CN102196671A - 一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm 的线路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm的线路板，加工方法包括如下步骤：1)将电木板固定在铣床台面上；2)环氧树脂板和盖板对齐层叠在电木板上；3)钻电木板上的电木板销钉孔、环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔和盖板上的盖板第一列销钉孔；4)加工盖板和环氧树脂板对应线路板的循环铣路径：5)钻盖板上的盖板第二列销钉孔；6)在环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔上打线路板销钉，7)铣刀按盖板第一循环铣槽和第二循环铣槽进行加工；8)对线路板的其它列按照步骤7所述工艺进行加工，形成外形公差为±0.05mm的线路板。该方法具有避免受外界因素影精度、可重复使用，并能保证了线路板外形尺寸精度的连续性和一致性。

Description

一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm 的线路板

技术领域

本发明涉及一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm的线路板。

背景技术

在某种意义上，电子学近几十年的历史可以看作是逐渐小型化的历史，推动电子产品朝小型化过渡的主要动力是元器件和集成电路IC的微型化，而对于封装载体-印制线路板的加工尺寸公差的要求也日益提高。如日本大昌电子株式会社的手机板订单等，其成品板的外形尺寸公差要求达到了±0.05mm，对印制板制造厂而言是一个严峻的挑战，其原因如下：

目前普遍采用的线路板数控铣床加工模式是：电木板+纸垫板+线路板+上盖板，受铣床自身精度、铣刀的选择与磨损、销钉定位方式的不同和线路板拉伸量的变化等因素影响，系统累计误差较大，一般来讲可以将线路板成品板的外形尺寸公差控制在±0.1mm以内，但很难达到均一控制在公差±0.05mm以内。线路板加工过程中，如下因素将直接影响数控铣床的加工精度：刀具的磨损、刀具补偿值的设定，铣加工时主轴受力变形、主轴径跳，线路板自身的弹性变形量不均一等等。

另外，目前流行的铣加工方法在加工线路板的过程中，由于铣刀是连续运动，受铣路径拐角处横向剪切力的反向作用，以及纸垫板和盖板阻力的反作用，铣刀极易出现轴向偏移，从而直接影响线路板的外形尺寸精度。

在数控钻床上使用常规的加工方法所存在的问题已经不能满足所加工线路板的外形公差在±0.05mm以内。面对日益提高的线路板外形尺寸精度的要求，各企业都在研究各种先进工艺提高产品质量和生产效率，所以我们也必须使用新方法来提高线路板的外形尺寸精度并尽力提高生产效率。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm的线路板。本发明采用的技术手段如下：

一种线路板的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将电木板固定在铣床台面上；电木板：选用目前线路板制作过程中普遍使用的酚醛树脂材质的电木板，厚度为10mm，使用两个销钉固定在铣床台面的“一孔一槽”定位装置中。

2)环氧树脂板和盖板对齐层叠在电木板居中位置上，环氧树脂板之间，及环氧树脂板与电木板之间使用双面胶带粘贴，胶带要粘贴到对应线路板板边的非铣路径区域，盖板放在最上层，盖板两边用美纹胶带将其粘贴到台面上予以固定；

3)钻电木板上的电木板销钉孔、环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔和盖板上的盖板第一列销钉孔，其中电木板销钉孔、环氧树脂板销钉孔和盖板第一列销钉孔的位置同线路板上的线路板销钉孔的位置相对应；

4)加工盖板和环氧树脂板对应线路板的循环铣路径：

a、用铣刀加工盖板和环氧树脂板对应线路板第一列位置的第一循环铣路径，形成盖板第一循环铣槽和环氧树脂板的横向真空通道；

b、将盖板向左侧平行移对应线路板排版一列的距离，用美纹胶带将其粘贴到台面上予以固定，用铣刀加工盖板和环氧树脂板对应线路板第一列位置的第二循环铣路径，形成盖板第二循环铣槽和环氧树脂板的纵向真空通道；

