一种弹簧片的生产工艺
阅读：227发布：2021-10-20
专利汇可以提供一种弹簧片的生产工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 弹簧 片生产工艺，具体涉及一种利用蚀刻法生产弹 簧片 的工艺。 现有技术 中利用蚀刻法生产弹簧片工艺中，板材在曝光显影后对涂覆在板材上的抗蚀油墨进行高温 固化 ，防止脱膜现象产生。本发明提供一种蚀刻法生产弹簧片工艺：1.在板材双面涂覆抗蚀油墨；2.利用弹簧片菲林版对板材进行曝光；3.对曝光后的板材进行显影，使板材双面形成的图形与相应弹簧片菲林版的图形相同；4.对板材进行蚀刻，经蚀刻后的板材形成弹簧片；5.利用强 碱 溶液将弹簧片上的抗蚀油墨溶解掉；6.将弹簧片清洗烘干。本发明省略了现有技术中板材在曝光显影后对涂覆在板材上的抗蚀油墨进行高温固化这一步，简化了工艺步骤，缩短了工时，降低了制造成本。，下面是一种弹簧片的生产工艺专利的具体信息内容。
1.一种弹簧片的生产工艺，其特征在于：该生产工艺操作步骤如下：
(1)涂覆抗蚀油墨：
先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，烘干；再在板材的另一面利用丝网涂覆感光性抗蚀油墨，烘干；
(2)曝光：
将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以两个弹簧片菲林版为掩模，对板材
2
进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为8～12W/cm，曝光时间5～7s；
(3)显影：
将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版相同的图形；
其中，显影液为3％～5％的Na2CO3溶液，显影液的工作温度为43℃～47℃，显影压力
0.10Mpa～0.15Mpa；
(4)蚀刻：
对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为43℃～47℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为8～12％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、
0.04Mpa，蚀刻时间为4min；
(5)剥膜：
将蚀刻后的弹簧片在浓度为12％～18％，温度为90℃～100℃的NaOH溶液中浸泡
3min～5min取出，使弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；
(6)清洗烘干：
最后将弹簧片在水中清洗干净后，烘干。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧片的生产工艺，其特征在于：所述板材和弹簧片的材料为铍铜。
一种弹簧片的生产工艺
一、技术领域：
[0002] 现有技术中，利用蚀刻法生产弹簧片采用的工艺为1.在板材双面涂覆抗蚀油墨；2.利用弹簧片菲林版对板材进行曝光；3.对曝光后的板材进行显影，使板材双面形成的图形与相应弹簧片菲林版的图形相同；4.对板材上的抗蚀油墨进行高温固化，防止脱膜现象产生；5.对板材进行蚀刻，经蚀刻后的板材形成弹簧片；6.利用强碱溶液将弹簧片上的抗蚀油墨溶解掉；7.将弹簧片清洗烘干。一般人们普遍认为在板材曝光显影后必须经过高温固化这道工序，以保证在板材上涂覆的抗蚀油墨有足够的附着强度，防止在蚀刻过程中感光油墨有脱膜现象，使得蚀刻出的弹簧片不合格，产生废品。
三、发明内容：
三、发明内容：
[0003] 本发明提供一种弹簧片的生产工艺，省略了现有技术中利用蚀刻法生产弹簧片工艺中板材在曝光显影后对涂覆在板材上的抗蚀油墨进行高温固化这一步骤。
[0004] 本发明采用的技术方案为：
[0005] 一种弹簧片的生产工艺，其特征在于：该生产工艺操作步骤如下：
[0006] (1)涂覆抗蚀油墨：
[0007] 先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，烘干；再在板材的另一面利用丝网涂覆感光性抗蚀油墨，烘干；
[0008] (2)曝光：
[0009] 将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以两个弹簧片菲林版为掩模，对2
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为8～12W/cm，曝光时间5～7s；
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为8～12W/cm，曝光时间5～7s；
[0010] (3)显影：
[0011] 将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版相同的图形；其中，显影液为3％～5％的Na2CO3溶液，显影液的工作温度为43℃～47℃，显影压力0.10Mpa～0.15Mpa；
[0012] (4)蚀刻：
[0013] 对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为43℃～47℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为8～12％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、0.04Mpa，蚀刻时间为4min；
[0014] (5)剥膜：
[0015] 将蚀刻后的弹簧片在浓度为12％～18％，温度为90℃～100℃的NaOH溶液中浸泡3min～5min取出，使弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；
[0016] (6)清洗烘干：
[0017] 最后将弹簧片在水中清洗干净后，烘干。
[0018] 所述板材和弹簧片的材料为铍铜。
[0019] 利用本发明提供的方法，省略了现有技术中利用蚀刻法生产弹簧工艺中板材在曝光显影后对涂覆在板材上的抗蚀油墨进行高温固化这一步骤，因为涂覆在板材两面上的抗蚀油墨在曝光显影后附着强度已经足够满足后续生产要求，没必要再经过高温固化这一步骤。本发明的优点是：简化了工艺步骤，缩短了工时，降低了制造成本。四、附图说明：
[0020] 图1为油墨附着强度与脱膜情况的关系示意图。五、具体实施方式：
