CN104540331A - 印刷线路板阻焊制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该方法包括：丝网印刷第一面步骤，第一次预烘步骤，丝网印刷第二面步骤，第二次预烘步骤，滚涂步骤，第三次预烘步骤，曝光步骤，显影步骤，后固化步骤。本发明在保证产品阻焊厚度要求的前提下，提升了阻焊表面平整度，降低了阻焊凹陷，同时由于采用滚涂双面涂覆和自动化生产，提高了生产效率，降低了生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种丝印领域，特别涉及一种印刷线路板阻焊制作方法。
【背景技术】
随着电子产品向轻、薄、小的方向发展，电子元器件也向高密度、小型化方向进步，各种芯片组件特别是薄型芯片组件在线路板(PCB)，特别是IC封装基板上的安装要求有高平整度的阻焊表面。同时由于信号传输高频化和高速化的发展，也要求有厚度均匀的表面阻焊层。而传统丝印阻焊工艺由于阻焊分布不均匀、表面厚度不一致、阻焊塞孔凹陷较大等现象，容易在后续的封装过程中导致晶圆裂伤，流胶速度不一致等，增加了封装失效的风险。
在线路板行业中，比较传统的，且使用比较普遍的工艺方法有丝网印刷、钉床丝网双面印刷、静电喷涂三种工艺：
(1)丝网印刷：阻焊前处理→丝网印刷第一面→预烘→丝网印刷第二面→预烘→曝光→显影→后固化；
(2)钉床丝网双面印刷：阻焊前处理→钉床丝网印刷双面→预烘→曝光→显影→后固化；
(3)静电喷涂：阻焊前处理→静电喷涂→曝光→显影→后固化。
以上三种工艺方法，前两种由于采用了丝网印刷，由于丝网印刷是通过刮刀将阻焊油墨经过网版印刷到线路板表面，线路板由于性能要求不同，线路图形设计存在很大差异，尤其对于线路图形分布密集和大铜面等不同区域，丝网刮胶后容易产生油墨分布不均匀，厚度不一致的问题，如阻焊不均、阻焊聚油、假性露铜等缺陷。同时，丝网印刷采用单面印刷，生产效率较低。后一种采用静电喷涂，带静电的油墨通过喷枪均匀的喷射出来，并附着在线路板表面，由于产品在生产过程中处于垂直悬挂状态，油墨很容易垂流导致线路板表面阻焊厚度不均，同时很难满足产品对阻焊塞孔品质的要求。
相对于上述传统方法，目前相关报道中出现了一些新的组合式工艺方法：如丝网印刷+真空压、丝网印刷+静电喷涂、滚涂+真空压等。
(a)丝网印刷+真空压：阻焊前处理→丝网印刷第一面→预烘→丝网印刷第二面→预烘→真空压→曝光→显影→后固化；
(b)丝网印刷+静电喷涂：阻焊前处理→丝网印刷第一面→预烘→丝网印刷第二面→预烘→静电喷涂→曝光→显影→后固化；
(c)滚涂+真空压：阻焊前处理→滚涂→预烘→真空压→曝光→显影→后固化；
上述三种新的组合式工艺方法，相对于传统的阻焊制作工艺有了一定的进步，并且结合了不同的传统型阻焊制作工艺的优点，如丝网印刷+真空压工艺，提高了阻焊表面平整度；丝网印刷+静电喷涂工艺，提高了阻焊制作的生产效率；滚涂+真空压工艺，提高了阻焊制作的生产效率和阻焊表面平整度。
但仍然存在各自的不足，特别是针对线路板(PCB)，尤其是IC封装基板上的芯片安装要求有高平整度的阻焊表面以及塞孔品质时，上述三种新的组合式工艺很难同时满足客户产品对阻焊平整度及塞孔能力的要求，要么阻焊平整度不够、要么阻焊塞孔能力不足，如图1所示，容易在后续的封装过程中导致晶圆裂伤，流胶速度不一致等，增加了封装失效的风险，实有待改善。
【发明内容】
有鉴于现有技术中的缺陷，有必要提供一种精确测量不同流程产品阻焊厚度的方法和系统。
为实现上述目的，本发明采用如下方案：
一种印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法包括：
丝网印刷第一面步骤，
第一次预烘步骤，
丝网印刷第二面步骤，
第二次预烘步骤，
滚涂步骤，
第三次预烘步骤，
曝光步骤，
显影步骤，
后固化步骤。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该丝网印刷第一面步骤为通过刮刀对线路板表面进行连塞带印，网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，将垫板上对应于产品上需要塞孔的位置，采用比塞孔孔径大5倍的钻刀进行钻孔，孔深为2.0mm的盲孔，印刷使用网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该丝网印刷第二面步骤中网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该第一次预烘步骤与第二次预烘步骤采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为10～15min。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该第三次预烘步骤采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为25～35min。。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该滚轮步骤中滚轮间隙规格有250～650um，油墨粘度为50dpa.s～70dpa.s，
