一種掩模板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掩模板的制作方法，包括電鑄制板步驟、蝕刻開口步驟，其特征在于：電鑄制板步驟是通過電鑄工藝在基板上電鑄形成金屬板；蝕刻開口步驟是通過蝕刻工藝在金屬板上按預(yù)設(shè)的開口圖案蝕刻形成開口，從而形成掩模板。通過本發(fā)明提供的方法制作的掩模板，印刷時(shí)板面不易粘錫膏、開口下漿效果好，從而提高SMT印刷質(zhì)量。
【專利說明】一種掩模板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子印刷領(lǐng)域，尤其涉及一種掩模板的制作方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]電子電路表面組裝技術(shù)(Surface Mount Technology, SMT)是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件安裝在印制電路板的表面或其它基板的表面上，通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。其相對過去的穿孔插件具有以下優(yōu)勢:組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%?60%，重量減輕60%?80%。
[0004]在SMT行業(yè)中，使用SMT掩模板印刷工序(即通過SMT掩模板將錫膏轉(zhuǎn)移到PCB板)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。SMT掩模板質(zhì)量直接影響到錫膏轉(zhuǎn)移效果，通常構(gòu)成SMT掩模板金屬材質(zhì)的晶粒越細(xì)膩，則SMT掩模板的質(zhì)量越高，其印刷效果更好。傳統(tǒng)制作SMT掩模板有激光切割、電鑄、蝕刻三大工藝。其中蝕刻工藝是在不銹鋼材質(zhì)的金屬板上采用蝕刻液選擇性腐蝕的方式制作SMT掩模板；激光切割工藝是在不銹鋼(SUS)材質(zhì)的金屬板上通過激光切割開口形成SMT掩模板；電鑄工藝通過鎳加成法形成SMT掩模板。但是蝕刻和激光切割工藝中使用的不銹鋼晶粒比較大板面及開口側(cè)壁不夠光滑，在SMT印刷工序中存在板面容易粘錫膏、下漿效果差等缺陷；電鑄工藝制作SMT掩模板往往存在電鑄開口存留殘膜導(dǎo)致開口質(zhì)量差的問題。
[0005]本發(fā)明主要是針對以上問題提出一種掩模板的制作方法，較好的解決以上所述問題。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，需要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷的至少一個(gè)。本發(fā)明提供了一種掩模板的制作方法包括電鑄制板步驟、蝕刻開口步驟，其特征在于:
所述電鑄制板步驟是通過電鑄工藝在基板上電鑄形成金屬板；
所述蝕刻開口步驟是通過蝕刻工藝在所述金屬板上按預(yù)設(shè)的開口圖案蝕刻形成開口，從而形成掩模板。
[0008]進(jìn)一步地,所述電鑄工藝包括:
51、基板前處理步驟:將基板的表面清洗干凈；
52、電鑄步驟:將經(jīng)過前處理步驟的所述基板作為陰極放入電鑄槽進(jìn)行電鑄形成電鑄
層；
53、剝離步驟:將所述電鑄層與所述基板剝離，剝離后的所述電鑄層即為所述的金屬板。
[0009]進(jìn)一步地，在所述剝離步驟之后還包括清洗步驟、烘干步驟。[0010]進(jìn)一步地，所述電鑄層厚度為20μL?≤al≤200 μ m。
[0011]進(jìn)一步地，所述電鑄層厚度為50μL?≤al≤150 μ m。
[0012]進(jìn)一步地，在所述蝕刻工藝之前或之后還包括按一定的尺寸要求裁除所述金屬板周邊多余部分。
[0013]進(jìn)一步地，所述裁除所述金屬板周邊多余部分的方法為機(jī)械裁剪或激光切除。
[0014]進(jìn)一步地,所述電鑄步驟的電鑄材料為鎳或鎳基合金。
[0015]進(jìn)一步地，所述蝕刻工藝還包括在金屬板上蝕刻形成凹陷區(qū)域。
[0016]進(jìn)一步地，所述蝕刻工藝包括:
a、貼膜步驟:將所述金屬板的兩面進(jìn)行貼膜；
