CN112672521B - 一种多层板盲槽结构加工方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层板盲槽结构加工方法和装置，可应用于各类盲槽加工，属于印制板生产技术领域。本发明通过在预设盲槽顶部的外层芯板上预留留筋结构，制作了用于盲槽定位和填充的芯板片，在层压过程中，利用辅助板变形作用切断了芯板片与外层芯板之间的留筋结构并将芯板片压入盲槽内，起到了现有技术垫片填充的效果，却省去了现有技术中垫片的制作和填充两个步骤。另一方面，层压过程中利用层压粘接片的溢流性能，对芯板片填充盲槽的缝隙处进行填充和封堵，后续涉及的孔壁金属化等湿法处理过程，可以对盲槽底部线路层，起到良好的保护作用，避免出现蚀刻破坏等不良问题。

Description

一种多层板盲槽结构加工方法和装置

技术领域

本发明属于印制板生产技术领域，具体公开了一种多层板盲槽结构加工方法和装置，可应用于各类盲槽加工。

背景技术

印制电路板盲槽是指未贯穿电路板的腔槽，可作为元器件、围框、散热片等的安装腔体使用，能有效利用印制板内的空间。随着元器件和组装技术的进步，盲槽型印制线路板也朝着多元化、结构复杂化发展。

采用辅助垫片填充，然后通过机械或激光方式开槽去除垫片，是目前业界进行盲槽结构制造所广泛采用的制造方式。

但现有技术中采用垫片制作和填充技术需要预先制作出数量多且小的垫片，加工精度要求高，且制造盲槽的过程均涉及垫片的使用，而垫片的填充过程均未公开，或仍采用手工一个个填充方式进行，存在填充效率较低、易出现填充对位偏差、垫片移位等质量缺陷。在涉及多数量、小尺寸盲槽的填充方面，盲槽垫片填充，上述问题会表现的更加突出。

发明内容

本发明提供了一种免垫片技术实现多层板盲槽结构的加工方法和装置，解决现有技术采用垫片填充辅助制造盲槽技术，所存在的垫片制作和填充的效率较低、填充对位偏差、垫片移位等不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种多层板盲槽结构加工方法，通过在外层芯板上预留留筋结构、批量制作用于盲槽填充的芯板片，在后续对位叠层和层压的过程中利用辅助板自动切断留筋结构，得到自动填充芯板片的整体结构，并进行开槽切割取出后即得到最终的盲槽结构。

进一步的，所述留筋结构用于定位芯板片、并连接芯板片和外层芯板。

具体来说，该加工方法包括以下步骤：

(1)对外层芯板1沿预设盲槽路径进行外形铣切，得到带留筋结构的芯板片13；

(2)沿预设盲槽路径对层压粘接片2开窗，开窗尺寸与预设盲槽尺寸相同。

(3)提供辅助板，将外层芯板1、层压粘接片2、子板3进行对位叠层，并在高温、高压、真空条件下层压为一体。

该辅助板用于配合带留筋结构的芯板片13共同快速切断留筋结构，同时将芯板片填充至盲槽底部。

(4)钻孔金属化；

(5)盲槽切割和盲槽芯板片去除。

所述带留筋结构的芯板片13，其平面尺寸比预设盲槽尺寸小0～0.2mm、铣切深度为贯穿外层芯板1，该留筋结构将芯板片13与外层芯板1保持连接。所述留筋结构在沿铣切路径方向(与铣切路径12方向平行或相同)的尺寸为W，W小于0.1mm。

所述辅助板为一弹性缓冲板4，并按照从上到下为层压钢板6、弹性缓冲板4、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6的顺序进行对位叠层；

所述弹性缓冲板4为一种具有弹性、耐高温的特性的材料，并且所述弹性缓冲板4的厚度大于层压粘接片的厚度。

所述辅助板为一底部带有凸块结构的芯板5，并按照从上到下为层压钢板6、底部带有凸块结构的芯板5、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6的顺序进行对位叠层；

