CN112689396A - 一种新型的电路板油墨开窗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的电路板油墨开窗方法，涉及印刷电路板技术领域，包括以下步骤：阻焊前处理：使用火山灰磨板，对铜面进行污染物清理；油墨浸润：分别将基板的两面分别进行油墨浸润，完成油墨印刷；烘烤：分别对已完成两面油墨浸润好的基板表面进行烘烤以实现油墨的固化；打磨：确认基板两面的油墨厚度，采用两组600目陶瓷刷轮、两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊和一组1200目不织布刷辊沿基板的长度方向分别对基板的两面打磨一次；本发明摒弃传统的阻焊油墨制作流程，使用陶瓷打磨方式去除表面焊盘油墨以代替阻焊曝光、显影工艺，达到开窗效果。可实现传统方式无法满足线路焊盘间距≤0.075mm的IC阻焊桥技术，保证了桥间油墨无侧蚀、无裂纹空洞。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板技术领域，具体涉及一种新型的电路板油墨开窗方法。
背景技术
阻焊层(solder mask)，是指印刷电路板上要上绿油的部分,其主要作用是保护表层导体不裸露在空气中造成氧化及擦花，并且阻止锡膏印刷焊盘时连锡造成短路，而“阻焊桥”即是元件的一个开窗到另一个开窗之间的绿油就是阻焊桥，主要是防止相邻IC锡流动短路风险。
对于PCB板厂而言，阻焊桥的制作能力就是管控油墨侧蚀量，不同的油墨颜色制作难度及能力要求也不一样，而难度最大的黑色哑光油墨侧蚀量，目前行业管控最好参数在小于0.04mm，线路焊盘成品间距至少需要0.2mm。而小间距 LED灯珠电路板，线路焊盘成品间距只有0.075mm。因此，使用传统的制作工艺流程将无法保证焊盘间的油墨桥。
发明内容
为解决现有技术问题，本发明摒弃传统的阻焊油墨制作流程，使用陶瓷打磨方式去除表面焊盘油墨以代替阻焊曝光、显影工艺，达到开窗效果。可实现传统方式无法满足线路焊盘间距≤0.075mm的IC阻焊桥技术，保证了桥间油墨无侧蚀、无裂纹空洞。
为达到上述效果，本发明具体采用以下技术方案：
一种新型的电路板油墨开窗方法，包括以下步骤：
S1：阻焊前处理：使用火山灰磨板，对铜面进行污染物清理；
S2：油墨浸润：分别将基板的两面分别进行油墨浸润，完成油墨印刷；
S3：烘烤：分别对已完成两面油墨浸润好的基板表面进行烘烤以实现油墨的固化；
S4：打磨：确认基板两面的油墨厚度，采用两组600目陶瓷刷轮、两组800 目热固型树脂发泡不织布刷辊和一组1200目不织布刷辊沿基板的长度方向分别对基板的两面打磨一次，打磨完毕后，确认打磨后的油墨裂纹和打磨后的涨缩值。
进一步的方案是，S1中的采用火山灰对基板进行磨板前对基板进行酸洗和溢流水洗，磨板后对基板进行高压和超声波水洗，水洗完毕后对基板进行烘干。
进一步的方案是，S2中所述的对基板的其中一面进行油墨浸润完毕后对该面进行预烘烤。
进一步的方案是，S2中所述的对基板的两面分别进行油墨浸润后，确认基板两面的油墨厚度的极差控制在8um-15um之间。
进一步的方案是，S2中所述的对基板的两面分别进行油墨浸润使在自动单面印刷机台的底面放置白纸，且所述白纸的上方放置基板，所述白纸在每完成一次印刷后进行更换。
进一步的方案是，S3中所述的对已完成油墨浸润的基板表面进行三次烘烤，每一次烘烤的时间和烘烤的温度分别为：78℃-82℃烘烤28min-31min、120℃ -122℃烘烤27min-32min以及150℃-155℃烘烤80min-90min。
进一步的方案是，S4中所述的两组600目陶瓷刷轮和两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊增设有高压喷淋水洗机构，且高压喷淋水洗机构设置在陶瓷刷轮斜上方45°。
进一步的方案是，S4中所述的打磨加工中打磨切削量每次控制不超过7um+ ±2um；600目陶瓷刷轮磨痕宽度3mm±1mm；800目热固型树脂发泡不织布痕宽度6mm±0.5mm。
进一步的方案是，经S4中所述的打磨工艺加工后，基板表面焊盘凹陷≤ 10um。
本发明的有益效果：
本发明采用阻焊前处理-油墨浸润-烘烤-打磨的方式对印制电路板表面焊盘进行开窗，即使用陶瓷打磨方式去除表面焊盘油墨以代替阻焊曝光、显影工艺，达到开窗效果，此开窗方法可实现成品线路焊盘间距≤0.075mm的阻焊桥制作能力同时保证了焊盘间油墨桥无侧蚀、无裂纹空洞；不但降低了成本；提高了品质、效率、实现批量化的可操作性；
附图说明
图1为本发明实施例一种新型的电路板油墨开窗方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明的一个实施例公开了一种新型的电路板油墨开窗方法，包括以下步骤：
S1：阻焊前处理：使电路基板灯面朝下沿长度方向进板，使用火山灰磨板，磨板参数2.5m/min；磨痕控制6mm；喷淋压力1.2/bar，清除板面污染物及铜面氧化，同步的粗化铜面增强油墨结合力；
S2：油墨浸润：分别将基板的两面分别进行油墨浸润，完成油墨印刷；
S3：烘烤：分别对已完成两面油墨浸润好的基板表面进行烘烤以实现油墨的固化；
