CN105704947A - 无毛刺pcb板成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于印刷电路板制造技术领域，涉及一种无毛刺PCB板成型工艺，步骤依次包括底片制作、钻镀通孔、电镀、线路转印、钻断开孔、蚀刻线路和铣平。本发明将蚀刻线路步骤设置在钻断开孔步骤之后，使钻断开孔时形成的毛刺被腐蚀试剂咬掉，虽然没有增加处理步骤数，但毛刺问题也得到了很好的解决，提高了电路板钻孔的合格率。

Description

无毛刺PCB板成型工艺
技术领域
本发明涉及印刷电路板制造技术领域，特别涉及一种良率高的无毛刺PCB板成型工艺。
背景技术
半孔是在镀通孔的基础上切半而成的，位于印刷电路板的板边，既保留了原来镀通孔的导通功能，又能利用半孔孔壁进行焊接固定，实现了板与板或零件的既简便又高强度的固定，应用比较广泛。
传统的半孔板制作工艺为：图像转移→图形电镀→退膜→蚀刻→阻焊→表面涂覆→半孔与外形同时成型。这种半孔是在圆形镀通孔成型后，直接将圆形镀通孔一次性切半而成，由于孔内铜的延展性较佳，再加上机械切削下产生的拉扯，若不妥善加以处理，很容易出现半孔铜丝残留和铜皮翘起的现象，即所谓的半孔毛刺问题，影响半孔功能，从而导致产品性能及良率下降，进而使成本增加。
中国专利CN101152674提供了一种“外形加工方法”，其在机加工层面对避免切半时产生毛刺提供了一种很好的思路，然而这种方法只是减小毛刺的大小，依旧难以避免需要后处理步骤来根除毛刺，这就影响了工艺的产能和合格率。
因此，有必要提供一种新的方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种良率高的无毛刺PCB板成型工艺。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种无毛刺PCB板成型工艺，步骤依次包括：
①底片制作：根据原始设计图进行线路底片和防焊底片的CAM设计；
②钻镀通孔：在电路板去除区域与保留区域之间边界上钻出用于成型半孔的镀通孔；
③电镀：在电路板表面镀上铜膜；
④线路转印：在电路板上涂上曝光油墨，将线路底片影像转印到镀铜的电路板上，曝光，去除未硬化的曝光油墨；
⑤钻断开孔：在电路板去除区域内钻出一个与所述镀通孔相交的断开孔，所述断开孔与所述边界相切；
⑥蚀刻线路：将电路板上的铜膜蚀刻成为线路，其中镀通孔边缘被铜膜覆盖，然后除去曝光油墨；
⑦铣平：沿着所述边界将去除区域铣掉，将所述镀通孔成型为半孔。
具体的，所述钻镀通孔步骤与电镀步骤之间还包括钻导向孔步骤，所述断开孔由导向孔扩大形成。
进一步的，所述断开孔直径D2比镀通孔D直径大10mil。
进一步的，所述导向孔直径D1为镀通孔直径D的70％。
进一步的，所述钻镀通孔与钻导向孔在同一个钻孔制程下完成。
进一步的，所述钻镀通孔的钻头钻透电路板后钻导向孔的钻头再钻透电路板。
采用上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：
1、本发明将蚀刻线路步骤设置在钻断开孔步骤之后，使钻断开孔时形成的毛刺被腐蚀试剂咬掉，虽然没有增加处理步骤数，但毛刺问题也得到了很好的解决，提高了电路板钻孔的合格率；
2、机加工路径减少约一半，起到了节省工艺步骤、提高生产效率的作用；
3、先钻导向孔再扩大为断开孔，避免了材料偏移变形，没有增加处理步骤数，但毛刺问题也得到了很好的解决，提高了电路板钻孔的合格率；
4、镀通孔和导向孔在同一步骤钻出，步骤更少，工作效率进一步提高；
5、镀通孔和导向孔在同一步骤中先后钻出，即保证了镀通孔的位置精度，又能防止电路板受力过多而崩断。
附图说明
