CN108419378A - 印刷线路板保护层的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷线路板保护层的制作方法，包括如下步骤：在线路板的表面涂覆保护油墨，并固化形成油墨层，所述油墨层具有预设开窗，且所述油墨层的厚度大于或者等于10μm；然后使用激光雕刻机去除所述预设开窗内边缘处多余的保护油墨，形成具有精雕开窗的保护层。本发明提供的印刷线路板保护层的制作方法，无需采用曝光显影等制程制作保护层，工艺简单、无污染，对保护油墨的材料利用率高、且开窗的分辨率高，适合打样、小批量、大批量等各种体量的生产。

Description

印刷线路板保护层的制作方法

技术领域

本发明属于线路板制造技术领域，更具体地说，是涉及一种印刷线路板保护层的制作方法。

背景技术

印刷线路板是电子元器件的支撑体，简称PCB。PCB通常包括单层或多层线路，当PCB上的线路层以及绝缘层制作完毕后，需要在PCB的表面涂覆保护层，俗称“绿油”。目前制作该保护层的方法如下：在PCB的表面丝印绿油或者贴合半固化的绿油，使其完全覆盖于PCB上，然后通过固化的方法将绿油牢固连接于PCB的表面上；然后再通过曝光先用的湿化学方法取出多余的绿油，形成开窗。该方法制程复杂，而且会污染水体，使用该方法还需要定制辅助材料器具，对于小批量生产来说其成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印刷线路板保护层的制作方法，以解决现有技术中存在的使用曝光显影的湿化学方法制作保护层，其制程复杂、污染环境且成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种印刷线路板保护层的制作方法，包括如下步骤：

S10：在线路板的表面涂覆保护油墨，并固化形成油墨层，所述油墨层具有预设开窗，且所述油墨层的厚度大于或者等于10μm；

S20：使用激光雕刻机去除所述预设开窗内边缘处多余的保护油墨，形成具有精雕开窗的保护层。

进一步地，步骤S10包括：

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于所述线路板上，形成第一打印层；

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于第一打印层上，形成第二打印层；

重复上述步骤，直至形成所述油墨层；

其中，第一打印层、第二打印层至第N打印层的厚度范围均为3μm至5μm。

进一步地，所述喷墨打印机包括喷墨头和设于所述喷墨头一侧用于固化保护油墨的辐射光源。

进一步地，步骤S10包括：

使用丝印网板将保护油墨印刷至线路板上；

使用固化辐射器固化保护油墨形成所述油墨层。

进一步地，所述固化辐射器包括光辐射器、热辐射器中的一种或两种。

进一步地，所述光辐射器为紫外线固化炉，所述热辐射器为网带炉或者烘箱。

进一步地，所述预设开窗的分辨率大于100μm，所述精雕开窗的分辨率均小于100μm。

进一步地，步骤S20包括：

将所述线路板及精雕开窗的尺寸信息发送至激光雕刻机的控制模块；

激光雕刻机的识别模块识别涂覆于线路板上的保护层的图像，并将其传送至控制模块与所述尺寸信息比对，计算激光雕刻的路径；

使激光雕刻机的激光头移动至预设开窗的边缘处，根据激光雕刻的路径去除多余的保护油墨，形成所述保护层。

进一步地，所述激光雕刻机的横向分辨率小于或者等于5μm，所述激光雕刻机的纵向分辨率小于或者等于5μm。

进一步地，在步骤S20后，还包括清洗所述线路板残留的保护油墨。

本发明提供的印刷线路板保护层的制作方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明印刷线路板保护层的制作方法先在线路板的表面涂覆并固化形成具有预设开窗的油墨层，然后通过激光雕刻机取出预设开窗内边缘处多余的保护油墨，保证开窗的精度，该方法无需采用曝光显影等制程制作保护层，工艺简单、无污染，对保护油墨的材料利用率高、且开窗的分辨率高，适合打样、小批量、大批量等各种体量的生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的线路板保护层的制作方法流程图；

图2为本发明实施例提供的线路板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的涂覆油墨层时的结构图；

图4为本发明另一实施例提供的涂覆油墨层时的结构图；

图5为本发明实施例提供的涂覆有保护层的线路板的结构图。

其中，图中各附图标记：

1-线路板；11-线路层；2-油墨层；201-预设开窗；21-第一打印层；22-第二打印层；3-保护层；301-精雕开窗。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的印刷线路板保护层的制作方法进行说明。该印刷线路板保护层的制作方法，包括如下步骤：