S4：打磨：确认基板两面的油墨厚度，采用两组600目陶瓷刷轮、两组800 目热固型树脂发泡不织布刷辊和一组1200目不织布刷辊沿基板的长度方向分别对基板的两面打磨一次，打磨完毕后，确认打磨后的油墨裂纹和打磨后的涨缩值。
在本实施例中，S1中的采用火山灰对基板进行磨板前对基板进行酸洗和溢流水洗，磨板后对基板进行高压和超声波水洗，水洗完毕后对基板进行烘干。
在本实施例中，S2中的对基板的其中一面进行油墨浸润完毕后对该面进行预烘烤。
在本实施例中，S2中的对基板的两面分别进行油墨浸润后，确认基板两面的油墨厚度的极差控制在8μm-15um之间。
在本实施例中，S2中的对基板的两面分别进行油墨浸润使在自动单面印刷机台的底面放置白纸，且白纸的上方放置基板，白纸在每完成一次印刷后进行更换。
在本实施例中，S3中的对已完成油墨浸润的基板表面进行三次烘烤，每一次烘烤的时间和烘烤的温度分别为：78℃-82℃烘烤28min-31min、120℃-122℃烘烤27min-32min以及150℃-155℃烘烤80min-90min。
在本实施例中，S4中的两组600目陶瓷刷轮和两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊增设有高压喷淋水洗机构，且高压喷淋水洗机构设置在陶瓷刷轮斜上方45°。
在本实施例中，S4中的打磨加工中打磨切削量每次控制不超过7um+±2um；600目陶瓷刷轮磨痕宽度3mm±1mm；800目热固型树脂发泡不织布痕宽度6mm ±0.5mm。
在本实施例中，经S4中的打磨工艺加工后，基板表面焊盘凹陷≤10um。
本发明详细的实施过程：
阻焊前处理：使电路基板灯面朝下沿长度方向进板，对基板进行酸洗和溢流水洗，使用火山灰磨板，磨板参数2.5m/min；磨痕控制6mm；喷淋压力1.2/bar，清除板面污染物及铜面氧化，同步的粗化铜面增强油墨结合力；磨板后对基板进行高压和超声波水洗，水洗完毕后对基板进行烘干。
油墨浸润：油墨浸润的流程为：油墨浸润基板A面–预烤-油墨浸润基板B 面；其具体操作流程为：
通过前期测量基板铜厚在33um-36um之间，双面镀铜极差在2um之间，根据镀铜厚度调整油墨粘度，开油水比例控制在80dpa.s，油墨选择黑色哑光，机台选择自动单面印刷机台，印刷网版使用38T。
在机台底面垫白纸，白纸上方为基板，基板上使用38T下油网版，同步调整刮刀角度70度；印刷油墨压力1.8kg/cm2；印刷速度180mm/sec。
在印刷完A面后，需确认油墨是否完全填充线间蚀刻凹隙，面油厚度不做管控，且允许导线及大铜面发红现象。
将印刷完A面基板垂直放于铁架框内，待所有基板完成同面后，进行预烘烤。
预烘烤温度75℃，烘烤时间25分钟，预烘烤目的为固化A面印刷油墨。
将预固化的A面基板，使用上一步骤的油墨浸润参数，对B面进行油墨印刷，同步确认B面油墨厚度与A面油墨厚度的极差控制在8-15um之间，A、B 面油墨厚度极差是本发明打磨开窗的首要保证参数。同时，印刷机台面所垫白纸每pnl更换，其目的是保障板面清洁、油墨A、B面厚度均匀。
将B面印刷好的基板垂直放于铁架框内，便于油墨固化。
烘烤：油墨固化环节，其目的是将A、B两面油墨浸润好的基板表面油墨进行烘烤固化，烘烤分三段进行，每一段烘烤的时间和烘烤的温度分别为：78℃ -82℃烘烤28min-31min、120℃-122℃烘烤27min-32min以及150℃-155℃烘烤 80min-90min。80℃/30min、120℃/30min、150℃/80min。
打磨：将上一步骤中，A、B面油墨烘烤固化的基板进行同一方向排列，使用自动收放板机械手，放板方向统一为长方向进板，其中A面朝上，此点是预防基板在打磨过程不规则方向偏移涨缩；同时，控制打磨次数，A、B两面打磨次数不超过一次，打磨效果通过调整打磨参数实现。
选择两组600目陶瓷刷轮、两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊和一组 1200目不织布刷辊；
确认A、B两面油墨厚度并调整打磨参数，通过前步骤中油墨浸润切片确认，双面油墨厚度15um-21um之间，其打磨参数如下：
两组600目陶瓷刷轮：电流2.0A、速度2.0m/min；
两组800目热固型树脂发泡不织布：电流1.5A、速度1.8m/min；
一组1200目不织布刷辊：电流1.5A、速度1.5m/min；
如上打磨参数可根据油墨的厚度做出微调，但整体的管控方法一致。同时，打磨后首件确认焊盘上的油墨是否完全去除，打磨切削量每次控制不超过7um+ ±2um；600目陶瓷刷轮磨痕宽度3mm±1mm；800目热固型树脂发泡不织布痕宽度6mm±0.5mm；打磨次数A、B面各一次，打磨方向均为长方向进板。
一组1200目不织布刷辊其主要目的是对焊盘表面进行抛光细磨化，保证焊盘凹陷＜10um，同时，可根据表面凹痕调整抛光参数。
两组600目陶瓷刷轮和两组800目热固型树脂发泡不织布打磨段，增设有高压水洗段，高压喷淋在陶瓷刷轮斜上方45°，其主要目的是将打磨后的铜粉及油墨清洗去除，同时在水洗段后增设有超声波浸洗段，进一步的对板面进行清洁。
