高密度电路板电铸阶梯印刷模板的制作方法

本发明涉及高密度电路板的印刷模板，尤其涉及一种能够对载板器件排布紧密、并形成错高阶梯布置的电路板进行高等级锡膏印刷用的电铸镍网模板。

背景技术：

1、高密度电路板应用于智能控制、高端通信，智能汽车电子、精密消费电子及工业控制等多个领域，满足小型化高速信号传输与高可靠性需求。

2、锡膏印刷模板是高密度电路板印刷中关键的精密模具，高精度印刷模板是影响高密度电路板组装良率的关键因素。现有等厚平面钢网的印刷模板在印刷作业时，往往适配大焊盘充足上胶需求会选用较厚钢网，极易导致细间距引脚浆料堆积过量，引发桥连、短路、偏移等不良缺陷；若为适配细间距防短路需求选用薄型钢网，则会造成大面积焊盘浆料沉积不足，出现虚焊、接触不良、封装空洞率超标、导热导电性能不达标等质量问题，无法实现差异化、分区式精准控胶印刷。

3、印制电路载板常共存极小间距元件与大功率器件，均匀厚度会导致小元件锡多桥接、大元件锡少虚焊；阶梯结构通过减薄区限制小元件锡量防短路，加厚区增加大元件锡量保焊接，故而阶梯模板设计允许单次印刷完成多规格供料，避免分次印刷导致的套位误差和效率降低。但阶梯模板在印刷过程中不仅会引起刮刀跳动，锡膏印刷忽多忽少，而且钢网应力大，易变形开裂。

4、电路印刷模板的电铸钢网在电铸沉积成型时，会产生残余内应力；钢网张网绷框、刮刀印刷挤压、反复清浇使用，还会叠加机械应力；电铸镍层电化学沉积、晶格畸更、添加剂、析氢均会带来拉/压残余应力；这些因素的叠加和相互作用会引发钢网翘曲、拱起、波浪和孔位偏移。绷框张网时钢网四边被网框拉伸固定，拉伸力向中间印刷区传导，边缘应力集中，拉扯印刷图形，造成开孔变形；印刷过程中刮刀来回刮压，钢网反复受挤压回弹，应力累积，发生不均匀塑性变形，细间距开孔容易被拉扯开孔。印刷模板的清洗、温度变化带来热胀冷缩，又进一步放大变形。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高密度电路板电铸阶梯印刷模板，不仅能够有效释放或阻断钢网应力，改善钢网整体平面度，而且能够有效提升锡膏沉积适配性，实现差异化控制锡膏的精准印刷。

2、为了解决上述问题，本发明的高密度电路板电铸阶梯印刷模板，包括网框和电铸钢网，所述电铸钢网通过张拉丝网张拉于网框上，所述电铸钢网上分设有印刷区，所述印刷区外周的电铸钢网上交错倾斜地设置有若干应力释放槽；在印刷区的电铸钢网上错高设置有台阶钢网，所述印刷区的电铸钢网贴合工作面上整体成型有基体网垫高，所述台阶钢网贴合工作面上整体成型有台阶网垫高；所述印刷区的电铸钢网上设置有若干钢网微孔，所述基体网垫高位于对应的钢网微孔的孔周；所述台阶钢网上设置有若干钢网微孔，所述台阶网垫高位于对应的钢网微孔的孔周。

3、在上述结构中，由于电铸钢网张拉绷紧和刮刀印刷挤压产生的张拉力沿着电铸钢网连续传递，直接拉扯钢网上的印刷图形，使开孔拉长，位置偏移；上述结构中电铸钢网上设置若干应力释放槽，形成了对印刷区电铸钢网应力的隔离和缓冲区带；应力释放槽的隔断、缓冲作用，阻止张拉力直接传导至印刷图形区，避免图形拉伸、偏移、翘曲，钢网褶皱，开孔变形，造成的图形畸形。尤其是电铸钢网上的应力释放槽是交错倾斜设置的，这种相互交叉倾斜设置的应力释放槽能够同时释放x、y两个方向的张力，对于超薄电铸钢网和精细线路印刷更为有效；再者对角线方向的形变总是大于垂直于边框方向的形变，更容易引起钢网图形在对角线方向上的变形，通过两个倾斜方向交替设置的倾斜应力槽，既形成了柔性的缓冲带，又避免对角线方向与x、y方向的不均衡应力所造成的钢网翘曲、褶皱。

