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一、工作要求

  在此所稱實驗室中之印刷電路板製作,乃指利用感光;照相或複印等複製之技術,所為之電路板製作而言。雖然,一般在進行簡單的電路實驗時,可用抗蝕筆或油性簽字筆直接在電路層積板上繪製經腐蝕而簡單製程所需之電路板。然而這樣簡易的製作方法,一方面固未利用印刷電路板可『印刷複製』的特性,不能稱之為『印刷複製』,另一方面如遇到較複雜的電路設計,或只要電路上有幾枚積體電路時,逐片繪製的方法就會發生相當的困難。

  再者本文撰寫的目的,主要是針對那些實際從事產品開發實驗工作的技術人員,提供一些可行且有助於快速達成工作任務的方法,而非僅止於業餘性的製作。

  一般電路開發工作的進程,大致是這樣的:選擇或研析電路→單元電路實驗(可手繪電路板或以萬用板進行實驗)根據機械結構及電路系統要求設計並繪製電路板原稿→以電路板原稿複製少量「樣板」配合機械結構進行系統實驗→修改原稿→再實驗→量產前先試作(實施工程分析等)修改原稿後定稿交付量產。

  在以上進程中,『原稿』之可以一再被修正,此乃原稿的特質之一。

  再者,在原稿中被修正部份外,其餘內容因不須全部重新繪製而無再度發生錯誤之虞,亦是保有原稿的重要優點。基於以上的要求,是故特提出網版印製及直接感光抗蝕兩種方法,以供電路開發工作者或具有開發性質之業餘人員參考。

  比較網版印製及直接感光抗蝕兩法,在製作過程上,各有其特點,茲列舉如下:

 網版印製法所用之『感光原版』為正片,而直接感光抗蝕,一般均用負片,正片負片的差異,可涉及原稿繪製之過程,因為正片很容易直接以貼點膠帶貼製獲得,而負片則通常需經照相製版過程。

 網版製法,需晒置網版,在製作過程上可能較為繁瑣,但如需印製數十片以上到大量生產時,網印法可提供更快捷的複製速度。

 在同樣的製作水準下,直接感光法較網印法能獲得較精密的線條,變形亦小。

 大量生產時,如電路板為中等面積,且無需高度精密時,常用網印法;如電路板之單位面積很小(例如手錶電路)或單位面積特大而又需要較高之可靠性(反之數量並不很大)時,則採用直接感光法。

 不管在實驗室中,係採用網印或直接感光法製作實驗版,因保有原稿,故在正式生產時不管採用網印或直接感光,均極方便。

  再者,由於網印及直接感光抗蝕均可利用到面板之製作,在本文中將一並提及,以供讀者靈活運用。

二、原稿繪製

2-1 所謂『原稿』:

  所謂『原稿』,通常有兩種形式,一是手繪之『底稿』或稱手稿;一是可供照相製版用之『完全原稿』簡稱為『完稿』。

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  完稿的性質是指此稿完成後,即交付照相感光等複製作業過程,其複製品除色調、反差等可能變更外,有關原稿的實質及形式內容已完全不變。

  舉例言之:我寫一詞句「迎接自強年」交印刷廠印製標籤,此一詞句「迎接自強年」即為原稿之實質內容,不管交給甲廠或乙廠印製,雖大家都印了「迎接自強年」五個字,實質內容一樣,但其形式內容──大的小的、長的方的、粗的細的、加框的不加框的,可能就不一樣了。為了使交給甲廠、乙廠或其他印製廠印製時,保持形式內容之不變,我們就需要預先繪製完全原稿,把迎接自強年五個字,用墨筆或照相打字的方法,確確實實的畫或貼出來,要加框或花邊也確確實實加上。如此交給印製廠之後,只經照相複製手續,故不管實質或形式內容均不會被改變,這種原稿即稱之為『完全原稿』。

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  在此,我們之所以特別強調底稿與完稿之不同,主要係希望讀者明白完稿在印刷品質中所佔之重要性,並不亞於整個印刷過程。印刷過程在品質控制上,只能維繫某一限度內之水準,而完稿之製作則可左右整個複製品的形式內容。

