一种多腔热压机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多腔热压机，包括：具有一定内部空间的压合室，所述压合室内设有加热组件；设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括至少三块压合板，所述压合板两两相互平行，相邻两块所述压合板相距一定的距离从而形成有至少两个压合腔；外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力。本实用新型提供的多腔热压机，可确保在热压过程中，通过提高温度传递的均匀性及稳定性，来减少压制过程中PCB板的变形率，减少报废率，提高成品率，降低生产成本。
【专利说明】
一种多腔热压机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种PCB板层压机，更具体地，涉及一种多腔热压机。
【背景技术】
[0002]PCB板即PCB线路板(Printed circuit board)，亦称为印制电路板或者印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。一般来讲，印刷电路板:是在非导电基板上面覆盖一层/ 二层铜箔(导电层)一一称之为单/双面电路板，然后采用印制的方法，将设计好的电路连接需保留的线条印制(耐腐蚀介质)在铜箔上，浸入在腐蚀性液体中腐蚀掉没有保护涂层的铜箔，清洗掉腐蚀性残液，定位打孔，涂上助焊剂等，即告完成。PCB板的作用犹如农作物需要生长在土壤中一样:一是通过铜箔线条为电子元件相互之间提供电气连接;二是为电子元器件提供物理支撑。采用PCB板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和劳动生产率。
[0003]现阶段，PCB板的压合工序中，特别是针对2层及2层以上PCB板产品，压合工序主要包括热压和冷压。热压是通过加热半固化片(如环氧树脂材料)，并施加一定压力比如200-500PSI/cm2使半固化片融化并凝固成需要的多层线路板。冷压工艺是在热压结束后对线路按照工艺要求的冷却速度冷却到需要的温度。在现有铜箔导电加热压合机中，都是通过连续缠绕铜箔片导电加热线路板，而在腔体的上下各有一块加热盘，其主要作用是对PCB板产品做辅助加热。
[0004]现有PCB板热压机主要存在的缺点有:在热压过程中只使用一个腔体工作，容易导致PCB板压合后厚度不均匀或存在压合气泡的风险，压合层数越多，累计产生的压力误差越大，问题也越明显。
【实用新型内容】
[0005]针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型的目的是提供一种多腔热压机，确保在热压过程中，通过提高温度传递的均匀性及稳定性，来减少压制过程中PCB板的变形率，减少报废率，提高成品率，降低生产成本。
[0006]为了实现根据本实用新型的上述目的和其他优点，提供了一种多腔热压机，其特征在于，包括:具有一定内部空间的压合室，所述压合室内设有加热组件;设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括至少三块压合板，所述压合板两两相互平行，相邻两块所述压合板相距一定的距离从而形成有至少两个压合腔；外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力。
[0007]优选的，所述加热组件包括加热管、加热箱和输送栗，所述加热管设置于所述压合板内，所述加热管的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路。
[0008]优选的，所述加热管设置呈多重“S”型折叠状结构。
[0009]优选的，所述压合板内设置有两组加热管，所述两组加热管相对所述压合板的对称中心对称设置。
[0010]优选的，所述加热组件包括加热棒、及与所述加热棒电连接的电控系统，所述加热棒设置于所述压合板内。
[0011]优选的，所述加热组件包括设置在所述压合腔中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器。
[0012]优选的，所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而形成有多个间隔设置的容纳室。
