一种局部厚铜PCB及其制作工艺的制作方法

文档序号:14943274发布日期:2018-07-13 21:39

本发明涉及PCB制造技术领域,特别涉及一种局部厚铜PCB及其制作工艺。



背景技术:

随着印刷电路板(又称为PCB、PCB板及电路板)的设计和应用逐渐代替传统的分立电路,特别是电动汽车等对电路板的过流能力要求越来越高,部分线路设计要求内层走线的铜厚要求不一致,目前,受到制作局部厚铜方法的限制,由于电镀法每一次只能通过电镀工艺在厚铜区增加少量的铜,因此需要反复多次进行电镀,而每一次电镀都需要贴膜、退膜等多道工艺,不仅成本高而且生产效率低,最终高度也受限无法通过电镀得到6OZ以上的厚铜。因此现有的厚铜制作方法存在以下缺陷:

1.工艺流程复杂,需要经过多次电镀、贴膜、退膜等流程,影响产能和效率;

2.即使经过长时间电镀也很难实现超过6OZ以上的厚度差异。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种能够降低制作难度、简化流程、提高产能、增大铜厚差异的局部厚铜PCB及其制作工艺。

本发明解决其问题所采用的技术方案是:

一种局部厚铜PCB的制作工艺,包括以下步骤:

A、准备步骤:对PCB内层进行蚀刻处理,待做局部厚铜PCB,并根据局部厚度要求冲切出厚铜条;

B、SMT:将厚铜条通过SMT焊接在PCB上的覆铜区需要加厚的位置;

C、半固化片冲槽处理:将用于在PCB各层间起绝缘及粘合作用的半固化片上对应厚铜区域冲出对应通槽;

D、压合处理:将局部厚铜内层板压制成多层板;

E、后续步骤:对多层板的最外层按常规的PCB制作流程完成处理。

进一步,所述步骤B具体为:

B1、印刷焊锡膏:对PCB上的覆铜区需要加厚的位置印刷焊锡膏;

B2、贴装厚铜条:将A步骤中冲切好的厚铜条贴装于加厚区域表面;

B3、回流焊接:通过重新熔化焊锡膏,实现厚铜条与加厚区域间的机械与电气连接;

B4、清洗:利用工业酒精对PCB表面进行清洗。

进一步,所述步骤C中使用的半固化片包括一层以上。

进一步,所述步骤B3使用红外热风混合加热方式进行回流焊接。

进一步,所述步骤B4使用超声波清洗器对PCB表面进行清洗。

进一步,本发明还公开了一种由以上所述的局部厚铜PCB的制作工艺生产出来的PCB,所述PCB上的覆铜区设有厚铜区,所述厚铜区设置有通过SMT焊接于其上的对应形状的铜条,所述铜条与对应的厚铜区电性连接。

进一步,所述PCB为多层板,包括多个内层,用于不同内层间的进行绝缘和粘合的半固化片对应于厚铜区位置设有冲压出的通槽,用于不同内层间的进行绝缘和粘合的半固化片包括一层以上。

进一步,所述PCB上设有贯通各层的通孔,所述通孔涂覆有导电材料实现各层之间的电性连接。

进一步,所述铜条与厚铜区间设有焊锡膏并通过热风混合方式的回流焊实现机械和电性连接。

进一步,所述铜条厚度大于6OZ。

本发明的有益效果是:本发明采用的一种局部厚铜PCB及其制作工艺,通过使用SMT工艺将PCB上覆铜区需要形成厚铜的位置焊接上预先冲切成型的铜条,可以实现任何厚度的厚铜区,无需受限于电镀法的繁琐耗时及耗材的多道工序,只需要依次就可以形成预设厚度的厚铜区。由于避免了电镀法的多次循环以及每次循环中耗时的上膜、退膜的工序,因此使用本发明的工艺形成厚铜区可以大幅提升生产效率。同时针对厚铜区过于凸出的情况,本发明提出了在用于在各层之间其绝缘和粘合作用的半固化片上对应于厚铜区设置了相应的通槽,避免凸出的厚铜区在各层压合时刺破半固化片造成PCB的质量问题。本发明提供的通过SMT焊接形成PCB的厚铜区的工艺,实现了大差异厚度的厚铜区,并且大幅地提高了厚铜PCB的产能,极大地促进了电子行业的发展。

附图说明

下面粘合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种局部厚铜PCB制作工艺的流程图;

图2是本发明一种局部厚铜PCB进行准备步骤后的结构示意图;

图3是本发明一种局部厚铜PCB印刷焊锡膏后的结构示意图;

图4是本发明一种局部厚铜PCB进行SMT焊接后的结构示意图图;

图5是本发明一种局部厚铜PCB进行半固化片预叠合后的结构示意图;

图6是本发明一种局部厚铜PCB压合后的结构示意图;