  有許多業餘設計者不明此點,常以鉛筆或色筆繪製『面板設計圖』,如將此設計圖交給廠商承製,難免就會發生印出來的和我想的不一樣的毛病。執是之故,一設計者最好能親自製作完稿,否則也要保留審核完稿的權利。

2-1 反射稿˙透射稿

  原稿(只完全原稿而言)基本上有兩種形式,一為反射原稿,一為透射原稿。

  在一不透明的原稿紙(例如白紙或方格紙)上,繪上線條、圖案或文字符號所製成的原稿即是反射原稿。反射原稿在照相製版過程中,必須利用製版照相機翻照成透明的底片,此底片稱為照相版。

  反之,我們如在一張透明的膠片或呈半透明的專用繪圖紙上,用墨筆繪上或用貼點膠帶、移印等方式製成原稿,即成為所謂的透射原稿。

  反射原稿與透射原稿對整個複製過程而言,其主要差異在原寸(下有說明)的透射原稿,可直接當成照相版(供晒製網板或直接感光抗蝕),而反射原稿則非經照相製版過程製成正式的照相版(透明的底片)不可。

  再就製作的難易程度而言,隨個人的設備、經驗、習慣等也有差別。例如反射原稿可利用現今甚為普遍的照相打字方式獲得精美的文字符號剪貼即成,而製作透射原稿時,除非能獲得適當的移印紙,將文字符號移印在透明片上,若以繪圖工具繪製,則其精度,堪難與照相打字稿相較。

  以下茲就兩者一般製稿的方式做一簡介:

2-2 手繪反射稿

  最簡單的手繪反射稿的製作方式,即是在一張潔淨的白紙上,以黑色(並不完全限定)筆直接繪製。這種方法有些類同於將『底稿』當成『完稿』一樣,畫得怎麼樣,寫得怎麼樣,印出來就是怎麼樣,其中有關(銅箔)圖案或線路圖等部份或可能利用專用的繪圖工具,繪製得相當工整的程度,而文字部分即使使用字規描繪,也往往難以藏拙。本刊所刊載的線路圖中,有少數作者曾巧妙地運用自己的技法『藏拙』,印在書上,尚不難看,例如羅哲先生常用細字簽字筆甚或原子筆畫線路圖,然後經普通紙影印,把手工繪製時的『鮮銳』度稍加除去。然而以此法製程之完稿,印於書上則可,印於電路板上,就不適當了,因為電路板上的印刷,不管是銅箔面或文字符號面,都要求高鮮銳度。

  為了使手繪反射稿力求精緻,有幾個常用的技法提供參考:

 使用吸墨良好而不擴散的繪圖紙, 例如由本刊所印製的方格紙或對數表格紙之紙張(一般稱為雪面銅板紙或彩印紙)就是一種極適合繪圖的紙張。但在遇到需要描時,常常要用到描圖紙,市售的描圖紙(非Mylar片)因售價懸殊、品質有異,有些吸墨性不良,很難畫出精緻的原稿,此時可試用軟橡皮擦全部擦拭一遍,或可改善。

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 熟用各種新型的繪圖工具: 最近數年來,新型的完稿用繪圖工具出現相當多,例如針筆的大量上市取代了鴨嘴筆,同時由於有了針筆,各式各樣的圖規應有盡有,可視需要選購利用。而一旦選購後,及熟練其用法,功力既到,原稿自然化得漂亮了。

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 繪製適度放大的原稿: 由於反射稿在運用過程中,必須經過照相製版的程序,照原寸的底片和照比原稿為小的底片,在照相過程上是一樣的。所以在繪製原稿時不妨將原稿酌情放大來畫,畫大了再縮小,就會比較精緻。畫放大的圖,要注意不只面積要擴大,圖案線條也要放粗,否則一縮小,線條或文字會變得太細,以筆者自己繪圖的經驗而言,放大一倍(×2)使用0.5的針筆,0.4的字規不管畫線路、銅箔或文字可得相當理想的結果。

 善用照相打字: 現今在台北,照相打字非常普遍,可善加利用,打好字後剪貼在原稿上,此在製作面板印刷完稿時尤為重要。

2-3 照相打字

  所謂照相打字,其字盤不同於一般的打字機,而是一片片有許多字體的玻璃底片,排列在移動的字盤上,字盤下面有燈光照著,打字時,將鏡頭移向字盤中的某字,和照相一樣打開快門,於是字體就在暗盒中的相紙上感光,經顯現、定影而出現文字或符號,照相打字的優點如下:

