CN115848042A - 一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，属于柔性封装基板技术领域。在产品设计阶段将超长柔性封装基板的线路图形划分区域并组合后依照上、下两部分设置在线路曝光掩模板上，将阻焊油墨图形划分区域并组合后依照上、下两部分设置在油墨固化掩模板上。在进行卷对卷线路曝光时，将2次曝光的搬送距离均设置为2倍于掩模板单次曝光区域的长度，对曝光区域依次曝光，完成第一次曝光后将卷盘调转后对之前未曝光区域进行第二次曝光，从而完成超长线路的曝光图形转移，再进行显影、蚀刻、剥离，实现超长铜线路成型。进行卷对卷感光油墨图形UV光固化,再将未固化感光油墨进行显影去除，从而完成超长线路的感光油墨图形转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，属于柔性封装基板技术领域。
背景技术
现有的随着柔性封装基板产品应用于医疗，可穿戴设备等领域，例如胃镜连接器。超长柔性封装基板产品成为市场上需求强烈的特殊高价值类产品。然而受限于线路曝光设备及掩模板尺寸、油墨印刷机设备及印刷网板尺寸的限制，超长柔性封装基板产品需要根据线路及印刷油墨图形设置多个掩模板及印刷网板，在线路成型及阻焊油墨印刷时需要进行多次手工更换掩模板及印刷网板实现超长产品线路图形转移及阻焊油墨的印刷。上述方案耗费治工具成本高、生产效率低下，另外玻璃底片对接处产品线路对位精度差，导致产品难以实现精细线路的转移。故此，超长柔性封装基板产品的线路图形转移及油墨印刷存在巨大技术困难。
目前生产超长柔性线路板产品需要根据线路图形等间距划分并设置为多个曝光掩模板，在基材上涂布一层光刻胶，在曝光时将掩模板上的图形通过曝光依次转移到光刻胶上，并通过手工更换曝光掩模板实现超长线路图形的连续性转移，再进行显影、蚀刻、剥离形成铜线路。
对超长柔性封装基板油墨印刷制程的解决方法为将阻焊油墨图形划分并设置为多个印刷网板，在印刷时通过手工依次更换不同的印刷网板实现对产品不同位置的油墨区域进行印刷并烘烤固化。
存在以下缺点：1、需要设计并采购多个不同的曝光掩模板及印刷网板，生产产品的治工具成本高。2、在产品线路成型及阻焊油墨印刷的过程中需要通过手动更换掩模板及印刷网板，生产效率低下；更换过程中人员操作易用错掩模板或印刷网板，造成大量产品报废。3、更换掩模板后需要进行重新对位实现线路的连续性，其中线路对位时由于公差较大，在产品设计时在产品玻璃底片对接处的线路需要设计较粗的线路实现线路对位连接，故此影响了超长柔性封装基板产品的线路向精细化发展。4、在人工更换治工具时易造成异物的带入，造成曝光及油墨印刷的不良，影响产品良率。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，
本发明是通过如下技术方案实现的：一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1：将超长柔性封装基板产品划分为区域Ⅰ、区域Ⅱ和区域Ⅲ，区域Ⅱ的长度等于区域Ⅰ和区域Ⅲ的长度之和，在产品上设置用于感光阻焊油墨进行UV光固化时对位用的油墨对位标记；
步骤2：将划分的区域Ⅲ与区域Ⅰ中的产品线路图形并列设置，与区域Ⅱ中的产品线路图形依照上、下两部分设置在曝光掩模板上，另外在掩模板上、下两侧中心位置设置曝光对位标记；
步骤3：将划分的区域Ⅲ与区域Ⅰ中的产品油墨图形并列设置，与区域Ⅱ中的产品油墨图形依照上、下两部分设置在油墨固化掩模板上，根据步骤1中在产品上设置的油墨对位标记的位置在油墨固化掩模板上设置印刷对位标记；
步骤4：在产品生产时先在基材两端利用冲型模具冲裁出两列等间距设置的边缘对位搬送孔，并涂布一层感光正性光刻胶；
