印刷电路板的表面处理方法及印刷电路板

文档序号:1966304 发布日期:2021-12-14 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 印刷电路板的表面处理方法及印刷电路板 (Surface treatment method of printed circuit board and printed circuit board ) 是由 张佳 马奕 胡新星 叶卓炜 于 2021-08-18 设计创作,主要内容包括:本发明适用于印刷电路板技术领域,提出一种印刷电路板的表面处理方法,包括:提供印刷电路板;将UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的表面,所述UV减粘胶带具有开窗部;对所述印刷电路板上与所述开窗部对应的部分表面进行沉镍金处理,以形成镍金保护层;对所述印刷电路板照射UV光或进行等离子处理,使所述UV减粘胶带的剥离强度降低,以撕除所述UV减粘胶带。本发明还提出一种印刷电路板。上述印刷电路板的表面处理方法成本较低、效率较高、适用范围广,表面处理后的印刷电路板具有较好的品质。(The invention is suitable for the technical field of printed circuit boards, and provides a surface treatment method of a printed circuit board, which comprises the following steps: providing a printed circuit board; attaching a UV (ultraviolet) adhesive reduction tape to the surface of the printed circuit board, wherein the UV adhesive reduction tape is provided with an opening part; performing nickel-gold immersion treatment on the partial surface of the printed circuit board corresponding to the windowing part to form a nickel-gold protective layer; and irradiating UV light or carrying out plasma treatment on the printed circuit board to reduce the peeling strength of the UV adhesive tape so as to tear off the UV adhesive tape. The invention also provides a printed circuit board. The surface treatment method of the printed circuit board has the advantages of low cost, high efficiency and wide application range, and the printed circuit board after surface treatment has good quality.)

印刷电路板的表面处理方法及印刷电路板

技术领域

本发明涉及印刷电路板技术领域,特别涉及一种印刷电路板的表面处理方法及印刷电路板。

背景技术

选化即选择性化学沉镍金,是在印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)最外层未被阻焊覆盖的部分铜层表面,采用化学沉镍金工艺制作镍金保护层,其他区域则采用其他表面处理方式,最常见的是采用抗氧化工艺制作有机保焊膜(Organic SolderabilityPreservatives,OSP)。

制作选化产品时,因同一片PCB的外层铜面需制作两种不同的表面处理,通常选用干膜或湿膜保护不需要选化的铜面,完成选化后褪除干膜/湿膜,再做另外一种表面处理。然而,干膜需选用耐高温型干膜,成本较高,而选择其他不耐高温类型的干膜时,在选化流程中会起皱起泡,影响制作品质;湿膜则不适用于多通孔的PCB,适用范围较窄,并且少通孔的PCB也需要使用胶布将通孔封死才能进行表面处理,浪费人力物力。另外,不管是干膜还是湿膜,在进行褪膜时,都有褪膜不净的风险,影响PCB的品质。

发明内容

本发明提供了一种印刷电路板的表面处理方法及印刷电路板,能够解决选化制程中存在的起皱起泡、成本较高、适用范围窄及品质不佳的问题。

本发明实施例提出一种印刷电路板的表面处理方法,包括:

提供印刷电路板;

将UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的表面,所述UV减粘胶带具有开窗部;

对所述印刷电路板上与所述开窗部对应的部分表面进行沉镍金处理,以形成镍金保护层;

对所述印刷电路板照射UV光或进行等离子处理,使所述UV减粘胶带的剥离强度降低,以撕除所述UV减粘胶带。

在一实施例中,将UV减粘胶带贴设于所述印刷电路板的表面,包括:

将UV减粘胶料材进行裁切,得到与所述印刷电路板的尺寸相匹配的UV减粘胶带;

在所述UV减粘胶带上加工出第一定位孔,所述第一定位孔与所述印刷电路板上的第二定位孔对应设置;

在所述UV减胶带上去除与所述印刷电路板的沉镍金区域对应的部分区域,以加工出所述开窗部;

通过定位治具将所述UV减胶胶带贴于所述印刷电路板的表面。

在一实施例中,通过冲孔、机械钻孔或激光钻孔的方式加工出所述第一定位孔;

通过铣锣成型、冲切成型或激光切割成型的方式加工出所述开窗部。

在一实施例中,所述定位治具包括设有多个通孔的治具板和插设于所述通孔中的定位针;

所述通过定位治具将所述UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的表面,包括:

将所述印刷电路板的上表面朝上放置于所述治具板上,使所述定位针穿设于所述第二定位孔中;

