1.为胶刮正名


　　在丝印过程中，胶刮（squeegee)是用来刮压网版上的印料，使之漏印到承印物上的一种胶制工具，它包括刮胶和刮柄两个部分。顾名思义，胶刮和刮胶是从属关系。因此，人们常把胶刮说成刮胶是不正确的。在PCB丝印过程中使用的是胶刮（也称刮刀），而不是单一的刮胶，单独的刮胶不匹配刮柄是很难完成丝印目的。


　　2. 胶刮的制成基材


　　组成胶刮的刮柄和刮胶通常选用以下基材：A．刮柄：有木柄和金属柄（如铝，不锈钢）等。B．刮胶：有聚氨酯胶、丁腈基胶、奥通基胶、氯丁基胶、丙烯腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶等类型，但从各方面性能来看，多数PCB厂家采用聚氨酯胶刮。因此，我们以下所提及的胶刮只囿于聚氨酯胶刮。


　　3. 刮胶的成型方法


　　根据调查，国内外生产厂家主要采取以下6种成型方式（以前3种成型方式为多）：


　　（1）喷射（热塑）成型法：原料在注射机内加热熔化，搅拌均匀后，注射入一个特定模具内冷却而成型。


　　（2）辊压成型法：加热的物料在一个特定的设备内，通过一对热辊压延而成型。


　　（3）浇注成型法：熔融的物料液体倒入一个特定的模胚，冷却而成型。


　　（4）挤拉成型法：与注射法相似，熔料在机腔前段开始冷却，通过机口挤出，凭借外力拉出而成型。


　　（5）模压成型法：物料在一个特定的模具内通过上下加热、加压压制而成。


　　（6）真空成型法：物料在一个特定的模具内，通过抽真空并冷却而成型。


　　4. 胶刮的尺寸和物理指数


　　聚氨酯刮胶是由二无或多元异氰酸酯（硬段分子）和二元或多元羟基化合物（软段分子）交联聚合而成的一种热塑性弹性体，其特征是主链上含有基团


　　聚氨酯（Polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称，它在1937年由O.Bayer首次发现。现在工业上大多用甲苯二异氰酸酯合成，其聚合后的分子结构模式如下：


　　

　　而最简单的聚氨酯是由二异氰酸酯和二元醇反应制取，其交联模式如下：


　　


聚氨酯合成的交联模式图


　　聚氨酯软、硬段分子相结合的嵌连模式决定其既有一定的柔软性（弹性），又有一定的硬度。


　　聚氨酯的物理特性界于橡胶和塑料之间：


　　shore.A级硬度在50～90kg/mm²左右


　　密度：1.25～1.29g/cm³


　　冲击强度为28±5％


　　Tg 温度高达100℃，熔融温度在200℃左右


　　胶刮尺寸是根据客户需要制成：一般来说，厚4mm～12.7mm,宽25mm～60mm，长500mm～1000mmm不限（而在实际生产上长一般要求比漏印图形每边长5cm～8cm左右）。


　　刮胶露出刮柄的长短根据刮胶的软硬程度和丝网目数而定：一般外露1.5cm～4cm,内藏1cm～2cm


　　5. 浅说硬度及标示方法


　　硬度是物质受压变形程度或抗剌穿能力的一种物理度量方式。硬度可分相对硬度和绝对硬度，绝对硬度一般在科学界使用，生产实践中很少用到。


　　我们通常使用硬度体系为相对的硬度，大致有以下几种标示方法：肖氏、洛氏、布氏、韦氏、鲁氏、莫式、铅笔硬度等等。


　　测漆膜或涂覆材料的表面耐磨力用铅笔硬度表示，如PCB行业中油墨硬度的测试。


　　测橡胶及弹性体，用肖氏硬度，如PCB工序中胶刮硬度的测试,肖氏硬度的测试方法类似网版张力测试：表盘上的指针通过弹簧与一个剌针相连，用针剌入被测物表面，表盘上所显示的数值即为硬度值。


　　肖氏硬度体系常见有A级和D级两种表示方式。胶刮的A级硬度一般在50～90KG／MM²之间。


　　以下是各种硬度表示体系之间的对比：


　　




　　6. 刮胶的分类


　　1）胶刮按分子结构可分：聚酯型、聚醚型。


　　2）按颜色分：主要有原色、绿色、蓝色、橙黄、红色、琥珀色、另外还有黑色、棕褐色等。


　　3）按软硬程度可分：


　　软性胶刮（S)50～65°


　　多用于印刷表面粗糙／不平整的产品或硬质产品，如玻璃、金属、塑料等。


　　中性胶刮（M）65～75°


　　多用于印刷表面比较平整或略有起伏稍有硬度的产品，如PCB的阻焊丝印。


　　硬性胶刮（H）75～90°


　　多用于印刷表面十分平整比较软质的产品，如橡胶制品的丝印。


　　4）按加工方法可分：浇注型、混炼型、热塑型。


　　5）按形状和质材组合胶刮可分以下几种：


　　




