CN110802963B - 一种pcb超厚厚铜板的字符加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法，在PCB的单面进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，包括以下步骤：在生产板需印刷字符的基材面上喷墨字符；使用丝网在生产板上丝印位于铜面上的字符，所述丝网包括铜面区和基材区，所述基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述丝网上仅在铜面区对应字符处设有图文网孔；烘烤生产板，使丝印在生产板上的油墨固化。本发明方法可避免PCB超厚厚铜板上字符不下墨和不清晰的问题，确保制作的字符不会因摩擦而脱落，并保证了字符的清晰美观。

Description

一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法。

背景技术

根据不同的使用要求，为了满足大电流的通过和快速散热的需要，外层线路的铜层厚度(铜面厚度)需达到≥180μm以上，该类PCB基板称为PCB超厚厚铜板。

现有的PCB字符生产流程一般是先制作阻焊层，接着再在规定的区域内制作字符，具体包括以下几种方法流程：阻焊显影后的基板→喷墨A面字符→喷墨B面字符→后固化→后工序加工；阻焊显影后的基板→丝印A面字符→丝印B面字符→后固化→后工序加工；阻焊显影后的基板→一次印刷A面字符→固化→二次丝印A面字符→固化→一次印刷B面字符→固化→二次丝印B面字符→后固化→后工序加工。

PCB超厚厚铜板的生产过程中，由于板上铜面与基材面的高度差很大(阶梯高度落差大)，按上述的一次丝网印刷字符制作方法或二次丝网印刷字符制作方法在PCB超厚厚铜板上丝印字符油墨时，线路(铜面)与线路(铜面)或铜面与基材面交接位置是印不下油墨的，从而导致制作的字符不清晰；另外如果使用较为先进的字符喷墨机，虽然能解决这些高度落差字符印不下墨的难题，但又因现在市场上的喷墨油墨特性尚存在附着力及韧性不足的因素，因这种类型的基板质量一般都较重，凸出位置上的字符极易出现摩擦掉落的情况，从而导致因制作的字符脱落而遭客户投诉。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种可防止PCB超厚厚铜板上字符不下墨和不清晰的字符制作方法，确保制作的字符不会因摩擦而脱落，并保证了字符的清晰美观。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法，在PCB的单面进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，包括以下步骤：

S1、在生产板需印刷字符的基材面上喷墨字符；

S2、使用丝网在生产板上丝印位于铜面上的字符，所述丝网包括铜面区和基材区，所述基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述丝网上仅在铜面区对应字符处设有图文网孔；

S3、烘烤生产板，使丝印在生产板上的油墨固化。

进一步的，步骤S1中，采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板的基材面上。

进一步的，步骤S1中，在喷墨字符时，喷墨字符的边缘横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm。

进一步的，步骤S1中，横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm。

进一步的，步骤S2中，所述丝网采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm²，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度，刮刀角度为5-30°。

进一步的，步骤S3中，所述烘烤为分段烘烤，分段烘烤的条件依次为：

第一段：温度80℃，时间40min；

第二段：温度100℃，时间30min；

第三段：温度125℃，时间20min；

第四段：温度155℃，时间90min。

进一步的，步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、采用丝网将油墨印刷在生产板表面，而后对生产板进行预烤，使板上的油墨初步固化，然后再依次通过曝光和显影在生产板上形成阻焊图形。

进一步的，所述生产板为芯板或由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且芯板或多层板已依次经过钻孔、沉铜、全板电镀和制作外层线路工序。

还提供了另一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法，在PCB的双面均进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，包括以下步骤：

S1、在生产板第一面的基材面上喷墨字符；

S2、在生产板第二面的基材面上喷墨字符；

S3、使用第一丝网在生产板的第一面丝印位于铜面上的字符，所述第一丝网包括铜面区和基材区，第一丝网上的基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述第一丝网上仅在铜面区对应生产板第一面的字符处设有图文网孔；

S4、对生产板进行预烘烤，使步骤S3中丝印的字符油墨初步固化；

S5、使用第二丝网在生产板的第二面丝印位于铜面上的字符，所述第二丝网包括铜面区和基材区，第二丝网上的基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述第二丝网上仅在铜面区对应生产板第二面的字符处设有图文网孔；

S6、烘烤生产板，使丝印在生产板上的油墨固化。

进一步的，步骤S1和S2中，均采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板的基材面上。

进一步的，步骤S1和S2中，在喷墨字符时，喷墨字符的边缘横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm。

进一步的，步骤S1和S2中，横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm。

进一步的，步骤S3和S5中，所述第一丝网和第二丝网均采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm²，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度，刮刀角度为5-30°。

