印刷电路板线路的喷墨打印制造方法与流程

本发明属于印刷电路板线路图形制作领域，更加具体地说，涉及数字喷墨打印方法在印刷电路板线路图形制作中的使用。

背景技术：

通常的印刷电路板线路制作有干膜和湿膜两种方法。干膜工艺流程首先通过贴膜机贴干膜到电路板覆铜基材上，然后经过曝光、显影等湿法工艺达到线路图形影像的转移，最后通过蚀刻、褪膜完成线路图形的制作。湿膜工艺流程首先通过丝网印刷涂覆一层液体感光油墨到电路板覆铜基材上，然后预烘蒸发掉油墨中的溶剂，预烘后的板子一般需要在12小时内经过曝光、显影等湿法工艺达到线路图形影像的转移，最后也通过蚀刻、褪膜完成线路图形的制作。这两种方法均需要预先制作相关菲林底片以供图像影响转移之用，因此涉及制作菲林底片的设备(如光绘机、检测和冲片设备等)和工艺均不可省略，在菲林底片的制作工艺中又包括曝光、显影、定影等湿法工艺，需要谨慎处理相关的化学药水。菲林底片制作完成后还需要保管，确保其尺寸稳定，而长期以来，菲林的尺寸稳定性一直是困扰印刷电路板生产的难题之一，环境温度和相对湿度是影响其尺寸变化的两个主要因素，更不允许对菲林进行弯曲、折叠和拉伸等破坏性操作。现在随着对印刷电路板精度的要求越来越高、密度越来越大，菲林底片稍有变形，就可能在生产时印刷电路板的质量问题。另外，在传统印刷电路板线路制造过程中图形影像的转移过程也都会经过曝光、显影等湿法工艺，用到相关化学药水,需要谨慎处理。而湿膜的丝网印刷还会造成大量的油墨浪费，随着现在对环境问题越来越重视，使得采用这些传统方法对环境保护的压力也越来越大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，采用数字喷墨打印无接触式制造方法，使用全数字化图形处理印刷电路板线路的设计图，直接打印出能够抗蚀刻药水的UV油墨，形成需要成型线路的掩膜，最后经过蚀刻和褪膜等获得所需的导线线路。其过程完全不需要制作菲林底片，也无需经过曝光、显影等湿法工序，从而达到节约成本和保护环境的目的，产生良好的社会经济效果。

印刷电路板线路的喷墨打印制造方法，即喷墨打印机(参照中国发明专利“一种印刷电路板字符喷印机”，申请号为2010105715248，申请日为2010年12月3日，授权公告日为2012年12月12日)在印刷电路板线路制备中的应用。

使用喷墨打印机按需将油墨打印到印刷电路板底材上，获得所需要的线路图形掩膜，经过原有后续蚀刻和褪膜工序形成最终所需的导线线路。

油墨为抗蚀刻UV油墨，粘度通常在25-50℃之间能调节为10-20cps。

使用上述技术方案对于印刷电路板厂家在制造印刷电路板线路时，对生产线的调整仅在于将涂覆机改为喷墨打印机即可，通过一种新的喷墨打印制造工艺来替代目前制作上进行的接触式贴膜(或涂覆)、曝光、显影等工艺，后段工艺均不需要调整。而且省却了菲林底片产线的使用，省却了昂贵的菲林胶片及相关设备的使用，具有极大的成本优势；无需曝光和显影步骤，有利于减少化学废液废水的排放，具有极大的环保优势，符合现在高效、绿色化生产的发展趋势。

附图说明

图1是传统制造线路工艺流程图。

图2是本发明的数字化喷墨制造线路工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。使用汉印机电科技股份有限公司自主研发的喷墨打印机进行喷墨打印(参见发明CN102152653《一种印刷电路板字符喷印机》)。

制作线路板导线图形的底材(覆铜板)表面全部是一层很薄的铜，压合胶连在树脂基板上，所以底材是没有图案的。为了获得最终的导线图形，在传统工艺流程中，如图1所示,在底材铜表面先贴上一层干膜(俗称菲林)，另一方面通过光绘设备制作出所需的导线图形底片(分为正片和负片，正片是指和导线图形一致，负片是指和导线图形正好相反，此处以正片为例)。然后在曝光工艺处，将底片对位于干膜之上，通过UV(紫外线)光源照射，底片图案即转移至感光的干膜处(干膜也分正片和负片，正片是指UV照射的地方感光物质发生交联反应，在后一工序无法去除，而负片是指UV照射的地方感光物质降解，在后一工艺可以去除，此处也已正片为例)。通过显影工艺，去除掉未被UV照射的干膜部分，留下来的即为所需的导线图案覆盖于铜面之上。经过蚀刻工艺，铜面上没有干膜覆盖保护的地方就会被反应掉，剩下最终所需的导线图形及紧贴在上面的干膜。最后通过褪膜工艺，去除掉铜线路上的干膜，即完成整个导线图形的制作。

通过对比图2的流程，本发明的制造方法省却了传统的多道工艺，直接进入到蚀刻和褪膜两处末端工艺，因为传统工艺中在蚀刻之前的所有工序都是为了得到所需的导线掩膜图形这个关键，而采用喷墨打印机进行数字化喷印能够直接打印出所需的掩膜图形，从而完成整个导线图形的关键制作，进而直接进行后续工艺，且不用调整相应参数。

在本发明的具体验证过程中，分别使用了Agfa-Gevaert N.V.公司的CUR ER020和江苏汉印机电科技股份有限公司监制的抗酸蚀-#33两种抗蚀刻UV油墨测试，这两种油墨均在打印时即时固化形成掩膜图案，控制参数如下：

(1)Agfa CUR ER020：48℃、固化能量300mJ/cm²、打印分辨率1440*1440

(2)汉印抗酸蚀-#33：45℃、固化能量300mJ/cm²、打印分辨率1440*1440在完成打印之后，即刻采取与之前工艺相同的参数进行蚀刻和褪膜工艺，参数如下：

(1)蚀刻：药水NaClO3/HCl(1.8-2.8N当量浓度)水溶液，温度50+/-2℃，喷淋压力1.0-3.0kg/cm²固定，蚀刻时间1.3-3.8min可调。

(2)褪膜：药水NaOH溶液(4-6％重量百分比)，温度50+/-2℃，喷淋压力2.0-3.0kg/cm²固定，褪膜时间1.5-3min可调。

以上直接采用客户原生产线工艺参数作业，Agfa CUR ER020不用做任何调整即可得到所需导线图形，汉印抗酸蚀-#33也仅需要在可调范围内加长褪膜时间即可得到所需导线图形，整个方案省却了传统的多道工艺，直接进入到蚀刻和褪膜两处末端工艺，方便使用，有效减少污染排放。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。