Pcb双面沉铜系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种PCB双面沉铜系统，包括内部中空且一端开口的壳体，所述壳体中设置有若干块隔板将壳体分隔为若干个密封的腔体，腔体均与壳体的开口端连通，腔体中分别设置有内部中空且一端开口的反应缸，反应缸分别与靠近的壳体的壁面或者隔板的壁面连接，反应缸的开口端设置在壳体的开口端上方，所述壳体的底部设置有电机，且电机与壳体的底部连接。该沉铜系统使用的设备的结构简单，通过将表面处理和沉铜处理安装在一台设备上，缩短了表面处理与沉铜处理的间隔时间，防止了处理时效的情况发生，能够保证沉铜的质量。
【专利说明】PCB双面沉铜系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及PCB双面沉铜系统，具体是涉及一种对PCB的双面进行沉铜处理的设备，属于电子领域。
【背景技术】
[0002]PCB的中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板,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提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层，现在和未来PCB之所以能得到越来越广泛地应用，因为它有很多独特优点，概括如下:
可高密度化，100多年来，印制板高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着:
高可靠性，通过一系列检查、测试和老化试验等可保证PCB长期(使用期，一般为20年)而可靠地工作着；
可设计性，对PCB各种性能(电气、物理、化学、机械等)要求，可以通过设计标准化、规范化等来实现印制板设计，时间短、效率高；
可生产性，采用现代化管理，可进行标准化、规模(量)化、自动化等生产、保证产品质量一致性；
可测试性，建立了比较完整测试方法、测试标准、各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品合格性和使用寿命；
可组装性，PCB产品既便于各种元件进行标准化组装，又可以进行自动化、规模化批量生产，同时，PCB和各种元件组装部件还可组装形成更大部件、系统，直至整机；
可维护性，由于PCB产品和各种元件组装部件是以标准化设计与规模化生产，因而，这些部件也是标准化。所以，一旦系统发生故障，可以快速、方便、灵活地进行更换，迅速恢复系统工作。当然，还可以举例说得更多些。如使系统小型化、轻量化，信号传输高速化等。
[0003]在印制电路板制造技术中，最关键的就是化学沉铜工序。它主要的作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔，通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层，再经过电镀加厚镀铜，达到回路的目的。现有在进行沉铜处理工序设备结构复杂，而且对于没有对PCB的表面进行处理，或者表面处理的设备与沉铜设备是单独的两个设备，存在着太大的时间差，导致了处理的失效，影响沉铜的质量。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有PCB双面沉铜设备结构复杂，没有进行表面处理或者表面处理效果不佳，影响沉铜质量的问题，设计了一种PCB双面沉铜系统，该沉铜系统使用的设备的结构简单，通过将表面处理和沉铜处理安装在一台设备上，缩短了表面处理与沉铜处理的间隔时间，防止了处理时效的情况发生，能够保证沉铜的质量。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:PCB双面沉铜系统，包括内部中空且一端开口的壳体，所述壳体中设置有若干块隔板将壳体分隔为若干个密封的腔体，腔体均与壳体的开口端连通，腔体中分别设置有内部中空且一端开口的反应缸，反应缸分别与靠近的壳体的壁面或者隔板的壁面连接，反应缸的开口端设置在壳体的开口端上方，所述壳体的底部设置有电机，且电机与壳体的底部连接。
