CN108882549B - 一种单面柔性线路板的丝印设备及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单面柔性线路板的丝印设备及制作方法，该丝印设备包括用于在金属箔的反面丝印线路图形的图形转移机、用于给金属箔打定位孔的打靶机、用于确定线路图形位置的定位装置、用于在金属箔的正面丝印阻焊的圆网印刷机、第一油墨固化装置及保护膜贴合机，并且沿金属箔的输送方向依次设置；图形转移机包括圆形滚筒和第二油墨固化装置，圆形滚筒的外圆周面设有与线路板的线路图形呈镜像设置的反向线路图形；圆形滚筒的一侧设有供油装置，供油装置的出油端设有刮刀，刮刀抵接在圆形滚筒的外圆周面上。应用该设备丝印阻焊的工艺，能够解决金属箔在蚀刻工艺后涨缩而造成阻焊层偏位的问题，有利于确保丝印阻焊工艺的效果。
Description
技术领域
本发明涉及线路板制造技术领域，特别是涉及一种单面柔性线路板的丝印设备及制作方法。
背景技术
线路板是电子工业的重要部件之一，是电子元器件的支撑体，电气连接的载体。在现有的单面柔性线路板的生产技术中，线路板所使用的是单面基材，首先通过直接丝印或者曝光将线路图形制作在单面基材的铜面上，制作完成后，再依次蚀刻、退膜，退膜结束后再在铜面制作阻焊层，接着进行表面处理工艺，最后成型。
其中，阻焊原理为：将退膜结束后的线路板，通过丝网将阻焊油墨印刷到板面，并在一定的温度、时间及抽风量的条件下，使油墨中的溶剂初步挥发，再用菲林图形将板面上所需焊盘及孔保护住进行曝光，显影时将未与UV光反应的油墨溶解掉，最终得到客户所需要焊接的焊盘和孔。
而在传统的单面线路板生产过程中，是在蚀刻工艺后再做阻焊工艺，由于铜箔在蚀刻工艺后会出现涨缩，导致阻焊层会出现偏位的现象，当线路板越大，出现偏位的值也会越大。另外，由于线路和阻焊层是分开完成的两个工艺，从而影响了生产效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种单面柔性线路板的丝印设备及制作方法，该制作方法能够解决金属箔在蚀刻工艺后涨缩而造成阻焊层偏位的问题，有利于确保丝印阻焊工艺的效果。
基于此，本发明的一个方面，提供了一种单面柔性线路板的丝印设备，包括用于在金属箔的反面丝印线路图形的图形转移机、用于给金属箔打定位孔的打靶机、用于确定线路图形位置的定位装置、用于在金属箔的正面丝印阻焊的圆网印刷机、用于对阻焊烘干的第一油墨固化装置及用于对阻焊层贴保护膜的保护膜贴合机；所述图形转移机、打靶机、定位装置、圆网印刷机、第一油墨固化装置和保护膜贴合机沿金属箔的输送方向依次设置；
所述图形转移机包括适于与金属箔滚动接触的圆形滚筒和设于圆形滚筒之后的第二油墨固化装置，所述圆形滚筒的外圆周面设有与线路板的线路图形呈镜像设置的反向线路图形；所述圆形滚筒的一侧设有向所述反向线路图形提供油墨的供油装置，所述供油装置的出油端设有刮刀，所述刮刀抵接在所述圆形滚筒的外圆周面上。
作为优选方案，还包括金属箔放料装置和第一纠偏装置，所述第一纠偏装置设于所述金属箔放料装置和所述图形转移机之间。
作为优选方案，所述打靶机和所述圆网印刷机之间设有第二纠偏装置。
作为优选方案，所述第一纠偏装置和所述图形转移机之间设有粘尘装置。
作为优选方案，还包括保护膜放料装置和收料装置，所述保护膜放料装置的出口端与所述保护膜贴合机的入口端连接，所述收料装置的入口端与所述保护膜贴合机的出口端连接；所述第一油墨固化装置和所述保护膜贴合机之间设有第三纠偏装置。
作为优选方案，所述反向线路图形以网点状形式分布在所述圆形滚筒的外圆周面上；所述圆网印刷机采用圆形网，阻焊图形通过筛网制作在圆形网表面，并且所述圆网印刷机的刮刀位于圆形网的内部。
作为优选方案，所述第二油墨固化装置为烤箱或者采用UV光固化；所述打靶机采用CCD识别光标的全自动打靶机。
本发明的另一个方面，提供一种制作单面柔性线路板的方法，在制作过程中使用上述的丝印设备进行印制线路图形和丝印阻焊工艺，包括如下步骤：
步骤S1：在金属箔的反面上印制线路图形，并进行固化；
步骤S2：线路图形制作完成后，对线路图形上设计的定位点进行打孔以形成定位孔；
