CN114025473A - Pcb基板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了PCB基板及其生产方法，包括内层芯板、外包铜板和防护涂层，所述内层芯板的正反两面安装有半固化片；PCB基板生产方法，包括步骤一，基板综合处理；步骤二，PTH、一次镀铜；步骤三，线路湿膜；步骤四，二次镀铜、锡铅、蚀刻；步骤五，防焊湿膜；步骤六，文字印刷；步骤七，表面处理；步骤八，成型；步骤九检测包装；本发明通过在内层芯板的正反两面安装有半固化片，通过半固化片可对内层芯板顶部的电元件进行保护，而半固化片是一种软性物质，具有良好的柔韧性，在装置受到压力时可对内层芯板顶部的电元件进行柔性减压，从而保证电元件的安全，避免电元件受到压力损坏，延长了电元件的使用寿。
Description
技术领域
本发明涉及PCB基板技术领域，具体为PCB基板及其生产方法。
背景技术
PCB基板，又称电路板印刷，是当今很发达的新产业，而网版印刷的快速发展又为这个产业注入了活力，给电子工业带来了重大变革，当前的网印工艺完全能够适应高密度的PCB生产。
但是现有的PCB基板抗氧化性能差，在PCB基板长期使用的过程中，容易受到氧化损坏，从而缩短了PCB基板的使用寿命，同时也增加了PCB基板在使用过程中的检修率，从而提高了PCB基板的检修成本，降低了PCB基板的实用性，所以需要对其进行改进，为此我们提出PCB基板及其生产方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供PCB基板及其生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：PCB基板，包括内层芯板、外包铜板和防护涂层，所述内层芯板的正反两面安装有半固化片，所述内层芯板的正反两面通过半固化片安装有玻璃纤维板，所述内层芯板上方玻璃纤维板的顶部安装有外包铜板，所述外包铜板的顶部安装有防护涂层，所述防护涂层内部设置有内嵌腔，所述内层芯板下方玻璃纤维板的底部安装有纸基板。
PCB基板生产方法，包括步骤一，基板综合处理；步骤二，PTH、一次镀铜；步骤三，线路湿膜；步骤四，二次镀铜、锡铅、蚀刻；步骤五，防焊湿膜；步骤六，文字印刷；步骤七，表面处理；步骤八，成型；步骤九检测包装；其特征在于：
其中上述步骤一中，根据PCB基板的规格进行裁切纸基板、玻璃纤维板、内层芯板、半固化片、外层铜，并将裁切基板按照先后顺序进行压合，并通过钻孔机械对多层基板进行钻孔以及打销钉，从而形成多层基板，再对钻孔进行检测；
其中上述步骤一中，检测钻孔合格的多层基板进行PTH（化学沉铜），在化学沉铜的基础上进行一次电镀铜；
其中上述步骤三中，将线路图形通过湿膜印刷、曝光、显影转移到多层基板中的外包铜板上，且通过丝印方式将油墨涂布与外包铜板表面，经过预烤使其固化，通过紫外线设备对其进行照射，油墨吸收紫外线能量进而固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，具有抗电镀特性；
其中上述步骤四中，在线路湿膜后，进行二次镀铜，是将裸铜部分的铜再用电镀的方式加厚，而裸露的铜会与蚀刻液会与反应，故需将裸露的铜镀上一侧不和蚀刻液反应的锡铅合金，将镀过锡铅后的板上的油墨去掉，露出不需要的铜以待蚀刻，再将板上露出的铜用化学反应去除，形成线路图；
其中上述步骤五中，通过湿膜印刷、曝光、显影转移到外包铜板上，再将感光防焊油墨用丝印方式将其涂布于外包铜板表面，通过预烤设备进行预烤，使其半固化，通过紫外线设备对其进行照射，吸收紫外线能量可固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，显影后在进行老化烘烤，具有很强的结合力，能耐喷锡及锡炉，具有很强的绝缘性及一定的硬度；
其中上述步骤六中，用丝印的方式，将文字标示用油墨印刷在外包铜板上，将文字油墨用丝印方式将其印刷与外包铜板表面，进行烘烤，使其固化，具有绝缘特性及一定的硬度，在用3M胶带测试其附着力；
其中上述步骤七中，在因PCB焊接部分（裸露部分）为铜，表面镀上或涂上一层保护层，可以防止氧化，保证其可焊接性及其它表面处理要求；
其中上述步骤八中，用冲床模具以冲压方式将PCB外型冲出，在通过铣床将PCB外型铣出，用V-CUT将连片的PCB割掉一部分，以便于连片分离，再用刀具将PCB板边打出斜角；