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，在该曝光步骤中采用曝光机对线路板表面进行曝光。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该显影步骤为利用显影液将未发生光固化的阻焊油墨冲洗掉，留下已曝光的部分，形成线路保护层。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该后固化步骤为采用隧道式烘箱分段进行，固化温度为110℃，时间10～15min，固化温度为150℃，时间60～80min。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，阻焊前处理步骤为在印刷阻焊前，对线路板表面进行清洁和粗化，微蚀量控制在1±0.2um。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法还包括在曝光前可对已经预固化后的产品进行真空压处理，采用真空压膜机的真空、整平和压合。
所述的印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法还包括在后固化后增加UV固化步骤。
相对现有技术，由于本发明在保证产品阻焊厚度要求的前提下，提升了阻焊表面平整度，降低了阻焊凹陷，同时由于采用滚涂双面涂覆和自动化生产，提高了生产效率，降低了生产成本。
【附图说明】
图1现有线路板阻焊不同类型制作工艺对比图；
图2为本发明不同阻焊制作流程对应的阻焊平整度及凹陷值；
图3为本发明线路板阻焊状态示意图。
【具体实施方式】
下面结合图示，对本发明进行说明。
本发明为了解决以上问题，本发明提出一种新的印刷线路板阻焊制作方法，丝网印刷+滚涂。该方法结合了丝网印刷塞孔能力强以及滚涂阻焊表面平整度高的特点，先通过丝网印刷进行阻焊塞孔，并在线路板表面印刷一层比较薄的阻焊层，用以填充线路之间空隙，然后经滚涂双面同时涂覆上阻焊，以达到阻焊厚度及高平整度要求。将二者融合起来，并对每种工艺具体加工参数进行优化，使两种工艺达到互补，满足客户对于阻焊表面高平整度及阻焊塞孔品质的要求，同时提高了生产效率，降低了生产成本。
【实施例1】
一种印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法包括：丝网印刷第一面步骤，第一次预烘步骤，丝网印刷第二面步骤，第二次预烘步骤，滚涂步骤，第三次预烘步骤，曝光步骤，显影步骤，后固化步骤。
下面根据图2和图3所示，其中，该丝网印刷第一面步骤与第一次预烘步骤采用与产品图形相对应的挡点网版和垫板，通过刮刀对线路板表面进行连塞带印，既对需要塞孔的位置进行阻焊塞孔，同时又在线路板表面形成一层薄薄的阻焊层。其中为防止工具孔堵孔，网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，确保油墨不会进入孔内。同时为了防止油墨透墨量过大，残留到垫板上污染到后续产品，以及减少孔内气泡排放阻力对塞孔能力影响，将垫板上对应于产品上需要塞孔的位置，采用比塞孔孔径大5倍的钻刀进行钻孔，孔深为2.0mm的盲孔，印刷使用网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，在不增加阻焊厚度的前提下，尽可能地填充满线路间空隙，降低线路间空隙及高度差对后续滚涂阻焊厚度的影响。油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。预烘采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为10～15min，保证油墨烘干状态可满足后续加工要求，同时相对于柜式烘箱烘烤，烘烤完后产品无需单独地静置处理，实现了自动化生产，提高了生产效率。
该丝网印刷第二面步骤与第二次预烘步骤经过丝网印刷第一面后，需要塞孔的位置基本上已经填充满油墨，因此丝网印刷第二面时，只需要完成线路板表面阻焊的印刷，因此垫板无需专用的塞孔垫板，不需要进行钻孔处理，网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，确保油墨不会进入孔内。网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。预烘采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为10～15min，保证油墨烘干状态可满足后续加工要求。同时相对于柜式烘箱烘烤，烘烤完后产品无需单独地静置处理，实现了自动化生产，提高了生产效率。
该丝网印刷滚涂步骤与第三次预烘步骤通过滚轮将油墨均匀地涂覆在线路板表面，由于两面同时涂覆，大大地提高了生产效率。由于在丝网印刷时已经在线路板表面印刷上了一层薄薄的阻焊层，降低了线路间空隙及高度差对滚涂阻焊厚度平整性的影响，同时滚轮涂覆本身具有高平整度的特点，将二者融合起来，提高了阻焊表面平整度以及降低了阻焊凹陷，满足客户对产品品质要求。其中滚轮间隙规格有250～650um，根据不同阻焊厚度要求，选用不同的滚轮进行生产。油墨粘度为50dpa.s～70dpa.s，预烘采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为25～35min，保证油墨烘干状态可满足后续加工要求，同时相对于柜式烘箱烘烤，烘烤完后产品无需单独地静置处理，实现了自动化生产，提高了生产效率。