[0013]优选的，所述液压装置包括液压缸和油栗，所述液压缸的驱动端为位于最下层的所述压合板提供压合压力。
[0014]优选的，所述压合室内还设置有至少两根导柱，所述压合板均可沿所述导柱上下滑动。
[0015]优选的，所述导柱的内部设置呈中空结构，所述导柱的一端开设有抽气口，所述抽气口外接有抽气装置，所述导柱的外壁开设有与导柱内部相联通的通气孔。
[0016]本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:
[0017]1、与现有技术中加热只能从PCB板产品的上下两端通过热传导来进行所不同的是，由于具有加热功能的所述压合板设于PCB板产品包之间，从而可以在相邻两个PCB板产品包间开始实现加热，使得大大加快了 PCB板产品包的加热过程，此外，还能进一步控制PCB板产品包的加热速度与加热温度的均匀性，从而进一步减少PCB板产品发生不规则变形等问题；
[0018]2、由于相邻两块所述压合板相隔有一定的距离从而构成至少两个压合腔，采用这种多腔式的设计，使得生产板数量控制在10?50层，针对一些特殊内层残铜分布不均匀设计的PCB板或多层线路中各层残铜位置对应设计的PCB板，以及10层以上PCB板，通过每腔体的生产数量的有效控制，就能有效降低或避免了残铜累计产生的压力误差，很好解决了由于残铜累计产生的压力误差而导致的PCB板压合后厚度不均匀和压合气泡等问题；
[0019]3、由于采用的多腔式层间发热的加热方式，使得PCB板包的堆叠不需要如现有技术般的采用多重“S”型折叠状结构的铜箔片绕制，只需要将PCB板原材料按常规逐层堆叠，从而大大降低了 PCB板包的组装时间，简化了 PCB板包的组装复杂程度，降低了生产成本，进一步提尚了生广效率；
[0020]本实用新型的其他优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0021]详细说明将参考下述附图，在附图中:
[0022]图1是示出用于制造PCB板的PCB板包在根据本实用新型所述的多腔热压机中的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型所述的多腔热压机的轴测图；
[0024]图3为本实用新型所述的多腔热压机的轴测图；
[0025]图4为本实用新型所述的多腔热压机的俯视图；
[0026]图5为本实用新型所述的多腔热压机的正视图；
[0027]图6为本实用新型所述的多腔热压机的右视图；
[0028]图7是图4中沿A-A方向剖视图；
[0029 ]图8是图4中沿B-B方向剖视图；
[0030]图9是图4中C处的局部放大图；
[0031]图10为本实用新型所述的多腔热压机中压合组件的第一轴测图；
[0032]图11为本实用新型所述的多腔热压机中压合组件的第二轴测图；
[0033]图12为本实用新型所述的多腔热压机中压合组件的右视图；
[0034]图13为本实用新型所述的多腔热压机中压合组件的正视图；
[0035]图14为本实用新型所述的多腔热压机中压合组件的内部局部示意图；
[0036]图15是图14中D处的局部放大图；
[0037]图16为本实用新型所述的多腔热压机中导柱的结构图；
[0038]图17为本实用新型所述的多腔热压机中压合板的轴测图；
[0039]图18为本实用新型所述的多腔热压机中压合板的正视图；
[0040]图19是图18中沿E-E方向的剖视图；
[0041 ]图20是图1中PCB板包160的结构图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0043]参照图1和图20，根据本实用新型的多腔热压机100的每个压合腔154b中放置有待压制的PCB板包160，每个待压制的PCB板包160由至少一块PCB板依次层叠堆置而成，为了防止PCB板在压制过程中粘连，相邻两块PCB板之间及PCB板与压合板154之间设置有导热并防粘的隔板161。在一实施例中，多腔热压机100中设有两个压合腔154b，每个压合腔154b中放置有待压制的PCB板包160，每个待压制的PCB板包160由PCB板Cl、C2、C3从上至下依次层叠堆置而成。作为一实施例，每层PCB板的结构如图20所示，主要包括位于最外侧的上下两片铜箔162、与铜箔162邻接的两片半固化片163、由半固化片163夹持的内层线路板164。
