CN110572941A - 一种应用于pcb线路防焊工艺的线激光蚀刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，包括以下具体步骤：A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。本发明结合丝网印刷与线激光防焊蚀刻工艺，相较于现有技术，本发明加工方法不用曝光显影，节省成本且环保，可搭载高精度CCD对准度达到LDI水准，无缺口产生，产品良品率高，且加工效率也极大的提高。

Description

一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法
技术领域
本发明属于线路板加工技术领域，具体涉及一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法。
背景技术
防焊作为线路导体的保护层，具有美观，抗氧化，电气隔离功能，对线路板至关重要，目前防焊已经衍生出多种技术：1、丝网印刷+半自动（或自动）曝光机曝光+显影；2、丝网印刷+LDI曝光+显影。
但是现有技术中，存在以下缺点：对于丝网印刷+半自动（或自动）曝光机曝光+显影的加工技术，防焊对准度较差，目前最好达到50um左右公差，对于高精密线路板存在防焊偏位问题，且曝光后需要显影，不环保，防焊有缺口；对于丝网印刷+LDI曝光+显影的加工技术，防焊对准度较好，目前最好达到25um左右公差，曝光后依然需要显影，不环保，防焊有缺口。
为此，急需针对现有技术中的加工缺点，寻找一种新的PCB线路防焊工艺加工方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，本发明结合丝网印刷与线激光防焊蚀刻工艺，相较于现有技术，本发明加工方法不用曝光显影，节省成本且环保，可搭载高精度CCD对准度达到LDI水准，无缺口产生，产品良品率高，且加工效率也极大的提高。
本发明的技术方案为：
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为1W-10W，激光频率为20-100KHZ，脉宽≤5ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 25-35、无机填充粉6-14、树酯 24-38、有机溶剂 16-29、硬化剂 1-4、引发剂1-3。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1-2h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
本发明采用线激光防焊蚀刻技术，防焊在无需无尘室环境进行，无需曝光显影。本发明结合丝网印刷与线激光防焊蚀刻工艺，相较于现有技术，本发明加工方法不用曝光显影，节省成本且环保，可搭载高精度CCD对准度达到LDI水准，无缺口产生，产品良品率高，且加工效率也极大的提高。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为1W，激光频率为20KHZ，脉宽≤5ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 25、无机填充粉6、树酯 24、有机溶剂 16、硬化剂 1、引发剂1。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
实施例2
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为10W，激光频率为100KHZ，脉宽≤5ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 35、无机填充粉14、树酯 38、有机溶剂 29、硬化剂 4、引发剂3。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放2h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
实施例3
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为3W，激光频率为40KHZ，脉宽5ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 28、无机填充粉8、树酯 29、有机溶剂 20、硬化剂 2、引发剂2。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1.3h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
实施例4
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为5W，激光频率为60KHZ，脉宽4ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 31、无机填充粉11、树酯 32、有机溶剂 23、硬化剂 3、引发剂2。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1.5h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
实施例5
一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
本发明通过采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除的加工方式，加工时间短；没有任何耗材和易损品；环保节能；激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂；质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命长；利用软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。
进一步的，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
进一步的，所述激光发射器的功率为8W，激光频率为80KHZ，脉宽3ms。
进一步的，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
进一步的，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
进一步的，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
进一步的，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 32、无机填充粉12、树酯 29、有机溶剂 23、硬化剂 2、引发剂3。
进一步的，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1.8h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
本发明通过在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨，然后采用线激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。此激光为飞秒激光，脉冲功率可调，可以适当调整激光功率，将防焊油墨的分子键破坏，而不至于破坏防焊以下的树脂和铜面，从而完成防焊开窗的制作。防焊皮膜作为有机化学成分，化学键没有铜的金属键结合力强，激光蚀刻所需功率相对激光蚀刻线路小很多，采用最大功率10w、最大频率100KHZ的线激光器即可。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (8)

1.一种应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
A.在线路制程完成后的PCB上丝网印刷整面防焊油墨；
B.采用激光将防焊开窗位置多余的防焊层破除。
2.根据权利要求1所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，所述步骤B中，对防焊开窗位置进行激光蚀刻的方法包括：
S1、根据防焊开窗位置，通过激光蚀刻装置中的激光蚀刻模式控制器中确定激光蚀刻模式，所述激光蚀刻装置包含m种激光蚀刻模式，m为大于或等于2的整数； S2、激光发射器根据所述激光蚀刻模式发射出所需激光； S3、将光束扩展器中与所述激光蚀刻模式相对应的扩展镜片移动到所述激光的光路中； S4、扫描控制器控制穿过所述扩展镜片的激光对所述玻璃基板进行激光蚀刻； 其中，所述激光蚀刻装置包括所述激光模式控制器、所述激光发射器、所述光束扩展器和所述扫描控制器。
3.根据权利要求2所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，所述激光发射器的功率为1W-10W，激光频率为20-100KHZ，脉宽≤5ms。
4.根据权利要求2所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，所述激光蚀刻模式采用线激光蚀刻模式。
5.根据权利要求1所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，加工过程中需要根据防焊的厚度做首件参数确认，首件需要确认蚀刻效果：是否有pad上油墨清除不干净，激光是否伤底铜或者伤基材，防焊开窗边缘是否有锯齿。
6.根据权利要求5所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，首件确认没有问题后，即认为参数OK，可以批量制作。
7.根据权利要求1所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，所述防焊油墨包括以下重量份数组分：二氧化钛 25-35、无机填充粉6-14、树酯 24-38、有机溶剂 16-29、硬化剂 1-4、引发剂1-3。
8.根据权利要求7所述的应用于PCB线路防焊工艺的线激光蚀刻方法，其特征在于，所述防焊油墨的加工方法为涂布后停放1-2h，平放晾晒，使用36T网纱，不用添加稀释剂加工。
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