專利名稱:一種印刷用三維立體掩模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種三維立體掩模板,尤其涉及印刷用三維立體掩模板。
背景技術(shù):
隨著我國電子行業(yè)迅速的發(fā)展,模板印刷工藝在電子制造業(yè)也得到應用,SMT印刷就是典型。在電子產(chǎn)品制造過程中要把電子元件和PCB焊接起來需要先把錫放在PCB上,而PCB上有成百上千的焊盤需要上錫,每個焊盤的位置都對應著電子元件,要把需要上錫的焊盤一次性精準的上好錫最好的方法就是印刷。在電子制造業(yè)里通常用的方法是制作一塊有無數(shù)小孔的不銹鋼片,每個孔都對應著一需要上錫的焊盤,然后把不銹鋼片貼在繃好的網(wǎng)紗上,網(wǎng)紗貼在印刷模板網(wǎng)框的底面上。焊盤上的錫膏是否平整、均勻、用量是否適當將直接影響電子元件SMT的效果,特別是有精密電子元件焊盤和熱壓手指時,對印刷模板要求更高。印刷模板是用來印刷錫膏的模具,目前一般采用鋼網(wǎng)。而傳統(tǒng)工藝通過激光切割技術(shù)制作的鋼模開口精度不能達到要求,板面質(zhì)量也不夠高。PCB行業(yè)的發(fā)展不僅僅局限于平面模板,現(xiàn)有PCB發(fā)展迅速,一些有特定要求的位置需要凹形部位,如埋入凸塊連印制板,以滿足PCB板上焊接較大的元件,且不影響整體的印刷效果。凸形部位同樣的道理。因此制作具有與PCB上凹凸形狀相對應的金屬掩模板是以后未來的發(fā)展趨勢。如何開發(fā)出一種比普通鋼網(wǎng)制作的印刷模板性能更加優(yōu)異的新產(chǎn)品,且具有精確深寬比和開口質(zhì)量好的凹凸部位至關(guān)重要。隨著印刷產(chǎn)品的日漸豐富,單一的平面絲網(wǎng)印刷已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有市場的需求?,F(xiàn)在市場需求越來越追求個性,時尚,產(chǎn)品已經(jīng)由過去單一的平面,逐漸發(fā)展成曲面、高低臺面,并且伴有鏤空或凸起設計。在高精密制造領(lǐng)域,即使是基體表面很小的凸凹部位也會造成轉(zhuǎn)移過程中位置精度和尺寸精度的很大偏差和掩模的變形,導致產(chǎn)品和掩模的報廢。使用二維掩模轉(zhuǎn)移時基體表面凹凸區(qū)域邊緣處掩模開口由于無法和基板緊密接觸而精確對位,導致轉(zhuǎn)移材料的偏差轉(zhuǎn)移或錯位轉(zhuǎn)移。在現(xiàn)有技術(shù)中,對于非平面的印刷往往采用移印的方式,但是移印方式存在印刷有效面積小、印刷效果差等問題,尤其對于大面積印刷的產(chǎn)品更無法滿足其要求,并且要求設備投入大、成本較高。因此,傳統(tǒng)的移印方式已不能滿足當今對異型產(chǎn)品絲網(wǎng)印刷的要求。想要在現(xiàn)有的設備上實現(xiàn)異型(立體)產(chǎn)品的絲網(wǎng)印刷,關(guān)鍵在于絲網(wǎng)印刷板的制作,即必須研發(fā)出適用于立體絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)板制作工藝。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種印刷用三維立體掩模板其比普通鋼網(wǎng)制作的印刷模板,性能優(yōu)異且具有精確深寬比和開口質(zhì)量好的凹凸部位。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種印刷用三維立體掩模板,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面及PCB面,所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結(jié)構(gòu),所述三維立體結(jié)構(gòu)包括位于所述印刷面的凸起區(qū)域及所述PCB面的凹陷區(qū)域。其中,所述三維立體結(jié)構(gòu)上帶有滿足印刷要求的圖形開口,所述三維立體結(jié)構(gòu)上的圖形開口為上小下大的開口,其錐度為:Γ8°。其中,所述掩模板的凹陷區(qū)域與板面的夾角在80°、0°。其中,所述凸起區(qū)域與凹陷區(qū)域中心在同一條線上,該線與所述掩模板的板面垂直;所述凹陷區(qū)域小于凸起區(qū)域的面積,所述三維立體結(jié)構(gòu)為空心結(jié)構(gòu)。其中,所述凸起區(qū)域與所述基板的對位精度高,且三維立體結(jié)構(gòu)的孔壁光滑,無毛刺。其中,所述凸起區(qū)域的高度為0.1 10mm。其中,所述凹陷區(qū)域的深度為0.1- 10mm。其中,所述金屬掩模板的基板厚度為20-l00Um。其中,所述掩模板的材質(zhì)為純鎳。其中,所述鎳金屬鍍層的均勻性COV小于5% ;所述鎳金屬鍍層表面光亮度為一級光亮,無糙點、針孔。(三)有益效果