 字體特多: 一般打字機通常只有一、兩種字體,即使有兩種或兩種以上字體,更換字體也是麻煩事,而照相打字,則字體特多,不僅英文常備有數十種到百種以上字體,即連中文也可能有十餘種字體以上。

 大小級數分得細: 一般打字機只能打一種大小的字,但照相打字在同一字盤上可利用不同倍率的鏡頭打出由七級到一百級(中間有跳級)約廿幾種大小的字,運用上非常方便。

 字體可以變型: 鏡頭除了可以把字放大縮小之外,還可以把字拉寬、拉長、變斜等。

 字體精密: 一般打字機打出來的字,因色帶、油墨等關係,會出現毛邊或不均勻情形,因此最好縮小使用,而照相打字則不管放大縮小均不失其精度。

  當然照相打字也有缺點,那就是成本太高,以字計(標點、符號等均算一字),每字約在7角到1元間。不過由於有上述的優點,在繪製精密線路板或面板原稿時,常常不可或缺,所幸一張原稿上,所用字數不會太多。

  要熟習照相打字在完稿製作上的運用,最好到照相打字行『設法』去索取一份字樣說明書參考一下就明白了。

2-4 移貼透射稿

  假如製作出來的完稿,在未送去照相製版前,想要先印製電路板做實驗,那麼最好直接製作原寸大小的透射完稿。其製作方法通常是在透明膠片上,用移印紙、貼點或膠帶來貼製。

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  製版專用的透明膠片(用來畫卡通片的那種)在大的文具店裡可以買到。使用透明膠片時,最好另備方格紙墊於底下,或事先在方格紙上打上底稿再墊於膠片底下,照著貼製。

  電路板專用的貼點、膠帶及移印紙等,在電料行中不難買到,比較困擾的是大小及符號、文字是否完全適用的問題。一般而言,繪製電路板所遇到的困難較少,因為所遇到的字體變化較少,如果是面版稿的製作,恐非以照相打字貼製反射稿不可了。

  當貼製雙面銅箔(尤其是需做貫孔電鍍時)如僅用黑色點、帶,那麼正反面各要貼一張,如用紅藍膠帶時,則可同貼於一張,於照相製版時,再分離之。

  用貼的方法製作完稿,比起以墨筆繪製只有一最大的好處就是修改容易。即如一開始我們所提到的,我們製作的電路板原稿,並不能肯定一下就定稿,很可能在實驗之後還要經過數度的修改或修正,此時凡是用貼上去的稿(不管反射或透射)只要把它撕下,按新的需要貼上即可,而手繪的原稿,則很難於塗去後不露痕跡,此時亦只能用貼補法來修正了。

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  以下,我們還會提到在照相製版過程中,怎樣改稿的方法。

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2-5 不要忘了文字註記

  也許有人碰到過這樣的經驗:廠商把我給他的稿印反了,這種情形,在電路板的銅箔面特別容易發生。因為像那樣看來像蚯蚓,摸上去卻平平的圖案,對製版或印刷工人而言,並無正反之分,於是,如不做特別的註記,便很容易被印反了。

  文字註記的方法相當簡單,只要在完全沒有文字的圖案稿的空白位置上,加上一排文字便可以了,這行文字或者是電路板的編號(但不能事000或是888等不分正反的數字)、或製作人的簽名(當不會是AAA或XXX吧!)、公司的商標等等。

  文字註記在雙面貫孔電鍍板上,顯得特別重要,因為在單面銅箔,另一面為文字符號(作業指導符號)時,任何一面印反都合不上,而雙面銅箔時,則有兩面銅箔被對調的可能,一旦沒有注意,印下數百片下來,損失可就不小了。

三、照相製版相關技巧的運用

  所謂照相製版,是指把完稿經過照相的程序,拍成底片,此底片已與印物大小相同,可供密接晒製各類型的印刷版的製版過程。所以照相製版所稱之「版」,乃指透明的底片而非印版(凸版、凹版、網板等),更廣義的說照相版應該屬於經過複製、修飾、加工後的真正完全透射稿,或稱為第二原稿。

