CN110868805B - 一种带立体图形的线路板的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带立体图形的线路板的制作工艺，包括如下步骤：选取线路板基材，并在基材表面通过划线标定平面线路区域、开槽区域和连接桥预留区域；将基材表面标定的开槽区域进行开槽加工，在基材的断面形成侧立面线路区域；通过机械加工将棱处做倒角处理；通过物理或化学工艺在基材的绝缘层表面设置金属层；在金属层表面继续通过镀铜工艺加厚铜层；在菲林上同时绘制平面线路区域和侧立面线路区域所需的图形，将菲林同时覆盖在平面线路区域和侧立面线路区域表面，再经过曝光、显影、蚀刻、褪膜工艺完成线路图形的制作；将连接桥预留区域进行裁切。实现一次性制作完成多个面的金属化和图形化，节省了菲林曝光显影工艺的耗材，同时提升了加工效率。

Description

一种带立体图形的线路板的制作工艺

技术领域

本发明涉及线路板制板领域，特别是涉及带立体图形的线路板的制作工艺。

背景技术

线路板是是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。几乎所有的电子设备都离不开线路板，从电子手表、通用电脑、电视，到巨型计算机、通迅电子设备、军用武器系统等，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到线路板。

立体图形的线路板，除了正面、背面有线路图形之外，在线路板的侧立面也会形成线路图形用于导通或焊接用。立体图形的线路板制作，其难点在于如何实现侧面金属化的问题。传统工艺中，先将线路板的正面、背面线路图形加工好以后，再切割成型，在切割好的断面上再次重复工艺完成立体图形的线路板加工。

亟需一种能够实现线路板多个面同时金属化和图形化的立体图形线路板制作工艺来提升生产效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种带立体图形的线路板的制作工艺，包括如下步骤：

S1：备料，选取线路板基材，并在基材表面通过划线标定平面线路区域、开槽区域和连接桥预留区域；

S2：开槽，将基材表面标定的开槽区域进行开槽加工，在基材的断面形成侧立面线路区域；

S3：倒角，由于基材呈长方体，平面线路区域与侧立面线路区域相互垂直，二者相交处为基材的一条棱，为缓解连接应力，通过机械加工将该棱处做倒角处理；

S4：金属化，通过物理或化学工艺在基材的绝缘层表面设置金属层；

S5：镀铜，在金属层表面继续通过镀铜工艺加厚铜层；

S6：制作图形，在菲林上同时绘制平面线路区域和侧立面线路区域所需的图形，将菲林同时覆盖在平面线路区域和侧立面线路区域表面，再经过曝光、显影、蚀刻、褪膜工艺完成线路图形的制作；

S7：裁切，将连接桥预留区域进行裁切；

S8：结束。

进一步的，所述S1步骤中，连接桥预留区域设置于开槽区域中段，且将开槽区域分隔为两段。

进一步的，所述S2步骤中，开槽加工方式选用铣削加工、刀具切割加工或激光切割加工。

进一步的，所述S3步骤中，倒角的机械加工方式选用铣削加工、磨削加工或手动锉刀加工。

进一步的，所述S4步骤中，基材的绝缘层材料为陶瓷，在绝缘层表面采用真空溅射钛和铜的物理工艺进行金属化处理。

进一步的，所述S4步骤中，基材的绝缘层材料为树脂和玻璃纤维，在绝缘层表面采用化学沉积铜层的化学工艺进行金属化处理。

进一步的，所述S6步骤中，在菲林上分别标定平面线路图形和侧立面线路图形，将菲林以贴膜工艺贴附在基材表面时，平面线路图形对应平面线路区域，侧立面线路图形对应侧立面线路区域。

