專利名稱：一種臺(tái)階模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臺(tái)階模板的制作方法，屬于材料制造和加工領(lǐng)域，具體涉及SMT領(lǐng)域中一種PCB面具有凸起臺(tái)階和凹陷臺(tái)階、且臺(tái)階區(qū)域和平面區(qū)域均具有開口圖形的印刷用掩模板的制作工藝。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮??；電子產(chǎn)品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已無法穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成1C，不得不采用表面貼片元件，因此模板印刷工藝在電子制造業(yè)得到了迅速的發(fā)展，SMT印刷就是典型。模板的采購不僅是SMT裝配工藝的第一步，也是最重要的一步。模板的主要功能是幫助錫膏的沉積，目的是將準(zhǔn)確數(shù)量的材料轉(zhuǎn)移到光板上準(zhǔn)確的位置。錫膏阻塞在模板上越少，沉積在電路板上就越多。因此對模板的開口質(zhì)量要求光滑。尤其對于一些特殊的PCB板，如PCB板上有一些特殊部位需要錫膏的量比其他部位要多或是少，因此必須得對對應(yīng)模板的部位進(jìn)行加厚或減薄處理。印刷模板是用來印刷錫膏的模具，目前一般采用鋼網(wǎng)。化學(xué)蝕刻的模板是模板世界的主要類型。它們成本最低，周轉(zhuǎn)最快?；瘜W(xué)蝕刻的不銹鋼模板的制作是通過在金屬鋼片上曝上感光膜、用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬鋼片兩面、然后使用雙面工藝同時(shí)從兩面腐蝕金屬鋼片。蝕刻模板本身的缺陷和加工難度決定了蝕刻模板逐漸退出市場。而蝕刻工藝則應(yīng)用于階梯模板。對于開口的形成，其主要形式是電鑄和激光切割，傳統(tǒng)工藝通過激光切割技術(shù)制作的鋼模開口尺寸質(zhì)量不能達(dá)到要求，開口不光滑有鋸齒，脫模效果不好，板面質(zhì)量也不夠好。而電鑄成型，一種遞增而不是遞減的工藝，制作出的金屬模板具有獨(dú)特的密封特性，減少對錫橋和模板底面清潔的需要。該工藝提供近乎完美的定位，沒有幾何形狀的限制，具有內(nèi)在梯形的光滑孔壁和低表面張力，改進(jìn)錫膏釋放。通過在一個(gè)要形成開孔的基板(或芯模)上顯影光刻膠，然后逐個(gè)原子、逐層地在光刻膠周圍電鑄出模板。因此，利用蝕刻和電鑄聯(lián)合工藝制備出PCB面具有up臺(tái)階及down臺(tái)階的金屬模板備受人們關(guān)注，同時(shí)也具有一定的挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決以上技術(shù)問題，發(fā)明一種臺(tái)階模板的制作方法。利用此制作工藝制作而成的金屬模板，PCB面具有凸起臺(tái)階(up step)和凹陷臺(tái)階(down step),且凸起臺(tái)階區(qū)域和平面區(qū)域均具有開口圖形。
一種臺(tái)階模板的制作方法。其具體工藝流程如下:
電鑄第一電鑄層:芯模處理一前處理(除油、酸洗、噴砂)一貼膜I —曝光I —單面顯影I —電鑄I ;
電鑄PCB面up step:前處理(酸洗、噴砂)一貼膜2 —曝光2 —單面顯影2 —電鑄2 —褪膜一剝離；
蝕刻PCB面的down step:電鑄層雙面貼膜一PCB面曝光一PCB面顯影一PCB面蝕刻—腿膜一后續(xù)處理(除油、酸洗)。具體的說，各步驟的具體工藝流程為:
電鑄第一電鑄層:
(I)芯模處理:選擇0.3mm不銹鋼作為芯模，并將基板裁剪成所需要的尺寸。(2)前處理:將芯模除油、酸洗后，進(jìn)行兩面噴砂處理，提高表面粗糙度，從而提高貼膜時(shí)干膜與鋼片的結(jié)合力。(3)貼膜1:選擇附著力高的干膜，防止電鑄過程中發(fā)生掉膜現(xiàn)象。選擇好干膜后，在芯模表面進(jìn)行貼膜。(4)曝光1:對所貼干膜進(jìn)行曝光，曝光區(qū)域?yàn)殚_口圖形區(qū)域，曝光干膜作為電鑄過程中的保護(hù)層，阻止材料沉積。(5)單面顯影1:將未曝光干膜顯影清除，進(jìn)入電鑄工藝。(6)電鑄1:電鑄材料沉積在無干膜區(qū)域，克隆出與曝光圖形一致的開口圖形。電鑄PCB 面 up step:
(7)前處理:將第一電鑄層酸洗、噴砂。(8)貼膜2:在第一電鑄層表面繼續(xù)貼膜，因?yàn)樗婅T的up St印區(qū)域面積較小，所以在貼膜時(shí)重復(fù)壓膜，保證干膜緊貼第一電鑄層，即確保up step區(qū)域不易脫離。(9)曝光2:通過(XD邊孔對位,準(zhǔn)確對位up step區(qū)域位置及up step的開口圖形區(qū)域。然后將所要電鑄up step以外的區(qū)域及up St印區(qū)域的開口圖形曝光。(10)單面顯影2:顯影清除未曝光干膜，將需要沉積電鑄材料的區(qū)域(即up step區(qū)域)暴露出來。(11)電鑄2:因?yàn)閡p St印區(qū)域面積較小，電鑄時(shí)電流密度線集中，會(huì)造成電鑄upstep區(qū)域的邊緣效應(yīng)嚴(yán)重，所以把準(zhǔn)備好的分流輔助模板小心對位到第一電鑄層上，注意不要擦傷圖形和電鑄層，第一電鑄層、分流板一塊固定到飛巴上，浸入電鑄槽，控制電鑄upstep厚度。所述的分流板，即在與芯模尺寸相同的不銹鋼板上通過激光切割的方法切出一個(gè)與up step區(qū)域位置相同，大小相同的通孔，起到分擔(dān)電流、減輕邊緣效應(yīng)的作用。進(jìn)行二次電鑄，在未曝光區(qū)域(即無干膜區(qū)域)沉積電鑄材料，形成PCB面的upstep。( 12)褪膜:將曝光干膜清除干凈。(13)剝離:二次電鑄完成后，將電鑄層從芯模上剝離下來。蝕刻PCB 面的 down step:
(14)電鑄層雙面貼膜:將電鑄層雙面貼膜。(15)PCB面曝光:曝光將要蝕刻的down區(qū)以外的全部區(qū)域，作為保護(hù)膜，防止蝕刻液侵蝕。(16) PCB面顯影:未曝光干膜通過顯影工藝清除，顯影后進(jìn)行顯影檢查(是否掉
膜、蹭膜、顯影未盡等現(xiàn)象)，若無問題進(jìn)入蝕刻印刷面down step的工序。(16) PCB面蝕刻:通過貼膜、曝光、顯影后的鑄層送入臥式蝕刻機(jī)內(nèi)，通過噴淋的
方式將蝕刻液噴淋到PCB面，在無曝光干膜的基板表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，刻蝕掉一層金屬，這
樣就在PCB面上形成了凹陷臺(tái)階區(qū)域，如圖3中的4所示。(17)褪膜:蝕刻完成后，褪膜清洗。(18)后續(xù)處理:對模板進(jìn)行除油、酸洗清潔。優(yōu)選地，各步驟的工藝參數(shù)如下:
權(quán)利要求
1.一種臺(tái)階模板的制作方法，具體的工藝流程如下: 電鑄第一電鑄層:芯模處理一前處理(除油、酸洗、噴砂)一貼膜I —曝光I —單面顯影I —電鑄I ; 電鑄PCB面凸起臺(tái)階(up step):前處理(酸洗、噴砂)一貼膜2—曝光2—單面顯影2—電鑄2 —褪膜一剝尚； 蝕刻PCB面的凹陷臺(tái)階(down step):電鑄層雙面貼膜一PCB面曝光一PCB面顯影—PCB面蝕刻一腿膜一后續(xù)處理(除油、酸洗)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，基板材料為不銹鋼、純鎳、鎳鐵合金中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，制備得到的金屬網(wǎng)板的PCB面具有凸起臺(tái)階(up step)區(qū)域和凹陷臺(tái)階(down step)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，制備得到的金屬網(wǎng)板具有開口圖形，且開口 圖形分布在凸起臺(tái)階Up step)區(qū)域和平面區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，第二次電鑄過程，采用分流板減小電流密度，減輕凸起臺(tái)階(up step)區(qū)域的邊緣效應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于， 模板材料為純鎳、鎳鐵中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，前處理工藝參數(shù)如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，曝光顯影工藝參數(shù)如下:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，蝕刻工藝參數(shù)如下:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，電鑄工藝參數(shù)如下:
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)階模板的制作方法，其特征在于，模板沉積厚度均勻性COV在10%以內(nèi)。
全文摘要
一種臺(tái)階模板的制作方法。具體的工藝流程如下電鑄第一電鑄層芯模處理→前處理(除油、酸洗、噴砂)→貼膜1→曝光1→單面顯影1→電鑄1；電鑄PCB面凸起臺(tái)階(upstep)前處理(酸洗、噴砂)→貼膜2→曝光2→單面顯影2→電鑄2→褪膜→剝離；蝕刻PCB面的凹陷臺(tái)階(downstep)電鑄層雙面貼膜→PCB面曝光→PCB面顯影→PCB面蝕刻→腿膜→后續(xù)處理(除油、酸洗)。由以上工藝流程制備得到的電鑄模板，PCB面具有凸起臺(tái)階(upstep)及凹陷臺(tái)階(downstep)，且step區(qū)域具有開口圖形。本發(fā)明涉及的工藝解決的技術(shù)問題如下制得的凸起臺(tái)階(upstep)區(qū)域的圖形開口與第一電鑄層開口的對位精度高；制得的整體電鑄模板的開口孔壁光滑，無毛刺、滲鍍等不良現(xiàn)象，表面質(zhì)量好，無針孔、麻點(diǎn)等不良缺陷；板面的厚度均勻性COV在10%以內(nèi)；板面一級(jí)光亮；凸起臺(tái)階(upstep)區(qū)域的鑄層與第一電鑄層的結(jié)合力大，不易脫落。
文檔編號(hào)B41N3/03GK103203957SQ201210010
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者魏志凌, 高小平, 趙錄軍 申請人:昆山允升吉光電科技有限公司