CN116321781B - 一种厚铜板字符制作方法及其在电路板制备中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种厚铜板字符制作方法及其在电路板制备中的应用，包括：前工序处理；在生产板的板面至少制作一层阻焊层；在阻焊层上丝印字符油墨，并使其半固化形成油墨层；准备具有字符图形的菲林片，并将其贴附在油墨层上；依次进行曝光、显影，以除去所述字符图形对应的油墨层。本发明相比于传统的字符制作方法，减少了用丝网印刷字符图形的流程，提高了生产效率；通过菲林片对位比使用网版对位精度更高；所制作的字符图形为油墨层的向下凹陷位置，消除了传统字符对板厚的影响因素，同时不存在字符图形擦花、模糊不清的问题。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板制造领域，尤其涉及一种厚铜板字符制作方法及其在电路板制备中的应用。
背景技术
在印制电路板生产中，为了应对大电流通过和快速散热的要求，需制作外层线路厚度≥70μm以上的厚铜板。针对厚铜板进行字符制作一般采用以下方法：制作阻焊层→将字符图形转移到网版上(晒网)→将网版与阻焊层贴合→将字符油墨透过网版印刷到阻焊层上→烘烤。
一方面，由于厚铜板外层线路和基材的高度落差很大，按上述字符制作方法在厚铜板上丝印字符油墨时，线路之间或线路与基材交接处往往印不下油墨，从而导致该交接处制作的字符不清晰。但若连续制作至少两次阻焊层，缩小或消除该交接处高度落差后再制作字符，又导致流程冗长。
另一方面，使用丝网印刷方法将字符油墨印刷到阻焊层上，依靠人眼对位，对位精度有限，操作不当容易产生字符偏位、字符上焊盘等问题，另外，即使克服了对位精度有限的缺陷，字符图形暴露在阻焊层表面，也很容易被刮花磨损。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种厚铜板字符制作方法及电路板，解决现有技术中，一方面连续制作至少两次阻焊层导致流程冗长，影响了生产效率；另一方面网版对位精度有限，且字符图形暴露在阻焊层表面，也容易被刮花磨损的技术问题。
为达到上述技术目的，一方面本发明的技术方案提供一种厚铜板字符制作方法，包括以下步骤：
S1：前工序处理；
S2：在生产板的板面至少制作一层阻焊层；
S3：在阻焊层上丝印字符油墨，并使其半固化形成油墨层；
S4：准备具有字符图形的菲林片，并将其贴附在油墨层上；
S5：依次进行曝光、显影，以除去所述字符图形对应的油墨层，得到具有凹陷的字符图形的电路板。
进一步的，步骤S2中制作一层阻焊层具体为：
S21：前处理；
S22：第一次丝印，在生产板的板面丝印阻焊油墨；
S23：第一次预烤，以使阻焊油墨半固化；
S24：对半固化的阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层；
S25：第一次后烤，对所获得的阻焊层烘烤，以使其固化。
进一步的，第一次预烤温度控制在75℃，预烤时间为45±5min。
进一步的，曝光采用的曝光能量为300-400mj/cm2。
进一步的，步骤S2中制作两层阻焊层具体为：
S21：前处理；
S22：第一次丝印，在生产板的板面丝印第一层阻焊油墨；
S23：第一次预烤，以使第一层阻焊油墨半固化；
S24：第二次丝印，在第一层阻焊油墨上丝印第二层阻焊油墨；
S25：第二次预烤，以使第二层阻焊油墨半固化；
S26：对半固化的第二层阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层；
S27：第一次后烤，对所获得的阻焊层烘烤，以使其固化。
进一步的，前处理包括磨板、喷砂、酸洗、水洗和烘干的一种或多种。
进一步的，第一次预烤温度控制在75℃，预烤时间为20min；第二次预烤温度控制在75℃，预烤时间为35±5min。
进一步的，曝光采用的曝光能量为450-550mj/cm2。
进一步的，阻焊层与油墨层的颜色不同。
另一方面本发明的技术方案还提供上述的厚铜板字符制作方法在电路板制备中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：在生产板的板面至少制作一层阻焊层，接着将菲林片的字符图形贴附在油墨层上，由于该字符图形不透光，被字符图形遮挡的油墨层经显影去除后，向下凹陷；未被字符图形遮挡的油墨层经曝光后发生聚合反应形成高分子聚合物，不能被显影去除，保持原状。相比于传统的字符制作方法，首先减少了用丝网印刷字符图形的流程，提高了生产效率；其次通过菲林片对位比使用网版对位精度更高；最后本方案中所制作的字符图形为油墨层的向下凹陷位置，消除了传统字符对板厚的影响因素，同时不存在字符图形擦花、模糊不清的问题。
