CN109788635B - 一种印制电路板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制电路板的加工方法，其步骤为：开料→钻孔→孔金属化→整板电镀增铜→图形转移→图形电镀→退膜、蚀刻、退锡→防焊及表面处理→开螺纹焊脚孔→CNC成型→加散热加固层。本案通过在电路板侧边及电路板的无电路图区域粘上一层碳纤维导热硅胶片，使得印制电路板的热量能够通过导热硅胶片及时地传导并散发出去，很好地保证了印制电路板在元器件高发热情况下的使用性能，且碳纤维具有很好的机械强度，加入了碳纤维的导热硅胶片能够有效地防止电路板在受压受热的情况下产生变形；通过在印制电路板上设置螺纹状的焊脚孔，焊接元器件时，焊液填满焊接孔内螺纹状凹槽，凝固后能够使得焊接非常牢固，焊脚不会轻易脱落。
Description
技术领域
本发明属于印制电路板加工技术领域，具体涉及一种印制电路板的加工方法。
背景技术
近几年来，印制电路板市场重点从计算机转向通信，这两年更是转向智能手机、平板电脑类移动终端，印制电路板全都向高密度细线化发展，因此，在印制电路板的加工技术方面也会存在许多需要重视的问题。
一是发热问题，目前广泛应用的印制电路板(简称PCB)板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热，但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的，同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
二是焊接问题，在印制电路板焊接过程中，由于电路板变形，导致在印制电路板的焊接部位有的产生凸起，有的产生凹陷。产生凸起的焊点部位会形成薄焊，也就是说在此部位焊接不牢固，时间一长就会焊点脱落，焊接失效；产生凹陷的部位由于在焊接过程中焊点被周围的凸起部位抬高，导致焊点与凹陷部位不能接触从而形成空焊现象，与薄焊一样，凹陷部位的焊接也会在一定时间内产生焊点脱落，焊接失效，从而影响电子产品的使用寿命。
三是变形问题，高温发热和基板厚度不够都容易导致印制电路板变形，变形会使得板的强度减弱，板上铜箔脱落，板上焊件脱落，导致电路板的报废。
发明内容
本发明提出了一种印制电路板的加工方法，通过在电路板侧边及电路板的无电路图区域粘上一层碳纤维导热硅胶片，使得印制电路板的热量能够通过导热硅胶片及时地传导并散发出去，很好地保证了印制电路板在元器件高发热情况下的使用性能，且碳纤维具有很好的机械强度，加入了碳纤维的导热硅胶片能够有效地防止电路板在受压受热的情况下产生变形，板侧边的碳纤维导热硅胶片，还能防止多块板间的尖角刮伤和碰撞伤害；通过在印制电路板上设置螺纹状的焊脚孔，焊接元器件时，焊液填满焊接孔内螺纹状凹槽，凝固后能够使得焊接非常牢固，焊脚不会轻易脱落。本发明的技术方案是这样实现的：
一种印制电路板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，开料：取原材料放置在开料机上，按照生产指示单所要求的尺寸，裁剪出所需的覆铜基板；
步骤二，钻孔：先用上销钉机在上述覆铜基板的短边位置上打出若干销钉孔，再将打出销钉孔后的组合板固定在数控钻机的工作台上，设置好钻机的主轴转速和落刀速度，对上述组合板进行钻孔，组合板钻完孔后，从数控钻机的工作台上取下组合板，再使用退销钉机将组合板上的销钉退出，得到钻完孔后的基板，再使用砂纸处理上述基板表面上的毛刺和批锋，再使用验孔机检查上述基板上所钻的孔；