[0044]参照图1 一 20所示，本实用新型的多腔层压机100包括:控制系统(未图示)、压合室110、液压装置120、室门130、安全开关组件140、以及压合组件150。其中，压合室110具有一定的内部空间，且该压合室110包括用于在其内部产生真空的抽气装置(未图示)，压合室110内还设有加热组件;压合组件150设置于压合室110的内部空间内，且该压合组件150包括至少三块相对设置的压合板154，压合板154相互平行且相对设置，相邻两块压合板154之间相隔有一定的距离从而构成至少两个压合腔154b，待压制的PCB板包160放置于每个压合腔154b中进行热压，位于最上层的压合板154的上表面与位于最下层的压合板154的下表面分别邻接有上隔热板155与下隔热板153，上隔热板155与下隔热板153均由具有一定结构强度的绝热材料制成，压合板154由具有一定结构强度的导热材料制成，所述液压装置120、安全开关组件140、加热组件均与所述控制系统电连接。
[0045]在一实施例中，压合室110包括左侧板111、右侧板112、顶板113、以及中板114，左侧板111、右侧板112、顶板113、以及中板114构成了具有一定内部空间的压合室110，左侧板111的底部设有左底座111a，右侧板112的底部设有右底座112a，可以在用螺栓通过将左底座Illa与右底座112a固定于地面上从而实现压合室110与地面的固定连接。左侧板111与右侧板112上开设有至少一个观察窗115，在一实施例中，左侧板111与右侧板112上开设有两个观察窗115。在一实施例中，压合板154设有5片，相互之间距有一定的距离从而构成4个压合腔154b，如图1所示，每个压合腔154b中放置有组装好的待压制的PCB板包160。
[0046]在一实施例中，压合室110内还设置有至少两根导柱156、设置于下隔热板153之下的垫板152、以及设置于垫板152之下的支撑板151，其中，压合板154及上隔热板155、下隔热板153均被限制于导柱156之间并可沿导柱156上下滑动;液压装置120外接于压合组件150，所述液压装置120的驱动部为所述压合组件150提供压合压力。作为一实施例，液压装置120包括驱动电机、若干管路、液压缸121及由该驱动电机驱动的油栗，所述液压缸121的驱动端为位于最下层的压合板154提供压合动力。在一实施例中，液压装置120的液压缸121的驱动端穿过支撑板151后与垫板152的下表面相抵触，液压装置120与所述控制系统电连接。在一实施方式中，导柱156设有4根，分别设置于压合板154及上隔热板155、下隔热板153的两侧，导柱156贯穿顶板113、垫板152、及支撑板151，从而使得顶板113、垫板152、及支撑板151成为一个稳固的整体，其中，垫板152可在液压装置120的液压缸121的驱动端驱动下沿导柱156上下滑动。
[0047]在一实施方式中，每根导柱156的内侧开设有滑轨槽156b，每块压合板154的两侧前后端部均设有滚轮154a，压合板154通过滚轮154a与滑轨槽156b的配合，从而实现压合板154沿导柱156上下滑移。
[0048]在一实施方式中，导柱156的内部设置呈中空结构，导柱156的一端开设有抽气口156a，所述抽气口 156a与抽气装置相接，位于压合室110内部的导柱156的外壁设有与导柱156内部相联通的通气孔，通过这种结构可在抽气口 156a处往外抽气从而制造压合室110内部的真空环境。在一实施方式中，每个压合腔154b内设有至少一个压力传感器及温度传感器(未图示)，所述压力传感器及温度传感器均与所述控制系统电连接，用于对压合腔内154b的压力及温度进行实时监控。
[0049]在一实施例中，所述加热组件包括加热管154c、加热箱和输送栗，所述加热管154c设置于所述压合板154内，所述加热管154c的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路;工作时，加热箱中的传导液(可为油或水等介质)在输送栗的驱动下，将加热后的传导液输送入加热管154c的入液口，并经加热管154c的的出液口回流入加热箱中，以此构成加热循环回路;在一实施例中，加热管154c与所述加热箱之间设有集油组件158，该集油组件158包括内部中空的进油柱158b与回油柱158a，所述加热管的入液口通过柔性管159与进油柱158b相连通，所述加热管的出液口通过柔性管159与回油柱158a相连通，进油柱的进油口 158b’与回油柱的回油口 158a’分别与所述加热箱相连通。
