CN103200782B - 一种全喷墨印制电路板制造方法 - Google Patents

Abstract

一种全喷墨印制电路板制造方法，所述方法包括：根据拼版设计尺寸准备载板；以及在其表面通过喷墨印刷同时打印导电油墨和绝缘油墨，而形成内层电路板的方法。本发明能够极大程度缩短印制电路板制造加工流程，将原有涉及几十个工艺流程，缩短为仅几个工艺流程就能完成，同时减少了生产厂房、人员及配套设施等资源的投入浪费。

Description

一种全喷墨印制电路板制造方法

技术领域

本发明涉及印制板的制造领域，具体为一种全喷墨印制电路板制造方法。

背景技术

喷墨印刷也称之为喷墨打印作为一种印刷工艺，其与平版印刷、丝网印刷一样可用于图形的转移。喷墨印刷为非接触式物理印刷工艺，不需要用到化学药水，也不像活字印刷和曝光照相那样使用印版或胶片来印刷，它只需要将印刷图形直接由计算机输出，在通过控制器控制喷墨***的喷头，将油墨颗粒由喷嘴喷出形成图形。

1．申请号200480012609.5公开一种组合物，其可采用喷墨印刷在电路板上制造出阻焊图案的方法，但仅限于制造电路板的阻焊图形。

2．申请号200610168058.2公开一种多层印刷电路板制造方法，提及通过喷印触媒颗粒及化学法制造导电图形的方法，该方法局限于制造导电图案，而且需要大量化学药水和配套工艺才能完成电路板制造，应属于淘汰技术。

3.申请号200710153026.X公开一种制造印制电路板覆盖层的方法，其采用喷墨印刷将保护油墨喷印在电路板表面，但仅局限于制造电路板的外表面覆盖层图形。

4.申请号200810303086.X公开一种使用卤化银乳剂的油墨通过喷墨印刷制造导电线路的方法，该方法也仅局限于制造电路板的导电图形。

综上所述，目前现有的印制电路板喷墨技术仅局限在印制电路板众多制造工艺流程上的某个步骤，却都无法根本上解决印制电路板产品因工艺流程庞大冗长，而存在的诸多严重化学污染，废气污染，高能耗等环保问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种全喷墨印制电路板制造方法，该方法不但能精确控制图形，操作简便，极大程度缩短电路板加工流程；而且不涉及任何化学药水或气体的制程，故产生废液、废气，同时大幅减少原材料浪费，是一种低碳、节能、环保的印制电路板制造工艺。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种全喷墨印制电路板制造方法，包括以下步骤：

（1）按电路板拼版设计要求，准备尺寸相同的载板，放置入喷墨打印机；

（2）通过计算机将内层线路图形输入喷墨打印机，将线路图形使用导电油墨打印出来，非线路图形区域使用绝缘树脂油墨打印出来，制造成单层内层电路板；

（3）将内层电路板进行热压整平、热固化或光固化处理后，重复步骤1、步骤2，形成厚度符合设计要求的导电层、导通孔和绝缘层的多层内层电路板；

（4）将多层内层电路板和载板进行分离，特殊功能载板可不分离；

（5）使用导电油墨，在多层内层电路板的上、下表面喷墨打印出电路板的外层导电层图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；

（6）使用阻焊油墨和保护油墨，在外层电路板表面喷墨打印出阻焊图形和保护图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；

（7）使用字符油墨，在电路板成品表面喷墨印刷上字符标示图案，并进行热固化或光固化处理；

（8）对印制字符后的电路板进行外型加工，形成最终多层印制电路板成品。

作为本发明的优选方案，所述的载板可使用纸质、金属、玻璃、陶瓷或树脂材料类的承载板，同时可根据功能需要选择挠性或刚性材质。

作为本发明的优选方案，所述喷墨打印机，可使用普通的家用打印机，例如改良型的爱普生打印机，不同类型油墨按计算机设计的颜色输出，被放置在相应的打印机墨盒内，以保证良好打印效率，其中导电油墨可采用纳米银或纳米铜及其氧化物的导电油墨；绝缘油墨可采用环氧树脂、聚苯醚、聚酰亚胺等及其改性树脂油墨；阻焊油墨和字符油墨均为普通环氧树脂类的阻焊和字符油墨；保护油墨为锡膏类助焊油墨。

