CN104797088B - 一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法 - Google Patents

一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，涉及线路板产品生产领域。所述的阻焊方法依次包括丝印、曝光、显影；所述的丝印采用挡点网印刷油墨，所述挡点网上的挡点对应线路板上的挠性区域，挡点比挠性区域单边小0.15‑0.25mm。本发明通过调整挡点网的挡点大小，使丝印阻焊后既不出现刚性芯板窗口边沿裸露基材，也防止在挠性区域出现聚油的问题，同时解决了刚性芯板与挠性板压合时带来的溢胶外观或内缩线路侵蚀问题。

Description

一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法
技术领域
本发明涉及线路板产品生产领域，尤其涉及一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法。
背景技术
刚挠结合线路板的加工方式较多，其中开窗式加工方式是其中一种，生产方式为刚性芯板直接锣出窗口再与挠性板(FPC)进行压合。该方法适合于FPC夹在厚度<0.25mm的刚性芯板中间，其优点是成本低、流程短。但是因为FPC裸露在外面，因为挠性板是夹在硬板芯板之间，挠性芯板对应刚性芯板窗口的挠性区域与刚性芯板的表面会存在一定的落差，若采用白网印刷，丝印阻焊时在挠性区域形成聚油，聚油量根据落差的高低而定，越高，则聚油量越大，聚油越多，在显影工序就越难以将挠性区域的聚油去除，导致油墨大面积的堆积在挠性区域内，产生报废；与此同时，由于白网印刷时FPC表面也需印上油墨，印刷过程中FPC表面容易产生机械擦花，且在显影时易出现碱性药水咬蚀的不良。所以，生产过程中，开窗式刚挠结合线路板的生产一定要采用挡点网进行生产，行业内挡点网与挠性区域的大小按1:1生产，但按1:1生产时，挡点出现偏位以后，会出现刚性芯板基材裸露的外观异常。因此，阻焊成为开窗式刚挠结合线路板生产加工的主要难点之一。
此外，由于刚挠结合线路板是刚性芯板与挠性板采用PP进行压合而成，刚性芯板与挠性板结合处容易出现溢胶，溢胶量可达到±1.5mm(“+”代表溢出，“－”代表内缩)，溢出时会造成外观不良，客户难以接受；内缩时在内缩位置的线路会暴露在外，显影阶段会对内缩位置暴露在外的线路造成侵蚀。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种既可以防止开窗式刚挠结合线路板挠性区域机械擦花、碱性药水咬蚀，又可以改善刚性芯板与挠性板结合处溢胶不良的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，具体方案如下：
一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，依次包括丝印、曝光、显影；所述的丝印采用挡点网印刷油墨，所述挡点网上的挡点对应线路板上的挠性区域，挡点比挠性区域单边小0.15-0.25mm。
进一步的，所述的挡点比挠性区域单边小0.2mm。
进一步的，所述的丝印之前，还包括前处理；所述的前处理包括以下步骤：
A将待阻焊的线路板置于微蚀缸内的药水中微蚀，线路板表面线路的微蚀量为0.2-0.6μm；所述的微蚀温度为26-34℃，微蚀缸内压力为1.0-3.0kg/cm2；
B将微蚀后的线路板溢流水洗，所述溢流水洗压力为1.0-2.0kg/cm2；
C溢流水洗后的线路板进行表面喷砂处理，喷砂介质采用280-320#金刚砂和水的混合物，金刚砂的体积分数为15-20％，喷砂压力为1.0-2.2kg/cm2；
D喷砂处理后的线路板进行二次水洗，去除线路板表面污染物；
E将二次水洗后的线路板置于75-85℃温度下烘干。
优选的，前处理的步骤A中，所述药水中中含有Na2S2O8、H2SO4、Cu2+，Na2S2O8的质量浓度为40-80g/L，H2SO4的质量分数为1-3％，Cu2+的质量浓度≤15g/L。
进一步的，所述的丝印采用刮胶厚度为10㎜，刮印压力为3-5kg/cm2，丝网T数为36T网印。
进一步的，所述的阻焊方法丝印之后、曝光之前，还包括预烤；所述预烤的方法为75±3℃的温度下烘烤45±5min。
进一步的，所述线路板的油墨印刷后到预烘前的停留时间为30-90min。
经多组测试和试验，将挡点网上挡点设计成比窗口挠性区域单边小0.2±0.05mm，其指定依据为：
第一，挡点网丝印时，操作对位精度为±0.15mm，油墨丝印以后溢流约0.05mm，在精度范围内完全可以保证刚性芯板表面全部覆盖油墨。
