CN104260425B - 一种pcb钻孔用垫板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，所述垫板包括泡沫型芯材层和分别设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层和第二硬度面板层。硬度面板可以很好的抑制孔口出现披锋，且由于垫板中间设置有泡沫型芯材，该垫板的泡沫夹层具有一定抗压强度，不仅可以在钻孔过程中使PCB板不会因压制产生微弱形变，还可以使钻咀轻松将其切削成粉末，同时甩出粘附在钻咀的钻屑，达到清洁钻咀的效果，进而为制造出更好品质的钻孔提供支持。

Description

一种PCB钻孔用垫板及其制造方法

技术领域

本发明涉及PCB加工制造技术领域，尤其涉及一种PCB钻孔用垫板及其制造方法。

背景技术

PCB钻孔用垫板是一类在PCB制作领域中的重要辅材，目前市场上使用的垫板主要是热压成型的浸胶树脂层压板或复合木垫板。

现有技术中的上述垫板在进行PCB钻孔时，常常会出现制品翘曲、板材分层等缺陷，而且在钻削过程中此类层压板会产生大量粉屑，会粘结PCB自身产生的树脂屑、玻纤屑及铜屑等钻屑附在钻嘴，堵塞钻针排屑槽，使得钻屑排屑不良，造成钻针磨损较大，断针率高，引起孔壁质量变差、塞孔或孔内开路等缺陷，甚至导致PCB板孔壁分离、报废，这一异常现象对于超过20层的多层PCB板制作则表现的更为明显。

有鉴于此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，旨在解决现有技术中钻孔用垫板在用于PCB钻孔时，常常会使PCB板出现翘曲、板材分层，导致PCB板报废的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种PCB钻孔用垫板，其中，包括：泡沫型芯材层和分别设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层和第二硬度面板层。

所述PCB钻孔用垫板，其中，所述第一硬度面板层和第二硬度面板层为在特制纸表面上涂覆粘性树脂胶或者将特制纸浸入树脂胶形成的具有一定硬度的面板层；所述特制纸为平衡纸、木浆纸、牛皮纸或者非植物纤维材料。

所述PCB钻孔用垫板，其中，所述泡沫型芯材为使用物理发泡法、化学发泡法或机械发泡法将塑料材料发泡形成的热固性泡沫塑料。

所述PCB钻孔用垫板，其中，还包括将所述泡沫型芯材层、第一硬度面板层和第二硬度面板层粘结在一起的固化粘结层或者胶黏剂层。

一种PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，以泡沫型芯材层作为中间材料，将其与第一硬度面板层和第二硬度面板层贴合在一起形成所述垫板。

所述PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述方法包括:

S1、分别在两份特制纸的任一表面上涂覆粘性树脂胶；形成第一粘结材料层和第二粘结材料层；

S2、将所述第一粘结材料层和第二粘结材料层上涂覆有粘性树脂胶的一面分别贴合在所述泡沫型芯材层的上表面和下表面，形成半成品；

S3、在室温条件下、所述半成品通过树脂胶固化、交联、熟化粘接后，第一粘结材料层固化成第一硬度面板层，第二粘结材料层固化成第二硬度面板层，从而形成所述垫板。

所述PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述方法包括:

W1、分别将两份特制纸浸入树脂胶内，经过热压形成具有一定粘度的半固化状态下的第一硬度面板层和第二硬度面板层；

W2、将所述第一硬度面板层、泡沫芯材层、第二硬度面板层依次叠加放置，经过相互压制贴合后，固化成所述垫板。

所述PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述方法包括:

J1、分别将两份特制纸浸入树脂胶内，经过热压和固化形成具有一定硬度的第一硬度面板层和第二硬度面板层；

J2、将胶黏剂分别涂覆在所述第一硬度面板层的下表面和第二硬度面板层的上表面；

J3、将所述第一硬度面板层、泡沫型芯材层、第二硬度面板层依次叠加放置，形成半成品；

J4、对上述半成品进行复合压制，形成所述垫板。

一种PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，在泡沫型芯材层的上下表面分别涂覆树脂胶，经固化后形成所述垫板；涂覆在所述泡沫型芯材层上表面的树脂胶固化后，形成第一硬度面板层，涂覆在所述泡沫型芯材层下表面的树脂胶固化后，形成第二硬度面板层。

