一种基于激光凹槽加工工艺的印刷电路板制作设备的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及印刷电路板的加工技术领域，具体而言，涉及一种基于激光凹槽加工工艺的印刷电路板制作设备。
【背景技术】
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[0002]随着高密度封装基板的快速发展，要求元器件中芯片面积与封装面积相应减小，提高封装效率成为必然。要满足印制电路板轻、薄、短、小、结构灵活的特点，减小基板上的线宽/线距，制作更加精细的线路成为一种选择。在常规线路制作中，侧蚀、流程长、污水处理困难等一直是无法解决的问题，过大的侧蚀不仅影响线路的美观，严重者甚至不能满足线路传输中对于高频高速信号完整性的传导要求。流程长不仅增大制作过程中故障发生的几率，也增大了制作的成本。制作工艺中产生的污水种类多，处理成本大，也污染环境，进而影响印制电路板产业的快速发展。
[0003]目前，制作精细线路的方法主要有三种:减成法、半加成法和加成法。减成法是使用最普遍的线路制作方法，它是先用光化学法或丝网漏印法或电镀法在覆铜板的铜表面转移形成电路图形，再用化学腐蚀的方法将形成电路之外多余的铜层部分蚀刻掉，留下所需要的电路图形。但减成法在精细线路制作时侧蚀现象最严重，容易发生线路短路、断路等问题，铜箔也浪费严重。半加成法采用的是通过图形电镀在较薄的铜层上加厚线路，并用化学蚀刻方法将非线路部分的薄铜蚀刻去除。此方法制作的精细线路侧蚀较小，线路横截面基本呈矩形。但当前超薄铜箔由于成本较高，应用还不普遍，若采用普通覆铜板减铜制作超薄铜箔，很难保证整板减薄的均匀一致性。图形电镀时，对于50 μπι以下线宽的精细线路，保证线路解像度的抗蚀薄干膜很难同时在电镀线耐酸碱，干膜溶解及渗镀现象较易发生。陈苑明等人(电镀与精蚀，2012，vol.34，N0.7:5-9)指出，半加成法制作精细线路应选择5 μ m以下的超薄铜箔。若采用减铜处理，5 μπι以下厚度较难控制，可能导致铜种子层被剥离，后续镀铜层与基材的结合力较差。加成法是采用化学镀铜沉积在感光材料上，直接形成电路图形与孔金属化层。在多层电路的制作中，镀铜厚度与孔金属化所持续的时间有差异，容易引发孔金属化问题，铜层与基材的结合力也很难得到保证。由于加成法对基材的特殊要求，制作成本也很高，暂时还未得到广泛应用。
[0004]在印制电路板的制造中，导通孔的制作成败直接影响电气连接的性能。数控钻孔与激光钻孔广泛应用于微孔制作中。数控钻孔能钻所有材料的孔，但当孔径小于250 μ m，钻孔成本呈指数级增长，不适宜大批量的微孔生产；C02激光钻孔可加工50 μπι以上的孔径，生产效率高，但C02激光仅适用于树脂介质层，对于50 μπι?75 μm之间的微孔，较难控制，钻孔后介质材料残膜或碳化物残留物较多；UV激光可加工25 μπι直径的小孔，成型的孔内干净无碳化，制作25 μπι?125 μπι之间的孔成本不大，但采用UV激光制作大孔径钻孔成本呈指数级增长。
[0005]为提供一种制作流程简单、操作实施容易、制作成本可控，同时能够提高产品品质及生产效率的，基于激光凹槽加工工艺的印制电路板制作方法，申请号为CN201410339246.1的发明专利申请公开了一种基于激光凹槽加工工艺的印制电路板制作方法，该发明首先对基材一面采用UV激光进行烧蚀，逐次加工出精细线路凹槽和层间互连微孔凹槽；再对层间互连微孔凹槽填塞导电油墨并固化；当基材另一面精细线路凹槽加工完，对基材两面同时进行黑孔化，完成凹槽电镀铜，再进行印制电路板后续制作过程。该发明能够避免常规精细线路制作中盲孔填铜后板面铜层偏厚的问题，采用微孔和细线凹槽的一次性加工，可以节省掉常规线路制作中曝光、显影、蚀刻等流程，避免线路加成的夹膜问题及蚀刻时的侧蚀问题，简化了生产工序，减少了工艺生产废水的产生，降低了制作成本。
【发明内容】
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[0006]本发明所解决的技术问题:现有技术中，一种基于激光凹槽加工工艺的印制电路板制作方法中，如何使UV激光切割机对基材的两面进行快速切割，以制作出精细线路凹槽。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种基于激光凹槽加工工艺的印刷电路板制作设备，包括制作装置、位于制作箱前方的第一激光装置、位于制作箱后方的第二激光装置；
