一种线圈板的冲孔方法与流程

本发明涉及印刷线路板领域，尤其涉及一种线圈板的冲孔方法。

背景技术：

随着技术的进步、社会的发展，印制板在电子行业中的应用越来越广泛，组装完成后的电子产品功能越来越强大、要求也越来越高。印制板不仅只是在电子设备中起到支撑、互连和部分电路元件的作用，而且要求印制板朝着轻、薄、短、小以及多功能方面发展：如将电容、电阻等元器件埋入到印制板中提高印制板的集成度，要求印制板能够承受大电流的冲击等等，因而线圈板应运而生。

线圈板，是线路图形以绕线为主，以铜箔上的蚀刻线路替代传统的铜线线匝的一种电路板，主要应用于电感元器件，需要能够承受大电流的冲击。因而在线圈板的生产过程中需要杜绝相邻两层铜箔在能够叠合的范围内(包括边缘处)产生裂纹，防止因裂纹导致电路板被高压击穿，发生耐压失效的问题。

现有技术中，通常采用冲切工艺对线圈PCB板进行冲孔，如图1和图2所示，图1为冲孔前线圈板和冲床的示意图，图2为冲孔后线圈板的示意图。线圈板1’的上表面铜箔11’、下表面铜箔12’以及内层铜箔13’均设有开窗14’，并且开窗14’在竖直方向上能够叠合，上表面铜箔11’和下表面铜箔12’之间填充有基材15’，需要通过冲切工艺将基材15’部分切除，形成线圈孔16’。当将线圈板1’固定在冲床2’上时，由于基材15’和冲床2’的下模21’之间隔着下表面铜箔12’，两者并不接触，因而在冲孔的过程中，冲头22’冲击基材15’，基材15’由于缺少支撑，受力严重变形，并且形变产生的应力集中在基材15’与下表面铜箔12’开窗侧的叠合处，容易造成基材15’在该叠合处产生裂纹17'，并且该裂纹17'发生在下表面铜箔12’和内层铜箔13’叠合区的边缘，当线圈板1’导通大电流时，容易发生线圈板1’耐压失效的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种线圈板的冲孔方法，以解决采用现有冲孔工艺加工线圈板的线圈孔，容易导致下表面铜箔和内层铜箔叠合区的边缘处产生裂纹，造成线圈板耐压失效的问题。

本发明提供一种线圈板的冲孔方法，所述线圈板包括上表面铜箔、内层铜箔以及下表面铜箔，所述上表面铜箔上设置有第一开窗，所述内层铜箔均设有在竖直方向上能够和所述第一开窗叠合的第二开窗，所述第一开窗和所述下表面铜箔之间填充有基材，所述线圈板的冲孔方法包括：

S10：制作线圈板，所述下表面铜箔能够支撑所述基材；

S20：将所述线圈板装夹在冲床的下模上，所述下表面铜箔和所述下模贴合；

S30：将冲头正对所述第一开窗：所述冲头横截面的形状和所述第一开窗的横截面的形状一致，并且所述冲头横截面的面积小于所述第一开窗的横截面的面积；

S40：控制所述冲头对所述基材进行冲切，加工出线圈孔。

作为优选，在所述步骤S10中，所述下表面铜箔在位于所述基材下方的位置未设置开窗结构。

作为优选，在所述步骤S10中，所述下表面铜箔上设有第三开窗，所述第三开窗的外周面位于所述第一开窗的外周面的内侧。

作为优选，所述线圈板包括上表面铜箔、内层铜箔以及下表面铜箔，所述上表面铜箔上设置有第一开窗，所述内层铜箔均设有在竖直方向上能够和所述第一开窗叠合的第二开窗，所述第一开窗和所述下表面铜箔之间填充有基材，所述线圈板的冲孔方法包括：

