一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法及热熔墨水技术

本发明专利技术公开了一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法及热熔墨水，属于PCB加工技术领域，包括：S1、清洁覆铜板表面，烘干，使覆铜板板面余温不低于60℃

【技术实现步骤摘要】
一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法及热熔墨水


[0001]本专利技术涉及PCB加工
，具体涉及一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法及热熔墨水。

技术介绍

[0002]线路板(PCB)的蚀刻阶段是制成导电线路的过程，通常需要通过掩膜法先将电路图案转移至覆铜板上，然后蚀刻去除未被掩膜遮蔽的铜膜，由此形成电路图形，形成掩膜的方法包括丝网印刷法和曝光法，无论采用哪种方法，均包括预制版步骤，预制版过程繁长，并且曝光法中大量未使用过的油墨需要直接被冲洗除去，浪费严重，不环保。
[0003]数码喷墨技术是无接触式印刷方式，通过计算机控制可直接将目标图像印刷在承印基材上，使用喷墨打印技术可直接打印出覆盖目标电路图形的掩膜，从而省去预制版步骤，缩短工艺流程，但使用喷墨方式印刷掩膜，仍存在以下问题，1、掩膜用的墨水在保证喷洒流畅的性能的同时，墨水还需要满足线路板生产过程的工艺过程要求，如耐蚀刻液不脱落和易褪膜；2、喷墨方式因需通过喷头将墨水喷射出，墨水需有较低粘度。CN 105733361 B公开了一种光固化抗蚀刻墨水，但是该墨水的褪膜需要碱液辅助。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，以解决现有技术中褪膜过程中仍需碱液辅助的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]S1、清洁覆铜板表面，烘干，使覆铜板板面余温不低于60℃
‑
75℃；
[0007]S2、于所述步骤1中的覆铜板表面使用喷墨打印机喷洒热熔墨水，随后对喷洒有热熔墨水部位精准喷射引发剂水溶液，由于覆铜板板面温度较高，热熔墨水喷洒于覆铜板板面上时仍处于液态，由于热熔墨水粘度低，与覆铜板结合不够紧密，基于此，所述热熔墨水中含有热引发聚合物，所述引发剂水溶液用于加速引发液态的热熔墨水中的热引发聚合物聚合，以增加掩膜附着力，以保证热熔墨水与覆铜板表面结合力度以适于后续蚀刻，避免掩膜脱落，喷射的水介质由于覆铜板表面温度高，不会残留，所述喷墨打印机用于接收图像数据并在PCB板面打印电路图像；
[0008]S3、对喷射过引发剂的位置进行降温精准固化，使墨水由液态转为固态，附着在覆铜板表面形成抗蚀刻掩膜；
[0009]S4、将覆铜板表面未覆盖抗蚀刻掩膜的铜膜部分蚀刻去除；
[0010]S5、对蚀刻完成的覆铜板进行清洗，清洗除去覆铜板表面残余的蚀刻液，升温至不低于85
‑
105℃烘干，使已固化在覆铜板表面的抗蚀刻掩膜熔化与覆铜板脱离。
[0011]优选地，所述步骤S4中的蚀刻步骤包括：将覆盖抗蚀刻掩膜的覆铜板浸入含有氯化铜的蚀刻液中，至裸露的铜膜被蚀刻液蚀刻去除。
[0012]优选地，所述步骤S1中的清洁步骤包括：采用选择酸洗和物理磨刷的方法去除覆铜板表面的氧化物和污渍。
[0013]优选地，所述步骤S1结束，步骤S2开始之前，覆铜板板面余温不低于68℃
‑
75℃，覆铜板表面的温度保证热熔墨水与覆铜板接触后仍处于液态，同时提供挤出温度，便于热熔墨水中的热引发聚合物后续迅速聚合，增加热熔墨水的附着力。
[0014]优选地，所述步骤S3中固化温度不高于20
‑
25℃，低温时热熔墨水迅速固化，同时，是抗蚀刻掩膜边缘齐整，防止后续蚀刻步骤发生过度蚀刻或者蚀刻不彻底，造成良品率下降。
[0015]优选地，所述引发剂溶液为含有过氧化物的水溶液，所述过氧化物质量分数为8
‰‑
11
‰
。
[0016]优选地，所述过氧化物为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或者两者组合。
[0017]优选地，所述热熔墨水包括以下组分：以重量分数计，蜡40
‑
51％，松香树脂15
‑
24％，丙烯酰胺6
‑
12％、聚丙烯酸酯7
‑
15％；季铵盐6
‑
12％，抗氧剂1
‑
2％，色料1
‑
2％，季铵盐作为阳离子表面活性剂调节热熔墨水的表面张力，便于热熔墨水迅速润湿覆铜板表面，另一方面，便于引发剂进入液滴内部引发聚合，色料用于热熔墨水着色，以便与覆铜板表面区分，便于后续检测。