[0009]所述制作装置包括检测壳体、纵向水平输入机构；所述检测壳体呈方形状，检测壳体内设检测腔体，检测壳体的前侧壁上开设第一窗口，检测壳体的后侧壁上开设第二窗口，检测腔体内设有光源；
[0010]上述制作装置中，所述纵向水平输入机构位于检测壳体的下方，所述纵向水平输入机构包括水平输送底板、安装在水平输送底板上的多对直线输送单元；每一直线输送单元包括传输带、用于驱动传输带的一对辊、用于驱动辊旋转的第一电机，所述一对辊竖直枢接在水平输送底板上；一对直线输送单元并列设置在水平输送底板上，一对直线输送单元之间的间隙值等于基材的厚度；多对直线输送单元以首尾衔接的方式安装在水平输送底板上;
[0011]上述制作装置中，所述检测壳体内设有一对提升机构，检测壳体的底部开设第一豁口，一对提升机构通过第一豁口向下延伸至纵向水平输入机构的顶部；一对提升机构包括第一提升机构和第二提升机构，第一提升机构位于检测腔体的左侧，第二提升机构位于检测腔体的右侧；
[0012]上述制作装置中，所述第一提升机构包括第一支架、第一齿条、第一主齿轮、第一副齿轮、第一延伸轴、第一同步带轮、第一升降条、第一吸盘；所述第一支架上设有第一导向结构，所述第一升降条滑动配合在第一导向结构中，第一升降条竖直设置，所述第一吸盘安装在第一升降条上；所述第一齿条固定在第一升降条上，第一齿条竖直设置，所述第一主齿轮与第一齿条啮合，第一主齿轮枢接在第一支架上；所述第一副齿轮与第一主齿轮啮合，第一副齿轮枢接在第一支架上；所述第一延伸轴与第一副齿轮的齿轮轴联接，所述第一同步带轮安装在第一延伸轴上；
[0013]上述制作装置中，所述第二提升机构包括第二支架、第二齿条、第二主齿轮、第二延伸轴、第二同步带轮、第二升降条、第二吸盘；所述第二支架上设有第二导向结构，所述第二升降条滑动配合在第二导向结构中，第二升降条竖直设置，所述第二吸盘安装在第二升降条上；所述第二齿条固定在第二升降条上，第二齿条竖直设置，所述第二主齿轮与第二齿条啮合，第二主齿轮枢接在第二支架上，第二主齿轮与第二电机联接；所述第二延伸轴与第二主齿轮的齿轮轴联接，所述第二同步带轮安装在第二延伸轴上；
[0014]上述制作装置中，所述第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带连接；
[0015]上述制作装置中，所述第一支架的底端安装在水平输送底板上，第一支架的底部开设竖直向的第二豁口，所述第二支架的底端安装在水平输送底板上，第二支架的底部开设竖直向的第三豁口，所述第一齿条的底部开设竖直向的第四豁口，第二齿条的底部开设竖直向的第五豁口 ；所述第二豁口、第三豁口、第四豁口、第五豁口均位于多对直线输送单元之间的间隙的正上方，所述第二豁口、第三豁口、第四豁口、第五豁口和多对直线输送单元之间的间隙构成基材的运行通道；
[0016]所述第一激光装置和第二激光装置均包括水平移动机构和安装在水平移动机构上的切割机构；
[0017]所述水平移动机构包括安装板、调节板、调节螺杆、内螺纹件；所述切割机构固定安装在安装板上，安装板的底部开设滑槽，所述调节板上设有与滑槽配合的滑块，所述调节螺杆枢接在调节板上，所述内螺纹件螺接在调节螺杆上，内螺纹件与安装板固定连接；
[0018]所述切割机构包括一对上下设置的机架板、横跨一对机架板的梁、安装在梁上的激光架、安装在激光架上的激光头；所述一对机架板上设有X向滑道，所述梁上设有Z向滑道，所述梁的两端部滑动配合在一对机架板的X向滑道上，所述激光架滑动配合在梁的Z向滑道上；所述激光头通过反射装置与激光发生器相连；
[0019]所述第一激光装置中的激光头指向检测壳体的第一窗口，所述第二激光装置中的激光头指向检测壳体的第二窗口。
[0020]按上述技术方案，本发明所述基于激光凹槽加工工艺的印刷电路板制作设备的工作原理如下:
[0021]第一，基材呈竖直状态，基材竖立在水平输送底板上且位于一对直线输送单元之间的间隙中。
[0022]第二，第一电机通过辊驱动传输带运行，一对直线输送单元的传输带等速同向运行，由于一对直线输送单元之间的间隙值等于基材的厚度，所以，多对首尾衔接的直线输送单元可夹持着基材向后输送。
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