CN101391423A - 一种半固化片的裁切方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半固化片的裁切方法及其装置。方法是在进行纵向分条或直刀切片过程中，均对半固化片的裁切区域进行加热，使半固化片的裁切区域的树脂软化，所述加热温度低于半固化片的纤维增强材料的燃烧温度。装置，包括PP分条裁切机，在PP分条裁切机的直刀、轮刀的侧部设置有热源。采用该方法对半固化片进行切条和切片后，不会在切口边缘出现发白分层以及产生破碎的细小树脂和纤维粉尘现象；本发明不但提高了裁切质量和精度而且消除了后序处理程序，提高了生产效率。同时消除了裁切过程中产生的粉尘现象，改善了操作人员的工作环境，解决了分切车间的清洁卫生问题。

Description

一种半固化片的裁切方法及其装置

技术领域

本发明属于印刷电路板制造技术，具体涉及到一种半固化片的裁切方法及装置，尤其适用于树脂玻璃纤维布制作印刷电路基板的基片材料。

背景技术

几乎所有的电子设备都离不开印刷电路板。小到电子手表、计算器、手机、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到印刷电路板。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑，实现集成电路等各种电子元器件之间电气连接或电绝缘，提供电器所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时，可为自动锡焊提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形等等。

常见的刚性印刷电路板(PCB)和覆铜箔板(CCL)是由半固化片制作而成。而半固化片是由经过处理的玻璃纤维布基(或称玻纤布)，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段，通过碾压薄化(厚度为0.02-0.5mm)而制成的薄片材料(又称树脂玻璃纤维布或玻璃纤维树脂板)。PCB/CCL制作过程是将半固化片经过PP(半固化片)分条裁切机分条裁片成所需要的尺寸大小，其裁切工艺过程如图1所示。分条裁切机10包括第一、第二压制轮组5、9，上、下轮刀(又称圆刀)2、3，以及上、下直刀6、7。上、下轮刀2、3的数目可以是多个。半固化片1通过PP分条裁切机10的压制轮组5，送入上、下轮刀2、3切条成所需宽度尺寸4，再经压制轮组9，送入PP分条裁切机10的上、下直刀6、7进行直线横向切片成所需长度尺寸8。由于半固化片具有在温度升到一定范围，树脂可重新熔化且具有粘性的特点，因此，可将裁切后的基片叠加在一起，加温到一定范围，通过碾压固化形成所需要厚度的树脂基板。该基板的表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化形成覆铜簿板材，称为刚性板。最后，再通过曝光、腐蚀等工艺，制成刚性印制线路板。

有些半固化片的材料是由纸基或混合物基与树脂组成而成的，采用同样的方法进行裁切。

目前PP分条裁切机裁切半固化片工艺过程所面临的最大问题是切口边缘会发白分层，产生许多破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘。特别是在机械力作用下，切口边缘处的玻璃布基纤维易被扯出切口边缘，形成绒毛状物，给产品质量带来一系列问题：

(1)分切裁剪后的半固化片边缘散开导致切口边缘质量变差，直接影响后序加工质量，对后续产品品质及处理带来麻烦，导致生产效率降低；

(2)如果在切口边缘散开的面积较大，绒毛状物增多，会使裁剪的基板尺寸精度变差而报废，无法回收再利用，导致纯机械裁剪薄基板工艺成本增加；

(3)产生的破碎细树脂和玻璃纤维粉尘，会直接污染工作环境卫生，影响操作人员的身体健康和分切车间的清洁生产。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种半固化片的裁切方法，采用该方法对半固化片进行切条和切片后，不会在切口边缘出现发白分层以及产生破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘现象；本发明还提供了实现该方法的装置。

本发明提供的半固化片的裁切方法，首先对半固化片进行纵向分条，再对半固化片进行直刀切片；在进行纵向分条和直刀切片过程中，对半固化片的裁切区域进行加热，使半固化片的裁切区域的树脂软化，所述加热温度低于半固化片的纤维增强材料的燃烧温度。

作为上述技术方案的改进，在进行纵向分条和直刀切片时，均采用先预热再裁切的方式。所述半固化片为树脂玻璃纤维布材料。加热方式为激光束、热气流或电加热。将半固化片的裁切区域加热至100～200℃。

