CN103957665A - 一种高频微波印制电路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频微波印制电路板，方法步骤如下：开料—钻孔—沉铜—全板电镀—线路图形—蚀刻—去墨—图形电镀—防焊—文字—数控V割。本发明的效果是：生产成本减少，生产效率大幅度提高，降低了作业时间，产品品质性能相对统一性增加，客户性能测试良率提升30%以上，且减少剥锡、化学沉锡两道污染严重的工序，降低PCB对于环境的压力，节能环保。

Description

一种高频微波印制电路板

技术领域

本发明涉及的应用领域是移动通讯4G基站发射天线，具体涉及一种高频微波印制电路板。

背景技术

高频材料又称PTFE材料，其特点是具有超强的柔软性，但不利于机械加工，铣切过程中材料中的纤维无法完全切断，加工过程中会出现毛刺，影响产品的整体尺寸与外观，行业内一直采用铣切后人工修理的方式解决此问题；而对于基站发射天线板要求需有超强的抗氧化功能，良好的焊接功能，表面处理只能是电镀\化学沉锡，化学沉锡成本高、流程复杂，而传统的电镀锡工艺无法解决锡丝短路的问题。行业制造高频微波印制电路板，其部分工艺流程如下：资料处理---开料---钻孔---沉铜---全板电镀---线路图形---图形电镀---去墨---蚀刻---剥锡---防焊---文字---化学镀锡---CNC---刮毛刺，其缺点是工艺流程复杂：15道流程，制作成本高，生产效率低，环境污染高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频微波印制电路板，通过特殊的成品加工方式，解决铣切作业时的加工毛刺问题，提升生产效率，杜绝手动修理；彻底改善产品整体尺寸问题的同时将客户端的装配效率提升，并提升客户端性能测试的良率；通过特殊的电镀工艺降低成本、减少污染、简化流程解决传统的电镀锡容易产生锡丝短路的问题。

本发明是这样来实现的，一种高频微波印制电路板，其特征在于方法步骤如下：

（1）开料，取PCB原材料进行裁切，将裁切后的PCB边上的毛刺清理干净，进行磨边和圆角，完成裁切的产品进行烘烤，转入下一道工序；

（2）钻孔，选取合适的钻咀，制定好钻机主轴转速和落刀速度参数，按照制作需求的位置在PCB钻孔，处理钻孔后毛刺，转入下一道工序；

（3）沉铜，通过物理的磨刷方式将PCB表面清洁干净，将PCB垂直插架后浸泡在奈钠药水中，通过奈钠药水将生产板孔内清洁干净并增强孔内PTFE材料的分子活性；在孔壁内附着一层化学铜，将PCB的每层线路连接成起来，形成连接层与层之间的导通，转入下一道工序；

（4）全板电镀，将完成沉铜的PCB使用导电夹将其夹住，在PCB化学铜表面增加一层6-8um后的电解铜后取下，通过物理的磨刷的方式将生产板表面清洁干净，转入下一道工序；

（5）线路图形，将PCB表面清洁干净，在PCB表面贴膜，通过紫外光将菲林上的图形转移到PCB上，将未反应的干膜通过药水进行清洗，使得PCB形成需求的图形，转入下一道工序；

（6）蚀刻，通过蚀刻药水将未能有干膜保护的铜皮腐蚀，使得PCB形成部分绝缘、导通功能，转入下一道工序；

（7）去墨，使用强碱将附着在PCB铜面上的干膜去除，使图形上形成正常的金属（铜）线路，转入下一道工序；

（8）图形电镀，将PCB夹在导电的夹具上，通过夹具将PCB形成一个导体，通过生产板与电镀缸导通的方法将铜、锡电解到已经完成图形的PCB上完成需要的铜厚和锡厚，将完成电镀的PCB进行烘干，转入下一道工序；

（9）防焊，通过物理的磨刷方式将PCB表面清洁干净，在PCB的焊接等位置印刷一层油墨，之后进行烘烤，曝光和显影，转入下一道工序； 

（10）文字，根据需求在不同的焊点、不同型号的PCB上印上相应的文字，用于焊接时区分标示，将完成印刷的产品进行固化烘烤，保证其文字与PCB的结合力及耐热性能等，转入下一道工序；

（11）数控V割，使用板边的工具孔定位，将PCB分成需求的尺寸，并预留整体板厚10%的厚度连接，便于使用，将完成数控V-CUT的生产板根据V-CUT槽将其分开成需求产品，完成。

本发明的效果是：在成本方面，减少两个工序，预计每平方米降低成本80元，在效率方面，客户端有单挑插件变革为8条插件，提升效率8倍，生产过程中减少两个工序，可减少作业时间，在品质方面，交付的产品插件后产品品质性能相对统一性增加，客户性能测试良率提升30%以上，在其他功能方面，减少剥锡、化学沉锡两道污染严重的工序，降低PCB对于环境的压力，节能环保。