S10：在线路板1的表面涂覆保护油墨，并固化形成油墨层2，油墨层2具有预设开窗201，且油墨层2的厚度大于或者等于10μm；

S20：使用激光雕刻机去除预设开窗201内边缘处多余的保护油墨，形成具有精雕开窗301的保护层3。

其中线路板1的线路层11和绝缘层已经制作完成，保护层3对线路板1的表面起保护作用。保护层3上的精雕开窗301可使线路板1表面上的线路露出，便于后续焊接、镀锡等。

本发明提供的印刷线路板保护层的制作方法，与现有技术相比，本发明印刷线路板保护层的制作方法先在线路板1的表面涂覆并固化形成具有预设开窗201的油墨层2，然后通过激光雕刻机取出预设开窗201内边缘处多余的保护油墨，保证开窗的精度，该方法无需采用曝光显影等制程制作保护层3，工艺简单、无污染，对保护油墨的材料利用率高、且开窗的分辨率高，适合打样、小批量、大批量等各种体量的生产。

进一步地，预设开窗201的分辨率大于100μm，所述精雕开窗301的分辨率均小于100μm。直接涂覆于线路板1上油墨层2，在打印及丝印技术的限制下，其预设开窗201的分辨率较低，在本实施例中，通过激光雕刻机精雕预设开窗201，去除多余的保护油墨，形成分辨率小于100μm的精雕开窗301，满足线路板1对保护层3的精度需求。

进一步地，保护油墨由触变剂、环氧树脂等材料组成，触变剂分子之间可形成触变网络，使油墨具有假塑性或者触变性的物质，触变剂可为氢化蓖麻油衍生物、聚酰胺蜡类、聚脲类、气相二氧化硅及其改性物质、膨润土类、氧化聚乙烯类等中的一种或多种组合物。环氧树脂固化后，其长期耐热温度在180℃以上，使油墨层2具有较好的耐热性能。

保护油墨具有光固化或者热固化特性，在一定光能或者热能的辐射下快速固化，且保护层的厚度大于或者等于10μm，保护油墨完全固化后具有如下性能：其击穿电压大于1000V，表面硬度大于2H，与基材之间的附着力大于10N。该保护油墨中小分子两的有机单体可在低温光固化的过程中连接，在后续的工艺中不会产生废弃排放。

请参阅图3，在本发明提供的印刷线路板保护层的一种实施方式中，步骤S10包括：

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于线路板1上，形成第一打印层21；

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于第一打印层21上，形成第二打印层22；

重复上述步骤，直至形成所述油墨层2；

其中，第一打印层21、第二打印层22至第N打印层的厚度范围均为3μm至5μm。

进一步地，喷墨打印机包括喷墨头和辐射光源。喷墨头与线路板1相比，其尺寸较小，无法通过单向运动打印出所需的油墨层2。喷墨头的打印路径具体可为：喷墨头沿水平正方向打印完成后，喷墨头朝向竖直方向移动一定的距离，然后沿水平反方向移动喷墨，直至单层打印层打印完成。喷墨头在喷墨打印的过程中，辐射光源光辐射打印出的保护油墨，使油墨固化或者半固化，在每一层的保护油墨打印完成后，该层保护油墨也相应地在辐射光源的作用下固化或者半固化完成。喷墨头和辐射光源的相对位置此处不作限定。更具体地，保护油墨在光辐射的条件下半固化，半固化后的保护油墨在250℃以下一直处于非流动状态。需要说明的是，辐射光源发出光线作为引发光源使每一层的油墨固化，辐射光源可为UV光或者是LED等日光灯发出的光。当然，油墨层2完全形成后，也可再次采用光固化或者热固化的方式使油墨层2完全固化，使其具有较高的结构强度和绝缘电气性能。

需要说明的是，在该实施例中，油墨层2由第一打印层21、第二打印层22、直至第N打印层2组成，这里N为大于或者等于3的整数。当然，油墨层2也可只由第一打印层21和第二打印层22叠加而成，此时，第一打印层21和第二打印层22的厚度均为5μm，油墨层2的厚度则为10μm。