作为本发明的优选方案，所述的热压整平，可使用控温电熨斗对电路板半成品进行热压平整处理，以保证平坦良好的打印界面，所述外型加工，采用激光切割或机械切割等方法。

作为本发明的优选方案，所述导电层厚度为2-20μm，所述导通孔高度为5-50μm，所述绝缘层厚度为5-75μm；热固化温度为80-200度，时间为2-60分钟；光固化类型为UV光固化，固化时间为1-30分钟；热压整平温度为50-100度，压力1-50KG。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明能够极大程度缩短印制电路板制造加工流程，将原有涉及几十个工艺流程，缩短为仅几个工艺流程就能完成，同时减少了生产厂房、人员及配套设施等资源的投入浪费；

2、本发明产品加工不涉及任何化学药水和气体，无废液、废气产生，符合国家环保要求，同时产品加工不需要任何辅助耗材，材料平均利用率可由原来的60%提高到95%以上，符合低碳节能理念；

3、本发明全喷墨印制电路板制造方法，也适用于金属基电路板、厚铜印制电路板、埋容埋阻电路板、半导体IC载板等产品加工。

附图说明

图1载板和第一层喷印层示意图；

图2载板和喷印双面内层板的示意图；

图3全喷印双面印制电路板示意图；

图4全喷印四层印制电路板示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1、2、3、4所示，包括：第一层导电层1、第一层绝缘层2、第一次喷印3、载板4、第三层导电层21、通导孔22、第三层绝缘层23、第二次喷印25、第三次喷印24、第一层阻焊层30、第二层字符层31、第二层保护层32、第二层阻焊层33、第二层绝缘层34、第一层保护层35、第一层字符层36、第五层导电层41、第七层导电层42、第七层绝缘层44、第六层绝缘层45、第五层绝缘层46、第四层绝缘层47；

实施例1

如图1-3所示，本实施例中的一种全喷墨印制电路板的制造方法，包括以下步骤：先在载板上按照计算机输出图形喷印第1层导电层和第1层绝缘层，经过3次喷印后，完成双层内层电路板；再将该双层内层电路板，喷印阻焊层及保护层，最后喷印字符层，最终完成双层电路板制造过程，依次包括以下分步骤：

1、准备一载板4；

2、在该载板上喷印上第一层导电层1和第一层绝缘层2，其厚度为10μm；

3、进行热固化处理，温度120度，时间10分钟；

4、重复步骤2，在载板上喷印形成通导孔22和第二层绝缘层34，其厚度为20μm；

5、重复步骤3；

6、重复步骤2，在载板上喷印形成第三层导电层21和第三层绝缘层23，其厚度为10μm；该步骤完成双面内层板；

7、将载板4和双面内层板分离；

8、在双面内层板下表面，喷印第一层阻焊层30和第一层保护层35，其厚度均为5μm；

9、在第一层阻焊层30表面，喷印第一层字符层36，其厚度为3μm；

10、重复步骤8，在双面内层板上表面喷印第二层阻焊层33和第二层保护层32，其厚度均为5μm；

11、重复步骤9，在第二层阻焊层33表面，喷印第二层保护层32，其厚度为3μm；

12、如图3所示，将最终的双面电路板进行最后热固化，其温度为120度，60分钟。

所述步骤3中热固化处理最好使用真空烘箱或氮气烘箱，以保证导电层不会被氧化，步骤7中分离后的载板4可循环使用。

实施例2

如图1、2、4所示，本实施例中的一种全喷墨印制电路板的制造方法，包括以下步骤：先在载板上按照计算机输出图形喷印第1层导电层和第1层绝缘层，经过7次喷印后，完成四层内层电路板；再将该四层内层电路板，喷印阻焊层及保护层，最后喷印字符层，最终完成四层电路板制造过程，依次包括以下分步骤：

