CN109640532A - 一种fpc治具制作方法 - Google Patents
一种fpc治具制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109640532A CN109640532A CN201910087617.4A CN201910087617A CN109640532A CN 109640532 A CN109640532 A CN 109640532A CN 201910087617 A CN201910087617 A CN 201910087617A CN 109640532 A CN109640532 A CN 109640532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal plate
- fpc
- layer
- production method
- laser welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 88
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
- H05K3/0026—Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
- H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
- H05K3/363—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits by soldering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种FPC治具制作方法。该方法包括：通过激光切割在多层金属板上切割出孔洞；在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料以减小所述金属板的局部厚度；通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊，得到由多层金属板焊接而成的FPC治具。可保证激光焊接得到的FPC治具的精度，满足FPC的加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及先进制造技术领域，特别涉及一种FPC治具制作方法。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，柔性印刷电路板(Flexible PrintedCircuit，简称FPC)的应用领域越来越广泛。FPC结构灵活、体积小、重量轻，并且可以作弯曲、卷曲和折叠等动作，大大提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性。
FPC的生产加工工艺比较复杂，加工过程中FPC的定位尤其重要，FPC治具的使用可以提高劳动生产性，降低生产成本，而且能够保证产品外形加工精度和加工可靠度。
FPC元器件是在预定位在FPC治具的凹槽中的，FPC则放置在FPC治具的表面上，从而将FPC元器件固定在FPC上。FPC治具可制作的形状样式决定了可匹配生产的FPC产品线，而FPC治具的形貌精度也即加工精度将会直接影响最终FPC产品的成品率，比如FPC元器件能否准确地预定位会影响FPC产品的成品率。传统的FPC治具一般使用CNC(ComputerizedNumerical Control，简称CNC)加工，但如今FPC元器件越来越小，比如几百微米的大小，工艺难度越来越高，CNC加工的加工精度已经难以满足要求，比如CNC加工很难加工直角形状。
发明内容
本发明解决的技术问题是：FPC元器件越来越小，工艺难度越来越高，CNC加工的加工精度已经难以满足要求。为此，本发明提出一种FPC治具制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种FPC治具制作方法包括：
通过激光切割在多层金属板上切割出孔洞；
在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料以减小所述金属板的局部厚度；
通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊，得到由多层金属板焊接而成的FPC治具。
在一些优选的实施方式中，所述通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊具体为：将第n-1层金属板压紧并通过激光焊接在第n层金属板上，打磨焊点至与材料表面平整，将第n-2层金属板压紧并通过激光焊接在第n-1层金属板上，以此类推，直至将第1层金属板通过激光焊接在第2层金属板上。
在一些优选的实施方式中，所述在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料具体为：通过机加工在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料。
在进一步优选的实施方式中，所述去除一部分材料具体为：加工出沉孔。
在一些优选的实施方式中，所述通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊包括：在所述金属板的四周边缘进行激光焊接。
在进一步优选的实施方式中，还包括：在所述金属板的中间位置进行激光焊接。
在一些优选的实施方式中，所述激光切割的精度优于0.02mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
利用激光切割各层金属板得到所需孔洞图样，使用普通的激光器比如光纤激光器就可以达到比CNC加工高的精度，从而得到精确的用于放置FPC元器件的凹槽，比如与FPC元器件外形吻合的直角凹槽，可以避免FPC元器件出现位置变化；在进行激光叠焊前，对厚度过大的焊接位置去除一部分材料以减少厚度，降低FPC治具在焊接过程中产生的形变；如此，可保证激光焊接得到的FPC治具的精度，满足FPC的加工精度。
附图说明
图1为本发明实施例的FPC治具的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的FPC治具的第1层金属板的结构示意图；
图3为本发明实施例的FPC治具的第2层金属板的结构示意图；
图4为本发明实施例的FPC治具的第3层金属板的结构示意图；
图5为本发明实施例的FPC治具制作方法的流程图。
具体实施方式
参考图1至图5，以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参考图5，本发明实施例的FPC治具制作方法包括步骤S1至步骤S3。
步骤S1、通过激光切割在多层金属板上切割出孔洞。
以加工成图1所示的FPC治具形状为例，根据FPC治具的凹槽40呈现出的阶梯选择加工金属板的层数，具体几层需要依照具体需要而定。
示例的，参考图1，将整个FPC治具结构分为三层金属板，分别是第1层金属板1、第2层金属板2和第3层金属板3。根据FPC治具设计的开槽深度及形状，确定各层对应金属板的厚度及打孔形状，利用激光分别对每层金属板进行切割以形成所需要的孔洞图样。对于较深的凹槽40，可以通过在不同的金属板的相同位置上切割相同的孔洞20来形成，以减少孔洞20的热变形，保证加工精度。
步骤S2、在金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料以减小金属板的局部厚度。