具体实施方式

以下对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

制作流程说明：

1、开料：

   1.1、名词介绍：

       ●大料：制作PCB的原材料，由上游企业制作成统一规格的覆铜板；

       ●磨边：将裁切后的PCB板边上的毛刺清理干净，减少污染；

       ●圆角：裁切后的工作板为直角，搬运、流转过程中容易将板面刮伤，故需将直角通过设备将其变为圆角；

 1.2、作业内容：

      ●根据MI指示，选用合适的大料将其裁切成MI要求的工作尺寸；

      ●将完成裁切的产品按MI要求进行烘烤；

1.3、作业流程：

      ●领料——裁切——磨边——圆角——烘烤——转下工序

2、钻孔：

  2.1、名词介绍：

       ●钻咀：钻孔使用的工具；

       ●配刀：根据MI要求依次将钻咀搭配好；      

 2.2、作业内容：

      ●根据工程资料准备好相关规格的钻咀；

      ●使用数控钻机定位后在PCB上客户、制作需求的位置钻孔；

2.3、作业流程：

      ●配刀——上板——钻孔——下板——转下工序

 2.4、保护内容：

      ●钻咀寿命的管控数据，根据不同孔径钻咀使用寿命不同；

      ●钻机主轴转速、落刀速度等参数的制定；

      ●钻孔披锋、孔内毛刺问题解决的方法；

3、沉铜：

  3.1、名词介绍：

       ●奈钠：通过药水将高频材料孔内清洁干净，增强器活性；

       ●沉铜：通过化学药水在孔壁内附着一层化学铜，将PCB的每层线路连 接成起来，形成连接层与层之间的导通；

       ●磨板：通过物理的磨刷的方式将生产板表面清洁干净；

 3.2、作业内容：

      ●通过磨刷将生产板的表面清洁干净，便于后续化学铜附着在表面；

      ●将生产板垂直插架后浸泡在奈钠药水中，通过奈钠药水将生产板孔内清洁干净并增强孔内PTFE材料的分子活性；

      ●通过化学药水让化学铜附着到已经处理好的PTFE孔壁的基材上，将PCB全部导通，形成整个导体，让生产板的各个层别均形成导通状态；

 3.3、作业流程：

      ●磨板——奈钠——磨板——沉铜——转下工序； 

4、全板电镀：

  4.1、名词介绍：

       ●夹板：降完成沉铜的PCB使用导电夹将其夹住；

       ●下板：将完成作业的生产板取下来；

4.2、作业内容：

      ●由于化学铜厚度不够，而且容易氧化在后续作业时无法完成继续保证其完好的导通性，需在化学铜表面增加一层6-8um后的电解铜，便于后续工序作业时不会对其导通性能产生影响；

