CN113194611B - 一种pcb板分段式pth半槽的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法，包括以下步骤：钻孔，于电路板上钻出所需的孔，其中包括分段式半槽对应的孔；塞孔，将分段式半槽对应的孔内填塞油墨并固化；研磨，对塞孔后的板面进行研磨；第一次锣板，将半孔和分段式半槽铣锣成型；沉铜、磨板、板电；第二次锣板，锣去半孔两端与分段式半槽的连接处；褪油墨，将已锣的半孔内的油墨褪去。本发明提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，可以避免半孔做成NPTH孔加工过程中弹刀的问题，同时因油墨塞孔再锣槽不会存在偏位问题，实际量产制作表明，分段式半槽精度可以达到±0.1mm(CPK≥1.33)，且大大降低了因精度不合格造成的产品报废。

Description

一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法

技术领域

本发明涉及线路板制造技术领域，更具体地说，是涉及一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法。

背景技术

目前，金属化半孔均在图电后或成型阶段锣出，成品金属化半孔的孔壁有铜，而孔与孔连接的侧面，也即分段式半槽无铜，为非金属化。

目前，市场上一些特殊的产品需将分段式半槽做成PTH(PLATING Through Hole，金属化)，而半孔内做成NPTH(Non PLATING Through Hole，非金属化孔)。传统的制作方法为：钻孔后将槽钻出或是锣出，半孔孔壁和分段式半槽整体做金属化，图电后再将半孔钻或锣成NPTH，即采用二次钻或锣的方式去除半孔孔壁的铜层，只保留分段式半槽壁的铜层。因半孔钻或锣成NPTH时会弹刀(钻咀单边受力，影响主轴摆动)，造成分段式半槽宽度偏差很大，分段式半槽的精度只能做到±0.25mm，且CPK(Complex Process Capability index，过程能力指数)≤0.5，影响产品焊接效果及精度，无法满足此类产品的品质要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法，以解决现有技术中存在的分段式半槽的加工精度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法，包括以下步骤：

钻孔，于电路板上钻出所需的孔，其中包括分段式半槽对应的孔；

塞孔，将分段式半槽对应的孔内填塞油墨并固化；

研磨，对塞孔后的板面进行研磨；

第一次锣板，将半孔和分段式半槽铣锣成型；

沉铜、磨板、板电；

第二次锣板，锣去半孔两端与分段式半槽的连接处；

褪油墨，将已锣的半孔内的油墨褪去，做出分段式PTH半槽。

可选地，所述塞孔的孔径为0.3mm-0.8mm。

可选地，所述塞孔的孔壁间距≥0.6mm。

可选地，在所述塞孔步骤中，所述油墨采用抗电镀药水的油墨。

可选地，在所述塞孔步骤中，垫板采用控深的垫板，垫板控深深度为垫板厚度的1/2-2/3，控深钻孔对应需填塞油墨的孔。

可选地，在所述塞孔步骤中，塞孔时，塞孔网版采用斜拉网，塞孔铝片的孔径大于待塞孔孔径，所述塞孔铝片附于所述塞孔网版上。

可选地，在所述塞孔步骤中，所述油墨塞孔后做预固化，且所述油墨的固化率达到65％-85％。

可选地，在所述研磨步骤中，采用不织布和陶瓷磨刷进行研磨，且研磨后油墨突出板面的高度≤0.075mm，油墨凹陷的深度≤0.05mm。。

可选地，在所述第二次锣板步骤中，下刀位从油墨区和分段式半槽的连接处正常切入油墨区0.05mm-0.1mm。

可选地，所述褪油墨步骤包括对油墨进行膨松操作，以及褪去膨松后的油墨，其中，有效褪油墨总计时间控制在150s内。

本发明提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其通过先钻圆孔，再将所钻的圆孔用油墨塞住，锣成半孔和分段式半槽，再做沉铜板电，这样半孔内因油墨塞住，不会被电镀上铜，而分段式半槽做成金属化，板电后再将半孔内油墨褪掉，如此便完成NPTH半孔和分段式PTH半槽的制作，此加工方法可以避免半孔做成NPTH孔加工过程中弹刀的问题，同时因油墨塞孔再锣槽不会存在偏位问题，此种方法的导入，实际量产制作表明，分段式PTH半槽精度可以达到±0.1mm(CPK≥1.33)，且大大降低了因精度不合格造成的产品报废。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明一个实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法的流程示意图；

图2为本发明另一个实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法的流程示意图；

图3为本发明又一个实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法中钻孔后的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法中油墨塞孔后的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法中第一次锣板后的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法中第二次锣板后的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法中褪油墨后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1，现对本发明实施例提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法进行说明。所述PCB板分段式PTH半槽的加工方法，包括以下步骤：

S1、钻孔，于电路板上钻出所需的孔，其中包括分段式半槽对应的孔；

S2、塞孔，将分段式半槽对应的孔内填塞油墨并固化；

S3、研磨，对塞孔后的板面进行研磨；

S4、第一次锣板，将半孔和分段式半槽铣锣成型；

S5、沉铜、磨板、板电；

S6、第二次锣板，锣去半孔两端与分段式半槽的连接处；

S7、褪油墨，将已锣的半孔内的油墨褪去，做出分段式PTH半槽。

本发明提供的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，与现有技术相比，其通过先钻圆孔，再将所钻的圆孔用油墨塞住，锣成半孔和分段式半槽，再做沉铜板电，这样半孔内因油墨塞住，不会被电镀上铜，而分段式半槽做成金属化，板电后再将半孔内油墨褪掉，如此便完成NPTH半孔和分段式PTH半槽的制作，此加工方法可以避免半孔做成NPTH孔加工过程中弹刀的问题，同时因油墨塞孔再锣槽不会存在偏位问题，此种方法的导入，实际量产制作表明，分段式半槽精度可以达到±0.1mm(CPK≥1.33)，且本发明实施例的新加工方法，提升了生产良率，大大降低了因精度不合格造成的产品报废。

具体地，请参阅图4，其为步骤S1中钻孔后的结构示意图，其中，a表示所钻的孔，该孔为分段式半槽对应的孔，b表示后续分段式半槽对应形成的位置；请参阅图5，其为步骤S2中用油墨塞孔后的结构示意图，其中，填充的a表示塞满油墨的孔，b表示后续分段式半槽对应形成的位置；请参阅图6，其为步骤S4中第一次锣板后的结构示意图，其中，b表示第一次锣板后形成的分段式半槽，c表示第一次锣板后形成的塞有油墨的半孔；请参阅图7，其为步骤S6中第二次锣板后的结构示意图，其中，b表示分段式半槽，c表示所锣的半孔，此时半孔内仍塞有油墨，d表示沉铜、板电后的铜层，此时，沉铜、板电后将分段式PTH半槽两端锣断，图中的实心圆为下刀点，切断油墨侧面与分段式半槽相连的铜层；请参阅图8，其为步骤S7中褪油墨后的结构示意图，其中，b表示分段式PTH半槽，c表示褪去油墨的半孔，此时完成NPTH半孔和分段式PTH半槽的制作。

在上述步骤S1中，钻孔按照设计好的钻带，钻出电路板内所需的各类孔，包括分段式半槽对应的孔。具体地，钻孔按照制作好的钻带制作，钻孔生产时采用A+类钻(设备CMK≥2.0mm)，并进行首件确认，通过X-RAY仪器看孔偏品质，待检测合格后再进行批量生产。

在上述步骤S2中，需要在沉铜、板电步骤前塞孔，将分段式半槽对应的孔内填塞油墨并固化(请参阅图5)，使得在第一次锣板后的沉铜、板电步骤中，因油墨的阻隔作用，所锣的半孔内不会被沉积、电镀上铜层，以便形成NPTH半孔，而在分段式半槽上沉积、电镀上铜层，即形成分段式PTH半槽。其中，针对油墨塞孔，只塞分段式半槽边对应的孔，而其它孔不塞。

优选地，在上述步骤S2中，塞孔时，油墨采用抗电镀药水的油墨，使其在沉铜和板电步骤中不会被沉铜缸和板电缸内的药水侵蚀。具体地，油墨可以采用能抗电镀药水的热固化油墨，以确保在沉铜和板电时不会因药水的侵蚀而导致油墨脱落。

在上述步骤S2中，塞孔时，需要运用到垫板。优选地，垫板采用控深的垫板，以确保垫板的导气性能和垫板钻孔后的刚性，使得塞孔饱满，且油墨不会堆聚在孔口。进一步优选地，垫板控深深度为垫板厚度的1/2-2/3，控深钻孔对应需填塞油墨的孔。在具体应用中，垫板控深深度可以为垫板厚度的1/2、7/12、2/3等，如垫板的厚度为2.4mm，垫板控深深度为垫板厚度的1/2，即1.2mm。

在上述步骤S2中，塞孔时，还需要运用到塞孔网版和塞孔铝片，其中，塞孔网版采用斜拉网，塞孔铝片的孔径大于待塞孔孔径，塞孔铝片附于塞孔网版上。在具体应用中，塞孔网版采用36T-51T网纱，22.5°-45°的斜拉网，其中斜拉网角度指网纱与网框所成角度，如此设置，可使下油更均匀，下油量充足，以确保孔内油墨的饱满度。可选地，采用36T、40T、45T、50T或51T的网纱，采用22.5°、30°、36°、45°的斜拉网。塞孔铝片的厚度为0.2±0.05mm，塞孔铝片的孔径比待塞孔孔径整体大0.1mm，这里的孔径指的是孔的直径，塞孔铝片粘附于塞孔网版上，其四周采用胶水密封，以确保塞孔时油墨不会渗出来。

在上述步骤S2中，塞孔时，还需运用到刮刀。在具体应用中，所采用的刮刀的硬度为65°-70°，刮刀与网版平面所成角度为20±5°，刮刀速度为180-200mm/s，刮刀压力为50psi-70psi，并运用刮刀进行2次刮油墨操作。其中，刮刀速度可以为180mm/s、190mm/s或200mm/s等；刮刀压力可以为50psi、60psi或70psi等。生产时，先做首件，待检查、确认塞孔饱满、孔口无过量油墨堆积后再进行批量生产。

在上述步骤S2中，在油墨塞孔后只做预固化处理，使得塞孔油墨的固化率达到65％-85％，以确保预固化后的油墨容易研磨，还确保油墨本身与孔壁的结合力便于后续褪除油墨。其中，塞孔油墨的固化率可以为65％、70％、75％、80％或85％等。在具体应用中，在孔内油墨塞好后，采用135℃的烤板，烘烤25min，使得孔内油墨达到指定固化程度。

在上述步骤S3中，研磨时，采用不织布和陶瓷磨刷进行研磨，研磨后油墨突出板面的高度控制在≤0.075mm，油墨凹陷的深度控制在≤0.05mm。在具体应用中，磨刷电流大小为1.5A-2.5A，磨刷速度为2.5m/min-3.0m/min，以确保孔口多出的油墨被研磨干净。其中，磨刷电流大小可以为1.5A、2A或2.5A等，磨刷速度可以为2.5m/min、2.8m/min或3.0m/min等。

在上述步骤S4中，第一次锣板时，将半孔和分段式半槽铣锣成型，使分段式半槽在沉铜、板电工序时沉积、电镀上铜层。第一次锣板后，填塞油墨的圆孔成为半孔，因油墨已经固化成型，半孔内仍保留一半的油墨，可以避免半孔孔壁在步骤S5沉铜、板电工序中被沉积、电镀上铜层。具体地，第一次锣板采用粗锣加精修方式生产，确保半孔、分段式半槽的成型精度，同时避免铣锣过程中产生多余的披锋、毛刺，精修余厚按0.1mm控制，粗锣和精修均采用全新锣刀，锣刀可采用常规的密齿锣刀。

在上述步骤S5中，在沉铜、板电步骤中，使分段式半槽和板内其他需金属化的孔内均沉积、电镀上指定厚度的铜层。其中，板电前需增加磨板流程，因第一次锣板后半孔内直接接触沉铜药水的油墨面，具体指第一次锣板后半孔内油墨的侧面、孔内油墨的上下面，在沉铜工序中将和分段式半槽一样被沉积上薄铜，薄铜的厚度小于0.15-0.4um，并和板内其他铜层形成电气连接，若不做处理，在电镀工序铜层会加厚，进而将油墨包裹，使得后制程褪洗油墨将无法进行。在本实施例中，板电前增加磨板流程，去除孔内油墨上下面的微薄铜，使之与板内其他铜层无法形成电气连接，在电镀工序也不能镀上铜层，并且，因油墨面沉积的铜层薄，磨板去除油墨面铜层的同时，不会对板内铜层造成较大的影响。

具体地，在上述步骤S5中，沉铜、磨板、板电等制作，其参数可采用常规参数，此处不做详细说明。在沉铜、板电后需要检查孔内油墨品质，油墨不能有松动、脱落等不良。并且，在板电前磨板，磨板后检查塞孔油墨上下面的铜层是否被磨刷干净。

在上述步骤S6中，在褪油墨前锣板，即第二次锣板，主要将塞油墨孔的两端与分段式槽边锣断(请参阅图7)，即将塞孔油墨侧面的铜层与分段式槽边的铜层锣断，以免塞孔油墨侧面的铜层与分段式半槽上的铜层两者连接在一起，导致在褪油墨时，油墨区铜层仍然残留在半槽边上。

在上述步骤S6中，优选地，第二次锣板的下刀位从油墨区和分段式半槽的连接处正常切入油墨区0.05mm-0.1mm，具体可以是切入油墨区0.05mm、0.08mm或0.1mm。在具体应用中，在沉铜、板电后，在锣机上用主轴正、反转方法加工将塞孔两端与分段式半槽的连接处轻微锣开，此时，因半孔内填充有固化后的油墨，正、反转锣连接处时，走刀方向均是往半孔的中心方向走刀，确保切断油墨侧面的铜层与分段式半槽的铜层连接，且避免铣锣时损伤到分段式半槽的铜皮。在第二次锣板时，锣刀采用双刃新锣刀，锣板采用左右旋锣刀生产，以确保连接处无披锋，同时首件需要检查分段式半槽的长度及公差。

