CN115038244A - 一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，包括以下步骤：提供一生产板，所述生产板上设有补强位，所述补强位是在后续加工中需要贴钢片的位置；在生产板上制作外层线路，一并制作出沿着补强位的边沿设置的对位线以及在板边铜面上蚀刻出至少一个定位孔；将一面贴合有导电胶的钢片预加热至60‑100℃；先将生产板预热至100‑150℃，而后以定位孔作为定位点，将前面预热好的钢片对位贴合在补强位上,贴合时钢片上具有导电胶的一面生产板接触；检查贴合后的钢片与对位线之间的对位精度；将贴合钢片后的生产板置于真空层压机中进行压合处理。本发明方法解决了刚挠结合板上钢片贴合不紧、对位精度不高以及生产效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法。
背景技术
刚挠结合板生产中，常需要对局部或整体进行加强处理，即增加局部厚度或硬度，从而达到该款刚挠结合板的使用环境以及装机环境。现在主要有三种补强片，PI补强、FR4补强以及钢片补强，而使用钢片补强除了对金属零部件起到较好的散热效果外，还兼具高稳定性、防静电的特点，其主要指SUS304 3/4H不锈钢补强。目前针对刚挠结合板中导电热固胶贴合厚度≥500um的钢片补强主要有人工贴合和机贴两种方式，人为贴合又分为熨斗热压贴合或者烙铁工艺贴合，这两种工艺时间难以控制，而导电热固胶有最佳的热压贴合温度，温度过高或过低都会降低贴合力，使得钢片贴合不牢，造成脱落，另一个方面对位精度差，无法达到客户品质要求，而且其中烙铁工艺容易局部温度过高导致导电热固胶失效的问题。人工贴合不仅报废率高且生产效率极低的同时也容易烫伤员工，给公司和客户带来很大的损失。随着自动化的发展，引入了机贴工艺，此工艺对于普通的钢片贴合有优势，但是由于导电胶钢片需要冷藏的原因，直接机贴，导电热固胶升温很难达到最佳贴合温度，仍然面临贴合不紧，钢片脱落的问题，如果加大贴合时间，则会降低生产效率。
针对刚挠结合板中导电热固胶贴合厚度≥500um的钢片补强主要有人工贴合和机贴两种方式，人为贴合温度难以控制，而导电胶有最佳的热压贴合温度，温度过高或过低都会降低贴合力，使得钢片贴合不牢，造成脱落，另一个方面对位精度差，无法达到客户品质要求，且对于对位精度的判定过程需要采用相应的设备来进行检测，整个过程复杂且效率低下，而且其中烙铁工艺容易局部温度过高导致热固胶失效报废的问题。
机贴工艺，此工艺对于普通的钢片贴合有优势，但是由于导电胶钢片需要冷藏的原因，直接机贴，导电胶升温达不到最佳贴合温度，仍然面临贴合不紧，钢片脱落的问题，如果加大贴合时间，则会降低生产效率。目前不管是人工贴合还是机贴，贴合完成后，没有对应的快检检测设备快速检测其精度，保证不了精度要求，给公司和客户带来很大的损失。
发明内容
本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，解决了刚挠结合板上钢片贴合不紧、对位精度不高以及生产效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，包括以下步骤：
S1、提供一生产板，所述生产板上设有补强位，所述补强位是在后续加工中需要贴钢片的位置；
S2、通过负片工艺在生产板上制作外层线路，一并制作出沿着补强位的边沿设置的对位线以及在板边铜面上蚀刻出至少一个定位孔；
S3、将一面贴合有导电胶的钢片预加热至60-100℃；
S4、先将生产板预热至100-150℃，而后以定位孔作为定位点，将前面预热好的钢片对位贴合在补强位上,贴合时钢片上具有导电胶的一面生产板接触；
S5、检查贴合后的钢片与对位线之间的对位精度；
S6、将贴合钢片后的生产板置于真空层压机中进行压合处理。
进一步的，所述生产板上设有若干单元板，且每个单元板上均设有所述补强位。
进一步的，步骤S2中，在每一单元板的补强位一侧的板面铜层上均蚀刻制作出一个定位孔。
进一步的，步骤S2中，在补强位的至少两边上均制作有沿其边沿设置的对位线，且对位线位于单元板的成型线上；所述对位线与补强位边沿的垂直距离为0-1mm。
进一步的，步骤S4中，先将生产板放置于贴合机的台面上，并使贴合机的台面加热至100-150℃，以将生产板预热至100-150℃；而后通过贴合机的真空吸头吸取预热好的钢片并对位贴合在补强位上。
进一步的，步骤S4中，在吸取钢片前，先将真空吸头的温度加热至100-150℃。
进一步的，步骤S4中，在对位贴合钢片时，利用真空吸头施加一大小为5-40kg/cm2的压力。
进一步的，步骤S4中，贴合时间为150ms-15s。
进一步的，步骤S6中，压合时的压力为5-40kg/cm2，压合时间为2-5min。
进一步的，步骤S6之后还包括以下步骤：
S7、对生产板进行烘烤；其中，烘烤时间为30-90min，烘烤温度为130-180℃。
进一步的，所述生产板为由不流胶PP将软板芯板和硬板芯板压合为一体的多层板，且多层板已依次经过钻孔、沉铜和全板电镀工序。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明首先通过在生产板制作外层线路时，一并蚀刻制作出定位孔和对位线，一是利用定位孔的定位可提高后期贴合钢片时的对位精度，二是利用对位线可方便检查钢片贴合后的对位精度，确保贴合对位公差；而对钢片进行预热，一是避免贴合时因钢片过冷而影响贴合品质，二是可节省后续钢片贴合时的时间，提高了生产效率，三是可去除钢片上的水分等，从而有效提高了钢片贴合时的品质；另外对生产板预加热，一是也可以节省后期钢片贴合的时间，从而可有效提高生产效率，二是使生产板与钢片均处于高温状态下，避免贴合初始时生产板与钢片之间存在较大的冷热温差而影响贴合品质和生产板；钢片贴合后再进行真空层压可有效提高钢片与生产板之间的结合力，钢片经压合后更加牢固，解决了刚挠结合板上钢片贴合不紧、对位精度不高以及生产效率低的问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为在生产板上贴合钢片后的示意图。
