一种PCB线路加工方法和喷涂设备与流程

本发明涉及PCB加工技术领域，具体涉及一种PCB线路加工方法和喷涂设备。

背景技术：

目前，常规的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)加工流程包括：覆铜板—下料—化学清洗---贴膜—图形转移—化学显影—蚀刻。

具体来说，采购回来的覆铜板等基材，经过下料机，裁切成需要的大小，经过化学溶液清洗，把基材清洗干净，再经过贴膜机贴膜，然后经过曝光机执行图形转移，化学显影，化学蚀刻，才能加工出线路，得到PCB板件。

实践发现，上述流程比较复杂，要经过7道工序，生产周期长，因此导致企业成本增加，能耗较大，另外，还会生成多种化学液体，造成环境污染。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种PCB线路加工方法和喷涂设备，用于简化PCB线路加工流程并减少污染。

本发明第一方面提供一种PCB线路加工方法，包括：在绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料；在所述绝缘基材上喷涂熔化为液态的金属材料，所述金属材料凝固在所述绝缘基材上形成PCB线路；其中，所述隔热绝缘材料的熔点高于所述金属材料。

可选的，所述绝缘基材为FR4材料，所述隔热绝缘材料为陶瓷，所述金属材料为铜。

可选的，所述在绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料包括：在绝缘基材表面涂覆一层陶瓷涂料。

可选的，所述在所述绝缘基材上喷涂熔化为液态的金属材料包括：将加热熔化的液体铜经传输管道传输至喷嘴，所述喷嘴由数控设备控制；利用所述数控设备，按照设计好的线路图形，将所述液体铜经喷嘴喷涂在所述绝缘基材上。

本发明第二方面提供一种喷涂设备，包括：设置有加热器的液体槽，设置有加压泵的传输管道，所述传输管道的一端连接所述液体槽，另一端连接喷嘴，所述喷嘴受数控设备控制；所述设置有加热器的液体槽，用于将金属材料加热熔化为液态；所述设置有加压泵的传输管道，用于将液态的金属材料传输至所述喷嘴；所述喷嘴，用于在所述数控设备的控制下，将液态的金属材料喷涂在绝缘基材上形成PCB线路。

可选的，所述传输管道为钨合金管道，所述喷嘴为钨钢喷嘴。

可选的，所述设置有加热器的液体槽，具体用于将固体铜加热熔化为液体铜。

可选的，所述传输管道上设置有阀门，所述阀门位于所述加压泵的上游。

由上可见，本发明一些可行的实施方式中，采用现在普通的绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料，然后直接喷涂熔化为液态的金属材料，从而形成PCB线路的技术方案，具有如下技术效果：

首先，简化了线路加工流程，可以缩短生产周期，减少能耗，降低成本；

其次，由于线路直接喷涂而成，不需要蚀刻等步骤，可以减少或避免产生有污染的化学液体，减少环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和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获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种PCB线路加工方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种喷涂设备的结构示意图。

图中，附图标记包括：

20、喷涂设备；21、加热器；22、液体槽；23、加压泵；24、传输管道；25、喷嘴；26、阀门；30、数控设备；40、PCB。

具体实施方式

本发明实施例提供一种PCB线路加工方法，用于简化PCB线路加工流程并减少污染。本发明实施例还提供相应的喷涂设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图1，本发明实施例提供一种PCB线路加工方法，可包括：

110、在绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料；

120、在所述绝缘基材上喷涂熔化为液态的金属材料，所述金属材料凝固在所述绝缘基材上形成PCB线路；

其中，所述隔热绝缘材料的熔点高于所述金属材料。

可见，本发明方法的思路是，通过直接喷涂熔化为液态的金属材料，将现有技术中线路加工的化学过程，转换为本发明方案的物理过程，从而，优化流程，将现有的7道工序优化成2道工序完成，同时，减少废液造成的污染。

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。PCB包括绝缘基材以及形成在绝缘基材上的线路。根据线路层数的不同，可以分为单层板或双层板或多层板等。

通常，PCB的绝缘基材可选用FR4材料，FR-4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它是一种材料等级，因此目前一般电路板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。FR-4环氧玻璃布层压板，根据使用的用途不同，行业一般称为：FR-4Epoxy Glass Cloth、绝缘板、环氧板、环氧树脂板、溴化环氧树脂板、FR-4、玻璃纤维板、玻纤板、FR-4补强板、FPC补强板、柔性线路板补强板、FR-4环氧树脂板、阻燃绝缘板、FR-4积层板、环氧板、FR-4光板、FR-4玻纤板、环氧玻璃布板、环氧玻璃布层压板、线路板钻孔垫板。

PCB板上的线路也就是在FR4绝缘基材上面用金属材料形成不同的电路。通常，所述绝缘材料可选择铜，包括纯铜或铜合金，当然，也可以选择其他金属材料例如金，银，锡等。从性能，价格等角度综合考虑，业界普遍采用铜。

