CN112445061B - 掩模板的定位点制作方法和掩模板 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及表面贴装技术领域，特别涉及一种掩模板的定位点制作方法和掩模板，第一方面，该掩模板的定位点制作方法包括：第一金属层制作：在基板的表面制作第一金属层；变色：对所述第一金属层的表面作变色处理；第二金属层制作：在基板的表面制作第二金属层，所述第二金属层覆盖所述第一金属层，并在所述第一金属层的所在区域留出通孔。第二方面，掩模板包括：本体，所述本体的表面设置有盲孔，所述盲孔的底壁上的金属材料的颜色与所述本体表面的金属材料的颜色不同。本申请实施方式所提供的方法所制作出的掩模版的定位点可识别度高，使用寿命长。

Description

掩模板的定位点制作方法和掩模板
技术领域
本申请涉及表面贴装技术领域，特别涉及一种掩模板的定位点制作方法和掩模板。
背景技术
表面贴装技术(SurfaceMountingTechnology，简称SMT)诞生于上世纪60年代。SMT就是使用一定的工具将无引脚的表面贴装元器件准确地放置到进过印刷焊膏或经过点胶的PCB焊盘上，然后经过波峰焊或回流焊，使元器件与电路板建立良好的机械和电气连接。
表面贴装技术无需对印刷板钻插装孔，直接将表面组装元件贴、焊到印刷板表面规定位置上的装联技术。为了能让印刷掩模板和所需印刷的PCB能高精度的对准，在掩模板上需要制作与PCB相对应的定位点，又称为定位点。
印刷机通过CCD(电荷耦合器件图像传感器)自动识别定位点时，先对模板进行5mm范围内的扫描，计算色差，以确定此处是否为定位点；因此定位点的内心区域也需要有一定的灰度。在捕捉定位点的时候是靠捕捉到定位点的边缘来确定定位点的中心坐标，因此定位点边缘的黑度、平滑度对可识别性是至关重要的。
在现有技术，常常采用激光刻蚀和点黑胶这两种方法来制作定位点，但是这两种方法都存在种种问题。
发明内容
为了解决或部分解决上述现有技术中所提出的技术问题，本申请提供了一种掩模板的定位点制作方法和掩模板。
第一方面，本申请提供了一种掩模板的定位点制作方法，包括如下步骤：
第一金属层制作：在基板的表面制作第一金属层；
变色：对所述第一金属层的表面作变色处理；
第二金属层制作：在基板的表面制作第二金属层，所述第二金属层覆盖部分所述第一金属层，并在所述第一金属层的所在区域留出通孔。
另一方面，本申请提供了一种掩模板，由上述方法制作而成。
又一方面，本申请提供了一种激光焊接金属掩模板的方法，包括：
本体，所述本体的表面设置有盲孔，所述盲孔的底壁上的金属材料的颜色与所述本体表面的金属材料的颜色不同。
可选地，第一金属层制作步骤，包括：
第一图形膜制作：在基板的表面制作第一图形膜，第一图形膜的横截面围合成封闭的平面图形；
第一次电铸和退膜：通过电铸的方式，在基板的位于平面图形内部的表面制作第一金属层，并去除第一图形膜。
可选地，第一图形膜制作步骤，包括：
第一膜层制作：在基板上制作第一膜层；
第一次曝光显影：在第一膜层上曝光出图形区域，将第一膜层的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第一图形膜。
可选地，第一次电铸和退膜的步骤，包括：
在基板上电铸第一金属层；
去除第一图形膜，并揭去基板上位于平面图形外部的金属。
可选地，在变色步骤中，通过腐蚀方式使第一金属层的表面发黑。
可选地，第二金属层制作步骤，包括：
第二图形膜制作：在基板的表面制作第二图形膜，第二图形膜位于第一金属层上；
第二次电铸和退膜：通过电铸的方式，在基板上制作第二金属层，并去除第二图形膜。
可选地，第二图形膜制作步骤，包括：
第二膜层制作：在基板上制作第二膜层，第二膜层覆盖第一金属层；
第二次曝光显影：在第二膜层上曝光出图形区域，将第二膜层的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第二图形膜。
可选地，第二次电铸和退膜的步骤，包括：
在基板上电铸第二金属层；
去除第二图形膜，露出第一金属层。
可选地，盲孔的底壁上的金属材料为黑色。
可选地，盲孔的底壁上的金属材料的颜色是通过腐蚀工艺得到的。
相比于现有技术而言，本申请实施方式的金属掩模版通过不同的金属材料颜色，对定位点与周边的金属材料作出了区分。由于是通过金属本身的颜色区别，因此相比于通过激光切割或是通过点黑胶的方式而言，不容易发生磨损和脱落，也就是说定位点的寿命将更长。而且，由于不需要采用激光在掩模版表面制造破坏性的损伤，也不需要在定位点处粘贴黑胶，因此边缘十分齐整。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图推导出其他的附图中未出现的关联结构。
图1是本申请实施方式在基板上制作第一膜层，并在第一膜层上曝光出图形区域时的示意图；
图2是本申请实施方式将第一膜层的未曝光的区域通过显影去除时的示意图；
图3是本申请实施方式在基板上电铸第一金属层时的示意图；
图4是本申请实施方式去除第一图形膜，并揭去基板上位于平面图形外部的金属时的示意图；