进一步的，步骤S4中，生产板在温度100-165℃的条件下烘烤10-30min。

进一步的，步骤S6中，生产板在温度145-165℃的条件下烘烤10-30min或在温度145-165℃的条件下烘烤45-90min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过在生产板的基材面上喷墨字符，解决了铜面与基材面交接位置处因阶梯落差导致字符印不下油的问题，且在基材面上的喷墨字符与铜面形成高低落差，使后续搬运移动和整理过程中不会摩擦到喷墨字符，进而达到喷墨字符清晰美观的效果，而后再通过丝印铜面上的字符并使其与基材面上的喷墨字符对接，从而拼接形成设计所需且完整清晰的整体字符，铜面上丝印的字符油墨通常使用的是热固化油墨，附着力及韧性较好，在后续加工过程的摩擦中丝印的字符不会脱落，保证了丝印字符的清晰美观，从而确保整体字符的清晰美观；本发明还在喷墨字符时使其与铜面字符连接的一端或两端横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，避免喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差导致喷墨字符和丝印字符断开，且横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm，这样可利用后期在铜面上丝印的字符覆盖掉横跨延伸入铜面处的喷墨字符，缩小喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差带来的字符重影，进一步提高字符的制作品质和清晰度。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例所示的一种PCB超厚厚铜板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度为0.5mm，芯板两表面的铜层厚度均为0.5OZ。

(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(3)压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。

(4)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔加工。

(5)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀120min，加厚孔铜和板面铜层的厚度。

(7)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3～5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路，外层线路的铜层厚度≥180μm；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(8)、阻焊、丝印字符：在生产板的表面喷涂阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用喷涂印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用；需在生产板的单面进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，阻焊层及字符的制作过程包括以下步骤：

a、采用丝网将油墨印刷在生产板表面，而后对生产板进行预烤，使板上的油墨初步固化，然后再依次通过曝光和显影在生产板上形成阻焊图形，将不需要油墨覆盖区域处的油墨去掉，且曝光时的曝光尺控制在6-8格；

b、采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板需印刷字符的基材面上；且在喷墨字符时，使其与铜面字符连接的一端或两端横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，避免喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差导致喷墨字符和丝印字符断开，并将横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm，这样可利用后期在铜面上丝印的字符覆盖掉横跨延伸入铜面处的喷墨字符，缩小喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差带来的字符重影，进一步提高字符的制作品质和清晰度；

c、使用丝网在生产板上丝印位于铜面上的字符，丝网包括铜面区和基材区，所述基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述丝网上仅在铜面区(包含覆盖阻焊层的铜面区和未覆盖阻焊层的铜面区)对应字符处设有图文网孔；具体的，丝网采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm²，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度(肖氏硬度)，刮刀角度为5-30°；

d、使用隧道炉或立式烤箱分段烘烤生产板，使丝印在生产板上的阻焊油墨和字符油墨同时固化，采用这种方式节约了一次阻焊油墨的烘烤工序，有利于降低生产成本，且利用分段逐渐升温的烘烤方式，可加强油墨与生产板便面之间的结合力；分段烘烤的条件依次为：

第一段：温度80℃，时间40min；

第二段：温度100℃，时间30min；

第三段：温度125℃，时间20min；

第四段：温度155℃，时间90min。

(12)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(13)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(14)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得PCB超厚厚铜板。

(15)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(16)、FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(17)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

实施例2

本实施例所示的一种PCB超厚厚铜板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度为0.5mm，芯板两表面的铜层厚度均为0.5OZ。

(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(3)压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。

(4)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔加工。

(5)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀120min，加厚孔铜和板面铜层的厚度。

(7)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3～5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路，外层线路的铜层厚度≥180μm；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(8)、阻焊、丝印字符：在生产板的表面喷涂阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用喷涂印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用；需在生产板的双面均进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，阻焊层及字符的制作过程包括以下步骤：

a、采用丝网将油墨印刷在生产板表面，而后对生产板进行预烤，使板上的油墨初步固化，然后再依次通过曝光和显影在生产板上形成阻焊图形，将不需要油墨覆盖区域处的油墨去掉，且曝光时的曝光尺控制在6-8格；

b、采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板第一面(即其中一表面)的基材面上；且在喷墨字符时，使其与铜面字符连接的一端或两端横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，避免喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差导致喷墨字符和丝印字符断开，并将横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm，这样可利用后期在铜面上丝印的字符覆盖掉横跨延伸入铜面处的喷墨字符，缩小喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差带来的字符重影，进一步提高字符的制作品质和清晰度；

c、采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板第二面(即另一表面)的基材面上；且在喷墨字符时，使其与铜面字符连接的一端或两端横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，避免喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差导致喷墨字符和丝印字符断开，并将横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm，这样可利用后期在铜面上丝印的字符覆盖掉横跨延伸入铜面处的喷墨字符，缩小喷墨机自动对位和丝网印刷对位偏差带来的字符重影，进一步提高字符的制作品质和清晰度；

