CN108040438A - 一种电路板金属化半孔的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板金属化半孔的制作工艺，包括如下步骤：S1：预处理并获取多层板，该多层板的正反两面为光铜面；S2：在多层板的正反两面上制作外层线路图形，该外层线路图形包括预留金属化半孔；S3：利用丝网印刷机在需要制作金属化半孔的位置印刷保护油墨，该保护油墨需完全覆盖金属化半孔的Ring环；S4：在制作金属化半孔的位置用铣床铣出金属化半孔；S5：使用褪油墨药水洗掉保护油墨；S6：使用去毛刺机刷掉铣刀旋转切削时产生的金属毛刺；S7：喷砂机将金刚砂高速喷射到板上，进一步祛除毛刺，使表面光滑平整；S8：后续处理。本发明有效的解决在生产金属化半孔电路板时会产生Ring环翘起、脱落、孔内残留铜丝毛刺的行业共性技术问题。

Description

一种电路板金属化半孔的制作工艺

技术领域

本发明涉及电路板制备技术领域，具体地是涉及一种电路板金属化半孔的制作工艺。

背景技术

近年来，随着电子产品的飞速发展，高密度、多功能、小型化已经成为发展方向。如今线路板尺寸却不断减小，客户常需要搭配一些小载板。这些小载板特点为：个体比较小、单元边有整排金属化半孔，作为一个母板的子板，通过这些金属化半孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。

目前线路板的生产工艺有加成法(含半加成法)和减成法两种工艺。采用加成法制作的金属化半孔电路板是图形电镀后铣加工形成半孔，此工艺需要二次镀铜，流程长、搬运次数增加效率减低，因此造成的品质不良增加，且不能完全解决金属化半孔的Ring环翘起脱落、孔内残留有铜丝毛刺等问题缺陷。采用减成法制作的金属化半孔电路板是蚀刻出线路后铣加工形成半孔，此工艺虽流程短、效率高，但制作的金属化半孔Ring环翘起、脱落、孔内残留铜丝毛刺问题等突出。这种状况在SMT厂家进行焊接的时候，将导致焊脚不牢、虚焊，严重的造成两引脚之间的桥接短路。因此，多数PCB厂家是以人工修理作为应对方案，人工修理效率低、而且易产生擦花报废。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种电路板金属化半孔的制作工艺，其可以有效的解决在生产金属化半孔电路板时会产生Ring环翘起、脱落、孔内残留铜丝毛刺的行业共性技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种电路板金属化半孔的制作工艺，包括如下步骤：

S1：预处理并获取多层板，该多层板的正反两面为光铜面；

S2：在多层板的正反两面上制作外层线路图形，该外层线路图形包括预留金属化半孔；

S3：利用丝网印刷机在需要制作金属化半孔的位置印刷保护油墨，该保护油墨需完全覆盖金属化半孔的Ring环；

S4：在制作金属化半孔的位置用铣床铣出金属化半孔；

S5：使用褪油墨药水洗掉保护油墨；

S6：使用去毛刺机刷掉铣刀旋转切削时产生的金属毛刺；

S7：喷砂机将金刚砂高速喷射到板上，进一步祛除毛刺，使表面光滑平整；

S8：后续处理。

优选地，每一所述金属化半孔均包括依次连接的定位端、第一半孔Ring环和第二半孔Ring环，所述第一半孔Ring环与所述第二半孔Ring环圆心一致，所述第一半孔Ring环的最大环宽为D，其最小环宽为d；所述第二半孔Ring环的环宽为d，并且D-d＝2mil。

优选地，所述保护油墨为Ring环印刷保护油墨，油墨覆盖比Ring环单边大10mil；用以保护Ring环、增强Ring环与基板结合力，杜绝Ring环翘起和产生毛刺。

优选地，所述步骤S4中，铣金属化半孔时，从每个金属化孔的中心下刀，铣刀为顺时针旋转，以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的一端；然后将基板翻转反面放置，同样以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的另一端，最终完成金属化半孔。