有益效果，本发明所提供的一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，所述垫板包括泡沫型芯材层和设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层和第二硬度面板层。硬度面板可以很好的抑制孔口出现披锋，且由于垫板中间设置有泡沫型芯材，该垫板的泡沫夹层具有一定抗压强度，不仅可以在钻孔过程中使PCB板不会因压制产生微弱形变，还可以使钻咀轻松将其切削成粉末，同时甩出粘附在钻咀的钻屑，达到清洁钻咀的效果，进而为制造出更好品质的钻孔提供支持。

附图说明

图1为本发明的一种PCB钻孔用垫板的结构示意图。

图2为本发明一种PCB钻孔用垫板的制造方法第一实施例的方法步骤流程图。

图3为本发明一种PCB钻孔用垫板的制造方法第二实施例的方法步骤流程图。

图4为本发明一种PCB钻孔用垫板的制造方法第三实施例的方法步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种PCB钻孔用垫板，如图1所示，所述垫板包括：泡沫型芯材层1和分别设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层2和第二硬度面板层3。

如图1所示，所述垫板是将泡沫型芯材作为中间材料层、硬度面板作为其表面材料层设计而成的。

具体的，所述第一、第二硬度面板层所使用的材料为高硬度材料，其为在特制纸表面上涂覆粘性树脂胶或者将特制纸浸入树脂胶形成的具有一定硬度的面板层。所述特制纸为平衡纸、木浆纸、牛皮纸或者非植物纤维材料。

由于使用高硬度材料作为垫板的表面层，其表面平整，因此在使用其作为垫板进行钻孔时，能有效抑制钻孔过程中出现产生的毛刺。

优选的，所述第一硬度面板层或者第二硬度面板层的厚度为0.1-0.4mm，所述垫板的厚度为1-4mm，厚度公差≤0.5mm。垫板过薄，则入钻深度一般达不到设计要求，造成排屑不良，若需达到其设计的入钻深度，则垫板只能使用单面，造成材料浪费；过厚，则又出现钻孔时因为叠板层数多，造成生产效率低下。厚度公差控制在<±0.5mm，这是为了在钻孔时能紧密贴合垫板与PCB板，防止出现衔接空隙而导致出口披锋增大或钻针扭力过大断掉的现象。

所述泡沫型芯材2为使用物理发泡法、化学发泡法或机械发泡法将塑料材料发泡形成的热固性泡沫塑料。

上述方法物理发泡法、化学发泡法或机械发泡法的原理是使塑料产生微孔，从而形成泡沫型结构。

在制造所述泡沫型芯材时，首先是精确切割出符合尺寸要求的塑料，一般的裁切平均厚度为0.2-3.8mm，厚度公差±0.1mm；上述塑料材料可以为硬质聚氨酯泡沫塑料、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料或者以上述塑料为主材质的塑料。然后再对切割出的塑料进行改性、接枝、填充、复合等物理或化学的工艺提升其材料性能，最后形成符合要求的泡沫塑料。

为了得到更好的钻孔使用效果，所述垫板还包括将所述泡沫型芯材层、第一硬度面板层和第二硬度面板层粘结在一起的固化粘结层或者胶黏剂层（即图1中4所表示的部分）。

所述固化粘结层为在特制纸表面上涂覆粘性树脂胶，常温下固化后，粘性树脂胶渗入到特制纸中和芯材表面，经过固化交联形成的一层具有粘接性作用的粘结树脂层。

所述胶黏剂层为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、脲醛树脂胶黏剂或三聚氰胺树脂胶黏剂等热固性胶黏剂所形成，其可以将所述泡沫型芯材层和第一、第二硬度面板层紧密的贴合在一起，从而制造出以高硬度面板为表面，以泡沫型芯材为中心的PCB钻孔用垫板。

