CN116600481B - 一种印制电路板精细线路制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制电路板精细线路制作方法，涉及印制电路板加工技术领域，制作方法：S1、前工序加工：对基板进行开料、钻孔、沉铜；S2、整板电镀：铜层加厚；S3、贴干膜：采用热压方式将干膜粘贴在铜层；S4、激光去除：将基板放置于承载机构的放置槽内，利用激光设备去除基板部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；一次激光去除后，两个夹持机构夹住基板；承载机构脱离基板，两个夹持机构及基板在转动机构作用下转动180°；承载机构再次托住基板，夹持机构松开基板后，利用激光设备对基板进行二次激光去除；S5、蚀刻：蚀刻掉暴露出来的铜层，得到线路。本方案利用激光去除不需要的干膜，有效提高线路加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板加工技术领域，尤其涉及一种印制电路板精细线路制作方法。
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。目前线路的主要加工过程是：在需要制作线路的覆铜板表面粘贴干膜，然后用曝光机对干膜进行曝光使干膜部分区域见光固化，再用显影液去除未固化的干膜区域从而暴露出该区域的铜面，最后用蚀刻液蚀刻掉暴露出来的铜面，剩余的铜面形成线路。在这一加工过程中，显影液使用弱碱性碳酸钠或者碳酸钾溶液去除未固化的干膜，显影液在垂直方向腐蚀干膜的同时也会对干膜的侧面有腐蚀作用，这种侧面腐蚀会一方面使干膜与铜面的结合力变差，影响后续的蚀刻过程，另一方面导致显影得到的干膜宽度与设计值有很大的误差；再者，显影液腐蚀干膜后碱性降低，反应速率减慢，这就要求显影液必须不断更新以维持恒定的显影速度，在线路密集和线路稀疏的区域，显影液交换速率不同，导致两者之间显影速率有差异，进一步影响了整板线路的加工精度控制。
发明内容
为解决现有技术不足，本发明提供一种印制电路板精细线路制作方法，取消显影液腐蚀干膜，转而利用激光去除不需要的干膜，有效提高线路加工精度。
为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：
一种印制电路板精细线路制作方法，包括以下步骤：
S1、前工序加工：对基板依次进行开料、钻孔、沉铜过程，得到覆铜的基板；
S2、整板电镀：通过电镀将铜层加厚至需要的厚度；
S3、贴干膜：采用热压的方式将干膜粘贴在铜层；
S4、激光去除：将基板放置于翻转装置顶部，使用激光设备去除部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；其中翻转装置包括U型箱体、承载机构、两个夹持机构、转动机构，承载机构设于U型箱体顶部，承载机构顶部设有放置槽，用于放置基板，两个夹持机构对称设于U型箱体两侧壁，用于夹持放置槽内的基板，转动机构连接夹持机构，用于使夹持机构转动180°，激光设备设于翻转装置上方，激光去除具体方法包括：
将基板放置于承载机构的放置槽内，利用激光设备去除基板部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；完成一次激光去除后，两个夹持机构分别夹住基板的两侧；承载机构脱离基板，两个夹持机构及基板在转动机构作用下同时朝一个方向转动180°；承载机构再次托住基板，夹持机构松开基板；利用激光设备对基板进行二次激光去除；
S5、蚀刻：利用蚀刻液蚀刻掉暴露出来的铜层，得到线路。
进一步的，U型箱体两侧壁之间设有两个支撑板，两个支撑板相对的一侧设有避让槽，承载机构包括四个托盘和四个第一伸缩组件，四个第一伸缩组件对称分布于U型箱体四周，每个第一伸缩组件活动端连接一个托盘，托盘底面紧贴支撑板，托盘朝向U型箱体中心方向的一角设有凹槽，四个凹槽围成的区域形成放置槽，步骤S4中将基板放置于放置槽的方法是：
第一伸缩组件伸长使托盘移动至避让槽的区域内，并保证放置槽的尺寸与基板匹配；然后将基板放置于放置槽内，此时基板向下的投影位于两个避让槽围成的区域内。
进一步的，夹持机构位于两个支撑板之间，每个夹持机构包括调控杆和两个夹板，调控杆一端通过轴承连接于U型箱体侧壁，另一端连接两个夹板，用于调控两个夹板上下开合，当两个夹板处于打开状态时，夹板位于两个避让槽围成的区域之外，步骤S4中夹持机构夹住基板的方法是：
完成一次激光去除后，利用调控杆使两个夹板闭合，夹板夹住基板。