　　7. 刮胶的性能


　　刮胶的性能可以从以下几个方面去考察：


　　1）物理特性：如硬度、耐磨性、回弹性、拉伸强度、撕裂强度等。


　　2）化学特性：如耐溶剂性、耐油性、耐候性、光热稳定性、水／气阻隔性、耐臭氧性等。


　　3）电功能性：如抗静电性等。


　　以下附表是几种橡胶和聚氨酯胶的各种性能对比表：


　　




　　上表中＊为优良，×为极差，空白为一般、较差或有待考证。


　　@：一般来说极性物质耐非极性溶剂，如聚氨酯：耐矿物油（煤油）、烷烃类溶剂，而非极性物质耐极性溶剂，聚异戌二烯（天然橡胶）、丁基橡胶、乙丙橡胶属非极性物质。


　　8. 胶刮在丝印中的功能及工作原理


　　8.1 功能


　　1）刮料作用：刮除网版上多余的油墨，使网板在刮印过程中尽可能的不残留。


　　2）匀料作用：使油墨从网板一端均匀地移向另一端。


　　3）填料作用：使油墨穿过网板的网眼，漏印到承印物上。


　　4）压印作用：使网版顺应承印物的表面与承印物保持紧密的接触。


　　8.2 工作原理


　　




　　在丝印过程中，夹角、作用力及下油量三者之间的关系：


　　




　　a增大、F增大、F2减小、下油量减少。


　　a减少、F减小、F2增大、下油量增多。


　　夹角：指刮刀与丝网形变后之间的角度。


　　在理想状况下（丝网形变之前）丝网与刮胶之间的最佳夹角a是75～84°。


　　斜角：指刮刀在网版上打斜纵向运行时与刮刀平行运行时两刀在网上所成的水平夹角。


　　打斜胶刮目的是使它有一个横向的作用力作用在承印物表面上，以防在线角处产生跳印，斜角＊一般控制在6～12.5°之间较佳。


　　




　　实际生产中是根据油墨粘度，丝网目数和要求膜厚及各种需要来选择刮胶硬度的。


　　在丝印过程中，我们可以通过控制胶刮各种参数来控制下墨量的厚薄：

油墨厚度 胶刮情况	厚	薄
压力	小	大
夹角	小	大
速度	慢	快
硬度	软	硬
刮胶外露	长	短
刀口形状	钝	利
刀口磨蚀	多	少

　　胶刮硬度在丝印中的选择和应用，以COATES系列油墨为例：


　　 9. 胶刮的翻磨


　　当胶刮刀口变圆变钝，出现缺口，条纹等缺陷而造成印刷效果不良时，胶刮需要重新翻磨。


　　翻磨的方式有手磨和机磨。

油墨类型	制胶硬度	油墨编号	说明
感光丝印油	60～75°	XV01T～4
热固油	55～65°	XZ15等
UV油	55～70°	V3493T／L
碳油	55～70°	XZ302
可剥胶	55～60°	XZS502
抗电镀蚀刻油	70～75°	XV750
挠性板感光油	65～75°	XV601T
UV白字油	60～65°	XVS908
标志油	70～75°	XZ81．XZ100
银浆	65～70°	ZX250
挠性板UV固化油	75～80°	UV600
UV固化抗蚀刻蓝油	70～80°	XV1000
塞孔油	55～75°		据孔径／粘度而定

　　翻磨的方法有切削法和研磨法。


　　多数工厂采用机械研磨法翻磨胶刮，翻磨胶刮时应注意以下几点：


　　1）卸下来的刮胶不能马上翻磨，应平置一段时间，让刮胶恢复形变、消除内应力和溶剂完全挥发后才能翻磨。


　　2）翻磨时可添加少量滑石粉（起散热，减少摩擦力作用）匀速翻磨，以免刮胶受热溶涨、老化。


　　3）翻磨时应先粗磨后细磨。


　　10. 胶刮的保存和维护


　　1）刮胶在使用之后应取下来洗干净，并水平放置在平台上，且相互之间不能迭压。


　　2）保存环境：一般温度控制在22±3℃，湿度55±10％RH，远离强光、强热。


　　不能曝于太阳光、紫外光或其它强光源下。


　　3）带腐蚀性的化学物品和挥发性的溶剂应远离胶刮。


　　4）胶刮在连续性生产时，应采取“双刀轮休制”。


　　一般要求胶刮连续工作24小时后应轮休。


　　5）胶刮在贮存过久、翻磨次数过多或其它原因导致性能大幅下降时，此胶刮应处理掉。

　　（作者单位： 美亚电子科技有限公司，518038）

[时间：2001-03-26  作者：吴清波  来源：中国网印工业2001-1]