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
如图1所示，本实施例所示的一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，依次包括以下步骤：
a、提供一具有若干单元板(即pcs单元)的生产板，在每一单元板上均设有补强位，该补强位是在后续加工中需要对位贴合钢片进行补强的位置；
b、通过负片工艺在生产板上制作外层线路1，一并制作出沿着每一单元板上补强位的边沿位置设置的对位线2以及在每一单元板的补强位一侧的板面铜层上均蚀刻制作出一个定位孔3，即定位孔与每一单元板上的补强板一一对应，从而利用各个蚀刻得到的定位孔在每一单元板上依次一一贴合钢片，且该定位孔是外层线路蚀刻时一并在铜面上制作出来的，不存在定位孔偏移的问题，因此可有效提高后期贴合钢片时的对位精度；一般来说，该对位线紧贴设于补强位边沿外侧并位于成型线上，从而可在后期的成型处理时去除该对位线，避免因对位线的存在而影响线路板的品质；且在补强位的至少两边上均制作有沿其边沿设置的对位线，这样可利用至少两边上对位线来与后期贴合的钢片进行多点对位，以检查钢片贴合后的对位精度，该检测方式简单且方便快捷，可直接通过肉眼进行判断；另外，对位线与补强位边沿的垂直距离为0-1mm，优选为0.5mm，该距离下一是不会影响后期贴合钢片后的对位精度检查，二是在后期贴合钢片后，对位线与钢片之间存在一间隙，避免因钢片的存在而影响对位线的去除，可方便后期成型处理时彻底去掉对位线，避免对位线出现残留导致的品质问题。
c、将一面贴合有导电胶的钢片放置在一加热台上，从而将钢片预加热至60-100℃；一般来说，该钢片在为使用前因存在导电胶，因此需要冷藏保存，而此处中对钢片进行预加热，一是避免贴合时因钢片过冷而影响贴合品质，二是可节省后续钢片贴合时的时间，提高了生产效率，三是可去除钢片上的水分等，从而有效提高了钢片贴合时的品质。
d、先将生产板放置于贴合机的台面上，并使贴合机的台面加热至100-150℃，以将生产板预热至100-150℃,对生产板预加热，一是也可以节省后期钢片贴合的时间，二是使生产板与钢片均处于高温状态下，避免贴合初始时生产板与钢片之间存在较大的冷热温差而影响贴合品质；一并将贴合机上的真空吸头的温度加热至100-150℃，而后以每一定位孔作为定位点，利用该真空吸头吸取预热好的钢片4并一一对位贴合在每一单元板的补强位上,采用高温的真空吸头吸取钢片，一是可避免钢片在转移的过程中而冷却，二是可进一步对钢片进行加热，以使钢片上导电胶逐渐升温并进入溶解状态，进一步的节省了后期贴合钢片时的时间,贴合时钢片上具有导电胶的一面生产板接触；且在对位贴合钢片时，利用真空吸头施加一大小为5-40kg/cm2的压力，贴合时间为150ms-15s，可使钢片上的导电胶充分溶解，贴合完成后，钢片不容易脱落，从而提高了钢片与生产板之间的结合力。
e、检查贴合后的钢片与对位线之间的对位精度，确保贴合对位公差符合要求,合格的生产板进入后面的工序，不合格的板筛选出来进行修理。
f、将贴合钢片后的生产板置于真空层压机中进行再次压合处理，以进一步固化导电胶，使钢片经压合后更加牢固；其中，压合时的压力为5-40kg/cm2，压合时间为2-5min。
g、对生产板进行烘烤；其中，烘烤时间为30-90min，烘烤温度为130-180℃。
上述步骤b中，制作外层线路的步骤为：外层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，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)完成外层线路曝光,经显影后形成外层线路图形，该外层线路图形包括对应对位线的对位线图形，且在膜上对应定位孔的位置处进行开窗；外层蚀刻，将曝光显影后的生产板蚀刻出外层线路、对位线和定位孔，外层线宽量测为3mil；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
而在上述步骤g后还包括以下步骤：
h、阻焊、丝印字符：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，在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。
i、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。
j、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
k、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形,一并将板上的对位线去除，外型公差+/-0.05mm，制得刚挠结合板。
l、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对刚挠结合板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
m、FQA：再次抽测刚挠结合板的外观、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。
n、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。
本实施例中，该生产板为通过不流胶PP将软板芯板和硬板芯板压合为一体的多层板，且在步骤a之前，多层板先依次经过钻孔和沉铜和全板电镀，上述工序具体如下：
