一种掩模板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种掩模板的制作方法，包括电铸制板步骤、激光切割开口步骤，其特征在于：所述电铸制板步骤是通过电铸工艺在基板上电铸形成金属板；所述激光切割开口步骤是通过激光在所述金属板上烧蚀形成预设的开口图案形成开口，从而形成所述掩模板。通过本发明提供的方法制作的掩模板，印刷时板面不易粘锡膏、开口下浆效果好，从而提高SMT印刷质量。
【专利说明】一种掩模板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子印刷领域，尤其涉及一种掩模板的制作方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]电子电路表面组装技术(Surface Mount Technology, SMT)是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。其相对过去的穿孔插件具有以下优势:组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。
[0004]在SMT行业中，使用SMT掩模板印刷工序(即通过SMT掩模板将锡膏转移到PCB板)是一个重要的环节。SMT掩模板质量直接影响到锡膏转移效果，通常构成SMT掩模板金属材质的晶粒越细腻，则SMT掩模板的质量越高，其印刷效果更好。传统制作SMT掩模板有激光切割、电铸、蚀刻三大工艺。其中蚀刻工艺是在不锈钢材质的金属板上采用蚀刻液选择性腐蚀的方式制作SMT掩模板；激光切割工艺是在不锈钢(SUS)材质的金属板上通过激光切割开口形成SMT掩模板；电铸工艺通过镍加成法形成SMT掩模板。但是蚀刻和激光切割工艺中使用的不锈钢晶粒比较大，板面不够光滑，在SMT印刷工序中存在板面容易粘锡膏、下浆效果差等缺陷；电铸工艺制作SMT掩模板往往存在电铸开口存留残膜导致开口质量差的问题。 [0005]本发明主要是针对以上问题提出一种掩模板的制作方法，较好的解决以上所述问题。
[0006]
【发明内容】
[0007]有鉴于此，需要克服上述现有技术缺陷中的至少一个。本发明提供了一种掩模板的制作方法，包括电铸制板步骤、激光切割开口步骤，其中:
所述电铸制板步骤是通过电铸工艺在基板上电铸形成金属板；
所述激光切割开口步骤是通过激光在所述金属板上按预设的开口图案烧蚀形成开口，从而形成所述掩模板。
[0008]进一步地,所述电铸工艺包括:
51、基板前处理步骤:将基板的表面清洗干净；
52、电铸步骤:将经过前处理步骤的所述基板作为阴极放入电铸槽进行电铸形成电铸
层；
53、剥离步骤:将所述电铸层与所述基板剥离，剥离后的所述电铸层即为所述的金属板。
[0009]进一步地，在所述剥离步骤之后还包括清洗步骤、烘干步骤。[0010]进一步地，所述电铸层厚度为20μL?≤al≤200 μ m。
[0011]优选地，所述电铸层厚度为50μL?≤al≤150 μ m。
[0012]进一步地，在所述激光切割开口步骤之前或之后还包括按一定的尺寸要求裁除所述金属板周边多余部分。
[0013]进一步地，所述裁除所述金属板周边多余部分的方法为机械裁剪或激光切除。
[0014]进一步地，所述电铸步骤形成的所述金属板的材料为镍或镍基合金。
[0015]进一步地，在所述激光切割步骤之前还包括通过蚀刻工艺制作所述掩模板上凸起部或凹陷部。
[0016]进一步地，所述蚀刻工艺包括:
a、贴膜步骤:将所述金属 板的两面贴膜；
b、曝光步骤:将经过所述贴膜步骤的所述金属板的两面按照预设图案进行选择性曝光，在所述金属板两面的所述膜上形成曝光膜区域和未曝光膜区域；
C、显影步骤:将经过所述曝光步骤的所述金属板进行显影，将所述曝光步骤中未曝光区域的膜除去，被去除膜的金属板区域形成裸露金属板区域；
d、蚀刻步骤:将经过所述显影步骤的所述金属板进行蚀刻，将所述裸露金属板区域蚀刻成具有一定深度的蚀刻区域；
e、褪膜步骤:将经过所述蚀刻步骤的所述金属板进行褪膜，通过褪膜步骤将所述曝光区域的膜除去。
[0017]本发明所提供的掩模板的制作方法，其优势在于:通过电铸工艺形成的金属板晶粒比较细腻，板面及激光切割形成的开口侧壁光滑，印刷时板面不易粘锡膏、开口下浆效果好，从而提高SMT印刷质量，改善了传统通过蚀刻或激光切割不锈钢工艺制作SMT掩模板的板面粗糙、开口侧壁不光滑产生的板面粘锡膏、下降效果差等现象，同时消除了传统电铸工艺中存在的因开口有残膜导致开口质量差的缺陷。
[0018]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
[0020]本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
图1所示为本发明完成电铸步骤的截面示意图；
图2所示为本发明完成剥离步骤后金属板的截面示意图；
