一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板的製作方法
2023-06-02 06:42:56 3
專利名稱：一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三維立體掩模板，尤其涉及帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板。
背景技術：
隨著我國電子行業迅速的發展，模板印刷工藝在電子製造業也得到應用，SMT印刷就是典型。在電子產品製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。在電子製造業裡通常用的方法是製作一塊有
無數小孔的不鏽鋼片，每個孔都對應著一需要上錫的焊盤，然後把不鏽鋼片貼在繃好的網紗上，網紗貼在印刷模板網框的底面上。印刷模板是用來印刷錫膏的模具，目前一般採用鋼網。而傳統工藝通過雷射切割技術製作的鋼模開口精度不能達到要求，板面質量也不夠高。而電鑄鎳掩模板則因板面易形成針孔、糙點，且溶液不穩定，成本高，能耗大等缺陷。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。PCB行業的發展不僅僅局限於平面模板，現有PCB行業發展迅速，一些有特定要求的位置需要凹形部位，如埋入凸塊連印製板。所製備的三維金屬掩模板具有與基板完全相同的三維凹凸結構，以保護基板表面相應的凹凸部位，以及在使用所製備的三維金屬掩模板轉移時在基板表面凹凸區域邊緣處，掩模開口能夠與基板緊密接觸、從而精確對位。同時製作具有與PCB板上凹凸形狀相對應的金屬掩模板是以後未來的發展趨勢。如何開發出一種比普通鋼網製作的印刷模板甚至是金屬鎳印刷模板，性能更加優異的新產品，且具有精確深寬比和開口質量好的凹凸部位至關重要。
實用新型內容(一)要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是提供一種印刷用三維立體掩模板其比普通鋼網製作的印刷模板，性能優異且具有精確深寬比和開口質量好的凹凸部位。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，包括基板及位於基板兩側的印刷面及PCB面，所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結構，所述三維立體結構包括位於所述印刷面的凸起區域及所述PCB面的凹陷區域；所述三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口。其中，所述三維立體結構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域與板面的夾角在80°、0°。其中，所述凸起區域與凹陷區域中心在同一條線上，該線與所述掩模板的板面垂直；所述凹陷區域小於凸起區域的面積，所述三維立體結構為空心結構。其中，所述凸起區域與所述基板的對位精度高，且三維立體結構的孔壁光滑，無毛刺。其中，所述凸起區域的高度為O. I 10mm。其中，所述凹陷區域的深度為O. I 10mm。其中，所述金屬掩模板的基板厚度為2 (Tl00Um。其中，所述掩模板的材質為鎳鐵合金，兩種組分之和為100%，所述鐵含量為40% 55%，鎳含量為45% 60%。其中，所述鎳鐵合金鍍層的均勻性COV小於5% ;所述鎳鐵合金鍍層表面光亮度為一級光亮，無糙點、針孔。(三)有益效果上述技術方案所提供的一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，包括基板及位於基板兩側的印刷面及PCB面，所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結構，所述三維立體結構包括位於所述印刷面的凸起區域及所述PCB面的凹陷區域；所述三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口。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O. f 10mm，凹陷的深度為O. 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40°/Γ55%鐵和45°/Γ60%鎳該種掩模板精度很高；該種掩模板均勻性高，板面質量好，光亮、無糙點、劃痕、針孔；開口質量好，孔壁光滑、無毛刺；該種掩模板生產成本低，工藝簡單，能耗低。
圖IA是本實用新型實施例金屬掩模板三維立體區域示意圖；圖IB是圖I的k k截面示意圖；圖2是本實用新型實施例雷射切割三維立體結構上的圖形開口示意圖；圖3是本實用新型實施例印刷示意圖；其中1 :凸起區域；2 :凹陷區域；3 :印刷面；4 =PCBM ;5 :開口 ；11 :掩模板；22 圖形開口 ；111 PCB u ；222 :PCB板凸起區域；444 :刮刀；555 :轉移材料。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。結合圖1A、1B、圖2及3所示，本實用新型實施例提供了一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板11，包括基板及位於基板兩側的印刷面3及PCB面4，掩模板11具有多個圖形開口 22及三維立體結構，三維立體結構包括位於印刷面3的凸起區域I及PCB面4的凹陷區域2;三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口 5。能夠得到高精度印刷用三維立體鎳鐵合金掩模板11，板面光亮度好，鍍層表面質量好，無麻點、針孔等；能夠得到不同高度或深度的up和down區，up和down區與板面的外夾角很接近90°利於印刷時下錫膏的精度要求；較雷射鋼網的開口精度高，開口質量好，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。[0029]本模板是應用於SMT表面貼裝技術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量的好壞直接影響下錫質量的好壞。均勻性好，就不會出現板面偏薄位置的下錫不良現象。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；開口質量好，就不會出現塌錫、連錫、拉尖等不良現象。電鑄較雷射鋼網的最大優點就在於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板凸起區域222與掩模板11的三維立體結構配合，在印刷過程中刮刀444帶動轉移材料555在掩模板11的印刷面3上移動。