b、曝光步驟:將經(jīng)過所述貼膜步驟的所述金屬板的兩面按照預(yù)設(shè)圖案進(jìn)行選擇性曝光，在所述金屬板兩面的所述膜上形成曝光膜區(qū)域和未曝光膜區(qū)域；
C、顯影步驟:將經(jīng)過所述曝光步驟的所述金屬板進(jìn)行顯影，將所述曝光步驟中未曝光區(qū)域的膜除去，被去除膜的金屬板區(qū)域形成裸露金屬板區(qū)域；
d、蝕刻步驟:將經(jīng)過所述顯影步驟的所述金屬板進(jìn)行蝕刻，將裸露金屬板區(qū)域蝕刻成開口或凹陷區(qū)域；
e、褪膜步驟:將經(jīng)過所述蝕刻步驟的所述金屬板進(jìn)行褪膜，通過褪膜步驟將所述曝光區(qū)域的膜除去。
[0017]本發(fā)明所提供的掩模板的制作方法，其優(yōu)勢在于:通過電鑄工藝形成的金屬板晶粒比較細(xì)膩，板面及蝕刻形成的開口側(cè)壁光滑，印刷時(shí)板面不易粘錫膏、開口下漿效果好，從而提高SMT印刷質(zhì)量，改善了傳統(tǒng)通過蝕刻或激光切割不銹鋼工藝制作SMT掩模板的板面粗糙、開口側(cè)壁不光滑產(chǎn)生的板面粘錫膏、下降效果差等現(xiàn)象，同時(shí)消除了傳統(tǒng)電鑄工藝中存在的因開口有殘膜導(dǎo)致開口質(zhì)量差的缺陷。
[0018]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
[0019]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1所示為本發(fā)明完成電鑄步驟的截面示意圖；
圖2所示為本發(fā)明完成剝離步驟后金屬板的截面示意圖；
圖3所示為本發(fā)明完成貼膜步驟的截面示意圖；
圖4所示為本發(fā)明完成曝光步驟的截面示意圖；
圖5所示為本發(fā)明完成顯影步驟的截面示意圖；
圖6所示所示為本發(fā)明完成蝕刻步驟的截面示意圖；
圖7所示為本發(fā)明帶有局部減薄結(jié)構(gòu)的掩模板的截面示意圖；
圖8所示為本發(fā)明均勻厚度的掩模板的截面示意圖；
圖9所示為本發(fā)明具有局部加厚結(jié)構(gòu)的掩模板的截面示意圖；
圖10所示為本發(fā)明掩模板的平面結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖1中，10為基板，11電鑄層(即金屬板)；
圖3中，30為膜；
圖4中，40為曝光區(qū)域的膜；
圖5中，50為裸露金屬板區(qū)域；
圖6中，60為蝕刻形成的凹陷區(qū)域，61為蝕刻形成的開口 ；
圖7中，70代表掩模板整體。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如圖f圖7所示，提供了一種掩模板的制作方法，包括電鑄制板步驟、蝕刻開口步驟，電鑄制板步驟是通過電鑄工藝在基板上電鑄形成金屬板(如圖 1~圖2所示)；蝕刻開口步驟是通過蝕刻工藝在金屬板上按預(yù)設(shè)的開口圖案蝕刻形成開口，從而形成掩模板(蝕刻工藝如圖3~圖7所示)。
[0023]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的掩模板的制作方法。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖f圖2所示，上述所述電鑄工藝包括:
51、基板前處理步驟:將基板10的表面清洗干凈，為保證電鑄層表面的質(zhì)量，基板10表面需要處理的平整干凈，沒有凹坑、凸起及雜質(zhì)；
52、電鑄步驟:如圖1所示，將經(jīng)過前處理步驟的基板10作為陰極放入電鑄槽進(jìn)行電鑄形成電鑄層11 ;
53、剝離步驟:如圖2所示，將電鑄層11與基板10剝離，剝離后的電鑄層11即為金屬板。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在剝離步驟之后還包括清洗步驟、烘干步驟，保證在蝕刻開口步驟中金屬板11的板面干凈、干燥。
[0026]優(yōu)選地，在電鑄步驟之后、剝離步驟之前包括清洗步驟、烘干步驟，將電鑄層帶有的電鑄液清洗干凈且表面干燥。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，電鑄層11厚度為20μm≤al≤200 μ m。
[0028]優(yōu)選地，電鑄層11厚度為50 μ m≤al≤150 μ m。
