CN111770636B - 一种节约电能的线路板字符烘烤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节约电能的线路板字符烘烤方法，在线路板上丝印字符后采用具有多段烤炉的隧道炉进行分段烘烤固化；且在批量生产线路板时，当最后一块线路板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤的时间进行倒计时，并在每段烤炉的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段倒计时完成后再进行下一段的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止。本发明方法通过改变工艺流程，在隧道炉不进板时根据各段烤炉的烘烤时间进行倒计时并由前往后依次关闭各段烤炉，有效节约烘烤时的电能，可适用于不连续间断生产。

Description

一种节约电能的线路板字符烘烤方法
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种节约电能的线路板字符烘烤方法。
背景技术
PCB生产工艺中的字符工序是指通过丝网印刷的方法，将一类字符油墨转移到线路板面上，用于后续元器件的识别、安装以及提供生产周期、UL标识等信息。现有字符制作工艺流程为：丝印第一面字符→后烤→丝印第二面字符→后烤，字符后烤使用隧道炉烘烤，该隧道炉由20段烤炉组成，通过20段的分段连续烤板使字符固化，避免短时间高温烘烤导致油墨开裂等问题。
隧道炉共20段烤炉，实行分段烘烤，一般总共耗时4h，且每一段都要通电加热4h，多适用于连续生产，对于不能实现连续生产的情况，则存在严重的电能损耗问题，不利于公司实现绿色生产。
发明内容
本发明目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种节约电能的线路板字符烘烤方法，该方法通过改变工艺流程，在隧道炉不进板时根据各段烤炉的烘烤时间进行倒计时并由前往后依次关闭各段烤炉，有效节约烘烤时的电能，可适用于不连续间断生产。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种节约电能的线路板字符烘烤方法，在线路板上丝印字符后采用具有多段烤炉的隧道炉进行分段烘烤固化，在批量生产线路板时，当最后一块线路板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤的时间进行倒计时，并在每段烤炉的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段倒计时完成后再进行下一段的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止。
进一步的，所述隧道炉的烤炉共有20段，且在隧道炉中对线路板的总烘烤时间为4h。
进一步的，线路板在每段烤炉的烘烤时间为12min；其中依次关闭每段烤炉加热功能的过程为：
S1、当最后一块线路板进入隧道炉后，开启第一段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第一段烤炉的加热；
S2、随即启动第二段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第二段烤炉的加热；
S3、再启动第三段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第三段烤炉的加热；
S4、根据上述步骤S1-S3的方式，依次对后面的每段烤炉均进行12min倒计时并依次停止第四段烤炉、第五段烤炉直至第二十段烤炉的加热。
进一步的，线路板在各段烤炉的烘烤温度为：第一段烤炉至第五段烤炉为75℃，第六段烤炉至第八段烤炉为95℃，第九段烤炉至第十一段烤炉为110℃，第十二段烤炉至第二十段烤炉为155℃。
进一步的，在对线路板字符进行烘烤前，先打开隧道炉中的所有烤炉，并且等待10min使机器升温稳定至设定范围后再进行进板后烤板。
进一步的，在隧道炉的入料口处设置一个检测有无进板的感应器，通过感应器在感应到无进板时即开启第一段烤炉的倒计时。
进一步的，通过感应器感应到入料口连续1min均无进板时即开启第一段烤炉的倒计时。
进一步的，在隧道炉上设置一个与感应器和各段烤炉的控制开关分别连通的计时器，通过计时器进行倒计时。
进一步的，所述线路板为芯板或由半固化片将芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
进一步的，当所述线路板为芯板时，芯板在丝印字符前，先依次进行了钻孔、沉铜、全板电镀、制作外层线路和制作阻焊层；当所述生产板为多层板时，芯板在压合前已先制作了内层线路，且生产板在丝印字符前，多层板先依次进行了钻孔、沉铜、全板电镀、制作外层线路和制作阻焊层。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明方法通过改变工艺流程，在批量生产线路板时，当最后一块线路板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤的时间进行倒计时，并在每段烤炉烘烤时间的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段倒计时完成后再进行下一段的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止，这样隧道炉中的各段烤炉不用在全部线路板生产完成后再一起关闭，避免前面段的烤炉在无烤板过程中浪费掉不必要的电能，有效节约了烘烤时的电能，实现节能的目的，可适用于不连续间断生产。
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线路板的制作方法，该方法可有效节约字符烘烤时的电能，包括以下处理工序：
(1)、开料：按拼板尺寸320mm×420mm开出芯板，芯板板厚为0.5mm，芯板的外层铜面厚度为0.5OZ。
(2)、制作内层线路(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机在芯板上涂布感光膜，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)在芯板上完成内层线路曝光，经显影，在芯板上形成内层线路图形；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，将外层铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片、外层铜箔依次叠合后，根据板料的特性选用适当的层压条件进行压合，形成生产板。
(4)、外层钻孔:根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻孔。
(5)、沉铜:在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，使生产板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(6)、全板电镀:根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜。
