CN117119688A - 薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，包括有以下步骤：S1、板件；S2、一钻孔；S3、沉铜；S4、外层D/F；S5、图形电镀；S6、设定A点和B点；S7、加钻二钻孔；S8、退膜；S9、碱性蚀刻；S10、退锡；S11、印阻焊油；S12、表面处理；S13、字符；S14、成型。因此，通过于半金属化孔两端设定A、B点，于B点位置开设二钻孔，预先切断B点断面孔铜，去除B点位置的披锋；从而在对一钻孔进行半孔加工时，半孔内壁不再出现披锋、翘皮现象，提高了半孔加工质量。减少了因半孔加工原因导致的焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题，有效提高了PCB板质量，为产品的运行稳定性提供了有力保障。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板加工领域技术，尤其是指一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法。
背景技术
在PCB制造行业中，已金属化的孔切割一半，此加工后的孔简称半孔。此类半金属化孔成形后孔内无铜与半孔披锋问题一直是PCB板机械加工中的一个难题，而半孔内披锋残留在SMT厂的焊接过程中，会出现焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题。因此，此类半孔品质缺陷一般不为厂家所接受。半孔的制作一般以数控锣床锣半孔方式制作生产，此方式在切断PTH孔铜的时候，由于孔铜的延展性与韧性，在加上锣床的转速低，切削力不足，造成半孔披锋残留。目前有许多PCB厂家采用先塞孔后锣板的方式来改善半孔披锋及拉伤铜皮的问题，只能处理一些常规板厚在1.5mm以上板厚及0.5mm以上孔径的线路板。
如何控制半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留的产生一直是PCB板件机械加工中的一个难题。这是因为一般的PCB成型的机械加工方式无外乎数控锣床锣板、机械冲床冲切等方式，这些方式在切断PTH孔铜的时候，无可避免的会导致余下部分PTH孔的断面上残留下铜丝披锋，严重的甚至有孔壁铜皮翘起现象；由于客户需求制定的多样性，针对板厚小于1.0mm的薄板以及0.35mm的半孔板难度就更加显著，一般的数控锣床的SPINDLE的旋转方向都是顺时针的，习惯上称为右旋刀。如附图1所示(齿轮状阴影为锣刀，围绕锣刀外侧的箭头为锣刀顺时针旋转方向，锣刀右侧箭头表示锣板方向),假定一个金属化孔在PCB单元外形上，A、B两点是它们的交点，锣板方向如图所示。那么当右旋的锣刀在锣到B点的时候，B点受到一个向左的剪切力F。理想状况下剪切力F将B处切断。但是附着在孔壁上的铜是具有延展性和韧性的，锣刀在切到孔壁以铜为主的金属化层的时候，会由于以下原因产生披锋:
a.锣刀由于转速不够和磨损的原因，造成锣刀的切割力不足；
b.孔铜与孔壁结合力不足，在剪切力F的作用下，断口附近孔铜脱离:
c.孔铜的延展性，特别是热风整平或沉金等表面处理后，又增加了金属层的厚度和延展性及韧性，造成无法切断；大多数情况下，披锋只在B点而不会在A点产生。因此，应对半孔加工设计一种去披锋的方法，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其通过开设二钻孔去除半孔中披锋，提高了半孔加工质量。减少了因半孔加工原因导致的焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题，有效提高了PCB板质量，为产品的运行稳定性提供了有力保障。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其包括有以下步骤：
S1、对板料进行板件处理；
