CN102892253B - 一种导电、绝缘油墨线路板加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电、绝缘油墨线路板及其加工方法，加工方法包括如下步骤：钢丝网版的准备→表面活化处理1→除尘和抗静电处理→绝缘油墨印刷→红外线烘干→表面活化处理2→导电油墨印刷→红外线烘干→方阻值的测试→耐磨次数寿命测试；其中，使用特制的不锈钢网、刮板，通过前期对油墨厚度、方阻测试、对位精度的设计及生产过程中对油墨的厚度、宽度和平整度等方面的特殊控制，从而保证线路板油墨品质的均一性；所加工的线路板的导电油墨阻值变化稳定，可以保证导电油墨在摩擦寿命内的最大电压降落UV在300mV以内，极大的降低了线路板使用过程中的信号失真隐患，保障了相关汽车产品的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电、绝缘油墨线路板及其加工方法。
背景技术
随着触控技术的不断完善和更新，触摸屏越来越被用户所喜爱，其中导电油墨和绝缘油墨是形成触控线路的主要组成材料。导电油墨（electricallyconductiveprintingink）是用导电材料（金、银、铜和碳）分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨，具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨、碳系导电墨等已达到实用化，用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点、印制电阻等材料。导电油墨的印刷方法很广，如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用，可根据膜厚的要求而选用不同的印刷方法，膜厚不同则电阻、阻焊性及耐摩擦性等亦各异。绝缘油墨（insulatedink）主要用于在印刷电路上印刷过桥绝缘层、蚀铜线路板上印刷隔层、印刷线路印刷点状式隔层，其印刷方式与导电油墨基本相同。导电油墨一般与绝缘油墨配合使用，主要适用于薄膜开关、触摸屏、PC键盘、柔性线路、RFID天线、印刷电路等电子工业领域。
在导电油墨和绝缘油墨的印刷过程中，油墨的电阻值和耐摩擦性是两项关键性指标，能够得到稳定的电阻值和满足越来越高的耐磨次数要求，是所有制造厂亟需解决的难题。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种导电、绝缘油墨线路板及其加工方法。本发明采用的技术手段如下：
一种导电、绝缘油墨线路板加工方法，包括如下步骤：开料→下料→堆垛打销→钻孔→化镀刷板→化镀→外层前处理→外层贴膜→外层曝光→外层显影→图形电镀→脱膜蚀刻→外层AOI→浮石粉刷板→丝印阻焊→丝印曝光→丝印显影→固化→UV固化→外层粗化→绝缘油墨→外层粗化2→导电油墨→喷纯锡→成型→电测→目检；
其特征在于所述绝缘油墨和导电油墨印刷工艺方法如下：
1）印刷用钢丝网版的准备：使用不锈钢钢丝网版自行绷网，并使用设计好的胶片曝光、显影，形成印刷图形；钢丝网版的工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 钢丝网版目数 | 250目 |
| 绷网角度 | 22.5° |
| 网版厚度 | 15-25um |
| 钢丝网张力 | 20-28N/cm |
2）待加工的线路板首先进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成绝缘油墨印刷；
3）使用辊式清洁机对线路板进行除尘和抗静电处理；
4）在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行绝缘油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；绝缘油墨的印刷工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 架空距离（网距） | 1.0-2.0mm |
| 离板距离 | 0.3-0.7mm |
| 刮板硬度 | 肖氏硬度为75° |
| 刮板角度 | 15-25° |
| 覆墨刀角度 | 0° |
| 印刷速度（覆墨） | 60-100mm/sec |
| 印刷速度（刮板） | 20-70mm/sec |
| 绝缘油墨宽度（MIN） | 8-10mil |
| 导电年轮（MIN） | 5-8mil |
| 绝缘与导电间距（MIN) | 8-12mil |
5）在线路板印刷绝缘油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；
6）再次对线路板进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成导电油墨印刷；
7）在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行导电油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；导电油墨的印刷工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 架空距离（网距） | 1.0-2.0mm |
