CN110557899A - 一种pcb成品板涨缩的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB成品板涨缩的处理方法，包括：在压合机中依次叠放底盘、牛皮纸、钢板、离型膜、PCB板、离型膜、PCB板、离型膜、钢板、牛皮纸、盖板；将温度调节为60℃，压力调节为100PSI，对叠放在压合机内的多层板结构进行预压并保持10min～12min；压合机的温度在13min～15min内提升至170℃，保持60min后，在35min内降低至0℃；压合机的压力在13min～16min内提升至420PSI，保持33min～35min后，在1min内减压至300PSI，保持20min后，在40min内降低至0PSI；压合机预压过后，开始多层半结构的压合；压合完成后，对PCB板进行涨缩检测；若S6步骤中检测为不良品，则进行重新压合或报废处理；若S6步骤中检测为良品，则进行后续工艺。产出的PCB板涨缩性能优异，既不会影响回流焊工艺，又不会产生印锡膏偏移的问题。

Description

一种PCB成品板涨缩的处理方法

技术领域

本发明涉及PCB板制板领域，特别是涉及PCB成品板涨缩的处理方法。

背景技术

PCB板又称为印制电路板或印刷线路板，是电子元器件电气连接的提供者。它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。

在用于服务器的PCB板制作过程中，由于单块该种PCB板的尺寸达到19*24的出货尺寸。后续贴片的方式主要是通过钢网用PCB图形去印锡膏，由于受到PCB板涨缩过大的影响，会造成印锡膏偏移的问题。故用于服务器的PCB板在制作过程中必须符合涨缩要求。

回流焊技术主要应用于电子制造领域，电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的，这种设备的内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。

且若用于服务器的PCB板涨缩偏大，在板厚大于2.4mm时，回流焊工艺无法吸收热量，达不到涨缩控制目的。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种PCB成品板涨缩的处理方法，包括如下步骤：

S1、叠板，在压合机中依次叠放底盘、牛皮纸、钢板、离型膜、PCB板、离型膜、PCB板、离型膜、钢板、牛皮纸、盖板；

S2、预压，将温度调节为60℃，压力调节为100PSI，对叠放在压合机内的多层板结构进行预压并保持10min～12min；

S3、温度设定，压合机的温度在13min～15min内提升至170℃，保持60min后，在35min内降低至0℃；

S4、压力设定，压合机的压力在13min～16min内提升至420PSI，保持33min～35min后，在1min内减压至300PSI，保持20min后，在40min内降低至0PSI；

S5、压合，压合机由S2步骤预压过后，同时执行S3步骤和S4步骤，开始多层半结构的压合；

S6、拆板检测，压合完成后，对PCB板进行涨缩检测；

S7、不良品处理，若S6步骤中检测为不良品，则进行重新压合或报废处理；

S8、良品处理，若S6步骤中检测为良品，则进行后续工艺。

进一步的，所述S2步骤中，预压的温度为60℃，保持10min，预压的压力为100PSI，保持12min。

进一步的，所述S3步骤中，温度分为两次提升，两次提升之间设置有恒温过度，且温度提升总时间为15min。

进一步的，第一次温度提升为自预压结束起5min内温度由60℃提升至100℃并保温5min形成恒温过度；第二次温度提升为自恒温过度后5min内温度由100℃提升至170℃。

进一步的，所述S4步骤中，压力分为两次提升，两次提升之间设置有恒压过度，且压力提升总时间为14min。

进一步的，第一次压力提升为自预压结束起6min内提升至200PSI并保压7min形成恒压过度；第二次压力提升为自恒压过度后1min内压力由200PSI提升至420PSI。

进一步的，所述PCB板的层数为6～8层。

进一步的，所述牛皮纸的层数为5～10层。

进一步的，所述S1步骤中，底板和盖板的边缘突出于其其他板材，形成凹槽。

进一步的，所述凹槽内嵌入有防滑夹。

本发明的工作原理为：本设计是利用了压合机的温度和压力特性，制造在达到特定温度的恒温条件下，通过合理的提升压力和快速降低压力的方式使得PCB板材先涨后缩，对材料的固有涨缩特性进行改善，达到压合后PCB板涨缩尺寸合格的目的。具体步骤如下：