将UV减粘胶带置于所述定位治具上,使所述定位针同时穿设于相应的所述第二定位孔和所述第一定位孔,并使所述UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的上表面;

调整所述定位针,并将所述印刷电路板的下表面朝上放置于所述治具板上,使所述定位针穿设于所述第二定位孔中;

将另一UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的下表面。

在一实施例中,在将另一UV减粘胶带贴于所述印刷电路板的下表面后,所述表面处理方法还包括:

将所述印刷电路板过贴膜机,所述贴膜机的滚轮的温度为110℃-130℃,且所述UV减粘胶的剥离强度增大。

在一实施例中,所述UV减粘胶带包括依次叠置的PET膜、UV减粘胶层和离型膜,所述PET膜的厚度为20um-30um,所述UV减粘胶层的厚度为17um-23um,所述离型膜的厚度为0.1um-1um。

在一实施例中,所述UV减粘胶层在常温状态下的剥离强度为10gf/25mm-15gf/25mm;所述UV减粘胶层在经UV光照射或等离子体处理后的剥离强度小于5gf/25mm。

在一实施例中,将所述印刷电路板过UV机或等离子机,以对所述印刷电路板照射UV光或进行等离子处理;

所述等离子机的参数如下:一段处理,升温时间为55~65min,功率为6.5KW-7.5KW,温度为75℃-85℃,压力为200-300毫托;二段处理,保持时间为12-15min,功率为4.5KW-5.5KW,温度为80℃-90℃,压力为200-300毫托;三段处理,保持时间为1-2min,功率为5.5KW-6.5KW,温度为85℃-95℃,压力为200~300毫托;

所述UV机的过板能量大于或等于300毫焦。

在一实施例中,在撕除所述UV减粘胶带后,所述表面处理方法还包括:

对所述印刷电路板上未形成镍金保护层的表面区域进行OSP抗氧化处理。

本发明的第二方面提出一种印刷电路板,采用如第一方面所述的印刷电路板的表面处理方法进行处理。

上述印刷电路板的表面处理方法,先在电路板上贴UV减粘胶带,然后可直接进行选化处理,不需要曝光、显影,节省流程工序,且UV减粘胶带的成本远低于干膜,节省成本;另外,在选化制程中,UV减粘胶带不易起皱气泡,避免影响产品的品质。上述表面处理方法无需提前封孔,适用范围较广,且效率较高;并且,不存在退膜不净的风险,保证了产品品质。因此,上述印刷电路板的表面处理方法成本较低、效率较高、适用范围广,表面处理后的印刷电路板具有较好的品质。

上述印刷电路板可在UV减粘胶带的保护下进行选化,然后通过UV光照射或等离子体处理后剥离UV减粘胶带,再进行其他表面处理,制造成本较低,表面处理的效率较高,且具有较好的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的印刷电路板的表面处理方法的流程图;

图2是本发明实施例提供的UV减粘胶带的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的定位治具中下治具的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的定位治具中上治具的结构示意图;

图5是本发明实施例提供的定位治具中定位针的结构示意图;

图6是本发明实施例提供的表面处理方法中的过程示意图之一;

图7是本发明实施例提供的表面处理方法中的过程示意图之二。

图中标记的含义为:

100、印刷电路板;

200、UV减粘胶带;210、开窗部;220、第一定位孔;230、PET膜;240、UV减粘胶层;

300、定位治具;310、下治具;311、第一安装孔;320、上治具;321、第二安装孔;330、定位针;331、安装部;332、定位部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图即实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

还需说明的是,本发明实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本发明实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。

为了说明本发明所述的技术方案,下面结合具体附图及实施例来进行说明。

请参照图1,本发明第一方面实施例提出一种印刷电路板的表面制作方法,包括如下步骤。

步骤S110:提供印刷电路板。

在一实施例中,印刷电路板可为多层线路板,步骤S110具体包括:在内层芯板上制作内层线路;通过半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体,再依次经过钻孔、沉铜、板电以及制作外层线路,形成印刷电路板。

步骤S120:将UV减粘胶带贴于印刷电路板的表面,UV减粘胶带具有开窗部。

请参照图2,UV减粘胶带200与印刷电路板的尺寸相适配,UV减粘胶带上的开窗部210与印刷电路板上需要进行沉镍金处理的部分区域相对应,印刷电路板的其余表面区域则被UV减粘胶带进行覆盖和保护。

