TW201328455A - 定位銷釘、定位銷釘的製作方法及電路板壓合裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種定位銷釘的製作方法，包括以下步驟：提供一柱狀的銷釘本體；使該銷釘本體表面附著潤滑油層；在表面附著有該潤滑油層的該銷釘本體表面套設一塑膠套管；及加熱該塑膠套管，使塑膠套管受熱收縮並緊貼於該銷釘本體的表面，形成定位銷釘。本發明還涉及一種利用該製作方法製成的定位銷釘及採用該定位銷釘的電路板壓合裝置。

Description

定位銷釘、定位銷釘的製作方法及電路板壓合裝置

本發明涉及印刷電路板製作技術，特別涉及一種用於定位電路板的定位銷釘、該定位銷釘的製作方法及利用該定位銷釘的電路板壓合裝置。

隨著電子產品往小型化、高速化方向的發展，電路板也從單面電路板、雙面電路板往多層電路板方向發展。多層電路板是指具有多層導電線路的電路板，其具有較多的佈線面積、較高互連密度，因而得到廣泛的應用，參見文獻Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab., High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 418-425。

多層電路板主要由多個銅製導體層以及環氧化物絕緣基材相互層疊形成，並且導體層可經由蝕刻及電鍍等製程形成電路。多層電路板的層疊製程一般包括以下步驟：

將欲疊合的多個線路板及半固化片分別沖多個定位孔，該線路板可以為單面線路板或雙面線路板，該半固化片用於間隔線路板；提供一下固定板，該下固定板上形成有多個銷釘安裝孔，將多個銷釘的一端分別安裝於該多個銷釘安裝孔中，該銷釘安裝孔的數量及位置與該多個定位孔的數量及位置對應；將欲疊合的線路板及半固化片的定位孔分別穿套在該多個銷釘上，藉由銷釘的導引順利地疊合在該下固定板上；提供一上固定板，該上固定板具有多個與該多個銷釘對應的定位孔，將該上固定板的定位孔穿套在該多個銷釘上，藉由銷釘的導引壓合於由線路板及半固化片所形成的多層板基材的最外層表面；將承載了線路板及半固化片的該下固定板運送至一壓合機中，對壓合機抽真空，採用一壓合裝置施力於該上固定板，從而壓合該線路板及半固化片，同時加熱該上固定板和下固定板,使半固化片在一定溫度下固化，從而使該線路板與該半固化片粘接形成多層線路板。當然，亦可以一次壓合形成多個多層電路板，只需在多個預壓合板之間設置具有定位孔的分隔板即可。

為了盡可能地減少在壓合過程中層與層之間的錯位滑移，通常使定位孔的尺寸儘量小，如：當銷釘的直徑為A時，線路板上的定位孔的寬度為A+0.0025毫米(mm)，半固化片上工具孔的寬度為A+1.5mm。由於半固化片在被壓合時的流膠直徑尺寸一般為3-4mm，半固化片的材料不可避免地會流動至線路板和分隔板等的定位孔與銷釘之間的空隙，導致銷釘與線路板、分隔板、下固定板或上固定板被半固化片材料粘接起來，使銷釘無法取出。

有鑒於此，有必要提供一種易於將銷釘與其他元器件相分離的定位銷釘的製作方法、定位銷釘及電路板壓合裝置。

一種定位銷釘的製作方法，包括以下步驟：提供一柱狀的銷釘本體；使該銷釘本體表面附著潤滑油層；在表面附著有該潤滑油層的該銷釘本體表面套設一塑膠套管；及加熱該塑膠套管，使塑膠套管受熱收縮並緊貼於該銷釘本體的表面，形成定位銷釘。

一種利用上述方法製作的定位銷釘，用於電路板壓合製程中電路板的定位，該定位銷釘包括一柱狀銷釘本體、套設於銷釘本體表面的塑膠套管及設置於銷釘本體表面且位於該銷釘本體與該塑膠套管之間的潤滑油層，該潤滑油層用於在該塑膠套管與該銷釘本體分離時起潤滑作用。