  以網版或直接感光抗蝕製作電路板的過程中,假如所繪製的放大的或者為反射型的原稿,那麼毫無問地,必須經過照相製版的程序,製成透射的原寸的照相版。而以透明膠片貼製的原寸透射稿雖可直接代用照相版,但照相製版過程可代替完稿製作人解決某些技術上的困難,也就是說,經過照相製版的技巧其原稿的製作在有限度的範圍內,可以不必做到真正完全的程度,有關這些技巧,讀者應該多少有些知悉,以便於繪製原稿時靈活運用。

3-1 放大及縮小

  在製作完稿的時候,可能因技術上、工具上等等原因無法做成與印物相同尺寸的所謂原寸原稿時,在照相過程可實施放大或縮小,使符合印物的要求。

  需經放大及縮小的原稿,在原稿上,通常有兩種標示方法,一是就某二個定位點間,標出實際需要的尺寸,另一為利用百分比註記,例如50%表示縮小為½(面積為¼),200%則放大為兩倍(面積為四倍)。電路板原稿在照相過程中,要特別注意其尺寸的精確程度,除非你製作的是原寸的透射原稿,不需經製版照相機而用密接感光複製。電路板可能造成的尺寸誤差列舉如次:

 原稿的誤差: 電路板上每一零件通常都有一定的腳距,尤其是雙排腳的IC或開關等,稍有出入即無法插入,因此在製稿時,要確實量度腳距及所需空間,尤其製作放大原稿時,一定要按照固定的,並且為簡單的整數比例繪製,在紙張上最好利用印有不感光的與IC等腳距有比例關係的方格紙,或利用固定比例的移印紙移印圖樣,以免一一量度可能發生的錯誤及誤差。

 注意紙張的伸縮: 若干描圖紙有相當的縮水現象,濕即收縮,收縮現象不僅不發生在繪圖前後,也發生在同一原稿在濕度不同的天候送去照相之時。同時,如用膠帶貼製反射原稿時,常亦因膠帶拉得太緊,而收縮或剝落。

 翻照誤差: 除了密接感光複製外,凡透過照相機放大、縮小或做原寸翻照,都難免有操作及目視上的誤差,且每次的誤差並不一樣。在此情形下,正反兩面需互為重疊的原稿,最好同一次進行照相,否則分二次送照時,可能因天候、操作誤差等使得需要重疊的圖案無法重疊。

  另外,必須知道的事情是,以較大的原稿縮小為較小的底片,可獲得較精緻的線條,反之以小原稿放大,常會發生毛邊、變形等現象。

3-2 正片與負片

  原稿經第一次翻照,所出來的底片是負片(雖然也有直接正片,但用得少),負片的意思是在原稿上白的地方變黑了,黑的地方透明了。有了負片後,再密接翻印一次就成為正片,即原稿黑的部位正片上也是黑的,原稿白的或透明的部位,在正片上是透明的。同樣的道理用正片再翻一次,便又恢復為負片。當你需要很多張同樣的正片時,可用一張負片連續翻印而得,如需要多張同樣的負片時,則用正片連續翻製。

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  由於有些印版需用正片晒製(如網版)。此時即需準備正片為第二原稿,另外一些製作方式(如直接感'光)需要負片,此時便要準備負片。

3-3 修版及拼版

  能夠修版及拼版是照相製版技術上相當大的好處。修版的情況例如再反射稿上的一個污點,在稿上要除去需用刀刮或白顏料塗去,而再負片上則一筆就塗去了。再如原稿經修改的地方,或一大片要塗黑而又不便塗黑(會縮水)時,也可在正片或負片上去塗或刮,照像版之較原稿更容易修版,主要是因為:軟片可刮可塗不會縮水變形;正片負片該刮該塗交互運用;原稿另有一張,塗壞了,可能得重新畫,而軟片則可洗去再塗,甚或可重翻一張再修。明白照相製版上的這點好處,可酌情地把在原稿上不宜於修飾的缺陷,留到正或負片出來時再修。

  至於拼板上的運用,例如你想印製5×5公分的一小塊電路板,需要量很大,此時你可要求照相製版廠,將你的原稿複製25張,然後拼合成25×25(5×5張)cm大小的照相版,以網版或直接感光每次可印製一大片,經腐蝕加工完成後,在裁切成小片。

