制作阶梯PCB板的方法与流程

文档序号:25540062发布日期:2021-06-18 20:35阅读:666来源:国知局
制作阶梯PCB板的方法与流程

本申请涉及pcb生产技术领域,尤其涉及一种制作阶梯pcb板的方法。



背景技术:

随着电子行业的高速发展,pcb(printedcircuitboard)产品逐渐往高密度、高层次发展,产品金手指厚度也在不断增加,金手指厚度增加后导致插拔类产品的插口越来越大,因此带来了金手指过厚而不能满足插槽需要的问题。在pcb线路板的制作过程中,pcb板上阶梯手指通过金手指(goldfinger)传送信号;金手指由众多金黄色的导电触片组成,因其表面镀金而且导电触片排列如手指状,所以称为"金手指"。



技术实现要素:

为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种制作阶梯pcb板的方法,用于生产阶梯pcb产品,使用该方法生产出的pcb产品能降低pcb板金手指区域的厚度,可以达到单张pcb子板的厚度,并且可根据使用需要预设pcb金手指的厚度,使得金手指能满足插槽的需要。

本申请提供一种制作阶梯手指的方法,包括:

获取第一pcb子板,该第一pcb子板为待设置金手指区域所在的pcb子板,该第一pcb子板的待压合面覆盖有半固化片pp;获取第二pcb子板,该第二pcb子板待压合面覆盖有pi聚酰亚胺薄膜;

根据待设置金手指区域,对该第一pcb子板上的pp进行切割,得到槽型pcb子板;对该第二pcb子板上的pi进行镭射切割,得到凸型pcb子板;

将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板进行压合,得到pcb母板;

根据该待设置金手指区域的尺寸信息,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行盲锣开盖,得到阶梯pcb板。

在一种实施方法中,该第一pcb子板为n个pcb子板与n+1个pp相互叠层铆合的整体,该n为大于1的整数;

根据该第一pcb子板的结构,确定该第一pcb子板的压合面,该压合面包括:金手指区域。

在一种实施方法中,该第二pcb子板为m个pcb子板与m个pp片相互叠层铆合的整体,该m大于或等于1;

根据该第二pcb子板的结构,对外层为pcb子板的一面进行贴pi膜。

在一种实施方法中,对该第一pcb子板上的pp进行切割,包括:

根据该待设置金手指区域的尺寸信息,确定该pp片的切割尺寸;

该pp片的切割尺寸包括:长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸。

在一种实施方法中,对该第二pcb板上的pi膜进行镭射切割,包括:

根据该待设置金手指区域的尺寸信息,确定该pi膜的镭射切割尺寸信息;

该切割该pi膜的镭射切割尺寸信息包括:长度尺寸和宽度尺寸。

在一种实施方法中,将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板进行压合,包括:

铆合该槽型pcb子板与该凸型pcb子板;

利用融化pp的压力和温度,将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板粘接。

在一种实施方法中,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行盲锣开盖,包括:

根据该凸型pcb子板的开盖范围,使用可控制深度的刀具对该凸型pcb子板进行盲锣开盖;

该开盖范围包括:开盖深度和开盖面积,该开盖深度为该凸型pcb子板的最大厚度,该开盖面积为待设置金手指区域的面积。

在一种实施方法中,获取第一pcb子板和获取第二pcb子板之前,包括:

对该第一pcb子板和该第二pcb子板进行pcb子板处理;

该pcb子板处理包括:开料、内层蚀刻和内层aoi自动光学检测;

该开料包括:根据pcb工艺要求及尺寸规格,对覆铜板进行剪切,得到pcb子板;

该内层蚀刻包括:对该pcb子板内层进行蚀刻加工;该蚀刻加工包括:贴膜、曝光、显影、蚀刻和退膜pcb子板曝光制版和显影pcb子板,将图形转移到该pcb子板上。

该内层aoi自动光学检测包括:对该pcb子板上图形转移后的图形完整度进行光学检测。

在一种实施方法中,该将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板进行压合之后,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行开盖之前,包括:对该pcb母板进行前处理;

该前处理包括:外层钻孔、沉铜、电镀、外层图转和外层蚀刻;

该外层钻孔用于导通或连接pcb子板不同层导电图形之间的线路;

该沉铜用于pcb线路板线路间的电性互通;

该电镀用于提高pcb母板的磨性、导电性、反光性和抗腐蚀性;

该外层图转用于将pcb母板图形转移到敷铜箔基材上换成电路图;

该外层蚀刻用于去除pcb外层蚀刻区域除电路图以外的铜层;

在一种实施方法中,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行开盖之后,还包括:pcb母板后处理;

该pcb母板后处理包括:阻焊、低压喷涂、字符、成型斜边、电测、沉锡和终检;

该阻焊用于长期保护阻焊金手指区域所形成的线路图形阻焊金手指区;

