CN112752437B - 金属化半孔的成型方法及pcb板件 - Google Patents

金属化半孔的成型方法及pcb板件 Download PDF

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Abstract

本申请适用于印刷电路板制造技术领域，提出一种金属化半孔的成型方法，包括：在PCB板件上钻设通孔；在所述通孔的孔壁表面沉积铜层；在所述PCB板件的表面制作外层线路；使用粗锣锣刀沿着预锣线在所述PCB板件上的锣槽成型区开设锣槽，所述锣槽贯穿部分所述通孔，以成型金属化半孔；使用第一精修锣刀沿着第一方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第一次精修；使用第二精修锣刀沿着第二方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第二次精修。上述金属化半孔的成型方法能够解决金属化半孔中的铜皮翘起、披锋残留的问题，具有较高的生产效率。本申请同时提出一种PCB板件。

Description

金属化半孔的成型方法及PCB板件
技术领域
本发明涉及PCB板件制造技术领域，特别涉及一种金属化半孔的成型方法及PCB板件。
背景技术
在印刷电路板(Printed Circuit Board，英文简称PCB)的制作中，金属化半孔可以既实现圆孔的导通功能，又能利用半孔的孔壁进行焊接固定，实现芯片引脚的固定，是印刷电路板制作中的常规设计。然而，金属化半孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留问题一直是印刷电路板机械生产中的一个难题。残留在金属化半孔内的铜丝和披锋容易导致后续产品在焊接时出现焊点不牢、虚焊、短路等问题。
现有的一种金属化半孔生产方法，适用于金属化半孔的孔径小于或等于1.0mm、外层铜厚小于1.5OZ的印刷电路板，该方法包括：开料、钻孔、沉铜板电、外层线路制作、图形电镀、锣板锣槽、外层线路蚀刻、防焊、表面处理、锣板、测试、成品质量检验(Final QualityControl，FQC)。该方法在外层线路蚀刻的步骤中，同时去除非线路部分的铜层、金属化半孔内残留的披锋。然而，该方法的生产效率较低，且仅适用于外层铜厚小于1.5OZ的印刷电路板。
现有的另一种金属化半孔生产方法适用于金属半孔的孔径小于或等于1.0mm、外层铜厚大于1.5OZ的印刷电路板，该方法包括：开料、钻孔、沉铜板电、外层线路制作、图形电镀、外层线路蚀刻、锣板锣槽、外层线路蚀刻、防焊、表面处理、锣板、测试、FQC。由于铜厚大于1.5OZ，铜层越厚，外层蚀刻时速度越慢，先锣半孔会造成蚀刻量过大，导致半孔内无铜，只能单独增加一个蚀刻流程，快速蚀刻去除半孔披锋。
另外，上述两种方法均在图形电镀后、外层线路蚀刻前进行锣板，生产流程长，生产效率较低且生产成本较高。
发明内容
本申请提供了一种金属化半孔的成型方法及PCB板件，以解决金属化半孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留的问题，同时提升生产效率、降低生产成本。
本申请实施例提出一种金属化半孔的成型方法，包括：
在PCB板件上钻设通孔；
在所述通孔的孔壁表面沉积铜层；
在所述PCB板件的表面制作外层线路；
使用粗锣锣刀沿着预锣线在所述PCB板件上锣槽的成型区开设锣槽，所述锣槽贯穿部分所述通孔，以成型金属化半孔；
使用第一精修锣刀沿着第一方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第一次精修；
使用第二精修锣刀沿着第二方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第二次精修，所述第二方向与所述第一方向相反。
在一实施例中，在PCB板件上钻设通孔之前，所述成型方法还包括：
提供多个印制电路板芯板；
在作为内层的所述印制电路板芯板上制作内层线路和内层线路孔环，所述内层线路孔环位于所述通孔的成型区；
压合多个所述印制电路板芯板，以形成所述PCB板件。
在一实施例中，所述内层线路孔环的宽度大于或等于0.15mm。
在一实施例中，在制作所述外层线路的步骤中，同时制作外层线路孔环，所述外层线路孔环为弧形圆环且围绕所述通孔在所述锣槽成型区之外的区域；其中，通过削铜使所述外层线路孔环的端部与所述锣槽成型区的边缘之间具有0.05mm～0.1mm的间距。
在一实施例中，在所述外层线路孔环的端部，所述第一精修锣刀、所述第二精修锣刀切入所述金属化半孔内0.05mm～0.075mm。
在一实施例中，所述锣槽的成型线贯穿所述通孔的中心线且限定所述锣槽成型区，在开设锣槽的步骤中，所述预锣线与所述锣槽的成型线的单边间距为0.2mm～0.3mm；
在第一次精修或第二次精修的步骤中，所述第一精修锣刀或所述第二精修锣刀沿着所述锣槽的成型线铣削所述锣槽。
在一实施例中，在使用第一精修锣刀进行精修的步骤中，所述第一精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃右旋刀，所述第一精修锣刀按顺时针方向以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削。
在一实施例中，在使用第二精修锣刀进行精修的步骤中，所述第二精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃左旋刀，按逆时针方向以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削。
在一实施例中，所述粗锣锣刀的行进速度为0.4m/min～0.8m/min，所述第一精修锣刀和所述第二精修锣刀的行进速度为0.24m/min～0.6m/min。
本申请的实施例同时提出一种PCB板件，包括如上任一项实施例所述的金属化半孔的成型方法制成的金属化半孔。
上述金属化半孔的成型方法能够制作孔径小于或等于1.0mm的金属化半孔，该成型方法包括两次精修步骤，能够改善金属化半孔板成型后孔壁铜皮翘起、披锋残留的问题。并且，上述成型方法在锣槽成型时一并成型金属化半孔，相较于现有技术，取消了图形电镀后锣半孔的步骤，改善了金属化半孔的生产流程长的问题，优化了生产工艺，提升了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的金属化半孔的成型方法的流程图。
图2是锣槽步骤对应锣带的示意图；
图3是第一次精修步骤对应锣带的示意图；
图4是第二次精修步骤对应锣带的示意图；
图5是本申请另一实施例提供的金属化半孔的成型方法的流程图；
图6是内层线路孔环的结构示意图；
图7是外层线路孔环的结构示意图。
图中标记的含义为：
100、PCB板件；
10、金属化半孔；
20、锣槽
30、内层线路孔环；
40、外层线路孔环；
101、预锣线；
102、锣槽成型区；
103、成型线。
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，以下结合附图即实施例，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。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。
为了说明本发明所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
请参照图1，本申请实施例提出一种金属化半孔的成型方法，包括以下步骤。
步骤S101：在PCB板件上钻设通孔。
PCB板件包括压合的多个印制电路板芯板，在PCB板件上钻设通孔后，通孔贯穿多个印制电路板芯板，通孔用于后续成型金属化半孔。
可选地，采用数控钻机进行钻孔；可以理解，通孔的数量和位置可依据需求设置。
步骤S102：在通孔的孔壁表面沉积铜层。
在一实施例中，通过化学沉铜工艺，在通孔的孔壁表面沉积形成铜层；通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层，再经过电镀加厚镀铜，形成导电回路。
步骤S103：在PCB板件的表面制作外层线路。
在一实施例中，制作外层线路的步骤包括：在PCB板件上贴干膜、曝光、显影；对PCB板件进行图形电镀，并依据线路制作的需求进行退膜，然后进行外层蚀刻、退锡工艺，得到外层线路。
然后，对外层线路进行AOI检查、防焊和表面处理。
步骤S104：使用粗锣锣刀沿着预锣线在PCB板件上的锣槽成型区开设锣槽，锣槽贯穿部分通孔，以成型金属化半孔。
请参照图2，沿着预锣线101在PCB板件100上的锣槽成型区102开设锣槽20。
锣槽20的成型线103贯穿通孔的中心线且限定锣槽成型区102，在开设锣槽20的步骤中，预锣线101与锣槽20的成型线103的单边间距为0.2mm～0.3mm，以预留精修的余量。由于锣槽20贯穿了部分通孔，在成型锣槽20时，同时成型了金属化半孔10。
可选地，粗锣锣刀为普通密齿锣刀，粗锣锣刀的行进速度可为0.4m/min～0.8m/min。
步骤S105：使用第一精修锣刀沿着第一方向对金属化半孔10和锣槽20进行第一次精修。
在一实施例中，第一方向为顺时针方向。请参照图2和图3，使用第一精修锣刀沿着成型线103，依照顺时针方向跳锣精修锣槽20。
在本实施例中，锣槽20的成型线103围成一矩形的锣槽成型区102，金属化半孔10分为两排，两排金属化半孔10分别位于锣槽成型区102的两侧。可以理解，金属化半孔10的数量和位置可依据需求设置，例如，金属化半孔10仅位于锣槽成型区102的一侧。
在一实施方式中，第一精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃右旋刀，按顺时针方向以斜角的方式由金属化半孔10的孔壁往外切削。同时，由于第一精修锣刀沿着顺时针方向进行精修，第一精修锣刀可在其行进方向上精修金属化半孔10的一侧。例如，如图3所示，第一精修锣刀可精修上排金属化半孔10的右端。
由于第一精修锣刀以斜角的方式由金属化半孔10的孔壁往外切削，可以尽量减少扯铜、批锋的问题；并且，第一精修锣刀的刃径为0.8mm，适于铣削孔径小于或等于1.0mm的金属化半孔10。
优选地，第一精修锣刀的行进速度可为0.24m/min～0.6m/min。若速度过快，不容易控制锣刀切削的范围；若速度过慢，则切削的效率较低。
步骤S106：使用第二精修锣刀沿着第二方向对金属化半孔10和锣槽20进行第二次精修，第二方向与第一方向相反。
在本实施例中，第二方向为逆时针方向。请参照图4，使用第二精修锣刀沿着锣槽的成型线103，依照逆时针方向跳锣精修锣槽20。
第二精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃左旋刀，按逆时针方向以斜角的方式由金属化半孔10的孔壁往外切削。同时，由于第二精修锣刀沿着逆时针方向进行精修，第二精修锣刀可在其行进方向上精修金属化半孔10的一侧。例如，如图4所示，第二精修锣刀可精修上排金属化半孔10的左端。
优选地，第二精修锣刀的行进速度可为0.24m/min～0.6m/min。若速度过快，不容易控制锣刀切削的范围；若速度过慢，则切削的效率较低。
可以理解，在步骤S105或S106中，第一精修锣刀或第二精修锣刀均沿着成型线103铣削锣槽20。
上述金属化半孔10的成型方法能够制作孔径小于或等于1.0mm的金属化半孔10，该成型方法包括两次精修步骤，且两次精修步骤中锣刀的行进方向相反，能够改善金属化半孔板成型后孔壁铜皮翘起、披锋残留的问题。并且，上述成型方法在锣槽20成型时一并成型金属化半孔10，相较于现有技术，取消了图形电镀后锣半孔的步骤，改善了金属化半孔10的生产流程长的问题，优化了生产工艺，提升了生产效率，降低了生产成本。
可以理解，选用合适刃径的锣刀，上述金属化半孔10的成型方法也能够制作孔径大于1.0mm的金属化半孔10。
可以理解，在另一实施例中，也可控制第一精修锣刀沿逆时针方向进行精修，并控制第二精修锣刀沿顺时针方向进行精修。
请参照图5，在一实施方式中，在步骤S101在PCB板件上钻设通孔之前，金属化半孔10的成型方法还包括以下步骤。
S201：提供多个印制电路板芯板。
印制电路板芯板的数量可依据PCB板件需要的层数进行选择。
S202：在作为内层的印制电路板芯板上制作内层线路和内层线路孔环，内层线路孔环位于通孔的成型区。
请同时参照图2和图6，内层线路孔环30同时位于金属化半孔10的成型区和非成型区。
优选地，内层线路孔环30的宽度大于或等于0.15mm。例如，内层线路孔环30的宽度可为0.2mm。如此，内层线路孔环30可防止锣金属化半孔10时掉落铜皮。
可以理解，在制作内层线路孔环30时，内层线路孔环30的初始状态可为圆形。步骤S101“在PCB板件上钻设通孔”的步骤中具体为在内层线路孔环上钻设通孔，使内层线路孔环30环绕通孔的周侧，从而内层线路孔环30呈圆环状。
S203：压合多个印制电路板芯板，以形成PCB板件100。
请参照图7，在一实施例中，在步骤S104制作外层线路的步骤中，同时制作外层线路孔环40，外层线路孔环40为弧形圆环且围绕所述通孔在锣槽成型区102之外的区域。
外层线路孔环40仅位于金属化半孔10的成型区，金属化半孔10的非成型区未设置孔环。
在一实施例中，通过削铜使外层线路孔环40的端部与锣槽成型区102的边缘之间具有0.05mm～0.1mm的间距。例如，该间距为0.075mm。所述削铜在外层线路蚀刻时一并完成。如此，可防止成型金属化半孔时锣刀切到外层线路孔环40，导致金属化半孔10的外层线路孔环40产生披锋。
应当注意，PCB板件100的两面均设有外层线路，同样地，外层线路孔环40也同时位于PCB板件100的两面。
相应地，由于金属化半孔10的外层线路孔环40的端部与锣槽成型区102的边缘之间具有0.05mm～0.1mm的间距，在步骤S105和S106中，在外层线路孔环40的端部，为避免精修时切削外层线路孔环40，第一精修锣刀或第二精修锣刀切入金属化半孔10内0.05mm～0.075mm。所述“端部”为外层线路孔环靠近锣槽成型区102的端部。如此，可避免金属化半孔10的外层线路孔环40被切削而产生铜皮翘起、披锋残留的问；并且，能够避免扯铜，防止锣半孔时金属化半孔10内的孔铜被拉扯产生披锋。