上述技術(shù)方案所提供的一種印刷用三維立體掩模板,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面及PCB面,所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結(jié)構(gòu),所述三維立體結(jié)構(gòu)包括位于所述印刷面的凸起區(qū)域及所述PCB面的凹陷區(qū)域。該種掩模板具有三維立體式的凸起和凹陷部位,其凸起高度為0.f 10mm,凹陷的深度為0.f 10mm,凸起和凹陷部位與板面的外夾角在80°、0° ;該掩模板組分為純鎳,該種掩模板精度很高;該種掩模板均勻性高,板面質(zhì)量好,光亮、無糙點、劃痕、針孔;開口質(zhì)量好,孔壁光滑、無毛刺;該種掩模板生產(chǎn)成本低,工藝簡單,能耗低。
圖1A是本發(fā)明實施例1金屬掩模板三維立體區(qū)域示意 圖1B是圖1的k k截面示意 圖2是本發(fā)明三維立體結(jié)構(gòu)上的圖形開口示意 圖3是本發(fā)明實施例1印刷不意 圖4是本發(fā)明實施例3印刷不意 其中:1:凸起區(qū)域;2:凹陷區(qū)域;3:印刷面;4:PCB面;5:開口 ;11:掩模板;22:圖形開口 ;111:PCB U ;222:PCB板凸起區(qū)域;444:刮刀;555:轉(zhuǎn)移材料。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例1結(jié)合圖1A、1B、圖2及3所示,本發(fā)明實施例提供了一種印刷用三維立體掩模板11,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面3及PCB面4,掩模板11具有多個圖形開口 22及三維立體結(jié)構(gòu),三維立體結(jié)構(gòu)包括位于印刷面3的凸起區(qū)域I及PCB面4的凹陷區(qū)域2。能夠得到高精度印刷用三維立體鎳金屬掩模板11,板面光亮度好,鍍層表面質(zhì)量好,無麻點、針孔等;能夠得到不同高度或深度的up和down區(qū),up和down區(qū)與板面的外夾角很接近90°利于印刷時下錫膏的精度要求;較激光鋼網(wǎng)的開口精度高,開口質(zhì)量好,孔壁光滑;該種掩模板11均勻性高;較金屬鎳掩模板11的成本低,能耗低,工藝簡單。本模板是應用于SMT表面貼裝技術(shù)流程中的第一步驟印刷錫膏,在印刷過程中,板面的均勻性和開口質(zhì)量的好壞直接影響下錫質(zhì)量的好壞。均勻性好,就不會出現(xiàn)板面偏薄位置的下錫不良現(xiàn)象。一般通過在電鑄槽中加入一個陽極擋板來提高鍍層均勻性;開口質(zhì)量好,就不會出現(xiàn)塌錫、連錫、拉尖等不良現(xiàn)象。電鑄較激光鋼網(wǎng)的最大優(yōu)點就在于電鑄是原子級別的沉積,只要顯影點控制得很好,電鑄出來的掩模板11的孔壁光滑、無毛刺等不良現(xiàn)象。具體參照圖3所示,PCB板111與掩模板11的PCB面4配合,PCB板凸起區(qū)域222與掩模板11的三維立體結(jié)構(gòu)配合,在印刷過程中刮刀444帶動轉(zhuǎn)移材料555在掩模板11的印刷面3上移動。凸起區(qū)域I與凹陷區(qū)域2中心在同一條線上,該線與掩模板11的板面垂直。掩模板11的凹陷區(qū)域2與板面的夾角在80°、0°。凹陷區(qū)域2小于凸起區(qū)域I的面積,三維立體結(jié)構(gòu)為空心結(jié)構(gòu)。凸起區(qū)域I與基板的對位精度高,且三維立體結(jié)構(gòu)的孔壁光滑,無毛刺。對于三維立體掩模板11來說,需要克服的問題有凸起和凹陷區(qū)域2的制作是否優(yōu)良,尤其是位置精度。為了配合特殊位置的精度要求,且對up或down區(qū)的深寬比要求嚴格,還包括凸起或凹陷區(qū)與垂直板面方向的角度。因此,對于芯模的選材和制作尤為重要,再就是down區(qū)與平面鍍層之間的結(jié)合力也是考慮的重點。凸起區(qū)域I和凹陷區(qū)域2的制作主要通過先蝕刻芯模,在芯模上制作出一個凹陷,再在該芯模上進行電鑄,電鑄后剝離即可得到不同高度和深度的三維立體結(jié)構(gòu)。印刷用三維立體鎳金屬掩模板11開口精度高,同時產(chǎn)品組分能滿足印刷要求,產(chǎn)品厚度也能控制在要求范圍內(nèi);采用304不銹鋼芯模作為陰極基板,鍍層易于剝離,且可得到角度復合要求的凹陷及凸起區(qū)域1,這是由于304不銹鋼表面形成了一層具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的致密的氧化表面膜,與沉積層有著很大的晶相差異,從而形成的電鑄層的“不粘合”特性,利于凹陷區(qū)域2的剝離。凸起區(qū)域I的高度為0.1 10mm,優(yōu)選的凸起區(qū)域I的高度為0.5 1mm。凹陷區(qū)域2的深度為0.f 10mm。優(yōu)選的凹陷區(qū)域2的深度為0.5 1mm。金屬掩模板11的基板厚度為20 lOOum。掩模板11的材質(zhì)為純鎳。鎳金屬鍍層的均勻性COV小于5% ;鎳金屬鍍層表面光亮度為一級光亮,無糙點、針孔。實施例2