参考图3，由于第2层金属板2过厚难以进行激光焊接，因此用钻头或铣刀之类的机加工刀具打薄需要进行焊接的局部表面的厚度，也就是打薄焊接点的厚度，减少该焊接位置激光需要熔化的深度，减薄热量需要透过的厚度，减少激光照射金属板的总能量，从而降低FPC治具在激光焊接过程中的热变形，从而实现各层金属板之间的低形变量连接。
步骤S3、通过激光焊接将多层金属板压紧叠焊，得到由多层金属板焊接而成的FPC治具。
利用激光焊接机对切割完毕的金属板进行压紧焊接。焊接顺序为先将第2层金属板2压紧在第3层金属板3上并进行叠焊得到双层治具，并打磨焊点至与金属板材料表面平整，再将第1层金属板1与得到的双层治具叠焊固定。
具体的，将两层金属板压紧后，在金属板的四周边缘进行激光焊接。对于面积大的金属板，还需要在金属板的中间位置进行激光焊接，从而保证FPC治具的强度。
根据上述可知，利用激光切割各层金属板得到所需孔洞图样，使用普通的激光器比如光纤激光器就可以达到比CNC加工高的精度，从而得到精确的用于放置FPC元器件的凹槽40，比如与FPC元器件外形吻合的直角凹槽，可以避免FPC元器件出现位置变化；在进行激光叠焊前，对厚度过大的焊接位置去除一部分材料以减少厚度，降低FPC治具在焊接过程中产生的形变；如此，可保证激光焊接得到的FPC治具的精度，满足FPC的加工精度。
本发明对FPC治具进行分层加工及堆叠焊接，对金属板的厚度无限制，并且对焊接金属板的表面粗糙度度要求不高，无特殊要求，也无需进行特殊的清洁，在一般大气环境中便可快速高质量地焊接不同厚度的金属板，快速实现金属板间的可靠连接。此外，本发明可以取代传统的一体式CNC加工方法，不需要慢慢大量铣削加工而是用激光直接切割穿，从而无需使用切削冷却液，污染小，成本低，克服CNC工艺加工时间长、难以高精度加工、加工图形受限等缺点。具有通用性与多样性，可制作传统工艺难以制造的板型图样，应用于不同设计需求的治具，特别适用于制作微米级别的FPC元器件的FPC治具。
本发明实施例的FPC治具制作方法得到的FPC治具主要作用是加工过程中承载FPC，凹槽是用来定位放置FPC元器件和防止后续加工过程中元器件掉落或者发生位置变化，特别是后续在加热炉加热的过程中。
以下对本发明作进一步的说明。
对于步骤S2中的去除一部分材料，具体为，参考图3，对于厚度大的金属板，先在金属板焊接位置加工出沉孔10，比如通过钻床或者铣床在金属板上加工出沉孔10。如此，可在沉孔10中进行激光焊接，避免大面积去除材料造成金属板的强度降低。
传统的CNC加工方法的公差精度难以控制在0.02mm以内。而本发明采用普通的激光设备即可实现激光切割的精度优于0.02mm。
各层金属板之间的焊点错开，这样有利于提高焊接强度和提高FPC治具的精度。当然，根据实际需要，各层金属板之间的焊点也可以重合。
整个FPC治具结构分为两层、三层、四层、五层、六层、七层或者八层以上的金属板。
根据本发明实施例的FPC治具制作方法可得到一种新型的FPC治具。该FPC治具包括多层金属板。示例的，参考图1，包括三层厚度各不相同的金属板，分别是第1层金属板1、第2层金属板2和第3层金属板3。
参考图3，第2层金属板2的局部表面被去除一部分材料，具体是设有沉孔10，从而表现出厚度变化，也即第2层金属板2有的位置厚、有的位置薄。
参考图2和图3，第1层金属板1和第2层金属板2上均设有孔洞20，参考图4，第3层金属板3上则设有盲孔30。参考图2，孔洞20的截面形状为矩形的，设有直角。
三层金属板上下堆叠通过激光焊接在一起，形成FPC治具。第2层金属板2焊接在第3层金属板3上，使得第2层金属板2上的一个孔洞20与第3层金属板3上的盲孔30重叠，其中，在第2层金属板2沉孔10中存在将第2层金属板2焊接在第3层金属板3上激光焊点。第1层金属板1焊接在第2层金属板2上，使得第1层金属板1上的所有孔洞20分别与第2层金属板2上的孔洞20重叠，从而形成用于放置FPC元器件的凹槽40。在金属板的四周边缘存在激光焊点，为进一步加强FPC治具的强度，在金属板的中间位置也存在激光焊点。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种FPC治具制作方法，其特征在于包括：
通过激光切割在多层金属板上切割出孔洞；
在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料以减小所述金属板的局部厚度；
通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊，得到由多层金属板焊接而成的FPC治具。
2.根据权利要求1所述的FPC治具制作方法，其特征在于所述通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊具体为：将第n-1层金属板压紧并通过激光焊接在第n层金属板上，打磨焊点至与材料表面平整，将第n-2层金属板压紧并通过激光焊接在第n-1层金属板上，以此类推，直至将第1层金属板通过激光焊接在第2层金属板上。
3.根据权利要求1所述的FPC治具制作方法，其特征在于所述在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料具体为：通过机加工在所述金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料。
4.根据权利要求3所述的FPC治具制作方法，其特征在于所述去除一部分材料具体为：加工出沉孔。
5.根据权利要求1所述的FPC治具制作方法，其特征在于所述通过激光焊接将多层所述金属板压紧叠焊包括：在所述金属板的四周边缘进行激光焊接。
6.根据权利要求5所述的FPC治具制作方法，其特征在于还包括：在所述金属板的中间位置进行激光焊接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的FPC治具制作方法，其特征在于：所述激光切割的优于0.02mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910087617.4A CN109640532A (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种fpc治具制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910087617.4A CN109640532A (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种fpc治具制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109640532A true CN109640532A (zh) | 2019-04-16 |
Family
ID=66064134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910087617.4A Pending CN109640532A (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种fpc治具制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109640532A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0929466A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-04 | Bridgestone Corp | レーザー加工機により所定の深さの模様を彫り込んだ製品を加工する方法 |
