1。 概要
カーボンインクPCBは、カーボンペーストスクリーンの穴埋め工程で製造されます。カーボン粒子を熱可塑性樹脂に均一に分散させて導電性インクを作製し、その後ソルダーレジストで覆います。靭性が高く、厚みが薄く、絶縁性に優れ、金メッキよりも安価です。高電圧、パルス、高周波回路によく使用されます。
プリント基板上に回路を形成する最も一般的な方法は、サブトラクティブ法とアディティブ法です。アディティブ法は、無電解銅または電気めっき銅を用いて回路を形成し、導電性カーボンインクPCBの製造もアディティブ法の一種です。導電性カーボンインクを用いて配線を作成し、それを絶縁体上に印刷します。この方法を用いることで、様々な形状の印刷用導電性カーボンインクPCBを容易かつ効率的に製造できます。
カーボンインクPCBの製造プロセスは、サブトラクティブ法とアディティブ法を組み合わせたPCB基板製造プロセスです。現在、導電性カーボンインクPCBは、特に低消費電力の電子製品において、応用分野において飛躍的な進歩を遂げています。導電性カーボンインクPCBは、導電性カーボンインクPCBの永久導電性コーティングとして、多くの電子設計者に採用され、普及しています。
導電性カーボンインクは、成熟した安定した生産技術、優れた製品品質、優れた印刷性、耐熱性と耐湿性、そして安定した加熱性能を備えており、遠赤外線乾燥炉、インキュベーター、電気毛布、サウナ室、電気暖房用床暖房ボード、温室電気暖房などに広く利用されており、幅広い発展の見通しを持っています。
現在、導電性インクには、カーボンインク、銀オイル、高抵抗カーボンインク、銀ペースト、透明導電性オイル、遠赤外線電熱インク、遠赤外線電熱塗料(低、中、高)、剥離可能保護インク(回路基板、ITOタッチスクリーン、彫刻防止)、電磁シールドおよび帯電防止塗料、赤外線熱画像装置、日本製のTIONVT-04粒度計、温度測定パッチなどの試験機器が含まれます。
2. カーボンインクPCBの製造プロセス特性
電子産業の急速な発展に伴い、導電性カーボンインクPCBは、テレビ、電話、電子オルガン、ゲーム機、ビデオレコーダーなど、多機能化・小型化が進む一般的な電気機器に徐々に採用されています。その新技術と新機能は絶えず開発・活用されており、コンピューターキーボード、カード式電卓、ミニレコーダー、電子計測機器、SMTといった電子分野でも導電性カーボンインクPCBが採用され始めており、その評価は高まり、需要も拡大しています。
導電性カーボンインクPCBは、シンプルなスクリーン印刷プロセスを採用し、片面プリント基板上に1層または2層の導電性カーボンインクパターンを追加することで、高密度配線を実現します。印刷された導電パターンは、抵抗器、キースイッチ接点、電磁シールド層などに使用され、電子製品の小型化、軽量化、多機能化といった発展のトレンドに適応しています。
導電性インクの用途は広く、ほとんどの電子企業の第一選択となっています。シリカゲルキー用の導電性カーボンペーストスクリーン、導電性カーボンインクPCB、ポテンショメータスライダー用の高抵抗カーボンインクオイル、リモートコントローラー用の低抵抗カーボンインクオイル、電子オルガンチューニングフィルム用の高抵抗カーボンインクオイル、PCBキー用の低抵抗カーボンインクオイル、PETフィルムスイッチ用の導電性カーボンインク、電子ドラム用の高抵抗カーボンペースト、タッチスクリーン用のアンテナカーボンインク、静電容量式スクリーン用の誘導ペン用のカーボンペースト、導電性回路基板などです。
このプロセスの特徴は、従来のPTH PCBボードと片面PCBの利点を備え、相互接続穴のない片面2層PCBボードを形成します。PTH PCBボードの製造プロセスを簡素化し、スチールメッシュ印刷で直接実現できるため、習得が簡単で、軽量で、薄型化が可能で、フェノール樹脂ボール紙も使用できます。部品の取り付け穴も処理できます。大量のPCBアセンブリ生産に適しており、生産サイクルを短縮し、生産コストを削減し、廃水、廃ガス、固形廃棄物の3つの廃棄物汚染がありません。
カーボンインク PCB は、両面 PCB ボードの生産サイクルを 30 分の 1249 短縮します。機械全体の体積は 5 分の 4 から 1998 分の 11171 に削減されます。機械全体の組み立て効率は 98% 向上します。生産コストは XNUMX 分の XNUMX に削減されるため、より多くの両面 PCB ボードまたは単純な多層 PCB ボードが導電性カーボン インク PCB に変換されます。導電性カーボン インク PCB の技術仕様に関しては、IECXNUMX-XNUMX-XNUMX に導電性コーティングに関するいくつかの技術指示が含まれています。日本の日立、東芝、パナソニックなどの有名な企業も導電性カーボン インク PCB に関するいくつかの技術仕様を持っています。Coates、Acheson、Asahi などの一部のインク製造業者も導電性インクの技術条件を持っています。しかし、これらはいくつかの簡単な説明と紹介にすぎません。 XNUMX年(深セン盛天鋒科技有限公司設立)、中国電気業界が発行した標準SJ / TXNUMX-XNUMX「NPTH片面および両面導電性カーボンインクPCBの仕様」では、導電性カーボンインクPCBボードの技術条件とテスト方法が包括的に議論されました。
カーボン印刷の定義
カーボン印刷とは、スクリーン印刷技術を用いてカーボンインクオイルを所定の位置に印刷し、オーブン硬化試験後に所定の抵抗値を有するカーボン膜を形成することを指します。これにより、元の抵抗電子部品を置き換えることができます。実際、製造プロセスはシルクスクリーン印刷と似ています。違いがあるとすれば、カーボン印刷の方が導電性に優れている点です。一方、シルクスクリーンは単なる半導体材料であり、はんだ絶縁の役割しか果たしません。
カーボン印刷の生産能力
カーボンプリントの生産能力を見てみましょう。