[0006]在上述技术方案中，通过利用电机为壳体的整体振动提供动力，壳体将所有的反应缸连接为整体结构，使得PCB进行表面处理或者沉铜时，是在同一个设备中的不同部件中完成，相互之间间隔的时间少，避免了现有情况下的沉铜设备进行处理时，先将表面处理后，再进行长时间、长距离的移动到沉铜设备，中间与外界接触的时间太长，造成了表面处理时效，到达沉铜设备后，表面再次出现杂质等情况，而本发明能够将沉铜形成一个整体的顺畅的流水线工作，设备的结构得到了简化，对于PCB双面的沉铜质量提供了保证。
[0007]进一步地，所述反应缸为规则的四方体结构，四方体的每个侧壁分别与靠近的壳体的壁面或者隔板的壁面之间设置有若干组弹簧，弹簧的两端分别与对应的反应缸的侧壁和壳体的壁面或者隔板的壁面连接；所述四方体的每个侧壁的弹簧为两组，两组弹簧设置在同一高度，且该两组弹簧沿着四方体的中心对称设置。反应缸中一般放置了需要的溶液，为了使得反应缸的重心能够稳定，将反应缸设置为规则的四方体结构，内部有腔体作为盛装溶液，反应缸和壳体的壁面或者隔板的壁面之间存在间隙，弹簧设置在间隙中，间隙作为弹簧收缩和拉伸的空间，防止反应缸在进行振荡摇晃中与壳体的壁面或者隔板的壁面产生碰撞，造成反应缸的破损。
[0008]进一步地，所述反应缸分为水洗缸、除油缸、微蚀缸、预浸缸、活化缸、加速缸以及沉铜缸，且水洗缸、除油缸、微蚀缸、预浸缸、活化缸、加速缸以及沉铜缸依次设置在对应的腔体中。根据PCB表面不同的处理要求，将反应缸依据功能设置为多种缸，水洗缸中盛装为中性的清水，除油缸中盛装碱性除油溶液中硅酸钠的浓度为8%-12%，微蚀缸中盛装微蚀溶液中过硫酸钠的浓度为80g/L-120g/L* H2SO4 (CP)的浓度为23 mL/L _35mL/L，沉铜缸中盛装沉铜溶液中硫酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠、稳定剂、甲醛的浓度比值为100ml/L:100ml/L:10mL/L:15 mL/L:5mL/L，活化缸中盛装活化溶液中胶体钯的浓度为20 mL/L -60mL/L，预浸缸中盛装的预浸溶液中氯化亚锡的浓度为100%，加速缸中盛装的加速溶液浓度为8-12%。
[0009]进一步地，所述壳体的外壁上设置有滑轨，滑轨与壳体连接，滑轨上设置有滑动装置，且滑动装置能够沿着滑轨的壁面滑动，滑动装置的一端设置在其中一个反应缸内部，且该端能够进行垂直移动，且最大的移动位置能够达到该反应缸的外部。利用滑轨，能够方便将PCB板根据需要进行移动到不同的反应缸中，减轻了传统人工提动的劳动强度和危险性，在本发明中使用的溶液，不管是表面处理还是沉铜工序中，都是使用的腐蚀性溶液或者重金属溶液，人体皮肤接触后都溶液造成危害，传统人工直接手动式提动PCB板进行表面处理或者沉铜，存在较大的风险，而采用滑轨和滑动装置进行板自动化的运动，避免了人体直接与溶液的接触，安全性高，而且更加省力。
[0010]进一步地，所述滑动装置包括滑套以及与滑套外壁固定的滑板，滑套套合在滑轨的外壁上，且滑套能够沿着滑轨的壁面移动，滑板的一端与滑套的外壁固定，另一端设置在壳体的正上方；所述滑板设置在壳体的正上方的一端上设置有滑轮，滑轮的外壁上套合有线缆，线缆其中一端与滑套连接，另一端连接有安装架，安装架设置在滑板的下方。将滑套设计为弯曲为三面的框结构，其中缺失的一面朝着滑轨与壳体连接的方向，避免出现干涉的现象，PCB板固定在安装架上，通过滑轮上的线缆的运动，带动安装架的上下运动，使得PCB板能够在相应的反应缸中进入和排出，线缆和滑轮结合控制安装架的纵向运动轨迹，滑轨和滑套的结合控制安装架的水平运动轨迹，缩短了每一个工序的时间间隔，保证了运行的稳定性。
[0011]进一步地，所述滑轨的长度大于与壳体靠近的壁面的长度，滑轨的两端均设置在该壁面的两端的外部，滑轨的两端均设置有挡板，且挡板的端面尺寸大于滑轨的端面尺寸；所述滑轨和壳体之间设置有连接板，连接板的两端分别与滑轨和壳体连接。一般为了防止滑套从滑轨上滑出，所以在滑轨的端面上设置挡板，作为机械限位，为了增加限位的准确性，还可以在滑轨的两端设置传感器，利用传感器感应滑套与滑轨端面的距离，防止出现滑套对挡板的冲击，造成较大的冲击力，影响设备的精密性。
[0012]综上所述，本发明的有益效果是:
(a)实现了将设备整体的结构简化，通过将反应缸设置在同一个壳体中，能够保证PCB板从一个工序到另一个工序的时间和距离都缩短，减少了与外界接触的时间，使得表面处理不会失效，PCB双面沉铜的质量得到了保证，而且整体减少了工序的生产周期，提高了生产效率；