其中上述步骤九中，用治具对PCB进行全面短路、短路测试，保证其电器性能，在检查合格后，通过人工对PCB进行全面目数视检查，保证其外观品质，检查合格后用真空方式进行包装。
优选的，所述内层芯板1的顶部安装有电元件101，且内层芯板1的内部等距设置有销钉102。
优选的，所述半固化片2包括玻璃织布201与环氧树脂202，且玻璃织布201与环氧树脂202融合。
优选的，所述玻璃纤维板3包括玻璃布301、铜皮302、连接树脂303，且玻璃布301与铜皮302通过连接树脂303粘合连接。
优选的，所述外包铜板4的顶部安装有线路图401，且外包铜板4的两侧设置有卡槽402。
优选的，所述防护涂层5的内部等距设置有销孔502，且销孔502的顶端安装有防磨垫圈503。
优选的，所述纸基板6包括纸片601、铜片602、粘合树脂603，且纸片601与铜片602通过粘合树脂603进行粘合连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在内层芯板的正反两面安装有半固化片，通过半固化片可对内层芯板顶部的电元件进行保护，而半固化片是一种软性物质，具有良好的柔韧性，在装置受到压力时可对内层芯板顶部的电元件进行柔性减压，从而保证电元件的安全，避免电元件受到压力损坏，延长了电元件的使用寿
2、本发明通过外包铜板的顶部安装有防护涂层，因PCB焊接部分（裸露部分）为铜，故在空气中极易氧化，从而影响焊接，所以需要镀上或涂上一层保护层，可以防止氧化，保证其可焊接性及其它表面处理要求，表面处理方式：A防氧化：在PCB板面涂上一层抗氧化剂，防止铜面氧化，主要用于单面板（不耐喷锡），对环保有益；B镀金：由于有按键或接触点，需要金来进行表面处理，镀金可分为化学镀金和电镀金，化学镀金具有良好的可焊性，电镀金具有较强硬度；C喷锡：表面喷涂上一侧锡铅合金，以利用长期保持及焊接。
附图说明
图1为本发明的PCB板结构示意图；
图2为本发明的内层芯板结构示意图；
图3为本发明的半固化片材料分析示意图；
图4为本发明的玻璃纤维板分析结构示意图；
图5为本发明的外包铜板结构示意图；
图6为本发明的防护涂层结构示意图；
图7为本发明的纸片结构示意图；
图8为本发明的PCB板生产流程示意图。
图中：1、内层芯板；101、电元件；102、销钉；2、半固化片；201、玻璃织布；202、环氧树脂；3、玻璃纤维板；301、玻璃布；302、铜皮；303、连接树脂；4、外包铜板；401、线路图；402、卡槽；5、防护涂层；501、内嵌腔；502、销孔；503、防磨垫圈；6、纸基板；601、纸片；602、铜片；603、粘合树脂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：PCB基板，包括内层芯板1、外包铜板4和防护涂层5，内层芯板1的顶部安装有电元件101，电元件101可进行电路连接，便于连接设备控制运行，且内层芯板1的内部等距设置有销钉102，销钉102延伸至内部，通过销钉102对内层芯板1、半固化片2、玻璃纤维板3、外包铜板4进行固定，内层芯板1的正反两面安装有半固化片2，半固化片2是一种软性物质，具有良好的柔韧性，在装置受到压力时可对内层芯板1顶部的电元件101进行柔性减压，从而保证电元件101的安全，避免电元件101受到压力损坏，延长了电元件101的使用寿，半固化片2包括玻璃织布201与环氧树脂202，且玻璃织布201与环氧树脂202融合，半固化片2是一种软性物质，具有良好的柔韧性，在装置受到压力时可对内层芯板1顶部的电元件101进行柔性减压，内层芯板1的正反两面通过半固化片2安装有玻璃纤维板3，玻璃纤维板3包括玻璃布301、铜皮302、连接树脂303，且玻璃布301与铜皮302通过连接树脂303粘合连接，玻璃布301具有良好的耐火性，可提高装置的耐热性能，避免装置受热发生形变，内层芯板1上方玻璃纤维板3的顶部安装有外包铜板4，外包铜板4的顶部安装有线路图401，线路图401内嵌至防护涂层5内部的内嵌腔501中，可对线路图401进行防护，且外包铜板4的两侧设置有卡槽402，通过卡槽402可对PCB进行卡接，便于PCB进行安装，外包铜板4的顶部安装有防护涂层5，通过防护涂层5可增加外包铜板4的抗氧化性，延长了PCB的使用寿命，防护涂层5内部设置有内嵌腔501，内嵌腔501可为线路图401提供内嵌位置，便