本发明所提供的上述垫板，其厚度为1-4mm，厚度公差≤0.5mm，其表面材料为高强度的热固性浸胶树脂层压板，使用热固性树脂胶黏剂为粘结剂，芯材是热固性泡沫结构材料，因此其可利用热固性泡沫材料可以很好抵消因胶水粘结固化作用而产生的内应力和面板应力释放所累加的合力，保持PCB板在长时间储存和使用不过程中会产生翘曲、变形，同时，由于垫板良好的表面平整性和表面硬度，可以减少PCB板钻孔出口的毛刺，提高孔位精度及孔壁质量。

在上述PCB钻孔用垫板的基础上，本发明还提供了一种PCB钻孔用垫板的制造方法，所述方法包括：将其与第一硬度面板层和第二硬度面板层贴合在一起形成所述垫板。

具体的，所述垫板的制造方法可以为以下四种实施例：

如图2所示，实施例一的所述垫板的方法包括以下步骤：

S1、分别在两份特制纸的任一表面上涂覆粘性树脂胶；形成第一粘结材料层和第二粘结材料层。

本步骤中，使用特制纸和粘性树脂胶制作饱含吸收粘接胶水的第一粘结材料层和第二粘结材料层，其方法为在特制纸表面上通过滚涂或喷涂等的方式，将粘性树脂胶涂覆在特制纸上。

S2、将所述第一粘结材料层和第二粘结材料层上涂覆有粘性树脂胶的一面分别贴合在所述泡沫型芯材层的上表面和下表面，形成半成品；

S3、在室温条件下、所述半成品通过树脂胶固化、交联、熟化粘接后，第一粘结材料层固化成第一硬度面板层，第二粘结材料层固化成第二硬度面板层，从而形成所述垫板。

如图3所示，实施例二的所述PCB钻孔用垫板的制造方法的步骤包括：

W1、分别将两份特制纸浸入树脂胶内，经过热压形成具有一定粘度的半固化状态下的第一硬度面板层和第二硬度面板层。

所述特制纸是指材料内部具有一定的空隙率，在浸胶过程中可以很好吸附一定量的胶质并且含有的挥发物质含量少、其水份含量少、具备一定弹性和韧性要求的纸质或类纸品；类纸品指无纺布、玻纤布等非植物纤维基纸片状材料。

浸胶过程是指特制纸浸入一定量树脂胶水并在一定的工艺操作下，使得胶水中的挥发物质挥发，生成胶水在特制纸中初步交联，形成半固化片。

本步骤中，首先将两份相同的特制纸浸入树脂胶内，经过热压后， 形成半固化状态下的第一硬度面板层和第二硬度面板层。

W2、将所述第一硬度面板层、泡沫芯材层、第二硬度面板层依次叠加放置，经过相互压制贴合后，固化成所述垫板。

如图4所示，实施例三的所述PCB钻孔用垫板的制造方法的步骤：

T1、分别将两份特制纸浸入树脂胶内，经过热压和固化形成具有一定硬度的第一硬度面板层和第二硬度面板层；

T2、将胶黏剂分别涂覆在所述第一硬度面板层的下表面和第二硬度面板层的上表面。

T3、将所述第一硬度面板层、泡沫型芯材层、第二硬度面板层依次叠加放置，形成半成品。

T4、对上述半成品进行复合压制，形成所述垫板。

本发明方法还包括第四种实施，其方法为：在泡沫型芯材层的上下表面分别涂覆树脂胶，经固化后形成所述垫板；涂覆在所述泡沫型芯材层上表面的树脂胶固化后，形成第一硬度面板层，涂覆在所述泡沫型芯材层下表面的树脂胶固化后，形成第二硬度面板层。