(b)操作更加省力，利用滑轮机构实现了对PCB板移动的半自动化控制，操作更加省力和方便，减少了操作人员的劳动强度，同时避免了操作人员直接与具有腐蚀功能或者重金属的溶液进行直接接触，保护了操作人员的安全；
(c)利用弹簧的弹性振动，使得反应缸中的溶液不会出现沉淀的现象，始终保持溶液的浓度，对于PCB的双面沉铜提供质量的保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]附图中标记及相应的零部件名称:1 一水洗缸；2—安装架；3—连接轴；4一滑轮；5一壳体；6 —电机；7 —隔板；8—腔体；9一沉铜缸；10 —弹簧；11 一连接板；12—加速缸；13—活化缸；14一滑轨；15—预浸缸；16—微蚀缸；17—滑板；18—线缆；19一滑套；20—除油缸；21—挡板。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0016]实施例1:
如图1所示，PCB双面沉铜系统，包括内部中空且一端开口的壳体5，所述壳体5中设置有若干块隔板7将壳体5分隔为若干个密封的腔体8，腔体8均与壳体5的开口端连通，腔体8中分别设置有内部中空且一端开口的反应缸，反应缸分别与靠近的壳体5的壁面或者隔板7的壁面连接，反应缸的开口端设置在壳体5的开口端上方，所述壳体5的底部设置有电机6,且电机6与壳体5的底部连接。利用隔板7将壳体5隔离若干个尺寸相同的腔体8，反应缸安装在腔体8中，且反应缸的开口端略高于壳体5的开口端，避免PCB板在进入到反应缸中时与壳体5产生干涉，电机6设置在壳体5底端,壳体5的底端安装在转盘上,转盘与电机6的转轴连接，利用电机6的转动带动转盘的转动，使得壳体5进行规则的振荡，电机6的转速通过减速器进行控制，电机6的转动使得壳体产生振荡，将反应缸中的溶液进行振荡，防止溶液出现沉淀，实现了将设备整体的结构简化，通过将反应缸设置在同一个壳体中，能够保证PCB板从一个工序到另一个工序的时间和距离都缩短，减少了与外界接触的时间，使得表面处理不会失效，PCB双面沉铜的质量得到了保证，而且整体减少了工序的生产周期，提高了生产效率。
[0017]实施例2:
所述反应缸为规则的四方体结构，四方体的每个侧壁分别与靠近的壳体5的壁面或者隔板7的壁面之间设置有若干组弹簧10，弹簧10的两端分别与对应的反应缸的侧壁和壳体5的壁面或者隔板7的壁面连接；所述四方体的每个侧壁的弹簧10为两组，两组弹簧10设置在同一高度，且该两组弹簧10沿着四方体的中心对称设置。弹簧10的强度根据反应缸和溶液的总体重量进行设定，反应缸在进行水平晃动时，始终是与弹簧10进行接触，若其中一个侧壁的弹簧10处于压缩状态，则对称侧壁的弹簧10必定的处于拉伸状态，利用这种结构设计，使得只要是电机6在运动情况下，弹簧10的作用驱使反应缸始终的处于晃动过程中，防止了反应缸中的溶液产生沉淀。而且为了保证振荡的均匀性，将弹簧10沿着与其连接的反应缸的中心对称设置，溶液不会出现局部堆积的现象，使得PCB沉铜的效果更好。
[0018]实施例3:
所述反应缸分为水洗缸1、除油缸20、微蚀缸16、预浸缸15、活化缸13、加速缸12以及沉铜缸9，且水洗缸1、除油缸20、微蚀缸16、预浸缸15、活化缸13、加速缸12以及沉铜缸9依次设置在对应的腔体8中。化学沉铜缸9必须24小时不间断进行振荡搅拌，生产时不停的用棉芯循环过滤，每周用棉芯过滤倒缸一次；活化缸13每月用棉芯过滤倒缸一次，在生产时不停的用棉芯循环过滤；除油缸20生产时必须用棉芯循环过滤；微蚀缸16铜离子含量大于25g/L换缸；预浸缸15生产时必须用棉芯循环过滤，铜离子含量大于lg/L换缸；力口速缸12生产时必须用棉芯循环过滤，铜离子含量大于0.5g/L换缸。生产时每天清洗全部反应缸一次，保持水洗清洁，避免药水缸被污染。PCB完成双面沉铜后，存放沉铜板的缸里的稀H2SO4浓度为(0.5-1%)，必须两天内更换一次。
[0019]实施例4:
所述壳体5的外壁上设置有滑轨14，滑轨14与壳体5连接，滑轨14上设置有滑动装置，且滑动装置能够沿着滑轨14的壁面滑动，滑动装置的一端设置在其中一个反应缸内部，且该端能够进行垂直移动，且最大的移动位置能够达到该反应缸的外部；所述滑动装置包括滑套19以及与滑套19外壁固定的滑板17，滑套19套合在滑轨14的外壁上，且滑套19能够沿着滑轨14的壁面移动，滑板17的一端与滑套19的外壁固定，另一端设置在壳体5的正上方。滑套19是作为滑板17与滑轨14连接的装置，滑套19弯曲为三面的框结构，而滑套19的内壁与滑轨14的避免接触，使得滑套19在滑动过程中始终是与滑轨14的壁面进行接触，防止出现滑套19的移动倾斜或者与滑轨14的卡死，影响使用。
