一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，包括機架、傳送機構、提升機構和激光裝置；機架從下到上依次開設有傳送槽、燒蝕室和檢測室；機架包括左機架和右機架；左機架和右機架左右對稱設置；左機架和右機架下部開設有傳送槽；傳送機構橫向設置在傳送槽內；左機架和右機架的前側壁之間的間隙和后側壁之間的間隙內設置有一對豎直方向的提升機構；激光裝置位于燒蝕室左右外側壁上；激光裝置包括左激光裝置和右激光裝置；左激光裝置安裝在左機架的左側壁上；右激光裝置安裝在右機架的右側壁上。本實用新型可對基材兩面加工，快速方便，且基材能通過傳送機構、提升機構從下而上依次進行燒蝕、檢測，減少了設備成本，提高了工作效率。
【專利說明】
一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備
技術領域
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[0001]本實用新型涉及印刷電路板的加工技術領域，具體而言，涉及一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備。
【背景技術】
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[0002]隨著高密度封裝基板的快速發展，要求元器件中芯片面積與封裝面積相應減小，提高封裝效率成為必然。要滿足印制電路板輕、薄、短、小、結構靈活的特點，減小基板上的線寬/線距，制作更加精細的線路成為一種選擇。在常規線路制作中，側蝕、流程長、污水處理困難等一直是無法解決的問題，過大的側蝕不僅影響線路的美觀，嚴重者甚至不能滿足線路傳輸中對于高頻高速信號完整性的傳導要求。流程長不僅增大制作過程中故障發生的幾率，也增大了制作的成本。制作工藝中產生的污水種類多，處理成本大，也污染環境，進而影響印制電路板產業的快速發展。
[0003]目前，制作精細線路的方法主要有三種:減成法、半加成法和加成法。減成法是使用最普遍的線路制作方法，它是先用光化學法或絲網漏印法或電鍍法在覆銅板的銅表面轉移形成電路圖形，再用化學腐蝕的方法將形成電路之外多余的銅層部分蝕刻掉，留下所需要的電路圖形。但減成法在精細線路制作時側蝕現象最嚴重，容易發生線路短路、斷路等問題，銅箔也浪費嚴重。半加成法采用的是通過圖形電鍍在較薄的銅層上加厚線路，并用化學蝕刻方法將非線路部分的薄銅蝕刻去除。此方法制作的精細線路側蝕較小，線路橫截面基本呈矩形。但當前超薄銅箔由于成本較高，應用還不普遍，若采用普通覆銅板減銅制作超薄銅箔，很難保證整板減薄的均勻一致性。圖形電鍍時，對于50μπι以下線寬的精細線路，保證線路解像度的抗蝕薄干膜很難同時在電鍍線耐酸堿，干膜溶解及滲鍍現象較易發生。陳苑明等人(電鍍與精蝕，2012，V01.34，N0.7:5-9)指出，半加成法制作精細線路應選擇5μπι以下的超薄銅箔。若采用減銅處理，5μπι以下厚度較難控制，可能導致銅種子層被剝離，后續鍍銅層與基材的結合力較差。加成法是采用化學鍍銅沉積在感光材料上，直接形成電路圖形與孔金屬化層。在多層電路的制作中，鍍銅厚度與孔金屬化所持續的時間有差異，容易引發孔金屬化問題，銅層與基材的結合力也很難得到保證。由于加成法對基材的特殊要求，制作成本也很高，暫時還未得到廣泛應用。
[0004]在印制電路板的制造中，導通孔的制作成敗直接影響電氣連接的性能。數控鉆孔與激光鉆孔廣泛應用于微孔制作中。數控鉆孔能鉆所有材料的孔，但當孔徑小于250μπι，鉆孔成本呈指數級增長，不適宜大批量的微孔生產;C02激光鉆孔可加工50μπι以上的孔徑，生產效率高，但C02激光僅適用于樹脂介質層，對于50μηι?75μηι之間的微孔，較難控制，鉆孔后介質材料殘膜或碳化物殘留物較多;UV激光可加工25μπι直徑的小孔，成型的孔內干凈無碳化，制作25μπι?125μπι之間的孔成本不大，但采用UV激光制作大孔徑鉆孔成本呈指數級增長。
