收起来

收起来以后

加上溶剂稀释剂

经过稀释以后过滤

就得到浆料

注意浆料要求

对运输的浆料是很高的

这种浆料好像是像水果一样

像蔬菜一样

生产出来马上就得用

有的浆料厂家

比方说我在国外

工作很长时间

就搞浆料

要要求多少温度的冰箱

必须在低温保持

而且它的生产日期

不是周末生产

必须在一二三四生产

为什么说

不要它在厂家里边

用户里边过礼拜天

生产出来马上第二天用完

所以厂家都是晚上

供货给厂家用

厂家第二天就用完

然后再供货再用完

所以

电子材料本身

它是要求是相当相当高的

对它的生产工艺

要求相当高的

比方说我们国内

电子浆料

有些电子浆料是不过关的

就靠买人家的东西

价钱很贵

为什么说

因为质量

要求达不到