UV减粘胶带200在常温下具有一定的剥离强度,不易脱落,且在UV光照射或等离子体处理后会降低剥离强度,以便于撕除。

步骤S130:对印刷电路板上与开窗部210对应的部分表面进行沉镍金处理,以形成镍金保护层。

由于UV减粘胶带200具有开窗部210,在对印刷电路板进行沉镍金处理时,仅在开窗部210对应的区域形成了镍金保护层,其余区域则被UV减粘胶带200覆盖和保护,如此,实现了对印刷电路板的选择性化学沉镍金处理,即选化处理。

步骤S140:对印刷电路板照射UV光或进行等离子处理,使UV减粘胶带200的剥离强度降低,以撕除UV减粘胶带200。

在沉镍金处理后,通过对印刷电路板照射UV光或进行等离子处理,使UV减粘胶带200的剥离强度降低,从而可轻松撕除UV减粘胶带200,避免残留。因此,上述方法中,褪膜时较为简便,胶层不会残留在板面,不影响后续操作。

可选的,在步骤S140后,还可对印刷电路板未形成镍金保护层的表面区域OSP抗氧化处理,在印刷电路板的表面形成有机保焊膜;可以理解,表面处理方式也可依据需要选择其他方式,以保护铜层,防止氧化,具体的处理方式不限于OSP,例如,也可对印刷电路板进行沉锡、沉银、喷锡等。

上述印刷电路板的表面处理方法,先在电路板上贴UV减粘胶带200,然后可直接进行选化处理,不需要曝光、显影,节省流程工序,且UV减粘胶带200的成本远低于干膜,节省成本;另外,在选化制程中,UV减粘胶带200不易起皱气泡,避免影响产品的品质。上述表面处理方法无需提前封孔,适用范围较广,且效率较高;并且,不存在退膜不净的风险,保证了产品品质。因此,上述印刷电路板的表面处理方法成本较低、效率较高、适用范围广,表面处理后的印刷电路板具有较好的品质。

在一实施例中,如图6所示,UV减粘胶带200包括依次叠置的PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂)膜230、UV减粘胶层240和离型膜(图未示),在贴UV减粘胶带200时,先将离型膜撕除,然后将UV减粘胶层粘贴于印刷电路板的表面。

可选的,PET膜230的厚度为20um-30um,例如,PET膜230的厚度为20um,22um、25um、27um、30um等,PET膜230用于承载UV减粘胶层。UV减粘胶层240的厚度为17um-23um,例如,UV减粘胶层240的厚度为17um、19um、20um、21um、23um等,UV减粘胶层240起到粘结作用。离型膜的厚度为0.1um-1um。可选的,UV减粘胶带200去除离型膜后的厚度可小于50um,能够完全贴合于板材,可用于大部分印刷电路板。

通过采用上述技术方案,UV减粘胶带200便于制作和贴附,能够有效保护不需要选化的表面。

在一实施例中,UV减粘胶层240在常温状态下的剥离强度为10gf/25mm-15gf/25mm;UV减粘胶层240在经UV光照射或等离子体处理后的剥离强度小于5gf/25mm。由此可见,UV减粘胶层240在常温状态下的剥离强度较大,在沉金过程中不易脱落,避免非沉金区域沉上金,因此可以满足沉金的要求;UV减粘胶层240在经UV光照射或等离子体处理后,其剥离强度大幅降低,便于剥离,不易损伤板面。进一步的,在加热到90℃以上时,UV减粘胶层的剥离强度会上升,可达700gf/25mm-1000gf/25mm,此特性与耐高温干膜相仿,UV减粘胶带200可代替耐高温干膜。

在一实施例中,步骤S120将UV减粘胶带贴设于印刷电路板的表面,具体包括以下步骤。

首先,将UV减粘胶料材进行裁切,得到与印刷电路板的尺寸相匹配的UV减粘胶带200。

其次,在UV减粘胶带200上加工出第一定位孔220,第一定位孔220与印刷电路板上的第二定位孔对应设置,以便于贴胶时进行定位。

接着,在UV减胶带200上去除与印刷电路板的沉镍金区域对应的部分区域,以加工出开窗部210。

然后,通过定位治具将UV减胶胶带200贴于印刷电路板的表面。

通过采用上述技术方案,UV减粘胶带200可通过第一定位孔220来实现精准定位,并且在贴胶前开窗,可获得与印刷电路板的待选化的区域对应设置的开窗部210。

可选的,通过冲孔、机械钻孔或激光钻孔的方式加工出第一定位孔220;通过铣锣成型、冲切成型或激光切割成型的方式加工出开窗部210。上述第一定位孔220及开窗部210的加工方式可依据需要进行选择,灵活性较高。