首先，将板材及辅助材料分层叠放入压合机中。第一层为辅助用的底板用于承受压合机的压力，底板上铺设5到10层牛皮纸，层数根据PCB板层数变化，多层牛皮纸能够均分压力，使得内层板材的受力更加均匀，在牛皮纸上铺设钢板用于提供支撑，同时进一步将压力分布均匀。在钢板上铺设离型膜用于分隔油墨和钢板，避免PCB板表面的油墨与钢板粘连。离型膜上铺设PCB板，PCB板上再铺设一层离型膜，用于分离两块PCB板，避免油墨粘连。离型膜上再铺设PCB板，依次类推，每两块PCB板之间铺垫一层离型膜，直至叠放6层PCB板为止，在最顶层PCB板上再对称地铺设离型膜、钢板、牛皮自和盖板。完成叠板步骤。权利要求中只列举两块PCB板的叠放顺序，避免过多的罗列重复结构造成阅读障碍。

其次，在叠板完成后即开始压合工艺，该压合工艺采用特制的温度和压力设定模式，压合工艺起始时间设为0min，先进行预压步骤，预压步骤中温度保持在60℃并持续10min，同时压力保持在100PSI。由于温度和压力两项参数在相同的时间内拥有不同的设置方式，因此以同一时间轴作为参照分别表述温度和压力的变化如下：

温度设置：从第10min开始，进入正式压合步骤，第10min开始提升温度至100℃，到第15min时保持5min恒温至第20min。再从第20min开始提升温度至170℃，到第25min时保持恒温至第85min。最后从第85min开始降低温度至0℃，到第120min时结束。

压力设置：自第12min开始提升压力至200PSI，到第18min时保持7min恒压至第25min。再从第25min开始提升压力至420PSI，到第26min时保持33min至第59min。再次从第59min开始降低压力至300PSI，到第60min时保持20min至第80min。最后从第80min开始降低压力至0PSI，到第120min时结束。

最后，在经过上述压合步骤后，将成品进行拆板处理，去除底板、盖板、牛皮纸、钢板和离型膜，将处理完成的PCB板取出进行涨缩检测筛选良品和不良品。不良品进行重新压合或直接报废处理。良品进行封装，运送至下一工序进行后续加工。

值得一提的是，PCB板表面的绿油墨耐热温度为150℃，但若设置压合温度上限为150℃时，由于热传递损耗和流失无法达到PCB板的TG点(玻璃化转变温度,是指由高弹态转变为玻璃态或玻璃态转变为高弹态所对应的温度)，因此经历多次可靠性试验论证得出，当压合机的设置温度达到170℃时，由于热传递损耗和流失，作用于板材上的温度为150℃±5℃对绿油墨不会有影响，同时该温度能够使得PCB板达到TG点改善涨缩性能。

本发明的有益效果为：压合步骤的前25min，温度和压力的参数交替上升实现平稳过度，在第25min时，压力达到预设极限温度，在1min内提升压力至最大预设压力值，保持33min后，梯次减压。在85min后压力与温度同步降低直至0点，将膨胀的PCB板进行收缩，完成对板材的涨缩特性改善。使得该种方法产出的涨缩特性优异的PCB板既不会影响回流焊工艺，又不会产生印锡膏偏移的问题。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的压合机内多层叠板的结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的温度/时间曲线图。

