[发明专利]一种台阶模板的制作方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种台阶模板及其混合制备工艺，属于材料制造和加工领域，具体涉及一种SMT领域中一种PCB面具有凸起台阶(up step)的印刷用掩模板的混合制备工艺。

 

背景技术

随着电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小；电子产品功能更完整，所采用的集成电路（IC）已无法穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件，因此模板印刷工艺在电子制造业得到了迅速的发展，SMT印刷就是典型。模板的采购不仅是SMT装配工艺的第一步，它也是最重要的一步。模板的主要功能是帮助锡膏的沉积。目的是将准确数量的材料转移到光板上准确的位置。锡膏阻塞在模板上越少，沉积在电路板上就越多。因此对模板的开口质量要求是越光滑越好。同时，对于一些特殊的PCB板，如PCB板上有一些特殊部位需要锡膏的量比其他部位要多或少，因此必须得对对应模板的部位进行up或down处理。 

印刷模板是用来印刷锡膏的模具，目前一般采用钢网。而直接从客户的原始Gerber数据产生，激光切割不锈钢模板的特点是没有摄影步骤，因此，消除了位置不正的机会，这样可使得模板制作有良好的位置精度和可再生产性。Gerber文件在作必要修改后，传送到(和直接驱动)激光机。物理干涉少，意味着出错机会少。虽然有激光光束产生的金属熔渣(蒸发的熔化金属)的主要问题，但现在的激光切割器产生很少不容易清除的熔渣。对于step台阶的制作，周期最快的当属蚀刻工艺，化学蚀刻的不锈钢模板的制作是通过在金属箔上涂抗蚀保护剂、用销钉定位感光工具将图形曝光在金属箔两面、然后使用双面腐蚀工艺同时从两面腐蚀金属箔。由于腐蚀是双面的，腐蚀剂穿过金属所产生的孔或开口，不仅从顶面和底面，而且也会在水平上产生腐蚀。该技术的固有特点是极易形成刀锋或沙漏形状。当在0.020以下间距时，这种形状会产生阻碍锡膏的缺陷，而这个缺陷可以用电抛光的方法来克服。

电抛光是一种电解后端工艺，电抛光是通过将金属箔接到电极上并把它浸入酸浴中来达到的。“抛光”孔壁，可使得表面摩擦力减少、锡膏释放良好和空洞减少。同时，它也可大大减少模板底面的清洁时间。

因此，如何利用上述各种方法，取长补短，制作出PCB面具有凸起台阶的模板，且能够解决精准对位的问题，具有重要意义。

 

发明内容

本发明旨在解决以上技术问题，发明一种台阶模板及其混合制备工艺。利用此制作工艺制作而成的金属模板， PCB面具有凸起台阶（up step），且up step区域的图形开口与基板开口具有较高的对位精度。

一种台阶模板，其特征在于，该种模板PCB面具有up step台阶特征（图1）。

该种台阶模板由混合制备工艺制备而成，包括蚀刻、激光切割和电抛光三种工艺，其具体工艺流程如下：

（1）模板PCB面凸起区域制作：基板处理→前处理（除油、酸洗）→双面贴膜→PCB面曝光→PCB面显影→蚀刻PCB面

（2）模板半刻盲孔的制作：模板PCB面二次贴膜→印刷面曝光→印刷面显影→蚀刻印刷面→模板褪膜

（3）模板开口的制作：印刷面激光切割

（4）模板开口后续处理：电抛光去毛刺，改善蚀刻及激光切割后的板面及开口质量

具体的说，各步骤的工艺流程为：

（1）模板PCB面凸起区域制作：

A．基板处理：选择不锈钢、纯镍、镍铁合金中的一种作为基板材料，并将基板裁剪成所需要的尺寸；

B．前处理：将裁剪好的钢片进行除油、酸洗； 

C.  双面贴膜：选择附着力高的干膜，进行双面贴膜，所贴干膜表面都有一层塑料保护薄膜，可以保证干膜不受显影液和蚀刻液的侵蚀；撕去PCB面的塑料保护膜，保留印刷面的塑料保护膜；

D.  PCB面曝光，曝光区域为PCB面的凸起台阶区域，曝光后的干膜作为后续蚀刻工艺的保护膜，避免基板被腐蚀液侵蚀；

E.  PCB面显影：未曝光干膜通过显影工艺清除，进行显影检查，要求无掉膜、蹭膜、显影未尽等现象；

F.  蚀刻PCB面：通过贴膜、曝光、显影后的基板送入卧式双面蚀刻机内，通过喷淋的方式将蚀刻液喷淋到基板的PCB面，在无曝光干膜的基板表面产生化学反应，刻蚀掉一层金属，在PCB面上形成凸起台阶区域（图2中4）。

（2）模板半刻盲孔的制作：

A．模板PCB面二次贴膜：蚀刻完成后，在PCB面二次贴膜，不撕下塑料保护膜，