S2、一钻孔：孔位必须向基板内移动2-4mil；
S3、沉铜：在一次钻孔中进行沉积铜的工序，将铜层均匀地沉积在电路板上，以增加导电性和连接性；
S4、外层D/F：将完成沉铜及板面电镀后的板料经过磨板，然后在外层两边的铜面表面各辘一层干膜；
S5、图形电镀：将完成外层生产菲林图形转移的板料放入电镀缸进行线路电镀，当电镀铜厚满足要求后，在电镀铜的表面镀锡层，然后进行蚀板工序；
S6、设定一钻孔形成的半金属化孔两端边缘与切割线交点为A点和B点；
S7、翻转板件，选用直径0.8-2.0MM的锣刀，以顺时针方向于B点处加钻二钻孔；
S8、退膜：去除保护膜，将电路板上需要焊接和组装的区域暴露出来；
S9、碱性蚀刻：使用蚀刻剂，将线路板上的非导体部分铜蚀刻去，形成线路；
S10、退锡：使用适当的方法去除不需要的锡层；
S11、印阻焊油：在电路板上涂覆一层阻焊油，用于保护电路和标记焊接位置，阻焊油可以防止焊接过程中的短路和污染，并提供更好的可靠性和绝缘性能；
S12、表面处理：根据要求，在电路板表面进行特殊处理，包括防氧化处理、防腐蚀处理，以提高电路板的性能和耐久性；
S13、字符：根据需要，在电路板上打印或刻印必要的字符，用于标识电路板和提供相关信息；
S14、成型：根据需要，将电路板进行切割、折弯或其它形状处理，以获得最终所需的形状和尺寸。
作为一种优选方案：S7中，二钻孔在钻带设计时削入板件内2-4mil。
作为一种优选方案：S2中，0.35mm≤直径<0.6mm的半孔在一钻时孔位向基板内移动2-4mil。
作为一种优选方案：S7中，二钻孔时，板材叠层数为一钻孔时板材叠层数的三分之二。
作为一种优选方案：S7中，采用高压水洗的方法清除二钻孔中的半PTH孔内残留的部分板粉。
作为一种优选方案：S9中碱性蚀刻后还具有丝印绿油工序：将完成蚀板工序后的板料两面丝印绿油。
作为一种优选方案：在丝印绿油工序之前，在二钻孔位置开设单边比二钻孔大2mil以上的绿油开窗，防止绿油残留在一钻孔中。
作为一种优选方案：S7中，对于机械冲床冲切的板件，在板件一钻孔正面开设二钻孔，反面开设三钻孔。
作为一种优选方案：S7中，对于无法进行正面二钻孔、反面三钻孔的板件，采用比一钻孔直径大0.4mm以上的槽刀一次钻出二钻孔。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过于半金属化孔两端设定A、B点，于B点位置开设二钻孔，预先切断B点断面孔铜，去除B点位置的披锋；从而在对一钻孔进行半孔加工时，半孔内壁不再出现披锋、翘皮现象，提高了半孔加工质量。减少了因半孔加工原因导致的焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题，有效提高了PCB板质量，为产品的运行稳定性提供了有力保障。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1为现有技术中半孔加工锣板示意图；
图2为本发明之加钻二钻孔示意图；
图3为本发明之锣板方向示意图；
图4为本发明之加钻二钻孔和三钻孔示意图；
图5为本发明之采用大于一钻孔直径的槽刀一次钻孔到位示意图。
具体实施方式
本发明如图1至图5所示，一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其中：
碱性蚀刻流程如下:板件→一次钻孔→沉铜/板电→外层D/F→图形电镀→二次钻孔→退膜→碱性蚀刻→退锡→阻焊→表面处理→字符→成型。
具体的加工方法如下：
S1、对板料进行板件处理；
S2、一钻孔C：0.35mm≤直径<0.6mm的半孔在一钻时，孔位向基板内移动2-4mil；
S3、沉铜：在一次钻孔中进行沉积铜的工序，通过化学方法将铜层均匀地沉积在电路板上，以增加导电性和连接性；
S4、外层D/F：将完成沉铜及板面电镀后的板料经过磨板，然后在外层两边的铜面表面各辘一层干膜；