步骤三，孔金属化：将上述基板进行水洗，水洗过后的基板垂直插架，再依次进行除胶、中和、沉铜处理，使得基板表面以及孔壁上附着一层薄铜；
步骤四，整板电镀增铜：将上述基板进行电镀，增加孔铜、面铜的厚度，再将电镀后的基板依次进行清洗、烘干、检查；
步骤五，图形转移：先对上述基板的表面进行磨刷处理，再往基板表面上贴上一层干膜，然后通过CCD孔定位，使用半自动曝光机进行图形曝光，再使用浓度为1.0％～1.2％的Na2CO3溶液对曝光后的基板进行显影，再进行检修；
步骤六，图形电镀：将上述显影后的基板放入电镀缸中，将铜、锡电解到基板上，且要使得基板上的铜厚、锡厚达到要求；
步骤七，退膜、蚀刻、退锡：使用强碱性的药水将基板表面上的干膜去除，使用强氧化性的药水将退膜处理后基板表面图形中不需要的部分铜进行蚀刻去除，使用带酸性的药水去掉上述基板表面图形上的抗蚀刻锡层，将退锡后的基板进行烘干、检查；
步骤八，防焊及表面处理：采用磨刷机对上述基板表面进行轻微的磨刷处理，然后将磨刷后的基板进行防焊油墨印刷，印刷完成后，在70℃的温度下进行预烤，再根据板边的CCD定位孔进行定位、曝光、显影、检修，再将检修好的基板送入隧道式烤炉内分段烤进行固化处理，烘烤后的基板进行表面化金处理，完成后进行烘干并检查；
步骤九，开螺纹焊脚孔：将上述基板固定在数控机床的工作台上，设置好刀具的主轴转速和落刀速度，定位好后，对上述基板进行螺纹孔的加工，螺纹孔加工完成后，从数控钻机的工作台上取下基板，得到布有螺纹焊脚孔的基板；
步骤十，CNC成型：采用数控铣床对基板进行成型制作，完成后使用成品清洗剂对基板进行高压清洗，清洗后进行烘干、检查；
步骤十一，加散热加固层：上述印制电路板包括电路图区域、无图区域和电路板侧边，在导热硅胶中加入碳纤维制成碳纤维导热硅胶片，碳纤维导热硅胶片的组分为：导热硅胶的含量为90％，碳纤维的含量为10％，将该碳纤维导热硅胶片裁剪后，粘贴在基板侧边和无电路图区域内，得成品高导热、加固型印制电路板。
在本发明的印制电路板的加工方法中，步骤十一中的印制电路板侧边的碳纤维导热硅胶片呈矩形条状，无图区域的碳纤维导热硅胶片呈矩形环状，所述碳纤维导热硅胶片的厚度均匀，厚度大小均为0.5mm。
实施本发明的这种印制电路板的加工方法，具有以下有益效果：
1、通过在电路板侧边及电路板的无电路图区域粘上一层碳纤维导热硅胶片，使得印制电路板的热量能够通过导热硅胶片及时地传导并散发出去，很好地保证了印制电路板在元器件高发热情况下的使用性能。
2、且碳纤维具有很好的机械强度，通过在导热硅胶中加入碳纤维，能够有效地防止电路板在受压受热的情况下产生变形。
3、通过在板侧边粘贴碳纤维导热硅胶片，能有效地防止多块板间的尖角刮伤，还能保护电路板不跟其他物体间产生碰撞伤害；
4、通过在印制电路板上设置螺纹状的焊脚孔，焊接元器件时，焊液填满焊接孔内螺纹状凹槽，凝固后能够使得焊接非常牢固，焊脚不会轻易脱落。
附图说明
图1为本发明的印制电路板粘贴碳纤维导热硅胶片的正面示意图；
图2为本发明的印制电路板粘贴碳纤维导热硅胶片的侧面示意图；
图3为本发明的印制电路板焊脚孔示意图；
图4为本发明的印制电路板焊脚孔剖面图。
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。
