CN108235597B - 一种pcb的制作方法及pcb - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PCB的制作方法，所述制作方法包括：S10、在假层上开设第一容纳槽，并在所述第一容纳槽内放置第一导体块；S20、在所述假层上下两面分别叠放上层PCB子板和下层PCB子板后进行层压，形成所述PCB；S30、对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀，并在所述PCB的外层铜层上成形出与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；S40、在所述PCB需要斜角的侧边上铣出与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配的斜角；另一方面，本发明还提供一种PCB，所述PCB用于直流充电桩。本发明提供的PCB结合假层中的第一导体块和外层一定厚度的铜厚能够承载直流充电桩的大电流，保证了PCB的使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及PCB技术领域，尤其涉及一种大电流PCB制作方法及PCB。
背景技术
目前，电动汽车的充电桩分两种，一种为交流充电桩，一种为直流充电桩。交流充电桩是输出220V的交流电经过车载充电机给蓄电池充电。直流充电桩是可以输出DC400V大电流直接给蓄电池充电。直流充电桩充电时间要比交流充电桩充电时间短得多。因此，直流充电桩得到许多客户的欢迎。
由于直流充桩输出是高压大电流，对主控印制电路板的铜厚要求较高，如果是薄板，会导致导通电流不足，且很容易出现发热烧断的情况；但是，盲目增加铜厚又容易造成与直流充电桩匹配性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够承载直流充电桩的大电流，且与直流充电桩具有良好匹配性的PCB的制作方法及PCB。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一方面，提供一种PCB的制作方法，所述PCB用于直流充电桩，所述制作方法包括：
S10、在假层上开设第一容纳槽，并在所述第一容纳槽内放置与所述第一容纳槽相匹配的第一导体块；
S20、在所述假层上下两面分别叠放上层PCB子板和下层PCB子板后进行层压，形成所述PCB；其中，所述第一导体块上开设有与所述上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层导通的金属孔；
S30、对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀，并在所述PCB的外层铜层上成形出与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；
S40、在所述PCB需要斜角的侧边上铣出斜角，所述斜角与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配。
本发明上述的制作方法中，在所述PCB铣出斜角之后，所述制作方法进一步包括：
在所述上层PCB子板上开设连通所述第一容纳槽的第二容纳槽；
在所述第二容纳槽内放置第二导体块，所述第二导体块和第一导体块以及所述上层PCB子板中的线路图形层接触导通。
本发明上述的制作方法中，在所述上层PCB子板上开设第二容纳槽之后，所述制作方法进一步包括：
在所述第一导体块与第二导体块的接触面上分别预成形有相互匹配的螺旋纹；
在所述第二容纳槽内放置第二导体块后，通过螺丝固定连接所述第一导体块和第二导体块。
本发明上述的制作方法中，在所述PCB的侧边上铣出斜角具体包括：使用与水平面成一定角度的斜边刀，通过所述斜边刀转动的侧壁切削所述PCB需要斜角的侧边，形成所述斜角。
本发明上述的制作方法中，所述第二导体块远离第一导体块的一面预成形有所述牙纹；所述牙纹为横截面呈等腰梯形的长条状，所述等腰梯形的上底宽度为0.15mm，相邻两个所述等腰梯形的上底间隙为0.15mm，相邻两个所述等腰梯形的下底相互连接。
本发明上述的制作方法中，在所述PCB上进行预定时间和预定电流的电镀时，还包括：每隔一固定时间段测量一次所述PCB的外层铜厚；所述PCB的外层完成铜厚为0.25～0.35mm。
本发明上述的制作方法中，所述假层为蚀刻去除表面导电层的芯板；所述第一导体块和第二导体块均为铜块。
本发明上述的制作方法中，所述斜角的角度为30°，所述斜角的斜边长度为8.2mm；
所述预定时间为14h，所述预定电流为27sq.dm。
另一方面，提供一种PCB，用于直流充电桩，所述PCB包括：假层，以及分别层压到所述假层上下两面的上层PCB子板和下层PCB子板；
其中，所述假层上开设有用于放置第一导体块的第一容纳槽；所述第一导体块上开设有与所述上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层导通的金属孔；