1. カーボンインクのギャップ:カーボンインクは導電性に優れているため、完成品基板上のカーボンインクには、ショートを防止するために一定のギャップが必要です。通常、完成品の最小ギャップは8mil(HOZ底銅箔)または12mil(1-3OZ底銅箔)です。フィルム製造工程でギャップを広げられる場合は、ショートを防止するために完成品のギャップを広げるようにしてください。
2.カーボンインクの最小位置合わせ許容差:+/-6mil
3. オイル開口部のサイズと、オイル開口部と銅パターンとの隙間:位置合わせ公差やオイル漏れなどの要因を考慮し、カーボンインクは銅パッドより6mil(HOZ底銅)および8mil(1-3OZ底銅)大きくし、銅の露出を防ぎます。また、カーボンインク開口部と周囲の銅パターンとの隙間も6mil(HOZ底銅)および8mil(1-3OZ底銅)にする必要があります。これにより、カーボンインクが周囲の銅パターンを覆い、ショートを防ぐことができます。
4. カーボンインクの厚さ:0.3回のスクリーン印刷で1.0~0.3ミル、1.0回のスクリーン印刷で±1.0ミル。2.0ミルを超えるカーボンインクの厚さが必要な場合は、0.4回印刷する必要があります。3回目の印刷におけるカーボンインクの厚さはXNUMX~XNUMXミルで、厚さの許容範囲は±XNUMXミルです。XNUMX回目の印刷におけるカーボンインクのフィルムは、XNUMX回目のスクリーン印刷におけるものよりXNUMXミル小さくなるため、MIにXNUMXセットのツールを記入する必要があります。
スクリーン印刷室におけるカーボンインクPCBのプロセス制御
実のところ、スクリーン印刷室におけるカーボンインクPCBのプロセス制御は、単純でも複雑でもありません。以下の点について見ていきましょう。
1.作業者は作業時に手袋を着用する必要があります。
2.生産中、各機械設備の工程パラメータは関連する操作指示に従って実行されなければならず、恣意的に変更してはならない。
3.すべての機械および設備は清潔に保たれ、表面にほこり、ゴミ、油、その他の雑物が付着していないことが必要です。
4.スクリーン印刷速度、インク戻り速度、吸引圧力を最適な範囲に制御する必要があります。(印刷効果を検査基準とします)。
5.スクリーン、スクレーパー、カーボンインクはエンジニアリングMIの要件に従って選択されます。
6. 使用前にオイルを均一に撹拌し、粘度計で検出された粘度が必要な範囲内にあり、使用後はインクを適時に密封する必要があります。
7. 印刷前に、ボード表面のグリース、酸化物、その他の汚染物質を除去する必要があり、すべてのカーボン充填カーボンインクボードは、正式に生産される前に最初の品質保証委員会によって確認される必要があります。
8.シルクスクリーン印刷の工程では、作業者は印刷版ごとに少なくとも2PNLをチェックし、特別な状況では自己チェックの回数を増やす必要があります。4.9カーボンインク版の乾燥温度は150℃で45分です。オイル充填穴の乾燥温度は150℃で20分です。
9. 油抵抗測定では、カーボンインクビアホールの抵抗値が100オーム未満、カーボンワイヤの平方抵抗が25Ω/ポート(カーボンワイヤの長さ÷カーボンワイヤの幅×25Ω)未満であり、エンジニアリング部門の図面とMIが要求するポイントに従って、カーボンインク灌漑穴内のオイルの2/3以上を検出できる必要があります。
10.ベーキングシートのオペレーターは、ベーキングシートを炉に入れた時間、炉から出した時間、温度量などを記録するものとします。炉から出して冷却した後、オペレーターは品質保証部門に通知し、カーボン耐性と接着テストのランダム検査を実施します。11.各カーボンインクスクリーンは2,500枚の印刷に達したため、新しいスクリーンを再乾燥するためにネットルームに戻す必要があります。
安全上のご注意
スクリーン印刷室におけるカーボンインクPCB基板の安全対策は数多くあります。以下ではそのうちの2つについてご説明します。

1.カーボン印刷をオンにしているときは、スクリーン印刷の下に手や体を置かないでください。
2. 作業者は皮膚の火傷を防ぐために厚手の手袋を着用する必要があります。
PCBとその部品実装が短く薄い方向へ発展するにつれ、部品とPCBの一体製造の開発波に乗るメーカーが増えています。その中で、導電性カーボンインクPCBは初期の一体化製品の1つです。 PCB作業環境と抵抗精度に対する要求が低い条件下では、導電性カーボンインクPCBの生産と応用は非常に広範囲です。 しかし、導電性カーボンインクPCBの印刷技術は、より高い抵抗精度を持つ材料と技術に取って代わられ、徐々に人々の目から消えていきました。 それでも、導電性カーボンインクPCBの製造プロセスは比較的簡単で、加工コストが低いため、導電性カーボンインクPCBの製造プロセスを最適化し、抵抗値の制御精度と完成品の歩留まりを向上させることができれば、製品はまだ広い市場スペースを持っています。

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