CN115250586A - 一种嵌铜印制电路板加工方法及嵌铜印制电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嵌铜印制电路板加工方法及嵌铜印制电路板,加工方法包括以下步骤:S1、加工两张第一芯板;S2、加工若干张第二芯板;S3、加工铜基;S4、叠合:将转移板放置于操作台,同时装配于转动装置上,依次将第一芯板、PP、第二芯板、铜基、PP、第一芯板叠合于转移板上;S5、压合:热压形成初级嵌铜印制电路板;S6、钻盲孔:从初级嵌铜印制电路板顶面和底面分别钻盲孔,且盲孔钻至铜基;S7、填孔盲孔:进行沉铜/整板电镀,再进行填孔电镀填充盲孔;S8、后工序加工:进行外层线路及线路后工序加工,得到嵌铜印制电路板。可以解决铜基与印制电路板结合力差的问题,而且印制电路板表面平整,便于贴装电子元器件。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板加工技术领域,尤其涉及一种嵌铜印制电路板加工方法及嵌铜印制电路板。
背景技术
将电子元器件集成到PCB中不仅使整板表面组装技术的面积减少40%以上,而且能大量减少导通孔的数量,这使得在高频下导通孔所产生的电磁干扰大大减小。同时,埋嵌无源器件减小和缩短了连接导线的长度,减少了大量的连接焊盘,改善了电气性能。但是当大量埋嵌器件存在时,体系中就会产生大量的热量,如果热量在PCB的扩散受到较大的阻力而出现局部积累,当热量积累到一定程度后就会使PCB产生局部过热而产生爆板等品质问题。
为解决印制电路板散热问题,最常用的方法是在印制电路板中埋嵌金属铜基,可大大提高印制电路板的散热性能。埋嵌后铜基露出在印制电路板表面,再在印制电路板表面连接散热片或其他部件,埋嵌铜基的方式如附图1所示,铜基贯穿印制电路板,埋嵌过程中利用PP,即半固化片的树脂将铜基与印制电路板粘接固定。由于印制电路板通常很薄,铜基侧面与印制电路板接触面积小,铜基与印制电路板之间结合力差,铜基埋嵌后也会出现掉落。另外,由于压合过程中印制电路板的厚度发生变动,铜基的厚度和印制电路板的厚度很难做到完全一致,元器件贴装在印制电路板上是需要将I/O焊接在印制电路板上,散热区域焊接在铜基上,铜基和印制电路板存在厚度差会导致元器件贴装出现问题。
发明内容
为解决现有技术不足,本发明提供一种嵌铜印制电路板加工方法及嵌铜印制电路板,可以解决铜基与印制电路板结合力差的问题,且印制电路板表面平整,便于贴装电子元器件。
为了实现本发明的目的,拟采用以下方案:
一种嵌铜印制电路板加工方法,包括以下步骤:
S1、加工两张第一芯板:经过开料、钻孔、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第一芯板,第一芯板其中一面具有蚀刻区域;
S2、加工若干张第二芯板:经过开料、钻孔、锣槽、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第二芯板,其中,锣槽步骤在第二芯板上加工出铜基槽;
S3、加工铜基:经过切割形成铜基;
S4、叠合:在第一点位处,将转移板放置于操作台顶部,同时装配于转动装置上,转动装置用于将转移板依次转动至第二点位、第一点位、第三点位;
在第二点位处,将一张第一芯板放置于转移板预设区域,此时,蚀刻区域所在面朝上设置,再叠合一张PP;
在第一点位处,叠合一张或多张第二芯板,将铜基放置于铜基槽内,当叠合多张第二芯板时,中间利用PP隔开;
在第三点位处,叠合一张PP,最后叠合一张第一芯板,此时,蚀刻区域所在面朝下设置;
在第一点位处,取下转移板;
S5、压合:叠合之后,热压形成初级嵌铜印制电路板;
S6、钻盲孔:从初级嵌铜印制电路板顶面和底面分别钻盲孔,且盲孔钻至铜基;
S7、填孔盲孔:进行沉铜/整板电镀,再进行填孔电镀填充盲孔;
S8、后工序加工:进行外层线路及线路后工序加工,得到嵌铜印制电路板。
进一步的,转动装置设于操作台内部,包括电机、转盘、两个齿轮和转轴,转轴上下贯穿两个齿轮,转轴底部、顶部分别转动配合于操作台底部、顶部,转轴顶部贯穿操作台后连接有装配座,装配座用于装配转移板,转盘通过支架竖向设置,电机输出轴贯穿支架后连接转盘,转盘一面预设间隔处设有两组锯齿,锯齿间歇的与两个齿轮啮合,步骤S4中,转动装置将转移板从第一点位转动至第二点位的方法是:
在第一点位处,第一组锯齿脱离上层齿轮,将转移板装配于装配座;
电机驱动转盘,第二组锯齿啮合、然后脱离上层齿轮,以使上层齿轮转动90°,同时使转移板顺时针转动至第二点位。
进一步的,步骤S4中,转动装置将转移板从第二点位转动至第一点位的方法是:
第二组锯齿脱离上层齿轮后,电机继续驱动转盘,第一组锯齿啮合、然后脱离下层齿轮,以使下层齿轮转动90°,使转移板逆时针转动至第一点位。
进一步的,步骤S4中,转动装置将转移板从第一点位转动至第三点位的方法是:
第一组锯齿脱离下层齿轮后,电机继续驱动转盘,第二组锯齿啮合、然后脱离下层齿轮,以使下层齿轮转动90°,使转移板逆时针转动至第三点位。
进一步的,步骤S4中,转动装置将转移板从第三点位转动至第一点位的方法是:
第二组锯齿脱离下层齿轮后,电机继续驱动转盘,第一组锯齿啮合、然后脱离上层齿轮,以使上层齿轮转动90°,使转移板顺时针转动至第一点位。
进一步的,转移板上分布有多个气动升降杆,并围成限位区,用于叠合芯板。
进一步的,装配座一端设有装配槽,装配槽底部贯穿装配座,装配槽顶部设有贯穿槽,装配座顶部设有定位件,转移板一侧设有装配板,装配板上设有定位槽,装配板与装配槽匹配,贯穿槽与定位槽对应,步骤S4中,将转移板装配于转动装置的方法是:
将装配板插入装配槽,定位件依次插入贯穿槽、定位槽,以使装配板装配于装配座。
进一步的,贯穿槽、定位槽为十字架型,定位件包括中心杆、连杆、气动伸缩杆、十字板,中心杆竖直设于装配座,连杆一端连接中心杆,另一端连接气动伸缩杆顶部,气动伸缩杆底部连接十字板,十字板对应贯穿槽、定位槽,步骤S4中,将定位件依次插入贯穿槽、定位槽的方法是:
气动伸缩杆伸长,使十字板下降插入贯穿槽、定位槽内。
进一步的,步骤S4中,当叠合多张第二芯板时,中间利用PP隔开,且该PP上通过锣槽步骤加工出铜基槽。
一种嵌铜印制电路板,利用所述的嵌铜印制电路板加工方法制作而成。
本发明的有益效果在于:
1、设计一种新的嵌铜印制电路板,若干张第二芯板上锣出铜基槽,第二芯板顶部和底部分别设置一张第一芯板,芯板之间用PP隔开,可以将铜基包覆于印制电路板内的铜基槽内,解决现有技术中铜基与印制电路板结合力差的问题;另外,埋嵌铜基的印制电路板表面平整,有利于电子元器件在印制电路板表面贴装。
2、叠合过程中:在第一点位,将转移板装配于转动装置上;在第二点位,将蚀刻区域所在面朝上的第一芯板放置于转移板上,再叠合一张PP;回到第一点位,叠合一张第二芯板,将铜基放置于铜基槽内;在第三点位,叠合一张PP,再叠合蚀刻区域所在面朝下的第一芯板;上述点位之间的转移均通过转动装置来实现,而且本发明在不同点位处叠合对应的芯板,便于人工站位。
3、转动装置结构巧妙,电机只需要沿着一个方向驱动转盘,通过锯齿间歇的与两个齿轮啮合,即可实现转移板在第二点位、第一点位、第三点位之间来回移动的目的。
4、将装配板插入装配槽,气动伸缩杆伸长,使定位件下降、十字板插入贯穿槽、定位槽内,即可将装配板装配于装配座,通过这种方式,便于快速安装或拆卸转移板。
附图说明
图1为背景技术中的嵌铜印制电路板示意图;
图2为实施例的第一芯板示意图;
图3为实施例的第二芯板示意图;
图4为实施例的叠合后的芯板示意图;
图5为实施例的压合后的初级嵌铜印制电路板示意图;
图6为实施例的盲孔示意图;
图7为实施例的操作台顶部结构图;
图8为实施例的操作台俯视图;
图9为实施例的转动装置结构图;
图10为实施例的转动装置俯视图;
图11为实施例的转盘平面图;
图12为实施例的转移板结构图;
图13为实施例的定位件结构图;
图14为实施例的嵌铜印制电路板加工方法流程图;
附图标记:第一芯板-11、蚀刻区域-111、第二芯板-12、铜基槽-121、铜基-13、PP-14、转移板-2、气动升降杆-21、装配板-22、定位槽-221、转动装置-3、电机-31、转盘-32、支架-321、锯齿-322、齿轮-33、转轴-34、装配座-35、装配槽-351、贯穿槽-352、定位件-36、中心杆-361、连杆-362、气动伸缩杆-363、十字板-364、操作台-4、第一点位-a、第二点位-b、第三点位-c。
具体实施方式
本实施例提供了一种嵌铜印制电路板加工方法,如图14所示,包括以下步骤:
S1、加工两张第一芯板:如图2所示,经过开料、钻孔、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第一芯板11,第一芯板11其中一面具有蚀刻区域111。