图3为本发明一实施例提供的压力/时间曲线图。

图例：

1底盘；2牛皮纸；3钢板；4离型膜；5PCB板；6盖板；7凹槽；8防滑夹。

具体实施方式

如图1-3中所示，本发明一实施例提供的一种PCB成品板涨缩的处理方法，包括如下步骤：

S1、叠板，在压合机中依次叠放底盘1、牛皮纸2、钢板3、离型膜4、PCB板5、离型膜4、PCB板5、离型膜4、钢板3、牛皮纸2、盖板6；

S2、预压，将温度调节为60℃，压力调节为100PSI，对叠放在压合机内的多层板结构进行预压并保持10min～12min；

S3、温度设定，压合机的温度在13min～15min内提升至170℃，保持60min后，在35min内降低至0℃；

S4、压力设定，压合机的压力在13min～16min内提升至420PSI，保持33min～35min后，在1min内减压至300PSI，保持20min后，在40min内降低至0PSI；

S5、压合，压合机由S2步骤预压过后，同时执行S3步骤和S4步骤，开始多层半结构的压合；

S6、拆板检测，压合完成后，对PCB板5进行涨缩检测；

S7、不良品处理，若S6步骤中检测为不良品，则进行重新压合或报废处理；

S8、良品处理，若S6步骤中检测为良品，则进行后续工艺。

进一步的，所述S2步骤中，预压的温度为60℃，保持10min，预压的压力为100PSI，保持12min。

进一步的，所述S3步骤中，温度分为两次提升，两次提升之间设置有恒温过度，且温度提升总时间为15min。

进一步的，第一次温度提升为自预压结束起5min内温度由60℃提升至100℃并保温5min形成恒温过度；第二次温度提升为自恒温过度后5min内温度由100℃提升至170℃。

进一步的，所述S4步骤中，压力分为两次提升，两次提升之间设置有恒压过度，且压力提升总时间为14min。

进一步的，第一次压力提升为自预压结束起6min内提升至200PSI并保压7min形成恒压过度；第二次压力提升为自恒压过度后1min内压力由200PSI提升至420PSI。

进一步的，所述PCB板5的层数为6～8层。

进一步的，所述牛皮纸2的层数为5～10层。

进一步的，所述S1步骤中，底板和盖板6的边缘突出于其其他板材，形成凹槽7。

进一步的，所述凹槽7内嵌入有防滑夹8。

本设计是利用了压合机的温度和压力特性，制造在达到特定温度的恒温条件下，通过合理的提升压力和快速降低压力的方式使得PCB板5材先涨后缩，对材料的固有涨缩特性进行改善，达到压合后PCB板5涨缩尺寸合格的目的。

具体步骤如下：

实施例1：

首先，将板材及辅助材料分层叠放入压合机中。第一层为辅助用的底板用于承受压合机的压力，底板上铺设5到10层牛皮纸2，层数根据PCB板5层数变化，多层牛皮纸2能够均分压力，使得内层板材的受力更加均匀，在牛皮纸2上铺设钢板3用于提供支撑，同时进一步将压力分布均匀。在钢板3上铺设离型膜4用于分隔油墨和钢板3，避免PCB板5表面的油墨与钢板3粘连。离型膜4上铺设PCB板5，PCB板5上再铺设一层离型膜4，用于分离两块PCB板5，避免油墨粘连。离型膜4上再铺设PCB板5，依次类推，每两块PCB板5之间铺垫一层离型膜4，直至叠放6层PCB板5为止，在最顶层PCB板5上再对称地铺设离型膜4、钢板3、牛皮自和盖板6。完成叠板步骤。权利要求中只列举两块PCB板5的叠放顺序，避免过多的罗列重复结构造成阅读障碍。

其次，在叠板完成后即开始压合工艺，该压合工艺采用特制的温度和压力设定模式，压合工艺起始时间设为0min，先进行预压步骤，预压步骤中温度保持在60℃并持续10min，同时压力保持在100PSI。由于温度和压力两项参数在相同的时间内拥有不同的设置方式，因此以同一时间轴作为参照分别表述温度和压力的变化如下：

