一种陶瓷基线路板的制备方法与流程

文档序号:13984951

本发明涉及PCB领域,尤其是涉及一种陶瓷基线路板的制备方法。



背景技术:

陶瓷基线路板作为印刷电路板的一个分支,在陶瓷基板上印刷电路,陶瓷具有更高的热导率以及与铜更匹配的热膨胀率,使用时同步性好,可进行高密度组装,铜层不含氧化层,可在还原气氛中长期使用,不含有机层,不易老化,常用于对印刷电路板较高的场景,例如航天领域。

由于陶瓷本身硬而脆,难以用铣刀对陶瓷进行钻孔,现有技术采用激光打孔的方式,但是这种打开方式对设备需求较高,生产成本高昂。

因此,亟需一种成本低廉,陶瓷基板不易破碎的陶瓷基线路板的制备方法。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种陶瓷基线路板的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现:

一种陶瓷基线路板的制备方法,包括以下步骤:

S1、菲林制作 :按照预设的电路制作菲林 ;

S2 、陶瓷基板钻孔 :将线路板固定在电磨机的工作台面,采用电磨机的磨头进行钻孔,具体步骤为:电磨机的磨头正转,垂直向下对陶瓷基板进行钻孔,孔深为陶瓷基板厚度的1/6-1/5,形成初级加工孔,磨头上升,离开陶瓷基板;磨头反转,垂直向下对初级加工孔进行钻孔,孔深为陶瓷基板厚度1/3-2/3,形成次级加工孔,磨头上升,离开陶瓷基板;磨头正转,垂直向下对刺激加工孔进行钻孔,至磨头贯穿陶瓷基板,形成通孔;

S3、陶瓷基板的通孔内壁镀铜:采用化学镀铜对步骤S2形成的通孔的内壁进行一次镀铜;

S4、制作表面图案:将步骤S1制得的菲林在陶瓷基板表面进行显影,显影液采用质量分数为0.5%的碳酸钠与质量分数为0.5%的碳酸钾的共混液;

S5、电镀、蚀刻的制作 :将步骤S4的陶瓷基板的表面图案依次进行电镀铜加厚处理和镀锡抗蚀刻处理 ;再将处理后的组合板表面抗电镀油墨退除,形成陶瓷基线路板。

采用初级加工空、次级加工孔、通孔三步加工方法,结合正反转工艺,防止直接加工,陶瓷基板容易断裂,且分步加工,通孔的内壁经过正反多次打磨,易形成光滑的曲面,在后续加工过程中,规则光滑的曲面相对于粗糙的内壁,局部应力过大时不易破碎;采用磨头先离开陶瓷基板再切换转动方向,有助于排出打磨产生的碎屑,保证加工的精度。

优选的,步骤S4中共混液中碳酸钠溶液与碳酸钾溶液的体积比为3:1。

采用碳酸钠溶液与碳酸钾溶液的体积比为3:1,碱性适中,显影效果好。

优选的,步骤S2中磨头加工初级加工孔的正转速度为2000r/min;磨头加工次级加工孔的反转速度为3000r/min;磨头加工通孔的正转速度为4200r/min。

采用逐渐增加的转速,正反转切换,避免前期加工时转速过快,局部应力过大,陶瓷基板断裂,加工形成初级加工孔,初级加工孔内形成较光滑的内壁,逐渐增大转速,防止陶瓷基板断裂的同时,加快钻孔效率。

优选的,步骤S2中,初级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/6。

初级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/6,加工过深,初级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

优选的,其特征在于,步骤S2中,次级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/3。

次级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/3,加工过深,次级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

优选的,步骤S2中,还包括气枪,加工初级加工孔、次级加工孔和通孔时,气枪出气吹扫初级加工孔、次级加工孔和通孔。

钻孔过程中,采用气枪吹扫,出去碎屑,避免碎屑堆积于孔内,影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

优选的,步骤S2中,气枪吹扫初级加工孔、次级加工孔时,气枪喷口轴线与初级加工孔轴线、次级加工孔轴线之间的夹角均为60°;气枪吹扫通孔时,气枪喷口轴线与通孔轴线之间的夹角为85°。

气枪喷口轴线与初级加工孔轴线、次级加工孔轴线之间的夹角均为60°,此时,孔深较小,且为盲孔,夹角为60°,空气易在孔内形成较高的气体湍流,从而将碎屑吹出;气枪喷口轴线与通孔轴线之间的夹角为85°,此时板上为通孔,直接吹扫让碎屑从通孔下端排出的同时,避免与磨头接触,损坏磨头,影响加工精度。

本发明的有益效果:

1.本发明所提供的陶瓷基线路板的制备方法,采用初级加工空、次级加工孔、通孔三步加工方法,结合正反转工艺,防止直接加工,陶瓷基板容易断裂,且分步加工,通孔的内壁经过正反多次打磨,易形成光滑的曲面,在后续加工过程中,规则光滑的曲面相对于粗糙的内壁,局部应力过大时不易破碎;采用磨头先离开陶瓷基板再切换转动方向,有助于排出打磨产生的碎屑,保证加工的精度。

