一种碳膜喷锡印制电路板制备工艺的制作方法

本发明涉及一种碳膜喷锡印制电路板制备工艺。

背景技术：

目前家用电器的遥控器、洗衣机控制面板等都采用普通的碳膜板，此类碳膜板铜面易受潮发生氧化，最终导致产品不良；而高端的产品普通采用化金板，其成本高昂，化金所用的主要原材料为氰化亚金钾为剧毒物质，存储安全隐患大，且生产时产生的废水严重污染环境，不符合绿色生产世代发展趋势。碳膜板喷锡则可以解决普通碳膜板铜面易氧化的问题，还避免了化金生产的高污染。但是传统的碳膜印制电路板无法承受喷锡的高温冲击，容易脱落。

现在制造企业在生产过程中具有如下缺陷：

1、阻焊和碳膜印制前，大多数生产企业一般直接使用桐板进行生产，而不对铜面的粗糙度进行增加，这不利于后续碳膜印刷时碳膜与铜面的结合力，且目前没有专门对与增加铜面粗糙度的专用设备；

2、目前的碳膜板在喷锡工艺过程后需要对其进行固化工作，但是目前没有专门针对碳膜板喷锡专用的固化机，现在市场上的普通多段固化机在使用时会很容易产生温差，即烘道出口和入口处温度低，烘道中心温度高，这种温差往往能达到20℃以上，不利于碳膜板最后的固化效果。

技术实现要素：

本发明针对上述问题提出了一种碳膜喷锡印制电路板制备工艺，避免了环境污染，同时还降低了生产成品。

具体的技术方案如下：

一种碳膜喷锡印制电路板制备工艺，其步骤如下：

（1）预处理：在阻焊和碳膜印制前，对铜板基体使用机械磨刷粗化清洗机进行机械磨刷清洗；

（2）制备印刷网版：采用220目腈纶网版，涂覆30um厚度封网胶；

（3）印刷阻焊：在印刷网版上印刷油墨；再将带有印刷油墨的印刷网版印在铜板基体上；铜板基体印刷后，阻焊字符；

（4）固化烘烤：将铜板基体加入到七温区内循环热风固化机进行固化；

（5）喷锡：对铜板基板进行喷锡，喷锡后进行冷却即可。

进一步的，所述喷锡时采用高温垂直风刀吹锡进行涂覆。

进一步的，喷锡冷却时采用冷却床进行冷却。

进一步的，所述机械磨刷粗化清洗机包括清洗机壳体、传送机构、喷洒机构以及磨刷辊；

所述清洗机壳体呈方形箱体结构，所述清洗机壳体两端中间位置设置有进口与出口，所述清洗机壳体两端底部均设置有一个排料口；

所述传送机构包括传送带以及传动辊，所述传送带一侧自所述进口进入清洗机壳体内部，另一侧自所述出口传出清洗机壳体外部；所述传送带套合在所述传动辊上方，所述传动辊一侧与所述清洗机壳体固定连接，所述传动辊转动带动所述传送带自进口至出口传动；所述传送带上表面上设置有固定座，所述固定座数量为多个，呈均匀分布在所述传送带上，所述固定座呈凹槽结构，所述固定座大小、形状与待加工铜板相对应；

所述喷洒机构包括喷水管道以及喷头，所述喷水管道固定设置于所述清洗机壳体内部顶部，所述喷头均匀安装于所述喷水管道底部，所述喷头呈倾斜设置；

所述磨刷辊数量为若干个，若干个所述磨刷辊在所述清洗机壳体内部呈一字型均匀分布，所述磨刷辊表面周向倾斜设置有若干玻璃纤维条刷，所述玻璃纤维条刷一侧设置有弹性块，所述弹性块贴合在所述磨刷辊表面，所述弹性块截面呈三角形结构，所述磨刷辊位于所述传送带上方位置；所述磨刷辊转动时，玻璃纤维条刷刷覆在待加工铜板的表面。

