CN113905531A - 一种印制电路板线路制作方法 - Google Patents

Abstract

一种印制电路板线路制作方法，包括步骤：依次进行开料、钻孔、沉铜、整板电镀过程，使板体板体两面及过孔壁均形成镀铜层；电镀加厚孔铜和面铜，将铜厚加镀至需要的厚度，形成加厚铜层；使用电镀或者化学镀的方式在加厚铜层表面整板镀锡层；使用激光烧蚀雕刻和数控刀具控深锣的手段配合完成对不需要线路区域的锡层去除，对于线路间隙小于预定间距的不需要线路区域，采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层，对于线路间隙大于等于预定间距的不需要线路区域，采用数控刀具控深锣手段去除锡层；蚀刻掉不需要线路的加厚铜层和镀铜层区域，得到需要的线路。不使用干膜，避免了产生有机废物难以处理的问题，并简化工艺过程，增加了生产效率。

Description

一种印制电路板线路制作方法

技术领域

本发明涉及线路板领域，尤其与一种不使用干膜的印制电路板线路制作方法有关。

背景技术

在印制电路板加工制作过程中，线路的制作是非常核心的过程。目前的线路加工工艺主要有正片和负片两种，正片流程的加工过程是：正常流程→钻孔→沉铜/板电→外层线路（贴干膜、曝光、显影）→图形电镀（镀铜再镀锡）→退膜→蚀刻→退锡→后工序。负片流程的加工过程是：正常流程→钻孔→沉铜/板电→整板电镀加厚→外层线路（贴干膜、曝光、显影）→蚀刻→退膜→后工序。正片流程中贴的干膜作为图形电镀的抗镀层，图形电镀的锡层作为蚀刻的抗蚀层，负片流程中干膜直接作为蚀刻过程中的抗蚀层。这两种加工过程中都会用到干膜，干膜是一种有机高分子薄膜，在印制电路板制作行业中广泛应用，然后干膜使用退膜后，得到的干膜废物较难处理，如今对印制电路制作的环保要求越来越高，干膜的处理是印制电路制作行业一项不小的难题。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本申请一种印制电路板线路制作方法，不使用干膜，避免了产生有机废物难以处理的问题，并简化工艺过程，增加了生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

一种印制电路板线路制作方法，包括如下步骤：

S1、前工序加工：依次进行开料、钻孔、沉铜、整板电镀过程，使板体介质两面及过孔壁均形成镀铜层；

S2、整板加厚铜：电镀加厚孔铜和面铜，将铜厚加镀至需要的厚度，形成加厚铜层；

S3、镀锡：使用电镀或者化学镀的方式在加厚铜层表面整板镀锡层；

S4、雕刻锡层：使用激光烧蚀雕刻和数控刀具控深锣的手段配合完成对不需要线路区域的锡层去除，其中，对于线路间隙小于预定间距的不需要线路区域，采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层，对于线路间隙大于等于预定间距的不需要线路区域，采用数控刀具控深锣手段去除锡层；

S5、蚀刻：蚀刻掉不需要线路的加厚铜层和镀铜层区域，得到需要的线路。

进一步，步骤S4中，当采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层时，随着激光烧蚀雕刻的走线，对已经烧蚀的锡层区域进行沿着走线方向的推赶，将烧蚀锡层形成的液态锡向两侧排出，以将走线下方的加厚铜层露出；排出的液态锡短暂停留于露出区域的两侧，随即对这些排出的液态锡进行逆走线方向的吹气，以使其进入到跟随走线方向移动的刮板上进行收纳。

进一步，步骤S4中，当采用数控刀具控深锣手段去除锡层时，利用与刀具一起走线移动的收纳框体进行对锣铣过程中锣出的锡体的收纳，使通过收纳框体底部的锣刀孔进入收纳框体的锡体，飞溅附着于收纳框体侧壁及底面的粘附板上。

本发明有益效果在于：

1、不使用干膜，避免了产生有机废物难以处理的问题，并简化工艺过程，增加了生产效率；

2、在雕刻中，采用激光和机械手段结合的方式，利用了激光的精度对间隙小的线路间隙进行雕刻，又利用了机械手段的低成本、低耗能性能对线路间隙较大的区域进行雕刻，对实施该工艺的设备成本进行了控制，也有利于对雕刻质量的保证；

3、通过随激光器移动的刮板、推杆、喷气管等结构设计，使得在激光烧蚀中，能够快速有效的对熔化的液体锡进行推赶/驱赶，以不要锡层的区域露出，并能够快速对推赶后暂堆于两侧的液态锡进行收纳，避免影响其他未雕刻区域；

4、通过随数控刀具移动的框体等结构设计，使得在控深锣中，能够有效对锣铣出的锡层废屑进行收纳，避免其影响到其他非掉跨区域及工作环境，且对收入框体内的废屑进行粘附，避免二次飞溅至锣刀孔影响控深锣质量。