温度设置：从第10min开始，进入正式压合步骤，第10min开始提升温度至100℃，到第15min时保持5min恒温至第20min。再从第20min开始提升温度至170℃，到第25min时保持恒温至第85min。最后从第85min开始降低温度至0℃，到第120min时结束。

压力设置：自第12min开始提升压力至200PSI，到第18min时保持7min恒压至第25min。再从第25min开始提升压力至420PSI，到第26min时保持33min至第59min。再次从第59min开始降低压力至300PSI，到第60min时保持20min至第80min。最后从第80min开始降低压力至0PSI，到第120min时结束。

最后，在经过上述压合步骤后，将成品进行拆板处理，去除底板、盖板6、牛皮纸2、钢板3和离型膜4，将处理完成的PCB板5取出进行涨缩检测筛选良品和不良品。不良品进行重新压合或直接报废处理。良品进行封装，运送至下一工序进行后续加工。

值得一提的是，PCB板5表面的绿油墨耐热温度为150℃，但若设置压合温度上限为150℃时，由于热传递损耗和流失无法达到PCB板5的TG点(玻璃化转变温度,是指由高弹态转变为玻璃态或玻璃态转变为高弹态所对应的温度)，因此经历多次可靠性试验论证得出，当压合机的设置温度达到170℃时，由于热传递损耗和流失，作用于板材上的温度为150℃±5℃对绿油墨不会有影响，同时该温度能够使得PCB板5达到TG点改善涨缩性能。

实施例2：

首先，将板材及辅助材料分层叠放入压合机中。第一层为辅助用的底板用于承受压合机的压力，底板上铺设5到10层牛皮纸2，层数根据PCB板5层数变化，多层牛皮纸2能够均分压力，使得内层板材的受力更加均匀，在牛皮纸2上铺设钢板3用于提供支撑，同时进一步将压力分布均匀。在钢板3上铺设离型膜4用于分隔油墨和钢板3，避免PCB板5表面的油墨与钢板3粘连。离型膜4上铺设PCB板5，PCB板5上再铺设一层离型膜4，用于分离两块PCB板5，避免油墨粘连。离型膜4上再铺设PCB板5，依次类推，每两块PCB板5之间铺垫一层离型膜4，直至叠放6层PCB板5为止，在最顶层PCB板5上再对称地铺设离型膜4、钢板3、牛皮自和盖板6。完成叠板步骤。权利要求中只列举两块PCB板5的叠放顺序，避免过多的罗列重复结构造成阅读障碍。

其次，在叠板完成后即开始压合工艺，该压合工艺采用特制的温度和压力设定模式，压合工艺起始时间设为0min，先进行预压步骤，预压步骤中温度保持在60℃并持续10min，同时压力保持在100PSI。由于温度和压力两项参数在相同的时间内拥有不同的设置方式，因此以同一时间轴作为参照分别表述温度和压力的变化如下：

温度设置：从第10min开始，进入正式压合步骤，第10min开始提升温度至170℃，到第25min时保持恒温至第85min。最后从第85min开始降低温度至0℃，到第120min时结束。

压力设置：自第12min开始提升压力至420PSI，到第26min时保持33min至第59min。再从第59min开始降低压力至300PSI，到第60min时保持20min至第80min。最后从第80min开始降低压力至0PSI，到第120min时结束。

最后，在经过上述压合步骤后，将成品进行拆板处理，去除底板、盖板6、牛皮纸2、钢板3和离型膜4，将处理完成的PCB板5取出进行涨缩检测筛选良品和不良品。不良品进行重新压合或直接报废处理。良品进行封装，运送至下一工序进行后续加工。