本发明提供的半固化片的裁切装置，包括PP分条裁切机，在PP分条裁切机的直刀、轮刀的侧部设置有热源。

作为上述技术方案的改进，在直刀、轮刀的基片进入一侧设置有热源。所述热源为激光束、热气流、半导体加热器或热滚轮。

本发明方法利用半固化片中的树脂被加热后可重新软化或熔化以及树脂的软化或熔化温度低于纤维布燃烧温度的特点(纤维布基的燃烧温度在500°到600℃左右，而树脂熔化温度在200℃左右)，采用热源给半固化片待裁切处或切口边缘的树脂加热升温至软化或熔化温度以上，但低于纤维布基燃烧温度，使树脂软化或熔化而纤维布基不受影响，避免了纤维布基被燃烧而引起裁切口边缘烧焦碳化现象。带有烧焦碳化切口边缘的半固化片在印制线路板PCB/CCL行业中是禁止使用，因为烧焦碳化的半固化片会导致PCB和CCL的绝缘性能大大降低和电气特性劣化。当裁切后的切口边缘的树脂处于软化或熔化状态时，不会产生破碎的细小树脂或将破碎的细小树脂和纤维粉尘重新粘合一起，并在热源移开后在室温下重新固化，达到对半固化片切口边缘封边固化，消除半固化片裁切口边缘发白分层以及产生破碎的细小树脂和纤维粉尘现象的目的。

由该发明方法制作的半固化片裁切装置在裁切半固化片过程中可获得无发白分层，产生破碎的细小树脂和纤维粉尘的切口边缘质量，不但提高了裁切质量和精度而且消除了后序处理程序，提高了生产效率。同时消除了裁切过程中产生的粉尘现象，改善了操作人员的工作环境，解决了分切车间的清洁卫生问题。

附图说明

图1为现有的PP分条裁切机的结构示意图；

图2为本发明装置的第一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明装置的第二种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的描述。

现有的裁切方法是对半固化片先进行纵向分条，再进行横向切片。本发明的实质就是在纵向分条和横向切片的过程中加入加热环节，具体的分条与分片工艺不变。

下面以树脂玻璃纤维布半固化片为例，对本发明方法和装置作进一步详细的说明。

本发明方法的步骤：

(1)在进行纵向分条时，对半固化片进行加热，具体可以采用下述三种方式之一进行：

方式一：

先分条裁切半固化片，然后对切口进行加热，使切口边缘处的温度迅速上升到软化或熔化树脂的温度，但低于玻璃纤维布基燃烧的温度，让破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘重新粘合一起而不会导致玻璃纤维布基烧焦碳化。当切口离开热源后，在室温下迅速冷却，使切口边缘被重新粘结固化在一起，从而达到消除了切口边缘发白分层的目的。

方式二：

也可以预先在半固化片待切处进行加热，使树脂软化或熔化，然后离开热源迅速通过PP分条裁切机构的上、下双轮刀裁切分条成所需宽度尺寸，让树脂处于软化或熔化状态下裁切。由于裁切处的树脂处于软化或熔化状态下被裁切，故裁切后切口边缘不会产生破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘，然后在室温下迅速固化，可将切口边缘封住，从而消除半固化片裁切口边缘发白分层以及产生破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘现象。

方式三：

还可以将方式一与方式二合并，先对待切处进行预先加热，裁切后再对切口边缘进行加热，加强固化片裁切口边缘封边固化效果。

(2)在进行横向切片时，同样可以采用上述三种方式中任一种对半固化片进行加热。

加热的方式不限，可以采用激光束、热气流或电加热等任一种方式，也可以混合使用。加热的温度依据半固化片材料的具体成分确定，只要使半固化片中的树脂软化或熔化而玻璃纤维布基不会燃烧即可。通常而言，半固化剂树脂熔化温度在200℃左右，而玻璃纤维燃烧温度高达500°到600℃左右，因此，加热温度在100～200℃时效果较好，既可以达到良好的封边效果，也可以节省能源，降低生产成本。

本发明装置是在PP分条裁切机中加入多个热源，在每个轮刀的任一侧或两侧安装热源，安装的位置可以是半固化片的上方或下方，也可以在上、下方均安装。同样，在直刀的任一侧或两侧也安装热源，安装的位置也可以是半固化片的上方或下方，或者上、下方均安装。

热源可以是激光束或热气流或半导体加热器或热滚轮等任一种方式，也可以混合使用。

下面举例说明本发明装置的结构。

如图2所示，本发明装置包括PP分条裁切机和第一、第二热源15、40。PP分条裁切机包括第一、第二压制轮组5、9，上、下轮刀2、3，上、下直刀6、7，第一热源15安装在上轮刀2裁切半固化片后的一侧，第二热源40安装在上直刀6的任意一侧。