一種電路板壓合裝置，用於壓合預形成多層電路板的多層板基材，包括多個如上所述的定位銷釘、一下固定板及一上固定板。該下固板具有多個銷釘固定孔，該多個定位銷釘的一端分別固定於該多個銷釘固定孔內。該上固定板具有多個定位孔，該多個定位孔分別穿套於該多個定位銷釘。壓合時，該多層板基材位於該下固定板與該上固定板之間，該上固定板用於壓合固定該多層板基材。

在所述的定位銷釘中，銷釘本體外設置塑膠套管且銷釘本體與塑膠套管之間設置潤滑油層，當多層電路板壓合結束後，銷釘本體與其他元器件如多層電路板和上固定板由於半固化片的流膠而相粘接時，定位銷釘與其他元器件的分離使得塑膠套管與其他元器件一起與銷釘本體相分離，潤滑油層使得分離變得容易。

請一併參閱圖1，本發明第一實施例提供一種定位銷釘的製作方法，包括以下步驟：

步驟101：如圖2(a)所示，提供一銷釘本體10。

本實施例中，該銷釘本體10為圓柱狀，其材料一般為金屬或合金等。可以理解，該銷釘本體10還可以為多棱柱、橢圓柱等柱狀結構，並不限於本實施例。

步驟102：如圖2(b)所示，將銷釘本體10放置於潤滑油中浸泡，使其表面附著潤滑油層20。

銷釘本體10在潤滑油中浸泡後，表面形成一層潤滑油層20，浸泡溫度為一般室溫即可。優選該銷釘本體10全部浸沒於潤滑油中，以使該銷釘本體10的整個表面都可以附著潤滑油層20。本實施例中，該潤滑油為可以耐220度或高於220度的高溫，意即潤滑油在220度及低於220度的溫度下其不會分解、性質不發生改變，本實施例的潤滑油可以為聚矽氧烷（又稱有機矽油）等。可以理解，使銷釘本體10表面附著潤滑油層20還可以採用其他的方法，如採用噴淋或塗抹等方法，並不限於本實施例。

步驟103：如圖2(c)所示，在銷釘本體10表面套設一塑膠套管30。

該塑膠套管30通過吹膜工藝形成，塑膠套管30成型後套設於銷釘本體10已附著潤滑油層20的表面。該塑膠套管30的材料為聚碳酸酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。本實施例的吹膜工藝係指將塑膠原料通過擠出機把原料熔融擠成薄管，然後趁熱用壓縮空氣將它吹脹，經冷卻定型後即得薄膜製品。套設在銷釘本體10表面的塑膠套管30與銷釘本體10之間尚存在有空隙，該空隙的寬度範圍一般為1-2毫米(mm)。

步驟104：如圖2(d)所示，將銷釘本體10及套設於其表面的塑膠套管30加熱，使塑膠套管30受熱收縮並緊緊貼附於銷釘本體10附著了潤滑油層20的表面。

步驟104中的加熱溫度高於塑膠套管30的玻璃轉化溫度，以使塑膠套管30受熱熔融收縮，進而緊貼於銷釘本體10的具有潤滑油層20的表面。加熱塑膠套管30的方法可以為將套設有塑膠套管30的本體10放置於烘箱中加熱。

步驟105：冷卻該塑膠套管30，得到包括銷釘本體10、緊貼銷釘本體10表面設置的塑膠套管30及銷釘本體10與塑膠套管30之間的潤滑油層20的定位銷釘100。

一般地，收縮後的塑膠套管30的厚度範圍為0.001mm-1mm，優選為0.01mm。潤滑油層20的作用為將塑膠套管30從銷釘本體10上拔除的時候起到潤滑的作用，以使塑膠套管30易於脫離銷釘本體10。本實施例中，潤滑油層20的厚度與塑膠套管30的厚度相比可忽略不計，只要可以起到潤滑的作用即可。