进一步的，所述S7步骤中，裁切连接桥预留区域时，采用铣削工艺、激光切割工艺或水切割工艺，分别从连接桥预留区域的两侧进行裁切进给。

进一步的，所述S1步骤中，连接桥预留区域的宽度大于0.20mm。

进一步的，所述S1步骤中，在基材上同时标定两个平面线路区域，开槽区域位于两个平面线路区域之间。

本发明的工作原理为：通过在整板上进行开槽镂刻，将所需线路板的尺寸裁剪出来，且保留连接桥预留区域作为连接点，避免线路板从整板上脱落。使得一次加工即可对平面线路区域以及经过开槽镂刻而裸露出的侧立面线路区域进行金属化和图形化，避免了重复多次的菲林曝光显影工艺，极其适用于大批量生产加工，能够缩减大量工时提升效率。

本发明的有益效果为：将线路板在基材整板上提前镂刻出侧面，并以连接桥作为支撑点连接在基材整板上，经过金属化处理和图形制作后再进行切割分离。实现一次性制作完成多个面的金属化和图形化，节省了菲林曝光显影工艺的耗材，同时提升了加工效率，缩减大量生产耗时。

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一种基材表面划线图。

图2为本发明一实施例提供的一种开槽后两块相连的线路板结构示意图。

图例：

1基材；2平面线路区域；3开槽区域；4连接桥预留区域；5侧立面线路区域；6连接桥。

具体实施方式

如图1-2中所示，本发明一实施例提供的一种带立体图形的线路板的制作工艺，包括如下步骤：

S1：备料，选取线路板基材1，并在基材1表面通过划线标定平面线路区域2、开槽区域3和连接桥预留区域4；

S2：开槽，将基材1表面标定的开槽区域3进行开槽加工，在基材1的断面形成侧立面线路区域5；

S3：倒角，由于基材1呈长方体，平面线路区域2与侧立面线路区域5相互垂直，二者相交处为基材1的一条棱，为缓解连接应力，通过机械加工将该棱处做倒角处理；

S4：金属化，通过物理或化学工艺在基材1的绝缘层表面设置金属层；

S5：镀铜，在金属层表面继续通过镀铜工艺加厚铜层；

S6：制作图形，在菲林上同时绘制平面线路区域2和侧立面线路区域5所需的图形，将菲林同时覆盖在平面线路区域2和侧立面线路区域5表面，再经过曝光、显影、蚀刻、褪膜工艺完成线路图形的制作；

S7：裁切，将连接桥预留区域4进行裁切；

S8：结束。

进一步的，所述S1步骤中，连接桥预留区域4设置于开槽区域3中段，且将开槽区域3分隔为两段。

进一步的，所述S2步骤中，开槽加工方式选用铣削加工、刀具切割加工或激光切割加工。

进一步的，所述S3步骤中，倒角的机械加工方式选用铣削加工、磨削加工或手动锉刀加工。

进一步的，所述S4步骤中，基材1的绝缘层材料为陶瓷，在绝缘层表面采用真空溅射钛和铜的物理工艺进行金属化处理。

进一步的，所述S4步骤中，基材1的绝缘层材料为树脂和玻璃纤维，在绝缘层表面采用化学沉积铜层的化学工艺进行金属化处理。

进一步的，所述S6步骤中，在菲林上分别标定平面线路图形和侧立面线路图形，将菲林以贴膜工艺贴附在基材1表面时，平面线路图形对应平面线路区域2，侧立面线路图形对应侧立面线路区域5。

进一步的，所述S7步骤中，裁切连接桥预留区域4时，采用铣削工艺、激光切割工艺或水切割工艺，分别从连接桥预留区域4的两侧进行裁切进给。

进一步的，所述S1步骤中，连接桥预留区域4的宽度大于0.20mm。

进一步的，所述S1步骤中，在基材1上同时标定两个平面线路区域2，开槽区域3位于两个平面线路区域2之间。

实施例1：

备料，选取符合要求的线路板基材1，基材1为整板，在基材1上绘制多个平面线路区域2进行排版，每一个平面线路区域2的划定范围即是一个独立的线路板。相邻两个平面线路区域2之间标定开槽区域3，开槽区域3的宽度即相邻两个平面线路区域2之间的距离根据基材1的材料强度、预设线路图形的间隔距离等因素综合评定。在开槽区域3的中段划分出连接桥预留区域4，在经过开槽后，该区域得以保留，作为连接两个平面线路区域2所在线路板的连接桥6，避免经过开槽切割的平面线路区域2所在线路板自基材1整板上脱落。

