CN110402026A - 线路板及其丝印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的线路板的丝印方法，通过制作塞孔铝片网板、油墨塞孔、预焗板、丝印和焗板的油墨塞孔丝印工序，设置塞孔铝片网板上的铝片的工具孔的孔径比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径大且预焗板时在油墨塞孔完成后，先静置、再预热的工序，解决塞孔不足的问题，并通过对所有铜线的线路拐角位置边缘、关位边、铜焊盘及铜环边缘的都印油，并且设置印油超过铜面编且超过纤维面边，从而增加线路边缘油墨厚度，使得塞孔面与线路板表面持平、线路边缘油墨厚度足够、线路板表面散热油平整，从而实现了线路板的高耐压性能。

Description

线路板及其丝印方法
技术领域
本发明涉及印刷线路板领域，特别是涉及一种线路板及其丝印方法。
背景技术
线路板作为汽车电子部件特别是应用在电动汽车的发动机电源供应部分、汽车中央电器供电部分等大功率高电压部分，要求线路板具有耐热老化性、耐高低温循环等高可靠性特性。而目前现有的PCB设计中的散热孔、线路边缘需要很好的绝缘效果，贴件时塞孔不足易藏气泡和锡珠，线边油薄耐电压不足，无法满足这些大功率高电压电器的要求。
现有的线路板制造工艺中，绿油塞孔板、线路边缘及散热油线路板存在如下技术难点：(1)绿油塞孔板，固化后绿油凹悬，因贴件时容易藏锡珠，引起贴件不良；(2)线边缘绿油厚度偏薄，只有5μm，达不到高的耐电压要求，容易使产品高压下失效；(3)丝印散热油时，散热油因密集散热孔孔中油墨不足、散热油表面不平整，导致贴件问题，引起产品电气性能问题，从而导致制备得到的线路板存在耐压性能不好的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种线路板的丝印方法，以使得线路板具备高的耐压性能。
一种线路板的丝印方法，包括如下步骤：获取预制板，所述预制板包括基板、设置在所述基板上的铜面和纤维面、以及导通孔；
对所述预制板进行油墨塞孔丝印和线路边缘丝印，再将预制板整体印油、焗板；
所述油墨塞孔丝印包括如下步骤：油墨塞孔和预焗板；
其中，所述油墨塞孔中，丝印网板与所述导通孔对应的位置上设有工具孔，所述工具孔的孔径比所述导通孔的孔径大；
所述预焗板中，在所述油墨塞孔完成后，先静置，再预热；
所述线路边缘丝印中，所述铜面与所述纤维面交界，形成交界线，在所述交界线向两侧分别延伸18～32mil的范围内印油。
本发明还提供了一种线路板，具体技术方案如下：
一种线路板，其制备方法包括，采用如上所述的线路板的丝印方法制备得到。
基于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明的线路板的丝印方法，通过制作塞孔铝片网板、油墨塞孔、预焗板、丝印和焗板的油墨塞孔丝印工序，设置塞孔铝片网板上的铝片的工具孔的孔径比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径大且预焗板时在油墨塞孔完成后，先静置、再预热的工序，解决塞孔不足的问题，并所述线路边缘丝印中，所述铜线、大铜面、铜焊盘与纤维面交界的中心线向两边延伸各延伸18～32mil都印油，通过此次印油后，然后整个线路板再次整体印油；实现了塞孔面与线路板表面持平、线路边缘油墨厚度足够、线路板表面散热油平整，从而使得线路板具备高耐压性能。
附图说明
图1为油墨塞孔丝印工序示意图；
图2为线路边缘丝印工序示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。应理解，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种线路板的丝印方法，包括如下步骤：获取预制板，所述预制板包括基板、设置在所述基板上的铜面和纤维面、以及导通孔；对所述预制板进行油墨塞孔丝印和线路边缘丝印，再将预制板整体印油、焗板；所述油墨塞孔丝印包括如下步骤：油墨塞孔和预焗板；其中，所述油墨塞孔中，丝印网板与所述导通孔对应的位置上设有工具孔，所述工具孔的孔径比所述导通孔的孔径大；所述预焗板中，在所述油墨塞孔完成后，先静置，再预热；所述线路边缘丝印中，所述铜面与所述纤维面交界，形成交界线，在所述交界线向两侧分别延伸18～32mil的范围内印油。
具体地，所述油墨塞孔时，需要制作丝印时所需的塞孔铝片网板，具体步骤为：用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔比印制线路板上需要油墨塞孔的导通孔的孔径大，并将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板。其中，丝印时所需的塞孔铝片网板在其他一些实施方式中也可以是其它材质，只需满足工具孔大于导通孔的孔径即可。