附图说明
图1是根据本发明实施例5所述的方法制备的电路板的结构示意图一；
图2是根据本发明实施例5所述的方法制备电路板的结构示意图一过程中，菲林片曝光后的示意图；
图3是根据本发明实施例5所述的方法制备的电路板的结构示意图二；
图4是根据本发明实施例5所述的方法制备电路板的结构示意图二过程中，菲林片曝光后的示意图；
图5是根据对比例1所述的方法制备的电路板的结构示意图三；
图6是根据对比例1所述的方法制备电路板的结构示意图三过程中，菲林片曝光后的示意图。
图中标识说明：
a-生产板；b-阻焊层；c-油墨层；d-字符图形；e-菲林片。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1，本发明提供了一种厚铜板字符制作方法，包括如下步骤：
（1）前工序处理：依次进行开料、内层线路制作及内层AOI后制得内层板；通过PP片将内层板与外层铜箔压合，然后依次进行钻孔、沉铜、全板电镀、外层线路制作，形成生产板a。
需要说明的是，前工序处理的目的仅为获得具有外层线路的生产板a，至于生产板a是单层板还是多层板不做具体要求，且生产板a的制作方法属于现有技术不做具体说明。
（2）在生产板a的板面至少制作一层阻焊层b。
需要说明的是，业内制作一层阻焊层b的厚度在35-40μm，若外层线路大于70μm，业内一般至少制作两层阻焊层b以确保能够完全覆盖外层线路。即优选的，本方法适用于对至少制作两层阻焊层b的厚铜板进行字符制作，具体的，适用于对外层线路大于70μm的厚铜板进行字符制作。
（3）在阻焊层b上丝印字符油墨，并使其半固化形成油墨层c。
需要说明的是，在本步骤中所述的字符油墨实际上是一种阻焊油墨，油墨层c实际上是一种阻焊层b，引入字符油墨和油墨层c的目的仅仅为了与阻焊油墨和阻焊层b以作区分，因此制作一层油墨层c的厚度同样在35-40μm。
（4）准备具有字符图形的菲林片e，并将其贴附在油墨层c上。
需要说明的是，传统的菲林片e应当具有用于制作阻焊开窗的图形，在本步骤中的菲林片e与传统的菲林片e相比还增加了字符图形d，其中阻焊开窗的图形和字符图形d均不透光，且阻焊开窗是指不覆盖阻焊油墨的位置。（其中，阻焊开窗一般采用菲林对位，菲林对位是采用CCD视觉对位方法，对位精度一般±35um，严格控制下精度可为±20um）
（5）依次进行曝光、显影，以除去所述字符图形d对应的油墨层c，得到具有凹陷的字符图形d的电路板。
在本实施例的技术方案中，若外层线路厚度为70μm，只需制作一层阻焊层b，再制作一层油墨层c，接着将菲林片e的字符图形d贴附在油墨层c上，由于该字符图形d不透光，被字符图形d遮挡的油墨层c经显影去除后，向下凹陷；未被字符图形d遮挡的油墨层c经曝光后发生聚合反应形成高分子聚合物，不能被显影去除，保持原状，具体如图2、图4所示。
应当指出的是，传统的厚铜板（需要说明是厚铜板，外层线路厚度为70μm，一般设定为需要制作二次阻焊）字符制作方法往往会在制作一层阻焊层b之后继续再制作一层阻焊层b，之后再使用丝网印刷将字符图形d丝印在阻焊层b上，相比于传统的字符制作方法，首先减少了用丝网印刷字符图形的流程，减小了板厚的同时提高了生产效率（需要说明的是，传统网印字符为凸字，板厚包含字符厚度，本实施例字符凹陷在阻焊内，故字符不会影响板厚）；其次通过菲林片e对位比使用网版对位精度更高；最后本方案中所制作的字符图形d为油墨层c的向下凹陷位置，不存在字符图形d擦花、模糊不清的问题。
实施例2，本发明提供了一种厚铜板字符制作方法，具体步骤与实施例1的步骤比较，步骤（1）、（3）、（4）以及（5）相同，不同之处在于步骤（2），具体步骤如下：
（2）在生产板a的板面制作一层阻焊层b。
（21）前处理：包括酸洗、磨板、喷砂中的一种或多种，并采用清洁装置同步完成水洗及烘干处理。
（22）第一次丝印：在生产板a的板面丝印阻焊油墨。
其中，优选油墨粘度为80-160dpa.s；刮刀压力为4±1kg/cm2。
（23）第一次预烤：将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使阻焊油墨半固化。
其中，优选第一次预烤温度控制在75℃，时间为45±5min。
（24）对半固化的阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层b。
其中，阻焊油墨在曝光、显影时会产生一定的侧蚀，侧蚀量越大，越容易引起外层线路故障，因此本步骤对曝光能量的选取范围进行优化，结果参见表1。
表1
通过表1可知，随着曝光能量的增加侧蚀量减小，曝光能量达到350mj/cm2后，随着曝光能量递增侧蚀量变化越小，而曝光能量过高又会导致曝光不良，综合考虑到生产成本及效率等因素，故曝光能量优选300-400mj/cm2。