进一步的，转动机构包括驱动组件、转动杆、两个第一转动轮、两个第二转动轮和两个皮带，夹持机构外端连接对应的第一转动轮，转动杆两端贯穿U型箱体侧壁后连接对应的第二转动轮，同一侧的第一转动轮和第二转动轮通过皮带连接，驱动组件用于驱动转动杆，步骤S4中夹持机构转动180°的方法是：
驱动组件驱动转动杆以使第二转动轮转动180°，在皮带作用下第一转动轮及夹持机构随第二转动轮转动。
进一步的，转动机构还包括两个对称于U型箱体两侧壁的松紧调节件，松紧调节件包括第三转动轮、螺杆、旋钮，U型箱体侧壁设有通槽和T型槽，T型槽水平设置，螺杆转动设于T型槽内，螺杆其中一端贯穿T型槽端部后连接旋钮，旋钮位于通槽内，螺杆螺纹连接有T型块，第三转动轮转动连接于T型块，第三转动轮用于调节皮带的松紧，方法是：转动旋钮促使T型块及第三转动轮朝皮带方向移动。
进一步的，U型箱体内设有基座，驱动组件包括齿条、齿轮、第二伸缩组件，齿条滑动设于基座顶部，齿轮固定套设于转动杆上，齿条、齿轮啮合，第二伸缩组件设于基座一侧，第二伸缩组件活动端连接齿条一侧，步骤S4中驱动组件驱动转动杆的方法是：
第二伸缩组件伸长或收缩以使齿条沿着基座滑动；在齿条和齿轮啮合作用下，齿轮及转动杆转动180°。
本发明的有益效果在于：
1、整个线路加工过程中不需要使用显影液，避免产生显影废液，加工过程更加环保；干膜激光烧蚀过程时间很短，激光对干膜的侧面攻击较小，可以有效提高线路加工精度，更好的控制线路公差。
2、通过激光设备与翻转装置的配合实现对基板双面的激光去除，翻转装置使用简便，过程如下：将基板放置于承载机构的放置槽内，利用激光设备去除基板部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；完成一次激光去除后，两个夹持机构分别夹住基板的两侧；承载机构脱离基板，两个夹持机构及基板在转动机构作用下同时朝一个方向转动180°；承载机构再次托住基板，夹持机构松开基板；利用激光设备对基板进行二次激光去除。
3、因皮带长时间使用后会出现松弛，本发明设置有调节皮带松紧性的松紧调节件，转动旋钮即可促使第三转动轮朝皮带方向移动，第三转动轮对皮带起到张紧作用。
附图说明
图1为实施例的精细线路制作方法流程图；
图2为实施例的基板示意图；
图3为实施例的电镀后的基板示意图；
图4为实施例的贴干膜后的基板示意图；
图5为实施例的激光去除后的基板示意图；
图6为实施例的蚀刻后的基板示意图；
图7为实施例的翻转装置结构图；
图8为图7中A处局部放大图；
图9为图7中B处局部放大图；
图10为实施例的翻转装置俯视图；
附图标记：U型箱体-4、支撑板-41、避让槽-411、通槽-42、T型槽-43、基座-44、托盘-11、放置槽-111、第一伸缩组件-12、调控杆-21、夹板-22、齿条-311、齿轮-312、第二伸缩组件-313、转动杆-32、第一转动轮-331、第二转动轮-332、皮带-34、第三转动轮-35、螺杆-36、旋钮-37。
具体实施方式
实施例1
如图7所示，本实施例提供了一种翻转装置，用于对基板进行180°翻转，翻转装置包括U型箱体4、承载机构、两个夹持机构、转动机构。
承载机构设于U型箱体4顶部，如图10所示，承载机构顶部设有放置槽111，用于放置基板，具体实现方式如下：U型箱体4两侧壁之间设有两个支撑板41，两个支撑板41之间具有间隔，两个支撑板41相对的一侧设有避让槽411，且两个避让槽411围成的区域面积大于基板水平截面；承载机构包括四个托盘11和四个第一伸缩组件12，第一伸缩组件12可以是气缸、油缸或液压驱动的伸缩杆，四个第一伸缩组件12对称分布于U型箱体4四周，每个第一伸缩组件12活动端连接一个托盘11，托盘11底面紧贴支撑板41，支撑板41起到支撑托盘11的作用，每个托盘11朝向U型箱体4中心方向的一角设有凹槽，四个凹槽围成的区域形成放置槽111。
使用时，第一伸缩组件12伸长使托盘11移动至避让槽411的区域内，更具体的说，是将托盘11的凹槽移动至避让槽411的区域内，托盘11移动之后的位置需要保证放置槽111的尺寸与基板匹配；然后利用人工或者自动转移机构将基板放置于放置槽111内，此时基板向下的投影位于两个避让槽411围成的区域内，以便后期基板可以进行翻转。上述过程中，自动转移机构为常规机构，比如包括吸盘、液压升降杆和滑轨，液压升降杆底部连接吸盘，顶部连接于滑轨，吸盘用于吸附输送台上的基板，滑轨用于将基板转移至放置槽111内。
