CN103096633A - 线路板阻焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板阻焊方法，包括步骤：S20：丝网印刷第一油墨层，具体为采用带挡点的丝网印刷油墨，所述挡点遮盖线路板上的孔，挡点尺寸比线路板上孔径加大13mil～17mil，第一油墨层厚度35μm～40μm；S30：对线路板静置处理；S40：静电喷涂第二油墨层，具体为采用静电喷涂工艺对线路板进行喷涂，所述第二油墨层覆盖所述第一油墨层，所述第二油墨层厚度为40μm～50μm；S50：固化阻焊，具体为对第一油墨层和第二油墨层进行曝光显影并固化。本发明融合了丝网印刷和静电喷涂两种阻焊工艺的优点，达到线路板阻焊油墨“零进孔”要求，工艺流程简单加工效率高。

Description

线路板阻焊方法

技术领域

本发明涉及印制线路板加工领域，尤其涉及一种线路板阻焊方法。

背景技术

首先对印制线路板加工领域的相关术语进行解释：

阻焊：为线路板提供一层永久性的具有防焊、绝缘、物理及化学保护功能的保护膜，这层保护膜，还可以做为文字油墨印刷的载体并使线路板具有漂亮的外观。

静电喷涂工艺：利用高效率的静电特性和高压喷射原理，使油墨带上静电并附着于线路板板件表面，并对油墨喷涂均匀后的板件进行预烘，以达到阻焊的目的。

钉床工艺：在阻焊工艺中采用不同规格的铜钉进行合理布局定位，使板件受力点分布在铜钉上，大板面不接触到丝印机工作台面，从而使阻焊板件可以在油墨未经过加热烘干的情况下印完第一面油墨之后立即印第二面油墨。

感光性阻焊油墨：一种在主光波长为365nm的光线照射下，可发生光聚合反应的液态感光介质。在印制线路板行业中，主要应用于提供永久性的产品表面保护和有选择性地防止产品的金属表面焊接；

底片：图形转移中所需要的图形承载。由透光区和阻光区组成图形转移中的具体图形。

曝光：通过一定波长的紫外光对感光油墨进行感光处理，将客户需要的阻焊图形从底片转移到板件上。

显像：用药水将未发生光聚合反应的感光油墨去掉，将底片上的图形转移到承载感光油墨的基板上。

阻焊预烘：利用低温烘烤电路板表面上涂覆的阻焊油墨，使其中的稀释剂和部分溶剂能够有效的溢出，使油墨达到一个初步的固化便于后续对板件的加工操作。

后固化：利用低温加高温相结合的烘烤工艺，使线路板上油墨中的溶剂去除充分，另外在高温条件下使感光油墨发生高分子聚合，从而形成一层坚固和具有良好耐化性的阻焊油墨层。

线路板外层板面主要分布着很多需要贴装元器件的“焊盘”、导通电路的细线“线条”、绝缘功能的“无铜区”、联通层间电路的“过线孔”。阻焊的主要作用就是把外层不需要贴装元器件的部分用感光阻焊油墨保护起来，可以防止焊接过程中的短路和保护线路不被暴露在空气中被氧化腐蚀，实现这个目的的手段有丝网印刷和静电喷涂工艺。在印制线路板(PCB)行业，正常的普通阻焊工艺一般分为三种：1)阻焊前处理——丝网印第一面——预烘——丝网印第二面——预烘——曝光——显影——固化；2)阻焊前处理——钉床丝网印两面——预烘——曝光——显影——固化；3)阻焊前处理——静电喷涂——曝光——显影——固化。

在上述三种阻焊工艺中前两种是采用丝网印刷，第三种是采用静电喷涂，但是丝网印刷和静电喷涂对于板件孔径在0.3mm以下的孔基本不可能做到油墨“零进孔”，各自都有自身的先天缺陷。

丝网印刷：

目前，业界内的丝网阻焊基本都是采用挡点网进行印刷，即根据板的结构变化在有孔处增加挡点，防止丝网印刷过程中此处下油墨，从而做到板面印上油墨而孔内无油墨。但是，丝网上挡点的大小设计不当就会导致板面有区域漏印(应该油墨覆盖处由于挡点挡住未印上油墨)或油墨进孔(油墨自身有流动性)。随着板件的设计孔与孔之间、孔与焊盘之间、孔与线条之间的间距越来越小，为了避免板件漏印，丝网上的挡油点大小设计也越来越小，由于油墨的流动性和丝网印刷过程中的张力变化，这样就不可避免出现油墨进孔。