(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，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AOI，然后检查外层线路的开短路、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。
(8)、阻焊：根据现有技术并按设计要求在生产板上制作阻焊层，制作了阻焊层的生产板上还存在有用于制作字符的大铜面；具体为：在生产板的表面丝印阻焊油墨后，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，采用白网印刷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。
(9)、丝印第一面字符：在生产板的其中一个表面的铜面上采用网版丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化，从而在第一面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用立式烤炉对生产板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：
第一阶段：在60℃下烘烤60min；
第二阶段：在65℃下烘烤60min。
(10)、丝印第二面字符：在生产板的另一个表面的铜面上采用网版丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化，从而在第二面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应生产板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用具有20段烤炉的隧道炉进行烘烤4h，平均每段烤炉的烘烤时间为12min，其中：第一段烤炉至第五段烤炉的烘烤温度为75℃，第六段烤炉至第八段烤炉的烘烤温度为95℃，第九段烤炉至第十一段烤炉的烘烤温度为110℃，第十二段烤炉至第二十段烤炉的烘烤温度为155℃。
上述中，在对生产板上的字符进行烘烤前，先打开隧道炉的所有烤炉，并且等待10min使机器升温稳定至设定范围后再进行进板后烤板；且在批量生产生产板时，当最后一块生产板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤加热的时间进行倒计时(即该倒计时的时间与所需烘烤的时间一致，均为12min)，并在每段烤炉的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段烤炉倒计时完成后再进行下一段烤炉的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止；具体的过程为：
a、当最后一块生产板进入隧道炉后，开启第一段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第一段烤炉的加热；
b、随即启动第二段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第二段烤炉的加热；
c、再启动第三段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第三段烤炉的加热；
d、根据上述步骤a-c的方式，依次对后期的每段(即第四段至第二十段烤炉)进行倒计时并依次停止第四段烤炉、第五段烤炉、第六段烤炉……第十八段烤炉、第十九段烤炉、第二十段烤炉的加热。
优选的，在隧道炉的入料口处设置一个检测有无进板的感应器，通过感应器在感应到入料口连续1min内均无进板时即开启第一段的倒计时，利用感应器来实现自动感应识别，提高自动化水平，且将倒计时的开始时间控制在无进板1min后，避免出现因两块板的间隔较长导致的烤炉误关现象，提高检测和控制的准确性，且在隧道炉上设置一个与感应器和各段烤炉的控制开关分别连通的计时器，通过计时器进行倒计时并自动控制各段烤炉的开关，感应器与计时器的结合实现无人的自动关闭操作。
(11)、表面处理：根据现有技术并按设计要求在阻焊开窗位(焊盘)的铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍金。
(12)、电气性能测试：检测生产板的电气性能，检测合格的生产板进入下一个加工环节；
(13)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板成品。
(14)、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。
(15)、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。
(16)、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线路板的制作方法，该方法可有效节约字符烘烤时的电能，包括以下处理工序：
(1)、开料：按拼板尺寸320mm×420mm开出芯板，芯板板厚为0.5mm，芯板的外层铜面厚度为0.5OZ。
(2)、钻孔:根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在芯板上钻孔。
(3)、沉铜:在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，使芯板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(4)、全板电镀:根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜。
(5)、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，在芯板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在芯板上分别镀铜和镀锡，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，在芯板上蚀刻出外层线路；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、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。
(6)、阻焊：根据现有技术并按设计要求在芯板上制作阻焊层，制作了阻焊层的芯板上还存在有用于制作字符的大铜面；具体为：在芯板的表面丝印阻焊油墨后，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，采用白网印刷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。
(7)、丝印第一面字符：在芯板的其中一个表面的铜面上采用网版丝印第一面字符油墨，并通过预烤使第一面字符油墨预固化，从而在第一面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应芯板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用立式烤炉对芯板进行预烤，且预烤时分为两个阶段进行：