所述PCB的外层铜层上成形有与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；
所述PCB需要斜角的侧边上铣出有斜角，所述斜角与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配。
本发明上述的PCB中，所述上层PCB子板上开设有连通所述第一容纳槽的第二容纳槽，所述第二容纳槽用于放置第二导体块，所述第二导体块和第一导体块以及所述上层PCB子板中的线路图形层接触导通；
所述第一导体块与第二导体块的接触面上分别预成形有相互配合的螺旋纹，所述第一导体块和第二导体块通过螺丝固定连接。
本发明提供的一种PCB制作方法及PCB具有如下的技术效果：所述PCB结合假层中的第一导体块和外层一定厚度的铜厚能够承载直流充电桩接近60A的大电流，且所述PCB与直流充电桩电池正负极的接触铜面上成形有能够提高相互之间电流导通效率的牙纹，保证了所述PCB的电流承载能力和使用可靠性；，同时，所述PCB的侧边铣出有与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配的斜角，使得本发明提供的PCB与直流充电桩具有良好的匹配性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例提供的PCB的制作方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的PCB的剖面结构示意图；
图3为本发明一个实施例提供的PCB的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，图1为本发明一个实施例提供的一种PCB的制作方法的流程示意图，所述PCB用于直流充电桩。如图1所示，本发明一个实施例提供的一种PCB的制作方法可包括：
步骤S10、在假层上开设第一容纳槽，并在所述第一容纳槽内放置与所述第一容纳槽相匹配的第一导体块；
其中，所述第一容纳槽和第一导体块的外形轮廓完全匹配，第一容纳槽的开设方式可优选为激光刻，保证第一容纳槽的尺寸精度，且能够避免假层的分层、缺胶问题；所述假层可优选为蚀刻去除表面导体层的芯板，所述第一导体块优选为可承载大电流的铜块。
在本发明的一些实施例中，可对假层进行开槽处理以形成用于容纳第一导体块的一个或多个槽，其中，每个槽可容纳一个第一导体块；第一导体块也可以是能够承载大电流的银块、铝块、合金块或者其它导体块。
步骤20、在所述假层上下两面分别叠放上层PCB子板和下层PCB子板后进行层压，形成所述PCB；其中，所述第一导体块上开设有与所述上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层导通的金属孔；
本实施例中，所述PCB为四层板，上层PCB子板、假层和下层PCB子板分别为三张PCB芯板开料而成，形成上层PCB子板和下层PCB子板的PCB芯板的开料尺寸均为570*295mm，形成假层的PCB芯板的开料尺寸为585*310mm，其中，形成假层的PCB芯板采用较大尺寸设计可以便于电镀夹板；
在本发明的一些实施例中，上层PCB子板和下层PCB子板也可包括若干张PCB芯板，每张PCB芯板之间可通过半固化片或其它材料粘接。
本实施例中，将上层PCB子板、假层和下层PCB子板按顺序压合之前还包括：
对上层PCB子板、假层和下层PCB子板进行棕化处理，以对上层PCB子板、假层和下层PCB子板进行表面粗糙化，增强相邻层之间的结合力；
通过靶位孔实现上层PCB子板、假层和下层PCB子板的层压对应，以实现假层和上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层的精确对位。层压压合前，靶位孔需要用高温胶封住，防止靶位孔进胶。
步骤30、对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀，并在所述PCB的外层铜层上成形出与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；
本实施例中，所述PCB采用双夹棍电镀，可以保证板面电流的分布均匀性，防止因为电场的边缘效应造成的板边铜厚过厚的现象；所述PCB的电镀预定时间为14，预定电流为27sq.dm，即每平方分米需要27个单位的电流，其中，每隔2h需要测量一次所述PCB的外层铜厚，以控制所述PCB的外层完成铜厚为0.25～0.35mm，确保所述PCB能够承载直流充电桩12V*60A的大电流，同时，该铜厚能够保证所述PCB的外层铜面完全接触直流充电桩的电池正负极，匹配性高，防止跳压。
本实施例中，对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀之前，还包括：
对所述PCB进行正面钻孔，该钻孔程序包括上述第一导体块上的金属孔，该金属孔钻穿第一导体块，但不钻穿所述PCB。