[0050]在一实施方式中，所述加热管154c设置呈多重“S”型折叠状结构，及其他利于加热管154c均匀排布于压合板154内的形状均可，所述压合板154内设置有两组加热管154c，所述两组加热管154c相对所述压合板154的对称中心对称设置，从而增加了加热管154c内的传导液的流通面积，以提高加热管154c在压合板01内的加热效率。
[0051]在一实施例中，所述加热组件包括加热棒(未图示)、及与所述加热棒电连接的电控系统，以对加热棒进行加热控制，所述加热棒设置于所述压合板154内，所述加热棒通过所述电控系统与所控制系统电连接。
[0052]在一实施例中，所述加热组件包括设置在所述压合腔154b中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器，以对铜箔片进行加热控制，所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而使得所述铜箔片内形成有多个间隔设置的容纳室(未图示)，待压制的PCB板包160放置于所述容纳室后，再放置于压合腔154b中进行热压。
[0053]在一实施例中，压合室110设有至少一扇与外界相通且可开合的室门130，该室门130包括:
[0054]具有一定结构强度并绝热的材料制成的门板132;以及
[0055]设于所述门板两侧的门套131;
[0056]其中，门套131与通往压合室110内部的门框相固接，门板132嵌套在两个门套131之间且可沿门套131上下滑动，以实现压合室110的开启或闭合。在一实施方式中，压合室110的前后两侧各设有一扇室门130。
[0057]在一实施例中，门套131包括:门套主体、以及形成于所述门套主体中的U形槽部131c，其中，U形槽部131c沿所述门套主体的高度方向延伸，门板132的两侧均设有至少一个轴承132a，轴承132a与U形槽部131 c相卡接，从而实现门板132沿门套131上下滑动，U形槽部131c具有两个端部，分别为靠近压合室110的门框的内侧端部131a与远离压合室110的门框的外侧端部131b，外侧端部13Ib的宽度大于内侧端部13Ia的宽度。在一实施方式中，门板132的两侧均设有4个轴承132a。在一实施方式中，每个门套131的侧面均设置有用于驱动门板132上下滑动的驱动气缸133。
[0058]在一实施方式中，两个门套131之间设置有安全开关组件140，具体地，安全开关组件140包括分别设置于门板132两侧门套131上的信号发射器141与信号接收器142，驱动气缸133及安全开关组件140均与所述控制系统电连接，当门板132处于如图3所示的开启状态时，如信号发射器141与信号接收器142之间有物体或操作人员阻隔时，控制系统发送控制信号，此时门板132不会落下，直到号发射器141与信号接收器142之间没有其他物体或操作人员，从而防止门板132碰坏或是压伤操作人员。
[0059]在一实施方式中，室门130与压合室110的门框之间设有密封圈134，密封圈134由具有一定弹性的绝热材料制成。在一实施例中，门板132上还设有将门板132与密封圈134压紧，以实现对压合室110进行密封的压紧装置(未图示)。
[0060]在一实施方式中，压合板154的左右两侧设有至少两根限位柱157，每根限位柱157的内侧均设有至少一块限位块157a，除去最上一层与最下一层的压合板154，其余压合板154在未压制时均放置于限位块157a之上。在一实施方式中，限位柱157设有4根，关于压合板154左右对称，压合板154设有5层，最上一层与最下一层压合板不需要限位块157a的支撑，因此，限位块157a设置成3块，在未压制时分别依次支撑中间3层的压合板154。
[0061]工作原理:
[0062]1、工人先将用于制造PCB板的材料如图20结构进行组成堆叠，最终组装成如图1所示的待压制的PCB板包160;
[0063]2、组装完成后，将待压制的PCB板包160放入每个压合腔154b中等待压制；
[0064]3、控制系统控制室门130的门板132落下，闭合压合室110，抽气装置开始将压合室110的内部空间抽成真空环境；
[0065]4、液压装置120中的液压缸121的驱动端开始工作，施加一定的压力于垫板152之下，从而依次推动压合板154开始挤压压合腔154b内的待压制的PCB板包160，与此同时，加热组件开始工作，从而对待压制的PCB板包160进行加热，压制过程中的压力大小、温度高低、压制时间由控制系统进行反馈调节，压制完成后，加热组件停止工作，压制完的PCB板包160取出等待后续的加工工作。