[0005]為提供一種制作流程簡單、操作實施容易、制作成本可控，同時能夠提高產品品質及生產效率的，基于激光凹槽加工工藝的印制電路板制作方法，申請號為CN201410339246.1的實用新型專利申請公開了一種基于激光凹槽加工工藝的印制電路板制作方法，該實用新型首先對基材一面采用UV激光進行燒蝕，逐次加工出精細線路凹槽和層間互連微孔凹槽;再對層間互連微孔凹槽填塞導電油墨并固化；當基材另一面精細線路凹槽加工完，對基材兩面同時進行黑孔化，完成凹槽電鍍銅，再進行印制電路板后續制作過程。該實用新型能夠避免常規精細線路制作中盲孔填銅后板面銅層偏厚的問題，采用微孔和細線凹槽的一次性加工，可以節省掉常規線路制作中曝光、顯影、蝕刻等流程，避免線路加成的夾膜問題及蝕刻時的側蝕問題，簡化了生產工序，減少了工藝生產廢水的產生，降低了制作成本。
【實用新型內容】:
[0006]現有技術中，一種基于激光凹槽加工工藝的印制電路板制作方法中，如何使UV激光切割機對基材的兩面進行快速切割，以制作出精細線路凹槽。
[0007]為達到上述目的，本實用新型提供了一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，包括基材50、機架10、傳送機構20、提升機構30和激光裝置40 ；機架10從下到上依次開設有傳送槽101、燒蝕室102和檢測室103;機架10包括左機架12和右機架11;左機架12和右機架11有間隙的左右對稱設置;左機架12和右機架11均包括上支架112和底座111;上支架112固定在底座111的上端面上;左機架12和右機架11下部開設有橫向貫穿的傳送槽101;傳送機構20橫向設置在傳送槽101內；傳送機構20包括支撐座21、傳動軸24、傳送帶22和基材安裝架23;所述傳送帶22設置為從左到右傳送;所述支撐座21成對設置;所述支撐座21之間樞接有傳動軸24;所述機架10左右兩側各設置有一對支撐座21;所述傳動軸24上固定有傳送齒輪組25;所述傳送帶22通過左右一對傳送齒輪組25安裝在傳動軸24上;基材安裝架23縱向固定在傳送帶22上;基材50豎直插設在基材安裝架23內；
[0008]左機架12和右機架11的前側壁之間的間隙和后側壁之間的間隙內設置有豎直方向的提升機構30;提升機構30包括一對提升傳送帶311;提升傳送帶311安裝在一對上下提升傳送軸上;上方的提升傳送軸橫向樞接在左機架12和右機架11的上支架112相對的左右側壁上;下方的提升傳送軸橫向樞接在左機架12和右機架11的底座111相對的左右側壁上；提升傳送軸包括提升中心軸313和固定在提升中心軸313的提升齒輪組314;所述提升傳送帶311上均勻固定有一塊水平設置的提升塊312和一對前后設置的夾緊板315;
[0009]激光裝置40位于燒蝕室102的左右外側壁上;燒蝕室102左右側壁上開設有激光窗1111;激光裝置40包括左激光裝置42和右激光裝置41;左激光裝置42安裝在左機架12的左側壁上；右激光裝置41安裝在右機架11的右側壁上；左激光裝置42和右激光裝置41左右對稱設置;左激光裝置42和右激光裝置41結構相同；右激光裝置41包括垂直向滑動的垂直機構411、縱向滑動的縱向機構412和水平向左固定在縱向機構412上的激光頭413 ；燒蝕室102左右側壁上開設有一對豎直設置的滑槽110;垂直機構411水平插設在滑槽110內；
[0010]檢測室103內設置有檢測光源;檢測室103左右側壁上開設有檢測觀察窗1112。
[0011]作為上述技術方案的優選，垂直機構411由一對豎直支架和固定在豎直支架上的橫支架組成;垂直機構411橫支架開設有水平縱向設置的縱向滑槽4151;縱向滑槽4151左右內側壁之間樞接有第二絲杠415;豎直支架下端成型有滑塊;前側的滑槽110上下內側壁之間樞接有第一絲杠4131;前側的滑槽110上下內側壁之間固定有導桿414;垂直機構411前側的豎直支架下端的滑塊螺接在絲杠4131上；垂直機構411后側的豎直支架下端的滑塊插設在導桿414上;縱向機構412通過下端的滑塊螺接在第二絲杠415上。
[0012]作為上述技術方案的優選，基材安裝架23為開設有安裝槽的長方體;基材安裝架23四個角被切除;基材安裝架23前后兩端的中心開設矩形槽。