| 离板距离 | 0.3-0.7mm |
| 刮板硬度 | 肖氏硬度为75° |
| 刮板角度 | 15-25° |
| 覆墨刀角度 | 0° |
| 印刷速度（覆墨） | 60-100mm/sec |
| 印刷速度（刮板） | 20-70mm/sec |
| 绝缘油墨宽度（MIN） | 8-10mil |
| 导电年轮（MIN） | 5-8mil |
| 绝缘与导电间距（MIN) | 8-12mil |
8）在线路板印刷导电油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um。
所述步骤1）还包括胶片的图形设计需要针对不同印刷图形的设计不同而进行印刷线路的局部补偿步骤。
一种导电、绝缘油墨线路板，其特征在于所述线路板上设计有用于确定自动丝印机印刷加工时的放板方向的方向孔，在线路板两个长边分别设计有用于绝缘油墨和导电油墨印刷后的对位状况检查的两个对位检查靶标，在线路板两个短边分别设计有一个用于线路板首件板烘干后的方阻值测试的方阻值测试靶标，在线路板两个长边上还分别设计有一个用于导电油墨的耐摩擦性寿命测试得寿命测试库方；其中，寿命测试库方需要在成型工序加工时按照库方铣路径的位置提前从线路板上铣下来用于寿命测试。
同现有技术相比，本发明的优点是显而易见的，具体如下：
1、使用特制的不锈钢网、刮板，通过前期对油墨厚度、方阻测试、对位精度的设计及生产过程中对油墨的厚度、宽度和平整度等方面的特殊控制，从而保证线路板油墨品质的均一性。
2、所加工的线路板的导电油墨阻值变化稳定，可以保证导电油墨在摩擦寿命内的最大电压降落UV在300mV以内，极大的降低了线路板使用过程中的信号失真隐患，保障了相关汽车产品的安全性。
附图说明
图1是本发明线路板整体结构示意图；
图2是本发明对位检查靶标示意图；
图3是本发明方阻值测试靶标示意图；
图4是本发明寿命测试库方示意图。
图中：1为线路板，2为方向孔，3为对位检查靶标，3a为对位靶环，3b为油墨对位图形，3c为对位间隙，4为方阻值测试靶标，4a为测试铜盘，4b为阻焊油墨，4c为阻焊空区，4d为导电方阻测试区，5为寿命测试库方，5a为库方定位孔，5b为电压测试盘，5c为铜层承接线路，5d为导电寿命测试区，6为库方铣路径
具体实施方式
一种导电、绝缘油墨线路板加工方法，包括如下步骤：开料→下料→堆垛打销→钻孔→化镀刷板→化镀→外层前处理→外层贴膜→外层曝光→外层显影→图形电镀→SES（脱膜蚀刻）→外层AOI→浮石粉刷板→丝印阻焊→丝印曝光→丝印显影→固化→UV固化→外层粗化→绝缘油墨→外层粗化2→导电油墨→喷纯锡→成型→电测→目检；
其特征在于所述绝缘油墨和导电油墨印刷工艺方法如下：
1）印刷用钢丝网版的准备：使用不锈钢钢丝网版自行绷网，（采用德国进口不锈钢网自行绷网），并使用设计好的胶片曝光、显影，形成印刷图形；其中胶片的图形设计需要针对不同印刷图形的设计不同而进行印刷线路的局部补偿；钢丝网版的工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 钢丝网版目数 | 250目 |
| 绷网角度 | 22.5° |
| 网版厚度 | 15-25um |
| 钢丝网张力 | 20-28N/cm |
2）待加工的线路板首先进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成绝缘油墨印刷；
3）使用辊式清洁机对线路板进行除尘和抗静电处理；
4）在CCD定位全自动网印机（真空吸附型）上使用对应的钢丝网版进行绝缘油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；绝缘油墨的印刷工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 架空距离（网距） | 1.0-2.0mm |
| 离板距离 | 0.3-0.7mm |
| 刮板硬度 | 肖氏硬度为75° |
| 刮板角度 | 15-25° |
| 覆墨刀角度 | 0° |
| 印刷速度（覆墨） | 60-100mm/sec |
| 印刷速度（刮板） | 20-70mm/sec |
| 绝缘油墨宽度（MIN） | 8-10mil |
| 导电年轮（MIN） | 5-8mil |
| 绝缘与导电间距（MIN) | 8-12mil |
5）在线路板印刷绝缘油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；
6）再次对线路板进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成导电油墨印刷；
7）在CCD定位全自动网印机（真空吸附型）上使用对应的钢丝网版进行导电油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；导电油墨的印刷工艺参数如下：
| 控制项目 | 工艺参数控制范围 |
| 架空距离（网距） | 1.0-2.0mm |
