CN111182738A - 一种pcb大铜面字符的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB大铜面字符的制作方法，包括以下步骤：在生产板上制作阻焊层后，对生产板进行第一次酸洗处理；而后在生产板的其中一个表面的铜面上丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化；对生产板进行第二次酸洗处理；在生产板的另一个表面的铜面上丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化。本发明方法通过优化字符制作工艺，在大铜面上制作字符前，增加酸洗流程，清除高温烤板后的铜面氧化层，增加铜面粗糙度，增大铜面与字符油墨的结合面积，从而改善大铜面掉字符的问题。

Description

一种PCB大铜面字符的制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种PCB大铜面字符的制作方法。

背景技术

PCB生产工艺中的字符工序是指通过丝网印刷的方法，将一类字符油墨转移到线路板面上，用于后续元器件的识别、安装以及提供生产周期、UL标识等信息，字符油墨制作原理比较简单，但实际生产过程中由于各种要求，操作起来绝非易事。大部分字符油墨是油印在阻焊层上，也有些PCB由于特殊结构要求，需要在大铜面上设计印刷字符。现有字符制作技术主要有：

1、常规工艺：丝印第一面字符→后烤→丝印第二面字符→后烤；

2、专利201020530989.4在电路板大铜面上先根据字符形状印刷阻焊油墨，再在烘干的阻焊油墨上面印刷字符将阻焊油墨覆盖掉；

3、专利201621071187.5在电路板大铜面上面先根据字符形状开设基槽并印刷阻焊油墨，再在烘干的油墨上面印刷字符直接嵌入字符槽内。

上述中，方法1的常规工艺高温烘烤后铜面容易氧化，严重影响字符油墨与铜面的结合力，在后续做表面处理(沉镍金、电镍金、沉锡等)过程中，药水很容易在处理铜面时侵入字符底层，导致字符脱落，从而造成部分字符不清影响后续贴件和标识等，以致字符制作失败。

方法2的专利技术201020530989.4通过在字符油墨下铺设阻焊油墨，利用字符油墨与阻焊油墨结合力优于与铜面结合力的特点，避免字符油墨与铜面直接接触，改善表面处理过程中字符被药水处理后容易脱落的缺陷，缺点是字符油墨与阻焊油墨对位困难，极容易露出下面的阻焊油墨，或者偏移到铜面上，加大了工艺难度，影响成品外观，此外，此种工艺也需要考虑铜面氧化影响阻焊油墨与铜面结合力的问题。

方法3的专利201621071187.5在铜面开槽，此方法有利于提高阻焊油墨与铜面的结合力，进一步优化字符油墨的稳固性，缺点同样是字符油墨与阻焊油墨对位困难，增加了工艺难度，此外，铜面上开槽，会影响大铜面的完整性，对其功能性造成影响，且有些客户不同意开槽。

发明内容

本发明针对现有线路板存在上述缺陷的问题，提供一种PCB大铜面字符的制作方法，该方法通过优化字符制作工艺，在大铜面上制作字符前，增加酸洗流程，清除高温烤板后的铜面氧化层，增加铜面粗糙度，增大铜面与字符油墨的结合面积，从而改善大铜面掉字符的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PCB大铜面字符的制作方法，包括以下步骤：

