UV喷墨 | PCB数字化封装3D打印材料

文摘   科技   2024-05-08 08:57   江苏  


UV喷墨


PCB数字化封装3D打印材料

  

厚度可控

精准喷射

长期信赖性


印制电路板PCB(printed circuit board)的主要作用是实现各种电子元器件之间的电路连接,充当电流传输和信号传递的通道,是电子产品中关键的电子互连部分。几乎所有类型的电子设备都离不开印制电路板,因为它提供了机械支撑,使各种电子元器件能够牢固安装,同时实现了电路的布线和电气连接,还提供了必要的电气特性。制造品质的高低直接影响着电子产品的稳定性和寿命,对整个系统产品的竞争力有着重要影响,因此被誉为“电子产品之母”。作为电子终端设备不可或缺的组件,印制电路板产业的发展水平在一定程度体现了国家或地区电子信息产业发展的速度与技术水准。

但是印制线路板封装防护环节存在一些痛点:

(1)传统的PCB防护工序往往采用喷涂三防漆,含有有机溶剂,产生大量废气排放,环保问题非常突出。

(2)定制化的PCB防护模式,材料和工艺组合异常复杂,管理难度大,难以实现数字化规模制造。

(3)传统的低压注塑整体工序耗时长,设备投资大,不利于印制电路板制造商降低成本和缩短交期。

(4)面对多品种小批量的订单模式,印制电路板制造商采用低压注塑需要根据电路图形更换网版或模具,影响时效。

(5)传统的喷涂三防漆与低压注塑工序和上下游不能实现连线生产,难以实现智能化大规模连续生产制造。



 数字化封装3D打印技术

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概念

数字化封装3D打印技术主要将UV喷墨3D打印技术应用于PCB等电子产品的封装保护领域,采用全区域图像处理技术,无需遮蔽工序,将UV喷墨精准的喷射至需要防护的区域,并通过多层堆叠形成3D形态,为PCB、FPC等产品提供高强度的保护。出色的硬件创新应用,实现喷射高精度。独立驱动实现选择性,单个喷头喷孔数量>1000个,每个喷孔独立驱动,喷射频率最大可达20KHz/s。两个喷孔间距≈0.0635mm,单个胶点体积80±10%皮升,单个胶点均匀致密。单层厚度≈0.016mm,UV固化,层层固化,层层堆叠,形成3D形态铠甲。


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优势

不同于传统线性轨迹处理逻辑,数字化封装3D打印技术使用全区域图像处理技术,无需繁复的遮蔽去遮蔽工序,精确规避测试点、通孔及其他不需要封装的部位,打印般快捷高效。通过产品的Gerber文档识别并绘制封装图形,通过打印控制软件,CCD视觉定位系统精准控制产品与喷射位置。

①产品可追溯性

满足逐板或批次需有独特序列号、二维码追溯的精益生产控制需求;可实现即时在线添加标识码、读取板边码、生成序列号、二维码等,并即时打印。

②高效便捷、节省成本

无需网版、菲林制作,有效缩短制程、节省人力;油墨再循环,无损耗;即时固化,连续喷印,节约字符高温长时间烘烤制程;采用LED固化光源,使用寿命长,节能环保,无需频繁更换维护;高度自动化,对操作工技能依赖度低。

③优化品质

CCD自动识别定位点;逐面定位,自动修正板面涨缩;图形更精细均匀,最小字符0.5mm;跨线品质更优,跨线高度2oz以上。


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原理

喷墨打印油墨采用的是UV型固化油墨,可采用汞灯、LED等其它类型紫外灯进行快速固化的喷墨打印阻焊油墨,具有出色的喷射性能,可以很好的适应工业喷头的连续性喷射。成分作用树脂感光及热固化感光剂引发感光动作及完成整个过程其他填充剂调整油墨的流平性,稳定性颜料调整颜色。其工作原理以及固化过程主要有包括以下两种原理:

①光化学反应:UV油墨中所含的光聚合引发剂,在UVLED固化机的照射下发生光化学反应生成自由基。

②链式反应:通过光化学反应生成有引发链式反应能力的自由基,使UV油墨中的不饱和多官能团预聚物、多官能团预聚物、多官能团交联剂、活性稀释剂发生链式反应,互相交联生成有三维网状结构的光固化产物。





数字化封装3D打印工艺

传统涂覆方法(如手工喷涂、全浸涂或选择性涂覆设备),对于选择性涂覆细间距贴装,测试点/通孔较多,选用扁平化的小元件的小尺寸PCBA,往往需要遮蔽去遮蔽的繁复工序。当需要局部薄层涂覆,局部厚层涂覆,局部无需涂覆时,往往无法提供高效高一致性的保护涂层。这种多样化、精密化的涂覆要求,创新的数字化封装3D打印技术可以轻松实现,典型工艺包括薄层打印、厚层打印和围栏+填充打印工艺等。


薄层打印:单层喷涂只需要1秒钟,按照IPCA-610标准,三防漆的厚度必须在0.03mm到0.13mm,喷涂2层,即达一般要求,轻松实现薄层涂覆。。


②厚层打印:可进行多层堆叠,获得更厚的保护层的同时,更可形成3D形态,具有一定的机械强度,满足高防护要求的产品。

③围栏+填充打印:即使两个元器件的间隙只有0.4mm,也可以实现极细围栏。通过调整像素点,实现可选择的围栏高度实现不同部位不同等级防护,围栏内可以选择原有UV墨水填充,也可以选用其他低粘度墨水填充。



蕞达UV喷墨3D打印材料


①光学级喷墨NAV202


NAV202运动粘度<15cps;可打印厚度100~1000微米;光学透过率>95%;表面张力32mN/m;铅笔硬度4H;百格测试class5;阻抗10^13Ω.cm;冷热冲击-40~120℃:1000个循环,无软化剥离现象;盐雾测试100H,无剥离分层;阻燃等级UL94 V-0;耐化学品测试:乙二醇泡30min+10%H2SO4和10%NaOH泡30min,无软化剥离。专门设计用于PCB、硅基OLED、Mini/Micro-LED、AR/VR和微显示芯片等领域数字化封装3D打印。


   

②遮光型喷墨NAV245


NAV245运动粘度<20cps;OD值=3表面张力33mN/m;可打印厚度100~500微米;铅笔硬度5H;百格测试class5;阻抗10^15Ω.cm冷热冲击-40~120℃:1000个循环,无软化剥离现象;盐雾测试100H,无剥离分层阻燃等级UL94 V-0;耐化学品测试:乙二醇泡30min+10%H2SO4和10%NaOH泡30min,无软化剥离。专门设计用于PCB、硅基OLED、Mini/Micro-LED、AR/VR和微显示芯片等领域数字化封装3D打印。


③客制化UV喷墨


您从事3D打印行业吗?您需要定制化3D打印UV喷墨吗?请任何时间联系小李子,竭诚为您服务。









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