CN103203977B

CN103203977B - 带有定位点的电铸网板的制作方法

Info

Publication number: CN103203977B
Application number: CN201210010786.6A
Authority: CN
Inventors: 魏志凌; 高小平; 赵录军; 王峰
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: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN103203977A

Abstract

本发明涉及一种带有定位点的电铸网板的制作方法，包括电铸网板的制作和定位点的制作，其特征在于，所述电铸网板开口图形区域外的板面区域中设有处于对角位置的两个圆形孔洞，用于确定定位点的坐标；所述定位点的制作步骤包括：将固定好的电铸网板放在切割基台上；然后确定定位点的坐标；调整好切割参数，调整好激光切割头的纵向高度，使其激光焦点落在电铸网板表面；通过激光切割头发射出激光，在电铸网板表面的定位点区域进行切割。本发明的一种带有定位点的电铸网板的制作方法,电铸网板表面质量好，无针孔、麻点，提高印刷质量；定位孔对位精度高，提高了印刷时PCB板与电铸网板的对位精度，且具有较高的识别度。

Description

带有定位点的电铸网板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种带电铸网板的制作方法, 尤其涉及一种带有定位点的电铸网板的制作方法。

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。模板的制作不仅是SMT装配工艺的第一步，也是最重要的一步。模板的主要功能是帮助锡膏沉积，将准确数量的材料转移到光板上的准确位置。印刷锡膏时，锡膏阻塞越少，沉积在电路板上就越多，焊接质量才会越好。因此，对于模板来说，谁的模板孔壁光滑，谁的价值就更高。

印刷模板是用来印刷锡膏的模具，目前一般采用钢网。而传统工艺通过激光切割技术制作的钢模开口精度和质量不能很好地达到要求，板面质量也不够高。电铸成型是通过在一个要形成具有开孔铸层的基板(或芯模)上显影干膜，然后逐个原子、逐层地在干膜周围电镀出模板，镍原子被干膜偏转沉积，形成一定锥角的梯形开口，利于下锡，板面恢复弹性形变后不会带走过多的锡膏（由于锥角的存在），从而保证下锡量。当模板铸层从基板取下，顶面变成PCB面，即与PCB基板接触面，由于其具有独特的边缘效应，产生密封效果，保护锡膏不会到处流动。

焊盘上的锡膏是否平整、均匀、用量是否适当将直接影响电子元件SMT的效果，特别是有精密电子元件焊盘和热压手指时，对印刷模板要求更高。

同时，对于印刷锡膏时，需要制作定位点，以便印刷时更好的精确对位。定位点的制作方法对印刷锡膏时的位置精度有很大的影响。

因此，如何制作电铸模板以及如何提高印刷锡膏时位置精度的问题，显的相当重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带有定位点的电铸网板的制作方法，通过贴膜、曝光、显影、电铸工艺能够制作出性能优于激光网板的电铸网板；印刷时对位精度高；电铸网板具有良好的锥度，更利于下锡；整体电铸金属网板的开口孔壁光滑，无毛刺、渗镀等现象，表面质量要好，表面光亮，无糙点、针孔等不良现象；制作的定位点有较高的识别度，从而提高印刷的位置精度。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种带有定位点的电铸网板的制作方法，包括电铸网板的制作和定位点的制作，其特征在于，所述电铸网板开口图形区域外的板面区域中设有处于对角位置的两个圆形孔洞，用于确定定位点的坐标；所述定位点的制作步骤包括：

将固定好的电铸网板放在切割基台上；

选取开口图形区域外的板面区域处于对角位置的两圆形孔洞，通过CCD读取两个圆形孔洞中心点坐标o₁（x₁、y₁）、o₂（x₂、y₂），并摄录到电脑软件上，与电脑软件中的原始文件图像上的o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相对比，以此为参照，调整电铸网板相对于切割基台的位置，使o₁（x₁、y₁）、o₂（x₂、y₂）与o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相互重合，从而确定定位点的坐标；

