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碳质导电印料和碳膜印制板
摘要:碳膜印制板价格低廉、质量稳定,尤其适用于带有按键功能的电子产品。系统介绍了碳质导电印料的特性、生产操作工艺和应用范围以及碳膜印制板的性能、简要的制造工艺。
关键词: 碳质导电印料碳膜印制板丝网印刷
碳膜印制板是导电胶印制板中的一种,它始于日本、70年代发展到西欧和我国台湾、香港,80年
代中叶引进大陆。碳膜印制板是采用碳质导电印料涂覆在基体上经固化形成碳质导电图形的印制板,简称碳膜板。
碳膜印制板以低廉的价格、稳定的质量以及具有双面板相应的性能和特点代替部分单、双面印制板,尤其适用于带有按键功能的电子产品而倍受行家的青睐,在电视机遥控器、计算机键盘、电子琴、学****机、计算器、电话机等视频、音频类廉价的电子产品中得到广泛的应用。
碳质导电印料即碳浆是液态浆状、单组分热固化类印料。它主要由精选的碳粉和高品质的石墨等导电填充料、环氧树脂、固化剂、助剂和溶剂混合组成,除具有通常印料的良好印刷适性外,同时导电性能也很快、是一种功能性印料。

碳质导电印料为单组分系统,处理方便,无需混合,无聚酯化而导致粘度升高现象,印料触变性高、解像力好,而且挠性高,在挠性基材上附着性能亦很好,同时性能稳定,经热风整平及锡铅焊料的浸焊后电阻值无变化。
当需要不同的电阻值时可加入其它印料来调节改变其成膜阻值。如需要更高的阻值时,可在碳质导电印料中加入相同系列的绝缘印料(SD2081 AIL),其方阻值则会增加,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如需要较低的电阻值,可在碳质导电印料中加入铜质或银质导电印料,当碳质导电印料加入其它种类印料时,必须充分搅拌混合均匀,否则会造成阻值不均匀现象,在使用前一定要进行试验以确定所需要的阻值。

碳质导电印料采用丝网印刷方式进行操作,适用于手工机台、半自动和全自动丝网印刷机。建议使用 43-57T(目/cm)的聚酯丝网或相应的不锈钢丝网,网版张力至少要达到18N/cm,对套准精度高的带有按键键盘的印制板应使用可调式自绷网框,微调张力以利于对位精确、消除偏差。感光乳剂膜层厚度采用25
μm,这样网印印料烘干后才有足够厚度的涂布层25μm,才能保证其电阻值。
网印刮板用聚氨酯橡胶,75~80邵氏硬度,刮印角度为70~80°。碳质导电印料在使用前必须充分搅拌,因为碳粉比重较大,在贮存时会产生部分沉淀,同时与通常的线路印料相比它有较高的触变性,油墨搅拌后触变性降低、从而获得所需的处理粘度,在印刷中断或贮存过程中印料的触变性将会再次增大,也会导致其粘度增加。
通常,碳质导电印料是一种标准化的印料,其触变性与粘度均能满足正常的印刷条件和操作要求。一般来说不需添加稀释剂与溶剂,如果需降低粘度则需添加配套的活性稀释剂,但添加以后会减薄其膜层厚度,从而增大阻值,因此要控制添加量。
对承印印制板的钢箔必须处理得清洁干净,不应有氧化膜和油污,否则会影响附着力和方阻值。印料的干燥固化可以采用间断式热风循环烘箱或连续式隧道烘炉进行。如采用热风循环烘箱,固化条件为150℃、50min。当印制板达到固化温度后再开始计时,烘干条件的控制对碳质导电印料的方阻值的影响颇大,如果烘干温度不够或时间过短,其方阻值则会变大、达不到工艺要求的阻值。
当碳质导电印料套印在热固型双阻分绝缘印料上时,必须确保绝缘印料完全固化后才能套印,否则会导致碳质导电印料的方阻值增大,因为这两种印料会相互渗透混合。同时,当热固性印料如双组分阻焊印料套印在碳质导电印料上时,如碳质导电印料固化不彻底,同样会出现上述问题。因此建议使用不同类型的印料如紫外光固化印料进行套印,套印后方即进行紫外光固化工序,以防止油墨成分互相渗入对方引起电阻值变化。
而当碳质导电印料作为防漏保护时,网印时必须使其完全覆盖银质导电印料层。,应在阴凉干燥处贮存,未启封的印料在20℃的环境条件下至少可以保存3个月以上,高于贮存温度会影响印料的稳定性和工艺操作性。建议贮存于冷藏设备国中。

碳质导电印料由于有独特的功能和优点,机械强度高、耐磨损、导电性能好。所以可以代替插头或键盘上的电镀镍金而使用在机电键盘,计算机键盘,开关插头,单、双面印制板按键盘中;还可以作为跨接导线以及印刷电阻使用在低压电器或加热元件中;由于挠性好、在挠性基材上附着力很佳,故在挠件印制板和PET聚酯薄膜等开关电路中印制导电图形;还可以作为银质导电印料的保护层使用在遮盖区域以及品片的粘结印刷。另外还可作为印制板的贯孔印料使用,联结双面板的导通孔,也可作为某些高阻导线的缺口和断线修补之用。
碳膜印制板具有碳膜导电图形层的印制板称为碳膜印制板。碳膜印制板适用于小功