S5、图形电镀：将完成外层生产菲林图形转移的板料放入电镀缸进行线路电镀，当电镀铜厚满足要求后，在电镀铜的表面镀锡层，然后进行蚀板工序；
S6、设定一钻孔形成的半金属化孔两端边缘与切割线(锣板后形成的边线)交点为A点和B点；
S7、选用直径0.8-2.0MM的锣刀，以顺时针方向于B点处加钻二钻孔D；二钻孔在钻带设计时削入板件内2-4mil；二钻孔时，板材叠层数为一钻孔时板材叠层数的三分之二；采用高压水洗的方法清除二钻孔D中的半PTH孔内残留的部分板粉；
S8、退膜：去除保护膜，将电路板上需要焊接和组装的区域暴露出来；
S9、碱性蚀刻：使用蚀刻剂，将线路板上的非导体部分铜蚀刻去除，形成线路；碱性蚀刻后还具有丝印绿油工序，将完成蚀板工序后的板料两面丝印绿油；并在在丝印绿油工序之前，在二钻孔D位置开设单边比二钻孔D大2mil以上的绿油开窗，防止绿油残留在一钻孔C中。
S10、退锡：使用适当的方法去除不需要的锡层；
S11、印阻焊油：在电路板上涂覆一层阻焊油，用于保护电路和标记焊接位置；阻焊油可以防止焊接过程中的短路和污染，并提供更好的可靠性和绝缘性能；
S12、表面处理：根据要求，在电路板表面进行特殊处理；包括防氧化处理、防腐蚀处理或其它表面涂层，以提高电路板的性能和耐久性；
S13、字符：根据需要，在电路板上打印或刻印必要的字符，如标识符、序列号等，这些字符用于标识电路板和提供相关信息；
S14、成型：根据需要，将电路板进行切割、折弯或其它形状处理，以获得最终所需的形状和尺寸；
若采用酸性蚀刻流程(NPTH):板件→一次钻孔→沉铜/板电→外层D/F→酸性蚀刻→阻焊→字符→表面处理→二次钻孔→成型；并且，PTH酸性蚀刻的流程中半孔在蚀刻前必须采用干膜封孔。
该方法去除披锋的原理如下：
由于锣刀在切割到A点的断面的时候(如附图1所示)，先切割到A点的孔壁金属化层；A点金属化层同B点的孔壁金属化层一样，会由于金属的延展性发生形变，但A点断面背靠着基材层，有效地防止了金属层的延伸以及金属层与孔壁的脱离。只要锣刀没有严重磨损，切割力足够，A点锣后的断面会很平滑，没有披锋产生。从原理分析中可知，如果先将板件反转过来，在B点加钻一个合适的NPTH孔这些问题既可迎刃而解(如附图2所示)。
去除披锋的设计思路：如附图2所示，在半金属化孔的B点处加钻一个适当的二钻孔D，预先切断B点断面孔铜，这里需要注意以下细节：
1.成型方式为锣时，二钻孔D优先选用直径0.8-2.0MM的锣刀(具体直径可根据单元具体间距选择)，锣刀钻孔在没有符合要求的锣刀时选用槽刀；
2.一般数控钻机的SPINDLE的旋转方向是顺时针的，如PCB板件为S/S面向上钻孔，那么锣板时为C/S面向上锣板如附图3代表锣板方向(箭头所指方向)；
3.要切断B点的孔铜，必须考虑到PCB板件的涨缩变化和二次钻以及锣机的对位精度，所以二钻孔D应在钻带设计时削入板件内2-4mil，以保证完全切断B点端面孔铜；
4.0.35mm≤直径<0.6mm的半孔在一钻时孔位必须向基板内移动2-4mil，为二钻孔留削入余量；
5.二钻孔时板材叠数(板材层叠数量)约为一钻孔时的三分之二；同时二次钻孔对后面工序的影响也不可忽视。首先二次钻孔后在半PTH孔内残留的部分板粉，必须采用高压水洗的方法予以清除，以免对退锡和表面处理带来不利的影响。同时对绿油工序而言，在加钻二钻孔D位置必须要加单边比孔大2mil以上的绿油开窗，防止绿油残留在半金属化孔里。绿油是指阻焊层，绿油开窗指的是开设导通孔引导绿油进入，防止流向半金属化孔中，同时，把孔两端的铜箔(焊盘)暴露出来；
6.对于机械冲床冲切的半孔板，在A点和B点均可能存在披锋，可采用加二钻孔和三钻孔来生产如附图4所示(位于最上方的孔为正面二钻孔位E，位于中间的阴影孔为反面三钻孔位F)，需加在板的正反两面，相当于由正反两面向板件中部钻孔直至贯穿板件，以将A点和B点壁面披锋去除；该方式主要针对单面钻孔不易加工的板件；对于无法二钻三钻的板件可采用比一钻孔直径大0.4mm以上的槽刀一次钻出，以同时去除A点和B点壁面披锋，如附图5所示。