步骤5：在进行卷对卷线路曝光时，将2次曝光的搬送距离均设置为2倍于单次曝光区域的长度，利用上述步骤2中设置在曝光掩模板上、下两侧的曝光对位标记与上述步骤4中在基材两侧的边缘对位搬送孔进行对位，保证高精度的曝光图形转移，先对曝光区域Ⅰ依次曝光，接收UV光源照射部分的光刻胶发生分解反应，卷带式基材由卷盘Ⅰ卷出，曝光后由卷盘Ⅱ卷入，在完成第一次曝光后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ卷出，曝光后由卷盘Ⅰ卷入，对卷带式基材上曝光区域Ⅱ进行第二次曝光，第一次曝光与第二次曝光的线路图形在卷带式基材光刻胶的上、下两部分各自合为超长线路图形，在从而完成超长线路在光刻胶上的曝光图形转移；
步骤6：依次进行显影、蚀刻和剥离，利用碱性显影液去除曝光后发生分解反应部分的光刻胶，再利用蚀刻液对裸露的铜层进行蚀刻，最后利用碱性剥离液对残留的光刻胶进行剥离，从而形成铜线路；
步骤7：将感光型油墨通过转印滚轮均匀地转印在产品上，并进行UV预固化；
步骤8：在进行卷对卷感光油墨图形UV光固化时，将2次UV光固化的搬送距离均设置为2倍于单次UC光固化区域的长度，利用上述步骤3中设置在油墨固化掩模板上、下两侧的印刷对位标记与上述步骤1中在产品上设置的油墨对位标记进行对位，保证高精度的UV光图形转移，先对固化区域Ⅰ依次UV光固化，卷带式基材由卷盘Ⅰ卷出，UV光固化后由卷盘Ⅱ卷入，在完成第一次UV光固化后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ卷出，UV光固化后由卷盘Ⅰ卷入，对卷带式基材上未进行UV光固化区域2进行第二次UV光照射，第一次光固化与第二次光固化的图形在卷带式产品感光油墨的上、下两部分各自合为超长油墨固化图形；
步骤9：对卷带式柔性封装基板进行感光油墨显影，去除未进行UV光固化的感光油墨，获得感光固化后的油墨图形，再进行最终固化；
步骤10：对卷带式产品利用模具冲裁出设计在产品两侧的产品搬送孔；
步骤11：利用分割模具对卷带式柔性封装基板进行分割，分割后形成上、下两侧边缘对位搬送孔区域的废料区及中间区域的两处有效产品区域，最终形成具备超长线路及阻焊油墨区域的COF柔性封装基板。
所述的曝光对位标记匹配设置在产品边缘对位搬送孔的中心位置，保证产品曝光对位的精度。
本发明的有益效果是：1、本发明中的技术方案将产品线路划分区域后设置在同一块线路曝光掩模板上；同时将印刷阻焊油墨才有感光油墨代替，将产品感光油墨图形划分区域后设置在同一块油墨固化掩模板上。无需设计并采购多块曝光掩模板及印刷网板，工具成本大幅下降。
2、本发明中的技术方案中在线路曝光及感光油墨固化过程中，无需人工更换掩模板或调整掩模板方向，节约了更换治工具的时间，大幅提升了生产效率。
3、本发明中的技术方案避免了人工更换治工具时的异物带入，同时大幅降低多个治工具人工切换错误的风险，提升了产品良率。
4、本发明中的技术方案在线路曝光时，采用设置在曝光掩模板上、下两侧的曝光对位标记与在基材两侧连续等间距的边缘对位搬送孔进行对位；在进行感光油墨UV光固化时，采用设置在油墨固化掩模板上、下两侧的油墨对位标记与在产品上设置的油墨对位标记进行对位，上述对位标记方案大幅提升了线路曝光连接处及感光油墨固化连接处的相对精度，保证产品品质的同时，有利于曝光连接处的线路精密程度的提升。
5、本发明的技术方案属于产品设计、治工具设计及工艺流程的整体方案创新，可利用现有的成熟设备进行生产，大幅降低了专利的实施成本。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的步骤1的示意图；
图2是本发明的步骤2的示意图；
图3是本发明的步骤3的示意图；
图4是本发明的步骤4的示意图；
图5是本发明的步骤5的示意图；
图6是本发明的步骤6的示意图；
图7是本发明的步骤7的示意图；
图8是本发明的步骤8的示意图；
图9是本发明的步骤9的示意图；
图10是本发明的步骤10的示意图；
图11是本发明的步骤11的示意图；
图12是本发明的完成后的示意图。
图中：1、区域Ⅰ；2、区域Ⅱ；3、区域Ⅲ；4、油墨对位标记；5、曝光掩模板；6、曝光对位标记；7、油墨固化掩模板；8、印刷对位标记；9、边缘对位搬送孔；10、光刻胶；11、曝光区域Ⅰ；12、卷盘Ⅰ；13、卷盘Ⅱ；14、曝光区域Ⅱ；15、油墨；16、转印滚轮；17、UV预固化；18、固化区域Ⅰ；19、油墨图形；20、产品搬送孔；21、分割；22、COF柔性封装基板。