第二，挡点比挠性区域小，印刷油墨时，溢流的油墨会聚集在刚性芯板与挠性板结合处的侧壁上，对溢出的PP胶进行覆盖或对内缩位置进行填充，起到改善外观或保护内缩位置线路的作用。
本发明通过调整挡点网的挡点大小，使丝印阻焊后既不出现刚性芯板窗口边沿裸露基材，也防止在挠性区域出现聚油的问题，同时解决了刚性芯板与挠性板压合时带来的溢胶外观或内缩线路侵蚀问题。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
实施例1
一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，依次包括以下工序：前处理、丝印、预考、曝光、显影。各工序的工艺流程、参数如下：
S1前处理
工艺流程：入板微蚀→溢流水洗(1)→溢流水洗(2)→表面喷砂→冲污水→溢流水洗(3)→超声波清洗→水柱式冲洗→WASTER BLAST DI水洗→烘干。
a、入板微蚀：将待阻焊的线路板置于微蚀缸内的药水中微蚀，使线路板表面线路的微蚀量厚度达到0.2-0.6μm；药水中Na2S2O8的质量浓度控制在40-80g/L，H2SO4的质量分数控制在1-3％，Cu2+的质量浓度≤15g/L；微蚀温度控制26-34℃；微蚀缸压力控制范围为1.0-3.0kg/cm2。
b、溢流水洗(1)：水洗压力控制范围为1.0-2.0kg/cm2。
c、溢流水洗(2)：水洗压力控制范围为1.0-2.0kg/cm2。
d、表面喷砂：采用280-320#金刚砂和水的混合物作为喷砂介质对线路板表面喷砂粗化，介质中金刚砂的体积分数为15-20％，喷砂压力控制在1.0-2.2kg/cm2。
e、冲污水：包括沉淀回收和喷淋冲洗，用于去除线路板表面残留的金刚砂。
1)沉淀回收：喷淋水对线路板表面的喷淋压力控制在0.2-1.5kg/cm2。
2)喷砂冲洗：喷淋水对线路板表面的喷淋压力控制在1.0-2.0kg/cm2。
f、溢流水洗(3)：水洗压力控制在1.0-2.0kg/cm2。
g、超声波清洗：超声波振动清洗60s。
h、水柱式冲洗：压力控制在1.0-2.0kg/cm2。
i、WASTER BLAST DI水洗：压力控制在35-45kg/cm2。
g、干板组合：75-85℃温度下烘干。
上述前处理工艺中，线路板过各段的线速度为3.0-3.5m/min。
S2丝印
采用挡点网印刷油墨，挡点网上的挡点对应线路板上的挠性区域，挡点比挠性区域单边小0.15-0.25mm。丝印所用的刮胶厚度为10㎜，刮胶攻角度数为65-85°；网板距离为5-15㎜；刮印压力为3-5kg/cm2，丝网T数为36T；油墨印刷后到下一工序预烘前的停留时间为30-90min。
S3预烤
将油墨印刷后停留时间达到30-90min的线路板置于75±3℃的温度下烘烤45min。
工艺原理：已丝印阻焊油墨的PCB板，在一定温度、时间、运风量的条件下，油墨的部分溶剂挥发，油墨达到初步的固化，以致在后续加工过程中不影响其品质。
预烤可能造成两种不良：①烘烤不足：影响外观和焊接，主要原因为烤炉内温度低于75℃，或均匀性差，局部温度波动超过±3℃，或烘烤时间小于35min；②烘烤过度：影响外观和焊接，主要原因为烤炉内温度高于75℃，或均匀性差，局部温度波动超过±3℃，或烘烤时间大于45min。
S4曝光：
工艺原理：已预烤合格的板子，利用板边上四个对位靶标与黑菲林上靶标对位，经自动对位曝光后未受黑菲林保护的部分受到一定的紫外线照射后发生聚合反应进一步固化，形成不易溶于弱碱的物质，受到黑菲林保护的部分未经紫外线照射不会发生聚合反应，形成溶于弱碱的物质。曝光时21级曝光尺控制在9-11级盖膜。
S5显影
曝光后的线路板置于显影液中将未曝光的部份溶解去除，露出所需的图形，即焊垫。
实施例2
一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，依次包括以下工序：前处理、丝印、预考、曝光、显影。各工序的工艺流程、参数如下：
S1前处理
工艺流程：入板微蚀→溢流水洗(1)→溢流水洗(2)→表面喷砂→冲污水→溢流水洗(3)→超声波清洗→水柱式冲洗→WASTER BLAST DI水洗→烘干。
a、入板微蚀：将待阻焊的线路板置于微蚀缸内的药水中微蚀，使线路板表面线路的微蚀量厚度达到0.2-0.6μm；药水中Na2S2O8的质量浓度控制在60g/L，H2SO4的质量分数控制在2％，Cu2+的质量浓度≤15g/L；微蚀温度控制30℃；微蚀缸压力控制范围为2.0kg/cm2。
b、溢流水洗(1)：水洗压力控制范围为1.5kg/cm2。
c、溢流水洗(2)：水洗压力控制范围为1.5kg/cm2。