5)继续步骤4)中的步骤b保持此时盖板位置不变，钻盖板上的盖板第二列销钉孔，盖板第二列销钉孔的位置同线路板上的线路板销钉孔的位置相对应；

6)卸下盖板，在环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔上打线路板销钉，线路板销钉预留高度为超出环氧树脂板上表面8-10mm，将线路板的第一列线路板销钉孔和盖板的盖板第一列销钉孔依次套到销钉上，在盖板的两边用美纹胶带固定，使用销钉样板作为高度基准将线路板销钉打平；

7)对线路板的第一列进行加工，其步骤如下：

c、用铣刀按盖板第一循环铣槽的位置加工线路板的第一列的第一循环铣路径；

d、在第一循环加工完毕后，将盖板平行左移一列的距离，并将盖板第二列销钉孔套在线路板销钉上，用美纹胶带固定，然后用铣刀按盖板第二循环铣槽的位置加工线路板第一列的第二循环路径；

e、卸下盖板，将铣好的第一列线路板成品板取出；

8)对线路板的第二列、第三列直至线路板的最后一列按照步骤7)所述工艺进行加工，形成线路板成品板。

所述步骤6)中使用销钉样板作为高度基准将线路板销钉打平，打平后的销钉露出盖板上表面的高度为2.3mm-2.5mm。所述环氧树脂板可使用线路板制造使用的普通半固化片自行压合而成。步骤4)中所述用铣刀加工环氧树脂板的上表面的真空通道的宽度为：R+0.1mm至R，R为铣刀的直径；环氧树脂板的上表面的真空通道的深度1.0mm-1.5mm。所述步骤7)中用铣刀进行线路板加工时，使用新铣刀加工线路板，并根据不同铣刀直径设定不同的铣路线长度，超出设定长度则进行连刀设置，更换新铣刀继续加工。所述步骤7)还包括：加工第一列线路板时，只加工线路板的第一个成品板，然后分别对最上层和最下层的成品板进行全尺寸测量确认，满足条件再加工线路板第一列其他线路板。

一种根据上述方法加工出来的线路板，其特征在于该线路板的外形公差为±0.05mm。

同现有技术相比，本发明的优点是显而易见的具体如下：

1、将线路板的整体铣路径分解为“横方向铣槽+板内铣槽”和“竖方向铣槽”两部分，以两个不同的铣程序分别加工，解决了铣外形时铣槽拐角处剪切力对铣刀轴向精度的影响。

2、将线路板的纸垫板更换为环氧树脂板作为垫板，延长了垫板的使用寿命，并在环氧树脂板上预先铣出与线路板铣路径对应的真空通道，避免了铣加工过程中垫板阻力对铣刀轴向精度的影响。

3、选用线路板的芯材废板蚀刻后的光板作为盖板，取材方便，并在盖板上预先铣出与线路板铣路径对应的铣槽，避免了铣加工过程中盖板阻力对铣刀轴向精度的影响。

4、以一列固定位置的销钉分别加工线路板的各列，且线路板成品SET内至少设置3个销钉，减小了线路板拉伸量的不均一对线路板成品SET外形尺寸精度的影响。

5、电木板、环氧树脂板和盖板作为一套铣加工工具只针对一个单独的线路板型号，并可重复使用，保证了线路板外形尺寸精度的连续性和一致性。

附图说明

图1是本发明铣加工叠层局部放大示意图。

图2是本发明真空通道、盖板铣槽和线路板成品放大示意图：图2-1是本发明环氧树脂板真空通道示意图；图2-2a是本发明盖板第一循环铣槽结构示意图；图2-2b是本发明盖板第二循环铣槽结构示意图；图2-3是本发明线路板成品放大示意图；