S10：制作线圈板，所述下表面铜箔上设有第三开窗，所述第三开窗与所述第一开窗在竖直方向上能够叠合或者所述第三开窗的外周面位于所述第一开窗的外周面的内侧；

S20：将所述线圈板装夹在冲床的下模上，在所述第三开窗中放置垫块，所述垫块的厚度和所述下表面铜箔的厚度相等，所述下表面铜箔和所述冲床的下模贴合；

S30：将冲头正对所述第一开窗：所述冲头横截面的轮廓和所述第一开窗的横截面的轮廓一致，并且所述冲头横截面的面积小于所述第一开窗的横截面的面积；

S40：控制所述冲头对所述基材进行冲切，加工出线圈孔。

作为优选，所述垫块的外周面与所述第三开窗的外周面贴合。

作为优选，所述垫块的外周面与所述第三开窗的外周面之间设有间隙。

作为优选，所述垫块能够将所述第三开窗全部填充。

本发明的有益效果为：

1)通过下表面铜箔对第一开窗下方位置的基材进行支撑，从而下表面铜箔的部分能够位于第二开窗或者第一开窗的下方，在进行冲孔时，即便基材出现裂纹，也不会发生在下表面铜箔和内层铜箔叠合区或者叠合区的边缘处，而只会是在第二开窗外周面内侧的下方的位置，可以防止线圈板发生耐压失效的问题。

2)通过在下表面铜箔上设置第三开窗，并使第三开窗和第二开窗或第一开窗在竖直方向能够叠合，同时在第三开窗中放置和下表面铜箔厚度一致的垫块，通过垫块对基材进行支撑，减小基材的形变程度，减小基材在位于第三开窗外周面的上边缘处所受到的应力，从而避免基材在下表面铜箔和内层铜箔叠合区或者叠合区的边缘处产生裂纹。

3)通过在下表面铜箔上设置第三开窗，并使第三开窗的外周面位于第二开窗或者第一开窗的外周面的内侧，同时在第三开窗中放置和下表面铜箔厚度一致的垫块，一方面通过垫块对基材进行支撑，降低基材和下表面铜箔在位于第三开窗的上边缘处承受的应力，另一方面使第三开窗和下表面铜箔的应力集中点位于第二开窗的内侧，一方面可以有效的避免产生裂纹，另一方面，即便基材出现裂纹，也不会发生在第二开窗外周面的正下方，而是在第二开窗外周面的内侧，可以防止线圈板发生耐压失效的问题。