[0013]作為上述技術方案的優選，左機架12和右機架11的間隙大于一對夾緊板315左右兩側的距離。
[0014]作為上述技術方案的優選，一對夾緊板315的間隙與基材50的厚度相同。
[0015]作為上述技術方案的優選，夾緊板315和提升塊312之間的距離小于基材50的高度。
[0016]作為上述技術方案的優選，在提升機構30向上運行時，夾緊板315位于提升塊312的上游。
[0017]作為上述技術方案的優選，基材安裝架23的安裝槽的寬度與基材50的厚度相同。
[0018]本實用新型的有益效果在于:基材通過左右激光裝置對兩面加工，快速方便，以制作出精細線路凹槽，且基材能通過傳送機構、提升機構從下而上依次進行燒蝕、檢測，減少了設備成本，提高了工作效率。
【附圖說明】

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[0019]圖1為本實用新型的正視的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的右側視的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的圖1中A-A的剖面結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的俯視的結構不意圖；
[0023]圖5為本實用新型的圖1中B-B的剖面結構示意圖；
[0024]圖6為本實用新型的基材安裝架的俯視的結構示意圖；
[0025]圖中，10、機架;101、傳送槽;102、燒蝕室;103、檢測室；11、右機架;110、滑槽；111、底座；1111、激光窗；1112、檢測觀察窗；112、上支架；12、左機架;20、傳送機構；21、支撐座；22、傳送帶；23、基材安裝架;24、傳動軸；25、傳送齒輪組;30、提升機構；311、提升傳送帶；312、提升塊;313、提升中心軸；314、提升齒輪組;315、夾緊板;40、激光裝置;41、右激光裝置;411、垂直機構;412、縱向機構;413、激光頭;414、導桿;415、第二絲杠;4151、縱向滑槽；42、左激光裝置;50、基材。
【具體實施方式】
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[0026]如圖1所示，為達到上述目的，本實用新型提供了一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，包括基材50、機架1、傳送機構20、提升機構30和激光裝置40;機架1從下到上依次開設有傳送槽101、燒蝕室102和檢測室103;機架10包括左機架12和右機架11;左機架12和右機架11有間隙的左右對稱設置;左機架12和右機架11均包括上支架112和底座111;上支架112固定在底座111的上端面上；
[0027]左機架12和右機架11下部開設有橫向貫穿的傳送槽101;傳送機構20橫向設置在傳送槽101內；傳送機構20包括支撐座21、傳動軸24、傳送帶22和基材安裝架23;所述傳送帶22設置為從左到右傳送;所述支撐座21成對設置;所述支撐座21之間樞接有傳動軸24;所述機架10左右兩側各設置有一對支撐座21;所述傳動軸24上固定有傳送齒輪組25;所述傳送帶22通過左右一對傳送齒輪組25安裝在傳動軸24上；基材安裝架23縱向固定在傳送帶22上;基材50豎直插設在基材安裝架23內；
[0028]左機架12和右機架11的前側壁之間的間隙和后側壁之間的間隙內設置有豎直方向的提升機構30;提升機構30包括一對提升傳送帶311;提升傳送帶311安裝在一對上下提升傳送軸上;上方的提升傳送軸橫向樞接在左機架12和右機架11的上支架112相對的左右側壁上；下方的提升傳送軸橫向樞接在左機架12和右機架11的底座111相對的左右側壁上;提升傳送軸包括提升中心軸313和固定在提升中心軸313的提升齒輪組314;所述提升傳送帶311上均勻固定有一塊水平設置的提升塊312和一對前后設置的夾緊板315;