进一步的，所述传送辊一侧设置有传送电机，所述传送电机固定在清洗机壳体外部一端，所述传送辊一侧贯穿清洗机壳体与传送电机连接，传送电机带动传送辊转动。

进一步的，所述磨刷辊一侧设置有磨刷电机，所述磨刷电机固定在清洗机壳体外部一端，所述磨刷辊一侧贯穿清洗机壳体与磨刷电机连接，磨刷电机带动磨刷辊转动。

进一步的，所述磨刷辊转动方向与所述传动辊方向一致。

进一步的，所述喷水管道一侧连接外部水管。

进一步的，所述排料口上设置有阀门。

进一步的，所述七温区内循环热风固化机包括固化机壳体，传送机构，加热管以及换热通道，

所述固化机壳体为方形，所述固化机壳体一端设置有进口，另一端设置有出口，所述固化机壳体内部设置有七段烘道，每段烘道相互连接，每个所述烘道内部设置有两个加热管，所述加热管在所述固化机壳体内部呈一字型均匀分布，所述加热管一端与所述固化机壳体内侧壁固定连接；

所述传送机构包括传送带以及传动辊，所述传送带一侧自所述进口进入固化机壳体内部，另一侧自所述出口传出固化机壳体外部；所述传送带套合在所述传动辊上方，所述传动辊一侧与所述固化机壳体固定连接，所述传动辊转动带动所述传送带自进口至出口传动；

所述换热通道的数量为4个，所述换热通道呈c字型结构，所述换热通道位于所述固化机两侧侧壁内侧；固化机的一侧侧壁上的换热通道为2个，在固化机内部一侧侧壁上呈左右对称设置，所述换热通道顶部下方设置有若干个出气口，所述换热通道底部一侧设置有进气口，所述进气口位于所述固化机壳体两端；所述进气口上设置有吸气泵，所述吸气泵将烘道内部气体吸入换热通道，再由换热通道的出气口排出。

进一步的，所述换热通道通过固定结构固定在固化机侧壁上，所述固定结构数量为多个，均匀分布在所述换热通道上；所述固定结构包括固定架以及固定件，所述固定架呈t型结构，所述固定架一端与所述固化机壳体侧壁固定连接，另一端顶部与底部设置螺栓孔；所述固定件呈c型结构，其底部与顶部设置有折边，所述折边上设置有螺栓孔，所述固定件套合在通风管道上，并通过螺栓螺母配合固定件与固定架上的螺栓孔实现固定连接，将换热通道锁紧在固定架上。

进一步的，所述固定件、固定架与所述换热通道的接触面上设置有由橡胶弹性体构成的缓冲层。

进一步的，所述传送辊一侧设置有传送电机，所述传送电机固定在固化机壳体外部一端，所述传送辊一侧贯穿固化机壳体与传送电机连接，传送电机带动传送辊转动。

进一步的，所述加热管分布于所述传送带下方位置。

本发明的有益效果为：

采用特殊的传送以及磨刷结构，传送辊带动传送带进行传送，代加工的铜板通过凹陷的固定座固定在传送带上，在传送的过程中磨刷辊表面的玻璃纤维条刷对代加工的铜板上表面进行磨刷，增加铜面的粗糙度rz达到了2.0um，，提高后续碳膜印刷时碳膜与铜面的结合力，避免产品脱落。

增加4个换热通道将对固化机内部气温进行循环，使得烘道内部温差由20℃降到了只有5℃，且增加了热风与碳膜的充分接触，碳膜固化更彻底，阻值更稳定，与铜面结合力更高。同时采用了内循环后降低了烘道能耗，节约了生产成本。

采用220目腈纶网版，涂覆30um厚度封网胶，易于控制碳膜印刷厚度，从而更好的控制碳膜的方阻值；

高温垂直风刀吹锡进行涂覆加冷却床冷却，锡面均匀、平整，且受热时间短，基板和碳膜伤害较小，锡面可以上时间放置不氧化，可以在恶劣条件下长时间稳定工作。

本工艺制备的产品生产周期短，避免了化金的高污染，解决了普通碳膜板的铜面易氧化难点，提高了产品的整体性能和可靠性，通过生产设备和工艺的改良，完美的将碳膜和喷锡两种工艺结合在同一款产品上。其碳膜阻值稳定，阻值变化在±10%以内，其按键寿命高达100万次；其喷锡均匀、平整，完全覆盖了裸露的铜面，避免了铜面氧化，可以在恶劣的条件下持续稳定的工作（85℃，85rh%，连续工作600小时无异常），同时节约了成本，提高了产品竞争力。