为了对上述PCB钻孔用垫板的制造方法进行更加详细的解释，下面以所述垫板制造的具体实施例对其进行说明：

1.把钛白纸覆盖于精确切割厚度的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料一面之上，用滚涂的方法在其上涂上一层一定粘度的聚丙烯酸树脂胶，置于室温环境条件下熟化7天，再翻过另一面用同样的方法实施其工艺，制成厚度为3mm，厚度公差<0.5mm，表面整洁、硬度为SH D75的样品，制品物性检测：粘结不分层，渗入树脂层约为0.2mm，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、无崩缺口，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.5，孔壁粗糙度<25μm，披锋<15μm，钉头可忽略。

2.把钛白纸覆盖于精确切割厚度的用环氧树脂改性增强聚氨酯泡沫塑料一面之上，用滚涂的方法在其上涂上一层一定粘度的聚丙烯酸树脂胶，置于室温环境条件下熟化7天，再翻过另一面用同样的方法实施其工艺，制成厚度为3.5mm，厚度公差<0.5mm，表面整洁、硬度为SH D78的样品，制品物性检测：粘结不分层，渗入树脂层约为0.25mm，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、无崩缺口，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度1.7，孔壁粗糙度<20μm，披锋<15μm，钉头可忽略。

3.用木浆纸浸脲醛树脂制成半固化片，覆盖在精确切割厚度的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料面之上，在180℃温度条件下，使用1MPa的压力快速压制5S，使得树脂快速固化，制成半面样品板，然后再利用相同的制作工艺，复合另一面生成样品板。制品物性检测：制品厚度为3.8mm，厚度公差为<0.05mm，粘结状况良好，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、无崩缺口，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度1.5，孔壁粗糙度<23μm，披锋<15μm，钉头比例为1.3。

4.用漂白木浆纸浸酚醛树脂，压制成厚度为0.2mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D90的表面材料，把环氧树脂胶粘剂均匀的涂覆在表面材料，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合厚度为1.5mm聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，在130℃条件下,0.5MPa的压力下复合压制30min，成型，形成厚度为2.0mm的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.15mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.8，孔壁粗糙度<10μm，披锋<10μm，钉头可忽略。

5.用无纺布浸环氧胶水，放入热压压机中在170℃,30MPa的压力下压制30min，形成厚度为0.07mm、厚度公差为<0.01mm、表面整洁、硬度为SH D95的表面材料，把环氧树脂胶粘剂均匀的涂覆在表面材料，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，在130℃,0.5MPa的压力下复合压制30min，成型，形成厚度为1.0mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.01mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度3.35，孔壁粗糙度<5μm，披锋可忽略，钉头可忽略。

6.用平衡纸浸酚醛树脂，复合、压制成厚度为0.2mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D78的表面材料的酚醛树脂板，把酚醛树脂胶粘剂均匀的涂覆在酚醛树脂板表面，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合经白炭黑增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，复合，压制，成型，形成厚度为2.5mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.5mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.2，孔壁粗糙度<15μm，披锋<12μm，钉头钉头比例为1.15。

7.用棕色平衡纸浸脲醛树脂，复合、压制成厚度为0.3mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D82的脲醛树脂板，把脲醛树脂胶粘剂均匀的涂覆在脲醛树脂板表面，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，复合，压制，成型，形成厚度为2.2mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.15mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.2，孔壁粗糙度<17μm，披锋<12μm，钉头可忽略。

8.用漂白木浆纸浸脲醛树脂，复合、压制成厚度为0.15mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D82的的脲醛树脂板，把含三聚氰胺树脂胶粘剂均匀的涂覆在脲醛树脂板上，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，复合，压制，成型，形成厚度为2.0mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.15mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.44，孔壁粗糙度<18.5μm，披锋<11μm，钉头可忽略。

9.用三聚氰胺改性脲醛树脂，形成改性脲醛树脂，用棕色平衡纸浸脲醛树脂，复合、压制成厚度为0.22mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D80的的脲醛树脂板，把环氧胶粘剂均匀的涂覆在其表面，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，复合，压制，成型，形成厚度为2.5mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.25mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.65，孔壁粗糙度<11μm，披锋<12μm，钉头可忽略。

