CN102348331B - 电路板制作治具及电路板制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电路板制作治具，包括固定板、承载板、输液泵、多根喷管以及多个连接件。所述多个连接件安装于固定板和承载板，用于使固定板和承载板有间隔地相对设置。所述固定板具有多个第一通孔。所述承载板用于承载电路板，且具有与多个第一通孔一一对应的第二通孔。所述输液泵与多根喷管相连通，用于向多根喷管输送蚀刻液。所述多根喷管与多个第一通孔一一对应，每根喷管均穿过一个对应的第一通孔和一个对应的第二通孔，并突出于承载板，每根喷管突出于承载板的端部均开设有至少一个喷口，用于喷出蚀刻液。本发明还提供一种采用如上所述的电路板制作治具制作电路板的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制造技术，尤其涉及一种电路板制作治具及应用该电路板制作治具制作电路板的方法。
背景技术
在信息、通讯及消费性电子产业中，电路板是所有电子产品不可或缺的基本构成要件。随着电子产品往小型化、高速化方向发展，电路板也从单面电路板往双面电路板、多层电路板方向发展。多层电路板由于具有较多的布线面积和较高的装配密度而得到广泛的应用，请参见Takahashi，A.等人于1992年发表于IEEE Trans.on Components，Packaging，and ManufacturingTechnology的文献“High density multilayer printed circuit board for HITACM～880”。
多层电路板具有多层导电层，多层导电层之间通过导通孔实现信号连接。导通孔是指孔壁形成有导电层的孔。举例来说，三层电路板包括依次排列的第一线路层、第二线路层及第三线路层，第二线路层位于第一线路层与第三线路层之间。导通孔贯穿整个三层电路板。然而，在一个导通孔仅用于导通第一线路层与第二线路层时，第二线路层与第三线路层之间的导通孔部分属于冗余部分。在第一线路层与第二线路层之间传输信号时，冗余部分的导电层将会造成信号的反射、散射及延迟，从而造成第一线路层与第二线路层之间传输的信号的失真。
因此，有必要提供一种可制作具有较好信号传输性能的电路板的电路板制作治具及电路板制作方法。
发明内容
以下将以实施例说明一种电路板制作治具及应用该电路板制作治具制作电路板的方法。
一种电路板制作治具，包括固定板、承载板、输液泵、多根喷管以及多个连接件，所述多个连接件安装于固定板和承载板，用于使固定板和承载板有间隔地相对设置，所述固定板与承载板相对，且具有多个第一通孔，所述承载板用于承载电路板，且具有与多个第一通孔一一对应的第二通孔，所述输液泵与多根喷管相连通，用于向多根喷管输送蚀刻液，所述多根喷管与多个第一通孔一一对应，每根喷管均穿过一个对应的第一通孔和一个对应的第二通孔，并突出于承载板，每根喷管突出于承载板的端部均开设有至少一个喷口，用于喷出蚀刻液。
一种电路板制作方法，包括步骤：提供一个电路板及一个如上所述的电路板制作治具，所述电路板包括多个导通孔，每个导通孔的孔壁均具有导电层，所述多个导通孔与多个喷管一一对应，每个导通孔均包括相连接的导通段与冗余段；在所述电路板靠近冗余段的表面形成保护层；将电路板放置于电路板制作治具上，并使得保护层与承载板相接触，所述多个喷管突出于承载板的部分收容于对应的导通孔的冗余段；使得输液泵向多个喷管输送蚀刻液，从而使得每根喷管的至少一个喷口喷出蚀刻液，以蚀刻去除导通孔的冗余段的导电层；去除保护层。
本技术方案的电路板制作治具及电路板制作方法中，通过喷管喷淋蚀刻液蚀刻去除电路板导通孔冗余段的导电层，不但工艺简单、处理速度快，而且具有加工精度高、不会造成线路损坏的优点。如此，可以避免由于冗余段的导电层对传输信号的反射、散射、延迟，从而造成传输信号的失真。也就是说，本技术方案的电路板制作治具及电路板制作方法可以提高电路板制作的良率，并使得制成的电路板具有较好的信号传输性能。