图3所示为本发明激光切割过程截面示意图；
图4所示为本发明一种掩模板的截面示意图；
图5所示为本发明完成贴膜步骤的截面示意图；
图6所示为本发明完成曝光步骤的截面示意图；
图7所示为本发明完成显影步骤的截面示意图；
图8所示所示为本发明完成蚀刻步骤的截面示意图；
图9所示为本发明完成褪膜步骤的截面示意图；图10所示为本发明激光切割过程截面示意图；
图11所示为本发明一种掩模板的截面示意图；
图12所示为图11中110部分的放大结构示意图；
图13所示为本发明的一种掩模板的平面结构示意图。
[0021]其中，图1中，10为基板，11为电铸层(即金属板)；
图3中，30为激光发射器；
图4中，40代表掩模板整体,41为掩模板开口 ；
图5中，50为膜；
图6中，60为曝光区域的膜；
图7中，70为裸露金属板区域；
图8中，80为蚀刻区域；
图9中，90为凹陷部，91为凸起部。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0024]根据本发明的实施例，提供了一种掩模板的制作方法，包括电铸制板步骤(如图f图2所示)、激光切割开口步骤(如图3~图4所示)，电铸制板步骤是通过电铸工艺在基板10上电铸形成金属板11 ;激光切割开口步骤是通过激光在金属板11上按预设的开口图案烧蚀形成开口，从而形成掩模板40。
[0025]下面将结合附图详细描述本发明的掩模板的制作方法。
[0026]根据本发明的一些实施例，如图f图2所示，上述所述电铸工艺包括:
51、基板前处理步骤:将基板10的表面清洗干净，为保证电铸层表面的质量，基板10表面需要处理的平整干净，没有凹坑、凸起及杂质；
52、电铸步骤:如图1所示，将经过前处理步骤的基板10作为阴极放入电铸槽进行电铸形成电铸层11 ;
53、剥离步骤:如图2所示，将电铸层11与基板10剥离，剥离后的电铸层11即为金属板。
[0027]根据本发明的一些实施例，在剥离步骤S3之后还包括清洗步骤、烘干步骤，保证在激光切割开口步骤中金属板11的板面干净、干燥。
[0028]优选地，在电铸步骤S2之后、剥离步骤S3之前进行清洗步骤、烘干步骤，将电铸液清洗干净且板面干燥。 [0029]根据本发明的一些实施例，在电铸步骤S3中电铸层11厚度为20 μ m≤al≤ 200 μ m。
[0030]优选地，电铸层11厚度为50 μ m≤al≤150 μ m。
[0031]电铸层11的厚度可以根据具体要求在电铸溶液参数及电流参数不变的情况下改变电铸时间来控制，电铸时间越长电铸层11越厚，例如电铸层11的厚度al可以为25 μ m、50 μ m、60 μ m、75 μ m、88 μ m、100umo
[0032]根据本发明的实施例，如图3~图4所示，上述激光切割开口步骤是通过激光发射器30发射的激光在金属板11上按预设的开口图案烧蚀形成开口 41，从而形成掩模板40。
[0033]根据本发明的实施例，在激光切割开口步骤之前或之后还包括按一定的尺寸要求裁除金属板11周边多余部分(图中未示出)，使金属板11的尺寸符合规定的要求，例如矩形掩模板的长度尺寸为375mm、宽度尺寸为400mm。
[0034]根据本发明的实施例，裁除金属板11周边多余部分的方法为机械裁剪或激光切除。
[0035]根据本发明的实施例，电铸步骤形成的金属板11的材料为镍或镍基合金。例如电铸材料为镍铁合金或镍钴合金或镍铁钴合金。
[0036]在SMT印刷领域中SMT掩模板根据需要设计成厚度均匀的普通掩模板(如图4中所示)或板面上带有凸起部或凹陷部等结构，凸起部和凹陷部可以通过蚀刻工艺制成。下面结合附图详细描述制作掩模板上凸起部和凹陷部的蚀刻工艺。
[0037]根据本发明的一些实施例，在激光切割步骤之前还包括通过蚀刻工艺制作掩模板上凸起部或凹陷部。
[0038]根据本发明的一些实施例，如图5~图11所示，上述所述蚀刻工艺包括: a、贴膜步骤:如图5所示，将金属板11的两面贴膜，图5中50为膜；
b、曝光步骤:如图6所示，将经过贴膜步骤的金属板11的两面按照预设图案进行选择性曝光，在金属板11两面的膜50上形成曝光膜区域和未曝光膜区域，60为曝光区域的膜；
C、显影步骤:如图7所示，将经过曝光步骤的金属板进行显影，将曝光步骤中未曝光区域的膜50除去，被去除膜的金属板区域形成裸露金属板区域70，曝光区域的膜60继续保留;
d、蚀刻步骤:如图8所示，将经过显影步骤的金属板进行蚀刻，将裸露金属板区域70蚀刻成具有一定深度的蚀刻区域80 ；
e、褪膜步骤:如图9所示，将经过蚀刻步骤的金属板11进行褪膜，通过褪膜步骤将曝光区域的膜60除去，金属板表面形成凸起部91和凹陷部90。
[0039]图9所示为金属板11经蚀刻工艺完成制作凸起部91和凹陷部90的截面示意图，凸起部91和凹陷部90的制作可以通过双面蚀刻形成，也可以通过两次单面蚀刻形成。