10.用本色木浆纸浸氢氧化钡改性的酚醛树脂，复合、压制成厚度为0.2mm、厚度公差为<0.05mm、表面整洁、硬度为SH D85的钡酚醛树脂板，把聚氨酯树脂粘剂均匀的涂覆在表面，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，压制，成型，形成厚度为2.5mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为±0.15mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度2.3，孔壁粗糙度<15μm，披锋<10μm，钉头可忽略。

11.用玻纤布浸环氧胶，放入热压压机中在170℃,30MPa的压力下压制30min，形成厚度为0.1mm、厚度公差为<0.01mm、表面整洁、硬度为SH D98的表面材料，把环氧树脂胶粘剂均匀的涂覆在表面，形成0.05mm的胶黏剂层，双面复合用环氧树脂改性增强的聚氨酯硬质泡沫芯材，在130℃,0.5MPa的压力下复合压制30min，成型，形成厚度为4mm厚度的制品，制品物性检测：厚度公差为<0.15mm，粘结不分层，放置1周无翘曲现象；钻孔性能测试：钻咀无缠胶、钻咀磨损小、无崩缺口、无残胶粘连，孔壁残胶量少，无塞孔现象，孔位精度3.3，孔壁粗糙度<5μm，披锋可忽略，钉头可忽略。

本发明所提供的一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，所述垫板包括泡沫型芯材层和设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层和第二硬度面板层。由于垫板中间设置有泡沫型芯材，该垫板的泡沫夹层具有一定抗压强度，在钻孔过程中PCB板不会因压制产生微弱形变而导致品质影响，同时，合理的硬度面板的选择使得垫板抑制披锋的效果得到加强，更重要的是内层为松散的泡沫结构，使钻咀入钻后可以轻松切削其成粉末，同时甩出粘附其上的钻屑，达到清洁钻咀的效果，进而提升了钻孔品质。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种PCB钻孔用垫板，其特征在于，包括：泡沫型芯材层和分别设置在泡沫型芯材层上表面和下表面的第一硬度面板层和第二硬度面板层;

所述泡沫型芯材为使用物理发泡法、化学发泡法或机械发泡法将塑料材料发泡形成的热固性泡沫塑料。

2.根据权利要求1所述PCB钻孔用垫板，其特征在于，所述第一硬度面板层和第二硬度面板层为在特制纸表面上涂覆热固性树脂胶固化或者将特制纸浸入树脂胶经压制后形成的具有一定硬度的面层材料；所述特制纸为牛皮纸或者非植物纤维材料。

3.根据权利要求1所述PCB钻孔用垫板，其特征在于，还包括将所述泡沫型芯材层、第一硬度面板层和第二硬度面板层粘结在一起的固化粘结层或者胶黏剂层。

4.一种如权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，以泡沫型芯材层作为中间材料，将其与第一硬度面板层和第二硬度面板层贴合在一起形成的所述垫板;包括以下步骤：

S1、分别在两份特制纸的任一表面上涂覆粘性树脂胶；形成第一粘结材料层和第二粘结材料层；所述特制纸为牛皮纸或者非植物纤维材料；

S2、将所述第一粘结材料层和第二粘结材料层上涂覆有粘性树脂胶的一面分别贴合在所述泡沫型芯材层的上表面和下表面，形成半成品；

S3、在室温条件下、所述半成品通过树脂胶固化、交联、熟化粘接后，第一粘结材料层固化成第一硬度面板层，第二粘结材料层固化成第二硬度面板层，从而形成所述垫板。

5.一种如权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，以泡沫型芯材层作为中间材料，将其与第一硬度面板层和第二硬度面板层贴合在一起形成的所述垫板;包括以下步骤：

H1、分别将两份特制纸浸入树脂胶内，经过热压形成具有一定粘度的半固化状态下的第一硬度面板层和第二硬度面板层；所述特制纸为牛皮纸或者非植物纤维材料；

H2、将所述第一硬度面板层、泡沫芯材层、第二硬度面板层依次叠加放置，经过相互压制贴合后，固化成所述垫板。