| 离板距离 | 0.3-0.7mm |
| 刮板硬度 | 肖氏硬度为75° |
| 刮板角度 | 15-25° |
| 覆墨刀角度 | 0° |
| 印刷速度（覆墨） | 60-100mm/sec |
| 印刷速度（刮板） | 20-70mm/sec |
| 绝缘油墨宽度（MIN） | 8-10mil |
| 导电年轮（MIN） | 5-8mil |
| 绝缘与导电间距（MIN) | 8-12mil |
8）在线路板印刷导电油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；
测试步骤如下：
9）使用寿命测试仪对线路板的方阻值测试靶标进行方阻值的测试，一般的，要求方阻值25≤欧姆（导电油墨面积10mm×10mm，厚度25±5um）；
10）使用寿命测试仪对线路板的导电油墨寿命测试库方进行耐磨次数寿命测试，一般的，要求耐磨次数＞30,000次，最高可达到180,000次，并且，寿命测试的标准为：摩擦后允许最大电压降落UV=300mV。
图1是本发明线路板整体结构示意图，如图所示，线路板1上设计有方向孔2用于确定自动丝印机印刷加工时的放板方向，在两个长边分别设计有两个对位检查靶标3用于绝缘油墨和导电油墨印刷后的对位状况检查，在两个短边分别设计有一个方阻值测试靶标4用于线路板首件板烘干后的方阻值测试，在两个长边上分别设计有一个寿命测试库方5用于导电油墨的耐摩擦性寿命测试，其中，寿命测试库方5需要在成型工序加工时按照库方铣路径6的位置提前从线路板1上铣下来用于寿命测试；图2是本发明对位检查靶标示意图，图2-1的对位图形印刷油墨后成为图2-2，图中对位靶环3a为正方形环状铜层，通过目视或用放大镜检查其与油墨对位图形3b之间所保留的对位间隙3c的大小来判断油墨印刷的对位效果；图3是本发明方阻值测试靶标示意图，首先在测试铜盘4a上印刷阻焊油墨4b，经过曝光、显影后形成阻焊空区4c，然后在阻焊空区4c的范围内，并在测试铜盘4a上印刷导电油墨，形成导电方阻测试区4d，其中有效测试区域的尺寸为10mm×10mm，如图3-1、3-2、3-3所示，测试时，使用电表测量两个测试铜盘4a之间的电阻值即为导电油墨的方阻值；图4是本发明寿命测试库方示意图，图4-1和4-2是寿命测试库方在线路板L1面的设计图形，库方定位孔5a用于寿命测试库方5在寿命测试仪上的锁紧固定，电压测试盘5b作为耐摩擦性实验结束后进行电压测试的通电介质，导电寿命测试区5d印刷在铜层承接线路5c上，用于耐摩擦性实验和电压测试；其中，不同的铜层承接线路5c和导电寿命测试区尺寸会直接影响测试结果的准确性，因此需要予以严格控制，图4-3是寿命测试库方在线路板Ln面的设计图形，仅用于连接通电的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种导电、绝缘油墨线路板加工方法，包括如下步骤：开料→下料→堆垛打销→钻孔→化镀刷板→化镀→外层前处理→外层贴膜→外层曝光→外层显影→图形电镀→脱膜蚀刻→外层AOI→浮石粉刷板→丝印阻焊→丝印曝光→丝印显影→固化→UV固化→外层粗化→绝缘油墨→外层粗化2→导电油墨→喷纯锡→成型→电测→目检；
其特征在于所述绝缘油墨和导电油墨印刷工艺方法如下：
1)印刷用钢丝网版的准备：使用不锈钢钢丝网版自行绷网，并使用设计好的胶片曝光、显影，形成印刷图形；钢丝网版的工艺参数如下：
2)待加工的线路板首先进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成绝缘油墨印刷；
3)使用辊式清洁机对线路板进行除尘和抗静电处理；
4)在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行绝缘油墨印刷，然后通过线路板两个长边分别设有的两个对位检查靶标，对绝缘油墨印刷后的对位状况检查，并在印刷后对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；绝缘油墨的印刷工艺参数如下：
5)在线路板印刷绝缘油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；
6)再次对线路板进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成导电油墨印刷；
7)在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行导电油墨印刷，然后通过线路板两个长边分别设有的两个对位检查靶标，对导电油墨印刷后的对位状况检查，并在印刷后对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度40±10um；导电油墨的印刷工艺参数如下：
8)在线路板印刷导电油墨后的20分钟内使用红外烘道进行红外线烘干，并对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；所述步骤1)还包括胶片的图形设计需要针对不同印刷图形的设计不同而进行印刷线路的局部补偿步骤。
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