[0029]在電鑄步驟中，電鑄層11的厚度可以根據(jù)具體要求在電鑄溶液參數(shù)及電流參數(shù)不變的情況下改變電鑄時(shí)間來控制，電鑄時(shí)間越長電鑄層11越厚，例如電鑄層的厚度al可以為 25 μ m、50 μ m、60 μ m、75 μ m、88 μ m > 100 μ m0
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在蝕刻工藝之前或之后還包括按一定的尺寸要求裁除金屬板11周邊多余部分(圖中未示出)，使金屬板11的尺寸符合規(guī)定的要求，例如矩形掩模板的長度尺寸為375mm、寬度尺寸為400mm。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裁除金屬板11周邊多余部分的方法為機(jī)械裁剪或激光切除。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，電鑄步驟的電鑄材料為鎳或鎳基合金，例如電鑄材料為鎳鐵合金或鎳鈷合金或鎳鐵鈷合金。[0033]在SMT印刷領(lǐng)域中SMT掩模板根據(jù)需要設(shè)計(jì)成厚度均勻的普通掩模板(如圖8所示)或板面上帶有局部加厚結(jié)構(gòu)(如圖9所示)或局部減薄結(jié)構(gòu)(如圖7所示)，局部加厚結(jié)構(gòu)和局部減薄結(jié)構(gòu)可以通過蝕刻工藝在板面上蝕刻形成凹陷區(qū)域制成。下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述制作掩模板上開口和凹陷區(qū)域的蝕刻工藝。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，蝕刻工藝還包括在金屬板上蝕刻形成凹陷區(qū)域，通過蝕刻形成的凹陷區(qū)域制作掩模板上局部加厚結(jié)構(gòu)或局部減薄結(jié)構(gòu)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖3?圖7所示，上述所述蝕刻工藝包括:
a、貼膜步驟:如圖3所示，將金屬板11的兩面進(jìn)行貼膜30；
b、曝光步驟:如圖4所示，將經(jīng)過貼膜步驟的金屬板11的兩面按照預(yù)設(shè)圖案進(jìn)行選擇性曝光，在金屬板兩面的膜30形成曝光膜區(qū)域和未曝光膜區(qū)域，40為曝光區(qū)域的膜；
C、顯影步驟:如圖5所示，將經(jīng)過曝光步驟的金屬板11進(jìn)行顯影，將曝光步驟中未曝光區(qū)域的膜30除去，被去除膜的金屬板區(qū)域形成裸露金屬板區(qū)域50 ；
d、蝕刻步驟:如圖6所示，將經(jīng)過顯影步驟的金屬板11進(jìn)行蝕刻，將露出的裸露金屬板區(qū)域50蝕刻成開口 61或凹陷區(qū)域，凹陷區(qū)域形成掩模板上的局部減薄結(jié)構(gòu)60，圖6中開口和凹陷區(qū)域可以通過雙面蝕刻一次性制作，也可通過兩次單面蝕刻制作；
e、褪膜步驟:如圖7所示，將經(jīng)過蝕刻步驟的金屬板11進(jìn)行褪膜，通過褪膜步驟將曝光區(qū)域的膜40除去，即獲得SMT掩模板。
[0036]在蝕刻液參數(shù)相同的情況下通過調(diào)整蝕刻速度及蝕刻壓力參數(shù)來控制蝕刻深度，蝕刻速度越慢、蝕刻壓力越大蝕刻深度越大，蝕刻凹陷區(qū)域a2小于金屬板11的厚度al。
[0037]在制作如圖7、圖9所示的掩模板的蝕刻步驟中，可以通過一次雙面蝕刻形成，也可以通過兩次單面蝕刻形成。
[0038]如圖7所示為帶有局部減薄結(jié)構(gòu)的SMT掩模板，開口 61和凹陷區(qū)域60通過一次雙面蝕刻工藝制作時(shí)，在圖5所示的上表面的50區(qū)域蝕刻形成開口，下表面的50區(qū)域蝕刻形成凹陷區(qū)域，并且在蝕刻步驟中，上側(cè)蝕刻壓力大于下側(cè)蝕刻壓力，以保證在完成蝕刻步驟后上表面能夠蝕刻透形成開口 61，下表面蝕刻形成凹陷區(qū)域60且不會將金屬板11蝕刻透。
[0039]如圖9所示帶有局部加厚結(jié)構(gòu)的SMT掩模板，通過一次雙面蝕刻制作時(shí)，下側(cè)蝕刻壓力大于上側(cè)蝕刻壓力。
[0040]圖10所示為圖7中所示掩模板帶有局部減薄結(jié)構(gòu)(60) —側(cè)的平面結(jié)構(gòu)示意圖，61為開口，60為凹陷部。