图5是本申请实施方式在基板上制作第二膜层，第二膜层覆盖第一金属层时的示意图；
图6是本申请实施方式在第二膜层上曝光出图形区域时的示意图；
图7是本申请实施方式将第二膜层的未曝光的区域通过显影去除时的示意图；
图8是本申请实施方式在基板上电铸第二金属层时的示意图；
图9是本申请实施方式去除第二图形膜，露出第一金属层时的示意图；
图10是图2在俯视角度的示意图；
图11是本申请实施方式的掩模版在定位点处的照片；
图12是本申请实施方式的掩模版的成品示意图。
附图标记说明：
1、基板；21、第一膜层；22、第一图形膜；31、第一金属层；32、第二金属层；4、通孔；51、第二膜层；52、第二图形膜；6、本体；7、盲孔。
具体实施方式
实施方式一
本申请的发明人发现，无论是采用点黑胶的方法，还是采用激光法，都会给掩模板的定位点制作带来这样那样的问题。
具体说来，用激光的形式制作的定位点对比度不够，激光要想在电铸板表面留下对比度高的痕迹，仅仅是深度够深对比度仍然是不够的，还需要激光留下的刻痕截面是呈阶梯状的，阶梯状的刻痕相互映射，从外看就会呈现较深黑度对比度高的定位点。现有技术仅仅是在电铸板表面刻一个圆，圆的内部填满一些纵横交错的直线，这种深度基本相同的刻痕，不能形成阶梯，定位点对比度不能达到理想要求，影响定位点的识别；激光刻的定位点不容易抓取；激光刻的定位点容易在清洗中脱落，这是由于电铸掩模板都是很薄的，其厚度在70-150μm范围内，激光在不锈钢钢板上刻出纵横相交的直线，刻痕和刻痕之间相交，若激光的功率较小，则整个定位点上，刻痕部相交的部分深度比较浅，很不耐磨。
采用点黑胶的方式制作的定位点时，同样存在操作难度大，边缘不规则的问题。而且黑胶会对定位点的尺寸产生限制，也容易发生磨损和脱落。
此外，无论是通过激光切割定位点，还是通过点黑胶的方式制作代为点，都需要通过CCD二次定位来寻找要刻的定位点的位置，再进行激光烧结，这必然会产生位置精度偏差的问题。
有鉴于此，在本申请的第一实施方式中，提供了一种掩模板的定位点制作方法，参见图4、图9所示，包括如下步骤：
第一金属层31制作：在基板1的表面制作第一金属层31；
变色：对第一金属层31的表面作变色处理；
第二金属层32制作：在基板1的表面制作第二金属层32，第二金属层32覆盖部分第一金属层31，并在第一金属层31的所在区域留出通孔4。此时，第一金属层31在通孔4处即形成定位点。可以理解地，该通孔4仅限于穿透第二金属层，因此从掩模版的整体上来说，所形成的是一个盲孔，而第一金属层31构成了这一盲孔的底壁。
本申请的第一实施方式还提供了一种掩模板，该掩模板通过上述方法制作。
可以理解地，在基板1的表面先后制作两层金属层，由于对第一金属层31进行变色处理之后，从通孔4处所露出的第一金属层31即可作为定位点来使用。所采用的变色处理可以有多种方式，例如可以通过氧化反应，令第一金属层31的表面的金属原子与非金属元素结合，形成化合物以改变其颜色。优选地，在变色步骤中，可以通过腐蚀的方式使第一金属层31的表面发生颜色改变，例如使其发黑。腐蚀的过程可以通过强酸来进行。
由于所采用的是针对金属本身的变色处理，变色部分的金属与第一金属层31之间的结合更加稳固，因此相比于通过激光切割或是通过点黑胶的方式而言，不容易发生磨损和脱落，也就是说定位点的寿命将更长。
其中，第一金属层31的截面面积无需制作得过大，只要等于或稍大于定位点的通孔4即可,较小的截面面积的第一金属层31可以避免经过变色处理的表面与第二金属层32之间的分层现象,提高金属掩模版的结构强度。当然，第一金属层31即便覆盖了整块基板1，也是基本可行的。
对于本申请的实施方式而言，第一金属层31可以与第二金属层32采用同一种金属，也可以采用不同的金属。本普通技术人员可以根据实际需求来选用不同的材料来制作这两个金属层。当二者采用同一种金属时，第一金属层31和第二金属层32之间很可能不存在明显的分层现象。第一金属层31和第二金属层32可以采用多种方法制得，例如可以采用电铸法、蒸镀法等等。
接下来，以电铸法为例，对制作第一金属层31的具体步骤做出说明：
可选地，参见图2、图10所示，第一金属层31制作步骤可以包括：
第一图形膜22制作：在基板1的表面制作第一图形膜22，第一图形膜22的横截面围合成封闭的平面图形；
第一次电铸和退膜：通过电铸的方式，在基板1的位于平面图形内部的表面制作第一金属层31，并去除第一图形膜22。
具体可选地，第一图形膜22的制作步骤包括：
第一膜层21制作：如图1所示，在基板1上制作第一膜层21；第一膜层21可以是干膜。
第一次曝光显影：在第一膜层21上曝光出图形区域，将第一膜层21的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第一图形膜22，如图2、图10所示。
其中，平面图形包围形成了第一金属层31的外围形状。由于第一金属层31的大小可以略大于定位点的大小，因此，平面图形可以是任意的形状，但以与定位点的形状一致为佳。在图10中，示意出了平面图形为环形时的第一图形膜22的情形。
