CN118207522A - Pcb化学沉铜设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB化学沉铜设备及工艺，包括内部装载有沉铜药剂的槽体，及环绕设置于槽体外部的环形夹具，环形夹具两对侧位置分别为入料方向及出料方向，环形夹具的各夹具均由夹头，及位于夹头两侧的导向柱组成，在入料方向和出料方向的上、下两侧均设有载盘运料轮，各载盘运料轮分别插入两侧上、下位置夹具的导向柱之间顶面，且PCB位于两侧各夹具之间，在入料方向及出料方向，分别设有位于载盘运料轮一侧的前段水平滚轮及后段水平滚轮，槽体内底部设有用于接收一侧载盘运料轮逆时针来料的二段轮，槽体内部还设有用于充分均匀混合沉铜药剂的搅拌桨。本发明解决了现有技术中用于PCB沉铜工艺设备占用空间及使用成本较大，及影响沉铜效果的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路板生产工艺领域，特别涉及一种PCB化学沉铜设备及工艺。
背景技术
印刷电路板(PCB)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。载板分为双层板和多层板，多层载板就是指两层以上的载板，由几层绝缘基板上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘组成，既具有导通各层线路，又具有相互绝缘的作用。多层载板的制作步骤主要包括开料、内层图像转移、AOI、棕化、层压、钻孔、沉铜、板镀、外层图像转移、丝印字符、铣外形、电测、终检。
在现有的PCB沉铜工艺中，先通过沉铜装置将反应物混合在反应槽中，将载板放入槽中进行沉铜，载板沉铜完毕后被移出，再放入新的载板进行沉铜操作，以此类推，但对每一块载板完成沉铜之后，反应槽在一定的药水浓度下，需要足够时间才可达到所需要的效果，而在水平滚轮传输过程中，需要足够的长度，不然会影响载板沉铜的效果。而现有设备化铜槽的长度太长，占用空间较多，除增加成本外，沉铜效果不佳。
有鉴于此，本技术方案提出一种PCB化学沉铜设备及工艺，采用环形槽体及循环运料机构，实现在较小空间占用的同时，还具备足够满足沉铜时间的需求。
发明内容
本发明技术方案旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的主要目的在于提供一种PCB化学沉铜设备及工艺，旨在解决现有技术中用于PCB沉铜工艺设备占用空间及使用成本较大，及影响沉铜效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种PCB化学沉铜设备及工艺，包括内部装载有沉铜药剂的槽体，及环绕设置于所述槽体外部的环形夹具，所述环形夹具两对侧位置分别为入料方向及出料方向，所述环形夹具的各夹具均由夹头，及位于所述夹头两侧的导向柱组成，
在入料方向和出料方向的上、下两侧均设有载盘运料轮，各所述载盘运料轮分别插入两侧上、下位置夹具的所述导向柱之间顶面，且PCB位于两侧各夹具之间，
在入料方向及出料方向，分别设有位于所述载盘运料轮一侧的前段水平滚轮及后段水平滚轮，
所述槽体内底部设有用于接收一侧所述载盘运料轮逆时针来料的二段轮，
所述槽体内部还设有用于充分均匀混合沉铜药剂的搅拌桨。
作为本发明再进一步的方案，在所述前段水平滚轮一侧设有用于在进行沉铜工艺之前加工的前端水刀及导电棒，在所述后段水平滚轮一侧设有用于在结束沉铜工艺后加工的后段水刀。
作为本发明再进一步的方案，所述前段水平滚轮及所述后段水平滚轮一侧还分别设有前段工序组及后段工序组。
作为本发明再进一步的方案，所述前段工序组及后段工序组分别为除油、微蚀、预浸、活化、还原工序组，及清洗、烘干工序组。
一种PCB化学沉铜设备的加工工艺，包括如下步骤：
前段上料步骤
经由前段工序组加工后的PCB，通过一侧的前段水平滚轮向一侧的载盘运料轮送料，载盘运料轮与环形夹具交叉转接，当PCB前端到达环形夹具顶端时，载盘运料轮退出环形夹具区域，并继续承接下一PCB；
前段运料步骤