优选地，所述步骤S4中运用的工艺参数为：φ0.8mm铣刀，转速为57krpm，铣刀寿命设定为5m。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S11：大张覆铜基板裁切成小块工作板；

S12：多层板的内层芯板上按设计制作线路图形；

S13：将制作好线路的多张芯板压合在一起，形成一个整体的多层电路板；

S14：在设计的位置钻不同大小的孔，以便于各层线路通过镀过铜的孔进行导通连接；

S15：运用化学的方法在上流程中钻出的孔表面镀上一层薄铜，使其能够联通导电；

S16：运用电镀的方法将以上孔和板面的铜加厚，达到设计要求。

优选地，所述步骤S8具体包括：

S81：印刷防止焊接的油墨，仅漏出焊接的焊盘，其他位置全部覆盖防止短路；

S82：利用丝网印刷机在板面上印刷文字标识；

S83：露出的焊盘位置为保护铜面，防止氧化和提高焊接性能，作镀防氧化膜或镀金或镀锡等表面处理；

S84：将生产时的大块板铣开成小块电路板；

S85：对其电器性能进行测试。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

本发明所述的电路板金属化半孔的制作工艺，有效的解决在生产金属化半孔电路板时会产生Ring环翘起、脱落、孔内残留铜丝毛刺的行业共性技术问题。并且生产的产品品质好且稳定，极大的提高了生产效率和降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明所述的金属化半孔的结构示意图；

图2为本发明所述的电路板金属化半孔的制作工艺示意图。

其中：1.金属化半孔,2.定位端,3.第一半孔Ring环，4.第二半孔Ring环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，为符合本发明的一种电路板金属化半孔1的制作工艺，包括如下步骤：

S1：预处理并获取多层板，该多层板的正反两面为光铜面；

S2：在多层板的正反两面上制作外层线路图形，该外层线路图形包括预留金属化半孔1；

S3：利用丝网印刷机在需要制作金属化半孔1的位置印刷保护油墨，该保护油墨需完全覆盖金属化半孔1的Ring环；

S4：在制作金属化半孔1的位置用铣床铣出金属化半孔1；

S5：使用褪油墨药水洗掉保护油墨；

S6：使用去毛刺机刷掉铣刀旋转切削时产生的金属毛刺；

S7：喷砂机将金刚砂高速喷射到板上，进一步祛除毛刺，使表面光滑平整；

S8：后续处理。

优选地，每一所述金属化半孔1均包括依次连接的定位端2、第一半孔Ring环3和第二半孔Ring环4，所述第一半孔Ring环3与所述第二半孔Ring环4圆心一致，所述第一半孔Ring环3的最大环宽为D，其最小环宽为d；所述第二半孔Ring环4的环宽为d，并且D-d＝2mil。

优选地，所述保护油墨为Ring环印刷保护油墨，油墨覆盖比Ring环单边大10mil；用以保护Ring环、增强Ring环与基板结合力，杜绝Ring环翘起和产生毛刺。

优选地，所述步骤S4中，铣金属化半孔1时，从每个金属化孔的中心下刀，铣刀为顺时针旋转，以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的一端；然后将基板翻转反面放置，同样以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的另一端，最终完成金属化半孔1。

优选地，所述步骤S4中运用的工艺参数为：φ0.8mm铣刀，转速为57krpm，铣刀寿命设定为5m。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S11：大张覆铜基板裁切成小块工作板；