3-4 不經照相之負片繪製法

  在實驗室中,每一個技術員通常都期望每一製作過程最好均能不假外力,這樣不僅能節省時間,避免受制於人,也有保密上的必要。在這種一切操之在我的要求下,需要正片為照相版時,故可透射原寸完稿代替照相正片,而在需要負片時,繪製上就有相當的困難,以下僅提供筆者常用的負片製作法:

 以膠片為片基,以水溶性墨汁或遇水容易脫去的移印只照透射原稿的製作方法繪或貼製原稿。

 原稿完成後,買一瓶噴筒式的高級噴漆(黑色平光的)在原稿正面均勻噴晒,(最好先在空白膠片上練習,不要太近,多噴幾次,一次乾了再噴第二次,以免流滴),待乾。

 將原稿浸入溫水中,稍待將原先畫上或移印上去的圖案洗去,晾乾後即成一陰片。

四、網版印製法

  網版印刷是一種被號稱為除了水和空氣以外都能印的一種特殊印刷。與其他印刷類型相較,印製速度雖慢,印物的適應性卻高。其專業性的特點於此不擬詳述,唯在業餘或實驗室製作方面,尤其是用於電路板的印製特性分列如次:

 使用正片晒置網版,此正片可以原寸之透射原稿代替,是故自設計繪稿開始直至製成相當水準的電路板,全部過程均可在無需特殊設備的情形下完成。

 備好儲備感光乳劑及已綳好網布之網框,在操作熟練的情形下,自上膠晒網開始,直至印成電路板,概可於一個小時內完成。

 印製精度隨網布粗細、乳膠品質及技巧而定,就一般非專業製作而言,印製精美面板其精度可能略顯不足,但供製作實驗電路板,則有餘。

 與直接感光抗蝕法相較,雖需多用幾種設備,手序卻無多,而在製作速度上,單製作一片時雖較直接感光抗蝕稍慢,若同時需要數片到數十片時,網印法將更省時。

4-1 網布之選擇及張網

  網印法既為將感光乳膠塗佈於繃緊之特製網布上,經感光、顯影程序、除去印紋部份之膠質,而以刮刀使油墨透過網孔的印刷方法,是故網布的選擇極為重要。

  以網布的質料而分有不鏽鋼網、尼龍網及棉紗網等。一般電路板之印製概用不鏽鋼網及尼龍網,尤其印製數量不多時,以使用尼龍網最為合適。然同為尼龍網,音品質、網目粗細等,價格差異至鉅,一般業餘製作者,因使用數量不多,且印物性質固定(不是電路板就是面板),無須在網布種類、品質之分辨上多浪費功夫,僅需選定其中一種習慣其用法性質即可。依本刊實驗室經常製作而言,習慣上印面板或電路板正面文字(均同用一種油墨)用三百目的瑞士網,印電路板(用抗蝕油墨)則用三百目的台製網。

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  在業餘製作中,張網是一件麻煩而不容易做好的事情,所以也希望讀者不必在這方面下功夫,因為購置已張好的網框,所費無多,只要夠勤快,印後清洗乾淨或將膠退去,可重複使用,方便異常。

  購置網框時,要特別注意網布的面積一定要比實際印刷面積四面各酌留5公分以上,大了只增加一點不便,並無任何影響,小了印不得是麻煩事,同時網布因品質關係,價格差異至鉅,初購時無必在價錢上斤斤計較,等用數次後,便知差異也會選擇了。

4-2 感光乳膠脂調製

  晒製網板專用的乳膠,雖有進口的原裝或出售,但售價及包'裝(一公升至數公升裝)並不適合業餘者選用,另外也有一種塗好膠膜之軟片,供打濕後貼於網上再將軟片掀去,業餘運用,亦未必合適。倒是有若干網印材料行,有調好的乳膠及感光液,每份(250cc?)約七八十元左右,建議讀者不妨一試。假如不願或不便買現成的,自己調配也非難事,方法如下:

 到化工原料行買:A.PVA一磅,重鉻酸銨一磅,再到西藥房買一小瓶甘油,和到塑膠漆行買一瓶最好的色母(紅或藍色)。以上均是最小量採購,而一磅重鉻酸銨,也許可供你用一輩子,甘油改在西藥房買,主要就是避免又買回一大瓶。以上均不必購試藥級,所費大約不會超過200元。