请参阅图4，在本发明提供的印刷线路板保护层的另一种实施方式中，步骤S10包括：

使用丝印网板将保护油墨印刷至线路板1上；

使用固化辐射器固化保护油墨形成油墨层2。

在该实施例中，保护油墨通过丝印网板一次性印刷至线路板1的表面上，然后采用固化辐射器固化保护油墨形成油墨层2。具体地，丝印网板印刷时，印刷头沿水平方向单向印刷，或者沿竖直方向单向印刷，一次印刷即可形成油墨层2。采用固化辐射器固化保护油墨时，具体步骤为：将线路板1放入紫外线固化炉等光辐射器中，光照保护油墨，使其半固化，形成非流动状态，然后将线路板1放入网带炉或者烘箱等热辐射器中，使保护油墨完全固化。

请参阅图5，在步骤S20中：

使用激光雕刻机去除预设开窗201内边缘处多余的保护油墨，形成精雕开窗301。

其中激光雕刻机的横向分辨率小于或者等于5μm，所述激光雕刻机的纵向分辨率小于或者等于5μm，从而保证激光雕刻的精度，使精雕开窗301的精度满足设计需求。

步骤S20包括：

将线路板1及精雕开窗301的尺寸信息发送至激光雕刻机的控制模块；

激光雕刻机的识别模块识别涂覆于线路板1上的油墨层2的图像，并将其传送至控制模块与尺寸信息比对，计算激光雕刻的路径；

使激光雕刻机的激光头移动至预设开窗201的边缘处，根据激光雕刻的路径去除多余的保护油墨，形成保护层3。

激光雕刻机包括控制模块、识别模块以及激光头，识别模块与控制模块电连接，识别模块所获取的信息传送至控制模块后，控制模块可根据该信息计算出激光头的运动路径，并控制激光头的运动。具体地，当线路板1置于激光雕刻机的下方时，激光雕刻机的识别模块对线路板1及油墨层2的图像进行拍照，并将拍摄的照片发送至控制模块，控制模块分析后，将该照片信息中的线路板1的尺寸信息和预存的线路板1尺寸信息对比，并通过预存的精雕开窗301的尺寸信息定位所述精雕开窗301的位置，计算激光头精雕的路径，然后将激光头移至预设开窗201的上方，按照其计算的路径运动去除多余的保护油墨，形成保护层3。

在步骤S20后：

该印刷线路板保护层的制作方法还包括清洗线路板上残留的保护油墨，以去除激光烧灼后残留下来的废弃油墨，进一步提高该线路板的表面质量。当然，在步骤S20后还可包括镀锡、焊接等步骤，此处不作限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10：在线路板的表面涂覆保护油墨，并固化形成油墨层，所述油墨层具有预设开窗，且所述油墨层的厚度大于或者等于10μm；

S20：使用激光雕刻机去除所述预设开窗内边缘处多余的保护油墨，形成具有精雕开窗的保护层。

2.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于，步骤S10包括：

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于所述线路板上，形成第一打印层；

使用喷墨打印机将保护油墨打印并固化于第一打印层上，形成第二打印层；

重复上述步骤，直至形成所述油墨层；

其中，第一打印层、第二打印层至第N打印层的厚度范围均为3μm至5μm。

3.如权利要求2所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：所述喷墨打印机包括喷墨头和设于所述喷墨头一侧用于固化保护油墨的辐射光源。

4.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于，步骤S10包括：

使用丝印网板将保护油墨印刷至线路板上；

使用固化辐射器固化保护油墨形成所述油墨层。

5.如权利要求4所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：所述固化辐射器包括光辐射器、热辐射器中的一种或两种。

6.如权利要求5所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：所述光辐射器为紫外线固化炉，所述热辐射器为网带炉或者烘箱。

7.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：所述预设开窗的分辨率大于100μm，所述精雕开窗的分辨率均小于100μm。

8.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：步骤S20包括：

将所述线路板及精雕开窗的尺寸信息发送至激光雕刻机的控制模块；

激光雕刻机的识别模块识别涂覆于线路板上的保护层的图像，并将其传送至控制模块与所述尺寸信息比对，计算激光雕刻的路径；

使激光雕刻机的激光头移动至预设开窗的边缘处，根据激光雕刻的路径去除多余的保护油墨，形成所述保护层。

9.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于：所述激光雕刻机的横向分辨率小于或者等于5μm，所述激光雕刻机的纵向分辨率小于或者等于5μm。

10.如权利要求1所述的印刷线路板保护层的制作方法，其特征在于，在步骤S20后，还包括清洗所述线路板残留的保护油墨。