1、准备一载板4；

2、在该载板上喷印上第一层导电层1和第一层绝缘层2，其厚度为15μm；

3、进行热固化处理，温度120度，时间30分钟；

4、重复步骤2，在载板上喷印形成通导孔22和第二层绝缘层34，其厚度为30μm；

5、重复步骤3；

6、重复步骤2，在载板上喷印形成第三层导电层21和第三层绝缘层23，其厚度为15μm；

7、重复步骤2-6，在载板上依次形成导通孔22、第四层绝缘层47，第五层导电层41、第五层绝缘层46、导通孔22、第六层绝缘层45、第七层导电层42和第七层绝缘层44；该步骤完成四层内层板，如图4所示；

8、将载板4和四层内层板分离；

9、在四层内层板下表面，喷印第一层阻焊层30和第一层保护层35，其厚度均为8μm；

10、在第一层阻焊层30表面，喷印第一层字符层36，其厚度为5μm；

11、在四层内层板上表面喷印第二层阻焊层33和第二层保护层32，其厚度均为8μm；

12、在第二层阻焊层33表面，喷印第二层保护层32，其厚度为5μm；

13、将最终的四层电路板进行最后热固化，其温度为130度，时间60分钟。

所述步骤3中热固化处理最好使用真空烘箱或氮气烘箱，以保证导电层不会被氧化；步骤8中分离后的载板4可循环使用。步骤7根据产品设计要求，经多次重复后可制造出多层内层板，故该方法可制造出大于3层以上的电路板产品。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种全喷墨印制电路板制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按电路板拼版设计要求，准备尺寸相同的载板，放置入喷墨打印机；

（2）通过计算机将内层线路图形输入喷墨打印机，将线路图形使用导电油墨打印出来，非线路图形区域使用绝缘树脂油墨打印出来，制造成单层内层电路板；

（3）将内层电路板进行热压整平、热固化或光固化处理后，重复步骤1、步骤2，形成厚度符合设计要求的导电层、导通孔和绝缘层的多层内层电路板；

（4）将多层内层电路板和载板进行分离；

（5）使用导电油墨，在多层内层电路板的上、下表面喷墨打印出电路板的外层导电层图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；

（6）使用阻焊油墨和保护油墨，在外层电路板表面喷墨打印出阻焊图形和保护图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；

（7）使用字符油墨，在电路板成品表面喷墨印刷上字符标示图案，并进行热固化或光固化处理；

（8）对印制字符后的电路板进行外型加工，形成最终多层印制电路板成品。

2.根据权利要求1所述一种全喷墨印制电路板制造方法，其特征在于，所述的载板使用纸质、金属、玻璃、陶瓷或树脂材料类的承载板，同时可根据功能需要选择挠性或刚性材质。

3.根据权利要求1所述一种全喷墨印制电路板制造方法，其特征在于，所述喷墨打印机，使用普通的家用打印机。

4.根据权利要求1所述一种全喷墨印制电路板制造方法，其特征在于，所述的热压整平，使用控温电熨斗对电路板半成品进行热压平整处理，以保证平坦良好的打印界面，所述外型加工，采用激光切割或机械切割方法。

5.根据权利要求1所述一种全喷墨印制电路板制造方法，其特征在于，所述导电层厚度为2-20μm，所述导通孔高度为5-50μm，所述绝缘层厚度为5-75μm；热固化温度为80-200度，时间为2-60分钟；光固化类型为UV光固化，固化时间为1-30分钟；热压整平温度为50-100度，压力1-50KG。