CN103203971A

CN103203971A - 三维立体掩模板的制备工艺

Info

Publication number: CN103203971A
Application number: CN2012100107620A
Authority: CN
Inventors: 魏志凌; 高小平
Original assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Current assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明公开了一种三维立体掩模板的复合制备工艺，所述的制备工艺包括三维立体芯模的制备工艺和三维立体掩模板的制备工艺。其中三维立体芯模的制备工艺包括如下步骤：芯模处理→前处理（除油、酸洗、喷砂）→双面贴膜→单面曝光1→单面显影1→单面蚀刻→芯模后续处理（除油、酸洗）；三维立体掩模板的制备工艺包括如下步骤：芯模处理→单面贴膜→单面曝光2→单面显影2→电铸→剥离。三维立体掩模板的复合制备工艺主要解决的问题有：（1）避免转移时由于基板上的凹凸使得二维掩模板无法与基板紧密贴合而产生的偏差转移或错位转移；（2）能够制作一种能与基板紧密贴合，避免由于基体上的凸凹造成掩模变形的印刷模板。

Description

三维立体掩模板的制备工艺

技术领域

本发明设计一种金属掩模板的复合制备工艺，属于材料制备和加工技术领域，具体涉及到一种三维立体金属掩模板的复合制备工艺。

背景技术

随着印刷产品的日渐丰富，单一的平面丝网印刷已经不能满足现有市场的需求。现在市场需求越来越追求个性，时尚，产品已经由过去单一的平面，逐渐发展成曲面、高低台面，并且伴有镂空或凸起设计。在高精密制造领域，即使是基体表面很小的凸凹部位也会造成转移过程中位置精度和尺寸精度的很大偏差和掩模的变形，导致产品和掩模的报废。使用二维掩模转移时基体表面凹凸区域边缘处掩模开口由于无法和基板紧密接触而精确对位，导致转移材料的偏差转移或错位转移。在现有技术中，对于非平面的印刷往往采用移印的方式，但是移印方式存在印刷有效面积小、印刷效果差等问题，尤其对于大面积印刷的产品更无法满足其要求，并且要求设备投入大、成本较高。因此，传统的移印方式已不能满足当今对异型产品丝网印刷的要求。

想要在现有的设备上实现异型（立体）产品的丝网印刷，关键在于丝网印刷板的制作，即必须研发出适用于立体丝网印刷的网板制作工艺。

用传统的二维金属掩模板组合无法达到不同量的转移材料的要求。单一的传统工艺如激光、蚀刻、电铸无法做到三维金属掩模板的效果。

三维金属掩模板的复合制备工艺主要解决的问题有：

（1）避免转移时由于基板上的凹凸使得二维掩模板无法与基板紧密贴合而产生的偏差转移或错位转移;

（2）能够制作一种能与基板紧密贴合，避免由于基体上的凸凹造成掩模变形的印刷模板。

发明内容

本发明的目的在于提出一种三维立体掩模板的复合制备工艺。应用此种复合制备工艺可以解决传统的二维金属掩模板组合无法达到精确转移不同量的材料的要求；同时避免转移时由于基板上的凹凸使得二维掩模板无法与基板紧密贴合而产生的偏差转移或错位转移,即能够制作一种能与基板紧密贴合，避免由于基体上的凸凹造成掩模变形的印刷模板。

三维立体掩模板的复合制备工艺具体的工艺流程包括如下两个步骤：

A. 三维立体芯模的制备工艺;

B. 三维立体掩模板的制备工艺。

具体的说，步骤A中所述的三维立体芯模的制备工艺包括步骤为：

芯模处理→前处理（除油、酸洗、喷砂）→双面贴膜→单面曝光1→单面显影1→单面蚀刻→脱膜→芯模后续处理（除油、酸洗）

更具体的，各步骤所述的工艺流程如下：

（1）芯模处理：选取1.8mm厚的不锈钢板作为芯模材料，将芯模切割成为800mm*600mm的尺寸大小；

（2）前处理：将芯模除油、酸洗、喷砂，以去除表面的油渍杂质，并将表面打磨光滑；

（3）双面贴膜：将芯模的双面进行贴膜，并撕去一面的干膜保护膜，保留另一面的干膜保护膜，防止被蚀刻液腐蚀；

（4）单面曝光1：将芯模的双面撕去保护膜的一面进行曝光，即将形成电铸掩模板的一面的凸起区域以外的区域曝光;

（5）单面显影1：将步骤（4）中的未曝光部分显影，留下曝光后的干膜以作后续蚀刻步骤的保护膜，以备将芯模蚀刻成厚度均一的具有三维立体区域的芯模；

（6）单面蚀刻：蚀刻区域即为步骤（4）中的未曝光区域，刻蚀后即可形成厚度均一的具有三维立体芯模；

（7）芯模后续处理：将三维立体芯模进行除油、酸洗；

具体的说，步骤B中所述的三维立体淹模板的制备工艺包括步骤为：

芯模处理→单面贴膜→单面曝光2→单面显影2→电铸→脱膜→剥离

更具体的，各步骤的工艺流程如下：

（1）芯模处理：将三维立体芯模具有凹陷区域的一面进行喷砂；

（2）单面贴膜：将三维立体芯模具有凹陷区域的一面进行贴膜；

（3）单面曝光2：将三维立体芯模上图形开口区域曝光；

（4）单面显影2：将步骤（3）中未曝光部分显影，留下曝光的部分以作后续电铸步骤的保护膜；

（5）电铸2：在制作好的三维立体芯模上电沉积上金属材料，形成三维立体掩模板；

（6）剥离：将掩模板从芯模上剥离。

具体地说，步骤A和B中的各个工艺步骤的具体的工艺参数范围如下：

前处理工艺参数

除油时间	1-2min
		酸洗时间	1-2min
喷砂时间	1-2min

曝光显影工艺参数

不锈钢基板尺寸（mm）	8006001.8
		曝光1量（mj）	80-200
曝光1时间（s）	180-300
		显影1时间（s）	120-300
曝光2量（mj）	500-1500
		曝光2时间（s）	900-2400
显影2时间（s）	180-300