S1、在生产板上制作阻焊层后，对生产板进行第一次酸洗处理；

S2、而后在生产板的其中一个表面的铜面上丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化；

S3、对生产板进行第二次酸洗处理；

S4、在生产板的另一个表面的铜面上丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化。

进一步的，步骤S1和S3中，两次酸洗处理时均采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸。

进一步的，步骤S1中，酸洗处理时的时间为20-30s；步骤S3中，酸洗处理时的时间为10-20s。

进一步的，步骤S2中，采用立式烤炉对生产板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：

第一阶段：在60℃下烘烤60min；

第二阶段：在65℃下烘烤60min。

进一步的，步骤S4中，采用波段隧道炉进行烘烤3-4min。

进一步的，步骤S4中，烘烤分为五个阶段进行：

第一阶段：在160℃下烘烤30s；

第二阶段：在170℃下烘烤30s；

第三阶段：在175℃下烘烤30s；

第四阶段：在185℃下烘烤90s；

第五阶段：在170℃下烘烤30s。

进一步的，所述生产板为芯板，且先在芯板上制作了外层线路。

进一步的，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且多层板已依次经过钻孔、沉铜、全板电镀和制作外层线路的工序，并在内层芯板和外层铜箔压合为多层板前，先在内层芯板上制作了内层线路。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过优化字符制作工艺，在PCB大铜面上制作字符前，增加酸洗流程，在清除高温烤板后的铜面氧化层的同时，提高了铜面粗糙度，从而增大了铜面与字符油墨的结合面积，提高了两者间的结合力，从而改善大铜面容易掉字符的问题，解决现有技术字符油墨和铜面结合力不牢，表面处理过程容易受药水侵入出现掉字符以及在阻焊油墨上面印刷字符油墨存在对位困难，增加了工艺难度，影响成品外观等问题；并且本发明中通过严格控制酸洗时的硫酸/盐酸的浓度和清洗时间，避免铜面被咬蚀过度造成铜厚达不到要求；在第一次烘烤时通过逐渐升温的两个阶段对第一面的字符油墨进行预固化，使其预固化后的油墨稳定性良好并与铜面间的结合牢固，且第一次烘烤时采用低温长时间的烘烤方式，可在使字符油墨初步固化的同时，避免因高温烘烤引起另一面铜面出现氧化严重的问题，从而减少氧化以减少第二次酸洗的时间，避免第二面铜面经两次酸洗后导致咬蚀过度的问题，并提高了生产效率；第二次烘烤时先采用逐渐升温最后降温的五个阶段进行烘烤，可避免升温过快导致出现爆油的问题，且使固化后的字符油墨与铜面结合良好，第二次烘烤时采用高温短时间的烘烤方式，有效提高了烤板的效率。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例所示的一种PCB的制作方法，尤其是针对需在大铜面制作字符的PCB，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸320mm×420mm开出芯板，芯板板厚为1mm，芯板的外层铜面厚度均为1OZ。

(2)、制作内层线路(负片工艺)：根据图形定位孔，在芯板上用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光，经显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(3)、压合：棕化速度按照底铜铜厚进行棕化，将外层铜箔、半固化片、芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件进行压合，形成生产板。

(4)外层钻孔：利用钻孔资料对生产板进行钻孔加工。

(5)、沉铜:使生产板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对生产板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层。

(7)、外层线路制作(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(8)、阻焊：根据现有技术并按设计要求在生产板上制作阻焊层，制作了阻焊层的生产板上还存在有用于制作字符的大铜面；具体为：在生产板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(9)、酸洗：对生产板进行第一次酸洗处理；酸洗处理时采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸清洗生产板20-30s，用于清除制作阻焊层时高温烤板后的铜面氧化层，并增加铜面粗糙度。

(10)、丝印第一面字符：在生产板的其中一个表面的铜面上采用网版丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化，从而在第一面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用立式烤炉对生产板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：

第一阶段：在60℃下烘烤60min；

第二阶段：在65℃下烘烤60min。

(11)、酸洗：对生产板进行第二次酸洗处理；酸洗处理时采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸清洗生产板10-20s，用于清除制作第一面字符油墨时高温烤板后的另一面铜面氧化层，并增加铜面粗糙度。

(12)、丝印第二面字符：在生产板的另一个表面的铜面上采用网版丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化，从而在第二面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用波段隧道炉进行烘烤3-4min，在一具体的实施例中烘烤分为五个阶段进行：

第一阶段：在160℃下烘烤30s；

第二阶段：在170℃下烘烤30s；

第三阶段：在175℃下烘烤30s；

第四阶段：在185℃下烘烤90s；

第五阶段：在170℃下烘烤30s。

(13)、表面处理(沉镍金)：根据现有技术并按设计要求在生产板上做表面处理，阻焊开窗位的铜面和需背钻的通孔通化学原理，在铜层上均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层。