实施例3：

首先，将板材及辅助材料分层叠放入压合机中。第一层为辅助用的底板用于承受压合机的压力，底板上铺设5到10层牛皮纸2，层数根据PCB板5层数变化，多层牛皮纸2能够均分压力，使得内层板材的受力更加均匀，在牛皮纸2上铺设钢板3用于提供支撑，同时进一步将压力分布均匀。在钢板3上铺设离型膜4用于分隔油墨和钢板3，避免PCB板5表面的油墨与钢板3粘连。离型膜4上铺设PCB板5，PCB板5上再铺设一层离型膜4，用于分离两块PCB板5，避免油墨粘连。离型膜4上再铺设PCB板5，依次类推，每两块PCB板5之间铺垫一层离型膜4，直至叠放6层PCB板5为止，在最顶层PCB板5上再对称地铺设离型膜4、钢板3、牛皮自和盖板6。完成叠板步骤。权利要求中只列举两块PCB板5的叠放顺序，避免过多的罗列重复结构造成阅读障碍。

其次，在叠板完成后即开始压合工艺，该压合工艺采用特制的温度和压力设定模式，压合工艺起始时间设为0min，先进行预压步骤，预压步骤中温度保持在60℃并持续10min，同时压力保持在100PSI。由于温度和压力两项参数在相同的时间内拥有不同的设置方式，因此以同一时间轴作为参照分别表述温度和压力的变化如下：

温度设置：从第10min开始，进入正式压合步骤，第10min开始提升温度至170℃，到第25min时保持恒温至第85min。最后从第85min开始降低温度至0℃，到第120min时结束。

压力设置：自第12min开始提升压力至200PSI，到第25min时结束，再从第25min开始提升压力至420PSI并保持33min至第59min结束。再从第59min开始降低压力至300PSI，到第60min时保持20min至第80min。最后从第80min开始降低压力至0PSI，到第120min时结束。

最后，在经过上述压合步骤后，将成品进行拆板处理，去除底板、盖板6、牛皮纸2、钢板3和离型膜4，将处理完成的PCB板5取出进行涨缩检测筛选良品和不良品。不良品进行重新压合或直接报废处理。良品进行封装，运送至下一工序进行后续加工。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利为基于purley平台的大数据服务器系统套板领域的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、叠板，在压合机中依次叠放底盘、牛皮纸、钢板、离型膜、PCB板、离型膜、PCB板、离型膜、钢板、牛皮纸、盖板；

S2、预压，将温度调节为60℃，压力调节为100PSI，对叠放在压合机内的多层板结构进行预压并保持10min～12min；

S3、温度设定，压合机的温度在13min～15min内提升至170℃，保持60min后，在35min内降低至0℃；

S4、压力设定，压合机的压力在13min～16min内提升至420PSI，保持33min～35min后，在1min内减压至300PSI，保持20min后，在40min内降低至0PSI；

S5、压合，压合机由S2步骤预压过后，同时执行S3步骤和S4步骤，开始多层半结构的压合；

S6、拆板检测，压合完成后，对PCB板进行涨缩检测；

S7、不良品处理，若S6步骤中检测为不良品，则进行重新压合或报废处理；

S8、良品处理，若S6步骤中检测为良品，则进行后续工艺。

2.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述S2步骤中，预压的温度为60℃，保持10min，预压的压力为100PSI，保持12min。

3.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述S3步骤中，温度分为两次提升，两次提升之间设置有恒温过度，且温度提升总时间为15min。

4.根据权利要求3所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：第一次温度提升为自预压结束起5min内温度由60℃提升至100℃并保温5min形成恒温过度；第二次温度提升为自恒温过度后5min内温度由100℃提升至170℃。

5.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述S4步骤中，压力分为两次提升，两次提升之间设置有恒压过度，且压力提升总时间为14min。

6.根据权利要求5所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：第一次压力提升为自预压结束起6min内提升至200PSI并保压7min形成恒压过度；第二次压力提升为自恒压过度后1min内压力由200PSI提升至420PSI。

7.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述PCB板的层数为6～8层。

8.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述牛皮纸的层数为5～10层。

9.根据权利要求1所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述S1步骤中，底板和盖板的边缘突出于其其他板材，形成凹槽。

10.根据权利要求9所述PCB成品板涨缩的处理方法，其特征在于：所述凹槽内嵌入有防滑夹。