开槽，采用铣削加工，将标定的开槽区域3进行开槽加工，使得该区域内镂空。此时位于开槽区域3两侧的两个平面线路区域2所在的线路板裸露出其被切割的断面，设定该断面为侧立面线路区域5。经过开槽加工后，连接桥预留区域4保留形成连接桥6，连接桥6既能作为相邻两线路板的连接点，又能作为分隔相邻两个侧立面线路区域5的分隔体，在实际加工过程中得出结论为，当连接桥6的宽度即位于连接桥预留区域4两侧的两个开槽区域3之间的距离小于或等于0.20mm时，连接桥6的强度将难以支撑后续加工，会发生断裂的危险。在标定连接桥6的最小宽度的前提下，连接桥6的宽度根据相邻两个线路板之间的距离而定，相邻两个线路板之间的距离越大，则需求连接桥6的宽度越大。

倒角，由于平面线路区域2与侧立面线路区域5之间的交界处为线路板的边棱，其截面为直角图形。易在棱处发生应力集中的问题，会导致经过该处的线路断裂。因此在此处进行倒角加工或圆角加工，将平面线路区域2与侧立面线路区域5的交界处加工为平滑的斜面或弧面，减少线路断裂的风险。

金属化，对线路板所有裸露出的表面进行金属化处理。在线路板表面形成金属层，便于后续镀铜加工。

镀铜，在金属层的基础上继续电镀铜层，使铜层达到线路设计所需的厚度。

制作图形，该工艺为常规的线路板制作工艺。步骤和原理均相同，即制作菲林、贴膜、曝光、显影、蚀刻、褪膜。其中制作菲林时，采用能够包裹线路板平面线路区域2和侧立面线路区域5的大面积菲林，在此菲林上绘制同时平面线路图形和侧立面线路图形，在贴膜时将平面线路图形对应平面线路区域2、侧立面线路图形对应侧立面线路区域5进行贴附。后续按照常规操作进行曝光、显影、蚀刻和褪膜即可同时完成平面线路图形和侧立面线路图形的制作。

裁切，在各线路板的图形制作完成后，需要进行切割分离，即切断连接桥6，将各线路板从基材1整板上分离出来。为了避免在连接桥6与线路板的连接处发生金属层翘边的情况，在切割过程中分别从连接桥6的两侧向中心切割。

切割分离后得到立体图形的线路板。

实施例2：

备料，选取符合要求的线路板基材1，基材1为整板，在基材1上绘制多个平面线路区域2进行排版，每一个平面线路区域2的划定范围即是一个独立的线路板。相邻两个平面线路区域2之间标定开槽区域3，开槽区域3的宽度即相邻两个平面线路区域2之间的距离根据基材1的材料强度、预设线路图形的间隔距离等因素综合评定。在开槽区域3的中段划分出连接桥预留区域4，在经过开槽后，该区域得以保留，作为连接两个平面线路区域2所在线路板的连接桥6，避免经过开槽切割的平面线路区域2所在线路板自基材1整板上脱落。

开槽，采用铣削加工，将标定的开槽区域3以铣削加工、刀具切割加工或激光切割加工的方式进行开槽加工，使得该区域内镂空。此时位于开槽区域3两侧的两个平面线路区域2所在的线路板裸露出其被切割的断面，设定该断面为侧立面线路区域5。经过开槽加工后，连接桥预留区域4保留形成连接桥6，连接桥6既能作为相邻两线路板的连接点，又能作为分隔相邻两个侧立面线路区域5的分隔体，在实际加工过程中得出结论为，当连接桥6的宽度即位于连接桥预留区域4两侧的两个开槽区域3之间的距离小于或等于0.20mm时，连接桥6的强度将难以支撑后续加工，会发生断裂的危险。在标定连接桥6的最小宽度的前提下，连接桥6的宽度根据相邻两个线路板之间的距离而定，相邻两个线路板之间的距离越大，则需求连接桥6的宽度越大。