[0040]在蚀刻液参数相同的情况下通过调整蚀刻速度及蚀刻压力来控制蚀刻深度，为保证金属板11不被蚀刻透，蚀刻深度a2小于金属板11的厚度al。
[0041]双面蚀刻制作图9所示的凸起部和凹陷部时，凸起部91的高度a2 (即图9中面I蚀刻的深度)、凹陷部90的深度a3 (即图9中面2蚀刻的深度)通过调整两面的蚀刻压力参数控制，在图9所示的示例中a2+a3〈al。
[0042]两次单面蚀刻制作图9所示的凸起部和凹陷部时，例如蚀刻面I制作凸起部91时，将面2垫一个不会与蚀刻液反应的垫板(通常为塑料板)。
[0043]如图10所示，完成蚀刻步骤后，经过清洗、烘干步骤，将具有凸起部91和凹陷部90的金属板11进行激光切割形成开口 41步骤。
[0044]如图11所示,为完成激光切步骤的掩模板的截面示意图，图12所示为图11中110的放大结构示意图。[0045]图13所示为图9中所示掩模板带有凹陷部90 —面(面2)的平面结构示意图，41为开口，90为凹陷部。
[0046]本发明的有益效果在于，通过电铸工艺形成的金属板11晶粒比较细腻，板面及激光切割形成的开口 41侧壁光滑，印刷时板面不易粘锡膏、开口下浆效果好，从而提高SMT印刷质量，改善了传统通过蚀刻或激光切割不锈钢工艺制作的SMT掩模板因板面粗糙、开口侧壁不光滑产生的粘锡膏、下降效果差等现象，同时消除了传统电铸工艺中存在的因开口有残膜导致开口质量差的缺陷。
[0047]尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的【具体实施方式】进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等 同物限定。
【权利要求】
1.一种掩模板的制作方法，包括电铸制板步骤、激光切割开口步骤，其特征在于: 所述电铸制板步骤是通过电铸工艺在基板上电铸形成金属板； 所述激光切割开口步骤是通过激光在所述金属板上按预设的开口图案烧蚀形成开口，从而形成所述掩模板。
2.根据权利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述电铸工艺包括: 51、基板前处理步骤:将基板的表面清洗干净； 52、电铸步骤:将经过所述前处理步骤的所述基板作为阴极放入电铸槽进行电铸形成电铸层； 53、剥离步骤:将所述电铸层与所述基板剥离，剥离后的所述电铸层即为所述的金属板。
3.根据权利要求2所述的掩模板的制作方法，其特征在于，在所述剥离步骤之后还包括清洗步骤、烘干步骤。
4.根据权利要求2所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述电铸层厚度为20 μ m ^ al ^ 200 μ m。
5.根据权利要求4所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述电铸层厚度为50 μ m ^ al ^ 150 μ m。
6.根据权利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，在所述激光切割开口步骤之前或之后还包括按一定的尺寸要求裁除所述金属板周边多余部分。
7.根据权利要求6所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述裁除所述金属板周边多余部分的方法为机械裁剪或激光切除。
8.根据权利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述电铸步骤形成的所述金属板的材料为镍或镍基合金。
9.根据权利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，在所述激光切割步骤之前还包括通过蚀刻工艺制作所述掩模板上凸起部或凹陷部。
10.根据权利要求9所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述蚀刻工艺包括: a、贴膜步骤:将所述金属板的两面贴膜； b、曝光步骤:将经过所述贴膜步骤的所述金属板的两面按照预设图案进行选择性曝光，在所述金属板两面的所述膜上形成曝光膜区域和未曝光膜区域； C、显影步骤:将经过所述曝光步骤的所述金属板进行显影，将所述曝光步骤中未曝光区域的膜除去，被去除膜的金属板区域形成裸露金属板区域； d、蚀刻步骤:将经过所述显影步骤的所述金属板进行蚀刻，将所述裸露金属板区域蚀刻成具有一定深度的蚀刻区域； e、褪膜步骤:将经过所述蚀刻步骤的所述金属板进行褪膜，通过所述褪膜步骤将所述曝光区域的膜除去。
【文档编号】C25D1/10GK103966632SQ201410170560
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月26日 优先权日:2014年4月26日
【发明者】魏志凌, 赵录军, 王峰, 许镭芳 申请人:昆山允升吉光电科技有限公司