步骤S3：打孔完成后，再在金属箔的正面丝印阻焊，经所述第一油墨固化装置固化后形成阻焊层；
步骤S4：之后在阻焊层上贴一层保护膜；
步骤S5：保护膜贴完后，紧接着进行蚀刻和退膜，将不需要的金属进行蚀刻，并退掉所述步骤S1所丝印的油墨，以形成线路；
步骤S6：线路制作完成后，再在反面贴PET膜或者PI膜，用以做线路板的载体，并将所述步骤S4中贴在正面焊盘的保护膜揭掉；
步骤S7：接着进行表面处理工艺，最后成型为单面柔性线路板。
作为优选方案，所述步骤S1包括：将所述圆形滚筒的外圆周面与金属箔的反面进行滚动接触，以使所述反向线路图形里的油墨转移到金属箔的反面，并使用所述第二油墨固化装置进行UV烘烤固化。
作为优选方案，所述步骤S2采用所述打靶机打定位孔；所述步骤S3采用所述圆网印刷机丝印阻焊；所述步骤S4中采用所述保护膜贴合机在阻焊层上贴保护膜。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的单面柔性线路板的丝印设备，先在金属箔的反面丝印线路图形，再使用打靶机打定位孔，接着就使用圆网印刷机在金属箔的正面直接丝印阻焊，通过第一油墨固化设备烘干固化后，经过保护膜贴合机在阻焊层上贴一层保护膜，再进行蚀刻、退膜工艺，这样的工艺流程使得丝印阻焊在蚀刻工艺之前制作，由此能够解决金属箔在蚀刻工艺后涨缩而造成阻焊层偏位的问题，有利于确保丝印阻焊工艺的效果，并且本发明的设备能够同时制作线路板的线路图形和阻焊层，利于卷对卷连线生产，可提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种单面柔性线路板的丝印设备的结构示意图；
图2是图1中I处的放大图；
图3是圆形滚筒的结构示意图；
图4是圆形滚筒丝印线路图形的原理图。
其中，1、图形转移机；11、圆形滚筒；111、反向线路图形；12、第二油墨固化装置；13、供油装置；131、第一刮刀；2、打靶机；3、定位装置；4、圆网印刷机；41、圆形网；42、第二刮刀；5、第一油墨固化装置；6、保护膜贴合机；7、金属箔放料装置；8、第一纠偏装置；81、第二纠偏装置；82、第三纠偏装置；9、粘尘装置；10、保护膜放料装置；100、收料装置；110、金属箔；A、金属箔的正面；B、金属箔的反面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参见图1和图2，示意性地示出了本发明的单面柔性线路板的丝印设备，采用卷对卷连线生产方式，包括沿金属箔110的输送方向依次设置的图形转移机1、打靶机2、定位装置3、圆网印刷机4、第一油墨固化装置5及保护膜贴合机6。其中，图形转移机1用于在金属箔的反面B丝印线路图形，打靶机2用于给金属箔110打定位孔，定位装置3用于确定线路图形位置，圆网印刷机4用于在金属箔的正面A丝印阻焊，第一油墨固化装置5用于对阻焊烘干，保护膜贴合机6用于在阻焊层上贴一层保护膜，以保护焊盘不受后续蚀刻工艺的侵蚀。可以理解，金属箔110可选用铜、铝、镍钢等导电性的金属制作，金属箔110的厚度范围为0.01-1mm。
具体地，参见图3和图4所示，图形转移机1包括适于与金属箔110滚动接触的圆形滚筒11和设于圆形滚筒11之后的第二油墨固化装置12，圆形滚筒11的外圆周面设有反向线路图形111，反向线路图形111与线路板的线路图形呈镜像设置，即将线路板的线路图形镜像地雕刻在圆形滚筒11的外圆周面上，以形成凹陷的反向线路图形111。圆形滚筒11的一侧设有向反向线路图形111提供油墨的供油装置13，供油装置13的出油端设有第一刮刀131，并且第一刮刀131抵接在所述圆形滚筒11的外圆周面上，用于将圆形滚筒11外圆周面上的油墨刮进凹陷的反向线路图形111内，只保留反向线路图形111内的油墨，从而在金属箔110与圆形滚筒11滚动接触的过程中，使反向线路图形111里的油墨转移到金属箔的反面B(即图1中金属箔110的上面)，在金属箔的反面B上印制出线路图形，并使用第二油墨固化装置12进行烘干固化，优选地采用烤箱或者采用UV光固化，为进入下一工序做准备。