 找一個空奶粉罐,洗乾淨,裝半灌水,放於加水的外鍋中間接加溫,一面加溫一面慢慢傾入PVA,並加攪拌之,千萬別一下傾入太多,以免結塊溶解困難,同時水溫也不要太高,以免蒸氣燙得你不便攪拌。溶入的份量,直到成濃稠的流體狀便可了。經這樣調出來的膠水,正是文具行中出售的那種透明的膠水。

 在膠水自然冷卻的時候,可把色母傾入半小罐,攪勻以小竹籤挑一些塗在白紙上,應有足夠的色覺,如太淡了,把整罐全倒進去無妨。

 倒入大約5~10cc的甘油,並再攪勻之。

 冷卻後,以紗布過濾並倒入瓶中儲存備用,如覺太濃傾入不易,可略加點水調稀之。

  經以上製備之膠漿,常稱之為乳膠,不具感光性,可長時儲存不變質。

  除了乳膠之外,另需調配重鉻酸銨溶液,可取較小的瓶子,內裝約8分的開水(無礦物質之軟水)再加入重鉻酸銨結晶至將近快滿的程度,蓋緊瓶蓋(最好不要金屬蓋)搖盪之使成為將近飽和之重鉻酸銨溶液,置陰涼處亦可久存不變。

  在使用前大約半小時到數小時,要預調具感光性之感光乳劑。其調製法為取一小玻璃酒杯(大小是需要而定,像金門高梁可以乾杯那樣的杯子,大概可做一面像音響技術這樣大的網版),傾入乳膠六、七分,再加重鉻酸銨溶液到八、九分,攪勻,放半個小時即可使用。此已加入重鉻酸銨之感光乳膠,不能久存最好隔日即予廢棄,所幸一杯小高粱,所費不過區區數元而已。

4-3 上感光膠

  當完稿置好,可以晒置網版時,張好網布之網框及感光膠都準備好了。便可以將網布上塗上感光膠,上膠雖非很難的事,初初製作恐怕得試上幾次才能滿意呢!

  筆者常用的方法是準備好一邊緣磨平的壓克力薄板或刮刀(經常抓起製圖用的圖板甚或半圓角規就用),網框平放,將乳膠在網布之一端倒成一條線,然後拿起網板,以壓克力薄片由有膠的一端刮一次,如不勻時,正反兩面各再刮一次就成了。刮的時候,特別注意速度要慢,大概十秒中移動10~15公分的速度,太快了一定刮不均勻。

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  刮完後透光靜觀一分鐘,如發現有聚集流散現象時,其原因概為:

 新網使用前未用清潔劑(洗衣粉即可)洗淨風乾,上有油脂。

 乳膠之濃度不適(通常為太稀)。

  立將膠用水沖去,將網風乾,檢討上述原因改善之重新再刮一次,直至滿意為止。把塗好膠的網框一道無日光燈及窗光之陰暗處,用熱風機吹乾。吹的時候特別注意不要吹進灰塵纖維等黏在膠上不要太熱了,以免產生熱硬化。

  網乾後,可對著白熱燈檢視一下有無針孔以及協光檢視整個膠膜面之反光是否均勻,如有缺陷,此時仍然很容易以水沖洗將膠除去重新再來。

  經塗上感光膠並乾燥後之待感光網版,理論上應可久儲(至少一星期),可是事實上因乾燥及檢視過程中,難免使感光膜受到微量的感光,此為量感光會在儲存中起連續反應是膠質硬化不堪使用。因此初次製作不宜儲存過一日以上,經驗多了,自可摸清楚以自己的環境及操作過程所製感光網究竟能存放幾天。

4-4 感光準備

  在實施網板感光前,要準備好一些工作,以免一陣手忙腳亂,底片沒有壓好,網子已經感光一半了。

 準備一塊面積較網框略小的泡棉及一小片黑或紅布,泡棉厚度如不及木框高時,可以適當大小的書本補足。

 一塊適當大小的木板(便於移動到光源處)及潔淨之透明玻璃。

 透射原稿或正片,並辨明正反面。

  假如有多餘的未上膠的網框時,可先試一下玻璃壓晒的排列方法:

 墊高用的書冊在下(木板上)。

 上置泡棉再蓋上黑布。

 將網框反蓋於黑布上。

 底片放在網背的中央適當位置,反面朝上。

 將玻璃板壓上,檢視底片是否與網布密接,如果不密接,設法調整之。

 試著以雙手拇指壓玻璃並將木板端起,移向光源是否容易?