优选地，所述工具孔的孔径比导通的孔径大18～22mil。
更优选地，所述工具孔的孔径比导通孔的孔径大20mil。
优选地，所述预焗板中，在油墨塞孔完成后，先静置90min以上，再于90～110℃预热55～65min。
更优选地，在油墨塞孔完成后，先静置90min以上，再于100±1℃预热60±1min。
优选地，所述焗板步骤为：在90～110℃下固化25～35min，升温至115～125℃下固化35～45min，最后升至140～160℃下固化60～80min。
更优选地，所述焗板步骤为：在98～102℃下固化28～32min，升温至118～122℃下固化38～42min，最后升至145～155℃下固化65～75min。
更优选地，所述焗板步骤为：在100±1℃下固化30±1min，升温至120±1℃下固化40±1min，最后升至150±1℃下固化70±1min。
其中，所述设置在所述基板上的铜面是指铜线、通焊盘、铜环和大铜面中的一种或多种，其分别与纤维面存在交界线。其中，需要注意的是铜线角位、边关为和铜环等位置。所述铜线角位为：蚀刻后线路与纤维面交界的铜线顶端，垂直切片观察时，线路顶端拐角位置，定义为铜线角位。所述关位边为：印刷线路板板中，大铜面位置的边缘定义为关位边。所述铜环是线路板的锡圈，英文为Copper ring。
优选地，所述印油都铜面与所述纤维面交界线两遍延伸，向铜面方向延伸18～20mil且向纤维面方向延伸28～30mil。更优选地，向铜面方向延伸20mil且向纤维面方向延伸30mil。
在一些情况下，也可采用以下表述：所述印油超过铜面边18～20mil且超过纤维面边28～30mil。其中，铜面边为：铜面和纤维面交界处往铜面一侧的铜面为铜面边；纤维面边为：铜面和纤维面交界处往纤维面一侧的纤维面为纤维面边。更优选地，所述印油超过铜面边20mil且超过纤维面边30mil。
优选地，所述线路边缘丝印的参数包括：丝印网板目数为90～110T/cm2，丝印速度为2.5～3.5m/min，丝印压力为0.6～1MPa，散热油粘度为500～800dps。
优选地，所述线路边缘丝印的参数包括：丝印网板目数为98～102T/cm2，丝印速度为2.8～3.2m/min，丝印压力为0.7～0.9MPa。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种线路板的丝印方法，包括油墨塞孔丝印工序和线路边缘丝印工序：
一、油墨塞孔丝印：
工艺流程：制作塞孔铝片网板→油墨塞孔→预焗
(1)制作塞孔铝片网板
用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径大20mil，将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板，示意图如图1所示。
(2)油墨塞孔：将油墨注入线路板需要油墨塞孔的孔内，所述油墨为绿油或散热油；油墨室温条件下粘度在400Dps到800dps之间
(3)预焗：油墨塞孔完成后，静置90min以上，100℃下预热60min；
二、线路边缘丝印：
工艺流程：线路板水洗→丝印对位→丝印边缘→整板丝印→静置
线路边缘丝印为散热油线边丝印，丝印网板目数为100T/cm2，丝印速度为3m/min，丝印压力为0.8MPa，散热油室温条件下粘度为800dps；丝印过程中所有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘都印油。其中，铜线角位为：蚀刻后线路与纤维面交界的铜线顶端，垂直切片观察时，线路顶端拐角位置，定义为铜线角位；关位边为：印刷线路板板中，大铜面位置的边缘定义为关位边；铜PAD为铜焊盘；铜环为线路板的锡圈，英文为Copper ring。并且，设计印油需超过铜面边20mil且超过纤维面边30mil；线路边缘丝印示意图如图2所示。其中，铜面边为：铜面和纤维面交界处往铜面一侧的铜面为铜面边；纤维面边为：铜面和纤维面交界处往纤维面一侧的纤维面为纤维面边。
三、丝印：丝印速度为6m/min，刮刀角度为12°到18°。
四、焗板：100℃下固化30min，升温至120℃下固化40min，最后升至150℃下固化70min。
实施例2
一种线路板的丝印方法，包括油墨塞孔丝印工序和线路边缘丝印工序：
一、油墨塞孔丝印方法：
工艺流程：制作塞孔铝片网板→油墨塞孔→预焗
(1)制作塞孔铝片网板
用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径大10mil，将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板。