[0066]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0067]如上所述，根据本实用新型，能够取得如下有益效果:
[0068]1、与现有技术中加热只能从PCB板产品的上下两端通过热传导来进行所不同的是，由于具有加热功能的压合板154设于PCB板包160之间，从而可以在相邻两个PCB板包160间开始实现加热，使得热压过程温度升高快速，大大加快了 PCB板包160的加热过程，此外，还能进一步控制PCB板包160的加热速度与加热温度的均匀性，从而进一步减少PCB板产品发生不规则变形等问题。
[0069]2、由于相邻两块压合板154相隔有一定的距离从而构成至少两个压合腔154b，采用这种多腔式的设计，使得一次压制能够生产PCB板数量控制在10?50层，针对一些特殊内层残铜分布不均匀设计的PCB板或多层线路中各层残铜位置对应设计的PCB板，以及10层以上PCB板，通过每腔体的生产数量的有效控制，就能有效降低或避免了残铜累计产生的压力误差，很好解决了由于残铜累计产生的压力误差而导致的PCB板压合后厚度不均匀和压合气泡等问题。
[0070]3、由于采用的多腔式层间发热的加热方式，使得PCB板包160的堆叠不需要如现有技术般的采用多重“S”型折叠状结构的铜箔片绕制，只需要将PCB板原材料按一定顺序逐层堆叠，从而大大降低了 PCB板包的组装时间，简化了 PCB板包的组装复杂程度，降低了生产成本，进一步提尚了生广效率。
[0071]4、由于U形槽部131c沿所述门套主体的高度方向延伸，门板132的两侧均设有至少一个轴承132a，轴承132a与U形槽部131c相卡接从而实现门板132沿所述门套上下滑动，U形槽部131c具有两个端部，分别为靠近所述压合室的门框的内侧端部131a与远离所述压合室的门框的外侧端部131b，外侧端部131b的宽度大于内侧端部131a的宽度，对压合室110外部空气进入压合室110内设置了多重密封，从而使得室门130具有良好的密封性能，此外，室门130与压合室110的门框之间设有的密封圈134进一步提高了室门130的密封性。
[0072]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种多腔热压机，其特征在于，包括: 具有一定内部空间的压合室，所述压合室内设有加热组件； 设置于所述压合室内的压合组件，该压合组件包括至少三块压合板，所述压合板两两相互平行，相邻两块所述压合板相距一定的距离从而形成有至少两个压合腔； 外接于所述压合组件的液压装置，所述液压装置的驱动部为所述压合组件提供压合压力。2.如权利要求1所述的多腔热压机，其特征在于，所述加热组件包括加热管、加热箱和输送栗，所述加热管设置于所述压合板内，所述加热管的入液口和出液口、输送栗、加热箱构成加热循环回路。3.如权利要求2所述的多腔热压机，其特征在于，所述加热管设置呈多重“S”型折叠状结构。4.如权利要求2所述的多腔热压机，其特征在于，所述压合板内设置有两组加热管，所述两组加热管相对所述压合板的对称中心对称设置。5.如权利要求1所述的多腔热压机，其特征在于，所述加热组件包括加热棒、及与所述加热棒电连接的电控系统，所述加热棒设置于所述压合板内。6.如权利要求1所述的多腔热压机，其特征在于，所述加热组件包括设置在所述压合腔中的铜箔片、及与所述铜箔片电连接的功率控制器。7.如权利要求6所述的多腔热压机，其特征在于，所述铜箔片往复折叠成多重“S”型折叠状结构，从而形成有多个间隔设置的容纳室。8.如权利要求1所述的多腔热压机，其特征在于，所述液压装置包括液压缸和油栗，所述液压缸的驱动端为位于最下层的所述压合板提供压合压力。9.如权利要求1所述的多腔热压机，其特征在于，所述压合室内还设置有至少两根导柱，所述压合板均可沿所述导柱上下滑动。10.如权利要求9所述的多腔热压机，其特征在于，所述导柱的内部设置呈中空结构，所述导柱的一端开设有抽气口，所述抽气口外接有抽气装置，所述导柱的外壁开设有与导柱内部相联通的通气孔。
【文档编号】H05K3/46GK205667035SQ201620532683
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】沈金明
【申请人】苏州市嘉明机械制造有限公司