[0029]激光裝置40位于燒蝕室102的左右外側壁上;燒蝕室102左右側壁上開設有激光窗1111;激光裝置40包括左激光裝置42和右激光裝置41;左激光裝置42安裝在左機架12的左側壁上；右激光裝置41安裝在右機架11的右側壁上；左激光裝置42和右激光裝置41左右對稱設置;左激光裝置42和右激光裝置41結構相同；右激光裝置41包括垂直向滑動的垂直機構411、縱向滑動的縱向機構412和水平向左固定在縱向機構412上的激光頭413 ；燒蝕室102左右側壁上開設有一對豎直設置的滑槽110;垂直機構411水平插設在滑槽110內；
[0030]檢測室103內設置有檢測光源;檢測室103左右側壁上開設有檢測觀察窗1112。
[0031]垂直機構411由一對豎直支架和固定在豎直支架上的橫支架組成;垂直機構411橫支架開設有水平縱向設置的縱向滑槽4151;縱向滑槽4151左右內側壁之間樞接有第二絲杠415;豎直支架下端成型有滑塊;前側的滑槽110上下內側壁之間樞接有第一絲杠4131;前側的滑槽110上下內側壁之間固定有導桿414;垂直機構411前側的豎直支架下端的滑塊螺接在絲杠4131上;垂直機構411后側的豎直支架下端的滑塊插設在導桿414上;縱向機構412通過下端的滑塊螺接在第二絲杠415上。
[0032]基材安裝架23為開設有安裝槽的長方體;基材安裝架23四個角被切除;基材安裝架23前后兩端的中心開設矩形槽。
[0033]左機架12和右機架11的間隙大于一對夾緊板315左右兩側的距離。
[0034]一對夾緊板315的間隙與基材50的厚度相同。
[0035]夾緊板315和提升塊312之間的距離小于基材50的高度。
[0036]在提升機構30向上運行時，夾緊板315位于提升塊312的上游。
[0037]基材安裝架23的安裝槽的寬度與基材50的厚度相同。
[0038]具體操作時，本實用新型所述基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備的工作流程如下:
[0039]第一步，傳送帶22由步進電機(未畫出)驅動從左相右傳送，工作人員把基材50插設在的傳送帶22上的基材安裝架23中，傳送帶22帶著基材50達到提升機構30處。
[0040]第二步，提升機構30由步進電機(未畫出)驅動從下往上傳送，成對的提升機構30借助其上的提升塊312和夾緊板315同時托著基材50向上運動達到燒蝕室102，激光裝置40和右激光裝置41同時對基材50縱向和垂直方向進行燒蝕。
[0041]第三步，基材50燒蝕完成后，提升機構30由步進電機(未畫出)再次驅動從下往上傳送，基材50到達設計有檢測光源的檢測室103，基材50工作人員通過檢測觀察窗1112觀察判斷基材50是否合格。第四步，提升機構30由步進電機(未畫出)再次驅動從下往上傳送把基材50送出檢測室到達上支架112處，工作人員根據第三步觀察結果對基材進行歸置。
[0042]以上就是一塊基材50的整個加工制造過程，后續基材50連續不斷地進行以上步驟來完成加工。
[0043]以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:制作設備包括基材(50)、機架(10)、傳送機構(20)、提升機構(30)和激光裝置(40);機架(10)從下到上依次開設有傳送槽(101)、燒蝕室(102)和檢測室(103);機架(10)包括左機架(12)和右機架(II);左機架(12)和右機架(11)有間隙的左右對稱設置;左機架(12)和右機架(11)均包括上支架(112)和底座(111);上支架(112)固定在底座(111)的上端面上； 左機架(12)和右機架(11)下部開設有橫向貫穿的傳送槽(101);傳送機構(20)橫向設置在傳送槽(101)內；傳送機構(20)包括支撐座(21)、傳動軸(24)、傳送帶(22)和基材安裝架(23);所述傳送帶(22)設置為從左到右傳送;所述支撐座(21)成對設置;所述支撐座(21)之間樞接有傳動軸(24);所述機架(10)左右兩側各設置有一對支撐座(21);所述傳動軸(24)上固定有傳送齒輪組(25);所述傳送帶(22)通過左右一對傳送齒輪組(25)安裝在傳動軸(24)上；基材安裝架(23)縱向固定在傳送帶(22)上；基材(50)豎直插設在基材安裝架(23)內; 