能够光敏成型的液态焊料掩模的软包装件和分配设备制造技术

技术编号:1233554 阅读:207 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种在电子元件的制造中所使用的反应生成物的制备方法,该反应生成物包括至少两种组分,当这两种组分在混合时相互反应,以形成反应生成物,该方法包括: 在柔软的单一容器中贮存各种活性组分,该容器被分隔件隔开,以使各种活性组分相互分开;以及 当需要制作反应生成物时,去除掉容器的分隔件,并通过该容器的变形以使各种组分在容器中混合。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在分隔开的容腔中装放各种组分的软包装件,这些组分在混合时相互反应以形成反应生成物;本专利技术还涉及制备这种反应生成物的方法和将这种反应生成物分配到某个装置中的方法;本专利技术尤其涉及到焊料掩模的反应生成物的制备方法,这种反应生成物通过至少两种活性组分的混合而制成,而这些组分则被容纳于一个分隔开的软包装件的各个单独容腔中;本专利技术还尤其涉及到在电子元件,例如印刷电路板的制造中,将焊料掩模的反应生成物分配到丝网印刷机或其它机器中的分配方法。
技术介绍
电子元件,例如印刷电路板(PWB)的制造使用了某种基片材料,例如聚酰亚胺板、纸-环氧树脂板、玻璃-环氧树脂板等。其它的基片,例如硅半导体晶片被用来制造计算机的芯片。这两种基片都要求一系列的步骤以便在基片上确定和构造出电路图型,为了简便起见,在下面的说明书中将它们指称为印刷电路板(PWB)。在一种制造工艺中,一个其上具有铜表层的清洁后的基板(通常在其两个表面上)被涂覆上光敏抗蚀材料,这种材料被暴露在光线下以确定出所要求的电路图形。于是就产生出了保护层以形成所要求的铜的电路图型,这一电路图型始终由保护层所覆盖。然后来被覆盖的不需要的铜则被腐蚀掉,再将保护层腐蚀掉,以暴露出在基板的表面上由裸露的铜线所构成的电路图型。使用带有通孔的电路板可制出双面的电路板。这些电路板可以叠压到一起以形成多层的印刷电路板,它具有多个相互平行的内置的平面型铜层和板层,还具有一些用以在每个电路板的电路之间提供内部连接的通孔。在印刷电路板的制造工艺过程中还可以在电路板上施加和涂覆其它的一些材料,例如可以光敏成型的液态的焊料掩模,它被用来在下一步的制造工艺中保护线路。上述工艺通常被称作减法工艺。加法工艺始于一块其表面上没有铜箔的基板,需要通过例如化学镀或电镀的方式沉积出一层铜之类的导体。在对基板进行了能促使铜附着在基板上的处理之后,就使用一层光敏阻挡层以确定出所要求的电路图型。在阻挡层成型和生成并露出了所要求电路图型之后,就将铜镀到基板上以形成电路。然后将阻挡层腐蚀掉,就得到了一块上面具有所需电路图型的电路板。其它的一些PWB制造工艺,例如半加法工艺同样也可用来制造印刷电路板(PWB)。美国专利NO.5,358,602详细地描述了上述工艺,该专利在此引作参考。印刷电路板制造工艺中的一个基本步骤是在电路板上涂覆某些材料,这些材料是由两种或多种组分通过相互反应(通常是化学反应)而生成的,这些材料具有很短的适用期和/或工作寿命,它们必须是非常均匀的以及不能有杂质颗粒。可以使用丝网印刷,屏蔽涂覆或喷涂或涂覆技术。诸如电镀阻挡层和焊料掩模等的一些材料是这些类型的涂覆工艺中的典型材料。为了简便起见,下面的说明书中将它们指称为焊料掩模,这一术语意味着包括了可光敏成型的焊料掩模。基本上说,尤其在进行大批量的焊接,例如波焊或浸焊时,有可能发生不适当的焊接或不适当的连接,焊料阻挡层或称焊料掩模就是在这种焊接进行时涂覆在电路板的需要免受焊料的那些部位上。可以使用传统的屏蔽、暴露、生成和对流烘干设备以产生出一层覆盖着电路板上的所需部位的焊料掩膜。这层膜具有控制的预定均匀的厚度,能够承受住焊接工作时的,和/或溶剂、后期装配时酸性或碱性清洗溶液的严酷环境。覆盖在电路导体上的控制预定的膜层厚度改善了元件、基板和通孔的可焊接性,而且还便于涂覆焊料膏和进行后期装配的清洗。