该曝光步骤采用曝光机对线路板表面进行曝光，针对不同油墨选择特定波长光和特定能量照射，使感光部分阻焊发生光聚合反应，选择性地保留产品需要的图形部分，其中曝光机可采用菲林间接曝光，也可以采用直接曝光机曝光。
该显影步骤利用显影液将未发生光固化的阻焊油墨冲洗掉，留下已曝光的部分，形成线路保护层。
该后固化步骤采用隧道式烘箱分段进行，固化温度为110℃，时间10～15min，固化温度为150℃，时间60～80min，保证油墨固化状态可满足产品可靠性要求。
【实施例2】
一种印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法包括：阻焊前处理步骤，丝网印刷第一面步骤，第一次预烘步骤，丝网印刷第二面步骤，第二次预烘步骤，滚涂步骤，第三次预烘步骤，曝光步骤，显影步骤，后固化步骤。
本实施例相比实施例1增加了一个阻焊前处理步骤，也就是说，在印刷阻焊前，对线路板表面采用特定的物理或化学方法进行处理，目的是为了对线路板表面进行清洁和粗化，微蚀量控制在1±0.2um，使得阻焊油墨与线路板表面有更好的结合力，防止阻焊层掉落。
【实施例3】
一种印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法包括：阻焊前处理步骤，丝网印刷第一面步骤，第一次预烘步骤，丝网印刷第二面步骤，第二次预烘步骤，滚涂步骤，第三次预烘步骤，真空处理步骤，曝光步骤，显影步骤，后固化步骤。
相比实施例1，本实施例在曝光前可对已经预固化后的产品进行真空压处理，通过真空压膜机的真空、整平和压合作用，使线路板表面阻焊分布更加均匀，厚度更加一致。
【实施例4】
一种印刷线路板阻焊制作方法，其中，该方法包括：阻焊前处理步骤，丝网印刷第一面步骤，第一次预烘步骤，丝网印刷第二面步骤，第二次预烘步骤，滚涂步骤，第三次预烘步骤，曝光步骤，显影步骤，后固化步骤。
相比实施例1，本实施例在后固化步骤后也可以增加UV固化段，使油墨得到更加充分的光固化，达到相应的固化程度，以满足产品对可靠性的要求。
以上实施例2-3增加的三个步骤，可以再彼此组合再形成多个实施例都是本发明的保护范围内，本发明在保证产品阻焊厚度要求的前提下，提升了阻焊表面平整度，降低了阻焊凹陷，同时由于采用滚涂双面涂覆和自动化生产，提高了生产效率，降低了生产成本。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该方法包括：
丝网印刷第一面步骤，
第一次预烘步骤，
丝网印刷第二面步骤，
第二次预烘步骤，
滚涂步骤，
第三次预烘步骤，
曝光步骤，
显影步骤，
后固化步骤。
2.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该丝网印刷第一面步骤为通过刮刀对线路板表面进行连塞带印，网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，将垫板上对应于产品上需要塞孔的位置，采用比塞孔孔径大5倍的钻刀进行钻孔，孔深为2.0mm的盲孔，印刷使用网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。
3.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该丝网印刷第二面步骤中网版上挡点相对于线路板工具孔单边加大100～200um，网版目数选用#150～#100，使丝网印刷阻焊层厚度控制在8～15um，油墨粘度为180dpa.s～220dpa.s。
4.根据权利要求1或2或3所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该第一次预烘步骤与第二次预烘步骤采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为10～15min。
5.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该第三次预烘步骤采用隧道式烘箱分段进行，预烘时间为25～35min。
6.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该滚轮步骤中滚轮间隙规格有250～650um，油墨粘度为50dpa.s～70dpa.s。
7.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，在该曝光步骤中采用曝光机对线路板表面进行曝光。
8.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该显影 步骤为利用显影液将未发生光固化的阻焊油墨冲洗掉，留下已曝光的部分，形成线路保护层。
9.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，该后固化步骤为采用隧道式烘箱分段进行，固化温度为110℃，时间10～15min，固化温度为150℃，时间60～80min。
10.根据权利要求1所述的印刷线路板阻焊制作方法，其特征在于，阻焊前处理步骤为在印刷阻焊前，对线路板表面进行清洁和粗化，微蚀量控制在1±0.2um。
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