倒角，由于平面线路区域2与侧立面线路区域5之间的交界处为线路板的边棱，其截面为直角图形。易在棱处发生应力集中的问题，会导致经过该处的线路断裂。因此在此处进行倒角加工或圆角加工，倒角加工时以端部带有倾斜角的铣刀进行深度为0.20mm，沿线路板棱线进给的刀具路径进行加工。或采用砂轮进行磨削加工，或采用锉刀进行手动锉削加工。将平面线路区域2与侧立面线路区域5的交界处加工为平滑的斜面或弧面，减少线路断裂的风险。

金属化，对线路板所有裸露出的表面进行金属化处理。在线路板表面形成金属层，便于后续镀铜加工。基材1的绝缘层材料为陶瓷，在绝缘层表面采用真空溅射钛和铜的物理工艺进行金属化处理。

镀铜，在金属层的基础上继续电镀铜层，使铜层达到线路设计所需的厚度。

制作图形，该工艺为常规的线路板制作工艺。步骤和原理均相同，即制作菲林、贴膜、曝光、显影、蚀刻、褪膜。其中制作菲林时，采用能够包裹线路板平面线路区域2和侧立面线路区域5的大面积菲林，在此菲林上绘制同时平面线路图形和侧立面线路图形，在贴膜时将平面线路图形对应平面线路区域2、侧立面线路图形对应侧立面线路区域5进行贴附。后续按照常规操作进行曝光、显影、蚀刻和褪膜即可同时完成平面线路图形和侧立面线路图形的制作。

裁切，在各线路板的图形制作完成后，需要进行切割分离，即切断连接桥6，将各线路板从基材1整板上分离出来。为了避免在连接桥6与线路板的连接处发生金属层翘边的情况，在切割过程中分别从连接桥6的两侧向中心切割。

切割分离后得到立体图形的线路板。

实施例3：

备料，选取符合要求的线路板基材1，基材1为整板，在基材1上绘制多个平面线路区域2进行排版，每一个平面线路区域2的划定范围即是一个独立的线路板。相邻两个平面线路区域2之间标定开槽区域3，开槽区域3的宽度即相邻两个平面线路区域2之间的距离根据基材1的材料强度、预设线路图形的间隔距离等因素综合评定。在开槽区域3的中段划分出连接桥预留区域4，在经过开槽后，该区域得以保留，作为连接两个平面线路区域2所在线路板的连接桥6，避免经过开槽切割的平面线路区域2所在线路板自基材1整板上脱落。

开槽，采用铣削加工，将标定的开槽区域3以铣削加工、刀具切割加工或激光切割加工的方式进行开槽加工，使得该区域内镂空。此时位于开槽区域3两侧的两个平面线路区域2所在的线路板裸露出其被切割的断面，设定该断面为侧立面线路区域5。经过开槽加工后，连接桥预留区域4保留形成连接桥6，连接桥6既能作为相邻两线路板的连接点，又能作为分隔相邻两个侧立面线路区域5的分隔体，在实际加工过程中得出结论为，当连接桥6的宽度即位于连接桥预留区域4两侧的两个开槽区域3之间的距离小于或等于0.20mm时，连接桥6的强度将难以支撑后续加工，会发生断裂的危险。在标定连接桥6的最小宽度的前提下，连接桥6的宽度根据相邻两个线路板之间的距离而定，相邻两个线路板之间的距离越大，则需求连接桥6的宽度越大。