另一方面，本发明还提供了一种加工装置，该加工装置用于完成前述任一多层板盲槽加工方法。

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)本发明提供的多层板盲槽结构加工方案，通过在预设盲槽顶部的外层芯板上采用留筋铣切的方式，批量制作了用于盲槽填充的芯板片，在后续叠层和层压过程中，利用缓冲板的变形作用，切断芯板片留筋并将芯板片自动压入盲槽内，起到了现有技术垫片填充的效果，却省去了现有技术中“垫片的制作和填充两个步骤”，从而提升了盲槽的制造效率，降低了盲槽的制造成本。

(2)本发明提供的多层板盲槽结构加工方案在层压过程中，利用层压粘接片的溢流性能，对芯板片填充盲槽的缝隙处，进行填充和封堵，后续涉及的湿法处理过程，可以对盲槽底部线路层，起到很好的保护作用，避免出现蚀刻破坏等不良问题。

(3)本发明提供的多层板盲槽结构加工方案实现了对盲槽结构进行一次性批量自动填充，解决了现有技术垫片手工填充过程填充效率较低、填充对位偏差、垫片移位等不足问题，尤其适用包含多个盲槽结构多层印制板的制造。

附图说明

图1是本发明实施例的一种多层板盲槽结构的加工方法的工艺流程图。

图2是本发明实施例的外层芯板示意图。

图3是本发明实施例的外层芯板上加工芯板片的俯视图。

图4是本发明实施例的外层芯板上加工芯板片截面示意图。

图5是本发明实施例的层压粘接片开窗的俯视图。

图6是本发明实施例的层压粘接片开窗的截面示意图。

图7是本发明实施例的一对位叠层结构示意图。

图8是本发明实施例的一层压后的整体结构示意图。

图9是本发明实施例的另一对位叠层结构示意图。

图10是本发明实施例的另一层压后的整体结构示意图。

图11是本发明实施例的多层板整体结构示意图。

图12是本发明实施例的多层板钻孔、金属化后结构示意图。

图13是本发明实施例的盲槽切割后结构示意图。

图14是本发明实施例的取出盲槽内块示意图。

图15是本发明实施例的最终形成的盲槽结构示意图。

图中各附图标记为：

1-外层芯板；11-外层线路；12-铣切路径；13-芯板片；14-留筋结构；W-置留点宽度；

2-层压粘接片；21-层压粘接片开窗；3-子板；31-盲槽内线路层；4-弹性缓冲板；5-底部带有凸块结构的芯板；6-层压钢板；7-金属镀层；8-盲槽结构；K-盲槽切割控制深度。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

现有技术中一般对盲槽进行加工首先提供盲槽下子板，然后通过上子板开窗、粘接膜/PP开窗、垫片制作、叠层、层压、取出垫片的过程完成盲槽加工。在这个过程中存在垫片的填充存在对位粘贴困难、垫片去除容易残胶等问题。

而本发明实施例提供了一种在进行多层板盲槽加工时通过在外层芯板(上子板)预留留筋、批量制作用于盲槽填充的芯板片，在后续对位叠层和层压的过程中利用辅助板自动切断留筋，达到自动填充芯板片效果的方案，能够省去现有技术中垫片的制作和填充两个步骤，提升盲槽制造效率、降低盲槽制造成本。

实施例1

实施例1为一种多层板盲槽加工的方法流程，如图1所示，具体而言该加工方法包括以下步骤：

(1)对外层芯板1加工，得到带留筋结构的芯板片13。

如图2所示，所述外层芯板1包含但不限于单双面板、多层板，且在外层芯板1上布设有外线路层11。

如图3所示，在外层芯板1上沿预设盲槽路径进行外形铣切，铣切路径为12，铣切后得到周围带有留筋结构的芯板片13，该留筋结构用于定位芯板片13、并连接芯板片13和外层芯板1。

所述预设盲槽路径的形状包含且不限于矩形、圆形、梯形、异形等。

所述带留筋结构的芯板片13的尺寸与预设盲槽尺寸相同、铣切深度为贯穿外层芯板1，且该留筋结构将芯板片13与外层芯板1保持连接，从而使芯板片13与外层芯板1形成将断未断的一体结构，如图4所示。

在一个优选实施例中，所述留筋结构在沿铣切路径方向(与铣切路径12方向平行或相同)的尺寸W，小于0.1mm。

在一个优选实施例中，一块芯板片13上的留筋结构的数量至少为一个，优选1-4个。当留筋结构的数量为偶数个时，可以为对称结构，也可以不对称设置。具体数量和位置可以根据实际生产需求进行相应设置。

在一个优选实施例中，所述外形铣切为激光加工方式。

(2)对层压粘接片2开窗。

沿预设盲槽路径对层压粘接片2进行开窗，如图5-6所示，分别为开窗后的层压粘接片2的俯视图和截面图；

所述层压粘接片2的开窗21的尺寸与预设盲槽尺寸相同。

(3)提供辅助板进行对位叠层并层压为一体。

提供辅助板与其他层板进行对位叠层，该辅助板用于配合带留筋结构的外层芯板片1完成快速切断留筋结构、并将芯板片压入盲槽内，起到了现有技术垫片填充的效果。

在一个实施例中，所述辅助板为一弹性缓冲板4，如图7所示，提供层压钢板6、弹性缓冲板4、子板3，并按照从上到下为“层压钢板6、弹性缓冲板4、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6”的顺序进行对位叠层；

所述弹性缓冲板4为一种具有弹性、耐高温的特性的材料，并且所述弹性缓冲板4的厚度大于层压粘接片的厚度。

在另一实施例中所述辅助板为一底部带有凸块结构的芯板5，如图9所示，提供层压钢板6、底部带有凸块结构的芯板5、子板3，并按照从上到下为“层压钢板6、底部带有凸块结构的芯板5、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6”的顺序进行对位叠层；

所述底部带有凸块结构的芯板5的凸块结构的厚度与层压粘接片2的厚度相同。

所述子板3包含但不限于单双面板、多层板，且子板3在预设盲槽位置处布设有盲槽内线路层31。

在确定辅助板和对位叠层的结构顺序后在高温、高压、真空条件下，将外层芯板1、层压粘接片2、子板3压合粘接为一整体的结构。

层压后的整体结构如图8和图10所示。其中图8是实施例中采用弹性材料缓冲板4作为辅助板、并按照从上至下为层压钢板6、弹性材料缓冲板4、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6层压后的整体结构截面示意图。

图10是实施例中采用底部带有凸块结构的芯板5作为辅助板、并按照从上至下为层压钢板6、底部带有凸块结构的芯板5、外层芯板1、层压粘接片2、子板3、层压钢板6的顺序层压后的整体结构截面示意图。

图11是本发明实施例在去除层压钢板、辅助板后的多层板结构示意图。

(4)钻孔金属化。

采用印制板常用数控钻孔工艺在基板上钻孔，并通过后续沉铜、电镀铜，在孔壁上形成互联的金属镀层7，如图12所示。

所述孔内的金属镀层7用于多层板线路间信号的互联和传输。

(6)盲槽切割和盲槽芯板片去除。

沿预设盲槽路径采用激光加工方式对盲槽顶部的材料进行切割加工，所述盲槽切割的控制深度K需穿透盲槽芯板片，到达盲槽底部的线路层且不损伤线路层，如图13所示。

去除相当于盲槽内块的芯板片13，如图14所示，最终形成图15中的盲槽结构8；

在一个实施例中所述激光加工方式优选为二氧化碳型激光。

由于在预设盲槽顶部的外层芯板1上采用了预留窄型留筋结构铣切的方式，制作了用于盲槽定位和填充的芯板片13，在层压过程中利用辅助板(例如弹性缓冲板4或底部带有凸块结构的芯板5)的变形作用，切断芯板片13与外层芯板1的留筋结构，并将芯板片13压入盲槽内，起到了现有技术采用垫片填充的效果，却省去了现有技术中垫片的制作和填充两个步骤。

另一方面，在层压过程中利用了层压粘接片3的溢流性能，对芯板片13填充盲槽的缝隙处进行填充和封堵，粘接片3的溢流填充路径如图8、图10中的15所示。在后续涉及的孔壁金属化等湿法处理过程中，可以对盲槽底部线路层31起到良好的保护作用，避免出现蚀刻破坏等不良问题。

通过本实施例的多层板盲槽加工方法还能够达到一次性批量填充的效果，解决了现有技术中垫片手工填充时填充效率低、填充对位偏差大、垫片易移位等缺陷，尤其适用于多个盲槽结构多层印制板的制造。

实施例2

在初步完成盲槽结构的加工后，根据实际生产应用需求还可以对盲槽8底部图形化线路及其他线路进行表面涂覆。所述表面涂覆包含但不限于电镀金、化学镍金、电镀镍金、化学镍钯金等。

以及可选地，可以按照预设尺寸进一步进行印制版外形铣切加工。本发明实施例对后续加工的具体方式不做限定。

实施例3

本实施例提供一种加工装置，该加工装置用于完成前述任一实施例中的多层板盲槽结构加工方法。

以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。如不涉及金属化过孔的制造场合，可选用无溢流型粘接膜，后续无需激光盲槽切割开盖等。这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，通过在外层芯板上预留留筋结构，批量制作了用于盲槽填充的芯板片，在后续对位叠层和层压的过程中利用辅助板自动切断留筋结构，得到自动填充芯板片的整体结构，并进行开槽切割后即得到最终的盲槽结构；

该加工方法包括以下步骤：

(1)对外层芯板沿预设盲槽路径进行外形铣切，得到带留筋结构的芯板片；

(2)沿预设盲槽路径对层压粘接片开窗，开窗尺寸与预设盲槽尺寸相同；

(3)提供辅助板，将外层芯板、层压粘接片、子板进行对位叠层，并在高温、高压、真空条件下层压为一体；

该辅助板用于配合带留筋结构的芯板片共同快速切断留筋结构，同时将芯板片填充至盲槽底部；

(4)钻孔金属化；

(5)盲槽切割和盲槽芯板片去除。

2.如权利要求1所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述留筋结构用于定位芯板片、并连接芯板片和外层芯板。

3.如权利要求2所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述带留筋结构的芯板片，其铣切深度为贯穿外层芯板1，该留筋结构将芯板片与外层芯板保持连接。

4.如权利要求3所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述留筋结构在沿铣切路径方向的尺寸为W，W小于0.1mm。

5.如权利要求3所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述层压粘接片的开窗的尺寸与预设盲槽尺寸相同。

6.如权利要求3所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述辅助板为一弹性缓冲板，并按照从上到下为层压钢板、弹性缓冲板、外层芯板1、层压粘接片、子板、层压钢板的顺序进行对位叠层；

所述弹性缓冲板为一种具有弹性、耐高温的特性的材料，并且所述弹性缓冲板的厚度大于层压粘接片的厚度。

7.如权利要求3所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，所述辅助板为一底部带有凸块结构的芯板，并按照从上到下为层压钢板、底部带有凸块结构的芯板、外层芯板、层压粘接片、子板、层压钢板的顺序进行对位叠层；所述底部带有凸块结构的芯板，其凸块结构的厚度与层压粘接片的厚度相同。

8.如权利要求3所述的一种多层板盲槽结构加工方法，其特征在于，盲槽切割的控制深度需穿透盲槽芯板片、到达盲槽底部的线路层且不损伤线路层。

9.一种加工装置，其特征在于，该加工装置用于完成权利要求1-8中任一多层板盲槽加工方法。

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