附图说明
图1为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的结构示意图。
图2为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的固定板的俯视示意图。
图3为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的承载板的俯视示意图。
图4为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的一种喷管的剖视示意图。
图5为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的另一种喷管的剖视示意图。
图6为本技术方案实施方式提供的电路板制作治具的再一种喷管的剖视示意图。
图7为本技术方案实施方式提供的电路板的示意图。
图8为本技术方案实施方式提供的在电路板表面形成保护层的示意图。
图9为本技术方案实施方式提供的将电路板放置于如图1所示的电路板制作治具的示意图。
图10为本技术方案实施方式提供的蚀刻去除电路板导通孔冗余段的导电层后的示意图。
图11为本技术方案实施方式提供的去除保护层后的示意图。
主要元件符号说明
电路板制作治具 10
固定板 11
承载板 12
连接件 13
输液泵 14
连接管路 15
喷管 16
第一顶面 111
第一底面 112
挡水凸起 113
第一通孔 114
排液孔 115
排液管 116
第二顶面 121
第二底面 122
第二通孔 124
安装孔 125
螺杆 131
螺帽 132
输液管 151
连接管 152
管壁 161
顶壁 162
喷 160
电路板 20、205
第一线路层 21
第二线路层 22
第三线路层 23
第四线路层 24
绝缘基底 25
第一表面 201
第二表面 202
导通孔 200
导电层 203
导通段 2001
冗余段 2002
保护层 26
开 260
具体实施方式
下面将结合附图及实施方式，对本技术方案提供的电路板制作治具及电路板制作方法作进一步的详细说明。
请参阅图1，本技术方案实施方式提供一种电路板制作治具10，所述电路板制作治具10用于蚀刻去除电路板导通孔中冗余部分的导电层(STUB)。电路板制作治具10包括固定板11、承载板12、多个连接件13、一个输液泵14、一个连接管路15以及多根喷管16。
所述固定板11具有第一顶面111和第一底面112。所述第一顶面111与承载板12相对，所述第一底面112与第一顶面111相背。固定板11的第一顶面111的四周向承载板12方向延伸有挡水凸起113。在本实施例中，所述固定板11为长方形，所述挡水凸起113为长方形的环状结构。
请参阅图2，固定板11开设有多个第一通孔114及至少一个排液孔115。所述多个第一通孔114以及至少一个排液孔115均贯穿第一顶面111和第一底面112。所述多个第一通孔114与多根喷管16一一对应，每个第一通孔114均用于安装固定一根喷管16。所述至少一个排液孔115开设于固定板11中部，安装有一个排液管116，用于排出固定板11的第一顶面111上积存的液体。
承载板12具有第二顶面121与第二底面122。所述第二顶面121与第二底面122相背。所述第二底面122与固定板11的第一顶面111相对。请参阅图3，承载板12开设有多个第二通孔124和多个安装孔125。所述多个第二通孔124与多个第一通孔114一一对应，每个第二通孔124均用于穿过一根喷管16。在本实施例中，第一通孔114与第二通孔124的横截面均为圆形，每个第二通孔124的直径均大于与其对应的第一通孔114的直径。具体地，第二通孔124的直径比第一通孔114的直径大8％-15％。所述多个安装孔125与多个连接件13一一对应，每个安装孔125均用于安装一个连接件13。在本实施例中，所述承载板12为长方形，安装孔125的数量为四个，分别靠近承载板12的四个顶角。