通过电铸的方式，可以在未设置第一图形膜22的区域都制作好第一金属层31。而在去除第一图形膜22的步骤中，可以如图4所示，将基板1上的处于平面图形以外的区域的所有金属层去除，从而使剩余的第一金属层31具备较小的截面面积。据此，可选地，第一次电铸和退膜的步骤，还包括：
参见图3所示，在基板1上电铸第一金属层31；
参见图4所示，去除第一图形膜22，并揭去基板1上位于平面图形外部的金属。
将基板1上位于平面图形外部的金属去除之后，后续的第二金属层32的电铸过程中可以形成更为一体化的，完整的金属掩模版。
针对第二金属层32，同样可选地，第二金属层32的制作步骤包括：
第二图形膜52制作：参见图7所示，在基板1的表面制作第二图形膜52，第二图形膜52位于第一金属层31上；
第二次电铸和退膜：参见图8、图9所示，通过电铸的方式，在基板1上制作第二金属层32，并去除第二图形膜52。
具体可选地，第二图形膜52制作步骤包括：
第二膜层51制作：参见图5所示，在基板1上制作第二膜层51，第二膜层51覆盖第一金属层31；
第二次曝光显影：参见图6、图7所示，在第二膜层51上曝光出图形区域，将第二膜层51的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第二图形膜52。
同样可选地，第二次电铸和退膜的步骤，则可以包括：
参见图8所示，在基板1上电铸第二金属层32；
参见图9所示，去除第二图形膜52，露出第一金属层31。
可以理解地，由于第二图形膜52位于第一金属层31上，因此图形区域同样位于第一金属层31上。图形区域的所在位置即为定位点的所在位置，因此图形区域的形状与定位点的形状应一致，通常以圆形为佳。
在制作第二膜层51时，由于第二图形膜52的位置即为定位点的位置，因此后续的电铸和退膜步骤中不需要重新通过CCD来寻找定位点的位置。也就是说，本申请实施方式所提供的技术方案不需要对定位点二次定位，因此不易于出现位置精度偏差的问题。
在图11中，示意出了掩模版在定位孔区域的成品照片。可见采用本申请的实施方式所制备的金属掩模版的定位点，由于不需要采用激光在掩模版表面制造破坏性的损伤，也不需要在定位点处粘贴黑胶，因此边缘十分齐整，提高了定位点的识别精度。
基于上述技术方案，在本申请的实施方式中，给出了一种特别优选的掩模板的定位点制作流程如下：
1、参见图1所示，在基板1上制作第一膜层21，在第一膜层21上曝光出图形区域；
2、参见图2所示，将第一膜层21的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第一图形膜22；
3、参见图3所示，在基板1上电铸第一金属层31；
4、参见图4所示，去除第一图形膜22，并揭去基板1上位于平面图形外部的金属，据此，完成了基板1表面的第一金属层31的制作；
5、腐蚀第一金属层31的表面，使其变成黑色；
6、参见图5所示，在基板1上制作第二膜层51，第二膜层51覆盖第一金属层31；
7、参见图6所示，在第二膜层51上曝光出图形区域；
8、参见图7所示，将第二膜层51的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成第二图形膜52；
9、参见图8所示，在基板1上电铸第二金属层32，第二金属层32覆盖第一金属层31，由于第二图形膜52的阻碍，第二金属层32在第一金属层31的所在区域留出通孔4；
10、参见图9所示，去除第二图形膜52，露出第一金属层31；
11、去除基板1，即可获得所需的掩模版。
综上可知，本申请实施方式所提供的金属掩模版的定位点的制作方法，还具有工艺简单，成本低廉的优势。
实施方式二
本申请的第二实施方式还提供了一种掩模板，该掩模板可以通过第一实施方式的方法制作，也可以通过其他方法制作。
具体地，参见图12所示，掩模板包括：
本体6，本体6的表面设置有盲孔7，盲孔7的底壁上的金属材料的颜色与本体6表面的金属材料的颜色不同。
本实施方式的掩模板可以采用第一实施方式的方法制作，也可以采用其他方法制作。
相比于现有技术而言，本申请实施方式的金属掩模版通过不同的金属材料颜色，对定位点与周边的金属材料作出了区分。由于是通过金属本身的颜色区别，因此相比于通过激光切割或是通过点黑胶的方式而言，不容易发生磨损和脱落，也就是说定位点的寿命将更长。而且，由于不需要采用激光在掩模版表面制造破坏性的损伤，也不需要在定位点处粘贴黑胶，因此边缘十分齐整。
另外，可选地，盲孔7的底壁上的金属材料为黑色。进一步地，盲孔7的底壁上的金属材料的颜色是可以通过腐蚀工艺得到的。
借助于金属材料的腐蚀工艺所获得的黑色盲孔7，在作为定位点时具备了更长的使用寿命，同时也具备了更高的识别精度。