静电喷涂：

静电喷涂工艺是采用专用喷涂设备，板件是垂直悬挂状态，油墨依靠喷枪均匀喷射出来，雾化后的油墨带静电，从而能够有效附着于板件表面。为了保证板件孔内无油墨残留，喷涂设备需要保证一定的抽风量和风速。由于静电喷涂加工过程中板件是垂直悬挂的，油墨本身又有流动性，板面铜线条有一定厚度，油墨容易垂流导致线条面上油墨和线条肩部油墨很薄达不到客户要求。为了保证油墨厚度符合客户要求，往往采取的措施是把油墨喷厚，这样又会导致孔内油墨无法被抽风抽出，从而导致堵孔。

以上三种阻焊方式都存在阻焊油墨进入部分过线孔甚至堵过线孔的现象，一般客户对线路板的质量验收标准是允许有5％左右的过线孔油墨入孔或堵孔。但随着客户的要求越来越高，不允许有任何一个过线孔有油墨入孔或堵孔是一种必然的趋势，这种要求即为“零进孔”要求。传统的这些阻焊工艺对于板件孔径在0.3mm以下的孔基本不可能做到油墨“零进孔”，针对这种要求，许多线路板厂都只能通过一些特殊的控制手段进行控制，如：手动吸孔、多次丝印和曝光流程等。

针对客户“零进孔”的要求，目前很多PCB厂家采用以上的几种工艺方法根本无法做到。针对这种要求，业界都需要做一些特殊处理，处理的方式主要有以下几种：1.丝网印刷采用单面印刷，在丝印完单面后用负压进行吸孔处理把孔内的油墨吸出。2.采用目数较高的丝网进行两次或以上的印刷和曝光、显影、固化，减少丝印下油量避免油墨进孔。

上述这几种处理方法存在以下几种问题：1.单面丝印加手动吸孔有孔未吸干净风险，且需要大量的人力，根本不适合大批量加工；2.采用目数较高的丝网进行两次或以上的印刷流程繁杂，生产成本急剧增高；3.生产计划无法正常达成。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种线路板阻焊方法，达到阻焊油墨“零进孔”的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种线路板阻焊方法，包括步骤：

S20：丝网印刷第一油墨层，具体为采用带挡点的丝网印刷油墨，所述挡点遮盖线路板上的孔，挡点尺寸比线路板上孔径加大13mil～17mil，第一油墨层厚度35μm～40μm；

S30：对线路板静置处理；

S40：静电喷涂第二油墨层，具体为采用静电喷涂工艺对线路板进行喷涂，所述第二油墨层覆盖所述第一油墨层，所述第二油墨层厚度为40μm～50μm；

S50：固化阻焊，具体为对第一油墨层和第二油墨层进行曝光显影并固化。

其中，在步骤20中采用钉床工艺对线路板双面丝印。

其中，步骤S20具体包括步骤：

S201：对线路板第一面进行丝网印刷；

S202：对线路板第一面的油墨层进行预烘干；

S203：对线路板第二面进行丝网印刷。

其中，步骤S20中丝网网目数为51T，油墨粘度为150dPa·s～180dPa·s。

其中，步骤S20中挡点尺寸比线路板上孔径加大15mil。

其中，步骤S30中对线路板静置处理的时间为60min。

其中，步骤S30中还包括对线路板预烘处理。

其中，步骤S20前还包括步骤S10：阻焊前处理，具体为采用火山灰磨线路板，磨料浓度为10％～15％(体积)，磨痕宽度为10～14mm。

其中，步骤S50中：曝光光级为10～13级，显影速度为3.0m/min～3.4m/min，固化参数为在150℃温度下保持40min。

本发明的有益效果是：本发明将现有的两种阻焊工艺融合起来，并对每种工艺的具体加工进行优化，使两种工艺达到互补，能够做到油墨“零进孔”要求。该工艺加工流程不需要多次阻焊、曝光，与现有技术中为达到“零进孔”要求而多次阻焊曝光或手动吸孔相比，本发明的加工方法工艺流程简单加工效率高，是一种工业上能100％实施的高效率、高成效的简单工艺。从生产效率上看，本发明的方法减少了多次阻焊、曝光的流程，只需要一次手动丝印、一次静电喷涂、一次曝光、固化即可；从产品可靠性角度上看，经此工艺加工的板件可以确保油墨不进过线孔；从成本角度上看，此工艺可以延长曝光底片的使用寿命，同时提高人员效率，减少流程，可以有效降低成本和减少产品报废。