当然，本领域技术人员可以理解，安装孔125的数量不限，其数量可以为两个、三个或四个以上，其开设位置也不限，仅需使得连接件13安装于安装孔125之后可稳定固定承载板12与固定板11即可。
所述多个连接件13安装于固定板11与承载板12，用于使得固定板11与承载板12有间隔地相对设置。在本实施例中，与安装孔125的数量相对应，连接件13的数量也为四个。并且，每个连接件13均包括一个螺杆131与两个螺帽132；每个螺杆131均固定于固定板11的第一顶面111，并延伸通过承载板12的一个安装孔125；两个螺帽132均与螺杆131螺合，且一个螺帽132位于承载板12靠近固定板11的一侧，与第二底面122相接触；另一个螺帽132位于承载板12远离固定板11的一侧，与第二顶面121相接触。如此，即可通过调节两个螺帽132相对于螺杆131的位置而调节承载板12与固定板11之间的相对固定距离。
当然，本领域技术人员可以理解，连接件13也可以具有其他结构。例如，每个连接件13均可为包括一个螺杆、一个螺帽及一个弹簧的结构，每个螺杆固定于固定板11，并延伸通过承载板12的一个安装孔125，所述螺帽与螺杆螺合，并位于承载板12远离固定板11的一侧，与第二顶面121相接触，所述弹簧围绕螺杆设置，位于固定板11和承载板12之间，并抵靠在第一顶面111与第二底面122。连接件13还可以为除螺杆螺帽之外的其它结构，例如夹爪等，仅需可起到连接固定固定板11与承载板12的作用即可，并以可调整固定板11与承载板12的距离的结构为优。
输液泵14通过连接管路15与多根喷管16相连通，并通过抽液管141与一个储存有蚀刻液的槽体连通，用于抽取槽体中储存的蚀刻液并输送至多根喷管16。所述连接管路15包括一个输液管151及多根连接管152。所述输液管151与输液泵14连接，并与多根连接管152相连通。所述多根连接管152与多根喷管16一一对应连通，从而向多根喷管16输送蚀刻液。
所述多根喷管16分别穿过固定板11的多个第一通孔114与承载板12的多个第二通孔124，并延伸突出于承载板12的第二顶面121。每根喷管16均可视为一端封口的圆管，包括横截面为圆环形的管壁161与圆形的顶壁162。管壁161的一端与顶壁162相连接，构成管体封口的一端，并突出于承载板12的第二顶面121，管壁161的另一端突出于固定板11的第一底面112，并与一根对应的连接管152相连通。管壁161在靠近顶壁162处开设有至少一个喷口160，以喷出输液泵14通过连接管路15输送的蚀刻液。
所述至少一个喷口160的数量及形状不限。请参阅图4，每根喷管16的管壁161可以开设四个喷口160，四个喷口围绕喷管16的中心轴线等间距开设。请参阅图5，每根喷管16的管壁161也可以开设有两个相对的呈圆弧形的喷口160。请参阅图6，每根喷管16的管壁161也可以开设一个大致呈C形的喷口160。当然，每根喷管16还可以开设有三个及五个以上围绕喷管16的中心轴线的喷口160。总之，所述至少一个喷口160的开设以能喷淋到大部分的管壁161的外周为佳。
每根喷管16的外径与与其对应的第一通孔114的直径基本相等，并小于与其对应的第二通孔124的直径。在本实施例中，第一通孔114的直径为喷管16的外径的95％-105％，第二通孔124的直径为喷管16的直径的105％-115％。因此，每根喷管16基本与固定板11处于过渡配合的状态，而与承载板12则处于间隙配合的状态。当每根喷管16的外径与与其对应的第一通孔114的直径恰恰相等时，喷管16与固定板11刚好可以固定配合；当每根喷管16的外径比与其对应的第一通孔114的直径略小时，可以使用粘胶封闭喷管16与第一通孔114之间的间隙，并将喷管16固定粘结在固定板11；当每根喷管16的外径比与其对应的第一通孔114的直径略大时，喷管16与固定板11可以通过过盈配合相对固定。
另外，本领域技术人员可以理解，喷管16的形状不限，可以具有三边形、椭圆形、四边形及其它的横截面。第一通孔114的形状以及第二通孔124的形状也不限，仅需与喷管16的形状对应即可，并且，使得第一通孔114的尺寸与喷管16的尺寸相当，而第二通孔124的尺寸大于喷管16的尺寸即可。