附图说明

图1为本申请实施例的前工序加工步骤获得的板体示意图。

图2为本申请实施例的整板加厚铜步骤获得的板体示意图。

图3为本申请实施例的镀锡步骤获得的板体示意图。

图4为本申请实施例的雕刻锡层步骤获得的板体示意图。

图5为本申请实施例的蚀刻步骤获得的板体示意图。

图6为本申请实施例的激光烧蚀雕刻手段中的一种收纳组件立体图。

图7为本申请实施例的激光烧蚀雕刻手段中的一种收纳组件侧视图。

图8为本申请实施例的激光烧蚀雕刻手段中的一种收纳组件俯视图。

图9为本申请实施例的烧蚀锡层时的推赶示意俯视图。

图10为本申请实施例的烧蚀锡层时的推赶示意截面图。

图11为本申请实施例的数控刀具控深锣手段中的一种收纳框体立体图。

图12为本申请实施例的数控刀具控深锣手段中的一种收纳框体俯视图。

图13为图12中的A-A视图。

附图标记：1a-板体介质，1b-镀铜层，1c-过孔，1d-加厚铜层，1e-锡层，1f-锡层去除区域，1h-铜层去除区域，1i-液态锡，21-激光器，22-刮板，23-喷气管，24-第一行程架，220-推杆，221-底凸部，222-三角凹陷槽，223-侧板，224-倾斜收集面，225-分隔板，31-数控刀具，32-框体，33-锣刀孔，34-倾斜过度面，35-粘接板，36-第二行程架，37-升降气缸。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实例提供一种印制电路板线路制作方法，包括如下步骤：

S1、前工序加工：依次进行开料、钻孔、沉铜、整板电镀过程，使板体介质1a两面及过孔1c壁均形成镀铜层1b，如图1所示。

S2、整板加厚铜：在镀铜层1b的基础上，电镀加厚孔铜和面铜，将过孔1c壁和板体介质1a两面的铜厚加镀至需要的厚度，形成加厚铜层1d，如图2所示。

S3、镀锡：使用电镀或者化学镀的方式在加厚铜层1d表面整板镀锡，形成锡层1e，锡层1e覆盖于过孔1c壁和板体介质1a两面的加厚铜层1d，如图3所示。具体的，形成的锡层厚度为1μm~3μm。

S4、雕刻锡层：使用激光烧蚀雕刻和数控刀具控深锣的手段配合完成对不需要线路区域的锡层去除，如图4所示。

其中，S41、激光烧蚀雕刻：对于线路间隙小于预定间距的不需要线路区域，采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层。具体的，利用激光器按照需要烧蚀的线路进行走线烧蚀，激光器采用发射脉冲激光束的激光器。随着激光烧蚀雕刻的走线，需要对已经烧蚀的锡层区域进行沿着走线方向的推赶，将烧蚀锡层熔化形成的液态锡向两侧排出，以将走线下方的加厚铜层露出；排出的液态锡短暂停留于露出区域的两侧，随即对这些排出的液态锡进行逆走线方向的吹气，以使其进入到跟随走线方向移动的刮板上进行收纳。

具体的，在激光烧蚀雕刻手段，采用如图6~图8所示的一种收纳组件，该收纳组件通过第一行程架24与激光器21连接，使其能随激光器21走线一并移动。具体的，在激光器21一侧预定间距处设有推杆220，推杆220连接于一刮板22的端头中间位置，推杆220底部具有底凸部221，用于配合于锡层去除区域1f，如图9~图10中所示。推杆220向后延伸形成有分隔板225。刮板22两侧设有侧板223。推杆220两侧的刮板22区域，均向内凹陷形成有镂空的三角凹陷槽222，三角凹陷槽222的前端壁均倾斜形成有倾斜收集面224。每侧的三角凹陷槽222前端预定距离处设有多个喷气管23，喷气管23的喷气嘴朝向倾斜收集面224，用于向对推赶到两侧液态锡1i进行吹动。具体的，喷气管23喷出的气体采用具有一定温度的热气。喷气管23、激光器21、刮板22均连接到同一个第一行程架24，方便进行同步移动。如图9所示，随着激光器21沿着需要进行激光烧蚀雕刻的走线线路行进时，被烧蚀的锡层去除区域1f的锡层熔化为液态锡1i，同时随即被一同走线的推赶220和底凸部221从锡层去除区域1f将液态锡1i推赶至两侧，如图10所示，形成在锡层去除区域1f两侧的一定暂堆，随即被喷气管23的喷气嘴吹出的热气吹动，向一定向前运动的刮板22的倾斜收集面224流动，并流动至刮板22内。由于有三角凹陷槽222的存在，则会使液态锡1i在推赶作用下先向三角凹陷槽222区域自然推赶移动，然后受到三角凹陷槽222的三角限定，此时部分液态锡1i可能位于三角凹陷槽222靠近推杆220的倾斜收集面224上，部分还在三角凹陷槽222但未达到刮板22，部分向外侧流动则受到三角凹陷槽222远离推杆220的倾斜收集面224限定，随即被热气吹动，通过倾斜收集面224方便过度到刮板22的板面，并限定在分隔板225与侧板223之间，完成收纳。对于需要采用激光烧蚀雕刻完成去除的区域，根据该区域的宽度或跨度，也即两侧需要保留的线路之间的间隙大小，可以进行若干次走线以完成雕刻去除。