d、使用第一丝网在生产板的第一面丝印位于铜面上的字符，第一丝网包括铜面区和基材区，该基材区对应于生产板第一面上的基材面，铜面区对应于生产板第一面上的铜面，所述第一丝网上仅在铜面区(包含覆盖阻焊层的铜面区和未覆盖阻焊层的铜面区)对应生产板第一面的字符处设有图文网孔；具体的，丝网采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm²，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度(肖氏硬度)，刮刀角度为5-30°；

e、将生产板在温度100-165℃的条件下烘烤10-30min，使步骤d中丝印的字符油墨初步固化；

f、使用第二丝网在生产板的第二面丝印位于铜面上的字符，第二丝网包括铜面区和基材区，该基材区对应于生产板第二面上的基材面，铜面区对应于生产板第二面上的铜面，所述第二丝网上仅在铜面区(包含覆盖阻焊层的铜面区和未覆盖阻焊层的铜面区)对应生产板第二面的字符处设有图文网孔；具体的，丝网采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm²，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度(肖氏硬度)，刮刀角度为5-30°；

g、将生产板在温度145-165℃的条件下烘烤45-90min，使丝印在生产板上的阻焊油墨和字符油墨同时固化，采用这种方式节约了一次阻焊油墨的烘烤工序，有利于降低生产成本。

(12)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(13)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(14)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得PCB超厚厚铜板。

(15)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(16)、FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(17)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

本发明的其它实施例中，在实施例2的基础上，制作阻焊层和字符时，可先将步骤a中制作的阻焊层通过烘烤进行热固化后再制作字符，这样步骤g只需固化丝印的字符就行，即只需将生产板在温度145-165℃的条件下烘烤10-30min。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法，在PCB的单面进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在生产板需印刷字符的基材面上喷墨字符；在喷墨字符时，喷墨字符的边缘横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm；

S2、使用丝网在生产板上丝印位于铜面上的字符，所述丝网包括铜面区和基材区，所述基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述丝网上仅在铜面区对应字符处设有图文网孔；

S3、烘烤生产板，使丝印在生产板上的油墨固化。

2.根据权利要求1所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，步骤S1中，采用喷墨机通过喷墨打印的方式将字符喷印在生产板的基材面上。

3.根据权利要求1所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，步骤S2中，所述丝网采用200-480目的尼龙网，且丝印时的气压为6±2kg/cm2，刮印速度为0.1-4m/min，回墨速度为1-6m/min，刮胶硬度为65-80度，刮刀角度为5-30°。

4.根据权利要求1所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘烤为分段烘烤，分段烘烤的条件依次为：

第一段：温度80℃，时间40min；

第二段：温度100℃，时间30min；

第三段：温度125℃，时间20min；

第四段：温度155℃，时间90min。

5.根据权利要求1所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、采用丝网将油墨印刷在生产板表面，而后对生产板进行预烤，使板上的油墨初步固化，然后再依次通过曝光和显影在生产板上形成阻焊图形。

6.根据权利要求1所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，所述生产板为芯板或由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且芯板或多层板已依次经过钻孔、沉铜、全板电镀和制作外层线路工序。

7.一种PCB超厚厚铜板的字符加工方法，在PCB的双面均进行印刷字符且字符横跨基材面和铜面时，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在生产板第一面的基材面上喷墨字符；在喷墨字符时，喷墨字符的边缘横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm；

S2、在生产板第二面的基材面上喷墨字符；在喷墨字符时，喷墨字符的边缘横跨延伸入铜面处0.05-0.1mm，横跨延伸入铜面处的喷墨字符线宽在设计的基础上缩小0.03-0.1mm；

S3、使用第一丝网在生产板的第一面丝印位于铜面上的字符，所述第一丝网包括铜面区和基材区，第一丝网上的基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述第一丝网上仅在铜面区对应生产板第一面的字符处设有图文网孔；

S4、对生产板进行预烘烤，使步骤S3中丝印的字符油墨初步固化；

S5、使用第二丝网在生产板的第二面丝印位于铜面上的字符，所述第二丝网包括铜面区和基材区，第二丝网上的基材区对应于生产板上的基材面，铜面区对应于生产板上的铜面，所述第二丝网上仅在铜面区对应生产板第二面的字符处设有图文网孔；

S6、烘烤生产板，使丝印在生产板上的油墨固化。

8.根据权利要求7所述的PCB超厚厚铜板的字符加工方法，其特征在于，步骤S4中，生产板在温度100-165℃的条件下烘烤10-30min；步骤S6中，生产板在温度145-165℃的条件下烘烤10-30min或在温度145-165℃的条件下烘烤45-90min。