需要說明，當定位銷釘100的規格確定之後，選擇銷釘本體10的規格時，只需將定位銷釘100的規格減去塑膠套管30的厚度即可，如定位銷釘100的規格為半徑為3mm的圓柱狀銷釘，而需要套設的塑膠套管30的厚度為0.1mm，那麼銷釘本體10的規格則選擇半徑為2.9mm的圓柱狀銷釘本體即可。另，如果潤滑油層20需要具有一定厚度時，則銷釘本體10的規格確定還需要考慮潤滑油層20的厚度。

請參閱圖3，本發明第二實施例提供一種電路板壓合裝置200，用於壓合多層電路板。該電路板壓合裝置200包括電路板堆疊模組40、上緩衝層50、下緩衝層60、承載盤70、壓合板80及壓合機90，該電路板堆疊模組40、上緩衝層50、下緩衝層60、承載盤70及壓合板80收容於該壓合機90內。該電路板堆疊模組40包括下固定板401、多個分隔板402、一個上固定板403及兩個如第一實施例所述的定位銷釘100。

下固定板401為長方形，其上開設有兩個銷釘固定孔404，兩個定位銷釘100的一端插入該銷釘固定孔404，該銷釘固定孔404與定位銷釘100的橫截面形狀相同且大小基本相等，以使定位銷釘100的一端牢固地固定於該下固定板401上。該多個分隔板402上分別設置有與該兩個定位銷釘100相對應的第一定位孔405，該多個分隔板402一般為鋼板，在壓合形成多組多層電路板時，該第一定位孔405穿套在該定位銷釘100並間隔相鄰組的多層板基材。該上固定板403上設置有與該兩個定位銷釘100相對應的第二定位孔406，該上固定板403的第二定位孔406穿套在該定位銷釘100，該上固定板403用於在多層板基材依次層疊於下固定板401後，壓合於該多層板基材的最上層。可以理解，本實施例中該定位銷釘的數量也可以多於兩個，並不限於本實施例。

該承載盤70和壓合板80也為長方形，略大於該下固定板401，該承載盤70設置於電路板堆疊模組40的下方以承載電路板堆疊模組40，該壓合板80設置於電路板堆疊模組40的上方，用於壓合該上固定板403，進而壓合形成多層電路板。同時，承載盤70和壓合板80在壓合的過程中還會被加熱，並將熱量傳導至被壓合的多層板基材。該上緩衝層50和下緩衝層60分別包括多層牛皮紙，此種牛皮紙的做法係將松木與各種強鹼之混合液共煮，待其揮發物逸走及除去酸類後，隨即進行水洗及沈澱，待成為紙漿後進行壓製，進而形成紙材。上緩衝層50設置於壓合板80與上固定板403之間，下緩衝層60設置於承載盤70與該下固定板401之間，上緩衝層50和下緩衝層60用於在壓合多層電路板的過程中緩衝熱量及壓合力的過快傳遞。

請一併參閱圖2至圖4，本發明第三實施例提供一種多層電路板的製作方法，該方法包括以下步驟：

步驟201：如圖3所示，提供如第二實施例中所述的電路板堆疊模組40，及兩組多層板基材300，其中每組該多層板基材300均包括預壓合的兩個雙面線路板501和502及一膠片503。

該膠片503可以為半固化片，設置於該兩個雙面線路板501和502之間。該雙面線路板501、502分別具有與該兩個定位銷釘100分別相對應兩個第三定位孔504。膠片503具有與該兩個定位銷釘100分別相對應兩個第四定位孔505。

該雙面線路板501包括一絕緣層501a及分別形成於絕緣層相對兩側的線路層501b和501c，該線路層501b和501c用於形成於其上的電氣元件的電路導通，雙面線路板502的結構與雙面線路板501的結構類似。