该低压喷涂用于提高金手指区域的结合力和涂层密度;

该字符用于显示pcb板各元器件的标识;

该成型斜边用于提高pcb母板斜边的表面光滑度;

该电测用于测试金属电阻丝的电阻变化;

该沉锡用于pcb母板金属表面镀锡;

该终检用于检测pcb成品的运行性能。

本申请提供的技术方案通过在待压合层的两块pcb子板分别进行切割,在两块pcb子板中分别贴上半固化片pp和聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm),用pi膜防止pp在压合pcb子板时粘合金手指区域;在压合完成时,把凸型pcb子板中的金手指区域和pi膜除去;露出金手指的同时,使用阻焊和喷涂的方式对金手指表面进行防护,构建绝缘层,得到阶梯pcb板结构,使得pcb母板的金手指插槽位置变薄,满足了插槽对金手指厚度的要求。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是是本申请实施例示出的制作阶梯pcb板的方法流程示意图;

图2是本申请实施例示出的pcb母板前处理的流程示意图;

图3是本申请实施例示出的pcb母板后处理的流程示意图;

图4是本申请实施例示出的阶梯pcb板的结构剖面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

随着电子行业的高速发展,pcb产品逐渐往高密度、高层次发展,同时也使得pcb产品金手指位置越来越厚,不利于pcb安装使用,因此需要在pcb板金手指位置制作得薄。

针对上述问题,本申请实施例提供一种制作阶梯手指的方法,能够简单有效地降低pcb板金手指厚度。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

实施例一、参见图1,本申请实施例中制作阶梯手指的方法的一个实施例包括:

101、获取第一pcb子板,该第一pcb子板为待设置金手指区域所在的pcb子板,该第一pcb子板的待压合面覆盖有半固化片pp;获取第二pcb子板,该第二pcb子板待压合面覆盖有pi聚酰亚胺薄膜;

在本申请实施例中,该第一pcb子板为n个pcb子板与n+1个pp相互叠层铆合的整体,该n为大于1的整数;根据该第一pcb子板的结构,确定该第一pcb子板的压合面,该压合面包括:金手指区域。例如,假设第一pcb子板是由3层pcb子板和4层pp合成的整体,整体的两个表面都由pp覆盖,pp与pcb子板的长度和宽度一样,pcb子板为一个矩形形状的pcb子板,长为6cm,宽为3cm,利用铆合机将3层pcb子板和4层pp相互交叉叠层铆合起来,金手指区域在位于其中一面pp层的交叉叠层的pcb子板上;金手指宽度为1cm,金手指的长度与pcb子板的长边相等,均为6cm,金手指位置在于pcb子板的两个长边的一边,具体由设计的摆放方向决定;

该第二pcb子板为m个pcb子板与m个pp片相互叠层铆合的整体,该m大于或等于1;根据该第二pcb子板的结构,对外层为pcb子板的一面进行贴pi膜。例如,假设第二pcb子板是由2层pcb子板和2层pp合成的整体,整体两面的一面由pp覆盖,另一面为pcb子板,作为pcb子板的一面作为压合面,压合面的电路布置应当与第一pcb子板的压合面电路布置一致,pp与pcb子板的长度和宽度一样,在第二pcb子板的压合面贴上聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm),pi膜与pcb子板大小一致,利用铆合机将2层pcb子板、2层pp和一层pi膜铆合起来,压合面的表面为pi膜。铆合是指依据一种新型铆接设备的机械装备,采用能用铆钉把物品铆接起来机械装备。

在本申请实施例中,在对pcb子板铆合之前,还需要对pcb子板加工,工艺步骤包括以下内容,开料、内层蚀刻和内层aoi自动光学检测;

开料是指依照设计规划要求,将由铜皮和绝缘层压合而成的基板材料裁切成工作所需尺寸;值得注意的是,根据设计要求,在切割基板完成后进行磨边,圆角处理。

内层蚀刻包括曝光制版和显影pcb子板两个步骤,曝光制版是为了去除铜面上的污染物,增加铜粗糙度,方便后续的工艺制作;显影pcb子板是为了显示pcb子板的线路图形。例如:曝光实施方法包括通过光源作用将原始底片上的图像专一到感光底板上,曝光板制电路图,然后用碱液碳酸钠na2co3冲掉未发生化学反应的部分干膜,而发生聚合反应的干膜则保留在版面上作为蚀刻时的抗蚀保护层;显影pcb子板的方法有,使用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形,最后采用强碱将保护铜面之干膜剥掉,露出线路图形。

内层蚀刻完成之后需要对内层进行aoi自动光学检测,通过移动终端的摄像头扫描pcb内层线路图,获取图像,再将测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,处理后检查出pcb上缺陷,通过显示器或自动标志把缺陷显示出来,供维修人员修整。内层aoi为对该pcb子板进行光学检测之中的高速高精度视觉处理是一种现有技术。