首件确认打磨后油墨裂纹，打磨裂纹的产生主要在油墨浸润阶段的印刷下刀角度及压力的调整，同时根据油墨特性设置烘烤参数，最后是打磨环节的电流设置三个方面进行管控调整。最后确认打磨后的涨缩值，由于本工艺应用于LED 灯珠电路板，每pcs基板内由上万颗小灯珠组成，客户端在装配时根据每颗灯珠的坐标进行固晶灯珠的绑定，因此，对基板的涨缩主要管控每pcs定位点偏移量，其控制参数在<25um。
通过本步骤控制打磨后基板涨缩变化值；控制打磨参数，保证焊盘上无油墨残留，同时需管控打磨切削量，防止将导线打磨掉；打磨后的焊盘间油墨桥无空洞、油墨无裂纹、线间油墨填充饱满，打磨后基板面无铜粉残留；打磨后焊盘凹陷≤10um；
本发明采用“阻焊前处理-油墨浸润-烘烤-打磨”的工艺制作流程，使用陶瓷打磨技术去除印制电路板焊盘表面油墨的方法。可实现成品线路焊盘间距≤0.075mm的阻焊桥制作能力，同时保证了焊盘间油墨桥无侧蚀、无裂纹空洞。
最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。
Claims (9)
1.一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：阻焊前处理：使用火山灰磨板，对铜面进行污染物清理；
S2：油墨浸润：分别将基板的两面分别进行油墨浸润，完成油墨印刷；
S3：烘烤：分别对已完成两面油墨浸润好的基板表面进行烘烤以实现油墨的固化；
S4：打磨：确认基板两面的油墨厚度，采用两组600目陶瓷刷轮、两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊和一组1200目不织布刷辊沿基板的长度方向分别对基板的两面打磨一次，打磨完毕后，确认打磨后的油墨裂纹和打磨后的涨缩值。
2.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S1中的采用火山灰对基板进行磨板前对基板进行酸洗和溢流水洗，磨板后对基板进行高压和超声波水洗，水洗完毕后对基板进行烘干。
3.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S2中所述的对基板的其中一面进行油墨浸润完毕后对该面进行预烘烤。
4.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S2中所述的对基板的两面分别进行油墨浸润后，确认基板两面的油墨厚度的极差控制在8um-15um之间。
5.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S2中所述的对基板的两面分别进行油墨浸润使在自动单面印刷机台的底面放置白纸，且所述白纸的上方放置基板，白纸在每完成一次印刷后进行更换。
6.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S3中所述的对已完成油墨浸润的基板表面进行三次烘烤，每一次烘烤的时间和烘烤的温度分别为：78℃-82℃烘烤28min-31min、120℃-122℃烘烤27min-32min以及150℃-155℃烘烤80min-90min。
7.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S4中所述的两组600目陶瓷刷轮和两组800目热固型树脂发泡不织布刷辊增设有高压喷淋水洗机构，且高压喷淋水洗机构设置在陶瓷刷轮斜上方45°。
8.根据权利要求1所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
S4中所述的打磨加工中打磨切削量每次控制不超过7um+±2um；600目陶瓷刷轮磨痕宽度3mm±1mm；800目热固型树脂发泡不织布痕宽度6mm±0.5mm。
9.根据权利要求7-8任一所述的一种新型的电路板油墨开窗方法，其特征在于：
经S4中所述的打磨工艺加工后，基板表面焊盘凹陷≤10um。
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| CN114566570A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-31 | 东莞市中麒光电技术有限公司 | Led灯珠制造方法、led灯珠、显示模块制造方法及显示模块 |
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| CN114566570A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-31 | 东莞市中麒光电技术有限公司 | Led灯珠制造方法、led灯珠、显示模块制造方法及显示模块 |
| CN114566570B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-01-03 | 东莞市中麒光电技术有限公司 | Led灯珠制造方法、led灯珠、显示模块制造方法及显示模块 |
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