S12：多层板的内层芯板上按设计制作线路图形；

S13：将制作好线路的多张芯板压合在一起，形成一个整体的多层电路板；

S14：在设计的位置钻不同大小的孔，以便于各层线路通过镀过铜的孔进行导通连接；

S15：运用化学的方法在上流程中钻出的孔表面镀上一层薄铜，使其能够联通导电；

S16：运用电镀的方法将以上孔和板面的铜加厚，达到设计要求。

优选地，所述步骤S8具体包括：

S81：印刷防止焊接的油墨，仅漏出焊接的焊盘，其他位置全部覆盖防止短路；

S82：利用丝网印刷机在板面上印刷文字标识；

S83：露出的焊盘位置为保护铜面，防止氧化和提高焊接性能，作镀防氧化膜或镀金或镀锡等表面处理；

S84：将生产时的大块板铣开成小块电路板；

S85：对其电器性能进行测试。

也即本发明的工艺路线为：投料/开料→内层线路→多层压合→钻孔→化学镀铜→电镀铜→外层线路→印保护油墨→铣板(一铣)→褪保护油墨→去毛刺→喷砂→防焊油墨→文字→表面处理→铣板(二铣)→测试→成品检查→包装→运输。

下面具体阐述本发明。

1投料/开料：大张覆铜基板(如41*49英寸)裁切成小块工作板(20*24英寸)

2内层线路：多层板的内层芯板上按设计制作线路图形(一般为2/3、4/5、6/7……层)。主要设备有曝光机(将设计的线路图形转移到芯板的铜层表面)、蚀刻机(利用蚀刻药水蚀刻掉不需要的铜区域，保留设计的线路)。

3多层压合：将制作好线路的多张芯板压合在一起(如6层：1+2/3芯板+4/5芯板+6)，形成一个整体的多层电路板。(1、6层铜箔层暂时没有线路)主要设备真空压机(在高温、高压力、真空状态下将首末层铜箔和各层芯板用半固化树脂胶片隔开并粘合在一起)

4钻孔：在设计的位置钻不同大小的孔，以便于各层线路通过镀过铜的孔进行导通连接。(设备：精密数控钻孔机、镭射钻孔机)

5化学镀铜：运用化学的方法在上流程中钻出的孔表面镀上一层薄铜，使其能够联通导电。设备化学镀铜生产线。

6电镀铜：运用电镀的方法将以上孔和板面的铜加厚，达到设计要求。设备电镀铜生产线。

7外层线路：多层板经过压合后正反两面为光铜面，在此两层上制作线路图形。主要设备有曝光机(将设计的线路图形转移到板的铜层表面)、蚀刻机(利用蚀刻药水蚀刻掉不需要的铜区域，保留设计的线路)。

8印保护油墨：在需要制作半孔的位置按制作要求印刷保护油墨。(设备：丝网印刷机)

9铣板(一铣)：在要求制作半孔的位置用铣床铣出半孔。(设备：精密数控铣床)

10褪保护油墨：使用褪油墨药水洗掉保护油墨(设备：褪膜机)

11去毛刺：使用去毛刺机刷掉铣刀旋转切削时产生的金属毛刺。(设备：去毛刺机)

12喷砂：喷砂机将金刚砂高速喷射到板上，进一步祛除毛刺，使表面光滑平整。(设备喷砂机)

13防焊油墨：印刷防止焊接的油墨，仅漏出焊接的焊盘，其他位置全部覆盖防止短路。主要设备：丝网印刷机(印刷油墨)、烤箱(烘干油墨)、曝光机(将设计的焊盘位置、图形转移到板的油墨表面)、显影机(在显影药水的作用下清洗掉焊盘位置的油墨露出焊盘)

14文字：在设计的位置印刷文字标识。(丝网印刷机：在板面上直接印刷文字标识)

15表面处理：露出的焊盘位置为保护铜面，防止氧化和提高焊接性能，作镀防氧化膜或镀金或镀锡等表面处理。主要设备：防氧化膜生产线、镀金生产线、喷锡或镀锡线等。

16铣板(二铣)：将生产时的大块板铣开成客户装配使用时的小块电路板。(设备：精密数控铣床)

17测试：测试电器性能等其他相关性能要求。(设备：测试机、其他物理性能实验测试设备等)