应当理解，在本申请实施方式中使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施方式和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，尽管在本申请实施方式中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施方式范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施方式，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施方式来描述的各种解说性逻辑板块、模块、单元、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、单元、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本申请的范围。
最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本申请，本申请的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (12)

1.一种掩模板的定位点制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一金属层(31)制作：在基板(1)的表面制作第一金属层(31)；
变色：对所述第一金属层(31)的表面作变色处理；
第二金属层(32)制作：在基板(1)的表面制作第二金属层(32)，所述第二金属层(32)覆盖部分所述第一金属层(31)，并在所述第一金属层(31)的所在区域留出通孔(4)。
2.根据权利要求1所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第一金属层(31)制作步骤，包括：
第一图形膜(22)制作：在所述基板(1)的表面制作第一图形膜(22)，所述第一图形膜(22)的横截面围合成封闭的平面图形；
第一次电铸和退膜：通过电铸的方式，在基板(1)的位于所述平面图形内部的表面制作第一金属层(31)，并去除所述第一图形膜(22)。
3.根据权利要求2所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第一图形膜(22)制作步骤，包括：
第一膜层(21)制作：在基板(1)上制作第一膜层(21)；
第一次曝光显影：在所述第一膜层(21)上曝光出图形区域，将第一膜层(21)的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成所述第一图形膜(22)。
4.根据权利要求2所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第一次电铸和退膜的步骤，包括：
在所述基板(1)上电铸第一金属层(31)；
去除所述第一图形膜(22)，并揭去所述基板(1)上位于平面图形外部的金属。
5.根据权利要求1所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，在所述变色步骤中，通过腐蚀方式使所述第一金属层(31)的表面发黑。
6.根据权利要求1所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第二金属层(32)制作步骤，包括：
第二图形膜(52)制作：在所述基板(1)的表面制作第二图形膜(52)，所述第二图形膜(52)位于所述第一金属层(31)上；
第二次电铸和退膜：通过电铸的方式，在所述基板(1)上制作第二金属层(32)，并去除所述第二图形膜(52)。
7.根据权利要求6所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第二图形膜(52)制作步骤，包括：
第二膜层(51)制作：在所述基板(1)上制作第二膜层(51)，所述第二膜层(51)覆盖所述第一金属层(31)；
第二次曝光显影：在所述第二膜层(51)上曝光出图形区域，将第二膜层(51)的未曝光的区域通过显影去除，所留下的膜层即构成所述第二图形膜(52)。
8.根据权利要求6所述的掩模板的定位点制作方法，其特征在于，所述第二次电铸和退膜的步骤，包括：
在所述基板(1)上电铸第二金属层(32)；
去除所述第二图形膜(52)，露出所述第一金属层(31)。
9.一种掩模板，其特征在于，所述掩模板通过权利要求1至8中任意一项所述的方法制作。
10.一种掩模板，其特征在于，包括：
本体(6)，所述本体(6)的表面设置有盲孔(7)，所述盲孔(7)的底壁上的金属材料的颜色与所述本体(6)表面的金属材料的颜色不同；
所述本体包括第一金属层和第二金属层，所述第二金属层覆盖部分所述第一金属层，并在所述第一金属层的所在区域留出所述盲孔；
所述第一金属层表面做变色处理。
11.根据权利要求10所述的掩模板，其特征在于，所述盲孔(7)的底壁上的金属材料为黑色。
12.根据权利要求11所述的掩模板，其特征在于，所述盲孔(7)的底壁上的金属材料的颜色是通过腐蚀工艺得到的。
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