倒角，由于平面线路区域2与侧立面线路区域5之间的交界处为线路板的边棱，其截面为直角图形。易在棱处发生应力集中的问题，会导致经过该处的线路断裂。因此在此处进行倒角加工或圆角加工，倒角加工时以端部带有倾斜角的铣刀进行深度为0.20mm，沿线路板棱线进给的刀具路径进行加工。或采用砂轮进行磨削加工，或采用锉刀进行手动锉削加工。将平面线路区域2与侧立面线路区域5的交界处加工为平滑的斜面或弧面，减少线路断裂的风险。

金属化，对线路板所有裸露出的表面进行金属化处理。在线路板表面形成金属层，便于后续镀铜加工。基材1的绝缘层材料为树脂和玻璃纤维，在绝缘层表面采用化学沉积铜层的化学工艺进行金属化处理。

镀铜，在金属层的基础上继续电镀铜层，使铜层达到线路设计所需的厚度。

制作图形，该工艺为常规的线路板制作工艺。步骤和原理均相同，即制作菲林、贴膜、曝光、显影、蚀刻、褪膜。其中制作菲林时，采用能够包裹线路板平面线路区域2和侧立面线路区域5的大面积菲林，在此菲林上绘制同时平面线路图形和侧立面线路图形，在贴膜时将平面线路图形对应平面线路区域2、侧立面线路图形对应侧立面线路区域5进行贴附。后续按照常规操作进行曝光、显影、蚀刻和褪膜即可同时完成平面线路图形和侧立面线路图形的制作。

裁切，在各线路板的图形制作完成后，需要进行切割分离，即切断连接桥6，将各线路板从基材1整板上分离出来。裁切连接桥6时采用铣削工艺、激光切割工艺或水切割工艺。为了避免在连接桥6与线路板的连接处发生金属层翘边的情况，在切割过程中分别从连接桥6的两侧向中心切割。

切割分离后得到立体图形的线路板。

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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：备料，选取线路板基材，并在基材表面通过划线标定平面线路区域、开槽区域和连接桥预留区域；

S2：开槽，将基材表面标定的开槽区域进行开槽加工，在基材的断面形成侧立面线路区域；

S3：倒角，由于基材呈长方体，平面线路区域与侧立面线路区域相互垂直，二者相交处为基材的一条棱，为缓解连接应力，通过机械加工将该棱处做倒角处理；

S4：金属化，通过物理或化学工艺在基材的绝缘层表面设置金属层；

S5：镀铜，在金属层表面继续通过镀铜工艺加厚铜层；

S6：制作图形，在菲林上同时绘制平面线路区域和侧立面线路区域所需的图形，将菲林同时覆盖在平面线路区域和侧立面线路区域表面，再经过曝光、显影、蚀刻、褪膜工艺完成线路图形的制作；

S7：裁切，将连接桥预留区域进行裁切；

S8：结束。

2.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S1步骤中，连接桥预留区域设置于开槽区域中段，且将开槽区域分隔为两段。

3.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S2步骤中，开槽加工方式选用铣削加工、刀具切割加工或激光切割加工。

4.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S3步骤中，倒角的机械加工方式选用铣削加工、磨削加工或手动锉刀加工。

5.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S4步骤中，基材的绝缘层材料为陶瓷，在绝缘层表面采用真空溅射钛和铜的物理工艺进行金属化处理。

6.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S4步骤中，基材的绝缘层材料为树脂和玻璃纤维，在绝缘层表面采用化学沉积铜层的化学工艺进行金属化处理。

7.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S6步骤中，在菲林上分别标定平面线路图形和侧立面线路图形，将菲林以贴膜工艺贴附在基材表面时，平面线路图形对应平面线路区域，侧立面线路图形对应侧立面线路区域。

8.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S7步骤中，裁切连接桥预留区域时，采用铣削工艺、激光切割工艺或水切割工艺，分别从连接桥预留区域的两侧进行裁切进给。

9.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S1步骤中，连接桥预留区域的宽度大于0.20mm。

10.根据权利要求1所述带立体图形的线路板的制作工艺，其特征在于：所述S1步骤中，在基材上同时标定两个平面线路区域，开槽区域位于两个平面线路区域之间。

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