[0018]优选地，所述蜡为聚乙烯蜡、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物蜡、微晶蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。
[0019]本专利技术的另一目的是提供一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像用的热熔墨水，所述热熔墨水包括如下组分：以重量分数计，以重量分数计，蜡40
‑
51％，松香树脂15
‑
24％，丙烯酰胺6
‑
12％、聚丙烯酸酯7
‑
15％；季铵盐6
‑
12％，抗氧剂1
‑
2％，色料1
‑
2％。
[0020]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过温度控制的方法，以蜡为基质，升温条件下，蜡基质粘度低，适于喷墨打印，在蜡中添加热引发聚合物质，通过控制覆铜板表面的温度控制墨水的形态，使墨水中的热引发物质聚合，从而增加了热熔墨水与覆铜板表面的附着力，有效防止蚀刻过程中抗蚀刻掩膜脱落；2、蚀刻完成后，对覆铜板进行清洗烘干的过程中，即可实现抗蚀刻掩膜的褪膜，省去了碱液浸泡辅助褪膜的步骤，减少了工业用水，降低环保压力，同时减少了工艺步骤；3、本专利技术的引发剂与热熔墨水分开添加，便于墨水配置保存。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1：预配置热熔墨水，按质量分数计，称取如下组分：蜡42％，松香树脂22％，丙烯酰胺9％、聚丙烯酸酯15％；季铵盐10％，抗氧剂1％，色料1％，加热熔融配置成均相的热熔墨水；
[0023]S1、清洁覆铜板表面，烘干，使覆铜板板面余温不低于75℃；
[0024]S2、于步骤S1中的覆铜板表面使用喷墨打印机喷洒热熔墨水，同时保证覆铜板板
面余温不低于75℃，随后对喷射有热熔墨水部位精准喷射质量分数为9
‰
的过氧硫酸铵水溶液，喷印过程中未出现喷印堵塞现象；
[0025]S3、对喷射过过氧硫酸铵水溶液的位置进行降温精准固化，其中，固化温度不高于20
‑
25℃，使墨水由液态迅速转为固态，附着在覆铜板表面形成抗蚀刻掩膜；
[0026]S4、将覆盖抗蚀刻掩膜的覆铜板浸入含有氯化铜的蚀刻液中，至裸露的铜膜被蚀刻液蚀刻去除完全，蚀刻完成，抗蚀刻掩膜层未脱落，抗蚀层边缘轻微脱落；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、清洁覆铜板表面，烘干，使覆铜板板面余温不低于60℃
‑
75℃；S2、所述步骤1中的覆铜板表面使用喷墨打印机喷洒热熔墨水，随后对喷洒有热熔墨水部位精准喷射引发剂水溶液，所述喷墨打印机用于接收图像数据并在PCB板面打印电路图像；S3、对喷射过引发剂的位置进行降温精准固化，使墨水由液态转为固态，附着在覆铜板表面形成抗蚀刻掩膜；S4、将覆铜板表面未覆盖抗蚀刻掩膜的铜膜部分蚀刻去除；S5、对蚀刻完成的覆铜板进行清洗，升温至不低于85
‑
105℃烘干，使已固化在覆铜板表面的抗蚀刻掩膜熔化与覆铜板脱离。2.如权利要求1所述的一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，所述步骤S4中的蚀刻步骤包括：将覆盖抗蚀刻掩膜的覆铜板浸入含有氯化铜的蚀刻液中，至裸露的铜膜被蚀刻液蚀刻去除。3.如权利要求1所述的一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，所述步骤S1中的清洁步骤包括：采用选择酸洗和物理磨刷的方法去除覆铜板表面的氧化物和污渍。4.如权利要求1所述的一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，所述步骤S1结束，步骤S2开始之前，覆铜板板面余温不低于68℃
‑
75℃。5.如权利要求1所述的一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征在于，所述步骤S3中固化温度不高于20
‑
25℃。6.如权利要求1所述的一种PCB蚀刻掩膜喷墨直接成像方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，周徐，张聪贤，黄程飞，彭德贵，
申请(专利权)人：都看江苏数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：