步驟202：將兩個定位銷釘100的一端分別插入該下固定板401的銷釘固定孔404，將其中一分隔板402、其中一組多層板基材300、另一分隔板402、另一組多層板基材300、第三個分隔板402及上固定板403依次堆疊在下固定板401上，且兩個定位銷釘100分別穿過對應的第一定位孔405、第三定位孔504、第四定位孔505、及第二定位孔406並導引該三個分隔板402、該兩個多層板基材300及該上固定板403平齊地堆疊於下固定板401上。

通上以上堆疊步驟，相鄰組的多層板基材300之間、多層板基材300與下固定板401及多層板基材300之間均由分隔板402相互隔開。可以理解，該多層板基材300的組數也可以大於兩個，相應地，分隔板402的數量也可以大於三個，並不限於本實施例。

需要說明的是，經過步驟201的各層堆疊後，定位銷釘100的上端與上固定板403遠離該多層板基材300的表面應有適當的距離，以便於在後續的壓合步驟中上固定板403在一定壓力下可以向下壓合該多層板基材300，此可通過控制上固定板403的厚度、分隔板402的厚度和數量等方式來實現。

步驟203：提供如第二實施例中所述的上緩衝層50、下緩衝層60、承載盤70、壓合板80及壓合機90，該承載盤70和壓合板80分別設置於壓合機90的底部和頂部且相對，依次將下緩衝層60、步驟2中裝載了兩組多層板基材300的電路板堆疊模組40、上緩衝層50設置於該承載盤70上並位於該承載盤70與壓合板80之間。

步驟204：如圖4所示，將壓合機90內抽真空，並使壓合板80向下移動對上固定板403施加向下的壓力，使該多組多層板基材300的膠片503的材料受壓後流動，填滿與膠片503相鄰的雙面線路板501和502的線路層的線路之間的空隙，並將兩個雙面線路板501和502粘接在一起；同時，加熱該承載盤70和壓合板80，使該膠片503固化，最終形成多個多層電路板506。

步驟205：釋放施加於壓合板80上的壓力並將壓合板80及上緩衝層50移走，將電路板堆疊模組40從該壓合機90中移出，並將上固定板403、分隔板402及壓合形成的多層電路板506整體從該定位銷釘100中抽出。

由於定位銷釘100外側的塑膠套管30與銷釘本體10之間具有潤滑油層20，因此，當膠片503的流膠粘接在塑膠套管30時，上固定板403、分隔板402及多層電路板506的從定位銷釘100分離時會連帶塑膠套管30一起分離，由於潤滑油層20的潤滑作用，上固定板403、分隔板402及多層電路板506會很容易與該定位銷釘100的銷釘本體10分離。

步驟206：將形成的多層電路板506與相鄰的分隔板402相分離，形成多個獨立的多層電路板。

因為塑膠套管30的厚度很薄且強度較小，所以多層電路板506與相鄰的分隔板402的分離比較容易。

可以理解，上述形成的多層電路板506最外層線路層也可以為尚未形成線路的銅箔，待壓合後再形成線路。待壓合形成多層電路板506後，一般還需要在最外層線路層上形成一保護層，以保護線路層的銅不被氧化。

同樣可以理解，上述上固定板403、分隔板402及多層電路板506與該定位銷釘100的銷釘本體10分離方法也可以為逐個從銷釘本體10上分離，並不限於本實施例。

利用上述定位銷釘100的多層電路板製作方法中，由於銷釘本體10與塑膠套管30之間具有潤滑油層20，從該定位銷釘100中分離多層電路板更加容易；且塑膠套管30緊貼銷釘本體10表面，不易被破壞，在步驟202堆疊各層板時塑膠套管30不易被破壞。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10．．．銷釘本體

