CN102595805A - 一种新型钢板及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型钢板及其制作工艺，本发明钢板针对目前PCB板在制造过程中，容易产生空焊、少锡、连锡或拉尖不良等情况，设计了一种在不同印刷区域具有不同厚度的阶梯型钢板，通过化学蚀刻的方法在钢板的局部加厚/减薄位置进行开孔，已达到钢板上印刷出不同的锡膏厚度的效果，满足PCB特定区域模块对锡膏量需求的不同，有效避免了空焊或少锡不良，改善连锡与拉尖不良的情况，并且本发明的产品结构及制造工艺简单，易于实施，有效提高了PCB板焊接的稳定性和良品率，有利于提高企业的产量和生产效率。

Description

一种新型钢板及其制作工艺
技术领域
本发明涉及电子组装行业，具体是一种新型钢板及其制作工艺。
背景技术
随着世界科技的飞速进步，目前，现有技术中电子产品已向小型化和高功能化发展，短小轻薄是全世界的主流趋势，所以印刷电路板也愈来愈高精度化，这对电子产品零件的制造工厂提出了强有力的挑战。目前在电子组装产业中，SMT技术已成为主流，精密仪器对线路板的高焊接质量要求，使得对锡膏印刷制程以及对钢板设计的要求也越来越高，良好的开孔设计可提升印刷工艺回流能力及质量。
发明内容
本发明的技术目的是克服现有技术的弊端，提供一种能够满足PCB板不同位置对锡膏量需求不同的新型钢板及其制作工艺。
本发明的技术方案是：
一种新型钢板，包括制作钢板用的钢片，其特征在于：所述钢板包括两种以上具有不同厚度的开孔区域。
进一步的技术方案包括：
所述区域包括钢板的基准厚度区域和一个以上的加厚/减薄区域。
针对特殊元件，所述钢板在对应PCB板焊接电感的开孔位置相对于基准厚度为加厚区域，可设为双面加厚区域。
作为优选，所述钢片为SUS304H钢材，硬度高,无磁性,耐腐蚀。
一种加工上述新型钢板的制作工艺，包括钢板的开孔步骤，其特征在于，所述开孔的步骤包括： 
步骤S1：设计好钢板的开孔位置，在钢板上涂覆感光材料，将设计好印刷图形的曝光菲林贴在钢板待加工的区域上，进行曝光，使涂覆在钢板非加工区域的感光材料固化；
步骤S2：对曝光后的钢板进行显影操作，使钢板上未被光固化的感光材料通过溶液溶解，使钢板上的待开孔区域露出；
步骤S3：将显影后的钢板放入有酸性蚀刻药水的设备中进行加工，当待开孔区域达到目标设定开孔形状后，去除感光材料，清洗钢板；
上述步骤中所述曝光菲林上对应开孔区域的图案面积为在钢板上的目标开孔图形面积减去蚀刻药水的侧蚀面积。
进一步地：
在所述钢板上加工盲孔时，采用单面蚀刻，用于需求的产品只要求在一面刻印相应图案，另一面不做蚀刻，而在实际生产中，由于蚀刻药水的表面效应，蚀刻后的孔实际呈锥型，而并非是标准的柱状孔；
在所述钢板上加工通孔时，采用双面蚀刻，在钢板上下两面待开孔的位置同时进行曝光、显影和蚀刻步骤，使上下两面被蚀刻的位置连通，形成通孔，相对于单面蚀刻，采用双面蚀刻加工出来的通孔基本能够保持孔径的一致性。
考虑到蚀刻药水的表面效应，蚀刻药水针对同种材料在径向和垂直方向的腐蚀程度应该是相等的，即孔径的平面尺寸在增加的同时，孔的深度也在增加，即等速效应，因此在在单面蚀刻中，设计曝光菲林时，菲林图案尺寸应比实际工件要求的小，将所述曝光菲林上对应钢板开孔区域的图案直径设为d，则:
d=D-H×K;
式中：D为钢板待开孔位置在钢板表面的直径，H为钢板待减薄或开孔的深度，K为蚀刻系数。
    而双面蚀刻根据药水的等速效应和蚀刻系数，其曝光菲林的图形也应作相应调整，其设计原理与单面蚀刻相同。
同时，本工艺也可设为包括激光切割和化学蚀刻步骤的混合工艺，以互补长短。
上述工艺中，所述感光材料优选为感光油墨。所述钢板加工完成后，将钢板固定在钢板铝框上，连接钢板和钢板铝框的绷网采用100目的钢丝网，其张力大、平整度好，热膨胀系数与不锈钢片相匹配不易变形。粘结钢板与绷网、绷网与铝框的胶水均采用AB胶，AB胶具备较大粘贴强度和剪切强度,且耐溶剂、耐高温。
针对PCB板对锡膏量需求不同的位置，本发明通过加厚或减薄钢板的局部区域，在所述加厚或减薄的位置通过化学蚀刻的方法开孔，使钢板在该区域印刷出的锡膏厚度不同于基准厚度区域的锡膏量，以满足PCB特定位置焊接对锡膏量的要求，有效避免了空焊或少锡不良，改善连锡与拉尖不良的情况，并且本发明的钢板结构简单，易于制造，其工艺也易于实施，其开孔具有较好的形状精准度，有效提高了PCB板焊接的稳定性和焊接质量，有利于提高企业的生产效率和经济效益。
附图说明
图1为局部加厚的钢板结构示意图；
图2为涂覆感光材料的蚀刻前钢板结构示意图；
图3为单面蚀刻的钢板结构示意图；
图4是 单面蚀刻盲孔的结构示意图；
图5是双面蚀刻通孔的结构示意图。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案、技术目的及技术特征，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