[0020]所述滑板17设置在壳体5的正上方的一端上设置有滑轮4，滑轮4的外壁上套合有线缆18，线缆18其中一端与滑套19连接，另一端连接有安装架2，安装架2设置在滑板17的下方。为了增加滑轮的稳定性，滑轮的两端是采用连接轴3与滑板17连接，滑轮4能够绕着连接轴3的轴线转动，利用转动对安装架2进行纵向上的提升或降落，使得安装架2中的PCB板脱离或者进入该反应缸中。本发明的操作更加省力，利用滑轮机构实现了对PCB板移动的半自动化控制，操作更加省力和方便，减少了操作人员的劳动强度，同时避免了操作人员直接与具有腐蚀功能或者重金属的溶液进行直接接触，保护了操作人员的安全。
[0021]所述滑轨14的长度大于与壳体5靠近的壁面的长度，滑轨14的两端均设置在该壁面的两端的外部，滑轨14的两端均设置有挡板21，且挡板21的端面尺寸大于滑轨14的端面尺寸；所述滑轨14和壳体5之间设置有连接板11，连接板11的两端分别与滑轨14和壳体5连接。为了保证滑动装置能够水平移动到每一个反应缸中，所以将滑轨14的长度必须大于壳体5的最大尺寸，同时为了避免滑动装置脱离滑轨14的行程，需要在滑轨14上设置限位装置，而限位装置一般是设置在滑轨14的两端，使得滑轨14的行程尽量能够最大，限位装置一般是采用机械限位，同时为了便于监测，还设置有电子限位装置作为时刻监控运行的情况。
[0022]PCB板的沉铜工作流程为:将需要沉铜处理的PCB板固定在安装架2上，安装架2通过线缆18吊装在滑板17上，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到除油缸20的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到除油缸20中，除油溶液漫过PCB板，6— 8分钟后，最佳时间点为7分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出除油缸20的范围，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到微蚀缸16的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到微蚀缸16中，微蚀溶液漫过PCB板，2— 3分钟后，一般最佳时间点为2分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出微蚀缸16的范围，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到预浸缸15的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到预浸缸15中，预浸溶液漫过PCB板，1—3分钟后，一般最佳时间点为2分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出预浸缸15的范围，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到活化缸13的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到活化缸13中，活化溶液漫过PCB板，6— 8分钟后，最佳时间点为7分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出活化缸13的范围，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到加速缸12的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到加速缸12中，加速溶液漫过PCB板，3— 5分钟后，最佳时间点为3分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出加速缸12的范围，移动滑套19，将安装架2移动到水洗缸I的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到水洗缸I中，清水漫过PCB板，2分钟后，转动滑轮4，将安装架2提升出水洗缸I的范围，移动滑套19，将安装架2移动到沉铜缸9的正上方，转动滑轮4，使得安装架2缓慢滑落到沉铜缸9中，沉铜溶液漫过PCB板，18—20分钟后，最佳时间点为18分钟，转动滑轮4，将安装架2提升出沉铜缸9的范围，操作人员取下沉铜完毕的PCB板放置在稀H2SO4浓度为(0.5-1%)的缸中存放。将需要沉铜处理的PCB板固定在安装架上重复上述过程。表面处理工序中，除油缸20的温度控制在60?65°C，最佳温度为62°C，微蚀缸16、加速缸以及预浸缸的温度控制在室温即可，活化缸的温度控制在30—40°C，最佳温度为35°C，沉铜缸9的温度控制在30— 42°C，最佳温度为35°C。