左機架(12)和右機架(11)的前側壁之間的間隙和后側壁之間的間隙內設置有豎直方向的提升機構(30);提升機構(30)包括一對提升傳送帶(311);提升傳送帶(311)安裝在一對上下提升傳送軸上；上方的提升傳送軸橫向樞接在左機架(12)和右機架(11)的上支架(112)相對的左右側壁上;下方的提升傳送軸橫向樞接在左機架(12)和右機架(11)的底座(III)相對的左右側壁上;提升傳送軸包括提升中心軸(313)和固定在提升中心軸(313)的提升齒輪組(314);所述提升傳送帶(311)上均勻固定有一塊水平設置的提升塊(312)和一對前后設置的夾緊板(315); 激光裝置(40)位于燒蝕室(102)的左右外側壁上;燒蝕室(102)左右側壁上開設有激光窗(1111);激光裝置(40)包括左激光裝置(42)和右激光裝置(41);左激光裝置(42)安裝在左機架(12)的左側壁上；右激光裝置(41)安裝在右機架(11)的右側壁上；左激光裝置(42)和右激光裝置(41)左右對稱設置；左激光裝置(42)和右激光裝置(41)結構相同；右激光裝置(41)包括垂直向滑動的垂直機構(411)、縱向滑動的縱向機構(412)和水平向左固定在縱向機構(412)上的激光頭(413);燒蝕室(102)左右側壁上開設有一對豎直設置的滑槽(110);垂直機構(411)水平插設在滑槽(110)內； 檢測室(103)內設置有檢測光源;檢測室(103)左右側壁上開設有檢測觀察窗(1112)。2.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:垂直機構(411)由一對豎直支架和固定在豎直支架上的橫支架組成；垂直機構(411)橫支架開設有水平縱向設置的縱向滑槽(4151);縱向滑槽(4151)左右內側壁之間樞接有第二絲杠(415);豎直支架下端成型有滑塊;前側的滑槽(110)上下內側壁之間樞接有第一絲杠(4131);前側的滑槽(110)上下內側壁之間固定有導桿(414);垂直機構(411)前側的豎直支架下端的滑塊螺接在絲杠(4131)上;垂直機構(411)后側的豎直支架下端的滑塊插設在導桿(414)上;縱向機構(412)通過下端的滑塊螺接在第二絲杠(415)上。3.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:基材安裝架(23)為開設有安裝槽的長方體;基材安裝架(23)四個角被切除;基材安裝架(23)前后兩端的中心開設矩形槽。4.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:左機架(12)和右機架(11)的間隙大于一對夾緊板(315)左右兩側的距離。5.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:一對夾緊板(315)的間隙與基材(50)的厚度相同。6.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:夾緊板(315)和提升塊(312)之間的距離小于基材(50)的高度。7.根據權利要求1所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:在提升機構(30)向上運行時，夾緊板(315)位于提升塊(312)的上游。8.根據權利要求3所述的一種基于激光凹槽加工工藝的印刷電路板制作設備，其特征在于:基材安裝架(23)的安裝槽的寬度與基材(50)的厚度相同。
【文檔編號】H05K3/10GK205726701SQ201620562236
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】付淑珍
【申請人】佛山市聯智新創科技有限公司