于对线路图401进行安装，防护涂层5的内部等距设置有销孔502，销孔502可为销钉102安装位置，便于销钉102与销孔502配合对内层芯板1、半固化片2、玻璃纤维板3、外包铜板4进行固定合压，且销孔502的顶端安装有防磨垫圈503，防磨垫圈503可避免销孔502与防护涂层5直接接触，从而可防止防护涂层5破损，保证了防护涂层5的完整性，内层芯板1下方玻璃纤维板3的底部安装有纸基板6，纸基板6可便于销钉102延伸至内部，便于通过销钉102对内层芯板1、半固化片2、玻璃纤维板3、外包铜板4进行固定合压，纸基板6包括纸片601、铜片602、粘合树脂603，且纸片601与铜片602通过粘合树脂603进行粘合连接，通过粘合树脂603粘合的纸片601、铜片602具有耐磨性，可提高PCB的防护性。
PCB基板生产方法，包括步骤一，基板综合处理；步骤二，PTH、一次镀铜；步骤三，线路湿膜；步骤四，二次镀铜、锡铅、蚀刻；步骤五，防焊湿膜；步骤六，文字印刷；步骤七，表面处理；步骤八，成型；步骤九检测包装；其特征在于：
其中上述步骤一中，根据PCB基板的规格进行裁切纸基板、玻璃纤维板、内层芯板、半固化片、外层铜，并将裁切基板按照先后顺序进行压合，并通过钻孔机械对多层基板进行钻孔以及打销钉，从而形成多层基板，再对钻孔进行检测，由于钻孔后需要进行镀铜、喷锡等加工，故在钻孔时，钻孔孔径大于成品孔径0.15mm，钻孔本身孔径公差：-0.2mil—+0.2mil（孔径偏大或者偏小会影响插件以及装配），孔位偏差保证在2mil以内（孔位超过范围会导致焊盘破、零件装配或焊接不良），孔壁粗糙度：A＜1mil（孔壁粗糙会导致电镀镀层不良）；
其中上述步骤一中，检测钻孔合格的多层基板进行PTH（化学沉铜），在化学沉铜的基础上进行一次电镀铜；
其中上述步骤三中，将线路图形通过湿膜印刷、曝光、显影转移到多层基板中的外包铜板4上，且通过丝印方式将油墨涂布与外包铜板4表面，经过预烤使其固化，通过紫外线设备对其进行照射，油墨吸收紫外线能量进而固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，具有抗电镀特性；
其中上述步骤四中，在线路湿膜后，进行二次镀铜，是将裸铜部分的铜再用电镀的方式加厚，而裸露的铜会与蚀刻液会与反应，故需将裸露的铜镀上一侧不和蚀刻液反应的锡铅合金，将镀过锡铅后的板上的油墨去掉，露出不需要的铜以待蚀刻，再将板上露出的铜用化学反应去除，形成线路图；
其中上述步骤五中，通过湿膜印刷、曝光、显影转移到外包铜板4上，再将感光防焊油墨用丝印方式将其涂布于外包铜板4表面，通过预烤设备进行预烤，使其半固化，通过紫外线设备对其进行照射，吸收紫外线能量可固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，显影后在进行老化烘烤，具有很强的结合力，能耐喷锡及锡炉，具有很强的绝缘性及一定的硬度；
其中上述步骤六中，用丝印的方式，将文字标示用油墨印刷在外包铜板4上，将文字油墨用丝印方式将其印刷与外包铜板4表面，进行烘烤，使其固化，具有绝缘特性及一定的硬度，在用3M胶带测试其附着力；
其中上述步骤七中，因PCB焊接部分（裸露部分）为铜，故在空气中极易氧化，从而影响焊接，所以需要镀上或涂上一层保护层，可以防止氧化，保证其可焊接性及其它表面处理要求，表面处理方式：A防氧化：在PCB板面涂上一层抗氧化剂，防止铜面氧化，主要用于单面板（不耐喷锡），对环保有益；B镀金：由于有按键或接触点，需要金来进行表面处理，镀金可分为化学镀金和电镀金，化学镀金具有良好的可焊性，电镀金具有较强硬度；C喷锡：表面喷涂上一侧锡铅合金，以利用长期保持及焊接；
其中上述步骤八中，用冲床模具以冲压方式将PCB外型冲出，在通过铣床将PCB外型铣出，用V-CUT将连片的PCB割掉一部分，以便于连片分离，再用刀具将PCB板边打出斜角；
其中上述步骤九中，用治具对PCB进行全面短路、短路测试，保证其电器性能，在检查合格后，通过人工对PCB进行全面目数视检查，保证其外观品质，检查合格后用真空方式进行包装，以保证线路板的保存不受湿度、温度影响。
Claims (8)