在本申请实施例中,获取n个pcb子板和m个pcb子板,n和m的数量是根据pcb板用途及需要确定,但是数量需要大于1,n和m均为整数。

102、根据待设置金手指区域,对该第一pcb子板上的pp进行切割,得到槽型pcb子板;对该第二pcb子板上的pi进行镭射切割,得到凸型pcb子板;

在本申请实施例中,金手指区域的范围为长6cm,宽1cm;金手指区域位于第一pcb子板其中一边的长边,金手指区域被pp覆盖,需要对覆盖金手指的部分pp进行切除,例如,根据金手指的区域,对pp划分,对于覆盖的部分进行标记,切割的标记范围为1条6cm的直线,宽度为1cm,金手指区域位于长边,由于pp为半固化状态,取一张切割深度与pp一样厚的小刀和一把直尺,根据切割范围标记,对长边进行切割,得到槽型pcb子板;

在本申请实施例中,对第二pcb子板进行镭射切割之前,需要确定pcb子板的pi膜保留部分,保留部分的pi膜是为了在压合时,防止pp融化粘到金手指区域内,对压合时起到阻胶的作用;对于保留的pi膜部分与金手指区域的大小范围一致,镭射切割丢弃的部分为除金手指区域外的全部,需要注意的是,在高温高压压合前,pi膜与pp的厚度是一致的,值得注意的是,按照上述的表述执行,镭射切割后得到凸型pcb子板。聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm)是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,由均苯四甲酸二酐(pyromelliticdianhydrid)和二胺基二苯醚(2-phenoxyaniline)在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再经亚胺化而成;半固化片又称“pp片”,是多层板生产中的主要材料之一,主要由树脂和增强材料组成,增强材料又分为玻纤布、纸基、复合材料等几种类型,而制作多层印制板所使用的半固化片(黏结片)大多是采用玻纤布做增强材料。

103、将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板进行压合,得到pcb母板;

在本申请实施例中,将该槽型pcb子板与该凸型pcb子板压合是在一定条件下进行的压合,其中,在压合前需要先对槽型pcb子板和凸型pcb子板进行铆合,根据pp预热固化的特点,将铆合好的pcb整体放到预设好温度和压强的压合器中,按下压合按钮,完成压合,得到pcb母板。值得注意的是,压合的温度和压强的确定需要严格执行相关标准,不可随意而为,温度和压强的高低直接影响pcb板的性能。pp半固化片是由树脂和增强材料所构成的一种片状材料,增强材料又可分为玻璃布、纸基和其他复合材料等几种类型。

104、根据该待设置金手指区域的尺寸信息,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行盲锣开盖,得到阶梯的pcb母板。

请参考图4,图4为pcb母板阶梯结构的示意图,在图中,a表示绝缘层,b表示铜皮,c表示金手指,d表示阶梯手指阻焊层,e表示铜皮,f表示待设置绝缘层,g表示导孔。

在本申请实施例中,根据该待设置金手指区域的尺寸信息,对该pcb母板中的凸型pcb子板进行盲锣开盖,确定盲锣开盖的深度,以及开盖范围的范围,其中,开盖范围是根据金手指尺寸打开的,盲锣开盖包括有:盲锣是在金手指c上的保护盖,开盖是指揭开保护金手指c的保护盖;阻焊低压喷涂包括:电阻焊和低压等离子喷涂油墨,电阻焊是将两个不相连的电路焊接在一起;低压等离子喷涂是现有的一种技术,是将等离子喷涂工艺在低压保护性气氛中进行操作,从而获得成分不受污染、结合强度高、涂层致密的一种方法。例如,确定金手指的尺寸信息,长度为6cm,宽度为1cm,金手指区域位于第一pcb子板其中一边的长边,测量凸型pcb的厚度,根据凸型pcb的厚度确定切割的深度,取一把可控制切割深度的刀具,根据凸型pcb子板的厚度设置切割深度,依据确定的切割范围的长度和宽度对pcb母板进行切割,连带pi膜一并切除,裸露出金手指,该金手指如图中d和c部分。

值得注意的是金手指位置还需要进一步加工,否则长期暴露在空气,会导致铜箔氧化,影响使用。

可以理解的是,本实施例对制作pcb阶梯的方法的一个实施例,在本实施例一中,对于pcb子板的前处理以及制作阶梯手指后的工艺并未在实施例一中给予说明,因此,为了方便理解本申请实例,将在实施例二以及实施例三中分别说明实施一的前工艺和后工艺流程,便于理解制作完整的pcb产品工艺流程。

实施例二、本申请实施例为pcb母板前处理的工艺步骤,其中包括外层钻孔、沉铜、电镀、外层图转和外层蚀刻,具体参见图2;