PCB被环形夹具感应后，且PCB的废料区顶端顶到夹具夹头内侧时，夹具开始闭合，通过导向柱支撑PCB；
落料步骤
夹具收板后随着环形主轴逆时针垂直降落，到达设定的高度后停止，载盘运料轮开始移动到夹具下面，夹头开夹将PCB平稳放置在载盘运料轮的承载盘上，载盘滚轮开始转动，将PCB传输到二段轮上；
移料步骤
夹具夹头开启时，即为沉铜槽入料端的PCB夹头闭合时间，二段轮将承载水平的PCB传输到上升段的载盘运料轮上，且在二段轮的传输过程中，前段水平滚轮滚轮退回继续承接下一PCB；
出料步骤
上升段的载盘运料轮携PCB向上运行，且当环形夹具感应到板子后开始闭合，上升环形夹具开始步进式上升，下方的载盘运料轮退出等待二段轮携PCB来料；
下料步骤
上升环形夹具上升到载盘运料轮处停止，夹具自动开夹，后段水平滚轮感应到PCB后，承接PCB水平移动到后段水平滚轮的末端位置，后段水平滚轮将PCB带入后段工序组至完成全部沉铜工艺。
作为本发明再进一步的方案，前段水平滚轮、后段水平滚轮较槽体高度高出1/6。
作为本发明再进一步的方案，载盘运料轮的承载盘传输产品到夹具头处，夹头会感应到PCB的边缘距离，夹头夹点直径即实际接触PCB边距离在产品废料边区域，并低于PCB废料边一半。
作为本发明再进一步的方案，环形夹具逆时针传输时，搅拌桨的旋转方向刚好与之相反，搅拌桨的速度与夹具旋转速度相同，但方向相反。
作为本发明再进一步的方案，用于PCB传输的导向柱和载盘运料轮的承载盘的传输滚轮材料均为防止结晶产生，且导向柱位置载盘运料轮为错开分布式结构，但不与PCB区域接触。
作为本发明再进一步的方案，用于进行沉铜时的整流器工作电流因槽体长度缩短。
本发明的有益效果如下：
本发明提出的PCB化学沉铜设备及工艺，与现有技术相比，本发明提供的一种化学沉铜的加工方法，对传统的化学沉铜的加工方法进行改进，传统化学沉铜因传输都为滚轮，在大量的滚轮传动中，很容易发生滚轮卡顿造成产品卡板等不良，而且在接触滚轮过程中，滚轮与产品的摩擦会产生滚轮印，当化铜药水槽加长后，化铜槽末端在沉铜量上远远不及化铜槽的前端，所以产生了化铜均匀性差的问题，并且当设备加长后，占用了很大的设备空间，包括附加的过滤泵浦、水管路，药水容量的消耗也成倍增加，但使用此发明设计后就可大大改善，不但降低了生产成本，也改善了产品质量，也提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明技术方案实施例或现有技术中的发明技术方案，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技术方案的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明设备的整体平面结构示意图。
图2为本发明的沉铜工艺主要步骤示意图。
【主要部件/组件附图标记说明表】
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 槽体 | 30 | 后段水平滚轮 |
| 10 | 搅拌桨 | 300 | 导电棒 |
| 11 | 二段轮 | 301 | 前端水刀 |
| 2 | 环形夹具 | 302 | 后段水刀 |
| 20 | 夹头 | 4 | 载盘运料轮 |
| 21 | 导向柱 | 5 | PCB |
| 3 | 前段水平滚轮 |
具体实施方式
如下：
请参阅附图1-2，
主要结构包括内部装载有沉铜药剂的槽体101，及环绕设置于所述槽体101外部的环形夹具2，所述环形夹具2两对侧位置分别为入料方向及出料方向，所述环形夹具2的各夹具均由夹头20，及位于所述夹头20两侧的导向柱21组成，在入料方向和出料方向的上、下两侧均设有载盘运料轮4，各所述载盘运料轮4分别插入两侧上、下位置夹具的所述导向柱21之间顶面，且PCB5位于两侧各夹具之间，在入料方向及出料方向，分别设有位于所述载盘运料轮4一侧的前段水平滚轮3及后段水平滚轮30，所述槽体101内底部设有用于接收一侧所述载盘运料轮4逆时针来料的二段轮11，所述槽体101内部还设有用于充分均匀混合沉铜药剂的搅拌桨。