经过第二油墨固化装置12固化完成后接着通过打靶机2给印制有线路图形的金属箔110打定位孔，紧接着通过定位装置3的调整后进入圆网印刷机4，在金属箔的正面A(即图1中金属箔110的下面)丝印阻焊，再经第一油墨固化装置5烘烤固化后形成阻焊层，接着再进入保护膜贴合机6在阻焊层上贴上保护膜，为后续的蚀刻和退膜工艺做准备，保护膜工艺可保护正面的焊盘不受后续蚀刻工艺的侵蚀。如此，使用本发明的丝印设备完成的单面柔性线路板金属箔110半成品与后续蚀刻和退膜工艺进行连线，这样的丝印阻焊在蚀刻工艺之前制作的工艺流程，能够解决金属箔110在蚀刻工艺后涨缩而造成阻焊层偏位的问题，有利于确保丝印阻焊工艺的效果，并且本发明的设备能够同时制作线路板的线路图形和阻焊层，利于卷对卷连线生产，可提高生产效率。可以理解，实现打靶定位、丝印阻焊的技术在现有技术中多有涉及，在此不再赘述。
在上述结构的基础上，参见图4，反向线路图形111以网点状形式分布在圆形滚筒11的外圆周面上。另外，圆网印刷机4采用圆形网41，阻焊图形通过筛网制作在圆形网41表面，并且圆网印刷机4的第二刮刀42位于圆形网41的内部。
优选地，打靶机2采用CCD识别光标的全自动打靶机2，定位装置3采用CCD定位装置3来确定线路图形的位置，使其不发生前后左右的偏位。
作为优选的实施方式，本发明的丝印设备还包括金属箔放料装置7和第一纠偏装置8，在金属箔放料装置7上放上金属箔110卷原料，利于卷对卷连线生产，从而提高了生产效率。由于金属箔110卷长度较长，在绕制过程中容易出现不整齐的现象，为提高图形转移机1印制的准确性，优选地在金属箔放料装置7和图形转移机1之间设有第一纠偏装置8，防止在金属箔110传输的过程中出现左右方向的偏位，提高在金属箔110反面丝印线路图像的准确性。
优选地，打靶机2和所述圆网印刷机4之间设有第二纠偏装置81，以提高后续圆网印刷机4丝印阻焊的准确性。在第一纠偏装置8和图形转移机1之间还设有粘尘装置9，防止金属箔110上因沾有灰尘而影响图形转移机1丝印线路图像的效果，从而可提高成品率。
作为优选的实施方式，还包括保护膜放料装置10和收料装置100。保护膜放料装置10的出口端与保护膜贴合机6的入口端连接，经过丝印阻焊并固化后金属箔110与保护膜放料装置10放出的保护膜同步进行传输，可完成在阻焊层上贴一层保护膜，如此可进一步提高生产效率，实现自动化生产。收料装置100的入口端与保护膜贴合机6的出口端连接，用于将贴好保护膜的金属箔110卷进行收集，为后续蚀刻和退膜工艺提供半成品。优选地，为提高贴保护膜的准确性，在第一油墨固化装置5和保护膜贴合机6之间设有第三纠偏装置82，对传输中的金属箔110的位置进行纠偏，防止发生左右偏位。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种制作单面柔性线路板的方法，在制作过程中使用上述实施例中的丝印设备进行印制线路图形和丝印阻焊工艺，具体包括如下步骤：
步骤S1：在金属箔的反面B上印制线路图形，并进行固化；
步骤S2：线路图形制作完成后，对线路图形上设计的定位点进行打孔以形成定位孔，以利于为后续的阻焊工艺使用；
步骤S3：打孔完成后，再在金属箔的正面A丝印阻焊，经第一油墨固化装置5固化后形成阻焊层；
步骤S4：之后在阻焊层上贴一层保护膜，用以保护正面的焊盘不受后续蚀刻工艺的侵蚀；
步骤S5：保护膜贴完后，紧接着进行蚀刻和退膜，将不需要的金属进行蚀刻，并退掉所述步骤S1所丝印的油墨，以形成线路；
步骤S6：线路制作完成后，再在反面贴PET膜(聚对苯二甲酸类膜)或者PI膜(聚酰亚胺薄膜)，用以做线路板的载体，并将步骤S4中贴在正面焊盘的保护膜揭掉；
步骤S7：接着进行表面处理工艺，保护板上的金属层不被氧化和损坏，最后成型为单面柔性线路板。
其中，步骤S1包括：将图形转移机1的圆形滚筒11的外圆周面与金属箔的反面进行滚动接触，以使反向线路图形111里的油墨转移到金属箔的反面B，并使用第二油墨固化装置12进行UV烘烤固化。具体地，步骤S2采用打靶机2打定位孔，步骤S3采用圆网印刷机4丝印阻焊，,步骤S4中采用保护膜贴合机6在阻焊层上贴保护膜。
另外，步骤S1中的油墨也可选择采用干膜，步骤S3中的丝印阻焊可选择采用贴覆盖膜的方式完成。