图1为本工艺实施例1的流程图；
图2为钻导向孔步骤的电路板局部变化示意图；
图3为钻断开孔步骤的电路板局部变化示意图；
图4为铣平步骤的电路板局部变化示意图；
图5为本工艺实施例2的流程图；
图6为实施例3中钻孔制程的操作示意图；
图7为客户设计局部示意图；
图8为现有技术CAM底片设计局部示意图；
图9为本工艺CAM底片设计局部示意图。
图中数字表示：
1-电路板，11-去除区域，12-保留区域，1a-边界；
2a-镀通孔，2b-半孔；
3a-导向孔，3b-断开孔；
4-铜膜，41-线路，41a-线路边界，42-焊盘；
5-防焊层，51-开窗，51a-开窗边界；
61、62-毛刺位置；
71-镀通孔钻头，72-引导孔钻头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种无毛刺PCB板成型工艺，步骤依次包括：
①底片制作：根据原始设计图进行线路底片和防焊底片的CAM设计，其中CAM设计线路的线宽比原始设计图宽10％，CAM设计防焊开窗的直径比原始设计图大20％，同时CAM设计的防焊底片影像对大于焊盘42范围的线路-防焊重叠部分进行补偿设计，如图8；
②钻镀通孔2a：在电路板去除区域11与保留区域12之间边界1a上钻出直径为D的镀通孔2a；
③钻导向孔3a：在电路板1去除区域12内钻出与镀通孔2a相离的导向孔3a，导向孔3a直径D1＝0.7D，如图2；
④电镀：在电路板表面镀上铜膜4；
⑤线路转印：在电路板上涂上曝光油墨，将线路底片影像转印到镀铜的电路板上，曝光，去除未硬化的曝光油墨；
⑥钻断开孔3b：在导向孔3a的基础上扩大成一个与镀通孔2a相交的断开孔3b，断开孔3b与边界1a相切，断开孔3b直径D2＝D+10mil，如图3；
⑦蚀刻线路41：将电路板1上的铜膜4蚀刻成为线路41，其中镀通孔2a边缘被铜膜4覆盖，然后除去曝光油墨；
⑧防焊开窗：在电路板1外表面再镀上一层防焊层5，将防焊底片影像转印到电路板上，曝光，去除未硬化防焊层5，从防焊层5开窗51露出的线路41部分即形成焊盘42；
⑨文字：在防焊层5外增加文字符号；
⑩铣平：沿着边界1a将去除区域11铣掉，将镀通孔2a成型为半孔2b，如图4。
如图8所示，为了使焊盘42呈现等大的圆形，由于实际防焊层5的开窗51边缘会有一些梯度，所以转印的图形需要略微扩大面积，但为了防止焊盘42大小畸变问题，防焊层5上的开窗51不会全部呈现圆形，而会根据线路41的形状会生成若干补偿区(未标注)继而对防焊开窗边界51a的形状进行补偿，这样在防焊开窗步骤的时候就能减少对防焊层5的去除量，形成不规则开窗边界51a图形，但能使线路41露出部分更接近同样的圆形。这样最后形成的焊盘42形状就比较统一，这样就能避免上锡时虚焊、短路等问题，提高了生产良率。
如图4所示，断开孔3b能提前消除半孔2b一侧的铜材料，在钻断开孔3b和铣平的过程中有两处容易产生毛刺的位置，其中一处毛刺位置61处于去除区域11内，即使没有其他步骤也会被铣平步骤消除掉；而另一处毛刺位置62即使出现了毛刺，经过蚀刻线路41步骤以后，也会被腐蚀试剂咬掉。所以虽然没有增加处理步骤数，但毛刺问题也得到了很好的解决，提高了电路板钻孔的合格率；同时机加工路径又减少约一半，起到了节省工艺步骤、提高生产效率的作用。
如图3所示，断开孔3b是由导向孔3a扩大而成的，因为导向孔3a使断开孔3b所在区域材料已经钻断，所以再扩孔的时候，钻头主要靠侧面车削而非顶端钻入，此时已有的镀通孔2a结构就不会导致材料偏移变形，更好得实现了去毛刺效果，提高了电路板钻孔的合格率。
实施例2