附图说明

图1为本发明背景技术中冲孔前前线圈板和冲床的装夹示意图；

图2为图1所示线圈板冲孔后的示意图；

图3为本发明实施例一中一种线圈板的冲孔方法的流程图；

图4为本发明实施例一中线圈板(底面铜箔上未设置开窗结构)和冲床的装夹示意图；

图5为本发明实施例一中线圈板(底面铜箔上未设置开窗结构)冲孔后的示意图；

图6为本发明实施例一中线圈板(底面铜箔上设置第三开窗)和冲床的装夹示意图；

图7为本发明实施例二中一种线圈板的冲孔方法的流程图；

图8为本发明实施例二中线圈板、垫块(其外周面的第三开窗的外周面贴合)和冲床的装夹示意图；

图9为本发明实施例二中线圈板、垫块(其外周面与第三开窗的外周面之间设有间隙)和冲床的装夹示意图；

图10为本发明实施例二中线圈板、垫块(其能够将第三开窗全部填充)和冲床的装夹示意图。

图中：

1'、线圈板；11'、上表面铜箔；12'、下表面铜箔；13'、内层铜箔；14'、开窗；15'、基材；16'、线圈孔；17'、裂纹；

2'、冲床；21'、下模；22'、冲头；

1、线圈板；11、上表面铜箔；111、第一开窗；12、下表面铜箔；121、第三开窗；13、内层铜箔；131、第二开窗；14、基材；15、线圈孔；

2、冲床；21、下模；22、冲头；

3、垫块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提供一种线圈板的冲孔方法，如图3所示，包括

S10：制作线圈板1，下表面铜箔12能够支撑基材14；

S20：将线圈板1装夹在冲床2的下模21上，下表面铜箔12和下模21贴合；

S30：将冲头22正对第一开窗111：冲头22横截面的形状和第一开窗111的横截面的形状一致，并且冲头22横截面的面积小于第一开窗111的横截面的面积；

S40：控制冲头22对基材14进行冲切，加工出线圈孔15。

在步骤S10中，所提供的线圈板1是通过多张芯板压合而成，在步骤S10之前还需要分别对多张芯板的上、下表面的铜箔进行蚀刻，然后将多张芯板叠合，并在叠合后相邻的两张之间铺设半固化片，整体压合后得到线圈板1。

在进行蚀刻时，对应叠合的多张芯板，将位于最下面的芯板，在其上表面铜箔上蚀刻出第二开窗131，在其下表面铜箔上有选择的蚀刻出第三开窗121；将位于最上面的在芯板，在其上、下表面铜箔上分别蚀刻出第一开窗111和第二开窗131；将位于中间的各张芯板，分别在其上、下表面铜箔上均蚀刻出第二开窗131。第一开窗111和所有第二开窗131的大小及外部轮廓均一致，并且在竖直方向上均能够叠合。

需要注意的是，在将多张芯板进行压合前，在第一开窗111中填充阻胶材料，如果设有第三开窗121，在第三开窗121中也填充阻胶材料，将多张芯板进行压合的过程中，相邻芯板之间的半固化片被挤压，并将位于中间的各内层铜箔13上的开窗填充。因而，线圈板1的第一开窗111和下表面铜箔12之间充满基材14。

如图4～5所示，步骤S10中，所制作的线圈板1的下表面铜箔12上设置第三开窗121，并且第三开窗121的外周面位于第一开窗111或者第二开窗131外周面的内侧，从而下表面铜箔12相对内层铜箔13或者上表面铜箔11向第二开窗131的正下方伸长出一部分，从而可以通过伸长出的该部分对第二开窗131或者第一开窗111正下方的基材14进行支撑，在步骤S40进行冲孔的过程中，第二开窗131或者第一开窗111正下方的基材14与第三开窗121上边缘处的应力集中点并没位于内层铜箔13和下表面铜箔12的叠合处或者叠合处的边缘，不会导致基材14在上述叠合处或者叠合处的边缘产生裂纹，线圈板1不会发生耐压失效的问题。在步骤S40的过程中，若第三开窗121的外周面部分位于线圈孔15的范围内，那么冲头22会将位于线圈孔15范围内的基材14和下表面铜箔12去除，若第三开窗121的外周面位于线圈孔15范围内，那么冲头22仅将位于线圈孔15范围内的基材14去除。

如图6所示，可以理解的是，步骤S10中，下表面铜箔12也可以在位于第一开窗111或者第二开窗131的正下方的位置处不设置开窗结构，即，在蚀刻的时候不对下表面铜箔12进行蚀刻，从而第二开窗131或者第一开窗111正下方的基材14和下表面铜箔12可以完全贴合，可以通过下表面铜箔12对基材14进行整体支撑，当在步骤S40进行冲孔的过程中，基材14的下表面由于有下表面铜箔12进行支撑，不会发生形变，并将外力均衡的传递给下表面铜箔12，不存在应力的集中点，从而上述基材14不会在内层铜箔13和下表面铜箔12的叠合处或者叠合处的边缘处产生裂纹，线圈板1不会发生耐压失效的问题。在步骤S40中，冲头22将位于线圈孔15范围内的基材14和下表面铜箔12整体去除，加工出线圈孔15。

实施例二

本实施例提供一种线圈板的冲孔方法，如图7所示，包括

S10：制作线圈板1，下表面铜箔12上设有第三开窗121，第三开窗121与第一开窗111在竖直方向上能够叠合或者第三开窗121的外周面位于第一开窗111的外周面的内侧；