图3是本发明环氧树脂板真空通道和盖板铣槽及销钉孔加工方法示意图；

图4是本发明环氧树脂板真空通道和盖板铣槽示意图；

图5是本发明线路板销钉孔位置示意图；

图6是本发明线路板第一列铣加工方法示意图；

图7是本发明线路板第二列铣加工方法示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示的一种线路板的加工方法及外形公差为±0.05mm的线路板。在专用的电木板上粘贴带有真空通道的环氧树脂板作为垫板，线路板上到满足公差要求的销钉上，每个线路板成品SET内至少三个销钉以上，在线路板上覆盖带有铣槽的盖板，使用电木板上的固定一列销钉，使用新铣刀，分别对线路板的每一列进行横方向加板内槽和竖方向两个循环的铣加工。电木板：选用目前线路板制作过程中普遍使用的酚醛树脂材质的电木板，厚度为10mm，使用两个销钉固定在铣床台面的“一孔一槽”定位装置中。环氧树脂板：可使用线路板制造使用的普通半固化片自行压合为不同的厚度，取材方便，根据线路板的不同叠层数量选择不同的环氧树脂板厚度，保证打销钉后的销钉露出高度为2.3-2.5mm；在最上层的环氧树脂板的上表面铣出真空通道，其与线路板成品SET铣路径相同，真空通道宽度为刀具直径+0.1/0mm，深度1.0-1.5mm；使用双面胶带将环氧树脂板粘贴在电木板上，打销钉后不拆卸，持续使用。盖板：钻与环氧树脂板位置和尺寸相同的销钉孔，并使用线路板铣程序加工出铣槽，共两列，第一列只铣出横方向槽和板内槽，第二列只铣出竖方向槽，加工线路板是分第一列和第二列两个循环铣加工，从而保证盖板上铣槽的完整性，盖板可使用线路板的芯材废板蚀刻后的光板，并加工成需要的尺寸，取材方便。铣刀：使用新铣刀加工线路板，并根据不同铣刀直径设定不同的铣路线长度，超 出设定长度则进行连刀设置，更换新铣刀继续加工。销钉：在电木板上只打一列销钉，线路板的每一列都使用此列销钉定位加工；每个线路板成品SET内至少3个销钉以上，按线路板成品SET内的销钉孔直径选择相应尺寸的销钉，所选择的销钉使用螺旋测微仪测量直径，其尺寸公差满足(0，-0.02)mm。

线路板的加工方法包括如下步骤：

1)将电木板1固定在铣床台面上，数控铣床处于可加工状态，把打好电木板销钉5的电木板1上到铣床台面上，并由“一孔一槽”定位装置夹紧固定；

2)环氧树脂板2和盖板4对齐层叠在电木板1居中位置上，环氧树脂板2之间，及环氧树脂板2与电木板1之间使用双面胶带粘贴，胶带要粘贴到对应线路板3板边的非铣路径区域，盖板4放在最上层，盖板4两边用美纹胶带13将其粘贴到台面上予以固定；

3)调用钻定位孔程序设定钻头与台面高度为4.0mm，钻电木板1上的电木板销钉孔91、环氧树脂板2上的环氧树脂板销钉孔92和盖板4上的盖板第一列销钉孔94(钻头直径比所使用的销钉直径小0.004″，每个线路板成品SET12内至少3个销钉以上)，其中电木板销钉孔91、环氧树脂板销钉孔92和盖板第一列销钉孔94的位置同线路板3上的线路板销钉孔93的位置相对应；(电木板1上只打一列销钉，线路板3的每一列都使用此列销钉定位加工)

4)加工盖板4和环氧树脂板2对应线路板3的循环铣路径：

a、用铣刀7加工盖板4和环氧树脂板2对应线路板第一列位置的第一循环铣路径，形成盖板第一循环铣槽10(包括：加工的线路板3的内槽和线路板3横方向外形对应的槽)和环氧树脂板2的横向真空通道8；

b、将盖板4向左侧平行移对应线路板排版一列的距离，用美纹胶带13将其粘贴到台面上予以固定，用铣刀7加工盖板4和环氧树脂板2对应线路板第一列位置的第二循环铣路径，形成盖板第二循环铣槽11(包括：加工线路板3竖方向外形对应的槽)和环氧树脂板2的纵向真空通道8；

5)继续步骤4)中的步骤b保持此时盖板4位置不变，调用钻定位孔程序设定钻头与台面高度为9.0mm，钻盖板4上的盖板第二列销钉孔95(钻头直径比所使用的销钉直径小0.004″)，盖板第二列销钉孔95的位置同线路板3上的线路板销钉孔93的位置相对应，如图3和图4所示；线路板3上有与环氧树脂 板销钉孔位置相对应的线路板销钉孔93，如图5所示；

