CN108235605A - 一种pcb的制作方法以及pcb - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PCB的制作方法，包括：步骤S10、提供一张内层芯板，对所述内层芯板进行第一次电镀，并制作内层线路图形；步骤S20、根据流胶量选择匹配的半固化片，并将所述内层芯板、半固化片、上层PCB子板以及下层PCB子板压合形成所述PCB；步骤S30、对所述PCB进行钻孔和第二次电镀以制作外层线路图形，以及至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；步骤S40、将所述PCB烘烤到预定温度后进行喷锡，在所述外层线路图形的图形区覆盖抗蚀锡层。另一方面，本发明提供的一种PCB用于交流充电桩。本发明提供的PCB制作方法以及PCB能够避免铜面起翘，分层起泡等可靠性问题，保证了与交流充电桩的装配稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及PCB技术领域，尤其涉及一种PCB的制作方法以及PCB。
背景技术
随着充电桩产业的蓬勃发展，也带动了国内充电桩用PCB的发展。与普通PCB相比，充电桩用PCB承载的电流较大，电压较高，且充电桩用PCB需耐高压，绝缘层厚度也要大些。因此，充电桩用PCB的导电线路要宽一些，且大都是厚铜板，要比普通PCB厚很多，如果是薄板，很容易发热烧断，且厚铜板才能承载封装后又多又重的电子元器件，避免PCB变形损伤。
但是，由于充电桩用PCB的铜厚和板厚较厚，在温度激增的情况下，充电桩用PCB极易产生分层起泡、铜面起翘等一系列可靠性问题，造成表面不平整，影响线路图形层的性能和装配。
发明内容
本发明的目的在于提供一种完成铜厚满足标准，可靠性高的PCB的制作方法以及PCB，能够很好的解决充电桩用PCB的分层起泡、铜面起翘等一系列可靠性问题。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一方面，一种PCB的制作方法，所述PCB用于交流充电桩，所述制作方法包括：
步骤S10、提供一张内层芯板，对所述内层芯板进行第一次电镀，并制作内层线路图形；
步骤S20、根据流胶量选择匹配的半固化片，并将所述内层芯板、半固化片、上层PCB子板以及下层PCB子板压合形成所述PCB；
步骤S30、对所述PCB进行钻孔和第二次电镀以制作外层线路图形，以及至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜的一端与所述外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜的另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
步骤S40、将所述PCB烘烤到预定温度后进行喷锡，在所述外层线路图形的图形区覆盖抗蚀锡层。
本发明上述的制作方法中，所述步骤S30具体包括：
对所述PCB进行钻孔，至少形成贯穿所述PCB的第一拉铜孔和第二拉铜孔；
对所述PCB按照预定电镀时间和预定电流进行第二次电镀，完成所述PCB外层铜、第一拉铜孔和第二拉铜孔孔铜的电镀；所述PCB第二次电镀的完成面铜铜厚为4OZ；所述第一拉铜孔孔铜的一端与所述上层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第一拉铜孔孔铜的另外一端避开所述下层PCB子板的外层线路图形；所述第二拉铜孔孔铜的一端与所述下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第二拉铜孔孔铜的另外一端避开所述上层PCB子板的外层线路图形。
本发明上述的制作方法中，所述步骤S10具体包括：
提供采用FR-4材料作为基材制造的PCB芯板，并将所述PCB芯板按照预定烘板时间和烘板温度进行烘烤；
对所述PCB芯板按照开料尺寸设计进行开料，形成所述内层芯板；
对所述内层芯板进行第一次电镀；所述内层线路图形的面铜铜厚为2OZ。
本发明上述的制作方法中，所述步骤S20具体包括：
提供第一外层铜箔、第二外层铜箔及半固化片；
按照第一外层铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片以及第二外层铜箔的叠放顺序进行叠放；
对叠放的多层芯板进行分阶段压合，形成所述PCB。
本发明上述的制作方法中，所述拉铜孔还包括第三拉铜孔，所述第三拉铜孔孔铜的一端与所述上层PCB子板或下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第三拉铜孔孔铜的另外一端连接独立焊盘的面铜。
本发明上述的制作方法中，所述预定温度为150°，所述喷锡为无铅喷锡；所述预定电镀时间为6h，所述预定电流为1.6ASF。
本发明上述的制作方法中，所述烘板时间为4h，所述烘板温度为150℃。
本发明上述的制作方法中，对叠放的多层芯板进行分阶段压合具体包括：
第一压合段，压合压力为21psi，压合温度设置140℃升至150℃；
第二压合段，压合压力为37psi，压合温度为160℃；
第三压合段，压合压力为43psi，压合温度为180℃；
