PCB 網印油墨與印刷技術背後的科學
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您是否曾經好奇，在 PCB 製程中究竟使用了哪種工藝，才能讓網印永久存在？為何在極端條件下，這些油墨也不會脫落？順帶一提，網印是 PCB 最上層的白色標記，由元件標籤、商標與極性標示組成。今天，我們將一探背後的化學原理，並了解需要哪些印刷技術才能讓它們發揮作用。這些乾淨的白色線條背後，結合了迷人的材料科學、化學與精密印刷技術。本文將拆解：
⦁ PCB 網印是什麼及其重要性。
⦁ PCB 製造中使用的油墨類型。
⦁ 網印的印刷技術。
⦁ 固化流程：油墨如何變得永久。
⦁ 過程中常用的化學品與助劑。
1. 油墨：PCB 網印的化學
PCB 網印油墨並非一般辦公室印表機墨水可比。它們是專為承受焊接高溫及長年環境曝露而設計的高性能塗層。三大要素如下：
1. 基材
大多數 PCB 的 網印油墨以環氧樹脂系統為基礎，可耐受焊接高溫（回流焊約 260°C），並能抵抗 PCB 清潔劑與助焊劑殘留。某些高效能應用則使用 UV 固化丙烯酸油墨，具快速固化與高解析度優勢，適用於高密度 PCB。
2. 顏料
顏料提供顏色、遮蓋力與對比度。最常見的白色網印顏料為二氧化鈦 (TiO₂)，具極高遮蓋力與優異抗紫外線性能，長時間仍能保持亮白。黑色或其他顏色則使用碳黑或有機顏料。
3. 添加劑
為提升性能，油墨中可能含有：
⦁ 流平劑：防止堵塞，確保平順沉積。
⦁ 觸變劑：控制黏度，使油墨留在印刷位置。
⦁ 附著促進劑：幫助油墨與固化後的防焊層結合。
⦁ 熱穩定劑：在焊接過程中維持印刷完整性。
2. 網印印刷技術
「網印」一詞源自網版印刷，但PCB 製造商現已採用多種方法來施加圖例層。傳統上，油墨透過細網目鋼板擠壓至 PCB 表面，成本低但解析度有限（線寬約 0.15 mm）。線寬越小，印刷面積越少，因此細特徵速度很慢。
1) 液態感光 (LPI) 網印：
此製程先將板子塗佈感光環氧油墨，再透過底片曝光，最後顯影去除未曝光部分。因精度高而被廣泛使用，但製程複雜且需 UV 曝光設備。
2) 直接圖例印刷 (DLP)：
採用噴墨直接將 UV 固化油墨噴印於 PCB，無需鋼板，解析度優異。業界正朝 DLP 發展，以降低製造成本。
3. 網印油墨固化
油墨施加後需固化，以硬化並確保耐用。
1) 熱固化：
將板子置於烤箱，以約 150°C 烘烤 30–60 分鐘，常用於環氧基油墨。此法具優異化學抗性與穩定附著力。
2) UV 固化：
以強紫外光引發油墨聚合，用於 UV 固化丙烯酸油墨及 LPI 製程。速度快（僅需數秒），對 PCB 熱應力低，但需精準 UV 劑量，陰影區可能固化不全。
4. 網印：逐步流程
以下為 PCB 工廠典型的網印流程：
⦁ 表面準備：清潔防焊層表面並輕微粗化以提升附著力，去除任何雜質。
⦁ 油墨施加：依選定方法（網印、LPI 或 DLP）施加油墨；後續步驟依方法而異。
⦁ 固化：依油墨類型選擇熱固化或 UV 固化，前述已詳述。
⦁ 檢驗：完成後進行自動光學檢測，確認與原始設計對位。
⦁ 最終整理：清除任何殘留油墨顆粒後包裝。
結論：
PCB 網印不只是視覺輔助，更是一種印刷工程。諸多因素確保標記層具備化學抗性與耐熱性。油墨選擇、印刷技術與固化方式皆影響耐用度。對現代板卡而言，UV 固化油墨結合直接圖例印刷能提供無與倫比的解析度與速度；傳統網印在成本敏感的大批量製造中仍佔一席之地。無論是原型還是小批量生產，您都能直接在 JLCPCB 下單具專業網印的 PCB。上傳 Gerber 檔，選擇網印顏色，即可享受快速全球配送——輕鬆測試與擴展您的設計。
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