两个夹持机构对称设于U型箱体4两侧壁，用于夹持放置槽111内的基板，具体实现方式如下：夹持机构位于两个支撑板41之间，每个夹持机构包括调控杆21和两个夹板22，调控杆21一端通过轴承连接于U型箱体4侧壁，调控杆21另一端连接两个夹板22，调控杆21用于调控两个夹板22上下开合，注意本实施例中两个夹板22为铰接式的开合夹具，并不是对开式的夹具，当两个夹板22处于打开状态时，夹板22位于两个避让槽411围成的区域之外，以防阻碍到基板的放置、翻转或取出；两个夹板22处于闭合状态时，即可夹住放置槽111内的基板。
转动机构连接夹持机构，用于使夹持机构转动180°，具体实现方式如下：转动机构包括驱动组件、转动杆32、两个第一转动轮331、两个第二转动轮332和两个皮带34，调控杆21外端连接对应的第一转动轮331，转动杆32两端贯穿U型箱体4侧壁后连接对应的第二转动轮332，同一侧的第二转动轮332位于第一转动轮331下方，且两者位于同一竖直线上，同一侧的第一转动轮331和第二转动轮332通过皮带34连接，如图9所示，驱动组件包括齿条311、齿轮312、第二伸缩组件313，U型箱体4内设有基座44，齿条311滑动设于基座44顶部，齿轮312固定套设于转动杆32上，齿条311、齿轮312啮合，第二伸缩组件313可以是由气缸、油缸或液压驱动的伸缩杆，第二伸缩组件313设于基座44一侧，第二伸缩组件313活动端连接齿条311一侧。
使用时，第二伸缩组件313伸长或收缩以使齿条311沿着基座44滑动；在齿条311和齿轮312啮合作用下，齿轮312及转动杆32转动180°，进而使第二转动轮332、第一转动轮331同步转动180°，从而可以将夹持机构及其上的基板翻转180°。
因皮带34长时间使用后会出现松弛，优选的，本实施例的转动机构还包括两个对称于U型箱体4两侧壁的松紧调节件，如图8所示，松紧调节件包括第三转动轮35、螺杆36、旋钮37，U型箱体4侧壁设有通槽42和T型槽43，T型槽43水平设置，螺杆36转动设于T型槽43内，螺杆36其中一端贯穿T型槽43端部后连接旋钮37，旋钮37位于通槽42内，通槽42的作用是便于工作人员用手操作旋钮37，螺杆36螺纹连接有T型块，T型块滑动配合于T型槽，第三转动轮35转动连接于T型块，第三转动轮35用于调节皮带34的松紧，方法是：因为T型块螺纹配合于螺杆36，同时为T型块滑动配合于T型槽，所以转动旋钮37会促使T型块及第三转动轮35朝皮带34方向移动，第三转动轮35对皮带34起到挤压张紧作用。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种印制电路板精细线路制作方法，包括以下步骤：
S1、前工序加工：对图2的基板依次进行开料、钻孔、沉铜过程，得到覆铜的基板；
S2、整板电镀：如图3所示，通过电镀将铜层加厚至需要的厚度，其中对通孔内壁的铜也进行了加厚；
S3、贴干膜：如图4所示，采用热压的方式将干膜粘贴在铜层，其中热压温度在100-120℃之间；
S4、激光去除：在实施例1的翻转装置上方设置激光设备，激光设备用于去除基板上不需要的干膜，激光烧蚀过程中可以调节激光能量大小确保不需要的干膜完全被去除，具体方法如下：
第一伸缩组件12伸长使托盘11移动至避让槽411的区域内；然后利用人工或者自动转移机构将基板放置于放置槽111内；利用激光设备去除基板部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；完成一次激光去除后，利用调控杆21使夹板22闭合，两组夹板22分别夹住基板的两侧；第一伸缩组件12缩短使托盘11复位，保证托盘11完全脱离基板；第二伸缩组件313伸长以使齿条311沿着基座44滑动，在齿条311和齿轮312啮合作用下，齿轮312及转动杆32转动180°，进而使第二转动轮332、第一转动轮331同步转动180°，从而使基板翻转180°；第一伸缩组件12伸长使托盘11再次托住基板，夹板22松开基板后，利用激光设备对基板新翻上来的一面进行二次激光去除，得到的基板如图5所示；
S5、蚀刻：利用碱性蚀刻液蚀刻掉暴露出来的铜层，得到图6所示的线路，其中碱性蚀刻液主要成分为氯化铵、氯化铜、氨水和氧化剂。
综上，整个线路加工过程中不需要使用显影液，避免产生显影废液，加工过程更加环保；干膜激光烧蚀过程时间很短，激光对干膜的侧面攻击较小，可以有效提高线路加工精度，更好的控制线路公差。
以上实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。
Claims (1)