将半固化片1经压制轮组5，输入到上轮刀2、下轮刀3进行裁切分条成4，采用热源15，使热量射方向作用于被上轮刀2、下轮刀3裁切分条的半固化片的切口21处，并控制热源的热功率，使在切口部位的树脂受热后的温度高于软化或熔化温度但低于500℃。这样，可以使切口边缘处的破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘迅速软化或熔化粘结在一起，而不会使玻璃纤维燃烧。当被分条的半固化片的切口21离开热量后，在室温条件下迅速固化形成热封边裁切口边缘22，达到了消除了切口边缘发白分层的目的。

将已分条的半固化片4经压制轮组9，送入PP分条裁切机10的上、下直刀6、7之间，采用热源40输出高于软化或熔化树脂但低于500℃的温度热量作用于半固化片的待裁切处50，使该处的树脂受热加温到软化或熔化状态，然后热源40停止加热，同时PP分条裁切机10的上、下直刀6、7进行直线横向切片成所需长度尺寸，使树脂处于软化或熔化状态下被裁切。裁切后的切口边缘树脂在室温条件下迅速固化，形成封边切口，从而达到了消除了切口边缘发白分层的目的。

如图3所示，本发明装置包括PP分条裁切机和第一至第三热源15、40、25。第一、第三热源15、25分别安装在上轮刀2的裁切半固化片后和前侧，第二热源40安装在上直刀6的任意一侧。

将半固化片1经压制轮组5，采用热源25输出高于软化或熔化环氧树脂但低于500℃的温度热量作用于半固化树脂玻璃纤维布基片的待裁切处31，使该处的树脂受热加温到软化或熔化状态，再送入到PP分条裁切机10的上轮刀2和下轮刀3进行裁切分条，使树脂处于软化或熔化状态下被裁切，实现了方式二的裁切方法，达到了消除了切口边缘发白分层的目的。

如果进一步加强消除了切口边缘发白分层现象，分条裁切后的切口边缘32再经热源15输出高于软化或熔化半固化剂树脂但低于500℃的温度热量20，进行热封边处理，进一步软化或熔化树脂来加强热封边效果。当切口边缘通过热源15后，在室温条件下树脂迅速固化，形成封边切口33，从而达到了消除了切口边缘发白分层的目的，实现了方式三的裁切方法。

将已分条的半固化片4经压制轮组9，送入PP分条裁切机10的上、下直刀6、7之间，上、下直刀6、7进行直线横向切片成所需长度尺寸，再采用热源40输出高于软化或熔化半固化剂树脂但低于500℃的温度热量作用于半固化树脂玻璃纤维布基片的切口处，使在切口部位的树脂受热后的温度高于软化温度但低于500℃。这样，可以使切口边缘处的破碎的细小树脂和玻璃纤维粉尘迅速软化或熔化粘结在一起，而不会使玻璃纤维燃烧。当切片后的半固化片的切口离开热源40后，在室温条件下迅速固化形成热封边裁切口边缘，达到了消除了切口边缘发白分层的目的。

本发明装置在图2和图3的基础上可以将有多种变化和组合。

本发明方法及装置也同样适用于纸基或混合物基与树脂组成而成的半固化片。本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种半固化片的裁切方法，首先对半固化片进行纵向分条，再对半固化片进行直刀切片；其特征在于：在进行纵向分条和直刀切片过程中，对半固化片的裁切区域进行加热，使半固化片的裁切区域的树脂软化，所述加热温度低于半固化片中的纤维增强材料的燃烧温度。

2.根据权利要求1所述的裁切方法，其特征在于：在进行纵向分条和直刀切片时，均采用先预热再裁切的方式。

3.根据权利要求1所述的裁切方法，其特征在于：所述半固化片为树脂玻璃纤维布材料。

4.根据权利要求1所述的裁切方法，其特征在于：加热方式为激光束、热气流或电加热。

5.根据权利要求1至4中任一所述的裁切方法，其特征在于：将半固化片的裁切区域加热至100～200℃。

6.一种实现权利要求1所述方法的裁切装置，包括PP分条裁切机，其特征在于：在PP分条裁切机的直刀、轮刀的侧部设置有热源。

7.根据权利要求6所述的裁切装置，其特征在于：在直刀、轮刀的基片进入一侧设置有热源。

8.根据权利要求6或7所述的裁切装置，其特征在于：所述热源为激光束、热气流、半导体加热器或热滚轮。

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