第四压合段，压合压力为81psi，压合温度设置190℃升至210℃；
第五压合段，压合压力为49psi，压合温度设置210℃降至160℃。
另一方面，本发明提供一种PCB，用于交流充电桩，采用上述的PCB制作方法制作；
所述PCB包括依次叠放压合的上层PCB子板、半固化片、内层芯板、半固化片以及下层PCB子板，所述内层芯板上通过第一次电镀制作有内层线路图形，所述上层PCB子板和下层PCB子板上通过第二次电镀制作有外层线路图形；
所述外层线路图形上还开设有至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜一端与外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
所述外层线路图形的图形区覆盖有抗蚀锡层。
本发明上述的PCB中，所述拉铜孔至少包括第一拉铜孔和第二拉铜孔，所述第一拉铜孔孔铜的一端的铜与所述上层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第一拉铜孔孔铜的另外一端避开所述下层PCB子板的外层线路图形；
所述第二拉铜孔孔铜的一端与所述下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第二拉铜孔孔铜的另外一端避开所述上层PCB子板的外层线路图形。
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的外层线路图形上设置有至少两个的拉铜孔，能够把PCB外层线路图形的面铜拉住，避免起翘，保持产品的表面平整度和可焊性；且本发明在对PCB板进行无铅喷锡之前先将PCB板烘烤到预定温度，从而增强抗蚀锡层和PCB外层线路图形区域的结合力，避免PCB表面的分层起泡，使得PCB表面镀层平整，颜色稳定，保证与交流充电桩的装配稳定性。
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为本发明提供的一种PCB的制作方法的流程示意图；
图2为本发明提供的一种PCB的制作方法制作的四层PCB的剖视图。
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和图2，图1为本发明的一个实施例提供的一种PCB的制作方法的流程示意图，图2为根据上述PCB的制作方法制作的四层PCB的剖视图，所述PCB用于交流充电桩。结合图1和图2所示，本发明的一个实施例提供的一种PCB的制作方法包括以下步骤：
步骤S10：提供一张内层芯板10，对所述内层芯板10进行第一次电镀，并制作内层线路图形；
本实施例中，步骤S10具体包括：
S11、提供采用FR-4环氧树脂作为基材制造的PCB芯板，并对所述PCB芯板按照预定的烘板时间和烘板温度进行烘烤；其中，烘板时间为4h，烘板温度为150℃，以排除所述PCB芯板内的水汽，进一步使树脂固化，消除所述PCB芯板的板内应力；
S12、对所述PCB芯板按照开料尺寸设计进行开料，形成内层芯板10；其中，内层芯板10的开料尺寸为576mm x470mm，大于所述PCB的成品尺寸550mm x442.4mm，以在内层芯板10的四周留下工艺边，方便后续制作工序的层压对位、电镀夹点等；
S13、对内层芯板10进行第一次电镀，内层芯板10的第一次电镀的完成面铜铜厚为2OZ，可以满足交流充电桩用PCB板承载大电流的铜厚要求；其中，内层芯板10的铜箔厚度为1OZ，第一次电镀需加镀1OZ的铜厚，使得内层芯板10的完成铜厚达到2OZ的要求；
在本发明的一些实施例中，内层芯板10可以是不带铜箔的光板，通过光板直接电镀加厚到2OZ的外层铜层，以满足承载大电流的要求。
S14、制作内层图形菲林，并按照内层图形菲林对第一次电镀后的内层芯板10进行蚀刻，以制作内层线路图形。
进一步的，所述PCB的制作方法还包括步骤S20：根据流胶量选择匹配的半固化片，并将内层芯板10、半固化片、上层PCB子板和下层PCB子板压合形成所述PCB；
本实施例中，所述PCB为四层板结构，所述上层PCB子板和下层PCB子板均为具有一定铜厚的铜箔，所述步骤S20具体包括：
S21、提供第一外层铜箔11、第二外层铜箔12及两张半固化片13；其中，第一外层铜箔11和第二外层铜箔的厚度均为1OZ，两张半固化片13根据流胶量计算，一张选用1080型号的半固化片，另外一张选用2116型号的半固化片，以减少所述PCB层压分层的风险；
S22、在第一外层铜箔11、第二外层铜箔12及两张半固化片13以及内层芯板10的对应位置制作出靶位孔，以保证层压后层与层之间的图形的精确对位，避免错位开路影响产品的可靠性；
S23、按照第一外层铜箔11、半固化片12、内层芯板10、半固化片12以及第二外层铜箔12的叠放顺序进行叠放；
S24、对叠放的多层芯板进行分阶段压合，形成所述PCB。
本实施例中，对叠放的多层芯板放入层压压机后的压合阶段具体包括：
第一压合段，层压压机设置压合压力为21psi，压合温度设置140℃升至150℃，持续时间为6min；
第二压合段，层压压机设置压合压力为37psi，压合温度保持为160℃，持续时间为3min；
第三压合段，层压压机设置压合压力为43psi，压合温度保持为180℃，持续时间为6min；