外层钻孔201是用于导通或连接pcb子板不同层导电图形之间的线路,其工艺有,例如,用铝盖板盖在pcb上为其钻头定位和散热,用纸垫板保护台面,用碳化钨钻头在设计好的位置,最后钻通pcb板导孔;

沉铜202又称化学镀铜,是一种自身催化的氧化还原反应,主要为了露出各层需要相互连接的铜环,改善孔壁,增强电镀铜附着力,现有技术沉铜的方法有很多,例如;先用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附一层活性金属钯粒子,铜离子在这些活性金属钯粒子被还原,活性金属钯粒子本身成为铜离子的催化层,铜的还原反应继续进行,最后使得非导体部分的树脂表面金属化,沉铜完成。

电镀203是指在pcb板镀上一层金属保护层,用于提高pcb的磨性、导电性、反光性和抗腐蚀性,现有技术有许多种方式实现电镀,例如:先用溶剂膨松软化树脂胶,接着在高温、kmno4和强碱条件下与树脂发生化学反应(4mno4-+c环氧树脂+4oh-→4mno42-+co2↑+2h2o),除去树脂以及残存在板面及孔壁死角处的mno2和高锰酸盐,处理环氧树脂淀积在表面的阳离子,使负电性的表面变成带有正电性,从而顺利的吸附胶体钯活化剂,得到均匀的化学镀铜层,再利用过硫酸钠和硫酸从铜基体表面上蚀刻掉1-2um的铜,从而得到一个化学清洁的粗糙表面,使化学镀铜层和底铜结合良好,以保证全板电镀不分层。

外层蚀刻205是指外层光化学蚀刻(photochemicaletching),通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果,例如:利用化学感光材料的光敏特性,在基体金属基片两面均匀徐敷感光材料,然后采用光刻将胶膜板上栅网产显形状精确地复制到金属基片两面的感光层掩膜上,通过显影去除未感光部分的掩膜,将裸露的金属部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除,最终获取所需的几何形状及高精度尺寸的pcb板。

实施例三、本申请实施例为pcb母板后处理的工艺步骤,其中包括阻焊、低压喷涂、字符、成型斜边、电测、沉锡和终检,具体参见图3;

阻焊301是指对金手指位置进行焊阻,其中焊阻是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将焊件局部加热,同时加压进行焊接,主要用于长期连接和保护阻焊金手指区域所形成的线路图形阻焊金手指区域。焊阻的方法有多种,例如,采用点焊(spotwelding)的方法将金手指连接起来;具体操作方式为,将焊件装配成搭接接头,并压紧在两柱状电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点,多次实施形成焊阻层。

低压喷涂302是指对焊阻层进行低压喷涂,低压喷涂又称真空等离子喷涂,是将等离子喷涂工艺在低压保护性气氛中进行操作,从而获得成分不受污染、结合强度高、涂层致密的一种方法。其中低压喷涂的物质就是pcb油墨,油墨具有粘性、触变性和精细度物理特性,颜料和矿物质填料一般呈固态,颗粒尺寸不超过4/5微米,以固状形式形成均质化的流动状态。

字符303是指在pcb板印上标识,用于显示pcb的特征,例如:利用做好的图形网版,在压力的作用下迫使得文字油墨从网版中的分网孔中透过去,使得字符漏印在pcb的表面,在没有油墨的地方就是白色的,有油墨的地方在铜箔上形成、字符、图案标志;

成型斜边304主要是把pcb板的斜边处理成型,提升pcb外观美感,属于外部加工的一部分,值得注意是,对pcb母板加工时,不可对金手指造成损坏,例如:用锉刀打磨斜边或者使用斜边机械打磨时,注意对金手指的保护;

电测305主要是测试基板线路的导通性及绝缘性,例如:使用仪器测量同一网络内结点的电阻值是否小于导通阈值,从而判断线路是否有断开现象,若小于阈值,则导通性良好,反则不然;对于绝缘测试与上述一样;

沉锡306是为了设计在铜面上面沉积锡金属镀层,取代合金镀层,使得工艺更环保。工艺如下;用酸性除油剂除去电路板表面油污、氧化层和手指印,用计算好的纯硫酸和硫酸钠化学液湿润微蚀铜面,然后除去废液和固体物质,用100%纯度的sn9o2沉锡液涂在表面,等待蒸发离子水完成沉锡;

终检307为检查线路在制造过程中的变弯曲程度,对所有pcb及格板进行检查,例如:将pcb板至于平台上,轻敲四角及中部,检查pcb板相对平台基准面在垂直方向是否有位置移动,并且检查板相对平台基准面是否有圆柱状或球曲状变形,若无上述情况,则无弯曲变形,反之,则则有弯曲变形。

以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

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