本发明方案的核心思路是，直接在绝缘基材上喷涂熔化为液态的高温的绝缘材料，例如熔化后的液体铜，来形成线路。由于常用的FR4材料的熔点大概为300摄氏度，而铜的熔点大概是1038摄氏度，即铜的熔点远高于FR4材料的熔点，为避免熔化的液体铜破坏FR4材料，本发明方案采用首先在绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料，然后再进行喷涂，也就是利用隔热绝缘材料来保护FR4材料，提高整个绝缘基材的熔点，这就要求所述隔热绝缘材料的熔点要高于所采用的金属材料。

本发明实施例中，所述隔热绝缘材料可选择陶瓷。陶瓷的熔点在3000摄氏度以上，远高于铜的熔点，这样，通过在FR4材料表面设置一层陶瓷，就可以在喷涂高温的液体铜时，实现对FR4材料的保护。具体的，可以选择采用现有的陶瓷涂料，通过涂覆的方式，在绝缘基材表面设置一层陶瓷涂料。

基于加工方法的需要，本发明实施例还提供相应的设备。

请参考图2，本发明实施例还提供一种喷涂设备，用于实现上述方法。

如图2所示，该喷涂设备20可包括：

设置有加热器21的液体槽22，设置有加压泵23的传输管道24，所述传输管道24的一端连接所述液体槽22，另一端连接喷嘴25，所述喷嘴25受数控设备30控制；其中，

所述设置有加热器21的液体槽22，用于将金属材料加热熔化为液态；

所述设置有加压泵23的传输管道24，用于将液态的金属材料传输至所述喷嘴25；

所述喷嘴25，用于在所述数控设备30的控制下，将液态的金属材料喷涂在绝缘基材上形成PCB线路。从而制得所需要的PCB，如图中40所示。

可选的，PCB上形成线路的金属材料一般为铜，所述设置有加热器21的液体槽22，具体用于将固体铜加热熔化为液体铜。

可选的，所述传输管道24为钨合金管道，例如钨铜合金管道，钨铜合金的熔点约为3000摄氏度，可用来传输溶化后的高温的液体铜。

可选的，所述喷嘴25为钨钢喷嘴，钨钢的熔点在2500摄氏度以上，可用来传输溶化后的高温的液体铜。

可选的，所述传输管道24上可以设置有阀门26，用来控制传输通断，通常，所述阀门26可位于所述加压泵23的上游，即，加压泵23和液体槽22之间。

利用上述喷涂设备20，在绝缘基材上喷涂熔化为液态的金属材料的步骤具体可以包括：

s1、将加热熔化的液体铜经传输管道24传输至喷嘴25，所述喷嘴25由数控设备30控制；

s2、利用所述数控设备30，按照设计好的线路图形，将所述液体铜经所述喷嘴25喷涂在所述绝缘基材上。从而形成线路，制得PCB40。

可见，本发明实施例中，通过在FR4绝缘基材上面涂覆一层陶瓷，增加其熔点，并且隔热不导电，经过加热器21把固体铜熔化为液体铜，在加压泵23作用下，经特制的传输管道24传输到数控设备30控制的喷嘴25处，喷嘴25经过现有的数控设备技术，按照设计好的图纸上的线路图形，把液体铜直接喷涂到FR4绝缘基材上面，液体铜附着在涂有陶瓷的FR4绝缘基材上面与基材粘着并固化，形成设计好的线路。

值得说明的是，数控技术是采用计算机实现数字程序控制的技术，数控设备是指应用这种技术的设备。数控技术也叫计算机数控技术(CNC，Compute Numerical Control)，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

本发明实施例中，可通过现有的数控设备技术控制喷头25，设计好的线路图形图纸可直接导入数控设备程序，数控设备按照设图纸控制喷头的走向。对于数控设备的具体说明可参考现有技术，这里不再详述。

由上所述，本发明实施例技术方案具有以下几个关键点：

1.PCB线路加工方法，由化学方法转换成物理方法，用液体铜直接喷覆到FR4绝缘基材上面来形成线路。

2.化学方法转换成物理方法，可减少废液造成的污染。

3.陶瓷涂覆在FR4基材上面可增加熔点，隔热绝缘。

由上可见，本发明一些可行的实施方式中，公开了一种PCB线路加工方法，采用现在普通的绝缘基材表面设置一层隔热绝缘材料，然后直接喷涂熔化为液态的金属材料，从而形成PCB线路的技术方案，具有如下技术效果：

首先，简化了线路加工流程，可以缩短生产周期，减少能耗，降低成本；其次，由于线路直接喷涂而成，不需要蚀刻等步骤，可以减少或避免产生有污染的化学液体，减少环境污染。

本发明另一些可行的实施方式中，公开了一种喷涂设备，该喷涂设备可以将固体铜等金属材料熔化为液态，通过喷嘴直接喷涂在绝缘基材上，形成PCB线路，利用该种喷涂设备来加工PCB线路，可简化线路加工流程，缩短生产周期，减少能耗，降低成本；还可以减少或避免产生有污染的化学液体，减少环境污染。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的PCB线路加工方法和喷涂设备进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。