第一阶段：在60℃下烘烤60min；
第二阶段：在65℃下烘烤60min。
(8)、丝印第二面字符：在芯板的另一个表面的铜面上采用网版丝印第二面字符油墨，并通过烘烤使第一面和第二面字符油墨彻底固化，从而在第二面铜面上形成所需字符，该网版上仅在对应芯板的大铜面上设有图文网孔；具体为采用具有20段烤炉的隧道炉进行烘烤4h，平均每段烤炉的烘烤时间为12min，其中：第一段烤炉至第五段烤炉的烘烤温度为75℃，第六段烤炉至第八段烤炉的烘烤温度为95℃，第九段烤炉至第十一段烤炉的烘烤温度为110℃，第十二段烤炉至第二十段烤炉的烘烤温度为155℃。
上述中，在对芯板上的字符进行烘烤前，先打开隧道炉的所有烤炉，并且等待10min使机器升温稳定至设定范围后再进行进板后烤板；且在批量生产芯板时，当最后一块芯板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤加热的时间进行倒计时(即该倒计时的时间与所需烘烤的时间一致，均为12min)，并在每段烤炉的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段烤炉倒计时完成后再进行下一段烤炉的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止；具体的过程为：
a、当最后一块芯板进入隧道炉后，开启第一段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第一段烤炉的加热；
b、随即启动第二段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第二段烤炉的加热；
c、再启动第三段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第三段烤炉的加热；
d、根据上述步骤a-c的方式，依次对后期的每段(即第四段至第二十段烤炉)进行倒计时并依次停止第四段烤炉、第五段烤炉、第六段烤炉……第十八段烤炉、第十九段烤炉、第二十段烤炉的加热。
优选的，在隧道炉的入料口处设置一个检测有无进板的感应器，通过感应器在感应到入料口连续1min内均无进板时即开启第一段的倒计时，利用感应器来实现自动感应识别，提高自动化水平，且将倒计时的开始时间控制在无进板1min后，避免出现因两块板的间隔较长导致的烤炉误关现象，提高检测和控制的准确性，且在隧道炉上设置一个与感应器和各段烤炉的控制开关分别连通的计时器，通过计时器进行倒计时并自动控制各段烤炉的开关，感应器与计时器的结合实现无人的自动关闭操作。
(9)、表面处理：根据现有技术并按设计要求在阻焊开窗位(焊盘)的铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍金。
(10)、电气性能测试：检测芯板的电气性能，检测合格的芯板进入下一个加工环节；
(11)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板成品。
(12)、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。
(13)、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。
(14)、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。
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 (10)

1.一种节约电能的线路板字符烘烤方法，在线路板上丝印字符后采用具有多段烤炉的隧道炉进行分段烘烤固化，其特征在于，在批量生产线路板时，当最后一块线路板进入隧道炉后，根据隧道炉中每段烤炉所需烘烤的时间进行倒计时，并在每段烤炉的倒计时到时后关闭该段烤炉的加热，且在前面一段倒计时完成后再进行下一段的倒计时，从而由前往后依次关闭隧道炉中的各段烤炉的加热功能，直至隧道炉中的所有烤炉被全部关闭为止。
2.根据权利要求1所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，所述隧道炉的烤炉共有20段，且在隧道炉中对线路板的总烘烤时间为4h。
3.根据权利要求2所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，线路板在每段烤炉的烘烤时间为12min；其中依次关闭每段烤炉加热功能的过程为：
S1、当最后一块线路板进入隧道炉后，开启第一段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第一段烤炉的加热；
S2、随即启动第二段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第二段烤炉的加热；
S3、再启动第三段烤炉的12min倒计时，到时间后停止第三段烤炉的加热；
S4、根据上述步骤S1-S3的方式，依次对后面的每段烤炉均进行12min倒计时并依次停止第四段烤炉、第五段烤炉直至第二十段烤炉的加热。
4.根据权利要求3所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，线路板在各段烤炉的烘烤温度为：第一段烤炉至第五段烤炉为75℃，第六段烤炉至第八段烤炉为95℃，第九段烤炉至第十一段烤炉为110℃，第十二段烤炉至第二十段烤炉为155℃。
5.根据权利要求1所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，在对线路板字符进行烘烤前，先打开隧道炉中的所有烤炉，并且等待10min使机器升温稳定至设定范围后再进行进板后烤板。
6.根据权利要求1-5任一项所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，在隧道炉的入料口处设置一个检测有无进板的感应器，通过感应器在感应到无进板时即开启第一段烤炉的倒计时。
7.根据权利要求6所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，通过感应器感应到入料口连续1min均无进板时即开启第一段烤炉的倒计时。
8.根据权利要求7所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，在隧道炉上设置一个与感应器和各段烤炉的控制开关分别连通的计时器，通过计时器进行倒计时。
9.根据权利要求1所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，所述线路板为芯板或由半固化片将芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
10.根据权利要求9所述的节约电能的线路板字符烘烤方法，其特征在于，当所述线路板为芯板时，芯板在丝印字符前，先依次进行了钻孔、沉铜、全板电镀、制作外层线路和制作阻焊层；当所述线路板为多层板时，芯板在压合前已先制作了内层线路，且线路板在丝印字符前，多层板先依次进行了钻孔、沉铜、全板电镀、制作外层线路和制作阻焊层。
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