本发明的设计重点在于，通过于半金属化孔两端设定A、B点，于B点位置开设二钻孔，预先切断B点断面孔铜，去除B点位置的披锋；从而在对一钻孔进行半孔加工时，半孔内壁不再出现披锋、翘皮现象，提高了半孔加工质量。减少了因半孔加工原因导致的焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题，有效提高了PCB板质量，为产品的运行稳定性提供了有力保障。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于，包括有以下步骤：
S1、对板料进行板件处理；
S2、一钻孔：孔位必须向基板内移动2-4mil；
S3、沉铜：在一次钻孔中进行沉积铜的工序，将铜层均匀地沉积在电路板上，以增加导电性和连接性；
S4、外层D/F：将完成沉铜及板面电镀后的板料经过磨板，然后在外层两边的铜面表面各辘一层干膜；
S5、图形电镀：将完成外层生产菲林图形转移的板料放入电镀缸进行线路电镀，当电镀铜厚满足要求后，在电镀铜的表面镀锡层，然后进行蚀板工序；
S6、设定一钻孔形成的半金属化孔两端边缘与切割线交点为A点和B点；
S7、翻转板件，选用直径0.8-2.0MM的锣刀，以顺时针方向于B点处加钻二钻孔；
S8、退膜：去除保护膜，将电路板上需要焊接和组装的区域暴露出来；
S9、碱性蚀刻：使用蚀刻剂，将线路板上的非导体部分铜蚀刻去，形成线路；
S10、退锡：使用适当的方法去除不需要的锡层；
S11、印阻焊油：在电路板上涂覆一层阻焊油，用于保护电路和标记焊接位置，阻焊油可以防止焊接过程中的短路和污染，并提供更好的可靠性和绝缘性能；
S12、表面处理：根据要求，在电路板表面进行特殊处理，包括防氧化处理、防腐蚀处理，以提高电路板的性能和耐久性；
S13、字符：根据需要，在电路板上打印或刻印必要的字符，用于标识电路板和提供相关信息；
S14、成型：根据需要，将电路板进行切割、折弯或其它形状处理，以获得最终所需的形状和尺寸。
2.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S7中，二钻孔在钻带设计时削入板件内2-4mil。
3.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S2中，0.35mm≤直径<0.6mm的半孔在一钻时孔位向基板内移动2-4mil。
4.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S7中，二钻孔时，板材叠层数为一钻孔时板材叠层数的三分之二。
5.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S7中，采用高压水洗的方法清除二钻孔中的半PTH孔内残留的部分板粉。
6.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于，S9中碱性蚀刻后还具有丝印绿油工序：将完成蚀板工序后的板料两面丝印绿油。
7.根据权利要求6所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：在丝印绿油工序之前，在二钻孔位置开设单边比二钻孔大2mil以上的绿油开窗，防止绿油残留在一钻孔中。
8.根据权利要求1所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S7中，对于机械冲床冲切的板件，在板件一钻孔正面开设二钻孔，反面开设三钻孔。
9.根据权利要求8所述的薄板0.35mm半孔去披锋印制电路板的方法，其特征在于：S7中，对于无法进行正面二钻孔、反面三钻孔的板件，采用比一钻孔直径大0.4mm以上的槽刀一次钻出二钻孔。
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