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  一切試驗就緒,就將感光網照樣壓上,並準備移到光源去曝光。

4-5 感光

  初學晒製網版,因尚未掌握光源性質,最好選擇陽光或陰天的窗光為光源,爾後再試著改用燈光為光源。

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  使用直射日光為光源的最大好處是直射日光為一平行光源,可形成一明顯的陰影,這樣對只用玻璃板壓原稿不能保證原稿與網不密接的業餘晒製法而言是非常有利的,依筆者的經驗,同樣的操作程序以直射日光為光源時,所製成網版的精度200目者堪與300目(燈光晒製)相較。

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  至於曝光的時間,直射日光大約為1~3分鐘,晴陰之漫射自然光為3~8分鐘,二支20瓦的日光燈併排距離30公分時,至少為30分鐘以上。

  正確的感光時間,要經過數次經驗後才能得到,所幸其寬容度相當大。

  又假如你是以半透明的描圖紙所繪製之原稿當成底片時,一般感光時間要增加3~4倍以上,且反差不足,不易獲得正確良好的效果。

4-6 顯影

  塗在網布上的感光乳劑,經適度的感光之後,即硬化成非水溶性,其未感光部份則仍保持為水溶性。是故經感光後之網版只要經過水洗就可以顯出圖樣,把圖樣上的乳膠洗淨只剩下透墨性的網孔,就可供刮印之用了。

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  如果感光乳劑的調製,上膠及感光等程序都能做到恰到好處的時候,顯影非常容易,一般只要將網浸泡於水中約1~2分鐘,未感光之乳膠即被溶解成膠狀,此時可將網自水中取出,以水龍頭接膠管,押成細水柱噴洒之,徹底將印紋上的膠質沖乾淨即可。

  檢查印紋是否確實已穿透時,可以細水柱自一面噴之,而由另一面觀察,應可看到噴泉狀的鼓起而非只是溼透而已。

  又一感光適度的網膠,已有相當的堅牢性,僅以水柱噴洗大致不會損及已感光部份,但萬不可因顯影困難而用刷子去刷,一旦需要用刷子刷的時候,不是乳膠出了問題就是感光過度了。此時即令用刷子刷出印紋來,其已感光的部份可能也出現許多針孔了。

  網板顯影完成,如立即要用,可以熱風吹乾,否則令其陰乾亦可,假如此網印製數量不多,且用完就不用了(只做實驗板),不要讓陰乾後的網板曝光太多,這樣可以很容易將網上的膠除去,備以後再用。同時網板製成後如發現未洗透或出現斑點、針孔而不能使用時,應立即將膠膜洗去(放得愈久、曝光愈多就愈難洗)。洗去膠膜的方法是,將整個網打溼,洒上一層漂白粉,再洒點水,再用刷子刷勻,待十分鐘後,再用刷子一面刷一面以水沖洗,即可將膠質徹底洗乾淨。如果網版製成後,已放置兩三天,或經陽光曝晒過,那麼用漂白粉浸泡的時間可能要長達一個小時以上,才能使膠軟化,甚至有時要反覆刷上幾次才能徹底洗乾淨。

  如果網版製成後,希望長期保存,且印製數量也大時,可實施硬膜處理,硬膜處理的方法很簡單,直接用陽光曝晒十分鐘或讓整個網膜再淋一次重鉻酸銨溶液後再去曝晒,晒完,用水將鉻酸銨洗去,再風乾,為經此處理後,網布就不易清洗再利用了,一般的情況下,硬膜處理並不必要。

4-7 油墨的選擇

  網版印刷所用的油墨,較一般油墨常含有更多的膠質,因為是被刮上去的,而不是滾壓附著上去的。即使同為網印油墨,因印物的不同,也有許多種類,各有各的性質和適應範圍。在一般電子實驗室中,常用者可分為三類:

 耐酸油墨: 這是一種耐酸蝕不耐鹼的油墨,印在銅箔上,經氯化鐵腐蝕後,以1~2%的氫氧化鈉溶液即可輕易將印墨洗去,大量印刷時尤為方便安全。

 耐熔錫絕緣油墨: 或稱抗銲錫油墨,印在印刷電路板的銅箔面: 把除了銲點以外的面積全部掩蓋。此類油墨於印後,通常需要加高溫烘烤才能硬化。

 文字印刷油墨: 供印於印刷電路板之正面,標示零件位置、配線符號等,或當成面板的印刷油墨,除白色、黑色及黃色較常用外,亦有其他顏色,印後一般亦需經烘烤,如任其自然硬化時,需時數日。

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  不同的油墨有不同的黏度,可依刮印當時的需要,用專用的稀釋液調整之。有些需附加硬化劑的油墨保存時限甚短,使用前務須詳細閱讀有關資料。

4-8 簡易印架及印物定位法

  在專業性的網印中,通常使用特製的印架甚或自動刮印機,有些印架還能印製像罐頭一類圓筒型的印物,而在一般業餘網印時,僅需以木板及門絞(活鈕)自製一簡易印架即可順利進行刮印。其製法為:裁取一適當大小(與網框同或稍大)之五、六分木板,最好在底下加上橡皮腳或釘上適當的邊框,增加穩定性,門絞則以螺絲鎖在一側即成。

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  使用時,只要把網框固定在門絞上,就可像門一樣掀開或壓下。

  固定網框(又稱上架),要特別注意刮印時,並非是使網版整個密貼在印物上,而是與印物保持大約0.2~0.3mm左右的間距,當刮刀刮過時,才有一條線與印物相接觸,因此最好先擺上印物,保留適當之間距後才把螺絲鎖上。並試試掀起再壓下後會不會左右搖晃變動印刷位置。

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  印物之定位,乃是使印紋位置保持固定的重要步驟,定位時,先取一片印物(裁好大小的電路板)放置網下大略預定的位置。以手指輕壓網布觀察應修正的角度,掀起網版修正之,如此重覆數次,把印物修正至正確位置後掀開網板,找兩片細長的廢電路板,拼成L字型,夾住印物的一個角,然後以膠帶固定之。這樣,每次放置印物時,只要把其一角套入L型定規中,位置即不虞有變化了。

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4-9 刮印技巧

  網版印刷雖亦可用滾筒印或用海綿塗油墨塗印,但對需要較精密之印紋的硬質印物時,通常都用刮刀刮印。刮刀為一狹長的耐磨橡皮裝上木柄而成,特製之刮刀用橡皮售價極昂,每公分十餘元,是故一把寬約十公分之刮刀,即售一百餘元。普通的刮刀橡皮則售價較廉,大約一公尺長售五六十元,在規模較大的橡膠材料行(太原路有幾家)可買到,買一條回來,選擇其直角鋒利而無缺口者切成10、15、20公分等數小段備用,刮刀較寬時,宜裝上木柄便於握持,如無現成木柄可用時,可找兩片適當大小的廢電路板夾住以螺絲固定就很好用了。

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  刮印的要領是:

 檢查工具、油墨等是否備齊。

 檢查網板到印物間之間隙是否適當?

 放置一片印物後在印物上再放一張吸墨良好的試印紙。

 挖取適量油墨置入網板適當位置。

 以刮刀將油墨刮敷在整個網版的印紋上(將網版稍提起,以免接觸印物)。

 將網版置平,持刮刀以適當的壓力自遠方將網板壓下,使接觸印物,然後朝近處刮來。到刮過所有印紋後停止。

 掀開網版,檢視試印的印紋,如果滿意即如法開始印製,印一片,放置一片。

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4-10 洗網

  印製完畢,要盡快將網板上的油墨刮去然後以適當的溶劑清洗之,否則一旦油墨自然硬化後,堵塞網孔,連溶劑都難有效清洗了。

  如果網版於印後,不再使用,可速即依照前述的方法,塗上漂白粉,設法將乳膠洗去,以備以後晒製時再用。

轉載音響技術第54期JUN. 1980 實驗室用印刷電路板之製作(上)/唐 凌

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