[0021] 下面对本发明作进一步详细的说明：
[0022] 一种弹簧片的生产工艺，该生产工艺操作步骤如下：
[0023] (1)涂覆抗蚀油墨：
[0024] 先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，烘干；再在板材的另一面利用丝网涂覆感光性抗蚀油墨，烘干；
[0025] (2)曝光：
[0026] 将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以菲林版为掩模，对板材进行紫2
外线双面曝光；其中，曝光的照度为8-12W/cm，曝光时间5-7s。曝光所用的弹簧片菲林版上的图形为黑白图形，黑色区域阻挡紫外线光透过，而白色区域让紫外线光透过；这样，使得菲林版黑色图形下的抗蚀油墨未感光，而白色图形下的抗蚀油墨已感光。
外线双面曝光；其中，曝光的照度为8-12W/cm，曝光时间5-7s。曝光所用的弹簧片菲林版上的图形为黑白图形，黑色区域阻挡紫外线光透过，而白色区域让紫外线光透过；这样，使得菲林版黑色图形下的抗蚀油墨未感光，而白色图形下的抗蚀油墨已感光。
[0027] (3)显影：
[0028] 将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版同样的图形；其中，显影液为3％～5％的Na2CO3溶液，显影液的工作温度为43℃～47℃，显影压力0.10Mpa～0.15Mpa。由于未感光的抗蚀油墨溶于弱碱，感光的抗蚀油墨不溶于弱碱；用弱碱性碳酸钠溶液显影液，将未感光的抗蚀油墨溶解而裸露出板材，而感光的抗蚀油墨没有溶解继续附着在板材上保护板材。
[0029] (4)蚀刻：
[0030] 对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为43℃～47℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为8～12％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、0.04Mpa，蚀刻时间为4min。这一步骤是利用抗蚀油墨不溶于酸这一特性，用酸性溶液FeCl3对板材进行蚀刻，将裸露出的板材部分腐蚀掉，而剩下的板材由于上面还附着感光性抗蚀油墨，FeCl3溶液无法将附着有感光性抗蚀油墨的板材蚀刻掉，这样板材经蚀刻后形成弹簧片，弹簧片的形状与弹簧片菲林版上的图形相同。
[0031] (4)剥膜：
[0032] 将蚀刻后的弹簧片在浓度为12％～18％，温度为90℃～100℃的NaOH溶液中浸泡3min-5min取出，使其弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；这是因为油墨溶于强碱这一特性，用强碱NaOH溶液将弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉。
[0033] (5)清洗烘干：
[0034] 最后将弹簧片在水中清洗，烘干即可。
[0035] 参见图1所示：在实际生产过程中，只要板材上的抗蚀油墨的附着强度达到0.6N/2
mm，在板材蚀刻过程中，已感光的抗蚀油墨就不会脱落，这样板材蚀刻后形成的弹簧片形
2
状才合格；如果板材上的油墨附着强度未达到0.6N/mm，那么在蚀刻工序中已感光的抗蚀油墨就会脱落，造成掉膜现象，酸性溶液就将已脱落感光抗蚀油墨下的板材蚀刻掉，使蚀刻板材后形成的弹簧片形状不完整，产生废品。而在现有技术中，为了防止板材上的抗蚀油墨脱落，对板材进行曝光显影后，要对板材上的抗蚀油墨进行高温固化，增大抗蚀油墨在板材
2
上的附着强度，经过高温固化的抗蚀油墨的附着强度达到0.92～1.2N/mm。但是，经过鉴
2
定，板材上的抗蚀油墨在曝光显影后的附着强度已达到0.65～0.85N/mm，所以不需要对油墨进行高温固化，抗蚀油墨的附着强度已经满足生产要求，在后续蚀刻工序中，感光抗蚀油墨不会产生掉膜现象，生产出的弹簧片符合要求。
mm，在板材蚀刻过程中，已感光的抗蚀油墨就不会脱落，这样板材蚀刻后形成的弹簧片形
2
状才合格；如果板材上的油墨附着强度未达到0.6N/mm，那么在蚀刻工序中已感光的抗蚀油墨就会脱落，造成掉膜现象，酸性溶液就将已脱落感光抗蚀油墨下的板材蚀刻掉，使蚀刻板材后形成的弹簧片形状不完整，产生废品。而在现有技术中，为了防止板材上的抗蚀油墨脱落，对板材进行曝光显影后，要对板材上的抗蚀油墨进行高温固化，增大抗蚀油墨在板材
2
上的附着强度，经过高温固化的抗蚀油墨的附着强度达到0.92～1.2N/mm。但是，经过鉴
2
定，板材上的抗蚀油墨在曝光显影后的附着强度已达到0.65～0.85N/mm，所以不需要对油墨进行高温固化，抗蚀油墨的附着强度已经满足生产要求，在后续蚀刻工序中，感光抗蚀油墨不会产生掉膜现象，生产出的弹簧片符合要求。
[0036] 表1为采用高温固化时，产品因抗蚀油墨在板材上的附着强度不够，掉膜产生的废品率统计如下：
[0037] 表1
[0038]废品数
批次 投入数 废品率
(因油墨强度不够掉膜产生)
一 40640 411 1.01％
二 29862 256 0.86％
三 35640 324 0.91％
批次 投入数 废品率
(因油墨强度不够掉膜产生)
一 40640 411 1.01％
二 29862 256 0.86％
三 35640 324 0.91％
[0039] 表2为省去高温固化后，产品因抗蚀油墨在板材上的附着强度不够，掉膜产生的废品率统计如下：
[0040] 表2
[0041]废品数
批次 投入数 废品率
(因油墨强度不够掉膜产生)
一 56238 458 0.81％
二 39684 381 0.96％
三 45982 398 0.87％
批次 投入数 废品率
(因油墨强度不够掉膜产生)
一 56238 458 0.81％
二 39684 381 0.96％
三 45982 398 0.87％
[0042] 从表1和表2上述数据比较可看出废品率基本未升高，省去高温固化步骤不影响生产的顺利进行。
[0043] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明：
[0044] 实施例1：
[0045] 一种弹簧片的生产工艺，该生产工艺操作步骤如下：
[0046] (1)涂覆抗蚀油墨：