| EP0775550A1 (en) * | 1995-11-24 | 1997-05-28 | The Institute of Physical and Chemical Research ( RIKEN) | Method of fabricating metal mold comprised of laminated thin metal plates |
| JP2000090992A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Harness Syst Tech Res Ltd | バスバー溶接構造 |
| JP2000121671A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Toppan Printing Co Ltd | 検査治具 |
| CN1436033A (zh) * | 2002-01-26 | 2003-08-13 | 华为技术有限公司 | 一种层间连接方法及其设备 |
| JP2005088042A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Hisao Yamazaki | 積層金型の構造及びその製造方法 |
| JP2006218498A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Nippon Steel Corp | 金属薄板のレーザー突合せ溶接方法 |
| US20080239326A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Kaoru Matsumura | Workpiece machining apparatus |
| CN108012457A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-05-08 | 南京利景盛电子有限公司 | 一种软硬组合板双面底部焊接一次回流工艺方法 |
-
2019
- 2019-01-29 CN CN201910087617.4A patent/CN109640532A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0929466A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-04 | Bridgestone Corp | レーザー加工機により所定の深さの模様を彫り込んだ製品を加工する方法 |
| EP0775550A1 (en) * | 1995-11-24 | 1997-05-28 | The Institute of Physical and Chemical Research ( RIKEN) | Method of fabricating metal mold comprised of laminated thin metal plates |
| JP2000090992A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Harness Syst Tech Res Ltd | バスバー溶接構造 |
| JP2000121671A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Toppan Printing Co Ltd | 検査治具 |
| CN1436033A (zh) * | 2002-01-26 | 2003-08-13 | 华为技术有限公司 | 一种层间连接方法及其设备 |
| JP2005088042A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Hisao Yamazaki | 積層金型の構造及びその製造方法 |
| JP2006218498A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Nippon Steel Corp | 金属薄板のレーザー突合せ溶接方法 |
| US20080239326A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Kaoru Matsumura | Workpiece machining apparatus |
| CN108012457A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-05-08 | 南京利景盛电子有限公司 | 一种软硬组合板双面底部焊接一次回流工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109807477B (zh) | 一种pcb孔复合加工方法 | |
| CN106808681A (zh) | 一种提高增材制造零件精度的方法 | |
| CN106793474A (zh) | 一种印刷电路板及其加工方法 | |
| CN101902883A (zh) | 一种微波高频陶瓷电路板的制造方法 | |
| CN106211541A (zh) | 一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法 | |
| CN208369938U (zh) | 适用于印刷电路板的叠层阶梯模板 | |
| CN109089381A (zh) | 一种微小尺寸pcb板的外形加工方法 | |
| CN101480753A (zh) | 一种金属叠层实体制造快速成形方法 | |
| CN110446348A (zh) | 一种金属半孔成型生产技术 | |
| CN110351964A (zh) | 凹槽pcb电路板加工工艺 | |
| CN109640532A (zh) | 一种fpc治具制作方法 | |
| CN102573325A (zh) | 一种pcba焊点表面除胶的方法 | |
| CN109548292B (zh) | 超长尺寸高多层pcb钻孔生产工艺 | |
| CN115570281A (zh) | 一种激光加工覆铜板的方法 | |
| CN209824148U (zh) | 一种新型的fpc治具 | |
| CN113334032B (zh) | 一种电路固定板的加工工艺及其加工系统 | |
| CN112911835B (zh) | 多层混压阶梯后压金属基高频电路板的生产方法 | |
| CN214185743U (zh) | 一种基于激光实现盖板整版制程系统 | |
| CN111405840B (zh) | Pcb外形加工机台制作pcb埋容用阶梯槽的方法 | |
| KR101680716B1 (ko) | 선삭 가공과 레이저 가공이 결합된 복합가공 방법 | |
| CN105792520A (zh) | 一种在pcb上制作v形槽线的方法 | |
| JP7490934B2 (ja) | 回路基板の製造方法及び回路基板 | |
| CN111266811A (zh) | 一种不锈钢漏印阶梯模版焊接工艺 | |
| CN108747010B (zh) | Smt阶梯模板及其制作方法 | |
| JPH01171709A (ja) | プリント基板の穴明け方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |