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)：
表面貼裝技術(shù)(Surface Mounting Technology,簡稱SMT)誕生于上世紀60年代。SMT就是使用一定的工具將無引腳的表面貼裝元器件準確地放置到經(jīng)過印刷焊膏或經(jīng)過點膠的PCB焊盤上，然后經(jīng)過波峰或回流焊，使元器件與電路板建立良好的機械和電氣連接。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，它是要求轉(zhuǎn)移隨著金屬掩模板的凸部位來減少的。因此，要求金屬掩模板具有不同量的凸部位來滿足轉(zhuǎn)移材料的技術(shù)要求。用傳統(tǒng)的二維金屬掩模板組合無法達到不同量的轉(zhuǎn)移材料的要求。凹形部位同樣的道理。因此制作具有與PCB上凹凸形狀相對應的金屬掩模板是未來的發(fā)展趨勢。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。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。而電鑄鎳掩模板則因板面易形成針孔、糙點，且溶液不穩(wěn)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。電鑄成型，一種遞增而不是遞減的工藝，制作出一個金屬模板，具有獨特的密封特性，減少對錫橋和模板底面清潔的需要。該工藝提供近乎完美的定位，沒有幾何形狀的限制，具有內(nèi)在梯形的光滑孔壁和低表面張力，改進錫膏釋放。通過在一個要形成開孔的基板(或芯模)上顯影光刻膠，然后逐個原子、逐層地在光刻膠周圍電鑄出模板。PCB行業(yè)的發(fā)展不僅僅局限于平面模板，現(xiàn)有PCB行業(yè)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。所制備的三維金屬掩模板具有與基板完全相同的三維凹凸結(jié)構(gòu)，以保護基板表面相應的凹凸部位，以及在使用所制備的三維金屬掩模板轉(zhuǎn)移時在基板表面凹凸區(qū)域邊緣處，掩模開口能夠與基板緊密接觸、從而精確對位。同時制作具有與PCB板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)制作的印刷模板甚至是金屬鎳印刷模板，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。

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。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.l 10mm。其中，所述凹陷區(qū)域的深度為0.f 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(zhì)為鎳鐵合金，兩種組分之和為100%，所述鐵含量為56% 62%，鎳含量為38% 44%。其中，所述鎳鐵合金鍍層的均勻性COV小于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(shù)方案所提供的一種印刷用掩模板，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°;該掩模板組分為56°/Γ62%鐵和38°/Γ44%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)明實施例激光切割三維立體結(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；11:掩模板；22:圖形開口；111:PCB板；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。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鐵合金掩模板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)。印刷用三維立體鎳鐵合金掩模板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.f 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的深度為為0.5 1mm。金屬掩模板11的基板厚度為 20 100um。掩模板11的材質(zhì)為鎳鐵合金，兩種組分之和為100%,鐵含量為56% 62%，鎳含量為38% 44%。鎳鐵合金鍍層的均勻性COV小于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，本發(fā)明實施例提供了一種印刷用掩模板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.flOmm，凹陷的深度為0.flOmm，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56% 62%鐵和38% 44%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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述掩模板的凹陷區(qū)域與板面的夾角在80° 90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷用掩模板，其特征在于，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所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述凸起區(qū)域的高度為0.1 IOmm0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述凹陷區(qū)域的深度為0.1 IOmm0
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述金屬掩模板的基板厚度為20 lOOum。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述掩模板的材質(zhì)為鎳鐵合金，兩種組分之和為100%，所述鐵含量為56% 62%，鎳含量為38% 44%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷用掩模板，其特征在于，所述鎳鐵合金鍍層的均勻性COV小于5% ;所述鎳鐵合金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56%~62%鐵和38%~44%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。
文檔編號B41F15/36GK103203982SQ201210010
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