①底片制作：根据原始设计图进行线路底片和防焊底片的CAM设计，其中CAM设计线路的线宽比原始设计图宽20％，CAM设计防焊开窗的直径比原始设计图大30％，同时CAM设计的防焊底片影像对大于焊盘42范围的线路-防焊重叠部分进行补偿设计，如图6；
②钻孔：在电路板去除区域11与保留区域12之间边界1a上钻出直径为D的镀通孔2a，同时在电路板1去除区域12内钻出与镀通孔2a相离的导向孔3a，导向孔3a直径D1＝0.7D，如图2；
③电镀：在电路板表面镀上铜膜4；
④线路转印：在电路板上涂上曝光油墨，将线路底片影像转印到镀铜的电路板上，曝光，去除未硬化的曝光油墨；
⑤钻断开孔3b：在导向孔3a的基础上扩大成一个与镀通孔2a相交的断开孔3b，断开孔3b与边界1a相切，断开孔3b直径D2＝D+10mil，如图3；
⑥蚀刻线路41：将电路板1上的铜膜4蚀刻成为线路41，其中镀通孔2a边缘被铜膜4覆盖，然后除去曝光油墨；
⑦防焊开窗：在电路板1外表面再镀上一层防焊层5，将防焊底片影像转印到电路板上，曝光，去除未硬化防焊层5，从防焊层5开窗51露出的线路41部分即形成焊盘42；
⑧文字：在防焊层5外增加文字符号；
⑨铣平：沿着边界1a将去除区域11铣掉，将镀通孔2a成型为半孔2b，如图4。
如图5所示，与实施例1的不同之处在于：钻镀通孔2a步骤和钻导向孔3a步骤合并为钻孔步骤。这样PCB板加工步骤又被减少，工作效率进一步提高。
实施例3
如图6所示，与实施例2的不同之处在于：钻镀通孔的钻头71钻透电路板1后钻导向孔的钻头72再钻透电路板1。因为镀通孔2a是实际需要保留的孔，而导向孔3a是会消除的孔，所以镀通孔2a位置精度要求更高，需要先一步钻出。镀通孔钻头71先一步钻透电路板1后，电路板1能够进行应力释放而回复平整，这样钻导向孔3a的时候电路板1不会因为同时受力过多而崩断。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于步骤依次包括：
①底片制作：根据原始设计图进行线路底片和防焊底片的CAM设计；
②钻镀通孔：在电路板去除区域与保留区域之间边界上钻出用于成型半孔的镀通孔；
③电镀：在电路板表面镀上铜膜；
④线路转印：在电路板上涂上曝光油墨，将线路底片影像转印到镀铜的电路板上，曝光，去除未硬化的曝光油墨；
⑤钻断开孔：在电路板去除区域内钻出一个与所述镀通孔相交的断开孔，所述断开孔与所述边界相切；
⑥蚀刻线路：将电路板上的铜膜蚀刻成为线路，其中镀通孔边缘被铜膜覆盖，然后除去曝光油墨；
⑦铣平：沿着所述边界将去除区域铣掉，将所述镀通孔成型为半孔。
2.根据权利要求1所述的无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于：所述钻镀通孔步骤与电镀步骤之间还包括钻导向孔步骤，所述断开孔由导向孔扩大形成。
3.根据权利要求2所述的无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于：所述断开孔直径D2比镀通孔D直径大10mil。
4.根据权利要求1至3任一所述的无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于：所述导向孔直径D1为镀通孔直径D的70％。
5.根据权利要求2所述的无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于：所述钻镀通孔与钻导向孔在同一个钻孔制程下完成。
6.根据权利要求5所述的无毛刺PCB板成型工艺，其特征在于：所述钻孔制程中，所述钻镀通孔的钻头钻透电路板后钻导向孔的钻头再接触电路板。
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