调整好切割参数，调整好激光切割头的纵向高度，使其激光焦点落在电铸网板表面；

通过激光切割头发射出激光，在电铸网板表面的定位点区域进行切割。

优选的，在CCD定位时做出切割坐标补偿，避免激光切割定位点时，所切范围超出了定位点的要求区域。

所述切割的参数包括：

切割速率为10000～20000孔/小时；

能量为500～2000 mj；

气体压力为2～8 MPa；

电流为500～1000 mA；

激光频率为6000-8000 Hz；

直线切割速度为100-200 cm.min^-1。

电铸网板的制作包括：芯模前处理、贴膜、曝光、单面显影、电铸、褪膜、剥离和网板后处理。

优选的，所述芯模前处理包括：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；

所述贴膜包括：将芯模表面进行贴膜；

所述曝光包括：使图形开口区域曝光，以便将未曝光区域通过显影去除，留下曝光的部分以作后续电铸步骤的保护膜；

所述单面显影包括：将所述曝光步骤中未曝光部分显影，留下曝光的部分以作后续电铸步骤的保护膜；

所述电铸包括：采用电铸的方法将电铸材料电铸到未曝光区域；

所述褪膜包括：将显影工序中未清除的曝光干膜通过褪膜液的浸泡刷洗褪除干净；

所述剥离包括：将掩模板从芯模上剥离；

所述网板后处理包括：将从芯模上剥离下来的电铸网板除油、酸洗、风干。

所述定位点为圆形或者方形，所述圆形定位点直径的尺寸或者所述方形定位点对角线的尺寸为0.5-2mm；激光在孔内切割为横纵列阵交错切割，切割的细线线径在5-25μm，间距为10-50μm。

所述圆形孔洞的直径为1-5mm。

所述定位点的个数至少为两个，且处于电铸网板的对角位置。

所述电铸网板的厚度为20-200μm；所述电铸网板上具有开口，开口为圆形或矩形；所述开口具有锥度，且PCB面开口尺寸大于印刷面，开口锥度为2-8°。

所述电铸网板的材料为镍铁合金、纯镍或镍钴合金；所述的镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮；所述的镍铁合金镀层的均匀性COV小于5%。

本发明涉及的前处理工艺参数如下表：

除油时间	1～2min
		酸洗时间	1～2min
压力（pis）	2-5

本发明涉及的曝光显影工艺参数如下表：

曝光量（mj）	1000～2000
		曝光时间（min）	5～30
单面显影时间（min）	1～5

本发明涉及的电铸工艺参数如下表：

本发明涉及的激光工艺参数如下表：

切割速率（孔/小时）	10000～20000
		能量（mj）	500～2000
气体压力（MPa）	2～8
		电流（mA）	500～1000
激光频率（Hz）	6000-8000
		直线切割速度（cm.min^-1）	100-200

本发明提供一种带有定位点的电铸网板的制作方法,利用图形转移技术可以精密地制作具有开口图形的电铸金属网板，图形区域的开口质量好，孔壁光滑，无毛刺；电铸网板表面质量好，无针孔、麻点，具有一级光亮度；电铸网板具有良好的锥度，提高印刷质量；电铸网板厚度均匀性好，均匀性COV在10%以内。

本发明相对以往通过读取开口图形区域内的任意对角开口来确定电铸网板定位点切割位置的方法来说，通过读取固定位置圆形孔洞来确定定位点切割位置的的方法精度更高，重复性也更高，因为：

1、开口图形区域不固定，根据需要设计的图案是不同的，这样开口的任意读取势必会造成较大的偏差，而不管开口图形区域怎样设计，在图形区域以外的板面区域设计的对角圆形孔洞的位置是固定的，只要读取的固定孔洞的位置，就可以切出重复性高的定位点；

2、在电铸过程中，开口的尺寸可能存在一定微米级的偏差，当开口的尺寸也在微米级时，这种偏差就会在开口位置读取时有较大比例的影响，而固定对角圆形孔洞因为其毫米级尺寸，微米级的偏差所造成的影响较小，从而可以更准确的切出高位置精度的定位点；

3、圆形开口读取圆心坐标，矩形开口读取顶角坐标，然后进行与原始文件对比并调整，二者相比，圆心坐标的读取更准确，而如果从开口图形区域内选取开口进行对位，无法保证有圆形开口可供选择，固定对角圆形孔洞的形状固定，设计为圆形，这样也提高定位点位置确定的精度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为激光切割示意图；

图中01为切割基台，02为电铸网板，03为开口图形，04a为定位点a，04b为定位点b，05a为圆形孔洞a，05b为圆形孔洞b，06为激光切割头。

图2为电铸网板俯视图；

图中11为裁剪区域，12为开口图形区域。

图3为文件对比，电铸网板位置调整示意图；

图中o_1o为原始文件上的对应固定对角圆形孔洞的中心，o₁为CCD读取对应固定对角圆形孔洞的中心，沿箭头方向进行调整。

具体实施方式

实施例：

为了更好的与PCB准确对位，并且可以更好的将准确数量的材料转移在准确的位置上，采用电铸工艺制作电铸网板，该工艺步骤包括：

（1）芯模前处理：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；

（2）贴膜：将芯模表面进行贴膜；

（3）曝光：使图形开口区域曝光，以便将未曝光区域通过显影去除，留下曝光的部分以作后续电铸步骤的保护膜；

（4）单面显影：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：采用电铸的方法将电铸材料电铸到未曝光区域；