1.一种印制电路板精细线路制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、前工序加工：对基板依次进行开料、钻孔、沉铜过程，得到覆铜的基板；
S2、整板电镀：通过电镀将铜层加厚至需要的厚度；
S3、贴干膜：采用热压的方式将干膜粘贴在铜层；
S4、激光去除：将基板放置于翻转装置顶部，使用激光设备去除部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；其中翻转装置包括U型箱体（4）、承载机构、两个夹持机构、转动机构，承载机构设于U型箱体（4）顶部，承载机构顶部设有放置槽（111），用于放置基板，两个夹持机构对称设于U型箱体（4）两侧壁，用于夹持放置槽（111）内的基板，转动机构连接夹持机构，用于使夹持机构转动180°，激光设备设于翻转装置上方，激光去除具体方法包括：
将基板放置于承载机构的放置槽（111）内，利用激光设备去除基板部分干膜区域并暴露出该区域的铜层；完成一次激光去除后，两个夹持机构分别夹住基板的两侧；承载机构脱离基板，两个夹持机构及基板在转动机构作用下同时朝一个方向转动180°；承载机构再次托住基板，夹持机构松开基板；利用激光设备对基板进行二次激光去除；
S5、蚀刻：利用蚀刻液蚀刻掉暴露出来的铜层，得到线路；
U型箱体（4）两侧壁之间设有两个支撑板（41），两个支撑板（41）相对的一侧设有避让槽（411），承载机构包括四个托盘（11）和四个第一伸缩组件（12），四个第一伸缩组件（12）对称分布于U型箱体（4）四周，每个伸缩组件（12）活动端连接一个托盘（11），托盘（11）底面紧贴支撑板（41），托盘（11）朝向U型箱体（4）中心方向的一角设有凹槽，四个凹槽围成的区域形成放置槽（111），步骤S4中将基板放置于放置槽（111）的方法是：
伸缩组件（12）伸长使托盘（11）移动至避让槽（411）的区域内，并保证放置槽（111）的尺寸与基板匹配；然后将基板放置于放置槽（111）内，此时基板向下的投影位于两个避让槽（411）围成的区域内；
夹持机构位于两个支撑板（41）之间，每个夹持机构包括调控杆（21）和两个夹板（22），调控杆（21）一端通过轴承连接于U型箱体（4）侧壁，另一端连接两个夹板（22），用于调控两个夹板（22）上下开合，当两个夹板（22）处于打开状态时，夹板（22）位于两个避让槽（411）围成的区域之外，步骤S4中夹持机构夹住基板的方法是：
完成一次激光去除后，利用调控杆（21）使两个夹板（22）闭合，夹板（22）夹住基板；
转动机构包括驱动组件、转动杆（32）、两个第一转动轮（331）、两个第二转动轮（332）和两个皮带（34），夹持机构外端连接对应的第一转动轮（331），转动杆（32）两端贯穿U型箱体（4）侧壁后连接对应的第二转动轮（332），同一侧的第一转动轮（331）和第二转动轮（332）通过皮带（34）连接，驱动组件用于驱动转动杆（32），步骤S4中夹持机构转动180°的方法是：
驱动组件驱动转动杆（32）以使第二转动轮（332）转动180°，在皮带（34）作用下第一转动轮（331）及夹持机构随第二转动轮（332）转动；
转动机构还包括两个对称于U型箱体（4）两侧壁的松紧调节件，松紧调节件包括第三转动轮（35）、螺杆（36）、旋钮（37），U型箱体（4）侧壁设有通槽（42）和T型槽（43），T型槽（43）水平设置，螺杆（36）转动设于T型槽（43）内，螺杆（36）其中一端贯穿T型槽（43）端部后连接旋钮（37），旋钮（37）位于通槽（42）内，螺杆（36）螺纹连接有T型块，第三转动轮（35）转动连接于T型块，第三转动轮（35）用于调节皮带（34）的松紧，方法是：转动旋钮（37）促使T型块及第三转动轮（35）朝皮带（34）方向移动；
U型箱体（4）内设有基座（44），驱动组件包括齿条（311）、齿轮（312）、第二伸缩组件（313），齿条（311）滑动设于基座（44）顶部，齿轮（312）固定套设于转动杆（32）上，齿条（311）、齿轮（312）啮合，第二伸缩组件（313）设于基座（44）一侧，第二伸缩组件（313）活动端连接齿条（311）一侧，步骤S4中驱动组件驱动转动杆（32）的方法是：
第二伸缩组件（313）伸长或收缩以使齿条（311）沿着基座（44）滑动；在齿条（311）和齿轮（312）啮合作用下，齿轮（312）及转动杆（32）转动180°。
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