如图1至4所示的一种印制电路板的加工方法，包括如下步骤：步骤一，开料：取原材料放置在开料机上，按照生产指示单所要求的尺寸，裁剪出所需的覆铜基板1；步骤二，钻孔：先用上销钉机在上述覆铜基板的短边位置上打出若干销钉孔，再将打出销钉孔后的组合板固定在数控钻机的工作台上，设置好钻机的主轴转速和落刀速度，对上述组合板进行钻孔，组合板钻完孔后，从数控钻机的工作台上取下组合板，再使用退销钉机将组合板上的销钉退出，得到钻完孔后的基板，再使用砂纸处理上述基板表面上的毛刺和批锋，再使用验孔机检查上述基板上所钻的孔；步骤三，孔金属化：将上述基板1进行高压水洗，水洗过后的基板1垂直插架，再依次进行除胶、中和、沉铜处理，使得基板1表面以及孔壁上附着一层薄铜；步骤四，整板电镀增铜：将上述基板进行电镀，增加孔铜、面铜的厚度，再将电镀后的基板1依次进行清洗、烘干、检查；步骤五，图形转移：先对上述基板1的表面进行磨刷处理，再往基板1表面上贴上一层干膜，然后通过CCD孔定位，使用半自动曝光机进行图形曝光，再使用浓度为1.0％～1.2％的Na2CO3溶液对曝光后的基板1进行显影，再进行检修；步骤六，图形电镀：将上述显影后的基板1放入电镀缸中，将铜、锡电解到基板1上，且要使得基板1 上的铜厚、锡厚达到要求；步骤七，退膜、蚀刻、退锡：使用强碱性的药水将基板1表面上的干膜去除，使用强氧化性的药水将退膜处理后基板1表面图形中不需要的部分铜进行蚀刻去除，使用带酸性的药水去掉上述基板1表面图形上的抗蚀刻锡层，将退锡后的基板1进行烘干、检查；步骤八，防焊及表面处理：采用磨刷机对上述基板表面进行轻微的磨刷处理，然后将磨刷后的基板进行防焊油墨印刷，印刷完成后，在70℃的温度下进行预烤，再根据板边的CCD定位孔进行定位、曝光、显影、检修，再将检修好的基板送入隧道式烤炉内分段烤进行固化处理，烘烤后的基板进行表面化金处理，完成后进行烘干并检查；步骤九，开螺纹焊脚孔7：将上述基板1固定在数控机床的工作台上，设置好刀具的主轴转速和落刀速度，定位好后，对上述基板进行螺纹孔的加工，螺纹孔加工完成后，从数控钻机的工作台上取下基板1，得到布有螺纹焊脚孔7的基板1；步骤十，CNC 成型：采用数控铣床对基板1进行成型制作，完成后使用成品清洗剂对基板1 进行高压清洗，清洗后进行烘干、检查；步骤十一，加散热加固层：上述基板1 包括电路图区域4、无图区域5和电路板侧边6，90％的导热硅胶与10％的碳纤维混合制成碳纤维导热硅胶片，将碳纤维导热硅胶片裁剪成一定形状，再将矩形条状的碳纤维导热硅胶片2粘贴在基板1侧边，多个矩形环状的碳纤维导热硅胶片3粘贴在无图区域5，即得成品高导热、加固型印制电路板。
其中，导热硅胶，一种高端的导热化合物，不会固体化，不会导电的特性可以避免诸如电路短路等风险，具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能，并具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能，可持续在-60℃～280℃环境中使用且保持性能，其高粘结性能和超强的导热效果是目前CPU、GPU和散热器接触时最佳的导热方案。
碳纤维，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，质量比金属铝轻，但强度却高于高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料，轴向强度高、密度低、比性能高，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好。