在上述步骤S7中，在第二次锣板后褪油墨，主要为将半孔内填塞的油墨褪除，且使油墨上所附有的铜随油墨一起脱落，以将所塞的孔壁做成NPTH半孔。优选地，褪油墨步骤包括对油墨进行膨松操作，以及褪去膨松后的油墨，其中，有效褪油墨总时间控制在150s内，具体可以是120s，以确保油墨褪干净。生产时先做首件，重点检查半孔内壁的油墨是否褪干净。

在本发明的一个实施例中，针对分段式半槽的设计，在步骤S2中所塞孔的孔径设计不能太大，也不能太小。其中，孔径太大，塞孔易产生气泡，塞不饱满，造成孔内被镀上铜层；孔径太小，塞孔易产生偏位，同样塞不饱满，因此，塞孔的孔径设计在0.3mm-0.8mm范围。塞孔的孔径具体可以是0.3mm、0.5mm或0.8mm等。

在本发明的一个实施例中，针对分段式半槽的设计，半槽的宽度受孔壁间距的影响，孔壁间距不能太小，太小孔壁间距受钻孔精度影响无法形成分段式半槽，因此，孔壁间距按≥0.6mm设计。

在本发明的一个实施例中，请参阅图2，本发明实施例的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，在上述步骤S1之前还包括以下步骤：

S01、前工序；

S02、压合。

其中，请参阅图3，步骤S01具体包括以下步骤：

S011、开料；

S012、内层线路；

S013、内层AOI；

S014、棕化。

其中，在步骤S011中，按照制作好的工程资料，再进行开料，将覆铜板切成规定规格的尺寸。

其中，从步骤S011至步骤S014，按常规流程制作，此处不做详细说明。曝光时，采用LDI设备生产，确保层间对位精度。

在上述步骤S7之后还包括以下步骤：

S8、外层线路；

S9、图形电镀；

S10、外层蚀刻；

S11、外层AOI；

S12、后工序。

其中，请参阅图3，步骤S12具体包括以下步骤：

S121、防焊；

S122、表面处理；

S123、第三次锣板；

S124、成品清洗；

S125、电测；

S126、FQC；

S127、FQA；

S128、包装。

其中，从步骤S8外层线路后至FQC、FQA、包装流程均按正常条件生产即可，此处不做详细说明。

综上所述，本发明实施例的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，通过对PTH分段式半槽的制作流程进行优化、对分段式半槽设计进行规范、对分段式半槽的加工方法进行改进，及对NPTH孔塞孔及研磨的制作方法优化，可将分段式PTH半槽加工精度提升到±0.1mm(CPK≥1.33)，同时大幅降低了生产报废，此方法适用于分段式半槽宽度≥0.6mm且分段式半槽对应塞孔孔径为0.3mm-0.8mm的所有产品的制作。

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 (8)

1.一种PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

钻孔，于电路板上钻出所需的孔，其中包括分段式半槽对应的孔；

塞孔，将分段式半槽对应的孔内填塞油墨并固化，所述油墨采用抗电镀药水的油墨；在所述塞孔步骤中，垫板采用控深的垫板，垫板控深深度为垫板厚度的1/2-2/3，控深钻孔对应需填塞油墨的孔；

研磨，对塞孔后的板面进行研磨；

第一次锣板，将半孔和分段式半槽铣锣成型；第一次锣板采用粗锣精修方式生产；

沉铜、磨板、板电；

第二次锣板，锣去半孔两端与分段式半槽的连接处；第二次锣板时，锣刀采用双刃新锣刀；

褪油墨，将已锣的半孔内的油墨褪去，做出分段式PTH半槽。

2.如权利要求1所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，所述塞孔的孔径为0.3mm-0.8mm。

3.如权利要求1所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，所述塞孔的孔壁间距≥0.6mm。

4.如权利要求1所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，在所述塞孔步骤中，塞孔时，塞孔网版采用斜拉网，塞孔铝片的孔径大于待塞孔孔径，所述塞孔铝片附于所述塞孔网版上。

5.如权利要求1至4任一项所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，在所述塞孔步骤中，所述油墨塞孔后做预固化，且所述油墨的固化率达到65％-85％。

6.如权利要求1至4任一项所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，在所述研磨步骤中，采用不织布和陶瓷磨刷进行研磨，且研磨后油墨突出板面的高度≤0.075mm，油墨凹陷的深度≤0.05mm。

7.如权利要求1至4任一项所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，在所述第二次锣板步骤中，下刀位从油墨区和分段式半槽的连接处正常切入油墨区0.05mm-0.1mm。

8.如权利要求1至4任一项所述的PCB板分段式PTH半槽的加工方法，其特征在于，所述褪油墨步骤包括对油墨进行膨松操作，以及褪去膨松后的油墨，其中，有效褪油墨总时间控制在150s内。