S2、加工若干张第二芯板:如图3所示,经过开料、钻孔、锣槽、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第二芯板12,其中,锣槽步骤在第二芯板12上加工出铜基槽121。
S3、加工铜基:经过机械切割或者激光切割形成铜基13,且铜基13尺寸与铜基槽121匹配。
S4、叠合:如图7、图8所示,在第一点位a处,将转移板2放置于操作台4顶部,同时装配于转动装置3上,转动装置3用于将转移板2依次转动至第二点位b、第一点位a、第三点位c,第二点位b在第一点位a顺时针90°的位置,第三点位c在第一点位a逆时针90°的位置,其中,如图12所示,转移板2上分布有多个气动升降杆21,并围成限位区,用于叠合芯板;
在第二点位b处,将一张第一芯板11放置于转移板2预设区域,此时,蚀刻区域111所在面朝上设置,再叠合一张PP 14;
在第一点位a处,叠合一张或多张第二芯板12,将铜基13放置于铜基槽121内;如图4所示,当只叠合一张第二芯板12时,不需要再叠合额外的PP 14,铜基13的尺寸与这一张第二芯板12的铜基槽121匹配;当叠合多张第二芯板12时,中间需要利用PP 14隔开,而且第二芯板12中间的PP 14上也通过锣槽步骤加工出铜基槽121,此时,第二芯板12、PP 14的铜基槽121连通为一个整槽,与铜基13匹配;第二芯板12的数量根据印制电路板线路总层数确定,例如对于六层板,第二芯板12的数量为一张;若为八层板,第二芯板12的数量为两张;
在第三点位c处,叠合一张PP 14,最后叠合一张第一芯板11,此时,蚀刻区域111所在面朝下设置;
在第一点位a处,取下转移板2。
注意,在叠合的过程中,两张第一芯板11实质上是相对设置,所以两张第一芯板11加工完成后,需要将其中一张进行翻面,以便后期叠合。在叠合芯板时,本实施例并不是在同一个点位完成所有芯板的叠合,而是将蚀刻区域111所在面朝上的第一芯板11预先储存在第二点位b,蚀刻区域111所在面朝下的第一芯板11预先储存在第三点位c,铜基13预先储存在第一点位a,也就是说,本实施例在不同点位处完成对应的叠合,便于人工站位。
S5、压合:叠合之后,将转移板2移动至压合设备内,气动升降杆21隐藏至转移板2内,多层芯板经过热压形成初级嵌铜印制电路板,因为铜基13顶面和底面有一张PP 14,所以压合后,如图5所示,铜基13会陷入PP 14内,且并不会导致第一芯板11变形,从外观上,铜基13与印制电路板之间也不存在高度差的问题。
S6、钻盲孔:如图6所示,从初级嵌铜印制电路板顶面和底面分别钻盲孔,且盲孔钻至铜基13,其中,钻盲孔可以使用激光钻孔或者机械钻孔的方式,盲孔的孔径可以为0.1-0.2mm,盲孔的间距为0.2-0.3mm。
S7、填孔盲孔:进行沉铜/整板电镀,再进行填孔电镀填充盲孔。
S8、后工序加工:进行外层线路及线路后工序加工,得到嵌铜印制电路板。
上述方案中,将铜基13包覆于印制电路板内部,解决现有技术中铜基13与印制电路板结合力差的问题。另外,埋嵌铜基13的印制电路板表面平整,有利于电子元器件在印制电路板表面贴装。
更具体的,如图7、图9、图10所示,转动装置3设于操作台4内部,包括电机31、转盘32、两个齿轮33和转轴34,转轴34竖直设置,且上下贯穿两个齿轮33的中心,转轴34底部、顶部分别转动配合于操作台4底部、顶部,注意,齿轮33与转轴34同轴转动,转轴34顶部贯穿操作台4后连接有装配座35,装配座35用于装配转移板2,转盘32通过支架321竖向设置,电机31输出轴贯穿支架321后连接转盘32,如图11所示,转盘32朝向转轴34的一面在预设间隔处设有两组锯齿322,锯齿322间歇的与两个齿轮33啮合,间歇啮合意思是两组锯齿322先依次与上层齿轮33啮合,然后再依次与下层齿轮33啮合,这个过程不断循环,从而实现将转移板2在第二点位b、第一点位a、第三点位c之间来回移动的目的,注意,除去啮合的过程,在其余时间内,转盘32与齿轮33之间并没有干涉。
更具体的,步骤S4中,转动装置3将转移板2从第一点位a转动至第二点位b的方法是:
在第一点位a处,第一组锯齿322脱离上层齿轮33,将转移板2装配于装配座35;电机31驱动转盘32,第二组锯齿322啮合、然后脱离上层齿轮33,以使上层齿轮33顺时针转动90°,同时使转移板2顺时针转动至第二点位b。