d、表面喷砂：采用280-320#金刚砂和水的混合物作为喷砂介质对线路板表面喷砂粗化，介质中金刚砂的体积分数为17％，喷砂压力控制在1.5kg/cm2。
e、冲污水：包括沉淀回收和喷淋冲洗，用于去除线路板表面残留的金刚砂。
1)沉淀回收：喷淋水对线路板表面的喷淋压力控制在1.5kg/cm2。
2)喷砂冲洗：喷淋水对线路板表面的喷淋压力控制在1.5kg/cm2。
f、溢流水洗(3)：水洗压力控制在1.5kg/cm2。
g、超声波清洗：超声波振动清洗60s。
h、水柱式冲洗：压力控制在1.5kg/cm2。
i、WASTER BLAST DI水洗：压力控制在35-45kg/cm2。
g、干板组合：75-85℃温度下烘干。
上述前处理工艺中，线路板过各段的线速度为3.0-3.5m/min。
S2丝印
采用挡点网印刷油墨，挡点网上的挡点对应线路板上的挠性区域，挡点比挠性区域单边小0.2mm。丝印所用的刮胶厚度为10㎜，刮胶攻角度数为75°；网板距离为10㎜；刮印压力为4kg/cm2，丝网T数为36T；油墨印刷后到下一工序预烘前的停留时间为60min。
S3预烤
将油墨印刷后停留时间达到60min的线路板置于75±3℃的温度下烘烤45min。
工艺原理：已丝印阻焊油墨的PCB板，在一定温度、时间、运风量的条件下，油墨的部分溶剂挥发，油墨达到初步的固化，以致在后续加工过程中不影响其品质。
预烤可能造成两种不良：①烘烤不足：影响外观和焊接，主要原因为烤炉内温度低于75℃，或均匀性差，局部温度波动超过±3℃，或烘烤时间小于35min；②烘烤过度：影响外观和焊接，主要原因为烤炉内温度高于75℃，或均匀性差，局部温度波动超过±3℃，或烘烤时间大于45min。
S4曝光：
工艺原理：已预烤合格的板子，利用板边上四个对位靶标与黑菲林上靶标对位，经自动对位曝光后未受黑菲林保护的部分受到一定的紫外线照射后发生聚合反应进一步固化，形成不易溶于弱碱的物质，受到黑菲林保护的部分未经紫外线照射不会发生聚合反应，形成溶于弱碱的物质。曝光时21级曝光尺控制在10级盖膜。
S5显影
曝光后的线路板置于显影液中将未曝光的部份溶解去除，露出所需的图形，即焊垫。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (6)

1.一种开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，依次包括前处理、丝印、曝光、显影；其特征在于，所述的丝印采用挡点网印刷油墨，所述挡点网上的挡点对应线路板上的挠性区域，挡点比挠性区域单边小0.15-0.25mm；
所述的前处理包括以下步骤：
A将待阻焊的线路板置于微蚀缸内的药水中微蚀，线路板表面线路的微蚀量为0.2-0.6μm；所述的微蚀温度为26-34℃，微蚀缸内压力为1.0-3.0kg/cm2；
B将微蚀后的线路板溢流水洗，所述溢流水洗压力为1.0-2.0kg/cm2；
C溢流水洗后的线路板进行表面喷砂处理，喷砂介质采用280-320#金刚砂和水的混合物，金刚砂的体积分数为15-20％，喷砂压力为1.0-2.2kg/cm2；
D喷砂处理后的线路板进行二次水洗，去除线路板表面污染物；
E将二次水洗后的线路板置于75-85℃温度下烘干。
2.根据权利要求1所述的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，其特征在于，所述的挡点比挠性区域单边小0.2mm。
3.根据权利要求1所述的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，其特征在于，前处理的步骤A中，所述药水中含有Na2S2O8、H2SO4、Cu2+，Na2S2O8的质量浓度为40-80g/L，H2SO4的质量分数为1-3％，Cu2+的质量浓度≤15g/L。
4.根据权利要求1所述的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，其特征在于，所述的丝印采用刮胶厚度10㎜，刮印压力3-5kg/cm2，丝网T数36T网印。
5.根据权利要求1所述的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，其特征在于，所述的阻焊方法丝印之后、曝光之前，还包括预烤；所述预烤的方法为75±3℃的温度下烘烤45±5min。
6.根据权利要求5所述的开窗式刚挠结合线路板阻焊方法，其特征在于，所述线路板的油墨印刷后到预烤前的停留时间为30-90min。
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