S20：将线圈板1装夹在冲床2的下模21上，在第三开窗121中放置垫块3，垫块3的厚度和下表面铜箔12的厚度相等，下表面铜箔12和冲床2的下模21贴合；

S30：将冲头22正对第一开窗111：冲头22横截面的轮廓和第一开窗111的横截面的轮廓一致，并且冲头22横截面的面积小于第一开窗111的横截面的面积；

S40：控制冲头22对基材14进行冲切，加工出线圈孔15。

在步骤S10中，所提供的线圈板1是通过多张芯板压合而成，在步骤S10之前还需要分别对多张芯板的上、下表面的铜箔进行蚀刻，然后将多张芯板叠合，并在多张芯板相邻的两张之间铺设半固化片，整体压合后得到线圈板1。

在进行蚀刻时，对应叠合的多张芯板，将位于最下面的芯板，在其上表面铜箔上蚀刻出第二开窗131，在其下表面铜箔上蚀刻出第三开窗121；将位于最上面的在芯板，在其上、下表面铜箔上分别蚀刻出第一开窗111和第二开窗131；将位于中间的各张芯板，分别在其上、下表面铜箔上均蚀刻出第二开窗131。第一开窗111和所有第二开窗131的大小及外部轮廓均一致，并且在竖直方向上均能够叠合。

需要注意的是，在将多张芯板进行压合前，在第一开窗111中填充阻胶材料，在第三开窗121中也填充阻胶材料，将多张芯板进行压合的过程中，相邻芯板之间的半固化片被挤压，并将位于中间的各内层铜箔13上的开窗填充。因而，线圈板1的第一开窗111和第三开窗121之间充满基材14。

步骤S10中，所制作的线圈板1中的第三开窗121与第一开窗111或第二开窗131在竖直方向上能够叠合，在步骤S20中，如图8所示，放置的垫块3的外周面能够和第三开窗121外周面贴合；如图9所示，垫块3的外周面和第三开窗121外周面之间存在间隙；如图10所示，当垫块3的外周面和第三开窗121外周面贴合时，垫块3还可以将第三开窗121整体填充。本实施例通过设置垫块3对第二开窗131或者第一开窗111正下方的基材14进行支撑，从而减小基材14的形变程度，减小基材14在位于第三开窗121外周面的上边缘处所受到的应力，避免基材14在下表面铜箔12和内层铜箔13叠合区或者叠合区的边缘处产生裂纹。当然，步骤S10中，所制作的线圈板1中第三开窗121的外周面也可以位于第一开窗111或者第二开窗131的外周面的内侧。此时，第二开窗131或者第一开窗111正下方的基材14和第三通孔外周面的上边缘的应力集中点已经位于下表面铜箔12和内层铜箔13叠合区或者叠合区的边缘处之外，从而上述基材14更不容易产生裂纹。

需要注意的是，当垫块3部分位于线圈孔15的范围内时，在步骤S40中，位于线圈孔15部分内的垫块3和基材14会被冲头22整体去除，此时垫块3优选采用硬质塑胶材料，例如PC材质、ABS材质或者PC/ABS材质等，当冲头22冲孔时，未和垫块3接触时，垫块3可以重复利用，此时垫块3可以采用钢制或者铜制材料。

本实施例通过在线圈孔15中放置和下表面铜箔12厚度一致的垫块3，使基材14和和冲床2下模21之间通过垫块3支撑，在进行冲孔时，避免基材14和下表面铜箔12在位于线圈孔15的边缘处产生较大的应力，从而避免基材14产生裂纹，解决了现有冲孔工艺加工线圈板1的线圈孔15容易导致下表面铜箔12和内层铜箔13叠合区的边缘处产生裂纹，容易导致耐压失效的问题。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。