掩模板11的三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口 5，而PCB板與開口 5對應的區域設置焊接銅臺333。三維立體結構上的圖形開口 5為上小下大的開口，其錐度為:Γ8°。凸起區域I與凹陷區域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的凹陷區域2與板面的夾角在80°、0°。凹陷區域2小於凸起區域I的面積，三維 立體結構為空心結構。凸起區域I與基板的對位精度高，且三維立體結構的孔壁光滑，無毛刺。對於三維立體掩模板11來說，需要克服的問題有凸起和凹陷區域2的製作是否優良，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區的深寬比要求嚴格，還包括凸起或凹陷區與垂直板面方向的角度。因此，對於芯模的選材和製作尤為重要，再就是down區與平面鍍層之間的結合力也是考慮的重點。凸起區域I和凹陷區域2的製作主要通過先蝕刻芯模，在芯模上製作出一個突臺，再在該芯模上進行電鑄，電鑄後剝離即可得到不同高度和深度的三維立體結構。印刷用三維立體鎳鐵合金掩模板11開口精度高，同時產品組分能滿足印刷要求，產品厚度也能控制在要求範圍內；採用304不鏽鋼芯模作為陰極基板，鍍層易於剝離，且可得到角度複合要求的凹陷及凸起區域1，這是由於304不鏽鋼表面形成了一層具有非晶態結構的緻密的氧化表面膜，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，利於凹陷區域2的剝離。凸起區域I的高度為O. I 10mm，優選的凸起區域I的高度為O. 5 1mm。凹陷區域2的深度為O. f 10mm。優選的凹陷區域2的深度為為O. 5 1mm。金屬掩模板11的基板厚度為 20 100um。掩模板11的材質為鎳鐵合金，兩種組分之和為100%,鐵含量為40% 55%，鎳含量為45%飛0%。鎳鐵合金鍍層的均勻性COV小於5% ;鎳鐵合金鍍層表面光亮度為一級光亮，無糙點、針孔。由以上實施例可以看出，本實用新型實施例提供了一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板11，包括基板及位於基板兩側的印刷面3及PCB面4，掩模板11具有多個圖形開口 22及三維立體結構，三維立體結構包括位於印刷面3的凸起區域I及PCB面4的凹陷區域2 ;所三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口 5。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O. 10mm，凹陷的深度為O. 10mm，凸起和凹陷部位與板面的外夾角在80 ° 90 ° ;該掩模板11組分為40% 55%鐵和45% 60%鎳該種掩模板11精度很高；該種掩模板11均勻性高，板面質量好，光亮、無糙點、劃痕、針孔；開口質量好，孔壁光滑、無毛刺；該種掩模板11生產成本低，工藝簡單，能耗低。[0036]以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用 新型的保護範圍。
權利要求1.一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，包括基板及位於基板兩側的印刷面及PCB面，所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結構，所述三維立體結構包括位於所述印刷面的凸起區域及所述PCB面的凹陷區域；所述三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口。
2.根據權利要求I所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述三維立體結構上的圖形開口為上小下大的開口，其錐度為3 8°。
3.根據權利要求2所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述掩模板的凹陷區域與板面的夾角在80°、0°。
4.根據權利要求3所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述凸起區域與凹陷區域中心在同一條線上，該線與所述掩模板的板面垂直；所述凹陷區域小於凸起區域的面積，所述三維立體結構為空心結構。
5.根據權利要求4所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述凸起區域與所述基板的對位精度高，且三維立體結構的孔壁光滑，無毛刺。
6.根據權利要求5所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述凸起區域的高度為O. I 10mm。
7.根據權利要求6所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述凹陷區域的深度為O. flOmm。
8.根據權利要求3所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述金屬掩模板的基板厚度為2(Tl00Um。
9.根據權利要求I所述的帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，其特徵在於，所述掩模板的均勻性COV小於5% ;所述掩模板表面光亮度為一級光亮，無糙點、針孔。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有圖形開口的印刷用三維立體掩模板，包括基板及位於基板兩側的印刷面及PCB面，所述掩模板具有多個圖形開口及三維立體結構，所述三維立體結構包括位於所述印刷面的凸起區域及所述PCB面的凹陷區域；所述三維立體結構上帶有滿足印刷要求的圖形開口。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40%~55%鐵和45%~60%鎳，其精度很高；均勻性高，板面質量好，光亮、無糙點、劃痕、針孔；開口質量好，孔壁光滑、無毛刺；該種掩模板生產成本低，工藝簡單，能耗低。
文檔編號B41N1/24GK202528605SQ20122001633
公開日2012年11月14日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者吳建, 高小平, 魏志凌 申請人:崑山允升吉光電科技有限公司