更具体的,步骤S4中,转动装置3将转移板2从第二点位b转动至第一点位a的方法是:
第二组锯齿322脱离上层齿轮33后,电机31继续驱动转盘32,第一组锯齿322啮合、然后脱离下层齿轮33,以使下层齿轮33逆时针转动90°,使转移板2逆时针转动至第一点位a。
更具体的,步骤S4中,转动装置3将转移板2从第一点位a转动至第三点位c的方法是:
第一组锯齿322脱离下层齿轮33后,电机31继续驱动转盘32,第二组锯齿322啮合、然后脱离下层齿轮33,以使下层齿轮33逆时针转动90°,使转移板2逆时针转动至第三点位c。
更具体的,步骤S4中,转动装置3将转移板2从第三点位c转动至第一点位a的方法是:
第二组锯齿322脱离下层齿轮33后,电机31继续驱动转盘32,第一组锯齿322啮合、然后脱离上层齿轮33,以使上层齿轮33顺时针转动90°,使转移板2顺时针转动至第一点位a。
综上,转移板2再次回到第一点位a时,已经完成芯板的叠合,然后将叠合好芯板的转移板2从转动装置3上拆卸下来,并将空的转移板2装配于转动装置3,以便开始下一个循环。
更具体的,如图13所示,装配座35一端设有装配槽351,装配槽351底部贯穿装配座35,装配槽351顶部设有十字架型的贯穿槽352,如图12所示,转移板2一侧设有装配板22,装配板22上设有十字架型的定位槽221,装配板22与装配槽351匹配,装配座35顶部设有定位件36,定位件36包括中心杆361、连杆362、气动伸缩杆363、十字板364,中心杆361竖直设于装配座35,连杆362一端连接中心杆361,另一端连接气动伸缩杆363顶部,气动伸缩杆363底部连接十字板364,十字板364对应贯穿槽352、定位槽221。
更具体的,步骤S4中,将转移板2装配于转动装置3的方法是:
将装配板22插入装配槽351,气动伸缩杆363伸长,使定位件36下降,十字板364插入贯穿槽352、定位槽221内,以使装配板22装配于装配座35。通过这种方式,便于快速安装或拆卸转移板2。
以上实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解,在不脱离本发明的范围情况下,对本发明进行的各种改变或同等替换,均属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、加工两张第一芯板:经过开料、钻孔、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第一芯板(11),第一芯板(11)其中一面具有蚀刻区域(111);
S2、加工若干张第二芯板:经过开料、钻孔、锣槽、贴膜、曝光、显影、蚀刻加工形成第二芯板(12),其中,锣槽步骤在第二芯板(12)上加工出铜基槽(121);
S3、加工铜基:经过切割形成铜基(13);
S4、叠合:在第一点位(a)处,将转移板(2)放置于操作台(4)顶部,同时装配于转动装置(3)上,转动装置(3)用于将转移板(2)依次转动至第二点位(b)、第一点位(a)、第三点位(c);
在第二点位(b)处,将一张第一芯板(11)放置于转移板(2)预设区域,此时,蚀刻区域(111)所在面朝上设置,再叠合一张PP(14);
在第一点位(a)处,叠合一张或多张第二芯板(12),将铜基(13)放置于铜基槽(121)内,当叠合多张第二芯板(12)时,中间利用PP(14)隔开;
在第三点位(c)处,叠合一张PP(14),最后叠合一张第一芯板(11),此时,蚀刻区域(111)所在面朝下设置;
在第一点位(a)处,取下转移板(2);
S5、压合:叠合之后,热压形成初级嵌铜印制电路板;
S6、钻盲孔:从初级嵌铜印制电路板顶面和底面分别钻盲孔,且盲孔钻至铜基(13);
S7、填孔盲孔:进行沉铜/整板电镀,再进行填孔电镀填充盲孔;
S8、后工序加工:进行外层线路及线路后工序加工,得到嵌铜印制电路板。
2.根据权利要求1所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,转动装置(3)设于操作台(4)内部,包括电机(31)、转盘(32)、两个齿轮(33)和转轴(34),转轴(34)上下贯穿两个齿轮(33),转轴(34)底部、顶部分别转动配合于操作台(4)底部、顶部,转轴(34)顶部贯穿操作台(4)后连接有装配座(35),装配座(35)用于装配转移板(2),转盘(32)通过支架(321)竖向设置,电机(31)输出轴贯穿支架(321)后连接转盘(32),转盘(32)一面预设间隔处设有两组锯齿(322),锯齿(322)间歇的与两个齿轮(33)啮合,步骤S4中,转动装置(3)将转移板(2)从第一点位(a)转动至第二点位(b)的方法是:
在第一点位(a)处,第一组锯齿(322)脱离上层齿轮(33),将转移板(2)装配于装配座(35);
电机(31)驱动转盘(32),第二组锯齿(322)啮合、然后脱离上层齿轮(33),以使上层齿轮(33)转动90°,同时使转移板(2)顺时针转动至第二点位(b)。
3.根据权利要求2所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,步骤S4中,转动装置(3)将转移板(2)从第二点位(b)转动至第一点位(a)的方法是:
第二组锯齿(322)脱离上层齿轮(33)后,电机(31)继续驱动转盘(32),第一组锯齿(322)啮合、然后脱离下层齿轮(33),以使下层齿轮(33)转动90°,使转移板(2)逆时针转动至第一点位(a)。
4.根据权利要求3所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,步骤S4中,转动装置(3)将转移板(2)从第一点位(a)转动至第三点位(c)的方法是:
第一组锯齿(322)脱离下层齿轮(33)后,电机(31)继续驱动转盘(32),第二组锯齿(322)啮合、然后脱离下层齿轮(33),以使下层齿轮(33)转动90°,使转移板(2)逆时针转动至第三点位(c)。
5.根据权利要求4所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,步骤S4中,转动装置(3)将转移板(2)从第三点位(c)转动至第一点位(a)的方法是:
第二组锯齿(322)脱离下层齿轮(33)后,电机(31)继续驱动转盘(32),第一组锯齿(322)啮合、然后脱离上层齿轮(33),以使上层齿轮(33)转动90°,使转移板(2)顺时针转动至第一点位(a)。
6.根据权利要求1所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,转移板(2)上分布有多个气动升降杆(21),并围成限位区,用于叠合芯板。
7.根据权利要求2所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,装配座(35)一端设有装配槽(351),装配槽(351)底部贯穿装配座(35),装配槽(351)顶部设有贯穿槽(352),装配座(35)顶部设有定位件(36),转移板(2)一侧设有装配板(22),装配板(22)上设有定位槽(221),装配板(22)与装配槽(351)匹配,贯穿槽(352)与定位槽(221)对应,步骤S4中,将转移板(2)装配于转动装置(3)的方法是:
将装配板(22)插入装配槽(351),定位件(36)依次插入贯穿槽(352)、定位槽(221),以使装配板(22)装配于装配座(35)。
8.根据权利要求7所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,贯穿槽(352)、定位槽(221)为十字架型,定位件(36)包括中心杆(361)、连杆(362)、气动伸缩杆(363)、十字板(364),中心杆(361)竖直设于装配座(35),连杆(362)一端连接中心杆(361),另一端连接气动伸缩杆(363)顶部,气动伸缩杆(363)底部连接十字板(364),十字板(364)对应贯穿槽(352)、定位槽(221),步骤S4中,将定位件(36)依次插入贯穿槽(352)、定位槽(221)的方法是:
气动伸缩杆(363)伸长,使十字板(364)下降插入贯穿槽(352)、定位槽(221)内。
9.根据权利要求1所述的嵌铜印制电路板加工方法,其特征在于,步骤S4中,当叠合多张第二芯板(12)时,中间利用PP(14)隔开,且该PP(14)上通过锣槽步骤加工出铜基槽(121)。
10.一种嵌铜印制电路板,其特征在于,利用如权利要求1~9中任一项所述的嵌铜印制电路板加工方法制作而成。
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