6)卸下盖板4，在环氧树脂板2上的环氧树脂板销钉孔92上打线路板销钉6，线路板销钉6预留高度为超出环氧树脂板2上表面8-10mm，将线路板3的第一列线路板销钉孔93和盖板4的盖板第一列销钉孔94依次套到销钉上，在盖板4的两边用美纹胶带13固定，使用2.4mm厚度的销钉样板作为高度基准将线路板销钉6打平(线路板销钉6打入电木板1上的电木板销钉孔91中，这样线路板销钉6至上而下依次贯穿盖板4、线路板3和环氧树脂板2固定在电木板1上如图1所示)；

(将盖板4卸下，钻销钉孔后电木板1和环氧树脂板2不拆卸，备用。按线路板3成品SET内的销钉孔直径选择相应尺寸的销钉，所选择的销钉使用螺旋测微仪测量直径，其尺寸公差满足(0，-0.02)mm，销钉长度为16mm。在环氧树脂板2上按预先钻好的销钉孔位置用铜锤打销钉，销钉预留高度为超出环氧树脂板2上表面8-10mm。将线路板3按打好的销钉位置上板，叠层厚度不超过3.5mm，销钉位置对应线路板3的第一列。将盖板4按打好的销钉位置上板，销钉位置对应盖板的第一列，并用美纹胶带13将盖板4的两侧粘贴在台面上予以固定。使用铜锤和打销样板(2.4±0.1mm)将销钉打平，打销钉时将销钉样板平放到盖板4上并紧贴销钉一侧，销钉露出盖板4的高度与打销样板相平即可，其中销钉样板为厚度2.4mm±0.1mm，尺寸约70mm×100mm的树脂光板。)

7)对线路板的第一列进行加工，如图6所示，(按铣程序要求的铣刀规格选择新的铣刀，并在主轴夹头上装夹铣刀7，并设置铣刀7的连刀参数)其步骤如下：

c、用铣刀7按盖板第一循环铣槽10的位置加工线路板的第一列的第一循环铣路径；第一个循环加工板内槽和横方向板外形(只加工线路板的第一个成品板SET)。

d、在第一循环加工完毕后，将盖板4平行左移一列的距离，并将盖板第二列销钉孔95套在线路板销钉6上，用美纹胶带13固定，然后用铣刀7按盖板第二循环铣槽11的位置加工线路板第一列的第二循环路径；第二个循环加工竖方向板外形(只加工线路板的第一个成品板SET)。

e、卸下盖板4，将铣好的第一列线路板成品板取出；(加工线路板3是分第 一循环和第二循环两个循环铣加工，从而保证盖板4上铣槽的完整性，盖板4可使用线路板3的芯材废板蚀刻后的光板，并加工成需要的尺寸，取材方便。)

8)图7是线路板第二列铣加工的过程，如图所示，将线路板3的第二列销钉孔93和盖板4的第一列销钉孔94依次套到销钉6上，在盖板4的两边用美纹胶带13固定，调用铣程序一按盖板第一循环铣槽10的位置加工线路板3第二列第一循环，加工完毕后，将盖板4相对线路板3平行左移一列的距离，并按盖板第二列销钉孔95的位置上到销钉6上，并用美纹胶带13固定，调用铣程序二按盖板第二循环铣槽11的位置加工线路板3第二列第二循环；线路板3的第三列、第四列、……，按图7所示的方法循环加工即可，最终形成线路板成品板。

所述步骤6)中使用销钉样板作为高度基准将线路板销钉6打平，打平后的销钉露出盖板4上表面的高度为2.3mm-2.5mm。所述环氧树脂板2可使用线路板制造使用的普通半固化片自行压合而成。(这样取材方便，厚度还可自行选择。)所述步骤4)中所述用铣刀7加工环氧树脂板2的上表面的真空通道8的宽度为：R+0.1mm至R，R为铣刀7的直径；环氧树脂板2的上表面的真空通道8的深度1.0mm-1.5mm。所述步骤7)中用铣刀7进行线路板加工时，使用新铣刀加工线路板，并根据不同铣刀直径设定不同的铣路线长度，超出设定长度则进行连刀设置，更换新铣刀继续加工。所述步骤7)还包括：加工第一列线路板时，只加工线路板的第一个成品板，然后分别对最上层和最下层的成品板进行全尺寸测量确认，满足条件再加工线路板第一列其他线路板。上述电木板1、环氧树脂板2和盖板4作为一套铣加工工具只针对一个单独的线路板型号，并可重复使用。