第四压合段，层压压机设置压合压力为81psi，压合温度设置190℃升至210℃，持续时间为75min；
第五压合段，层压压机设置压合压力为49psi，压合温度由210℃降至160℃，持续时间为10min。
以上层压压合工艺，能够明显改善内层芯板10和外层板的实际料温温差，使内层芯板和外层板的层压状态趋于一致，保证所述PCB的品质稳定性，保证了产品层压后内层芯板和外层板的应力一致，防止产品翘曲。
在本发明的一些实施例中，也可在内层芯板10的上下表面叠放由若干张PCB芯板压合而成的PCB子板，每张PCB芯板之间可通过半固化片或其它材料粘接。
进一步地，所述PCB的制作方法还包括步骤S30：对所述PCB进行钻孔和第二次电镀以制作外层线路图形，以及至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜的一端与所述外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜的另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
本实施例中，步骤S30具体包括：
对所述PCB上进行钻孔，至少形成贯穿所述PCB的第一拉铜孔31和第二拉铜孔32；
对所述PCB按照预定电镀时间和预定电流进行第二次电镀，完成所述PCB外层铜、第一拉铜孔31和所述第二拉铜孔32孔铜的电镀；所述PCB的第二次电镀的完成面铜铜厚为4OZ；
第一拉铜孔31孔铜的一端与上层PCB子板的外层线路图形的面铜41连接导通，第一拉铜孔31孔铜的另外一端避开下层PCB子板的外层线路图形；同时，第一拉铜孔31必须避开PCB的内层线路图形，防止增设拉铜孔的同时导致不必要的层间导通；
第二拉铜孔32的设置与第一拉铜孔31正好相反，即第二拉铜孔32孔铜的一端与下层PCB子板的外层线路图形的铜42连接，第二拉铜孔32孔铜的另外一端避开上层PCB子板的外层线路图形，如此，能够将上层PCB子板和下层PCB子板外层线路图形的面铜拉住，避免起翘。
在本发明的一些实施例中，拉铜孔孔铜的一端与外层线路图形的大铜面区域的铜连接，拉铜孔孔铜的另外一端落在另外一侧外层线路图形的非导通区，大铜面区域为PCB一种常见的布图设计，外层线路图形的非图形区即为外层线路的非导通区或者无铜区。
在本发明的一些实施例中，还设置有第三拉铜孔33，第三拉铜孔33孔铜的一端与外层线路图形的铜连接导通，第三拉铜孔33孔铜的另外一端连接导通独立焊盘43的面铜。
本实施例中，第二次电镀的预定电镀时间为6h，预定电流为1.6ASF，以将所述PCB的外层线路图形的面铜完成铜厚镀到40Z，以保证所述PCB的大电流承载能力。
进一步地，所述PCB的制作方法还包括步骤S40：将所述PCB烘烤到预定温度后进行喷锡，在所述外层线路图形的图形区覆盖抗蚀锡层。
具体的，先用烤箱将所述PCB烘烤到150℃的预定温度后，再马上进行无铅喷锡，在所述PCB的外层图形区域上覆盖抗蚀锡层。本实施例提供的技术方案在无铅喷锡之前先将所述PCB烘烤到预定温度，能够增强抗蚀锡层和PCB外层线路图形区域的结合力，避免PCB表面的气泡分层，使得PCB表面镀层平整，颜色稳定，可焊性良好。
实施例二
参见图2，本发明实施例还提供一种PCB，用于交流充电桩，所述PCB包括依次叠放压合的上层PCB子板11、半固化片13、内层芯板10、半固化片13以及下层PCB子板12，内层芯板10上通过第一次电镀制作有内层线路图形，上层PCB子板11和下层PCB子板12上通过第二次电镀制作有外层线路图形；
所述外层线路图形上还开设有至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜一端与外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜的另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
所述外层线路图形的图形区覆盖有抗蚀锡层。
需要注意的是，本实施例提供的一种PCB是采用上述实施例所述的PCB的制作方法进行制作的，故本领域技术人员应该可知，其相互之间相同或近似的技术特征均可以借鉴通用，所述PCB的制作方法所具有的技术效果，所述PCB同样具有，在此不再赘述。
综上所述，实施本发明上述实施例具有以下有益效果：
(1)本实施例中第一次电镀的完成面铜铜厚为2OZ,第二次电镀的完成面铜铜厚为4OZ，符合标准要求，能够承载交流充电桩的大电流；
(2)本实施例根据流胶量选择与内层芯板匹配的半固化片，并对叠放的多层芯板进行分阶段压合，使内层芯板和外层子板的层压状态趋于一致，保证了产品层压后内层芯板和外层子板的应力一致，有效避免了翘曲、层压分层等缺陷；
(3)本实施例在PCB板上设置有至少两个的拉铜孔，能够将所述PCB外层线路图形的面铜拉住，避免面铜起翘，保持产品的表面平整度，可焊性良好；
(4)本实施例在对PCB板进行无铅喷锡之前先将PCB板烘烤到预定温度，从而增强抗蚀锡层和PCB外层线路图形区域的结合力，避免PCB表面的气泡分层，使得PCB表面镀层平整，颜色稳定。
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用于交流充电桩，其特征在于，所述制作方法包括：