（25）第一次后烤：将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使阻焊油墨热固化。
其中，优选第一次后烤温度控制在150-160℃之间，时间为60min。
在本实施例的技术方案中，主要用于制作一层阻焊层b，若需连续制作多层阻焊层b，只需重复（21）-（25）即可实现。
实施例3，本发明提供了一种厚铜板字符制作方法，具体步骤与实施例1的步骤比较，步骤（1）、（3）、（4）以及（5）相同，不同之处在于步骤（2），具体步骤如下：
（2）在生产板a的板面制作两层阻焊层b。
（21）前处理：包括酸洗、磨板、喷砂中的一种或多种，并采用清洁装置同步完成水洗及烘干处理，以提高板面与阻焊层b的结合力。
（22）第一次丝印：在生产板a的板面丝印阻焊油墨。
其中，优选油墨粘度为80-160dpa.s；刮刀压力为4±1kg/cm2。
（23）第一次预烤：将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使阻焊油墨半固化。
其中，优选第一次预烤温度控制在75℃，时间为20min±5min。
（24）第二次丝印：在第一层阻焊油墨上丝印第二层阻焊油墨。
其中，优选油墨粘度为80-160dpa.s；刮刀压力为4±1kg/cm2。
（25）第二次预烤：将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使阻焊油墨半固化。
其中，第二次预烤温度控制在75℃，时间为35±5min。
（26）对半固化的第二层阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层b。
其中，阻焊油墨在曝光、显影时会产生一定的侧蚀，侧蚀量越大，越容易引起外层线路故障，因此本步骤对曝光能量的选取范围进行优化，结果参见表2。
表2
通过表2可知，随着曝光能量的增加侧蚀量减小，曝光能量达到500mj/cm2后，随着曝光能量递增侧蚀量变化越小，而曝光能量过高又会导致曝光不良，综合考虑到生产成本及效率等因素，故能量优选450-550mj/cm2。
（28）第一次后烤：将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使阻焊油墨热固化。
其中，优选第一次后烤温度控制在150-160℃之间，时间为60min。
在本实施例的技术方案中，主要用于制作两层阻焊层b，若需连续制作多层阻焊层b，且多层阻焊层b为偶数层则只需重复步骤（21）-（28）即可实现；多层阻焊层b为奇数层则需先重复步骤（21）-（28），在制作最外阻焊层b时还需运用实施例2中的步骤（21）-（25）以实现。
应当指出的是，运用实施例3的技术方案制作偶数层阻焊层b与运用实施例2的技术方案制作偶数层阻焊层b相比，实施例3的技术方案通过控制曝光能量、预烤温度和时间，在每制作两层阻焊层b时，比实施例2的技术方案缩减了一次前处理、曝光、显影和后烤步骤，进而提高了生产效率。
实施例4，本发明提供了一种厚铜板字符制作方法，具体步骤与实施例1的步骤比较，步骤（1）、（2）、（4）以及（5）相同，不同之处在于步骤（3），具体步骤如下：
（3）在阻焊层b上丝印字符油墨，并将生产板a置于隧道炉中烘烤，以使字符油墨半固化。
（31）阻焊层b与油墨层c的颜色不同。
其中，优选阻焊油墨为黑油，字符油墨为白油。
在本实施例的技术方案中，所制作的字符图形d为油墨层c的向下凹陷位置，且在该位置处的阻焊层b不被油墨层c遮挡，即选用阻焊层b与油墨层c的颜色不同，以便于识别出字符图形d，具体如图1-2所示。
实施例5，本发明还提供采用以上任意一实施例的技术方案，来制备电路板，具体参见图1和图3。在图1中阻焊层b与油墨层c的颜色不同，在图3中阻焊层b与油墨层c的颜色相同。另外本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
对比例1，
采用中国专利申请CN115135009A的技术方案中实施例1的方法进行字符制作。
得到的电路板见图5-6，其中包含生产板a，生产板a上设置的阻焊层b，以及阻焊层b上印制的字符图形d。
为方便与实施例5进行对比,本对比例1也制备出厚铜板,具体的,阻焊层b设置两层,与实施例5的厚铜板保持相同的铜厚。
然后再利用网版在第二层阻焊层b上对应的字符区域丝印感光油墨，然后利用菲林片e对字符区域（即字符图形d对应的透光区）进行曝光，然后显影及固化，从而得到字符图形d。
对比例1在利用菲林片e进行字符图形d的制作时，菲林片e上字符图形d对应的位置是透光区，能够使感光油墨固化得到凸出的字符图形d。
