专利名称：一种台阶模板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种台阶模板的制作方法，属于材料制造和加工领域，具体涉及SMT领域中一种PCB面具有凸起台阶和凹陷台阶、且台阶区域和平面区域均具有开口图形的印刷用掩模板的制作工艺。
背景技术：
随着电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小；电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无法穿孔元件，特别是大规模、高集成1C，不得不采用表面贴片元件，因此模板印刷工艺在电子制造业得到了迅速的发展，SMT印刷就是典型。模板的采购不仅是SMT装配工艺的第一步，也是最重要的一步。模板的主要功能是帮助锡膏的沉积，目的是将准确数量的材料转移到光板上准确的位置。锡膏阻塞在模板上越少，沉积在电路板上就越多。因此对模板的开口质量要求光滑。尤其对于一些特殊的PCB板，如PCB板上有一些特殊部位需要锡膏的量比其他部位要多或是少，因此必须得对对应模板的部位进行加厚或减薄处理。印刷模板是用来印刷锡膏的模具，目前一般采用钢网。化学蚀刻的模板是模板世界的主要类型。它们成本最低，周转最快。化学蚀刻的不锈钢模板的制作是通过在金属钢片上曝上感光膜、用销钉定位感光工具将图形曝光在金属钢片两面、然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属钢片。蚀刻模板本身的缺陷和加工难度决定了蚀刻模板逐渐退出市场。而蚀刻工艺则应用于阶梯模板。对于开口的形成，其主要形式是电铸和激光切割，传统工艺通过激光切割技术制作的钢模开口尺寸质量不能达到要求，开口不光滑有锯齿，脱模效果不好，板面质量也不够好。而电铸成型，一种递增而不是递减的工艺，制作出的金属模板具有独特的密封特性，减少对锡桥和模板底面清洁的需要。该工艺提供近乎完美的定位，没有几何形状的限制，具有内在梯形的光滑孔壁和低表面张力，改进锡膏释放。通过在一个要形成开孔的基板(或芯模)上显影光刻胶，然后逐个原子、逐层地在光刻胶周围电铸出模板。因此，利用蚀刻和电铸联合工艺制备出PCB面具有up台阶及down台阶的金属模板备受人们关注，同时也具有一定的挑战。
发明内容
本发明旨在解决以上技术问题，发明一种台阶模板的制作方法。利用此制作工艺制作而成的金属模板，PCB面具有凸起台阶(up step)和凹陷台阶(down step),且凸起台阶区域和平面区域均具有开口图形。
一种台阶模板的制作方法。其具体工艺流程如下:
电铸第一电铸层:芯模处理一前处理(除油、酸洗、喷砂)一贴膜I —曝光I —单面显影I —电铸I ;
电铸PCB面up step:前处理(酸洗、喷砂)一贴膜2 —曝光2 —单面显影2 —电铸2 —褪膜一剥离；
蚀刻PCB面的down step:电铸层双面贴膜一PCB面曝光一PCB面显影一PCB面蚀刻—腿膜一后续处理(除油、酸洗)。具体的说，各步骤的具体工艺流程为:
电铸第一电铸层:
(I)芯模处理:选择0.3mm不锈钢作为芯模，并将基板裁剪成所需要的尺寸。(2)前处理:将芯模除油、酸洗后，进行两面喷砂处理，提高表面粗糙度，从而提高贴膜时干膜与钢片的结合力。(3)贴膜1:选择附着力高的干膜，防止电铸过程中发生掉膜现象。选择好干膜后，在芯模表面进行贴膜。(4)曝光1:对所贴干膜进行曝光，曝光区域为开口图形区域，曝光干膜作为电铸过程中的保护层，阻止材料沉积。(5)单面显影1:将未曝光干膜显影清除，进入电铸工艺。(6)电铸1:电铸材料沉积在无干膜区域，克隆出与曝光图形一致的开口图形。电铸PCB 面 up step:
(7)前处理:将第一电铸层酸洗、喷砂。(8)贴膜2:在第一电铸层表面继续贴膜，因为所要电铸的up St印区域面积较小，所以在贴膜时重复压膜，保证干膜紧贴第一电铸层，即确保up step区域不易脱离。(9)曝光2:通过(XD边孔对位,准确对位up step区域位置及up step的开口图形区域。然后将所要电铸up step以外的区域及up St印区域的开口图形曝光。(10)单面显影2:显影清除未曝光干膜，将需要沉积电铸材料的区域(即up step区域)暴露出来。(11)电铸2:因为up St印区域面积较小，电铸时电流密度线集中，会造成电铸upstep区域的边缘效应严重，所以把准备好的分流辅助模板小心对位到第一电铸层上，注意不要擦伤图形和电铸层，第一电铸层、分流板一块固定到飞巴上，浸入电铸槽，控制电铸upstep厚度。所述的分流板，即在与芯模尺寸相同的不锈钢板上通过激光切割的方法切出一个与up step区域位置相同，大小相同的通孔，起到分担电流、减轻边缘效应的作用。进行二次电铸，在未曝光区域(即无干膜区域)沉积电铸材料，形成PCB面的upstep。( 12)褪膜:将曝光干膜清除干净。(13)剥离:二次电铸完成后，将电铸层从芯模上剥离下来。蚀刻PCB 面的 down step:
(14)电铸层双面贴膜:将电铸层双面贴膜。(15)PCB面曝光:曝光将要蚀刻的down区以外的全部区域，作为保护膜，防止蚀刻液侵蚀。(16) PCB面显影:未曝光干膜通过显影工艺清除，显影后进行显影检查(是否掉
膜、蹭膜、显影未尽等现象)，若无问题进入蚀刻印刷面down step的工序。(16) PCB面蚀刻:通过贴膜、曝光、显影后的铸层送入卧式蚀刻机内，通过喷淋的
方式将蚀刻液喷淋到PCB面，在无曝光干膜的基板表面产生化学反应，刻蚀掉一层金属，这
样就在PCB面上形成了凹陷台阶区域，如图3中的4所示。(17)褪膜:蚀刻完成后，褪膜清洗。(18)后续处理:对模板进行除油、酸洗清洁。优选地，各步骤的工艺参数如下:
权利要求
1.一种台阶模板的制作方法，具体的工艺流程如下: 电铸第一电铸层:芯模处理一前处理(除油、酸洗、喷砂)一贴膜I —曝光I —单面显影I —电铸I ; 电铸PCB面凸起台阶(up step):前处理(酸洗、喷砂)一贴膜2—曝光2—单面显影2—电铸2 —褪膜一剥尚； 蚀刻PCB面的凹陷台阶(down step):电铸层双面贴膜一PCB面曝光一PCB面显影—PCB面蚀刻一腿膜一后续处理(除油、酸洗)。
2.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，基板材料为不锈钢、纯镍、镍铁合金中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，制备得到的金属网板的PCB面具有凸起台阶(up step)区域和凹陷台阶(down step)区域。
4.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，制备得到的金属网板具有开口图形，且开口 图形分布在凸起台阶Up step)区域和平面区域。
5.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，第二次电铸过程，采用分流板减小电流密度，减轻凸起台阶(up step)区域的边缘效应。
6.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于， 模板材料为纯镍、镍铁中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，前处理工艺参数如下:
8.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，曝光显影工艺参数如下:
9.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，蚀刻工艺参数如下:
10.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，电铸工艺参数如下:
11.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于，模板沉积厚度均匀性COV在10%以内。
全文摘要
一种台阶模板的制作方法。具体的工艺流程如下电铸第一电铸层芯模处理→前处理(除油、酸洗、喷砂)→贴膜1→曝光1→单面显影1→电铸1；电铸PCB面凸起台阶(upstep)前处理(酸洗、喷砂)→贴膜2→曝光2→单面显影2→电铸2→褪膜→剥离；蚀刻PCB面的凹陷台阶(downstep)电铸层双面贴膜→PCB面曝光→PCB面显影→PCB面蚀刻→腿膜→后续处理(除油、酸洗)。由以上工艺流程制备得到的电铸模板，PCB面具有凸起台阶(upstep)及凹陷台阶(downstep)，且step区域具有开口图形。本发明涉及的工艺解决的技术问题如下制得的凸起台阶(upstep)区域的图形开口与第一电铸层开口的对位精度高；制得的整体电铸模板的开口孔壁光滑，无毛刺、渗镀等不良现象，表面质量好，无针孔、麻点等不良缺陷；板面的厚度均匀性COV在10%以内；板面一级光亮；凸起台阶(upstep)区域的铸层与第一电铸层的结合力大，不易脱落。
文档编号B41N3/03GK103203957SQ201210010
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者魏志凌, 高小平, 赵录军 申请人:昆山允升吉光电科技有限公司