20．．．潤滑油層

30．．．塑膠套管

100．．．定位銷釘

200．．．電路板壓合裝置

40．．．電路板堆疊模組

50．．．上緩衝層

60．．．下緩衝層

70．．．承載盤

80．．．壓合板

90．．．壓合機

401．．．下固定板

402．．．分隔板

403．．．上固定板

404．．．銷釘固定孔

405．．．第一定位孔

406．．．第二定位孔

300．．．多層板基材

501、502．．．雙面線路板

503．．．膠片

504．．．第三定位孔

505．．．第四定位孔

501a．．．絕緣層

506．．．多層電路板

501b、501c．．．線路層

圖1為本發明第一實施例的定位銷釘製作方法的流程圖。

圖2為圖1所示方法的過程示意圖。

圖3為本發明第二實施例所提供的電路板壓合裝置承載電路板和半固化片後的示意圖。

圖4為圖3中電路板壓合裝置對其上的電路板和半固化片實施壓合後的示意圖。

10．．．銷釘本體

20．．．潤滑油層

30．．．塑膠套管

100．．．定位銷釘

Claims (11)

1. 一種定位銷釘的製作方法，包括以下步驟：
   提供一柱狀的銷釘本體；
   使該銷釘本體表面附著潤滑油層；
   在表面附著有該潤滑油層的該銷釘本體表面套設一塑膠套管；及
   加熱該塑膠套管，使塑膠套管受熱收縮並緊貼於該銷釘本體附著有該潤滑油層的表面，形成定位銷釘。
2. 如申請專利範圍第1項所述的定位銷釘的製作方法，其中，使該銷釘本體表面附著潤滑油層的方法為將該銷釘本體浸泡於可耐220度及以上溫度的潤滑油中。
3. 如申請專利範圍第1項所述的定位銷釘的製作方法，其中，該塑膠套管通過吹膜的方法形成。
4. 如申請專利範圍第3項所述的定位銷釘的製作方法，其中，該塑膠套管的材料為聚碳酸酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
5. 如申請專利範圍第1項所述的定位銷釘的製作方法，其中，加熱該塑膠套管的溫度大於該塑膠套管的玻璃轉化溫度。
6. 如申請專利範圍第2項所述的定位銷釘的製作方法，其中，該潤滑油的材料為聚矽氧烷。
7. 一種定位銷釘，該定位銷釘通過如申請專利範圍第1項所述的製作方法製作而成，用於電路板壓合製程中定位電路板，該定位銷釘包括一柱狀銷釘本體、套設於銷釘本體表面的塑膠套管及設置於銷釘本體表面且位於該銷釘本體與該塑膠套管之間的潤滑油層，該潤滑油層用於在該塑膠套管與該銷釘本體分離時起潤滑作用。
8. 如申請專利範圍第7項所述的定位銷釘，其中，該塑膠套管的厚度為0.001毫米至1毫米。
9. 如申請專利範圍第7項所述的定位銷釘，其中，該塑膠套管的材料為聚碳酸酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
10. 一種電路板壓合裝置，用於壓合多層板基材，該電路板壓合裝置包括多個如申請專利範圍第7至9項任一項所述的定位銷釘、一下固定板及一上固定板，該下固板具有與多個定位銷釘一一對應的多個銷釘固定孔，該上固定板與下固定板相對，用於與該上固定板配合壓合位於該下固定板與該上固定板之間的多層板基材，該上固定板具有與多個定位銷釘一一對應的多個定位孔，該多個定位銷釘位於上固定板與下固定板之間，用於穿過該多層板基材以固定該多層板基材，每個定位銷釘的一端分別固定於一個對應的銷釘固定孔內，另一端穿設於一個對應的定位孔內。
11. 如申請專利範圍第10項所述的電路板壓合裝置，其中，該電路板壓合裝置進一步包括一承載盤及一壓合板，該下固定板設置於該承載盤上，位於承載盤與多層板基材之間，該壓合板設置於該上固定板上，該上固定板位於該多層板基材與該壓合板之間，該壓合板用於對該上固定板施加壓力，進而使該多層板基材被壓合形成多層電路板。