[發(fā)明專利]一種三維立體金屬掩模板及其混合制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210010770.5
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN103203972A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏志凌;高小平
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山允升吉光電科技有限公司
• 主分類號: B41C1/14
• 分類號: B41C1/14;B41N1/04;B41N3/00;G03F7/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三維立體金屬掩模板及其混合制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種PCB面具有凹形區(qū)域、對應(yīng)印刷面具有凸形區(qū)域的三維立體金屬掩模板的混合制備方法。

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背景技術(shù)

表面貼裝技術(shù)簡稱SMT（Surface?Mounted?Technology的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。其特點為組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。應(yīng)用此種技術(shù)制得的PSB板,?可靠性高、抗振能力強、焊點缺陷率低、高頻特性好，同時減少了電磁和射頻干擾；無需對印制板鉆插裝孔，直接將表面組裝元器件貼焊到印制板表面規(guī)定位置上的裝聯(lián)技術(shù)。

目前，表面貼裝技術(shù)的定位已從連接、組裝等一般性生產(chǎn)技術(shù)逐步演變?yōu)閷崿F(xiàn)高度多樣化電子信息設(shè)備的一個關(guān)鍵技術(shù)。更高密度、更小凸點、無鉛工藝等需要全新的表面貼裝技術(shù)，更能適應(yīng)消費電子產(chǎn)品市場快速變化的需求。模板的使用不僅是表面貼裝技術(shù)的第一步，也是最重要的一步。其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準備。平面的模板難以將準確數(shù)量的焊膏轉(zhuǎn)移到PCB面上，通過實驗組合平面模板同樣也不能滿足其要求。因此必須制作與PCB板凸起部位相對應(yīng)的掩模板，即具有三維立體結(jié)構(gòu)的掩模板。

通過連續(xù)電鑄和蝕刻的混合工藝來得到的印刷面具有凸形區(qū)域、PCB面具有凹形區(qū)域的三維立體金屬掩模板，其具體優(yōu)勢如下：

（1）連續(xù)電鑄工藝可以有效提高界面結(jié)合力，且滿足三維立體貼裝的要求；

（2）蝕刻技術(shù)可以有效提高PCB面凹形區(qū)域孔壁質(zhì)量；

（3）電鑄工藝可以有效提高金屬掩模板開口質(zhì)量和表面質(zhì)量；

（4）該工藝為無鉛工藝，滿足環(huán)保要求。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種三維立體金屬掩模板及其混合制備方法，該種三維立體金屬掩模板的成分為純鎳金屬或者鎳鐵合金，該種掩模板為具有印刷面單面凸起、同時對應(yīng)PCB面單面凹陷的三維立體金屬掩模版。應(yīng)用連續(xù)電鑄技術(shù)可以保證兩電鑄層之間有良好的結(jié)合力，滿足三維立體貼裝的要求；且使用蝕刻技術(shù)形成的凹形區(qū)域孔壁光滑、無毛刺，可以有效提高PCB面凹形區(qū)域孔壁質(zhì)量；使用連續(xù)電鑄方法制備得到的金屬掩模板開口質(zhì)量和表面質(zhì)量好；該種該工藝為無鉛工藝，滿足環(huán)保要求。

三維立體金屬掩模板的混合制備方法具體的工藝流程如下：

A、電鑄第一電鑄層：芯模處理→前處理→貼膜1a→曝光1→單面顯影1→電鑄1→貼膜1b→曝光2→剝離；

B、電鑄印刷面凸起：前處理→印刷面貼膜2→對位→曝光3→單面顯影2→電鑄2→剝離；

C、蝕刻PCB面凹形區(qū)域：前處理→印刷面貼膜3-單面顯影3→蝕刻→退膜。

根據(jù)以上工藝步驟制備得到的三維立體掩模板，其板面質(zhì)量優(yōu)異，?COV不大于10%，表面為一級光亮。

優(yōu)選地，通過電鑄方法制備得到的第一電鑄層的尺寸為20-120um。

具體的說，步驟A所述的電鑄第一電鑄層的工藝步驟包括如下：

（1）?芯模處理：選取1.8mm厚的不銹鋼板作為芯模材料，將芯模切割成為800mm*600mm的尺寸大?。?/p>

（2）前處理：將芯模除油、酸洗、噴砂，以去除表面的油漬雜質(zhì)，并將表面打磨光滑；

（3）貼膜1a：將芯模表面進行貼膜；

（4）曝光1：使圖形開口區(qū)域以及對位孔區(qū)域曝光，以便將未曝光區(qū)域通過顯影去除，留下曝光的部分以作后續(xù)電鑄步驟的保護膜；

（5）單面顯影1：將除圖形開口區(qū)域及對位孔區(qū)域以外的干膜清洗掉，保留曝光部分貼膜；

（6）電鑄1：采用電鑄的方法將鎳金屬電鑄到無干膜區(qū)域；

（7）貼膜1b：在電鑄層的表面即PCB面貼膜，以備曝光即將蝕刻的三維立體區(qū)域（凹形區(qū)域）以外的區(qū)域；

（8）曝光2：將三維立體區(qū)域（凹形區(qū)域）以外的區(qū)域曝光；

（9）剝離：將電鑄層從芯模上剝離。

具體的說,步驟B所述的電鑄印刷面凸起的工藝步驟如下：

（1）前處理：將步驟A制得的掩模板進行酸洗、噴砂，?

（2）反面貼膜2：在步驟A制備得到的電鑄層印刷面貼膜；

（3）對位：通過電鑄層對位孔進行CCD對位，確定曝光坐標；