(2)油墨塞孔：将油墨注入线路板需要油墨塞孔的孔内，所述油墨为绿油或散热油；
(3)预焗：油墨塞孔完成后，静置80min，100℃下预热50min；
二、线路边缘丝印工序：
工艺流程：线路板水洗→丝印对位→丝印边缘→整板丝印→静置
线路边缘丝印为散热油线边丝印，丝印网板目数为95T/cm2，丝印速度为3m/min，丝印压力为0.82MPa，散热油粘度为500dps；丝印过程中所有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘都印油，且设计印油需超过铜面边22mil且超过纤维面边32mil。
三、丝印：丝印速度为6m/min,刮刀角度为12°到18°。
四、焗板：110℃下固化30min，升温至130℃下固化40min，最后升至150℃下固化70min。
实施例3
一种线路板的丝印方法。
与实施例1中线路边缘丝印中的参数区别为：散热油粘度为600dps；丝印过程中所 有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘印油超过铜面边10～15mil且超过纤维面边20～ 25mil，其余参数与实施例1相同。
具体丝印参数为：丝印网板目数为100T/cm2，丝印速度为3m/min，丝印压力为0.8MPa，散热油粘度为600dps；丝印过程中所有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘都印油，且设计印油超过铜面边10～15mil且超过纤维面边20～25mil。
实施例4
一种线路板的丝印工艺，包括油墨塞孔丝印工序线路边缘丝印工序和：
一、线路边缘丝印
工艺流程：线路板水洗→丝印对位→丝印边缘→整板丝印→静置
线路边缘丝印为散热油线边丝印，丝印网板目数为200T/cm2，丝印速度为5m/min，丝印压力为0.7MPa，散热油粘度为800dps；丝印过程中所有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘都印油，且设计印油需超过铜面边20mil且超过纤维面边30mil。
二、油墨塞孔丝印
工艺流程：制作塞孔铝片网板→油墨塞孔→预焗
(1)制作塞孔铝片网板
用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径相同，将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板。
(2)油墨塞孔：将油墨注入线路板需要油墨塞孔的孔内，所述油墨为绿油或散热油；室温下粘度为400dps到800dps之间
(3)预焗：油墨塞孔完成后，静置90min以上，100℃下预热60min；
三、丝印：丝印速度为6m/min，刮刀角度为12°到18°。
四、焗板：100℃下固化30min，升温至150℃下固化110min。
其中，本实施例与实施例1相比，焗板时的固化中梯度升温只分为两个梯度：100℃下固化30min，升温至150℃下固化110min。
对比例1
一种线路板的丝印方法，对比例1为油墨塞孔丝印工序的对比例。
工艺流程：制作塞孔铝片网板→油墨塞孔→预焗
(1)制作塞孔铝片网板
用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔与印制线路板上需要油墨塞孔的孔径相同，将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板。
(2)油墨塞孔：将油墨注入线路板需要油墨塞孔的孔内，所述油墨为绿油或散热油；
(3)预焗：油墨塞孔完成后，静置90min以上，100℃下预热60min；
丝印：丝印速度为6m/min，刮刀角度为12°到18°。
焗板：100℃下固化30min，升温至120℃下固化40min，最后升至150℃下固化70min。
其中，本对比例与实施例1中的油墨塞孔丝印工序的区别仅在于，制作塞孔铝片网 板时，本对比例的铝片上工具孔的孔径大小与线路板的孔径大小相同。其余步骤参数与实施例1相同。
对比例2
一种线路板的丝印工艺，对比例2为油墨塞孔丝印工序的对比例：
工艺流程：制作塞孔铝片网板→油墨塞孔→预焗
(1)制作塞孔铝片网板
用一张铝片，在印制线路板需要油墨塞孔的对应位置，钻孔，其中铝片上的工具孔比印制线路板上需要油墨塞孔的孔径大20mil，将铝片粘在网框上，形成一张塞孔铝片网板。
(2)油墨塞孔：将油墨注入线路板需要油墨塞孔的孔内，所述油墨为绿油或散热油；
其中，本对比例与实施例1中的油墨塞孔丝印工序的区别仅在于，本对比例没有实 施例1中的步骤(3)预焗的步骤。其余步骤参数与实施例1相同。
效果试验
对实施例、对比例所述的线路边缘丝印工序和油墨塞孔丝印工序测量线角、线面、空中凹悬的油墨厚度，其中，可接受的标准为：线角绿油厚度≥10μm，15μm≤线面绿油厚度≤65μm，孔中油凹悬≤10μm。