本发明关键技术主要体现在三个方面。1、开发创新的线路图形设计。运用创新的线路图形设计增加金属化半孔1Ring环与基板的结合力和减少铣半孔造成的Ring环翘起和毛刺。2、开发创新性工艺流程。采用Ring环印刷保护油墨，用以保护Ring环、增强Ring环与基板结合力，杜绝Ring环翘起和产生毛刺。3、研发创新性铣加工工艺技术。运用创新的正反铣板方法和工艺参数解决金属化半孔1孔内残留铜丝毛刺的问题。

本发明所述的工艺可应用于电路板的生产，经验证其可以达到金属化半孔1的Ring环无翘起、脱落，孔内无残留铜丝、毛刺的品质要求，产品良率达到99％以上，可实现提高生产效率15％以上。

即本发明有效的解决在生产金属化半孔1电路板时会产生Ring环翘起、脱落、孔内残留铜丝毛刺的行业共性技术问题，本项工艺技术先进，生产的产品品质好且稳定，极大的提高了生产效率和降低了生产成本，此项技术目前行业内无类似技术，达到了国内先进水平。由于该项技术是电路板制造中的共性关键技术，可在行业内广泛运用，因此本项技术具有非常好的实用价值和广阔的市场前景。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：预处理并获取多层板，该多层板的正反两面为光铜面；

S2：在多层板的正反两面上制作外层线路图形，该外层线路图形包括预留金属化半孔；

S3：利用丝网印刷机在需要制作金属化半孔的位置印刷保护油墨，该保护油墨需完全覆盖金属化半孔的Ring环；

S4：在制作金属化半孔的位置用铣床铣出金属化半孔；

S5：使用褪油墨药水洗掉保护油墨；

S6：使用去毛刺机刷掉铣刀旋转切削时产生的金属毛刺；

S7：喷砂机将金刚砂高速喷射到板上，进一步祛除毛刺，使表面光滑平整；

S8：后续处理。

2.如权利要求1所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于：每一所述金属化半孔均包括依次连接的定位端、第一半孔Ring环和第二半孔Ring环，所述第一半孔Ring环与所述第二半孔Ring环圆心一致，所述第一半孔Ring环的最大环宽为D，其最小环宽为d；所述第二半孔Ring环的环宽为d，并且D-d＝2mil。

3.如权利要求2所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于：所述保护油墨为Ring环印刷保护油墨，油墨覆盖比Ring环单边大10mil；用以保护Ring环、增强Ring环与基板结合力，杜绝Ring环翘起和产生毛刺。

4.如权利要求1-3任一所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于：所述步骤S4中，铣金属化半孔时，从每个金属化孔的中心下刀，铣刀为顺时针旋转，以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的一端；然后将基板翻转反面放置，同样以将孔壁铜向孔外切削的方向铣开此孔的另一端，最终完成金属化半孔。

5.如权利要求4所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于：所述步骤S4中运用的工艺参数为：φ0.8mm铣刀，转速为57krpm，铣刀寿命设定为5m。

6.如权利要求1-5任一所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：大张覆铜基板裁切成小块工作板；

S12：多层板的内层芯板上按设计制作线路图形；

S13：将制作好线路的多张芯板压合在一起，形成一个整体的多层电路板；

S14：在设计的位置钻不同大小的孔，以便于各层线路通过镀过铜的孔进行导通连接；

S15：运用化学的方法在上流程中钻出的孔表面镀上一层薄铜，使其能够联通导电；

S16：运用电镀的方法将以上孔和板面的铜加厚，达到设计要求。

7.如权利要求1-6任一所述的电路板金属化半孔的制作工艺，其特征在于，所述步骤S8具体包括：

S81：印刷防止焊接的油墨，仅漏出焊接的焊盘，其他位置全部覆盖防止短路；

S82：利用丝网印刷机在板面上印刷文字标识；

S83：露出的焊盘位置为保护铜面，防止氧化和提高焊接性能，作镀防氧化膜或镀金或镀锡等表面处理；

S84：将生产时的大块板铣开成小块电路板；

S85：对其电器性能进行测试。