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PTF生產使用導電銀漿在PET上絲網印刷電路的注意事項與對策建議
我們在前面的篇幅介紹了何謂【PTF(Polymer Thick Film)高分子聚合厚膜】？也大致討論過【PTF(Polymer Thick Film)生產的製程能力】。
就如同前面提到過的，相較於FPC(Flex Printed Circuit)與PTF(Polymer Thick Film)軟板，我們知道PTF的確有其低價、交期短的諸多優點，但是PTF卻有其先天上的能力限制。
由於PTF使用絲網印刷(silkscreen)製程的緣故，故PFT無法製作出比FPC還要小的電子線路間距，雖然PTF宣稱可以其最小可以達到 5mils (0.12mm)的電子線路間距，但其實10mils(0.25mm)就已經快到極限了。另外，PTF也無法承受對折式(dead fold)的壓折，因為其電子線路的材質為銀漿及導電碳墨，他們不如FPC的銅箔(copper)線路具有極佳的延展能力，無法承受限定次數的彎折。
下面工作熊整理了一些個人使用PTF的經驗及所碰到的問題給大家參考，另外也提出PTF在製作上的製程能力限制及可能的解決方法。
異物沾污：
不導電的異物(particle)，如果沾黏於電子線路之上，其最小的影響為增加線路的電阻值，因為電阻值與電子通過的面積成反比，並很有可能造成電性開路(open)；如果是具有導電性的異物沾污於線路及線路之間，就很有可能會造成電性短路(short)，這種缺點最讓人討厭了，因為它在製造工廠生產時，沒有辦法完全透過測試的方法來篩選出來，通常必須要等到安裝於產品一段時間後才會產生問題，尤其是使用在高溫高濕且通電的環境之下才會顯現。日後如果有機會，可以再撰文談討這個主題。
異物有可能來自於環境中的空氣污染，有灰塵(dust)、纖維(fiber)、紙屑等。一般來說大都是人為的異物，如衣服上就有很多的纖維，特別是毛衣或是棉質的衣服。瓦愣紙箱也是一大污然來源，有毛屑、紙屑及纖維，人體也會一直掉落角質層。最好的防治方法，可以設置一個100K等級的潔靜室/無塵室(Clean room)，人員穿著防塵衣，並嚴格控制各種可能的污染源。環境控制真的很重要，尤其是在生產小間距線路的產品時，因為誰也抓不準什麼時候會有髒東西沾污於線路上，造成不定時的品質缺點。
另外一個異物的可能來源是油墨本身，油墨在製作時會通常加入一些金屬成份的添加劑，這些添加劑如果管控不當，很有可會結成硬塊，較大的硬塊無法流經絲網印刷的網目，就會阻塞絲印的網目，而造成印刷缺孔，甚至是造成電子線路斷路；較小的硬塊可以流經網目，但卻會在電子線路上形成凸點，這時如果有重疊的上、下層線路，凸點很有可能會穿破絕緣層(dielectric layer)而造成上、下線路短路。油墨的污染也可能來自於油墨生產時的不良環境，或是油墨存放的環境。管控油墨異物最好的方法是，使用適當大小的濾網過濾油墨的沾污；如果沾污嚴重時，也可以先用粗濾網過濾後再用細濾網過濾。
導電層的印刷沾污：
絲網印刷時，導電油墨的黏稠度相當重要，當稀釋劑添加太多時，油墨就會變稀變得容易滲透到原本不應該印有油墨的地方，這種缺點稱為印刷沾污，更糟糕的是這種沾污會持續到下一次印刷，甚至是下下一次，直到沾污的油墨乾竭為止。嚴重的印刷沾污會直接造成相鄰導電線路間的短路；輕微的印刷沾污也可能會影響到線路與線路間的電子流動，如果再加上偏壓(bias)為能源、溼度為催化劑，就很可能產生電子遷移(eletromigration)現象於線路與線路之間，隨著時間一久，就會產生導電性造成短路。
關於電子遷移的主題可以參考CAF(Conductive Anodic Filament)的相關文章。
解決這種導電層印刷沾污的方法，其一是選用適當油墨並控制稀釋劑的添加；其二是定期清洗絲印網板；其三是加強檢查，最好是每做好一張就檢查一張，如果能有AOI(Auto Optical Inspector，自動影像檢測機)就更好了。
(↑上圖為導電線路印刷沾污，經一段時經使用後沾污擴散，並造成電子短路，用刀片把沾污的地方割開後，電器特性就恢復正常。)
絕緣層的印刷孔、洞：
絲印網板是由經線及緯線交叉所構成，既然是「線」構成，在印刷時有線的地方就會有印刷不到的地方，特別是在經線及緯線交叉的地方，就會形成印刷不到的孔洞，這些孔洞極為細微，很難用眼睛觀察到，但電子還是有可能穿過，這時如果孔洞剛好落在相鄰層的導電線路上，就會造成層與層之間的短路。
解決這種絕緣層印刷孔、洞的方法，可以降低絕緣層油墨的黏度，讓絕緣油墨可以滲透到經、緯線底下(※請注意：不要把導電油墨的增加黏度與絕緣層降低黏度搞混了)。另外一個方法，是增加絕緣層印刷的次數到2~3層，並要求每一絕緣層都使用不同網目及經緯方向的絲印網板，目的是讓不同的網板印刷可以互相填補孔洞。
PTF: Polymer Thick Film (高分子聚合厚模)
PET: Polyethylene terephthalate (聚乙烯對苯二甲酸酯)，維基的解釋
延伸閱讀：
簡介PTF(Polymer Thick Film)聚合厚膜
PTF(Polymer Thick Film)生產的製程能力
向電腦鍵盤(keyboard)學習如何解省成本
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