與上述實施例1的不同之處在于,結(jié)合圖4所示 ,,掩模板11的三維立體結(jié)構(gòu)上帶有滿足印刷要求的圖形開口 5,而PCB板與開口 5對應的區(qū)域設置焊接銅臺333。三維立體結(jié)構(gòu)上的圖形開口 5為上小下大的開口,其錐度為:Γ8°。
由以上實施例可以看出,本發(fā)明實施例提供了一種印刷用三維立體掩模板11,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面3及PCB面4,掩模板11具有多個圖形開口 22及三維立體結(jié)構(gòu),三維立體結(jié)構(gòu)包括位于印刷面3的凸起區(qū)域I及PCB面4的凹陷區(qū)域2。該種掩模板11具有三維立體式的凸起和凹陷部位,其凸起高度為0.10mm,凹陷的深度為0.10mm,凸起和凹陷部位與板面的外夾角在80°、0° ;該掩模板11組分為純鎳該種掩模板11精度很高;該種掩模板11均勻性高,板面質(zhì)量好,光亮、無糙點、劃痕、針孔;開口質(zhì)量好,孔壁光滑、無毛刺;該種掩模板11生產(chǎn)成本低,工藝簡單,能耗低。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和替換,這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種印刷用三維立體掩模板,其特征在于,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面及PCB面,所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結(jié)構(gòu),所述三維立體結(jié)構(gòu)包括位于所述印刷面的凸起區(qū)域及所述PCB面的凹陷區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述三維立體結(jié)構(gòu)上帶有滿足印刷要求的圖形開口,所述三維立體結(jié)構(gòu)上的圖形開口為上小下大的開口,其錐度為:Γ8°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述掩模板的凹陷區(qū)域與板面的夾角在80°、0°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述凸起區(qū)域與凹陷區(qū)域中心在同一條線上,該線與所述掩模板的板面垂直;所述凹陷區(qū)域小于凸起區(qū)域的面積,所述三維立體結(jié)構(gòu)為空心結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述凸起區(qū)域與所述基板的對位精度高,且三維立體結(jié)構(gòu)的孔壁光滑,無毛刺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述凸起區(qū)域的高度為 0.1 10mnin
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述凹陷區(qū)域的深度為 0.1 10mnin
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述金屬掩模板的基板厚度為2(Tl00um。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述掩模板的材質(zhì)為純鎳。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷用三維立體掩模板,其特征在于,所述鎳金屬鍍層的均勻性COV小于5% ;所述鎳金屬鍍層表面光亮度為一級光亮,無糙點、針孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印刷用三維立體掩模板,包括基板及位于基板兩側(cè)的印刷面及PCB面,所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結(jié)構(gòu),所述三維立體結(jié)構(gòu)包括位于所述印刷面的凸起區(qū)域及所述PCB面的凹陷區(qū)域。該種掩模板具有三維立體式的凸起和凹陷部位,其凸起高度為0.1~10mm,凹陷的深度為0.1~10mm,凸起和凹陷部位與板面的外夾角在80°~90°;該掩模板組分為純鎳,其精度很高;均勻性高,板面質(zhì)量好,光亮、無糙點、劃痕、針孔;開口質(zhì)量好,孔壁光滑、無毛刺;該種掩模板生產(chǎn)成本低,工藝簡單,能耗低。
文檔編號B41F15/36GK103203984SQ201210010789
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者魏志凌, 高小平 申請人:昆山允升吉光電科技有限公司