优选地，步骤1中，在金属箔进入图形转移机1之前先经过第一纠偏装置8和粘尘装置9，以确保线路图形的印制效果。在步骤2和步骤3之间增加有第二纠偏装置81和定位装置3，第二纠偏装置81用以校正金属箔110的位置，防止左右偏位，定位装置3用于确定线路图形的位置，便于在金属箔的正面A直接丝印阻焊。进一步地，在步骤3和步骤4之间增设有第三纠偏装置82用以对金属箔110先进行位置校正，再输送进入保护膜贴合机6内进行贴保护膜。
综上所述，本发明提供的单面柔性线路板的丝印设备能够解决金属箔在蚀刻工艺后涨缩而造成阻焊层偏位的问题，有利于确保丝印阻焊工艺的效果，并且本发明的设备能够同时制作线路板的线路图形和阻焊层，利于卷对卷自动化连线生产，可提高生产效率，具有较高的应用推广价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种单面柔性线路板的丝印设备，其特征在于，包括用于在金属箔的反面丝印线路图形的图形转移机、用于给金属箔打定位孔的打靶机、用于确定线路图形位置的定位装置、用于在金属箔的正面丝印阻焊的圆网印刷机、用于对阻焊烘干的第一油墨固化装置及用于对阻焊层贴保护膜的保护膜贴合机；所述图形转移机、打靶机、定位装置、圆网印刷机、第一油墨固化装置和保护膜贴合机沿金属箔的输送方向依次设置；
所述图形转移机包括适于与金属箔滚动接触的圆形滚筒和设于圆形滚筒之后的第二油墨固化装置，所述圆形滚筒的外圆周面设有与线路板的线路图形呈镜像设置的反向线路图形；所述圆形滚筒的一侧设有向所述反向线路图形提供油墨的供油装置，所述供油装置的出油端设有刮刀，所述刮刀抵接在所述圆形滚筒的外圆周面上；
所述丝印设备还包括金属箔放料装置和第一纠偏装置，所述第一纠偏装置设于所述金属箔放料装置和所述图形转移机之间；所述打靶机和所述圆网印刷机之间设有第二纠偏装置；所述第一纠偏装置和所述图形转移机之间设有粘尘装置；所述丝印设备还包括保护膜放料装置和收料装置，所述保护膜放料装置的出口端与所述保护膜贴合机的入口端连接，所述收料装置的入口端与所述保护膜贴合机的出口端连接；所述第一油墨固化装置和所述保护膜贴合机之间设有第三纠偏装置。
2.根据权利要求1所述的单面柔性线路板的丝印设备，其特征在于，所述反向线路图形以网点状形式分布在所述圆形滚筒的外圆周面上；所述圆网印刷机采用圆形网，阻焊图形通过筛网制作在圆形网表面，并且所述圆网印刷机的刮刀位于圆形网的内部。
3.根据权利要求1所述的单面柔性线路板的丝印设备，其特征在于，所述第二油墨固化装置为烤箱或者采用UV光固化；所述打靶机采用CCD识别光标的全自动打靶机。
4.一种制作单面柔性线路板的方法，其特征在于，在制作过程中使用如权利要求1至3任一项所述的丝印设备进行印制线路图形和丝印阻焊工艺，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：在金属箔的反面上印制线路图形，并进行固化；
步骤S2：线路图形制作完成后，对线路图形上设计的定位点进行打孔以形成定位孔；
步骤S3：打孔完成后，再在金属箔的正面丝印阻焊，经所述第一油墨固化装置固化后形成阻焊层；
步骤S4：之后在阻焊层上贴一层保护膜；
步骤S5：保护膜贴完后，紧接着进行蚀刻和退膜，将不需要的金属进行蚀刻，并退掉所述步骤S1所丝印的油墨，以形成线路；
步骤S6：线路制作完成后，再在反面贴PET膜或者PI膜，用以做线路板的载体，并将所述步骤S4中贴在正面焊盘的保护膜揭掉；
步骤S7：接着进行表面处理工艺，最后成型为单面柔性线路板。
5.根据权利要求4所述的制作单面柔性线路板的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
将所述圆形滚筒的外圆周面与金属箔的反面进行滚动接触，以使所述反向线路图形里的油墨转移到金属箔的反面，并使用所述第二油墨固化装置进行UV烘烤固化。
6.根据权利要求4所述的制作单面柔性线路板的方法，其特征在于，所述步骤S2采用所述打靶机打定位孔；所述步骤S3采用所述圆网印刷机丝印阻焊；所述步骤S4中采用所述保护膜贴合机在阻焊层上贴保护膜。
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