而本发明实施例5在利用菲林片e进行字符图形d的制作时，菲林片e上字符图形d对应的位置是挡光区，能够使感光油墨显影得到凹陷的字符图形d。
根据图1-2和图5-6的对比可知，对比例1中在制作一层阻焊层b之后继续再制作一层阻焊层b，才能达到厚铜板的要求，之后再使用丝网印刷在第二层阻焊层b中的字符区域印刷感光油墨，然后通过菲林片e使字符区域的感光油墨固化，最终得到含有字符图形d的电路板。对比例1制备含字符图形d的电路板的整个过程，一共需要进行两次阻焊操作，且需要在第二层阻焊层b上进行丝网印刷，印刷字符区域（即字符图案d对应的区域）感光油墨；在菲林片e曝光显影后，得到凸出的字符图形d，阻焊层b和字符图形d的厚度均会影响电路板的板厚；同时，得到的字符图形d是凸出的，可能存在擦花、模糊不清的问题。
而本发明实施例5，只需制作一层阻焊层b，再制作一层油墨层c，接着将菲林片e的字符图形d贴附在油墨层c上，由于该字符图形d不透光，被字符图形d遮挡的油墨层c经显影去除后，向下凹陷；未被字符图形d遮挡的油墨层c经曝光后发生聚合反应形成高分子聚合物，不能被显影去除，保持原状。
即本发明实施例5与对比例1相比，首先减少了用丝网印刷字符图形d的流程，采用带有字符图形d的菲林片e进行字符图形d的定位，减小了板厚（字符图形d凹陷，影响电路板板厚的因素为电路板本体厚度及阻焊层b的厚度）的同时提高了生产效率；其次通过菲林片e对位比使用网版对位精度更高；最后所制作的字符图形d为油墨层c的向下凹陷位置，不存在字符图形d擦花、模糊不清的问题。
需要强调的在于，由于本发明中字符图形d向下凹陷，为了不妨碍电路板上的线路连通，需要设置厚铜板，即本发明的厚铜板字符制作方法主要针对含有两层及以上阻焊层b的厚铜板；且在字符图形d制备过程中将第二层阻焊层b的字符区域显影去除，得到字符图形d，整个制备方法中仅需要利用阻焊层b所需的感光油墨，后续无需添加油墨，所以利用油墨的量少；而对比例1的中国专利申请CN115135009A的技术方案在针对厚铜板时，则是需要在所需阻焊层b上通过丝网印刷感光油墨，再经曝光显影得到字符图形d，即利用的感光油墨包括阻焊层b所需的感光油墨以及字符图形d所需的油墨，需要的油墨量更大，成本更高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种厚铜板字符制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：前工序处理；
S2：在生产板的板面至少制作一层阻焊层；
S3：在阻焊层上丝印字符油墨，并使其半固化形成油墨层；
S4：准备具有字符图形的菲林片，并将其贴附在油墨层上；
S5：依次进行曝光、显影，以除去所述字符图形对应的油墨层，得到具有凹陷的字符图形的电路板；
所述厚铜板为外层线路厚度大于70μm的厚铜板；
当步骤S2中制作一层阻焊层时,具体为：
S21：前处理；
S22：第一次丝印，在生产板的板面丝印阻焊油墨；
S23：第一次预烤，以使阻焊油墨半固化；
S24：对半固化的阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层；
S25：第一次后烤，以使阻焊层固化；
曝光采用的曝光能量为300-400mj/cm2；
当步骤S2中制作两层阻焊层时,具体为：
S21：前处理；
S22：第一次丝印，在生产板的板面丝印第一层阻焊油墨；
S23：第一次预烤，以使第一层阻焊油墨半固化；
S24：第二次丝印，在第一层阻焊油墨上丝印第二层阻焊油墨；
S25：第二次预烤，以使第二层阻焊油墨半固化；
S26：对半固化的第二层阻焊油墨依次曝光、显影处理，以获得阻焊层；
S27：第一次后烤，以使阻焊层固化；
曝光采用的曝光能量为450-550mj/cm2。
2.根据权利要求1所述的厚铜板字符制作方法，其特征在于，前处理包括磨板、喷砂、酸洗、水洗和烘干的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的厚铜板字符制作方法，其特征在于，阻焊层与油墨层的颜色不同。
4.根据权利要求1所述的厚铜板字符制作方法，其特征在于，当步骤S2中制作一层阻焊层时,第一次预烤温度控制在75℃，预烤时间为45±5min。
5.根据权利要求1所述的厚铜板字符制作方法，其特征在于，当步骤S2中制作两层阻焊层时,第一次预烤温度控制在75℃，预烤时间为20min；第二次预烤温度控制在75℃，预烤时间为35±5min。
6.如权利要求1-5任意一项所述的厚铜板字符制作方法在电路板制备中的应用。
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