焊料掩模通常是一种高阻材料,由两种或多种粘性液态的或半固态的组分通过相互反应而生成一种液体,它被涂覆在电路板上并且通过光成型而固化,以形成一层电阻膜。焊料掩模包括一种主要组分,例如环氧化物,且还包括一种固化组分,它与环氧化物相互反应,以生成焊料掩模的反应生成物。焊料掩模的反应生成物通常是一种粘性的液体,在室温下它的粘度可高达60000cps或更高。焊料掩模的反应生成物一经制成,一旦置于或暴露在光线下就会自行固化成固态形式,而在一个封闭容器中贮存于室温时,则可以有长至一周的有效期。通常,为了避免与组分的意外固化相关的诸多问题,只有当准备使用焊料掩模时,才让用来制作焊料掩模的两种组分相互混合,并且最好是在混合之后的短时间内就使用。组分的稠度(粘度)可以有很大的变化,其变化范围可以从高粘度,例如象油灰那样的半固态,到糖浆一样的低粘度。在许多情况下,主要组分和硬化组分具有极为不同的粘度,需要在贮运、计量和形成最终反应物的混合过程中格外留意。正如可以理解的那样,焊料掩模必须是均匀的,基本上没有固体颗粒,这些固体颗粒可能会影响涂覆工艺和所得到的PWB产品。重要的一点是,被充分混合的两种组分作为未完成的混合物将会改变制造工艺的余地和最终焊料掩模的特性。如果焊料掩模不是非常均匀的,这会影响制造工艺的可靠性并导致印刷电路板的缺陷。目前,用来制作焊料掩模的成分是取自环氧树脂系列的两种组分,并且将预先计量好的两种组分一起出售,每种组分贮存在单独的基本为刚性的一个容器中。当准备使用时,一个容器中的内装物倒入到另一个容器中,并对该容器中的混合体以400~600转/分的速度至少搅拌5分钟,以提供均匀的焊料掩模生成反应物。容器中的内装物可以倾斜到涂覆装置中,或者也可以使用泵装置,容器置于泵装置中,焊料掩模从容器泵送到涂覆装置中。可以使用传统的油墨泵或焊料掩模泵来将焊料掩模分配到一个丝网印刷机中,该丝网印刷机设计成用来与焊料掩模设备一起使用,而且还可以配有一台传送式烘干机,以提供一套全自动的液态光敏成型涂覆和干燥系统。然而,对于所有的这些防护装备和自动设备来说,工艺的可靠性在很大程度上取决于制备焊料掩模产品的工人的技术熟练程度。例如,每种组分都是高粘度的,当一种组分从它的容器中倒入另一个容器时,工人必须仔细地擦刮该容器,以将该容器的内装物倒出,而且不能将任何杂质引入到混合物中。此外,这两种组分都可能造成皮肤和眼睛的刺激和过敏,而且通常还有臭味。在倒空和擦刮容器以及搅拌组分的混合物时,工作区内会充满着臭味,这类臭味不仅令人不快,而且还具有潜在的危害。为了减轻这些问题,工人必须带上安全手套,工作区要求有通用设备。另外,除非使用上面所述专门的泵送装置,否则另一个问题在于如何将焊料掩模反应生成物传送到分配容器,以便通过泵送而将该反应物分配到涂覆装置,例如丝网印刷机中。残余的焊料掩模组分和掩模反应生成物的废料处置也是一个严重的问题,这是因为焊料掩模的各种组分通常都是有害材料,必须按照专门的废料处理环保程序予以处置。考虑到现有技术中的缺陷和问题,因而本专利技术的目的在于,提供一种制造很均匀的产品的方法,这种产品是两种或多种组分的反应生成物;本专利技术的目的还在于提供这种反应生成物的分配设备。该反应生成物尤其是用来涂覆电子元件的材料,例如能够光敏成型的液态的焊料掩模。本专利技术的另一个目的是提供这种反应生成物的制备和分配设备。本专利技术的又一个目的是提供一种以丝网印刷、屏蔽涂覆或喷涂等方式将诸如焊料掩模之类的反应生成物涂覆到电子元件,例如印刷电路板(PWB)上的方法。本专利技术的又一个目的是提供一种在印刷电路板(PWB)等的电子元件的制造工艺中所用的例如焊料掩模之类的反应生成物的前期混合反应物。本专利技术的又一个目的是提供一种贮存各种活性组分的单一包装容器,这些组分在该包装容器中前期混合或充分混合,其混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:E·J·麦卡古T·C·伯吉斯C·A·菲希尔D·斯通
申请(专利权)人:恩索恩OMI公司
类型:发明
国别省市:

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