本技术方案实施方式还提供一种利用如上所述的电路板制作治具10制作电路板的方法，包括步骤：
第一步，请参阅图7，提供一个电路板20及如上所述的电路板制作治具10。
所述电路板20为多层电路板，在本实施例中，以四层电路板为例进行说明。电路板20包括第一线路层21、第二线路层22、第三线路层23、第四线路层24及绝缘基底25。所述第一线路层21、第二线路层22、第三线路层23及第四线路层24依次彼此间隔地设置于绝缘基底25中。电路板20具有第一表面201、与第一表面201相背的第二表面202以及多个导通孔200。第一线路层21暴露于第一表面201，第四线路层24暴露于第二表面202。第二线路层22与第三线路层23埋设于第一表面201与第二表面202之间。导通孔200是指孔壁形成有导电层203的通孔，其贯穿第一表面201与第二表面202。每个导通孔200均用于导通第一线路层21、第二线路层22、第三线路层23及第四线路层24中的至少两个。其中，对于用于导通第一线路层21、第二线路层22及第三线路层23中的至少两个的部分导通孔200来说，每个导通孔200均包括相连接的导通段2001与冗余段2002。所述导通段2001靠近第一表面201，位于第一线路层21与第三线路层23之间。导通段2001的导电层203用于电性连接第一线路层21、第二线路层22及第三线路层23中的至少两个。所述冗余段2002靠近第二表面202，位于第三线路层23与第四线路层24之间。冗余段2002的导电层203没有电性连接的作用。图7中仅绘示出这部分导通孔200中的三个进行示意说明。该部分导通孔200与多个喷管16在数量及分布上均一一对应。并且，导通孔200的内径为喷管16的外径的105％-110％。
第二步，请参阅图8，在所述电路板20的第二表面202形成保护层26，保护层26具有与该部分导通孔200一一对应的多个开口260，以暴露出该部分导通孔200。所述保护层26用于保护第四线路层24，其可以为绝缘油墨、光致抗蚀剂层、防焊膜或者其它材料。
第三步，请参阅图9，将电路板20放置于电路板制作治具10上，并使得保护层26与承载板12的第二顶面121相接触，使得多个喷管16突出于承载板12的部分收容于对应的导通孔200的冗余段2002。在本实施例中，可以通过调节多个连接件13，即调节两个螺帽132相对于螺杆131的位置调整多个喷管16突出于承载板12的部分的长度，从而使得多个喷管16突出于承载板12的部分的长度与冗余段2002的长度大致相当。优选的，可以使得至少一个喷口160与第二顶面121之间的距离比冗余段的长度小0.1mil-0.3mil，即小0.0254mm-0.0762mm。
另外，本领域技术人员可以理解的是，在所述电路板20的第二表面202形成保护层26时，保护层26也可以不开设开口260，而在将电路板20放置于电路板制作治具10上时，可使得多个喷管16直接穿透保护层26，从而形成多个开口260。
第四步，使得输液泵14通过连接管路15向多个喷管16输液，从而使得每根喷管16的至少一个喷口160喷出蚀刻液，蚀刻该喷管16外周的冗余段2002的导电层203。由于至少一个喷口160的开设能够喷淋到大部分的喷管16的外周，因此位于喷管16外周的绝大部分的冗余段2002的导电层203均可被喷口160喷出的蚀刻液蚀刻去除。具体地，在至少一个喷口160附近的冗余段2002的导电层203可被喷口160喷出的蚀刻液直接喷淋蚀刻，而蚀刻液由于受重力的作用，将往靠近第二表面202部分的冗余段2002流动，蚀刻液在流动过程中蚀刻该部分冗余段2002的导电层203，然后蚀刻液从喷管16与第二通孔124之间的间隙流至固定板11的第一顶面111，在挡水凸起113的阻挡下聚集于第一顶面111，并最后从排液孔115排出。如此，在冗余段2002的导电层203被蚀刻液蚀刻去除之后，即可关闭输液泵14。