整体结构主要由输送滚轮载盘(前段水平滚轮3、后段水平滚轮30)，传输夹具、反应槽内设有可升降夹具(环形夹具2)，反应槽(槽体101)入料端有前段水平滚轮3传输到可升降夹具，升降夹具垂直可上下移动，入料载板(载盘运料轮4上的载板)通过夹具垂直降落到下方的(载盘运料轮4上的载板)输送滚轮载盘，然后下段水平滚轮开夹，通过输送滚轮载盘将载板移动至水平滚轮(二段轮11)上，下段滚轮再将载板带入输送滚轮载盘(另一侧上升的载盘运料轮4)，然后上升段夹具将产品上夹，在循环载具的运行中上升到后段水平滚轮30上出化铜槽，完成后续水洗及烘干即沉铜工艺制作完成。
本发明中一个较佳的实施例：在所述前段水平滚轮3一侧设有用于在进行沉铜工艺之前加工的前端水刀301及导电棒300，在所述后段水平滚轮30一侧设有用于在结束沉铜工艺后加工的后段水刀302。
本发明中一个较佳的实施例：所述前段水平滚轮3及所述后段水平滚轮30一侧还分别设有前段工序组及后段工序组。
本发明中一个较佳的实施例：所述前段工序组及后段工序组分别为除油、微蚀、预浸、活化、还原工序组，及清洗、烘干工序组。
一种PCB5化学沉铜设备的加工工艺，主要包括：
前段上料步骤
经由前段工序组加工后的PCB5，通过一侧的前段水平滚轮3向一侧的载盘运料轮4送料，载盘运料轮4与环形夹具2交叉转接，当PCB5前端到达环形夹具2顶端时，载盘运料轮4退出环形夹具2区域，并继续承接下一PCB5；
前段运料步骤
PCB5被环形夹具2感应后，且PCB5的废料区顶端顶到夹具夹头20内侧时，夹具开始闭合，通过导向柱21支撑PCB5；
落料步骤
夹具收板后随着环形主轴逆时针垂直降落，到达设定的高度后停止，载盘运料轮4开始移动到夹具下面，夹头20开夹将PCB5平稳放置在载盘运料轮4的承载盘上，载盘滚轮开始转动，将PCB5传输到二段轮11上；
移料步骤
夹具夹头20开启时，即为沉铜槽入料端的PCB5夹头20闭合时间，二段轮11将承载水平的PCB5传输到上升段的载盘运料轮4上，且在二段轮11的传输过程中，前段水平滚轮3滚轮退回继续承接下一PCB5；
出料步骤
上升段的载盘运料轮4携PCB5向上运行，且当环形夹具2感应到板子后开始闭合，上升环形夹具2开始步进式上升，下方的载盘运料轮4退出等待二段轮11携PCB5来料；
下料步骤
上升环形夹具2上升到载盘运料轮4处停止，夹具自动开夹，后段水平滚轮30感应到PCB5后，承接PCB5水平移动到后段水平滚轮30的末端位置，后段水平滚轮30将PCB5带入后段工序组至完成全部沉铜工艺。
PCB5移动到后段水平滚轮30上后，再经过后段水刀302泵浦喷流做最后药水的反应，直至产品从槽体101出来。槽体101沉铜完成后通过热水洗清洗掉产品表面残留碱液，再经过二级水洗后冷风热风烘干后完成。
本发明中一个较佳的实施例：前段水平滚轮3、后段水平滚轮30较槽体101高度高出1/6。水平滚轮槽的高度和化铜槽槽体101的高度不同，因化铜槽体101有环形夹具2绕行，需设计高度考虑到绕行夹具的高度，要将高度突出槽体101的六分之一，此高度为药水液位高度，衍生空间顶盖设计需再增加，此高度与前段水平滚轮3、后段水平滚轮30传输的液位距离顶盖距离一致
本发明中一个较佳的实施例：载盘运料轮4的承载盘传输产品到夹具头处，夹头20会感应到PCB5的边缘距离，夹头20夹点直径即实际接触PCB5边距离在产品废料边区域，并低于PCB5废料边一半。
本发明中一个较佳的实施例：环形夹具2逆时针传输时，搅拌桨的旋转方向刚好与之相反，搅拌桨的速度与夹具旋转速度相同，但方向相反。
本发明中一个较佳的实施例：用于PCB5传输的导向柱21和载盘运料轮4的承载盘的传输滚轮材料均为防止结晶产生，且导向柱21位置载盘运料轮4为错开分布式结构，但不与PCB5区域接触。
本发明中一个较佳的实施例：用于进行沉铜时的整流器工作电流因槽体101长度缩短。
整流器工作电流因槽体101长度缩短，药水沉铜药水液位升高，但距离电极板整体缩短，药水活性更强，所以需适当降低工作电流，与常规沉铜槽相比较，随着线体距离电机板的距离越来越远，沉铜速率越来越低，均匀性越来越差，但使用立体沉铜槽可避免此类问题发生。