在一实施例中,请参照图3至图7,定位治具包括设有多个通孔的治具板300和插设于通孔中的定位针330。治具板300包括可拆卸连接的下治具310和上治具320,下治具310上设有多个第一安装孔311,上治具320上设有多个第二安装孔321,第一安装孔311、第二安装孔321对应设置,且第一安装孔311的直径大于第二安装孔321的直径。定位针330用于同时穿设于相应的第一安装孔311和第二安装孔321内。如此设计,使得定位针330在治具板300上的位置可灵活调整,适用于不同尺寸的印刷电路板。定位针330可包括相连接的安装部331和定位部332,安装部331和定位部332的横截面均为圆形,且安装部331的直径大于定位部332的直径,安装部331可固定于第一安装孔311内,定位部332可穿设于第二安装孔321、UV减粘胶带200和印刷电路板100上,以将印刷电路板100与UV减粘胶带200进行定位。

通过定位治具将UV减粘胶带200贴于印刷电路板的表面,具体包括如下步骤。

首先,如图6所示,将印刷电路板100的上表面朝上放置于治具板300上,使定位针330穿设于第二定位孔中。

其次,将UV减粘胶带200置于定位治具300上,使定位针330同时穿设于相应的第二定位孔和第一定位孔220,并使UV减粘胶带200贴于印刷电路板的上表面。

接着,调整定位针,并将印刷电路板100的下表面朝上放置于治具板300上,使定位针330穿设于第二定位孔中。

然后,将另一UV减粘胶带200贴于印刷电路板100的下表面。

如此,本发明实施例提供的表面处理方法可通过定位治具300在印刷电路板的上、下表面分别贴附UV减粘胶带200,从而便于对上、下表面进行选化处理;定位治具通过定位针330来对位印刷电路板和UV减粘胶带200,定位的精准度较高,提升了表面处理的精度和良率。

进一步的,在印刷电路板100的上、下表面均贴有UV减粘胶带200之后,表面处理方法还包括:将印刷电路板100过贴膜机,贴膜机的滚轮的温度为110℃-130℃,且UV减粘胶的剥离强度增大。

如此,贴膜机能够保证UV减粘胶带200紧密贴附于印刷电路板100的表面,且不会产生气泡、褶皱;并且,滚轮的温度为110℃-130℃,可使UV减粘胶的剥离强度增大,在本实施例中,UV减粘胶的剥离强度可增大至700~1000gf/25mm。

进一步地,上下滚轮压力为3.5-4.5kg,过板速度2-2.5m/min,从而不易有气泡,起皱等不良现象。此时UV减粘胶带200与印刷电路板100的板面贴合更为牢固,可进行下工序的选化操作。

在一实施例中,步骤S140具体为:将印刷电路板100过UV机或等离子机,以对印刷电路板100照射UV光或进行等离子处理。

等离子机的参数如下:一段处理,升温时间为55~65min,功率为6.5KW-7.5KW,温度为75℃-85℃,压力为200-300毫托;二段处理,保持时间为12-15min,功率为4.5KW-5.5KW,温度为80℃-90℃,压力为200-300毫托;三段处理,保持时间为1-2min,功率为5.5KW-6.5KW,温度为85℃-95℃,压力为200~300毫托。可选的,一段处理的温度为80℃,二段处理的温度为85℃,三段处理的温度为90℃。

若使用UV机,UV机的过板能量大于或等于300毫焦。

通过采用上述技术方案,能够降低UV减粘胶带200的剥离强度,便于撕除UV减粘胶带200,且避免存在残胶。

可以理解,也可先将印刷电路板100过UV机,再将印刷电路板100过等离子机,以保证无残胶。

以下以一具体实施例来描述印刷电路板100的表面处理方法。

首先,提供印刷电路板100,具体包括:开料、内层线路制作、压合、钻孔、沉铜板电、外层线路制作、阻焊。

所述开料是指将覆铜板、PP(半固化片)或者压合辅材裁切成指定尺寸的工作板。

所述内层线路制作,包括制作多层印刷电路板100的内层线路图形。

所述压合为将铜箔、PP、内层芯板按照预设的叠构排版,在高温高压条件下压合形成多层印刷电路板100。

所述钻孔为使用X-ray钻靶机加工板边定位孔,采用机械钻机和/或激光钻机,钻设单元内预设的孔(包括金属化和/或非金属化孔)和板边其他类型的工具孔。

所述沉铜、板电是将需要金属化的孔内沉铜、电镀上指定厚度的铜层。

所述外层线路制作是指制作多层印刷电路板100最外层的线路图形。

所述阻焊是在印刷电路板100最外层裸露的铜面上,丝印或喷涂阻焊油墨,遮盖不需要外露的铜面。外露的铜面(焊盘或孔壁)则需要在后工序进行表面处理,采用化学沉积或电化学镀层的方式,在铜面形成锡、银、金、OSP等的保护层,防止PCB在正式焊接前铜面氧化。