2.本发明所提供的陶瓷基线路板的制备方法,采用逐渐增加的转速,正反转切换,避免前期加工时转速过快,局部应力过大,陶瓷基板断裂,加工形成初级加工孔,初级加工孔内形成较光滑的内壁,逐渐增大转速,防止陶瓷基板断裂的同时,加快钻孔效率。

3.本发明所提供的陶瓷基线路板的制备方法,初级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/6,加工过深,初级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂;次级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/3,加工过深,次级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

4.本发明所提供的陶瓷基线路板的制备方法,钻孔过程中,采用气枪吹扫,出去碎屑,避免碎屑堆积于孔内,影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂;气枪喷口轴线与初级加工孔轴线、次级加工孔轴线之间的夹角均为60°,此时,孔深较小,且为盲孔,夹角为60°,空气易在孔内形成较高的气体湍流,从而将碎屑吹出;气枪喷口轴线与通孔轴线之间的夹角为85°,此时板上为通孔,直接吹扫让碎屑从通孔下端排出的同时,避免与磨头接触,损坏磨头,影响加工精度。

具体实施例

本实施例提供一种一种陶瓷基线路板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1 、菲林制作 :按照预设的电路制作菲林 ;

S2 、陶瓷基板钻孔 :将线路板固定在电磨机的工作台面,采用电磨机的磨头进行钻孔,具体步骤为:电磨机的磨头正转,垂直向下对陶瓷基板进行钻孔,孔深为陶瓷基板厚度的1/6,形成初级加工孔,磨头上升,离开陶瓷基板;磨头反转,垂直向下对初级加工孔进行钻孔,孔深为陶瓷基板厚度1/3,形成次级加工孔,磨头上升,离开陶瓷基板;磨头正转,垂直向下对刺激加工孔进行钻孔,至磨头贯穿陶瓷基板,形成通孔;

S3、陶瓷基板的通孔内壁镀铜:采用化学镀铜对步骤S2形成的通孔的内壁进行一次镀铜;

S4、制作表面图案:将步骤S1制得的菲林在陶瓷基板表面进行显影,显影液采用质量分数为0.5%的碳酸钠与质量分数为0.5%的碳酸钾的共混液;

S5、电镀、蚀刻的制作 :将步骤S4的陶瓷基板的表面图案依次进行电镀铜加厚处理和镀锡抗蚀刻处理 ;再将处理后的组合板表面抗电镀油墨退除,形成陶瓷基线路板。

采用初级加工空、次级加工孔、通孔三步加工方法,结合正反转工艺,防止直接加工,陶瓷基板容易断裂,且分步加工,通孔的内壁经过正反多次打磨,易形成光滑的曲面,在后续加工过程中,规则光滑的曲面相对于粗糙的内壁,局部应力过大时不易破碎;采用磨头先离开陶瓷基板再切换转动方向,有助于排出打磨产生的碎屑,保证加工的精度。

作为本发明的又一实施例,步骤S4中共混液中碳酸钠溶液与碳酸钾溶液的体积比为3:1。

采用碳酸钠溶液与碳酸钾溶液的体积比为3:1,碱性适中,显影效果好。

作为本发明的又一实施例,步骤S2中磨头加工初级加工孔的正转速度为2000r/min;磨头加工次级加工孔的反转速度为3000r/min;磨头加工通孔的正转速度为4200r/min。

采用逐渐增加的转速,正反转切换,避免前期加工时转速过快,局部应力过大,陶瓷基板断裂,加工形成初级加工孔,初级加工孔内形成较光滑的内壁,逐渐增大转速,防止陶瓷基板断裂的同时,加快钻孔效率。

初级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/6,加工过深,初级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

次级加工孔的孔深为陶瓷基板厚度的1/3,加工过深,次级加工孔内的积屑过多,易影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

作为本发明的又一实施例,步骤S2中,还包括气枪,加工初级加工孔、次级加工孔和通孔时,气枪出气吹扫初级加工孔、次级加工孔和通孔。

钻孔过程中,采用气枪吹扫,出去碎屑,避免碎屑堆积于孔内,影响加工,甚至造成陶瓷基板断裂。

作为本发明的又一实施例,步骤S2中,气枪吹扫初级加工孔、次级加工孔时,气枪喷口轴线与初级加工孔轴线、次级加工孔轴线之间的夹角均为60°;气枪吹扫通孔时,气枪喷口轴线与通孔轴线之间的夹角为85°。

气枪喷口轴线与初级加工孔轴线、次级加工孔轴线之间的夹角均为60°,此时,孔深较小,且为盲孔,夹角为60°,空气易在孔内形成较高的气体湍流,从而将碎屑吹出;气枪喷口轴线与通孔轴线之间的夹角为85°,此时板上为通孔,直接吹扫让碎屑从通孔下端排出的同时,避免与磨头接触,损坏磨头,影响加工精度。

以上为本发明的其中具体实现方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

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