图中,1-覆铜板、2-覆铜区、3-焊锡膏、4-厚铜条、5-半固化片、6-铜箔。

具体实施方式

PCB的制作一般使用到一下五种原材料:干膜、半固化片5、铜箔6、覆铜板1和底片。其中,干膜时一种感光材料,用于线路板图像的转移制作,干膜感光后耐酸不耐碱,不导电,用作抗抗蚀刻层和抗电镀层。半固化片5用于多层板内层板间的粘结以及调节板厚,由树脂和玻璃纤维布组成,在一定的温度和压力作用下,树脂流动并发生固化。铜箔6时多层板顶、底层形成导线的基铜材料,使用半固化片5将其与其他层粘结。在半固化片5两边黏上铜箔6,即成覆铜板1,其两个面上设有由铝箔组成的覆铜区2,通过对覆铜区2进行蚀刻而在覆铜板1上得到需要的单层线路,即单层的PCB,覆铜板1是PCB生产的主要原材料。而底板上有单层线路的图案,用于对线路板干膜曝光是其遮挡作用而通过曝光显影后在干膜上留下底片对应的线路图案。

参照图1-图6,本发明的一种局部厚铜PCB的制作工艺,包括以下步骤:

A、准备步骤:主要的材料是覆铜板1,覆铜板1由铜箔6和绝缘层压合而成,依要求有不同板厚规格,而且一般来料尺寸比较大,不符合生产设备要求的尺寸,因此需要进行开料操作,即将覆铜板1裁切成工作需要的尺寸。然后对PCB内层进行蚀刻处理,待做局部厚铜PCB,并根据局部厚度要求冲切出厚铜条4,应当保证铜条的各个面都保持平整,并使用酒精清洗铜条表面,避免出现杂质;

B、SMT:将厚铜条4通过SMT焊接在PCB上的覆铜区2需要加厚的位置;

所述步骤B具体为:

B1、印刷焊锡膏3:对PCB上的覆铜区2需要加厚的位置印刷焊锡膏3,印刷焊锡膏3可以给加厚区域带来一定的粘性,方便后续贴装铜条,最重要的是焊锡膏3是回流焊的关键原料,用来实现加厚区域与铜条之间的连接性能;

B2、贴装厚铜条4:将A步骤中冲切好的厚铜条4贴装于加厚区域已经印刷好焊锡膏3的表面,应当保证贴装时二者接触面间没有杂质;

B3、回流焊接:使用红外热风混合加热方式进行回流焊接,通过重新熔化焊锡膏3,在铜条和PCB覆铜区2的加厚区域之间形成金属液,实现厚铜条4与加厚区域间的机械与电气连接,为了保证厚铜条4及加厚区域的机械及电气连接特性,应保证加热的温度超过焊料焊锡膏3的熔点20℃,并且保证熔融状态的时间为40-90秒,避免虚焊和假焊;

B4、清洗:目的是去除PCB表面由于焊带来的污染物和杂质,可以利用工业酒精对PCB表面进行清洗,也可以使用超声波清洗器对PCB表面进行清洗。

C、半固化片5冲槽处理:将用于在PCB各层间起绝缘及粘合作用的半固化片5上对应厚铜区域冲出对应通槽,由于厚铜区叠加上铜条的厚度远高于覆铜区2的正常铜厚区的高度,因此若不在半固化片5对应厚铜区域位置冲出通槽的话,在压合时,厚铜区会刺破半固化片5,影响绝缘和粘结效果;并且由于单层的半固化片5的厚度受限,所以根据具体需要的厚度,半固化片5包括一层以上,并且如图所示,相邻两层PCB之间的半固化片5靠近厚铜区位置虽然设有通槽,但是仍然设有至少一块完整的半固化片5在两层PCB之间起到绝缘作用。

D、压合处理:由于使用了多层的半固化片5,因此压合前,需要将多层半固化片5、覆铜板1和厚铜区预叠合在一起,然后使用PCB压合压机将局部厚铜内层板压制成多层板;

E、后续步骤:对多层板的最外层按常规的PCB制作流程完成处理。后续步骤一般是对最外层的铜箔6(即覆铜区2)进行压膜,为最外层的铜箔6压上一层干膜,然后在底板上刻画出需要的线路,依次进行曝光、显影、蚀刻、退膜等工艺,将最外层的PCB制作完成。

进一步,本发明还公开了一种由以上所述的局部厚铜PCB的制作工艺生产出来的PCB,所述PCB上的覆铜区2设有厚铜区,所述厚铜区设置有通过SMT焊接于其上的对应形状的铜条,具体地,所述铜条与厚铜区间设有焊锡膏3并通过热风混合方式的回流焊实现机械和电性连接。根据产品对局部铜厚的要求,对产品需要局部加厚的区域通过使用SMT铜条或铜片的方式完成加厚的动作,可将局部铜厚差做到6OZ以上,甚至更厚,可有效解决局部铜厚与其它区域差异大难以生产的难题;并且制作工艺简单,无需特别控制就可很好地实现局部厚铜工艺,可用于批量产品的制作,产品良率极高。

进一步,所述PCB为多层板,包括多个内层,用于不同内层间的进行绝缘和粘合的半固化片5对应于厚铜区位置设有冲压出的通槽,根据客户要求的厚度,用于不同内层间的进行绝缘和粘合的半固化片5包括一层以上,用于调节多层PCB的厚度。

进一步,所述PCB上设有贯通各层的通孔,所述通孔涂覆有导电材料实现各层之间的电性连接。通过对通孔孔壁上的非导体部分的树脂和玻璃纤维进行涂覆导电材料实现金属化,在各层间提供足够导电性。

以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。

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