其中实施例1所述的线路板测量线角、线面、空中凹悬的油墨厚度的结果如表1所示：
表1
可见，采用本发明所述的方法，可以解决塞孔板塞孔凹悬及线路边缘绿油偏薄问题的制造工艺，其可以解决塞孔不足的问题，实现塞孔面与线路板表面持平，而且增加线路边缘油墨厚度，实现高的耐压要求。如实施例1～实施例2中线角绿油厚度≥10μm，15μm≤线面绿油厚度≤65μm，孔中油凹悬≤10μm，均符合要求。对丝印符合要求的实施例1-实施例2所述的印制线路板进行耐压测试，结果均可以通过1000V/30s的耐压测试。
而对比例1的线路边缘丝印中，铜面边10～15mil且距离纤维面边20～25mil，比实施例1小，导致了局部线路边缘缺油，油薄。对比例2油墨塞孔丝印中，在制作塞孔铝片网板时，设置铝片上的工具孔与印制线路板上需要油墨塞孔的孔径相同，导致了孔中凹陷偏大。对比例3在油墨塞孔丝印中，没有预焗的步骤，油墨塞孔后直接固化，导致了线边及孔中油墨流平性偏差，导致部分位置不能满足要求。对比例4线路边缘丝印中，丝印条件改变：丝印网板目数为200T/cm2，丝印速度为5m/min，丝印压力为0.7MPa，散热油粘度为800dps；丝印过程中所有铜线角位、关位边、铜PAD及铜环边缘都印油，且设计印油需超过铜面边20mil且超过纤维面边30mil，油墨塞孔丝印中，焗板时的固化中梯度升温只分为两个梯度：100℃下固化30min，升温至150℃下固化110min，从而导致对比例4制得的印制线路板线边及孔中油墨流平性偏差，导致部分位置不能满足要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线路板的丝印方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取预制板，所述预制板包括基板、设置在所述基板上的铜面和纤维面、以及导通孔；
对所述预制板进行油墨塞孔丝印和线路边缘丝印，再将预制板整体印油、焗板；
所述油墨塞孔丝印包括如下步骤：油墨塞孔和预焗板；
其中，所述油墨塞孔中，丝印网板与所述导通孔对应的位置上设有工具孔，所述工具孔的孔径比所述导通孔的孔径大；
所述预焗板中，在所述油墨塞孔完成后，先静置，再预热；
所述线路边缘丝印中，所述铜面与所述纤维面交界，形成交界线，在所述交界线向两侧分别延伸18～32mil的范围内印油。
2.根据权利要求1所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述工具孔的孔径比所述导通孔的孔径大18～22mil。
3.根据权利要求2所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述工具孔的孔径比所述导通孔的孔径大20mil。
4.根据权利要求1～3任一项所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述预焗板的步骤如下：在所述油墨塞孔完成后，先静置90min以上，再于90～110℃预热55～65min。
5.根据权利要求1～3任一项所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述焗板的步骤如下：在90～110℃下固化25～35min，升温至115～125℃下固化35～45min，最后升至140～160℃下固化60～80min。
6.根据权利要求5所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述焗板的步骤如下：在98～102℃下固化28～32min，升温至118～122℃下固化38～42min，最后升至145～155℃下固化65～75min。
7.根据权利要求1～3任一项所述的线路板的丝印工艺，其特征在于，所述线路边缘丝印的参数包括：丝印网板目数为90～110T/cm2，丝印速度为2.5～3.5m/min，丝印压力为0.6～1MPa。
8.根据权利要求1～3任一项所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述线路边缘丝印的参数包括：丝印网板目数为98～102T/cm2，丝印速度为2.8～3.2m/min，丝印压力为0.7～0.9MPa。
9.根据权利要求1～3任一项所述的线路板的丝印方法，其特征在于，所述线路边缘丝印为散热油丝印，散热油的粘度为500～800dps。
10.一种线路板，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的线路板的丝印方法制备得到。
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