具体实施方式
如图1到图12所示的一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1：将超长柔性封装基板产品划分为区域Ⅰ1、区域Ⅱ2和区域Ⅲ3，区域Ⅱ2的长度等于区域Ⅰ1和区域Ⅲ3的长度之和，在产品上设置用于感光阻焊油墨进行UV光固化时对位用的油墨对位标记4；
区域Ⅰ1和和区域Ⅲ3的范围可以根据产品线路的实际设计形状进行动态调整，但需保证区域Ⅰ1和和区域Ⅲ3的长度之和等于区域Ⅱ2；油墨对位标记4应设置在区域Ⅱ2的产品有效区域外及区域Ⅰ1和和区域Ⅲ3的产品有效区域外。其中，对位标记的数量可以是2个，也可以是4个。
步骤2：将划分的区域Ⅲ3与区域Ⅰ1中的产品线路图形并列设置，与区域Ⅱ2中的产品线路图形依照上、下两部分设置在曝光掩模板5上，另外在掩模板上、下两侧中心位置设置曝光对位标记6；
曝光对位标记6应匹配设置在产品边缘对位搬送孔9的中心位置，以保证产品曝光对位的精度。
步骤3：将划分的区域Ⅲ3与区域Ⅰ1中的产品油墨图形并列设置，与区域Ⅱ2中的产品油墨图形依照上、下两部分设置在油墨固化掩模板7上，根据步骤1中在产品上设置的油墨对位标记4的位置在油墨固化掩模板7上设置印刷对位标记8；
步骤4：在产品生产时先在基材两端利用冲型模具冲裁出两列等间距设置的边缘对位搬送孔9，并涂布一层感光正性光刻胶10；基材两端冲出的等间距设计的边缘对位搬送孔9尺寸为1.42mm*1.42mm的圆角矩形设计，边缘对位搬送孔9间隔距离为4.75mm。也可通过压合感光性干膜作为产品图形转移的介质。
步骤5：在进行卷对卷线路曝光时，将2次曝光的搬送距离均设置为2倍于单次曝光区域的长度，利用上述步骤2中设置在曝光掩模板上、下两侧的曝光对位标记6与上述步骤4中在基材两侧的边缘对位搬送孔9进行对位，保证高精度的曝光图形转移，先对曝光区域Ⅰ11依次曝光，接收UV光源照射部分的光刻胶发生分解反应，卷带式基材由卷盘Ⅰ12卷出，曝光后由卷盘Ⅱ13卷入，在完成第一次曝光后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ13卷出，曝光后由卷盘Ⅰ12卷入，对卷带式基材上曝光区域Ⅱ14进行第二次曝光，第一次曝光与第二次曝光的线路图形在卷带式基材光刻胶的上、下两部分各自合为超长线路图形，在从而完成超长线路在光刻胶上的曝光图形转移；曝光掩模板方向调转或首次曝光的搬送方向调转均无影响，只需保证第一次曝光和第二次曝光的搬送方向相反即可实现超长线路在感光材料如光刻胶上的曝光图形转移。
步骤6：依次进行显影、蚀刻和剥离，利用碱性显影液去除曝光后发生分解反应部分的光刻胶，再利用蚀刻液对裸露的铜层进行蚀刻，最后利用碱性剥离液对残留的光刻胶进行剥离，从而形成铜线路；
步骤7：将感光型油墨15通过转印滚轮16均匀地转印在产品上，并进行UV预固化17；
步骤8：在进行卷对卷感光油墨图形UV光固化时，将2次UV光固化的搬送距离均设置为2倍于单次UC光固化区域的长度，利用上述步骤3中设置在油墨固化掩模板7上、下两侧的印刷对位标记8与上述步骤1中在产品上设置的油墨对位标记4进行对位，保证高精度的UV光图形转移，先对固化区域Ⅰ18依次UV光固化，卷带式基材由卷盘Ⅰ12卷出，UV光固化后由卷盘Ⅱ13卷入，在完成第一次UV光固化后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ13卷出，UV光固化后由卷盘Ⅰ12卷入，对卷带式基材上未进行UV光固化区域2进行第二次UV光照射，第一次光固化与第二次光固化的图形在卷带式产品感光油墨的上、下两部分各自合为超长油墨固化图形；
步骤9：对卷带式柔性封装基板进行感光油墨显影，去除未进行UV光固化的感光油墨，获得感光固化后的油墨图形19，再进行最终固化；
步骤10：对卷带式产品利用模具冲裁出设计在产品两侧的产品搬送孔20；
步骤11：利用分割模具对卷带式柔性封装基板进行分割21，分割后形成上、下两侧边缘对位搬送孔区域的废料区及中间区域的两处有效产品区域，最终形成具备超长线路及阻焊油墨区域的COF柔性封装基板22。
