CN110856353A - 一种铝基板的制作方法 - Google Patents

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易康志
华允钧
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Abstract

本发明公开了一种铝基板的制作方法，包括以下步骤：(1)开料；(2)图形转移：将开料后的原材料板进行对应图形的曝光和显影；(3)蚀刻：用蚀刻液将未曝光部分的铜面蚀刻掉；(4)CCD钻靶：用钻靶机通过标靶的自动定位钻出标靶孔，并进行修边；(6)阻焊；(6)文字印刷；(7)表面处理；(8)激光预钻和预锣：用激光切割机对板材进行预钻和预锣，在板材上需要钻孔的位置按孔径利用激光初步切割出孔，将板材要锣的形状用激光初步切割成形；(9)钻孔：用机械钻孔对激光预钻后的孔进行快速精修；(10)锣板：用机械锣板对激光预锣后的板材边缘进行快速精修。本发明钻孔和锣板效率可以提高5倍以上，同时解决了钻孔和锣板的披锋、毛刺问题。

Description

一种铝基板的制作方法
技术领域
本发明属于铝基板制造技术领域，具体涉及一种铝基板的制作方法。
背景技术
PCB，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，从层数区分分为单面板、双面板和多面板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。常见于LED照明产品。有正反两面，白色的一面是焊接LED引脚的，另一面呈现铝本色，一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触；按表面处理方式来划分包括沉金板、电金板、喷锡板和沉银板。
制线路板最早使用的是纸基覆铜印制板，自半导体晶体管于20世纪50年代出现以来，对印制板的需求量急剧上升。特别是集成电路的迅速发展及广泛应用，使电子设备的体积越来越小，电路布线密度和难度越来越大，这就要求印制板要不断更新。目前印制板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板；结构和质量也已发展到超高密度、微型化和高可靠性程度；新的设计方法、设计用品和制板材料、制板工艺不断涌现。近年来，各种计算机辅助设计印制线路板的应用软件已经在行业内普及与推广，在专门化的印制板生产厂家中，机械化、自动化生产已经完全取代了手工操作。
目前在铝基板的制作中，使用机械钻孔和锣板的方式，生产效率极低且存在钻孔和锣板毛刺的问题，影响了加工的质量。
发明内容
本发明的目的在于：
为解决现有铝基板制作技术中采用机械方式钻孔和锣板导致生产效率低的问题，提供一种铝基板的制作方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种铝基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)开料：将一块原材料铝基覆铜板切割成多块，并用磨边机进行磨边；
(2)图形转移：将步骤(1)中开料后的原材料板进行对应图形的曝光和显影；
(3)蚀刻：用蚀刻液将未曝光部分的铜面蚀刻掉；
(4)CCD钻靶：用铣靶机将标靶位的铜皮铣开以显露出钻靶时所用的标靶，用钻靶机通过标靶的自动定位钻出标靶孔，为钻孔时提供定位孔，并进行修边；
(5)阻焊：去除板面氧化物及杂质，通过丝印将绿油均匀涂覆于板面上，在低温下焗板，将湿绿油内的溶剂蒸发掉，使板面绿油初步硬化；
(6)文字印刷：将定制好的文字、零件符号印刷在板面上；
(7)表面处理：对板材表面进行保护铜面的表面处理，使板材表面覆盖保护层；
(8)激光预钻和预锣：用激光切割机对板材进行预钻和预锣，在板材上需要钻孔的位置按孔径利用激光初步切割出孔，将板材要锣的形状用激光初步切割成形；
(9)钻孔：用机械钻孔的方式对激光预钻后的孔进行快速精修；
(10)锣板：用机械锣板的方式对激光预锣后的板材边缘进行快速精修。
激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束，后经透镜聚焦，在焦点处聚成一极小的光斑，光斑照射在材料上时，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，并配合辅助气体(如二氧化碳气体，氧气，氮气等)吹走熔化的废渣，使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。
进一步地，步骤(1)开料后的板材还要进行倒角处理、刨边清洗，并进行焗板，消除板料内应力，根据不同板材调整焗板时间、焗板温度，优选地，对应的烘烤焗板条件为：180/165℃±5℃，4H。
进一步地，步骤(7)中在板材浸入熔融的焊料中之前，用助焊剂涂覆在板材表面，浸入焊料后取出喷涂熔融焊料，并采用热风整平表面。
进一步地，步骤(9)中快速精修的方法为对开孔后的板用机械磨刷，去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺，依次用超声波清洗、高压水洗、烘干。
进一步地，对步骤(10)加工完成的铝基板进行电测试，电测试方法采用电阻法或电容法，测试铝基板的短路和断路。
进一步地，将最终测试完成的成品板采用真空包装机抽真空后用塑料薄膜热缩固定，保证产品防水、防潮和防滑动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明利用激光钻孔和激光锣板速度快的特点，先用激光切割机进行预钻和预锣，剩余微小部分，用机械钻孔和机械锣板快速精修，相比于传统的直接进行机械钻孔和机械锣板的方式，本发明的方法克服了由于金属硬度较高而只能缓慢钻孔和锣板的问题，大大减少了加工所需时间，显著提升了加工效率，钻孔和锣板效率可以提高5倍以上，为铝基板的批量制作工艺带来了实质性的产能提升，增加了经济效益。