(14)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得PCB板。

(15)、电气性能测试：检测PCB板的电气性能，检测合格的PCB板进入下一个加工环节；

(16)、终检：分别抽测成品的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等，合格的产品即可出货。

实施例2

本实施例所示的一种PCB的制作方法，尤其是针对需在大铜面制作字符的PCB，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸320mm×420mm开出芯板，芯板板厚为1mm，芯板的外层铜面厚度均为1OZ。

(2)钻孔：利用钻孔资料对芯板进行钻孔加工，所钻的孔包括需背钻的通孔。

(3)、沉铜:使芯板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(4)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对生产板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层。

(5)、外层线路制作(负片工艺)：在芯板上用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影后形成外层线路图形；外层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出外层线路，外层线宽量测为3mil；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(6)、阻焊：根据现有技术并按设计要求在芯板上制作阻焊层，制作了阻焊层的芯板上还存在有用于制作字符的大铜面；具体为：在芯板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(7)、酸洗：对芯板进行第一次酸洗处理；酸洗处理时采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸清洗生产板20-30s，用于清除制作阻焊层时高温烤板后的铜面氧化层，并增加铜面粗糙度。

(8)、丝印第一面字符：在芯板的其中一个表面的铜面上采用网版丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化，从而在第一面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用立式烤炉对芯板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：

第一阶段：在60℃下烘烤60min；

第二阶段：在65℃下烘烤60min。

(9)、酸洗：对芯板进行第二次酸洗处理；酸洗处理时采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸清洗芯板10-20s，用于清除制作第一面字符油墨时高温烤板后的另一面铜面氧化层，并增加铜面粗糙度。

(10)、丝印第二面字符：在芯板的另一个表面的铜面上采用网版丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化，从而在第二面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用波段隧道炉进行烘烤3-4min，在一具体的实施例中烘烤分为五个阶段进行：

第一阶段：在160℃下烘烤30s；

第二阶段：在170℃下烘烤30s；

第三阶段：在175℃下烘烤30s；

第四阶段：在185℃下烘烤90s；

第五阶段：在170℃下烘烤30s。

(11)、表面处理(沉镍金)：根据现有技术并按设计要求在芯板上做表面处理，阻焊开窗位的铜面和需背钻的通孔通化学原理，在铜层上均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层。

(12)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得PCB板。

(13)、电气性能测试：检测PCB板的电气性能，检测合格的PCB板进入下一个加工环节；

(14)、终检：分别抽测成品的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等，合格的产品即可出货。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在生产板上制作阻焊层后，对生产板进行第一次酸洗处理；

S2、而后在生产板的其中一个表面的铜面上丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化；

S3、对生产板进行第二次酸洗处理；

S4、在生产板的另一个表面的铜面上丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化。

2.根据权利要求1所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，步骤S1和S3中，两次酸洗处理时均采用体积浓度为3％-5％的硫酸或盐酸。

3.根据权利要求1或2所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，步骤S1中，酸洗处理时的时间为20-30s；步骤S3中，酸洗处理时的时间为10-20s。

4.根据权利要求1所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，步骤S2中，采用立式烤炉对生产板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：

第一阶段：在60℃下烘烤60min；

第二阶段：在65℃下烘烤60min。

5.根据权利要求1所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，步骤S4中，采用波段隧道炉进行烘烤3-4min。

6.根据权利要求5所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，步骤S4中，烘烤分为五个阶段进行：

第一阶段：在160℃下烘烤30s；

第二阶段：在170℃下烘烤30s；

第三阶段：在175℃下烘烤30s；

第四阶段：在185℃下烘烤90s；

第五阶段：在170℃下烘烤30s。

7.根据权利要求1所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，所述生产板为芯板，且先在芯板上制作了外层线路。

8.根据权利要求1所述的PCB大铜面字符的制作方法，其特征在于，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且多层板已依次经过钻孔、沉铜、全板电镀和制作外层线路的工序，并在内层芯板和外层铜箔压合为多层板前，先在内层芯板上制作了内层线路。