1.一种PCB基板，包括内层芯板（1）、外包铜板（4）和防护涂层（5），其特征在于：所述内层芯板（1）的正反两面安装有半固化片（2），所述内层芯板（1）的正反两面通过半固化片（2）安装有玻璃纤维板（3），所述内层芯板（1）上方玻璃纤维板（3）的顶部安装有外包铜板（4），所述外包铜板（4）的顶部安装有防护涂层（5），所述防护涂层（5）内部设置有内嵌腔（501），所述内层芯板（1）下方玻璃纤维板（3）的底部安装有纸基板（6）。
2.一种PCB基板生产方法，包括步骤一，基板综合处理；步骤二，PTH、一次镀铜；步骤三，线路湿膜；步骤四，二次镀铜、锡铅、蚀刻；步骤五，防焊湿膜；步骤六，文字印刷；步骤七，表面处理；步骤八，成型；步骤九检测包装；其特征在于：
其中上述步骤一中，根据PCB基板的规格进行裁切纸基板、玻璃纤维板、内层芯板、半固化片、外层铜，并将裁切基板按照先后顺序进行压合，并通过钻孔机械对多层基板进行钻孔以及打销钉，从而形成多层基板，再对钻孔进行检测；
其中上述步骤一中，检测钻孔合格的多层基板进行PTH（化学沉铜），在化学沉铜的基础上进行一次电镀铜；
其中上述步骤三中，将线路图形通过湿膜印刷、曝光、显影转移到多层基板中的外包铜板（4）上，且通过丝印方式将油墨涂布与外包铜板（4）表面，经过预烤使其固化，通过紫外线设备对其进行照射，油墨吸收紫外线能量进而固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，具有抗电镀特性；
其中上述步骤四中，在线路湿膜后，进行二次镀铜，是将裸铜部分的铜再用电镀的方式加厚，而裸露的铜会与蚀刻液会与反应，故需将裸露的铜镀上一侧不和蚀刻液反应的锡铅合金，将镀过锡铅后的板上的油墨去掉，露出不需要的铜以待蚀刻，再将板上露出的铜用化学反应去除，形成线路图；
其中上述步骤五中，通过湿膜印刷、曝光、显影转移到外包铜板（4）上，再将感光防焊油墨用丝印方式将其涂布于外包铜板（4）表面，通过预烤设备进行预烤，使其半固化，通过紫外线设备对其进行照射，吸收紫外线能量可固化，不固化部分可以与氢氧化钠溶液反应形成图形，显影后在进行老化烘烤，具有很强的结合力，能耐喷锡及锡炉，具有很强的绝缘性及一定的硬度；
其中上述步骤六中，用丝印的方式，将文字标示用油墨印刷在外包铜板（4）上，将文字油墨用丝印方式将其印刷与外包铜板（4）表面，进行烘烤，使其固化，具有绝缘特性及一定的硬度，在用3M胶带测试其附着力；
其中上述步骤七中，在因PCB焊接部分（裸露部分）为铜，表面镀上或涂上一层保护层，可以防止氧化，保证其可焊接性及其它表面处理要求；
其中上述步骤八中，用冲床模具以冲压方式将PCB外型冲出，在通过铣床将PCB外型铣出，用V-CUT将连片的PCB割掉一部分，以便于连片分离，再用刀具将PCB板边打出斜角；
其中上述步骤九中，用治具对PCB进行全面短路、短路测试，保证其电器性能，在检查合格后，通过人工对PCB进行全面目数视检查，保证其外观品质，检查合格后用真空方式进行包装。
3.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述内层芯板（1）的顶部安装有电元件（101），且内层芯板（1）的内部等距设置有销钉（102）。
4.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述半固化片（2）包括玻璃织布（201）与环氧树脂（202），且玻璃织布（201）与环氧树脂（202）融合。
5.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述玻璃纤维板（3）包括玻璃布（301）、铜皮（302）、连接树脂（303），且玻璃布（301）与铜皮（302）通过连接树脂（303）粘合连接。
6.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述外包铜板（4）的顶部安装有线路图（401），且外包铜板（4）的两侧设置有卡槽（402）。
7.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述防护涂层（5）的内部等距设置有销孔（502），且销孔（502）的顶端安装有防磨垫圈（503）。
8.根据权利要求1所述的PCB基板，其特征在于：所述纸基板（6）包括纸片（601）、铜片（602）、粘合树脂（603），且纸片（601）与铜片（602）通过粘合树脂（603）进行粘合连接。
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