附图说明

图1是本发明的加工方法一实施例的工艺流程图；

图2是本发明的加工流程对应的线路板状态示意图；

图3是本发明的加工方法另一实施例的工艺流程图。

图中：1、线路板；11、孔；2、第一油墨层；3、第二油墨层

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本发明提供一种线路板阻焊方法，包括步骤：

S10：阻焊前处理：具体为采用火山灰磨线路板1，磨料浓度为10％～15％(体积)，磨痕宽度为10～14mm。此步骤主要是为了对线路板1板面进行清洁和粗化以使阻焊的油墨能与线路板有更好的结合力，防止阻焊层的掉落。若阻焊前对线路板的处理已经使线路板板面足够清洁和铜面足够粗糙，也可以省略阻焊前处理这一步骤。

S20：丝网印刷第一油墨层2，具体为采用带挡点的丝网印刷油墨，所述挡点遮盖线路板1上的孔11，挡点尺寸比线路板上孔径加大13mil～17mil，第一油墨层厚度35μm～40μm。

在该步骤中，在线路板1上以丝网印刷的方式印刷第一层油墨层2，为了防止油墨入孔11该步骤在网版的设计上进行了改善，即把网版上与孔11相对的挡点尺寸加到比线路板上孔11的孔径大13mil～17mil，例如在一具体实施例中加大15mil，这样足以确保油墨不进孔。另外，对油墨层的厚度也做了控制，相比于正常情况下湿膜厚度的45μm～50μm，本发明实施例中，将油墨层的湿膜厚度控制在35μm～40μm，比正常情况下减薄了10μm，可以防止因油墨流动性导致的油墨进孔。在一具体实施例中，控制油墨厚度是采用增大丝印网目数的措施来实现的，在传统的丝印中一般采用41T丝网，而在本例中加大为51T，这样减少下油量(即印刷到线路板上的油墨量)。当然如有其它方式控制油墨厚度也是可行的。第一油墨层所用的油墨粘度优选地为150dPa·s～180dPa·s。

其中，mil表示千分之一英寸，为线路板加工领域常采用的单位，其与国际单位mm的换算关系为：1mil＝1/1000inch＝0.00254cm＝0.0254mm。

S30：对线路板静置处理；由于油墨自身的流动性不大，在丝印过程中为了方便操作一般需要往油墨内增加稀释剂，以增加流动性。但在步骤S20之后需要进行步骤S40即静电喷涂，因静电喷涂时需要将线路板悬挂，如果油墨流动的话可能导致油墨层厚度不均，因此在进行步骤S40之前需要对线路板进行处理以防止油墨的流动，本实施例直接对线路板进行静置处理，由于油墨中的稀释剂较容易挥发，静置后油墨自身良好的触变性能可以确保板面油墨不再流动。在一较好的实施例中，静置时间为60min，可以确保静置后的油墨不再流动。

S40：静电喷涂第二油墨层3，具体为采用静电喷涂工艺对线路板1进行喷涂，所述第二油墨层3覆盖所述第一油墨层2，所述第二油墨层3厚度为40μm～50μm。

此步骤是在步骤S20中形成的第一油墨层的基础上再采用静电喷涂工艺形成第二油墨层，此步骤中油墨湿膜厚度控制在40μm～50μm，由于静电喷涂工艺在喷涂段有抽风装置，在湿膜厚度为75μm-85μm时能确保孔径0.3mm及以上的孔在显影后无油墨堵孔，孔径0.3mm以下的孔内有不到5％的堵孔，而在本发明中把喷涂的油墨湿膜厚度降到40μm～50μm，可以确保0.25mm及以上孔径的孔内显影后无油墨堵孔，可以确保没有油墨进孔。此步骤喷涂的油墨层相比于正常的静电喷涂的厚度要小很多，但是由于板件已经经过一次丝网印刷过，线条上和板面上已经有第一油墨层，再喷涂上一层薄薄的油墨后也能确保总的油墨厚度能达到客户厚度要求。另外，由于此次喷涂油墨的厚度较小，喷涂过程中可减小油墨的流动，再加上静电喷涂工艺本身的优点，使得喷涂效果非常均匀；步骤S20中丝网印刷时因增大了网版挡点大小，可能出现如背景技术中所分析的漏印缺陷，但在步骤S40中静电喷涂可以将出现漏印的区域覆盖住，弥补了丝印漏印的缺陷。