 4.3、作业流程：

      ●夹板——全板电镀——下板——磨板——转下工序

5、线路图型：

  5.1、名词介绍：

       ●贴膜：在生产板表面贴一层高分子聚合材料的保护膜；

       ●曝光：通过影像转移的原理在保护膜上行成图形；

       ●显影：通过弱碱性药水将未完成聚合的保护膜冲洗干净；

       ●菲林：转换图形的工序，类似照相机的胶卷；

 5.2、作业内容：

      ●通过磨刷将PCB表面清洁干净，称为前处理；

      ●在PCB表面贴膜，后续加工时保护客户需求的线路；

      ●通过紫外光将菲林上的图形转移到PCB上；

      ●将未反应的干膜通过药水进行清洗，称之为显影，使得PCB形成客户需求的图形；

 5.3、作业流程：

      ●磨板——贴膜——曝光——显影——转下工序

6、蚀刻：

 6.1、作业内容：

      ●通过蚀刻药水将未能有干膜保护的铜皮腐蚀，使得PCB形成部分客户需求的绝缘、导通功能；

 6.2、作业流程：

      ●放板——蚀刻——收板——转下工序

7、去墨：

 7.1、作业内容：

      ●使用强碱将附着在PCB铜面上的干膜去除，客户需求的图形上形成正常的金属（铜）线路；

 7.2、作业流程：

      ●放板——去墨——收板——转下工序

8、图形电镀：

  8.1、名词介绍：

       ●图形：已经形成的客户需求的线路图形；

8.2、作业内容：

      ●将生产板夹在导电的夹具上，通过夹具将PCB形成一个导体；

      ●通过生产板与电镀缸导通的方法将铜、锡电解到已经完成图形的PCB上，完成客户需求的铜厚、锡厚；

      ●将完成电镀的PCB进行烘干；

 8.3、作业流程：

      ●上板——电镀铜——电镀锡——下板——烘干——转下工序

 8.4、保护内容：

      ●通过电镀引线将整个PCB形成网络，而且不影响客户的使用性能；

      ●电镀锡取代传统的沉锡工艺；

9、防焊：

  9.1、名词介绍：

       ●防焊：在客户需求的位置制作一层绝缘、阻流的工作；

 9.2、作业内容：

      ●根据客户需求，在PCB的焊接等位置印刷一层油墨；

 9.3、作业流程：

      ●磨板——印刷——烘烤——曝光——显影——转下工序

10、文字：

 10.1、作业内容：

      ●根据客户需求在不同的焊点、不同型号的PCB上印上相应的文字，用于客户焊接时区分标示；

      ●将完成印刷的产品进行固化烘烤，保证其文字与PCB的结合力及耐热性能等；

 10.2、作业流程：

      ●印刷——烘烤——转下工序

11、数控V-CUT：

  11.1、名词介绍：

       ●V-CUT：裁切PCB的一种成型方式；

 11.2、作业内容：

      ●使用板边的工具孔定位，根据客户需求的尺寸将PCB分成需求的尺寸，并预留整体板厚10%的厚度连接，便于客户使用；

      ●将完成数控V-CUT的生产板根据V-CUT槽将其分开成客户需求的产品，并最终完成交付；

 11.3、作业流程：

      ●上板——数控V-CUT——分板——转下工序

 11.4、保护内容：

           ●零距离拼板，确保V-CUT成型后生产板的尺寸符合要求；

           ●使用钻石V-CUT刀具裁切确保分板后生产板没有毛刺；

           ●使用合适的转速来裁切PCB。

本发明通过使用专业的钻石刀具用专业的数控V-CUT机将工作板裁切为客户需求的标准尺寸，满足客户要求。

本发明钻石裁切刀，刀齿材料为钻石，刀刃锋利可以解决PTFE材料切削过程中容易产生毛刺的弊端；通过数控定位高速转动，将生产板的尺寸切削成客户需求的尺寸,并残留生产板10%的厚度，用于连接及便于完成装备后分板。

本发明通过工作边定位，零距离拼板便于生产过程中制定的数控工作操作的可行性及质量保证。

本发明工作边根据工具设计不同直径的定位孔，便于数V使用；根据不同产品的客户资料将客户需求的每个单只利用其图形、外性特性零距离拼接在一起。

本发明数控V-CUT后分板步骤，由于残留厚度只有板厚的10%，完成插件后手动可将板撕开，然后将特性接近的生产板分开并组装。

本发明通过寻找客户端产品走线网络的共性，利用工作边联通客户需求的线路布局，使用引线导通在客户需求的线路上完成镀铜、锡的全部过程，满足客户原始设计需求，根据客户产品的特性找出合理的引线设计方式，将客户的线路与工作边形成一个整体导通的网络，最终完成客户的设计需求。

Claims (1)

1.一种高频微波印制电路板，其特征在于方法步骤如下：

（1）开料，取PCB原材料进行裁切，将裁切后的PCB边上的毛刺清理干净，进行磨边和圆角，完成裁切的产品进行烘烤，转入下一道工序；

（2）钻孔，选取合适的钻咀，制定好钻机主轴转速和落刀速度参数，按照制作需求的位置在PCB钻孔，处理钻孔后毛刺，转入下一道工序；

（3）沉铜，通过物理的磨刷方式将PCB表面清洁干净，将PCB垂直插架后浸泡在奈钠药水中，通过奈钠药水将生产板孔内清洁干净并增强孔内PTFE材料的分子活性；在孔壁内附着一层化学铜，将PCB的每层线路连接成起来，形成连接层与层之间的导通，转入下一道工序；

（4）全板电镀，将完成沉铜的PCB使用导电夹将其夹住，在PCB化学铜表面增加一层6-8um后的电解铜后取下，通过物理的磨刷的方式将生产板表面清洁干净，转入下一道工序；

（5）线路图形，将PCB表面清洁干净，在PCB表面贴膜，通过紫外光将菲林上的图形转移到PCB上，将未反应的干膜通过药水进行清洗，使得PCB形成需求的图形，转入下一道工序；

（6）蚀刻，通过蚀刻药水将未能有干膜保护的铜皮腐蚀，使得PCB形成部分绝缘、导通功能，转入下一道工序；

（7）去墨，使用强碱将附着在PCB铜面上的干膜去除，使图形上形成正常的金属（铜）线路，转入下一道工序；

（8）图形电镀，将PCB夹在导电的夹具上，通过夹具将PCB形成一个导体，通过生产板与电镀缸导通的方法将铜、锡电解到已经完成图形的PCB上完成需要的铜厚和锡厚，将完成电镀的PCB进行烘干，转入下一道工序；

（9）防焊，通过物理的磨刷方式将PCB表面清洁干净，在PCB的焊接等位置印刷一层油墨，之后进行烘烤，曝光和显影，转入下一道工序； 

（10）文字，根据需求在不同的焊点、不同型号的PCB上印上相应的文字，用于焊接时区分标示，将完成印刷的产品进行固化烘烤，保证其文字与PCB的结合力及耐热性能等，转入下一道工序；

（11）数控V割，使用板边的工具孔定位，将PCB分成需求的尺寸，并预留整体板厚10%的厚度连接，便于使用，将完成数控V-CUT的生产板根据V-CUT槽将其分开成需求产品，完成。