2.本发明采用激光进行预钻和预锣，由于大部份的铝基已被切除，之后再用机械钻孔和机械锣板进行精修去掉剩余的微小部分，方便后工序生产及预防擦花，故而不会产生披锋和毛刺问题，减少了铝基板产品的瑕疵，提高了产品质量和加工的良品率，也给用户更好的产品体验。
3.本发明在制作工艺的各个阶段通过磨边、修边、表面处理、精修、真空包装等方法，根据不同板材和不同加工要求，用不同方法灵活地对板材进行了消除瑕疵、消除内应力、防潮防锈等处理，有效地提升了生产的铝基板的质量，显著延长了其使用寿命，具有更强的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的钻孔和锣板路径示意图。
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。
一种铝基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)开料：将一块原材料铝基覆铜板切割成多块，并用磨边机进行磨边；
(2)图形转移：将步骤(1)中开料后的原材料板进行对应图形的曝光和显影；
(3)蚀刻：用蚀刻液将未曝光部分的铜面蚀刻掉；
(4)CCD钻靶：用铣靶机将标靶位的铜皮铣开以显露出钻靶时所用的标靶，用钻靶机通过标靶的自动定位钻出标靶孔，为钻孔时提供定位孔，并进行修边；
(5)阻焊：去除板面氧化物及杂质，通过丝印将绿油均匀涂覆于板面上，在低温下焗板，将湿绿油内的溶剂蒸发掉，使板面绿油初步硬化；
(6)文字印刷：将定制好的文字、零件符号印刷在板面上；
(7)表面处理：对板材表面进行保护铜面的表面处理，使板材表面覆盖保护层；
(8)激光预钻和预锣：用激光切割机对板材进行预钻和预锣，在板材上需要钻孔的位置按孔径利用激光初步切割出孔，将板材要锣的形状用激光初步切割成形；
(9)钻孔：用机械钻孔的方式对激光预钻后的孔进行快速精修；
(10)锣板：用机械锣板的方式对激光预锣后的板材边缘进行快速精修。
本发明采用激光切割粗锣，距离要求成型边预留0.05mm～0.1mm，再用机械锣刀切割，快速精修切割掉预留的0.05mm～0.1mm。优选地，激光切割采用TBS-AL-600型铝基板高速激光切割机。
优选地，钻孔精度(±0.05mm/±0.075mm)，孔径尺寸(0/-0.05mm)，孔壁粗糙度(最小孔径≥0.35:≤30um)，最小孔间隙：0.20mm。
优选地，锣板采用数控CNC锣机进行切割，外形公差±0.1mm。
优选地，步骤(7)中的表面处理方法包括热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡。
热风整平，又名热风焊料整平，是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整(吹)平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层，热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。热风整平对于尺寸较大的元件和间距较大的导线而言较适用。
有机涂覆，有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，在业界广泛使用。有机涂覆工艺可以用在低技术含量的PCB，也可以用在高技术含量的PCB上，如单面电视机用PCB、高密度芯片封装用板。PCB如果没有表面连接功能性要求或者储存期的限定，有机涂覆将是最理想的表面处理工艺。
化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散。
浸银工艺有很好的储存性，浸银即使几年后组装也不会有问题。浸银是置换反应，它几乎是亚微米级的纯银涂覆，具有良好的平坦度和接触性。
浸锡，由于目前所有的焊料都是以锡为基础的，所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。在浸锡溶液中加入了有机添加剂，可使得锡层结构呈颗粒状结构，克服了以前经浸锡工艺后出现锡须的问题，还具有好的热稳定性和可焊性，铜锡金属间化合物能够稳固的结合在一起。浸锡在焊接处没有带入任何新元素，特别适用于通信用背板。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种铝基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)开料：将一块原材料铝基覆铜板切割成多块，并用磨边机进行磨边；
(2)图形转移：将步骤(1)中开料后的原材料板进行对应图形的曝光和显影；
(3)蚀刻：用蚀刻液将未曝光部分的铜面蚀刻掉；
(4)CCD钻靶：用铣靶机将标靶位的铜皮铣开以显露出钻靶时所用的标靶，用钻靶机通过标靶的自动定位钻出标靶孔，为钻孔时提供定位孔，并进行修边；
(5)阻焊：去除板面氧化物及杂质，通过丝印将绿油均匀涂覆于板面上，在低温下焗板，将湿绿油内的溶剂蒸发掉，使板面绿油初步硬化；
(6)文字印刷：将定制好的文字、零件符号印刷在板面上；
(7)表面处理：对板材表面进行保护铜面的表面处理，使板材表面覆盖保护层；
(8)激光预钻和预锣：用激光切割机对板材进行预钻和预锣，在板材上需要钻孔的位置按孔径利用激光初步切割出孔，将板材要锣的形状用激光初步切割成形；
(9)钻孔：用机械钻孔的方式对激光预钻后的孔进行快速精修；
(10)锣板：用机械锣板的方式对激光预锣后的板材边缘进行快速精修。
2.根据权利要求1所述的一种铝基板的制作方法，其特征在于，步骤(9)中快速精修的方法为对开孔后的板用机械磨刷，去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺，依次用超声波清洗、高压水洗、烘干。
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