按如上方法加工的线路板外形尺寸公差完全在±0.05mm之间，过程非常稳定，对于其他不同排版方式和厚度的线路板，只要调整环氧树脂板和盖板的真空通道、铣槽参数和选材厚度就能达到同样的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种线路板的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将电木板固定在铣床台面上；

2)环氧树脂板和盖板对齐层叠在电木板居中位置上，环氧树脂板之间，及环氧树脂板与电木板之间使用双面胶带粘贴，胶带要粘贴到对应线路板板边的非铣路径区域，盖板放在最上层，盖板两边用美纹胶带将其粘贴到台面上予以固定；

3)钻电木板上的电木板销钉孔、环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔和盖板上的盖板第一列销钉孔，其中电木板销钉孔、环氧树脂板销钉孔和盖板第一列销钉孔的位置同线路板上的线路板销钉孔的位置相对应；

4)加工盖板和环氧树脂板对应线路板的循环铣路径：

a、用铣刀加工盖板和环氧树脂板对应线路板第一列位置的第一循环铣路径，形成盖板第一循环铣槽和环氧树脂板的横向真空通道；

b、将盖板向左侧平行移对应线路板排版一列的距离，用美纹胶带将其粘贴到台面上予以固定，用铣刀加工盖板和环氧树脂板对应线路板第一列位置的第二循环铣路径，形成盖板第二循环铣槽和环氧树脂板的纵向真空通道；

5)继续步骤4)中的步骤b保持此时盖板位置不变，钻盖板上的盖板第二列销钉孔，盖板第二列销钉孔的位置同线路板上的线路板销钉孔的位置相对应；

6)卸下盖板，在环氧树脂板上的环氧树脂板销钉孔上打线路板销钉，线路板销钉预留高度为超出环氧树脂板上表面8-10mm，将线路板的第一列线路板销钉孔和盖板的盖板第一列销钉孔依次套到销钉上，在盖板的两边用美纹胶带固定，使用销钉样板作为高度基准将线路板销钉打平；

7)对线路板的第一列进行加工，其步骤如下：

c、用铣刀按盖板第一循环铣槽的位置加工线路板的第一列的第一循环铣路径；

d、在第一循环加工完毕后，将盖板平行左移一列的距离，并将盖板第二列销钉孔套在线路板销钉上，用美纹胶带固定，然后用铣刀按盖板第二循环铣槽的位置加工线路板第一列的第二循环路径；

e、卸下盖板，将铣好的第一列线路板成品板取出；

8)对线路板的第二列、第三列直至线路板的最后一列按照步骤7所述工艺进行加工，形成线路板成品板。

2.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于所述步骤6)中使用销钉样板作为高度基准将线路板销钉打平，打平后的销钉露出盖板上表面的高度为2.3mm-2.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于所述环氧树脂板可使用线路板制造使用的普通半固化片自行压合而成。

4.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于所述步骤4)中所述用铣刀加工环氧树脂板的上表面的真空通道的宽度为：R+0.1mm至R，R为铣刀的直径；环氧树脂板的上表面的真空通道的深度1.0mm-1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于所述步骤7)中用铣刀进行线路板加工时，使用新铣刀加工线路板，并根据不同铣刀直径设定不同的铣路线长度，超出设定长度则进行连刀设置，更换新铣刀继续加工。

6.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于所述步骤7)还包括：加工第一列线路板时，只加工线路板的第一个成品板，然后分别对最上层和最下层的成品板进行全尺寸测量确认，满足条件再加工线路板第一列其他线路板。

7.根据权利要求1所述的一种线路板的加工方法，其特征在于每个线路板成品板SET内至少3个销钉以上。

8.一种根据权利要求1所述方法加工出来的线路板，其特征在于该线路板的外形公差为±0.05mm。

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