（6）褪膜：将显影工序中未清除的曝光干膜通过褪膜液的浸泡刷洗褪除干净；

（7）剥离：将掩模板从芯模上剥离；

（8）网板后处理：将从芯模上剥离下来的电铸网板除油、酸洗、风干。

通过芯模（基板）前处理（除油、酸洗）、贴膜、曝光、单面显影、电铸、褪膜、剥离、网板后处理等工序制得带有开口图形的金属网板，制得的电铸网板具有良好的锥度（2-8°），图形区域的开口质量好，孔壁光滑，无毛刺，通过电铸工艺制得的电铸网板的开口较蚀刻或激光切割制得的电铸网板的开口更利于下锡。

区别与传统工艺，本发明在曝光这一步骤中，在裁剪区域的固定位置上曝黑两个直径在1-5mm的圆形区域，且这两个圆形区域处于对角位置，这样在电铸过程中就会形成同样大小的圆形孔洞，便于后续定位点的制作。

如图1-3所示，在电铸网板上的图形开口制作完成后，为了在电铸网板的使用过程中更好的对位，需制作定位点，具体步骤如下：

将固定好的电铸网板放在切割基台上；

选取开口图形区域外的板面区域处于对角位置的两个圆形孔洞，通过CCD读取两个圆形开口中心点坐标o₁（x₁、y₁）、o₂（x₂、y₂），并摄录到电脑软件上，与电脑软件中的原始文件图像上的o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相对比，以此为参照，调整电铸网板相对于切割基台的位置，使o₁（x₁、y₁）、o2（x₂、y₂）与o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相互重合，从而确定定位点的坐标；

由于激光光斑有一定的直径，在CCD定位时要做出切割坐标补偿，避免激光切割定位点时，所切范围超出了定位点的要求区域；所述切割坐标补偿方法如下：通过对试片的切割，测量激光光斑的直径，将此光斑直径补偿到对定位点切割时的CCD定位中，将切割坐标向外扩出至少一个激光光斑的半径的距离。

使用切割保护气体为氧气。

定位点为圆形或矩形，控制矩形定位点对角线的尺寸或圆形定位点直径的尺寸为0.5-2mm；激光在孔内切割为横纵列阵交错切割，切割的细线线径在5-25μm，间距为10-50μm。定位点的个数至少为两个，且处于电铸网板的对角位置。

电铸网板的厚度为20-200μm；矩形开口具有锥度，且PCB面开口尺寸大于印刷面，开口锥度为2-8°。电铸网板的材料为镍铁合金、纯镍或镍钴合金；镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮；镍铁合金镀层的均匀性COV小于5%。

定位点切割完成后，将图形区域外多余区域11的板裁剪掉，两对角圆形孔洞处于裁剪区域，保留开口图形区域12。

以上实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种带有定位点的电铸网板的制作方法，包括电铸网板的制作和定位点的制作，其特征在于，所述电铸网板图形开口区域外的板面区域中设有处于对角位置的两个圆形孔洞，用于确定定位点的坐标；所述定位点的制作步骤包括：

将固定好的电铸网板放在切割基台上；

选取图形开口区域外的板面区域处于对角位置的两圆形孔洞，通过CCD读取两个圆形孔洞中心点坐标o₁（x₁、y₁）、o₂（x₂、y₂），并摄录到电脑软件上，与电脑软件中的原始文件图像上的o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相对比，以此为参照，调整电铸网板相对于切割基台的位置，使o₁（x₁、y₁）、o₂（x₂、y₂）与o_1o（x_1o、y_1o）、o_2o（x_2o、y_2o）相互重合，从而确定定位点的坐标；调整好切割参数，调整好激光切割头的纵向高度，使其激光焦点落在电铸网板表面；

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在CCD定位时作出切割坐标补偿，避免激光切割定位点时，所切范围超出了定位点的要求区域。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述切割的参数包括：

切割速率为10000～20000孔/小时；

能量为500～2000 MJ；

气体压力为2～8 MPa；

电流为500～1000 mA；

激光频率为6000-8000 Hz；

直线切割速度为100-200 cm.min^-1。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，电铸网板的制作包括：芯模前处理、贴膜、曝光、单面显影、电铸、褪膜、剥离和网板后处理。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，

所述芯模前处理包括：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；

所述贴膜包括：将芯模表面进行贴膜；

所述剥离包括：将掩模板从芯模上剥离；

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述定位点为圆形或者方形，所述圆形定位点直径的尺寸或者所述方形定位点对角线的尺寸为0.5-2mm；激光在孔内切割为横纵列阵交错切割，切割的细线线径在5-25μm，间距为10-50μm。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述圆形孔洞的直径为1-5mm。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述定位点的个数至少为两个，且处于电铸网板的对角位置。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电铸网板的厚度为20-200μm；所述电铸网板上具有开口，开口为圆形或矩形；所述开口具有锥度，且PCB面开口尺寸大于印刷面，开口锥度为2-8°。

10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电铸网板的材料为镍铁合金、纯镍或镍钴合金；所述的镍铁合金镀层的均匀性COV小于5%。