然后,在印刷电路板100上贴UV减粘胶带200,包括:开料、冲孔、开窗和贴胶。

所述开料是指将卷式物料裁切成与印刷电路板100的尺寸相匹配的UV减粘胶带200,以便后面贴减粘胶。

所述冲孔是指使用PP冲孔机、机械钻机或激光钻机在UV减粘胶带200上制作第一定位孔220。本实施例使用PP冲孔机进行加工,确定冲孔位置后对UV减粘胶进行冲孔。需注意上表面与下表面的区别,分两次对不同面次的UV减粘胶进行冲第一定位孔220。第一定位孔220的位置、尺寸与印刷电路板100上的第二定位孔的位置、尺寸相对应,冲孔精度控制在±0.05mm。

所述开窗是指在冲孔完毕后,对UV减粘胶带200进行开窗,形成开窗部210,可采用铣锣成型、冲切成型、激光切割成型的方式,本实施例采用铣锣成型,锣板尺寸公差控制在≤0.1mm。需注意印刷电路板100上表面、下表面的外层线路图形的区别,分两次对不同面次的UV减粘胶进行锣板。锣板时需在UV减粘胶带200下设垫板,上面放置盖板,便于铣锣,同时可支撑、保护胶膜。垫板、盖板可使用电木板、PP板、酚醛树脂板等。

在贴UV减粘胶带200时,可利用通用定位治具进行贴合。先调整定位针330的位置,使其适用于待贴膜的印刷电路板100尺寸规格及第二定位孔的位置;将印刷电路板100定位在定位针330上;撕开用于上表面的UV减粘胶带200的离型膜,然后将UV减粘胶带200贴合在印刷电路板100上;调整定位针330的位置,使其适用于制作印刷电路板100的下表面的定位规格,将印刷电路板100定位在定位针330上,撕开用于贴印刷电路板100的下表面的UV减粘胶带200的离型膜,然后将UV减粘胶带200贴合在印刷电路板100上。其中上表面、下表面的贴膜次序无先后之分,可随意操作。然后,将两面都贴好UV减粘胶带200的印刷电路板100过一次贴膜机。由于在常温下UV减粘胶带200的剥离强度在10-15gf/25mm的范围内,即常温状态下UV减粘胶带200也能较为牢固的贴合在印刷电路板100的板面,无需担心在过贴膜机时,UV减粘胶带200定位跑偏。贴膜机的上下滚轮温度为110℃-130℃,上下滚轮压力为3.5-4.5kg,过板速度2-2.5m/min。过贴膜机后,整体印刷电路板100不允许有气泡,起皱等不良现象。此时UV减粘胶带200与印刷电路板100的板面贴合更为牢固,可进行下工序的选化操作。

接着,进行选化:在未被UV减粘胶带200保护的铜面上,沉积指定厚度的镍金保护层。

然后,将印刷电路板100过等离子机或UV机,使UV减粘胶带200的粘性减弱,其中,等离子机和UV机的参数可如前述实施例所述。当UV机开机后,需暖机15~20min,以保证过UV机时能量足够。过UV机前需测试能量,过板能量要求≥330毫焦。由于此时UV减粘胶已经失效,剥离强度<5gf/25mm,可直接撕除PET膜230及附着在PET膜上的UV减粘胶层240。

将撕除UV减粘胶带200以后露出的铜面(即未选化的铜面)进行其他表面处理方式,以保护铜层,防止氧化,在本实施例中,选择OSP处理。接着,进行FQC、包装出货。

本发明的第二方面提出一种印刷电路板,采用如第一方面的印刷电路板的表面处理方法进行处理。

上述印刷电路板可在UV减粘胶带200的保护下进行选化,然后通过UV光照射或等离子体处理后剥离UV减粘胶带200,再进行其他表面处理,制造成本较低,表面处理的效率较高,且具有较好的品质。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

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