蚀刻工艺参数

蚀刻液温度（℃）	50-55
		蚀刻液喷射压力（psi）	10-15
蚀刻时间（min）	40-80

电铸工艺参数

本发明中通过蚀刻的方法得到三维立体芯模，采用电铸的方法形成印刷面为凸形区域，其表面具有复杂花纹的三维立体掩模板。本发明可以避免转移时由于基板上的凹凸使得二维掩模板无法与基板紧密贴合而产生的偏差转移或错位转移；即能够制作一种能与基板紧密贴合，避免由于基体上的凸凹造成掩模变形的印刷模板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1 二维掩模板材料转移图示：

1- 刮刀

2- 转移材料

3- PCB板

4- PCB板上的凸起区域

5- 二维掩模板

6- 二维掩模板上的图形开口

7- 焊接铜台

8- 掩模板的印刷面

9- 掩模板的PCB面

图2 三维立体掩模板材料转移图示：

1- 刮刀

2- 转移材料

3- PCB板

4- PCB板上的凸起区域

5- 二维掩模板

6- 二维掩模板上的图形开口

7- 焊接铜台

8- 掩模板的印刷面

9- 掩模板的PCB面

10-掩模板的三维立体结构

图3 掩模板三维立体区域示意图:

8-掩模板印刷面

9-掩模板PCB面

11-掩模板印刷面凸起区域

22-掩模板PCB面的凹形

图4 掩模板示意图:

111-掩模板二维区域的图形开口

6-掩模板上的三维立体结构的图形开口

5-掩模板

10-掩模板上的三维立体结构

图5 三维立体芯模示意图：

1111-芯模

1112-芯模的凹陷区域（三维立体区域）

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明揭示一种三维立体掩模板的混合制备工艺。

实施例1

本发明的一种实施例中，三维立体芯模的制备工艺的一种优选工艺参数如下：

前处理工艺参数：

除油时间	1min
		酸洗时间	2min
喷砂时间	1.5min

曝光和显影工艺参数：

曝光1量（mj）	30
		曝光1时间（s）	35
显影1时间（s）	35

蚀刻工艺参数：

蚀刻液温度（℃）	50
		蚀刻液喷射压力(psi)	14
蚀刻时间（min）	50

实施例2

本发明的一种实施例中，三维立体掩模板的制备工艺的一种优选工艺参数如下：

曝光显影工艺参数

曝光2量（mj）	1000
		曝光2时间（s）	1500
显影2时间（s）	200

电铸工艺参数

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种三维立体掩模板的复合制备工艺，其特征在于该种制备工艺包括两步：

A. 三维立体芯模的制备工艺;

B. 三维立体掩模板的制备工艺。

2.根据权利要求1所述的复合制备工艺，其特征在于，步骤A中的三维立体芯模的制备工艺如下：

芯模处理→前处理（除油、酸洗、喷砂）→双面贴膜→单面曝光1→单面显影1→蚀刻→芯模后续处理（除油、酸洗）。

3.根据权利要求1所述的复合制备工艺，其特征在于，步骤B中的三维立体掩模板的制备工艺如下：

芯模处理→单面贴膜→单面曝光2→单面显影2→电铸→剥离。

4.根据权利要求1和2所述的三维立体芯模的制备工艺，其特征在于，所述的芯模为不锈钢材料，基板的尺寸800mm*600mm*1.8mm。

5.根据权利要求1和2所述的三维立体芯模的制备工艺，其特征在于，在芯模上蚀刻出一个凹陷区域，形成三维立体芯模，为后续电铸三维立体掩模板做准备。

6.根据权利要求1、2和3所述的复合制备工艺，其特征在于，曝光和显影的工艺参数如下：

曝光1量（mj） 80-200 曝光1时间（s） 180-300 显影1时间（s） 120-300 曝光2量（mj） 500-1500 曝光2时间（s） 900-2400 显影2时间（s） 180-300

。

7.根据权利要求1和2所述的三维立体芯模的制备工艺，其特征在于蚀刻的工艺参数的如下：

蚀刻液温度（℃） 50-55 蚀刻液喷射压力(psi) 10-15 蚀刻时间（min） 40-80

。

8.根据权利要求1和2所述的三维立体芯模的制备工艺，其特征在于，曝光1区域为掩模板的凸起区域以外的区域和单面显影1区域为掩模板凸起区域。

9.根据权利要求1和3所述的三维立体掩模板的制备工艺，其特征在于，电铸为在制作好的三维立体芯模上电沉积上金属材料，形成三维立体掩模板，电铸工艺参数范围如下：

。