其中，S42、数控刀具控深锣：对于线路间隙大于等于预定间距的不需要线路区域，采用数控刀具控深锣手段去除锡层。利用与刀具一起走线移动的收纳框体进行对锣铣过程中锣出的锡体的收纳，使通过收纳框体底部的锣刀孔进入收纳框体的锡体，飞溅附着于收纳框体侧壁及底面的粘附板上。

具体的，采用机械数控手段进行去除，则会产生飞溅的废屑，为了应对这一问题，可以采用如图10~图13所示的一种收纳框体，配合数控刀具一起完成控深锣。这种收纳框体包括带有底板和周侧板的框体32，底板中部开设有贯通的锣刀孔33，一方面用于供数控刀具31的刀头伸入锣刀孔33以作用于锡层，另一方面方便对锣铣过程产生的废屑锡进行通过。在锣刀孔33周侧设有一圈环形的倾斜过度面34，从底板底面倾斜向下延伸至锣刀孔33的孔底，以为收纳废屑锡提供更好的进入空间；同时为了便于将进入框体32的废屑锡进行效果更好的收纳，在底板和周侧板上贴覆有一层粘接板35，粘接板35可更换，粘接板35提供粘性，可对进入框体32的废屑进行粘接，避免其再次飞溅，或再次向锣刀孔33处飞溅，以影响控深锣。在实际应用中，数控刀具31设于一升降气缸37的升降端，同时升降气缸37与框体32连接到同一个第二行程架36，便于进行在数控刀具31走线时，一同移动框板32进行随时锣随时收纳。具体的，根据实际需要去除的锡层区域大小，或该区域的实际间隙，即与两侧需要保留的线路之间的跨度间隙大小，对数控刀具31和框板32进行对应尺寸的更换，也可以是采用同一个数控刀具31和框板32进行多次来回走线，以完成对一个区域的去除。

S5、蚀刻：蚀刻掉不需要线路的加厚铜层和镀铜层区域，如图5所示，得到需要的线路。具体的，蚀刻可以采用碱性蚀刻液，碱性蚀刻液可以采用成分包括氯化铵、氯化铜和氨水的型号。

Claims (6)

1.一种印制电路板线路制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、前工序加工：依次进行开料、钻孔、沉铜、整板电镀过程，使板体介质两面及过孔壁均形成镀铜层；

S2、整板加厚铜：电镀加厚孔铜和面铜，将铜厚加镀至需要的厚度，形成加厚铜层；

S3、镀锡：使用电镀或者化学镀的方式在加厚铜层表面整板镀锡层；

S4、雕刻锡层：使用激光烧蚀雕刻和数控刀具控深锣的手段配合完成对不需要线路区域的锡层去除，其中，对于线路间隙小于预定间距的不需要线路区域，采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层，对于线路间隙大于等于预定间距的不需要线路区域，采用数控刀具控深锣手段去除锡层；

S5、蚀刻：蚀刻掉不需要线路的加厚铜层和镀铜层区域，得到需要的线路。

2.根据权利要求1所述的印制电路板线路制作方法，其特征在于，锡层厚度为1μm~3μm。

3.根据权利要求1所述的印制电路板线路制作方法，其特征在于，激光烧蚀雕刻手段中的激光束为脉冲激光束。

4.根据权利要求1所述的印制电路板线路制作方法，其特征在于，步骤S5的蚀刻，采用碱性蚀刻液，碱性蚀刻液的成分包括氯化铵、氯化铜和氨水。

5.根据权利要求1所述的印制电路板线路制作方法，其特征在于，步骤S4中，当采用激光烧蚀雕刻手段去除锡层时，随着激光烧蚀雕刻的走线，对已经烧蚀的锡层区域进行沿着走线方向的推赶，将烧蚀锡层形成的液态锡向两侧排出，以将走线下方的加厚铜层露出；排出的液态锡短暂停留于露出区域的两侧，随即对这些排出的液态锡进行逆走线方向的吹气，以使其进入到跟随走线方向移动的刮板上进行收纳。

6.根据权利要求1所述的印制电路板线路制作方法，其特征在于，步骤S4中，当采用数控刀具控深锣手段去除锡层时，利用与刀具一起走线移动的收纳框体进行对锣铣过程中锣出的锡体的收纳，使通过收纳框体底部的锣刀孔进入收纳框体的锡体，飞溅附着于收纳框体侧壁及底面的粘附板上。

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