在上述步骤S101之前，所述成型方法还可包括：依据产品设计进行工程拼版设计，制作工程资料，以及设计钻带；按照制作好的工程资料，工程拼版，进行开料，将覆铜板裁切呈规定规格的尺寸。
在上述步骤S106之后，所述成型方法还可包括：测试、FQC，直至包装。
本申请的实施例还提出一种PCB板件100，包括如上任一实施例的金属化半孔的成型方法制成的金属化半孔10。
上述金属化半孔的成型方法及PCB板件实现了孔径小于或等于1.0mm的金属化半孔的成型，金属化半孔和外形一起锣出，取消了图形电镀后锣半孔的流程，改善了金属化半孔板生产流程长的问题，解决了金属化半孔的披锋残留问题。上述PCB板件能够避免后续焊接过程中出现焊点不牢、虚焊、短路等问题，提升了PCB板件的品质。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金属化半孔的成型方法，其特征在于，包括：
在PCB板件上钻设通孔，所述通孔用于成型金属化半孔；
在所述通孔的孔壁表面沉积铜层；
在所述PCB板件的表面制作外层线路和外层线路孔环，所述外层线路孔环为弧形且围绕所述通孔在锣槽成型区之外的区域；其中，通过削铜使所述外层线路孔环的端部与所述锣槽成型区的边缘之间具有0.05mm～0.1mm的间距；
使用粗锣锣刀沿着预锣线在所述PCB板件上的锣槽成型区开设锣槽，所述锣槽贯穿部分所述通孔，以成型金属化半孔，所述金属化半孔的孔径小于或等于1.0mm；
使用第一精修锣刀沿着锣槽的成型线，按照第一方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第一次精修，其中所述第一精修锣刀以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削；
使用第二精修锣刀沿着所述成型线，按照第二方向对所述金属化半孔和所述锣槽进行第二次精修，其中所述第二精修锣刀以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削，所述第二方向与所述第一方向相反。
2.如权利要求1所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，在PCB板件上钻设通孔之前，所述成型方法还包括：
提供多个印制电路板芯板；
在作为内层的所述印制电路板芯板上制作内层线路和内层线路孔环，所述内层线路孔环位于所述通孔的成型区；
压合多个所述印制电路板芯板，以形成所述PCB板件。
3.如权利要求2所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，所述内层线路孔环的宽度大于或等于0.15mm。
4.如权利要求1所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，在所述外层线路孔环的端部，所述第一精修锣刀、所述第二精修锣刀切入所述金属化半孔内0.05mm～0.075mm。
5.如权利要求1所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，所述锣槽的成型线贯穿所述通孔的中心线且限定所述锣槽成型区，在开设锣槽的步骤中，所述预锣线与所述锣槽的成型线的单边间距为0.2mm～0.3mm。
6.如权利要求1所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，在使用第一精修锣刀进行精修的步骤中，所述第一精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃右旋刀，所述第一精修锣刀按顺时针方向以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削。
7.如权利要求1所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，在使用第二精修锣刀进行精修的步骤中，所述第二精修锣刀为刃径为0.8mm的五刃左旋刀，所述第二精修锣刀按逆时针方向以斜角的方式由所述金属化半孔的孔壁往外切削。
8.如权利要求1-7中任一项所述的金属化半孔的成型方法，其特征在于，所述粗锣锣刀的行进速度为0.4m/min～0.8m/min，所述第一精修锣刀和所述第二精修锣刀的行进速度为0.24m/min～0.6m/min。
9.一种PCB板件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的金属化半孔的成型方法制成的金属化半孔。
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