步骤S10、提供一张内层芯板，对所述内层芯板进行第一次电镀，并制作内层线路图形；
步骤S20、根据流胶量选择匹配的半固化片，并将所述内层芯板、半固化片、上层PCB子板以及下层PCB子板压合形成所述PCB；
步骤S30、对所述PCB进行钻孔和第二次电镀以制作外层线路图形，以及至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜的一端与所述外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜的另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
步骤S40、将所述PCB烘烤到预定温度后进行喷锡，在所述外层线路图形的图形区覆盖抗蚀锡层。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：
对所述PCB进行钻孔，至少形成贯穿所述PCB的第一拉铜孔和第二拉铜孔；
对所述PCB按照预定电镀时间和预定电流进行第二次电镀，完成所述PCB外层铜、第一拉铜孔和第二拉铜孔孔铜的电镀；所述PCB第二次电镀的完成面铜铜厚为4OZ；所述第一拉铜孔孔铜的一端与所述上层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第一拉铜孔孔铜的另外一端避开所述下层PCB子板的外层线路图形；所述第二拉铜孔孔铜的一端与所述下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第二拉铜孔孔铜的另外一端避开所述上层PCB子板的外层线路图形。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：
提供采用FR-4材料作为基材制造的PCB芯板，并将所述PCB芯板按照预定烘板时间和烘板温度进行烘烤；
对所述PCB芯板按照开料尺寸设计进行开料，形成所述内层芯板；
对所述内层芯板进行第一次电镀；所述内层线路图形的面铜铜厚为2OZ。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：
提供第一外层铜箔、第二外层铜箔及半固化片；
按照第一外层铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片以及第二外层铜箔的叠放顺序进行叠放；
对叠放的多层芯板进行分阶段压合，形成所述PCB。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述拉铜孔还包括第三拉铜孔，所述第三拉铜孔孔铜的一端与所述上层PCB子板或下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第三拉铜孔孔铜的另外一端连接独立焊盘的面铜。
6.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述预定温度为150°，所述喷锡为无铅喷锡；所述预定电镀时间为6h，所述预定电流为1.6ASF。
7.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述烘板时间为4h，所述烘板温度为150℃。
8.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，对叠放的多层芯板进行分阶段压合具体包括：
第一压合段，压合压力为21psi，压合温度设置140℃升至150℃；
第二压合段，压合压力为37psi，压合温度为160℃；
第三压合段，压合压力为43psi，压合温度为180℃；
第四压合段，压合压力为81psi，压合温度设置190℃升至210℃；
第五压合段，压合压力为49psi，压合温度设置210℃降至160℃。
9.一种PCB，用于交流充电桩，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的PCB的制作方法制作；
所述PCB包括依次叠放压合的上层PCB子板、半固化片、内层芯板、半固化片以及下层PCB子板，所述内层芯板上通过第一次电镀制作有内层线路图形，所述上层PCB子板和下层PCB子板上通过第二次电镀制作有外层线路图形；
所述外层线路图形上还开设有至少两个贯穿所述PCB且避开所述内层线路图形的拉铜孔；所述拉铜孔孔铜一端与外层线路图形的面铜连接，所述拉铜孔孔铜另外一端避开另外一侧的外层线路图形；
所述外层线路图形的图形区覆盖有抗蚀锡层。
10.根据权利要求9所述的PCB，其特征在于，所述拉铜孔至少包括第一拉铜孔和第二拉铜孔，所述第一拉铜孔孔铜的一端的铜与所述上层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第一拉铜孔孔铜的另外一端避开所述下层PCB子板的外层线路图形；
所述第二拉铜孔孔铜的一端与所述下层PCB子板的外层线路图形的面铜连接，所述第二拉铜孔孔铜的另外一端避开所述上层PCB子板的外层线路图形。
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