S50：固化阻焊，具体为对第一油墨层2和第二油墨层3进行曝光显影并固化。这一步骤为阻焊的常规步骤，需要对线路板上的油墨进行曝光显影固化后形成阻焊层。在本实施例中，曝光光级为10～13级，显影速度为3.0m/min～3.4m/min，固化参数为在150℃温度下保持40min。

综合现有的两种阻焊工艺各自的优缺点，本发明将现有的两种阻焊工艺融合起来，并对每种工艺的具体加工进行优化，使两种工艺达到互补，能够做到油墨“零进孔”要求。该工艺加工流程不需要多次阻焊、曝光，与现有技术中为达到“零进孔”要求而多次阻焊曝光或手动吸孔相比，本发明的加工方法工艺流程简单加工效率高，是一种工业上能100％实施的高效率、高成效的简单工艺。从生产效率上看，本发明的方法减少了多次阻焊、曝光的流程，只需要一次手动丝印、一次静电喷涂、一次曝光、固化即可；从产品可靠性角度上看，经此工艺加工的板件可以确保油墨不进过线孔；从成本角度上看，此工艺可以延长曝光底片的使用寿命，同时提高人员效率，减少流程，可以有效降低成本和减少产品报废。

在实际生产应用中，一些线路板需要在双面都进行阻焊，对于这种情况，基于本发明的构思，提供一种适用于双面阻焊的方法，在上述的实施例基础上进行优化，具体为在步骤20中采用钉床工艺对线路板双面丝印，丝网的要求及油墨层的厚度与上一实施例相同。在背景技术中已提及采用钉床工艺进行丝印可以使阻焊板件在油墨未经过加热烘干的情况下印完第一面油墨之后立即印第二面油墨，这样提高了加工效率。

对于需要双面阻焊的情况，本发明还提供另一实施例中，即在步骤S20中具体采用步骤进行：

S201：对线路板第一面进行丝网印刷；

S202：对线路板第一面的油墨层进行预烘干；

S203：对线路板第二面进行丝网印刷。

在这一实施例中将钉床工艺改为分次印刷，在这一实施例中不需要钉床，而预烘设备是线路板加工厂家都必须有的设备，因此本实施例可以简化加工设备，节省成本。

在一实施例中，为了对步骤S20中形成的第一油墨层更快地初步固化，在步骤S30中还对线路板进行预烘处理，这样缩短流程时间，在经过S30的预烘后，在S50中还可以适当减少烘干时间，从而整体上看缩短阻焊时间，提高生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种线路板阻焊方法，其特征在于，包括步骤：

S20：丝网印刷第一油墨层，具体为采用带挡点的丝网印刷油墨，所述挡点遮盖线路板上的孔，挡点尺寸比线路板上孔径加大13mil～17mil，第一油墨层厚度35μm～40μm；

S30：对线路板静置处理；

S40：静电喷涂第二油墨层，具体为采用静电喷涂工艺对线路板进行喷涂，所述第二油墨层覆盖所述第一油墨层，所述第二油墨层厚度为40μm～50μm；

S50：固化阻焊，具体为对第一油墨层和第二油墨层进行曝光显影并固化。

2.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

在步骤20中采用钉床工艺对线路板双面丝印。

3.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S20具体包括步骤：

S201：对线路板第一面进行丝网印刷；

S202：对线路板第一面的油墨层进行预烘干；

S203：对线路板第二面进行丝网印刷。

4.根据权利要求1-3任一项所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S20中丝网网目数为51T，油墨粘度为150dPa·s～180dPa·s。

5.根据权利要求1-3任一项所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S20中挡点尺寸比线路板上孔径加大15mil。

6.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S30中对线路板静置处理的时间为60min。

7.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S30中还包括对线路板预烘处理。

8.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S20前还包括步骤：

S10：阻焊前处理，具体为采用火山灰磨线路板，磨料浓度为10％～15％(体积)，磨痕宽度为10～14mm。

9.根据权利要求1所述的线路板阻焊方法，其特征在于：

步骤S50中：曝光光级为10～13级，显影速度为3.0m/min～3.4m/min，固化参数为在150℃温度下保持40min。

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