一种新型钢板，优选采用SUS304H的钢片制作，制作完成后的钢板包括两种以上具有不同厚度的开孔区域，使钢板呈现阶梯型，上述区域包括钢板的基准厚度区域和一个以上的加厚/减薄区域。
如图1所示，某特殊组件电感吃锡量要求100%(增加可靠性)，钢板开孔的区域采用局部加厚的方式，将电感位置双面加厚，从0.13mm的基准厚度增加到0.25mm的厚度，加深开孔的深度，以增加该位置锡膏的印刷量。
又如，针对0.4pitch组件，为了提升脱模效果(可印刷性)，满足钢板开口设计的宽厚比>1.5,面积比>0.66的规格要求，可通过将钢板局部区域(特定位置)减薄以改善印刷连锡与拉尖不良。如特殊组件0.4 pitch Micro BGA，为提升脱模效果，钢板开孔采用局部减薄的方式将Micro BGA印刷面减薄，从钢板的整体基准厚度0.12mm减薄至0.08mm。
如图2至图5所示，一种加工上述新型钢板的制作工艺，包括钢板的开孔步骤，所述开孔的具体步骤为： 
步骤S1：设计好钢板1的开孔位置，在钢板上涂覆上感光油墨2，将设计好印刷图形的曝光菲林贴在钢板待加工的区域上，进行曝光，使涂覆在钢板1非加工区域的感光材料固化;
步骤S2：对曝光后的钢板1进行显影操作，使钢板1上未被光固化的感光油墨通过溶液溶解，使钢板上的待开孔区域3露出；
步骤S3：将显影后的钢板放入有酸性蚀刻药水的设备中进行加工，当待开孔区域达到目标设定开孔形状后，去除感光油墨，清洗钢板；
上述步骤中所述曝光菲林上对应开孔区域的图案面积为在钢板上的目标开孔图形面积减去蚀刻药水的侧蚀面积。
在所述钢板上加工盲孔时，采用单面蚀刻；
在所述钢板上加工通孔时，采用双面蚀刻，在钢板上下两面待开孔的位置同时进行曝光、显影和蚀刻步骤，使上下两面被蚀刻的位置连通，形成通孔。
在单面蚀刻中，如图3所示，所述曝光菲林上对应钢板开孔区域的图案2直径设为d:
d=D-H×K;
式中：D为钢板待开孔位置在钢板表面的直径，H为钢板待减薄或开孔的深度，K为蚀刻系数。
在采用化学蚀刻开孔的基础上，本发明还可采用激光切割的方法进一步加工钢板。
所述钢板加工完成后，将钢板固定在钢板铝框上，连接钢板和钢板铝框的绷网采用100目的钢丝网，粘结钢板与绷网、绷网与铝框的胶水优选采用AB胶。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种新型钢板，包括制作钢板用的钢片，其特征在于：所述钢板包括两种以上具有不同厚度的开孔区域。
2.根据权利要求1所述的一种新型钢板，其特征在于：所述区域包括钢板的基准厚度区域和一个以上的加厚/减薄区域。
3.根据权利要求2所述的一种新型钢板，其特征在于：所述钢板在对应PCB板焊接电感的开孔位置相对于基准厚度为加厚区域。
4.根据权利要求3所述的一种新型钢板，其特征在于：所述钢板在对应PCB板焊接电感的开孔位置为双面加厚区域。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种新型钢板，其特征在于：
所述钢片为SUS304H钢材。
6.一种加工上述新型钢板的的制作工艺，其特征在于，包括钢板的开孔步骤，所述开孔步骤包括： 
步骤S1：设计好钢板的开孔位置，在钢板上涂覆感光材料，将设计好印刷图形的曝光菲林贴在钢板待加工的区域上，进行曝光，使涂覆在钢板非加工区域的感光材料固化;
步骤S2：对曝光后的钢板进行显影操作，使钢板上未被光固化的感光材料通过溶液溶解，使钢板上的待开孔区域露出；
步骤S3：将显影后的钢板放入有酸性蚀刻药水的设备中进行加工，当待开孔区域蚀刻程度达到目标设定开孔形状后，去除感光材料，清洗钢板；
上述步骤中所述曝光菲林上对应开孔区域的图案面积为在钢板表面上的目标开孔图形面积减去蚀刻药水的侧蚀面积。
7.根据权利要求6所述的制作工艺，其特征在于：
在所述钢板上加工盲孔时，采用单面蚀刻；
在所述钢板上加工通孔时，采用双面蚀刻，在钢板上下两面待开孔的位置同时进行曝光、显影和蚀刻步骤，使上下两面被蚀刻的位置连通，形成通孔。
8.根据权利要求6-7中任一权利要求所述的制作工艺，其特征在于：
在单面蚀刻中，所述曝光菲林上对应钢板开孔区域的图案直径设为d:
d=D-H×K;
式中：D为钢板待开孔位置在钢板表面的直径，H为钢板待减薄或开孔的深度，K为蚀刻系数。
9.根据权利要求8所述的制作工艺，其特征在于：
还包括激光切割的加工步骤。
10.根据权利要求9中所述的制作工艺，其特征在于：
所述感光材料为感光油墨； 
所述钢板加工完成后，将钢板固定在钢板铝框上，连接钢板和钢板铝框的绷网采用100目的钢丝网；
粘结钢板与绷网、绷网与铝框的胶水采用AB胶。
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