本实施例中，在所述PCB的外层铜层上采用蚀刻法制作出牙纹，具体的，牙纹为横截面呈等腰梯形的长条状，所述等腰梯形的上底宽度为0.15mm，相邻两个等腰梯形的上底间隔距离为0.15mm，相邻两个等腰梯形的下底相互连接；所述牙纹能够增大所述PCB铜面与直流充电桩电池正负极的接触面积，以提高电流导通效率。
上述蚀刻法制作牙纹具体包括：干膜制作、菲林对位、曝光、显影以及蚀刻，该工艺能够避免数控铣牙纹精度低、一致性差、毛刺多的问题，保证产品良率。
步骤S40、在所述PCB需要斜角的侧边上铣出斜角，所述斜角与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配。
本实施例中，在所述PCB需要斜角的侧边上铣出斜角具体包括：使用与水平面成一定角度的斜边刀，通过所述斜边刀的侧壁以一定转速切削所述PCB需要斜角的侧边，形成所述斜角。
其中，斜边刀采用18齿的右旋斜边刀，以精确控制斜角的规格；具体的，所述斜角的角度为30°，斜角的斜边长度为8.2mm；该规格的斜角与直流充电桩的电池滑道相配合，便于装配，以解决装配过程中所述PCB对电池的碰撞损伤。
在本发明的一些实施例中，在所述PCB铣出斜角之后，所述制作方法进一步包括：
在所述上层PCB子板上开设连通第一容纳槽的第二容纳槽；
在第二容纳槽内放置第二导体块，所述第二导体块和第一导体以及所述上层PCB子板中的线路图形层接触导通；
本实施例中，第二容纳槽与第二导体块的外形轮廓完全匹配，第二容纳槽的开设方式可优选为激光刻，以保证第二容纳槽的尺寸精度；第二导体块优选为可承载大电流的铜块。
第二导体块远离第一导体块的一面还预成形有牙纹，在第二导体块放置于第二容纳槽后，第二导体块上的牙纹和所述PCB外层其它区域的牙纹连成一体，以增加第二导体块接触直流充电桩电池正负极的接触面积，同时保证第二导体块与上层PCB子板中的线路图形层导通。
在本发明的一些实施例中，在所述上层PCB子板上开设第二容纳槽之后，所述制作方法进一步包括：
在所述第一导体块与第二导体块的接触面上分别预成形有相互匹配的螺旋纹；
在所述第二容纳槽内放置第二导体块后，通过螺丝固定连接所述第一导体块和第二导体块。
上述第一导体块的上方设计安装第二导体块，且第一导体块和第二导体块的接触面通过平面螺旋纹相互抵接，能够增加相互之间的接触面积，以进一步提高相互之间的电流导通能力，同时能够避免厚铜板的散热问题。
上述在所述PCB成形后再开槽安装第二导体块，且通过螺丝进一步将第二导体块固定连接于第一导体块上，能够简化制作工艺，提高产品良率。
参见图2，本发明实施例基于上述的PCB制作方法还提供一种PCB，用于直流充电桩，可以包括：
假层210，以及分别层压到假层210上下两面的上层PCB子板220和下层PCB子板230；
需要说明的是，本实施例以四层板为例，上层PCB子板220和下层PCB子板230均为单张芯板，假层为蚀刻去除表面导体层的芯板，上层PCB子板220和下层PCB子板230与假层210之间通过半固化片粘接；当然在实际场景中，可根据需要来压合出需要的层数，假层210的位置亦可根据需要调整。
其中，假层210上开设有第一容纳槽211，第一容纳槽211内放置有第一导体块240，第一导体块240上开设有与上层PCB子板220和下层PCB子板230中的线路图形层导通的金属孔，以使上层PCB子板220和下层PCB子板230中的线路图形层通过第一导体块240承载大电流。
为了解决第一导体块240的散热问题，上层PCB子板220上还开设连通第一容纳槽211的第二容纳槽221，第二容纳槽221内放置有第二导体块270，第二导体块270与第一导体块240以及上层PCB子板220中的线路图形层接触导通。
本实施例中，在所述PCB成形后才开设第二容纳槽221，同时，第一导体块240和第二导体块270上预设有螺纹孔，通过螺丝穿过螺纹孔将第一导体块240和第二导体块270固定连接，在实际生产过程中，该工艺能够简化制作流程，提供产品合格率。
进一步地，第一导体块240与第二导体块270的接触面上分别预成形平面螺旋纹，以增加第一导体块240与第二导体块270的接触面积，解决了现有结构电流导通不足，以及散热的问题。
进一步地，结合图3所示，所述PCB的外层铜层上通过蚀刻法设置有牙纹250，牙纹250为横截面呈等腰梯形的长条状，能够增大所述PCB铜面与直流充电桩电池正负极的接触面积，以提高电流导通效率。
所述PCB的侧边上铣出有斜角260，斜角260与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配，防止所述PCB在装配过程中划破电池。具体的，斜角260的角度为30°，斜角的斜边长度为8.2mm，实际加工过程中，需要使用与水平面成一定角度设置的斜边刀，通过旋转斜边刀以斜边刀的侧壁切削所述PCB需要斜角的侧边，才能保证斜角260的尺寸符合规格要求。