附图说明

图1为七温区内循环热风固化机内部示意图。

图2为图1中的a-a向剖面示意图。

图3为固定结构示意图。图4为机械磨刷粗化清洗机内部示意图。

图5为图4中磨刷辊放大图。

图6为传送带俯视图。

图7为图6中的c-c向剖视图。

图8为4的b-b向示意图。

附图标记说明：

机械磨刷粗化清洗机1、清洗机壳11、进口12、出口13、排料口14、阀门15、传送机构16、传送带17、传动辊18、固定座19、喷洒机构110、喷水管道111、喷头112、磨刷辊113、玻璃纤维条刷114、弹性块115、传送电机116、磨刷电机117、水管118。

七温区内循环热风固化机2、固化机壳体21、进口22、出口23、烘道24、加热管25、传送机构26、传送带27、传动辊28、传送电机29、换热通道210、出气口211、进气口212、吸气泵213、固定机构214、固定架215、固定件216、缓冲层217、固定件折边218。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

一种碳膜喷锡印制电路板制备工艺，其步骤如下：

（1）预处理：在阻焊和碳膜印制前，对铜板基体使用机械磨刷粗化清洗机进行机械磨刷清洗；

（2）制备印刷网版：采用220目腈纶网版，涂覆30um厚度封网胶；

（3）印刷阻焊：在印刷网版上印刷油墨；再将带有印刷油墨的印刷网版印在铜板基体上；铜板基体印刷后，阻焊字符；

（4）固化烘烤：将铜板基体加入到七温区内循环热风固化机进行固化；

（5）喷锡：对铜板基板进行喷锡，喷锡后进行冷却即可。

进一步的，所述喷锡时采用高温垂直风刀吹锡进行涂覆。

进一步的，喷锡冷却时采用冷却床进行冷却。

进一步的，所述机械磨刷粗化清洗机包括清洗机壳体、传送机构、喷洒机构以及磨刷辊；

所述清洗机壳体呈方形箱体结构，所述清洗机壳体两端中间位置设置有进口与出口，所述清洗机壳体两端底部均设置有一个排料口；

所述传送机构包括传送带以及传动辊，所述传送带一侧自所述进口进入清洗机壳体内部，另一侧自所述出口传出清洗机壳体外部；所述传送带套合在所述传动辊上方，所述传动辊一侧与所述清洗机壳体固定连接，所述传动辊转动带动所述传送带自进口至出口传动；所述传送带上表面上设置有固定座，所述固定座数量为多个，呈均匀分布在所述传送带上，所述固定座呈凹槽结构，所述固定座大小、形状与待加工铜板相对应；

所述喷洒机构包括喷水管道以及喷头，所述喷水管道固定设置于所述清洗机壳体内部顶部，所述喷头均匀安装于所述喷水管道底部，所述喷头呈倾斜设置；

所述磨刷辊数量为若干个，若干个所述磨刷辊在所述清洗机壳体内部呈一字型均匀分布，所述磨刷辊表面周向倾斜设置有若干玻璃纤维条刷，所述玻璃纤维条刷一侧设置有弹性块，所述弹性块贴合在所述磨刷辊表面，所述弹性块截面呈三角形结构，所述磨刷辊位于所述传送带上方位置；所述磨刷辊转动时，玻璃纤维条刷刷覆在待加工铜板的表面。