以上所述仅为本发明技术方案的优选实施例，并非因此限制本发明技术方案的专利范围，凡是在本发明技术方案的发明技术方案构思下，利用本发明技术方案说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明技术方案的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种PCB化学沉铜设备，其特征在于，包括
内部装载有沉铜药剂的槽体，及环绕设置于所述槽体外部的环形夹具，所述环形夹具两对侧位置分别为入料方向及出料方向，所述环形夹具的各夹具均由夹头，及位于所述夹头两侧的导向柱组成，
在入料方向和出料方向的上、下两侧均设有载盘运料轮，各所述载盘运料轮分别插入两侧上、下位置夹具的所述导向柱之间顶面，且PCB位于两侧各夹具之间，
在入料方向及出料方向，分别设有位于所述载盘运料轮一侧的前段水平滚轮及后段水平滚轮，
所述槽体内底部设有用于接收一侧所述载盘运料轮逆时针来料的二段轮，
所述槽体内部还设有用于充分均匀混合沉铜药剂的搅拌桨。
2.根据权利要求1所述的PCB化学沉铜设备，其特征在于，在所述前段水平滚轮一侧设有用于在进行沉铜工艺之前加工的前端水刀及导电棒，在所述后段水平滚轮一侧设有用于在结束沉铜工艺后加工的后段水刀。
3.根据权利要求2所述的PCB化学沉铜设备，其特征在于，所述前段水平滚轮及所述后段水平滚轮一侧还分别设有前段工序组及后段工序组。
4.根据权利要求1所述的PCB化学沉铜设备，其特征在于，所述前段工序组及后段工序组分别为除油、微蚀、预浸、活化、还原工序组，及清洗、烘干工序组。
5.一种包括如权利要求1-4任一项所述的PCB化学沉铜设备的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、前段上料步骤
经由前段工序组加工后的PCB，通过一侧的前段水平滚轮向一侧的载盘运料轮送料，载盘运料轮与环形夹具交叉转接，当PCB前端到达环形夹具顶端时，载盘运料轮退出环形夹具区域，并继续承接下一PCB；
S2、前段运料步骤
PCB被环形夹具感应后，且PCB的废料区顶端顶到夹具夹头内侧时，夹具开始闭合，通过导向柱支撑PCB；
S3、落料步骤
夹具收板后随着环形主轴逆时针垂直降落，到达设定的高度后停止，载盘运料轮开始移动到夹具下面，夹头开夹将PCB平稳放置在载盘运料轮的承载盘上，载盘滚轮开始转动，将PCB传输到二段轮上；
S4、移料步骤
夹具夹头开启时，即为沉铜槽入料端的PCB夹头闭合时间，二段轮将承载水平的PCB传输到上升段的载盘运料轮上，且在二段轮的传输过程中，前段水平滚轮滚轮退回继续承接下一PCB；
S5、出料步骤
上升段的载盘运料轮携PCB向上运行，且当环形夹具感应到板子后开始闭合，上升环形夹具开始步进式上升，下方的载盘运料轮退出等待二段轮携PCB来料；
S6、下料步骤
上升环形夹具上升到载盘运料轮处停止，夹具自动开夹，后段水平滚轮感应到PCB后，承接PCB水平移动到后段水平滚轮的末端位置，后段水平滚轮将PCB带入后段工序组至完成全部沉铜工艺。
6.根据权利要求5所述的PCB化学沉铜工艺，其特征在于，前段水平滚轮、后段水平滚轮较槽体高度高出1/6。
7.根据权利要求5所述的PCB化学沉铜工艺，其特征在于，载盘运料轮的承载盘传输产品到夹具头处，夹头会感应到PCB的边缘距离，夹头夹点直径即实际接触PCB边距离在产品废料边区域，并低于PCB废料边一半。
8.根据权利要求5所述的PCB化学沉铜工艺，其特征在于，环形夹具逆时针传输时，搅拌桨的旋转方向刚好与之相反，搅拌桨的速度与夹具旋转速度相同，但方向相反。
9.根据权利要求5所述的PCB化学沉铜工艺，其特征在于，用于PCB传输的导向柱和载盘运料轮的承载盘的传输滚轮材料均为防止结晶产生，且导向柱位置载盘运料轮为错开分布式结构，但不与PCB区域接触。
10.根据权利要求5所述的PCB化学沉铜工艺，其特征在于，用于进行沉铜时的整流器工作电流因槽体长度缩短。
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