[0047] 先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，然后将板材置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；再在板材的另一面利用丝网涂覆感光性抗蚀油墨，将板材再次置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；
[0048] (2)曝光：
[0049] 将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以两个弹簧片菲林版为掩模，对2
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为8W/cm，曝光时间6s；
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为8W/cm，曝光时间6s；
[0050] (3)显影：
[0051] 将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版同样的图形；其中，显影液为4％的Na2CO3溶液，显影液的工作温度为45℃，显影压力0.12Mpa；
[0052] (4)蚀刻：
[0053] 对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为45℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为8％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、0.04Mpa，蚀刻时间为4min；
[0054] (5)剥膜：
[0055] 将蚀刻后的弹簧片在浓度为13％，温度为90℃的NaOH溶液中浸泡3min后取出，使弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；
[0056] (6)清洗烘干：
[0057] 最后将弹簧片在清水中清洗干净后，将弹簧片置于80℃的烘道内烘干45S。
[0058] 实施例2：
[0059] 一种弹簧片的生产工艺，该生产工艺操作步骤如下：
[0060] (1)涂覆抗蚀油墨：
[0061] 先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，然后将板材置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；再在板材的另一面利用丝网涂上感光性抗蚀油墨，将板材再次置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；
[0062] (2)曝光：
[0063] 将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以两个弹簧片菲林版为掩模，对2
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为10W/cm，曝光时间5s；
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为10W/cm，曝光时间5s；
[0064] (3)显影：
[0065] 将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版同样的图形；其中，显影液为3％的Na2CO3溶液，显影液的工作温度为43℃，显影压力0.10Mpa；
[0066] (4)蚀刻：
[0067] 对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为43℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为9％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、0.04Mpa，蚀刻时间为4min；
[0068] (5)剥膜：
[0069] 将蚀刻后的弹簧片在浓度为12％，温度为90℃的NaOH溶液中浸泡5min取出，使其弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；
[0070] (6)清洗烘干：
[0071] 最后将弹簧片在纯水中清洗干净后，将弹簧片置于75℃的烘道内烘干60S。
[0072] 实施例3：
[0073] 一种弹簧片的生产工艺，该生产工艺操作步骤如下：
[0074] (1)涂抗蚀油墨：
[0075] 先在板材的一面利用丝网涂覆上感光性抗蚀油墨，然后将板材置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；再在板材的另一面利用丝网涂上感光性抗蚀油墨，将板材再次置于红外烘干机里，在80℃、90℃、90℃、80℃四个烘道里依次烘干，总烘干时间为3min；
[0076] (2)曝光：
[0077] 将涂上油墨的板材置于两个弹簧片菲林版之间，以两个弹簧片菲林版为掩模，对2
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为12W/cm，曝光时间7s；
板材进行紫外线双面曝光；其中，曝光的照度为12W/cm，曝光时间7s；
[0078] (3)显影：
[0079] 将曝光完的板材进行喷淋显影，使板材双面形成与相应弹簧片菲林版同样的图形；其中，显影液为5％的NaHCO3溶液，显影液的工作温度为47℃，显影压力0.15Mpa；
[0080] (4)蚀刻：
[0081] 对双面已形成图形的板材进行喷淋蚀刻，板材经蚀刻后形成弹簧片；蚀刻液为工作温度为47℃的FeCl3溶液，FeCl3溶液的疲劳度为12％；蚀刻喷淋经过八个喷淋室，八个泵的压力依次为0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.09Mpa、0.07Mpa、0.06Mpa、0.05Mpa、0.04Mpa，蚀刻时间为4min；
[0082] (5)剥膜：
[0083] 将蚀刻后的弹簧片在浓度为18％，温度为100℃的NaOH溶液中浸泡4min取出，使弹簧片上的感光性抗蚀油墨溶解掉；
[0084] (6)清洗烘干：
[0085] 最后将弹簧片在纯水中清洗干净后，将弹簧片置于80℃的烘道内烘干30S。
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