[0041]本發(fā)明的有益效果在于，通過電鑄工藝形成的金屬板11晶粒比較細(xì)膩，板面及蝕刻形成的開口 61側(cè)壁光滑，印刷時(shí)板面不易粘錫膏、開口下漿效果好，從而提高SMT印刷質(zhì)量，改善了傳統(tǒng)通過蝕刻或激光切割不銹鋼工藝制作的SMT掩模板因板面不夠及開口側(cè)壁不夠光滑產(chǎn)生的粘錫膏、下降效果差等現(xiàn)象，同時(shí)消除了傳統(tǒng)電鑄工藝中存在的因開口有殘膜導(dǎo)致開口質(zhì)量差的缺陷。
[0042]盡管參照本發(fā)明的多個(gè)示意性實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)。具體而言，在前述公開、附圖以及權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會脫離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進(jìn)，其范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種掩模板的制作方法，包括電鑄制板步驟、蝕刻開口步驟，其特征在于: 所述電鑄制板步驟是通過電鑄工藝在基板上電鑄形成金屬板； 所述蝕刻開口步驟是通過蝕刻工藝在所述金屬板上按預(yù)設(shè)的開口圖案蝕刻形成開口，從而形成掩模板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述電鑄工藝包括: 51、基板前處理步驟:將基板的表面清洗干凈； 52、電鑄步驟:將經(jīng)過所述前處理步驟的所述基板作為陰極放入電鑄槽進(jìn)行電鑄形成電鑄層； 53、剝離步驟:將所述電鑄層與所述基板剝離，剝離后的所述電鑄層即為所述的金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩模板的制作方法，其特征在于，在所述剝離步驟之后還包括清洗步驟、烘干步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述電鑄層厚度為20 μ m ^ al ^ 200 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述電鑄層厚度為50 μ m ^ al ^ 150 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，在所述蝕刻工藝之前或之后還包括按一定的尺寸要求裁除所述金屬板周邊多余部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述裁除所述金屬板周邊多余部分的方法為機(jī)械裁剪或激光切除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述電鑄步驟形成的所述金屬板的材料為鎳或鎳基合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述蝕刻工藝還包括在所述金屬板上蝕刻形成凹陷區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的掩模板的制作方法，其特征在于，所述蝕刻工藝包括: a、貼膜步驟:將所述金屬板的兩面進(jìn)行貼膜； b、曝光步驟:將經(jīng)過所述貼膜步驟的所述金屬板的兩面按照預(yù)設(shè)圖案進(jìn)行選擇性曝光，在所述金屬板兩面的所述膜上形成曝光膜區(qū)域和未曝光膜區(qū)域； C、顯影步驟:將經(jīng)過所述曝光步驟的所述金屬板進(jìn)行顯影，將所述曝光步驟中未曝光區(qū)域的膜除去，被去除膜的金屬板區(qū)域形成裸露金屬板區(qū)域； d、蝕刻步驟:將經(jīng)過所述顯影步驟的所述金屬板進(jìn)行蝕刻，將所述裸露金屬板區(qū)域蝕刻成開口或凹陷區(qū)域； e、褪膜步驟:將經(jīng)過所述蝕刻步驟的所述金屬板進(jìn)行褪膜，通過褪膜步驟將所述曝光區(qū)域的膜除去。
【文檔編號】C23F1/02GK103974548SQ201410170559
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月26日
【發(fā)明者】魏志凌, 魏志浩, 潘世珎, 趙錄軍 申請人:昆山允升吉光電科技有限公司