采用本发明的加工方法制作印制电路板，通过在电路板侧边及电路板的无图区域粘上一层碳纤维导热硅胶片，使得印制电路板的热量能够通过导热硅胶片及时地传导并散发出去，很好地保证了印制电路板在元器件高发热情况下的使用性能，且碳纤维具有很好的机械强度，加入了碳纤维的导热硅胶片能够有效地防止电路板在受压受热的情况下产生变形，板侧边的碳纤维导热硅胶片，还能防止多块板间的尖角刮伤和碰撞伤害；通过在印制电路板上设置螺纹状的焊脚孔，焊接元器件时，焊液填满焊接孔内螺纹状凹槽，凝固后能够使得焊接非常牢固，焊脚不会轻易脱落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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保护范围。
Claims (2)
1.一种印制电路板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，开料：取原材料放置在开料机上，按照生产指示单所要求的尺寸，裁剪出所需的覆铜基板；
步骤二，钻孔：先用上销钉机在上述覆铜基板的短边位置上打出若干销钉孔，再将打出销钉孔后的组合板固定在数控钻机的工作台上，设置好钻机的主轴转速和落刀速度，对上述组合板进行钻孔，组合板钻完孔后，从数控钻机的工作台上取下组合板，再使用退销钉机将组合板上的销钉退出，得到钻完孔后的基板，再使用砂纸处理上述基板表面上的毛刺和批锋，再使用验孔机检查上述基板上所钻的孔；
步骤三，孔金属化：将上述基板进行水洗，水洗过后的基板垂直插架，再依次进行除胶、中和、沉铜处理，使得基板表面以及孔壁上附着一层薄铜；
步骤四，整板电镀增铜：将上述基板进行电镀，增加孔铜、面铜的厚度，再将电镀后的基板依次进行清洗、烘干、检查；
步骤五，图形转移：先对上述基板的表面进行磨刷处理，再往基板表面上贴上一层干膜，然后通过CCD孔定位，使用半自动曝光机进行图形曝光，再使用浓度为1.0％～1.2％的Na2CO3溶液对曝光后的基板进行显影，再进行检修；
步骤六，图形电镀：将上述显影后的基板放入电镀缸中，将铜、锡电解到基板上，且要使得基板上的铜厚、锡厚达到要求；
步骤七，退膜、蚀刻、退锡：使用强碱性的药水将基板表面上的干膜去除，使用强氧化性的药水将退膜处理后基板表面图形中不需要的部分铜进行蚀刻去除，使用带酸性的药水去掉上述基板表面图形上的抗蚀刻锡层，将退锡后的基板进行烘干、检查；
步骤八，防焊及表面处理：采用磨刷机对上述基板表面进行轻微的磨刷处理，然后将磨刷后的基板进行防焊油墨印刷，印刷完成后，在70℃的温度下进行预烤，再根据板边的CCD定位孔进行定位、曝光、显影、检修，再将检修好的基板送入隧道式烤炉内分段烤进行固化处理，烘烤后的基板进行表面化金处理，完成后进行烘干并检查；
步骤九，开螺纹焊脚孔：将上述基板固定在数控机床的工作台上，设置好刀具的主轴转速和落刀速度，定位好后，对上述基板进行螺纹孔的加工，螺纹孔加工完成后，从数控钻机的工作台上取下基板，得到布有螺纹焊脚孔的基板；
步骤十，CNC成型：采用数控铣床对基板进行成型制作，完成后使用成品清洗剂对基板进行高压清洗，清洗后进行烘干、检查；
步骤十一，加散热加固层：上述印制电路板包括电路图区域、无图区域和电路板侧边，在导热硅胶中加入碳纤维制成碳纤维导热硅胶片，碳纤维导热硅胶片的组分为：导热硅胶的含量为90％，碳纤维的含量为10％，将该碳纤维导热硅胶片裁剪后，粘贴在基板侧边和无电路图区域内，得成品高导热、加固型印制电路板。
2.根据权利要求1所述的印制电路板的加工方法，其特征在于，步骤十一中的印制电路板侧边的碳纤维导热硅胶片呈矩形条状，无图区域的碳纤维导热硅胶片呈矩形环状，所述碳纤维导热硅胶片的厚度均匀，厚度大小均为0.5mm。
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