4、还由于电铸钢网贴合工作面上设置有基体网垫高，同时台阶钢网贴合工作面上设置有台阶网垫高，使电铸钢网与印刷基板间的间隙被抬高，不仅能够提升锡膏的沉积量，而且会形成对凸起元器件的避让空间；在钢网微孔的孔周设置有对应的孔周垫高，确保了微孔区域电铸钢网与载板间的间隙，保证凸起元器件的避让空间，增加锡膏的沉积容量，防止锡膏量渗漏，控制锡膏量的一致性，减少各微孔间锡量差异所形成的虚焊（锡量不足）或桥连短路（锡量过多所致）；采用基体网垫高和台阶网垫高的复合垫高结构，能有效地稳定印刷间隙。

5、更由于在电铸钢网上沿厚度方向错高设置有台阶钢网，形成了错高阶梯结构，能够实现差异化锡量控制，精准匹配不同元件对锡膏体积的差异化需求，从而同时解决微小元件“连锡短路”与大元件“虚焊/少锡”的矛盾，适应元件高度与封装差异；阶梯设计允许单次印刷完成多规格供料，避免分次印刷导致的套位误差和效率降低，提升良率与可靠性；错高阶梯模板通过物理限容将锡膏沉积误差控制在微米级，显著降低返工率。‌‌

6、电铸钢网和台阶钢网的贴合工作面上分别整体成型有基体网垫高和台阶网垫高，形成了整体垫高结构，摒弃传统粘接垫片结构的脱胶、移位、翘曲和分层等隐患，结构强度高，耐反复刮压印刷，使用寿命大幅提升，印刷稳定性显著提高，满足半导体封装高精密要求。

7、优选地，所述应力释放槽为贯通设置于电铸钢网上的长槽，该长槽的两份端为圆弧端。两相邻的所述应力释放槽倾斜地对称设置，并且该两相邻的应力释放槽的槽对称线相互垂直。便于电铸成型，消除槽端结构应力，并具有良好的多方向应力释放效果。

8、优选地，两相邻的所述应力释放槽的间距为k，应力释放槽的槽长为l，k/l=0.8-1.2。相邻应力释放槽相距设置能够有效避免间距过小而形成的印刷钢网张力不足或张力不均匀，以免发生不规则变形，造成图形偏移；两应力释放槽相距过大则不能达到理想的应力释放效果。

9、优选地，所述印刷区的电铸钢网上覆有膜层，设置于膜层上的膜层网孔与电铸微孔位置相对应。相互对应的膜层网孔和电铸微孔均为圆孔，该两份圆孔处于同一中心线上，所述膜层网孔的孔径d1大于电铸微孔的孔径d。在印刷区的电铸钢网上覆有膜层，使得膜层刮印工作面和台阶钢网刮印工作面处于一平面上，不仅消除刮印台阶所造成的锡膏印刷忽多忽少、锡膏拖尾、厚度异常，而且还克服刮刀跳动引起的钢网应力波动、易变形开裂。

10、优选地，所述台阶网垫高至少包括有两段弧形凸台，所述弧形凸台所在圆的直径d，所述电铸微孔的直径d，d/d=0.6-0.80。所述台阶网垫高的高度为h2，所述电铸钢网厚度为h，h2/h=0.5-0.80。垫高尺寸过大会造成基板与垫高区域的刚度突变，容易产生褶皱、波浪变形；垫高过小，又会影响锡膏量、避让空间等参数。该结构不仅具有较强的垫高支撑作用，而且能够减轻垫高结构所引起的钢网各区域刚度的不一致或突变，引发印刷偏移；合适的垫高值和多段弧形凸台能够有效控制锡膏量及防止侧漏的作用。

11、优选地，所述基体网垫高至少包括有三根短圆柱，所述短圆所在圆的直径d，所述电铸微孔的直径d，d/d=0.6-0.80。所述基体网垫高的高度h1，所述电铸钢网厚度为h，h1/h=0.25-0.40。垫高尺寸过大会造成基板与垫高区域的刚度突变，容易产生褶皱、波浪变形；垫高过小，又会影响锡膏量、避让空间等参数；该结构控制锡膏量及防止侧漏的作用不仅具有较强的垫高支撑作用，而且能够减轻垫高结构所引起的钢网各区域刚度的不一致或突变，引发印刷偏移。