实施方案：对超长COF柔性封装基板的线路成型方法可采用半加成法。即采用超薄金属层的柔性基材，通过上述步骤1至步骤5，实现超长线路的图形转移，再利用超薄金属层提供的电气导通性，采用图形电镀的方法将超长线路图形电镀成型，去除感光材料后进行快速蚀刻，去除基材上的超薄金属层，实现柔性封装基板超长线路的成型。
Claims (2)
1.一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1：将超长柔性封装基板产品划分为区域Ⅰ（1）、区域Ⅱ（2）和区域Ⅲ（3），区域Ⅱ（2）的长度等于区域Ⅰ（1）和区域Ⅲ（3）的长度之和，在产品上设置用于感光阻焊油墨进行UV光固化时对位用的油墨对位标记（4）；
步骤2：将划分的区域Ⅲ（3）与区域Ⅰ（1）中的产品线路图形并列设置，与区域Ⅱ（2）中的产品线路图形依照上、下两部分设置在曝光掩模板（5）上，另外在掩模板上、下两侧中心位置设置曝光对位标记（6）；
步骤3：将划分的区域Ⅲ（3）与区域Ⅰ（1）中的产品油墨图形并列设置，与区域Ⅱ（2）中的产品油墨图形依照上、下两部分设置在油墨固化掩模板（7）上，根据步骤1中在产品上设置的油墨对位标记（4）的位置在油墨固化掩模板（7）上设置印刷对位标记（8）；
步骤4：在产品生产时先在基材两端利用冲型模具冲裁出两列等间距设置的边缘对位搬送孔（9），并涂布一层感光正性光刻胶（10）；
步骤5：在进行卷对卷线路曝光时，将2次曝光的搬送距离均设置为2倍于单次曝光区域的长度，利用上述步骤2中设置在曝光掩模板上、下两侧的曝光对位标记（6）与上述步骤4中在基材两侧的边缘对位搬送孔（9）进行对位，保证高精度的曝光图形转移，先对曝光区域Ⅰ（11）依次曝光，接收UV光源照射部分的光刻胶发生分解反应，卷带式基材由卷盘Ⅰ（12）卷出，曝光后由卷盘Ⅱ（13）卷入，在完成第一次曝光后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ（13）卷出，曝光后由卷盘Ⅰ（12）卷入，对卷带式基材上曝光区域Ⅱ（14）进行第二次曝光，第一次曝光与第二次曝光的线路图形在卷带式基材光刻胶的上、下两部分各自合为超长线路图形，在从而完成超长线路在光刻胶上的曝光图形转移；
步骤6：依次进行显影、蚀刻和剥离，利用碱性显影液去除曝光后发生分解反应部分的光刻胶，再利用蚀刻液对裸露的铜层进行蚀刻，最后利用碱性剥离液对残留的光刻胶进行剥离，从而形成铜线路；
步骤7：将感光型油墨（15）通过转印滚轮（16）均匀地转印在产品上，并进行UV预固化（17）；
步骤8：在进行卷对卷感光油墨图形UV光固化时，将2次UV光固化的搬送距离均设置为2倍于单次UC光固化区域的长度，利用上述步骤3中设置在油墨固化掩模板（7）上、下两侧的印刷对位标记（8）与上述步骤1中在产品上设置的油墨对位标记（4）进行对位，保证高精度的UV光图形转移，先对固化区域Ⅰ（18）依次UV光固化，卷带式基材由卷盘Ⅰ（12）卷出，UV光固化后由卷盘Ⅱ（13）卷入，在完成第一次UV光固化后将卷盘调转，卷带式基材由卷盘Ⅱ（13）卷出，UV光固化后由卷盘Ⅰ（12）卷入，对卷带式基材上未进行UV光固化区域2进行第二次UV光照射，第一次光固化与第二次光固化的图形在卷带式产品感光油墨的上、下两部分各自合为超长油墨固化图形；
步骤9：对卷带式柔性封装基板进行感光油墨显影，去除未进行UV光固化的感光油墨，获得感光固化后的油墨图形（19），再进行最终固化；
步骤10：对卷带式产品利用模具冲裁出设计在产品两侧的产品搬送孔（20）；
步骤11：利用分割模具对卷带式柔性封装基板进行分割（21），分割后形成上、下两侧边缘对位搬送孔区域的废料区及中间区域的两处有效产品区域，最终形成具备超长线路及阻焊油墨区域的COF柔性封装基板（22）。
2.根据权利要求1所述的一种超长柔性封装基板线路成型及感光油墨固化方法，其特征在于，所述的曝光对位标记（6）匹配设置在产品边缘对位搬送孔（9）的中心位置，保证产品曝光对位的精度。
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