(1)开料：开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出软板芯板和硬板芯板，软板芯板厚度0.075mm，外层铜箔厚度为0.5oz，所述软板芯板包括软板区域和软硬结合区域；硬板芯板厚度0.2mm，外层铜箔厚度为0.5oz。
(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，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)分别在软板芯板和硬板芯板上完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的软板芯板和硬板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)棕化：通过化学反应的方式，在软板芯板铜层表面生成一种棕色氧化层，使铜面的粗糙度变大，增强压合时与覆盖膜的结合力。
(4)贴覆盖膜：在软板芯板上的软板区域对位贴合覆盖膜，且覆盖膜单边比软板区域大0.5mm；该覆盖膜为聚酰亚胺(PI材料)。
其中，贴合前，根据软板区域的形状，在与软板芯板相同尺寸的覆盖膜上对应软硬结合区域进行开窗处理。
(5)快速压合：通过高温高压的方式，短时间内将覆盖膜的胶层(环氧树脂)与软板芯板的软板区域完全粘合，达到保护软板区域的效果；快速压合的参数为：温度180℃，压力100KG，压合时间1-2min。
(6)烤板：软板芯板在150℃下烘烤1h，使覆盖膜完全固化。
(7)OPE冲孔：在软板芯板和硬板芯板的相应位置处冲出压合用的铆钉孔。
(8)棕化：通过化学反应的方式，在软板芯板和硬板芯板铜层表面生成一种棕色氧化层，使铜面的粗糙度变大，增强压合时与PP的结合力。
(9)压合：将软板芯板和硬板芯板用不流胶PP预叠合在一起后(具体排板顺序由上到下为硬板芯板、不流胶PP、软板芯板、不流胶PP、硬板芯板)，通过铆钉孔用铆钉先进行铆合，然后通过高温高压的方式压合成生产板；压合前先在不流胶PP上对应所述软板区域处开窗，且开窗的尺寸大于软板区域的尺寸。
(10)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔加工。
(11)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(12)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀120min，加厚孔铜和板面铜层的厚度至设计所需的厚度。
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)
1.一种改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供一生产板，所述生产板上设有补强位，所述补强位是在后续加工中需要贴钢片的位置；
S2、在生产板上制作外层线路，一并制作出沿着补强位的边沿设置的对位线以及在板边铜面上蚀刻出至少一个定位孔；
S3、将一面贴合有导电胶的钢片预加热至60-100℃；
S4、先将生产板预热至100-150℃，而后以定位孔作为定位点，将前面预热好的钢片对位贴合在补强位上,贴合时钢片上具有导电胶的一面生产板接触；
S5、检查贴合后的钢片与对位线之间的对位精度；
S6、将贴合钢片后的生产板置于真空层压机中进行压合处理。
2.根据权利要求1所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，所述生产板上设有若干单元板，且每个单元板上均设有所述补强位。
3.根据权利要求2所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S2中，在每一单元板的补强位一侧的板面铜层上均蚀刻制作出一个定位孔。
4.根据权利要求1所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S2中，在补强位的至少两边上均制作有沿其边沿设置的对位线，且所述对位线与补强位边沿的垂直距离为0-1mm。
5.根据权利要求1所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S4中，先将生产板放置于贴合机的台面上，并使贴合机的台面加热至100-150℃，以将生产板预热至100-150℃；而后通过贴合机的真空吸头吸取预热好的钢片并对位贴合在补强位上。
6.根据权利要求5所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S4中，在吸取钢片前，先将真空吸头的温度加热至100-150℃。
7.根据权利要求6所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S4中，在对位贴合钢片时，利用真空吸头施加一大小为5-40kg/cm2的压力。
8.根据权利要求7所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S4中，贴合时间为150ms-15s。
9.根据权利要求1所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S6中，压合时的压力为5-40kg/cm2，压合时间为2-5min。
10.根据权利要求1所述的改善刚挠结合板钢片补强贴合工艺的方法，其特征在于，步骤S6之后还包括以下步骤：
S7、对生产板进行烘烤；其中，烘烤时间为30-90min，烘烤温度为130-180℃。
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