综上所述，实施本发明上述实施例具有以下有益效果：本发明先在假层上开设用于放置第一导体块的第一容纳槽；而后在假层上下两面分别叠放上层PCB子板和下层PCB子板后进行层压，形成所述PCB；并进一步对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀，在所述PCB的外层铜层上成形出牙纹，在所述PCB需要斜角的侧边上铣出斜角；最后在第一导体块的上方设计安装与第一导体块导通的第二导体块。由于是利用假层来承载第一导体块，使得第一导体块周围有绝缘保护层，极大降低电化迁移的发生；其次，结合第一导体块、第二导体块以及外层达到0.25～0.35mm的铜厚，所述PCB能够承载直流充电桩接近60A的大电流，且第一导体块和第二导体块的接触面均设置有平面螺旋纹，增加了接触面积，能够进一步提高相互之间的电流导通效率和散热效率，解决了现有技术中电流越大，散热效率越差的矛盾，保证了所述PCB的电流承载能力和使用可靠性；
另一方面，所述PCB与直流充电桩电池正负极的接触铜面上成形有牙纹，能够提高相互之间的电流导通效率，且所述PCB的侧边铣出有与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配的斜角，使得本发明提供的PCB与直流充电桩具有良好的匹配性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种PCB的制作方法，所述PCB用于直流充电桩，其特征在于，所述制作方法包括：
S10、在假层上开设第一容纳槽，并在所述第一容纳槽内放置与所述第一容纳槽相匹配的第一导体块；
S20、在所述假层上下两面分别叠放上层PCB子板和下层PCB子板后进行层压，形成所述PCB；其中，所述第一导体块上开设有与所述上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层导通的金属孔；
S30、对所述PCB进行预定时间和预定电流的电镀，并在所述PCB的外层铜层上成形出与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；
S40、在所述PCB需要斜角的侧边上铣出斜角，所述斜角与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述PCB铣出斜角之后，所述制作方法进一步包括：
在所述上层PCB子板上开设连通所述第一容纳槽的第二容纳槽；
在所述第二容纳槽内放置第二导体块，所述第二导体块和第一导体块以及所述上层PCB子板中的线路图形层接触导通。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在所述上层PCB子板上开设第二容纳槽之后，所述制作方法进一步包括：
在所述第一导体块与第二导体块的接触面上分别预成形有相互匹配的螺旋纹；
在所述第二容纳槽内放置第二导体块后，通过螺丝固定连接所述第一导体块和第二导体块。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述PCB的侧边上铣出斜角具体包括：使用与水平面成一定角度的斜边刀，通过所述斜边刀转动的侧壁切削所述PCB需要斜角的侧边，形成所述斜角。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第二导体块远离第一导体块的一面预成形有所述牙纹；所述牙纹为横截面呈等腰梯形的长条状，所述等腰梯形的上底宽度为0.15mm，相邻两个所述等腰梯形的上底间隙为0.15mm，相邻两个所述等腰梯形的下底相互连接。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述PCB上进行预定时间和预定电流的电镀时，还包括：每隔一固定时间段测量一次所述PCB的外层铜厚；所述PCB的外层完成铜厚为0.25～0.35mm。
7.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述假层为蚀刻去除表面导电层的芯板；所述第一导体块和第二导体块均为铜块。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述斜角的角度为30°，所述斜角的斜边长度为8.2mm；
所述预定时间为14h，所述预定电流为27sq.dm。
9.一种PCB，用于直流充电桩，其特征在于，包括：假层，以及分别层压到所述假层上下两面的上层PCB子板和下层PCB子板；
其中，所述假层上开设有用于放置第一导体块的第一容纳槽；所述第一导体块上开设有与所述上层PCB子板和/或下层PCB子板中的线路图形层导通的金属孔；
所述PCB的外层铜层上成形有与直流充电桩电池正负极接触的牙纹；
所述PCB需要斜角的侧边上铣出有斜角，所述斜角与直流充电桩的电池滑道的外形轮廓相匹配。
10.根据权利要求9所述的PCB，其特征在于，所述上层PCB子板上开设有连通所述第一容纳槽的第二容纳槽，所述第二容纳槽用于放置第二导体块，所述第二导体块和第一导体块以及所述上层PCB子板中的线路图形层接触导通；
所述第一导体块与第二导体块的接触面上分别预成形有相互配合的螺旋纹，所述第一导体块和第二导体块通过螺丝固定连接。
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