进一步的，所述传送辊一侧设置有传送电机，所述传送电机固定在清洗机壳体外部一端，所述传送辊一侧贯穿清洗机壳体与传送电机连接，传送电机带动传送辊转动。

进一步的，所述磨刷辊一侧设置有磨刷电机，所述磨刷电机固定在清洗机壳体外部一端，所述磨刷辊一侧贯穿清洗机壳体与磨刷电机连接，磨刷电机带动磨刷辊转动。

进一步的，所述磨刷辊转动方向与所述传动辊方向一致。

进一步的，所述喷水管道一侧连接外部水管。

进一步的，所述排料口上设置有阀门。

进一步的，所述七温区内循环热风固化机包括固化机壳体，传送机构，加热管以及换热通道，

所述固化机壳体为方形，所述固化机壳体一端设置有进口，另一端设置有出口，所述固化机壳体内部设置有七段烘道，每段烘道相互连接，每个所述烘道内部设置有两个加热管，所述加热管在所述固化机壳体内部呈一字型均匀分布，所述加热管一端与所述固化机壳体内侧壁固定连接；

所述传送机构包括传送带以及传动辊，所述传送带一侧自所述进口进入固化机壳体内部，另一侧自所述出口传出固化机壳体外部；所述传送带套合在所述传动辊上方，所述传动辊一侧与所述固化机壳体固定连接，所述传动辊转动带动所述传送带自进口至出口传动；

所述换热通道的数量为4个，所述换热通道呈c字型结构，所述换热通道位于所述固化机两侧侧壁内侧；固化机的一侧侧壁上的换热通道为2个，在固化机内部一侧侧壁上呈左右对称设置，所述换热通道顶部下方设置有若干个出气口，所述换热通道底部一侧设置有进气口，所述进气口位于所述固化机壳体两端；所述进气口上设置有吸气泵，所述吸气泵将烘道内部气体吸入换热通道，再由换热通道的出气口排出。

进一步的，所述换热通道通过固定结构固定在固化机侧壁上，所述固定结构数量为多个，均匀分布在所述换热通道上；所述固定结构包括固定架以及固定件，所述固定架呈t型结构，所述固定架一端与所述固化机壳体侧壁固定连接，另一端顶部与底部设置螺栓孔；所述固定件呈c型结构，其底部与顶部设置有折边，所述折边上设置有螺栓孔，所述固定件套合在通风管道上，并通过螺栓螺母配合固定件与固定架上的螺栓孔实现固定连接，将换热通道锁紧在固定架上。

进一步的，所述固定件、固定架与所述换热通道的接触面上设置有由橡胶弹性体构成的缓冲层。

进一步的，所述传送辊一侧设置有传送电机，所述传送电机固定在固化机壳体外部一端，所述传送辊一侧贯穿固化机壳体与传送电机连接，传送电机带动传送辊转动。

进一步的，所述加热管分布于所述传送带下方位置。

本发明的有益效果为：

采用特殊的传送以及磨刷结构，传送辊带动传送带进行传送，代加工的铜板通过凹陷的固定座固定在传送带上，在传送的过程中磨刷辊表面的玻璃纤维条刷对代加工的铜板上表面进行磨刷，增加铜面的粗糙度rz达到了2.0um，，提高后续碳膜印刷时碳膜与铜面的结合力，避免产品脱落。

增加4个换热通道将对固化机内部气温进行循环，使得烘道内部温差由20℃降到了只有5℃，且增加了热风与碳膜的充分接触，碳膜固化更彻底，阻值更稳定，与铜面结合力更高。同时采用了内循环后降低了烘道能耗，节约了生产成本。

采用220目腈纶网版，涂覆30um厚度封网胶，易于控制碳膜印刷厚度，从而更好的控制碳膜的方阻值；

高温垂直风刀吹锡进行涂覆加冷却床冷却，锡面均匀、平整，且受热时间短，基板和碳膜伤害较小，锡面可以上时间放置不氧化，可以在恶劣条件下长时间稳定工作。

本工艺制备的产品生产周期短，避免了化金的高污染，解决了普通碳膜板的铜面易氧化难点，提高了产品的整体性能和可靠性，通过生产设备和工艺的改良，完美的将碳膜和喷锡两种工艺结合在同一款产品上。其碳膜阻值稳定，阻值变化在±10%以内，其按键寿命高达100万次；其喷锡均匀、平整，完全覆盖了裸露的铜面，避免了铜面氧化，可以在恶劣的条件下持续稳定的工作（85℃，85rh%，连续工作600小时无异常），同时节约了成本，提高了产品竞争力。