[0023]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.PCB双面沉铜系统，其特征在于:包括内部中空且一端开口的壳体(5)，所述壳体(5)中设置有若干块隔板(7)将壳体(5)分隔为若干个密封的腔体(8)，腔体(8)均与壳体(5)的开口端连通，腔体(8)中分别设置有内部中空且一端开口的反应缸，反应缸分别与靠近的壳体(5)的壁面或者隔板(7)的壁面连接，反应缸的开口端设置在壳体(5)的开口端上方，所述壳体(5)的底部设置有电机(6),且电机(6)与壳体(5)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述反应缸为规则的四方体结构，四方体的每个侧壁分别与靠近的壳体(5)的壁面或者隔板(7)的壁面之间设置有若干组弹簧(10)，弹簧(10)的两端分别与对应的反应缸的侧壁和壳体(5)的壁面或者隔板(7)的壁面连接。
3.根据权利要求2所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述四方体的每个侧壁的弹簧(10)为两组，两组弹簧(10)设置在同一高度，且该两组弹簧(10)沿着四方体的中心对称设置。
4.根据权利要求1所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述反应缸分为水洗缸(1)、除油缸(20)、微蚀缸(16)、预浸缸(15)、活化缸(13)、加速缸(12)以及沉铜缸(9)，且水洗缸(1)、除油缸(20)、微蚀缸(16)、预浸缸(15)、活化缸(13)、加速缸(12)以及沉铜缸(9)依次设置在对应的腔体(8)中。
5.根据权利要求1所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述壳体(5)的外壁上设置有滑轨(14)，滑轨(14)与壳体(5)连接，滑轨(14)上设置有滑动装置，且滑动装置能够沿着滑轨(14)的壁面滑动，滑动装置的一端设置在其中一个反应缸内部，且该端能够进行垂直移动，且最大的移动位置能够达到该反应缸的外部。
6.根据权利要求5所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述滑动装置包括滑套(19)以及与滑套(19)外壁固定的滑板(17)，滑套(19)套合在滑轨(14)的外壁上，且滑套(19)能够沿着滑轨(14)的壁面移动，滑板(17)的一端与滑套(19)的外壁固定，另一端设置在壳体(5)的正上方。
7.根据权利要求6所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述滑板(17)设置在壳体(5)的正上方的一端上设置有滑轮(4)，滑轮(4)的外壁上套合有线缆(18)，线缆(18)其中一端与滑套(19 )连接，另一端连接有安装架(2 )，安装架(2 )设置在滑板(17 )的下方。
8.根据权利要求5所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述滑轨(14)的长度大于与壳体(5)靠近的壁面的长度，滑轨(14)的两端均设置在该壁面的两端的外部，滑轨(14)的两端均设置有挡板(21)，且挡板(21)的端面尺寸大于滑轨(14)的端面尺寸。
9.根据权利要求5所述的PCB双面沉铜系统，其特征在于:所述滑轨(14)和壳体(5)之间设置有连接板(11)，连接板(11)的两端分别与滑轨(14)和壳体(5)连接。
【文档编号】H05K3/18GK104378924SQ201310353444
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】卢小燕 申请人:四川海英电子科技有限公司