第五步，请一并参阅图10及图11，去除保护层26，即可获得去除冗余段2002的导电层203后的电路板205。去除保护层26的方法可以为蚀刻、溶解、磨刷或剥除等，可视保护层26的材料而定。对电路板205来说，由于冗余段2002不再具有导电层203，因此不会造成信号的反射、散射、延迟，也就是说，电路板205传输的信号不会失真。
当然，除本实施例举例的四层电路板外，三层电路板及五层以上电路板均可采用本技术方案的电路板制作方法去除导通孔冗余段的导电层。
本技术方案的电路板制作治具及电路板制作方法中，通过喷管喷淋蚀刻液蚀刻去除电路板导通孔冗余段的导电层，不但工艺简单、处理速度快，而且具有加工精度高、不会造成线路损坏的优点。如此，可以避免由于冗余段的导电层对信号的反射、散射、延迟，从而造成信号的失真。也就是说，本技术方案的电路板制作治具及电路板制作方法可以提高电路板制作的良率，并使得制成的电路板具有较好的信号传输性能。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电路板制作治具，包括固定板、承载板、输液泵、多根喷管以及多个连接件，所述多个连接件安装于固定板和承载板，用于使固定板和承载板有间隔地相对设置，所述固定板具有多个第一通孔，所述承载板用于承载电路板，且具有与多个第一通孔一一对应的第二通孔，所述输液泵与多根喷管相连通，用于向多根喷管输送蚀刻液，所述多根喷管与多个第一通孔一一对应，每根喷管均穿过一个对应的第一通孔和一个对应的第二通孔，每根喷管的外径小于与其对应的第二通孔的直径，并突出于承载板，每根喷管突出于承载板的端部均开设有至少一个喷口，用于喷出蚀刻液。
2.如权利要求1所述的电路板制作治具，其特征在于，所述电路板制作治具还包括一个连接管路，所述连接管路包括一根输液管及与输液管连通的多根连接管，所述输液管与输液泵连接，所述多根连接管与多根喷管一一对应连通，从而向多根喷管输送蚀刻液。
3.如权利要求1所述的电路板制作治具，其特征在于，每根喷管均包括相连接的管壁及顶壁，所述至少一个喷口开设于管壁，并靠近顶壁。
4.如权利要求3所述的电路板制作治具，其特征在于，所述至少一个喷口为多个围绕喷管的中心轴线开设的喷口。
5.如权利要求3所述的电路板制作治具，其特征在于，每根喷管均为圆管，所述至少一个喷口为两个相对的均呈圆弧形的喷口。
6.如权利要求3所述的电路板制作治具，其特征在于，每根喷管均为圆管，所述至少一个喷口为一个呈C形的喷口。
7.如权利要求1所述的电路板制作治具，其特征在于，第一通孔、第二通孔及喷管的横截面均为圆形，第一通孔的直径为喷管的外径的95%至105%，第二通孔的直径为喷管的直径的105%至115%。
8.如权利要求1所述的电路板制作治具，其特征在于，所述承载板具有与多个连接件一一对应的多个安装孔，每个连接件均包括一个螺杆与两个螺帽，每个螺杆均固定于固定板，并延伸通过承载板的一个对应的安装孔，两个螺帽均与螺杆螺合，均与承载板接触，且一个螺帽位于承载板靠近固定板的一侧，另一个螺帽位于承载板远离固定板的一侧。
9.一种电路板制作方法，包括步骤：
提供一个电路板及一个如权利要求1所述的电路板制作治具，所述电路板包括多个导通孔，每个导通孔的孔壁均具有导电层，所述多个导通孔与多个喷管一一对应，每个导通孔均包括相连接的导通段与冗余段，且所述喷管的外径小于其对应的导通孔冗余段的直径；
在所述电路板靠近冗余段的表面形成保护层；
将电路板放置于电路板制作治具上，并使得保护层与承载板相接触，所述多个喷管突出于承载板的部分收容于对应的导通孔的冗余段；
使得输液泵向多个喷管输送蚀刻液，从而使得每根喷管的至少一个喷口喷出蚀刻液，以蚀刻去除导通孔的冗余段的导电层；以及去除保护层。
10.如权利要求9所述的电路板制作方法，其特征在于，在所述电路板表面形成保护层时，所述保护层具有多个开口，以露出多个导通孔。
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