本發(fā)明涉及PCB加工技術領域,具體涉及一種PCB線路加工方法和噴涂設備。
背景技術:
目前,常規(guī)的PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)加工流程包括:覆銅板—下料—化學清洗---貼膜—圖形轉移—化學顯影—蝕刻。
具體來說,采購回來的覆銅板等基材,經過下料機,裁切成需要的大小,經過化學溶液清洗,把基材清洗干凈,再經過貼膜機貼膜,然后經過曝光機執(zhí)行圖形轉移,化學顯影,化學蝕刻,才能加工出線路,得到PCB板件。
實踐發(fā)現,上述流程比較復雜,要經過7道工序,生產周期長,因此導致企業(yè)成本增加,能耗較大,另外,還會生成多種化學液體,造成環(huán)境污染。
技術實現要素:
本發(fā)明實施例提供一種PCB線路加工方法和噴涂設備,用于簡化PCB線路加工流程并減少污染。
本發(fā)明第一方面提供一種PCB線路加工方法,包括:在絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料;在所述絕緣基材上噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料,所述金屬材料凝固在所述絕緣基材上形成PCB線路;其中,所述隔熱絕緣材料的熔點高于所述金屬材料。
可選的,所述絕緣基材為FR4材料,所述隔熱絕緣材料為陶瓷,所述金屬材料為銅。
可選的,所述在絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料包括:在絕緣基材表面涂覆一層陶瓷涂料。
可選的,所述在所述絕緣基材上噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料包括:將加熱熔化的液體銅經傳輸管道傳輸至噴嘴,所述噴嘴由數控設備控制;利用所述數控設備,按照設計好的線路圖形,將所述液體銅經噴嘴噴涂在所述絕緣基材上。
本發(fā)明第二方面提供一種噴涂設備,包括:設置有加熱器的液體槽,設置有加壓泵的傳輸管道,所述傳輸管道的一端連接所述液體槽,另一端連接噴嘴,所述噴嘴受數控設備控制;所述設置有加熱器的液體槽,用于將金屬材料加熱熔化為液態(tài);所述設置有加壓泵的傳輸管道,用于將液態(tài)的金屬材料傳輸至所述噴嘴;所述噴嘴,用于在所述數控設備的控制下,將液態(tài)的金屬材料噴涂在絕緣基材上形成PCB線路。
可選的,所述傳輸管道為鎢合金管道,所述噴嘴為鎢鋼噴嘴。
可選的,所述設置有加熱器的液體槽,具體用于將固體銅加熱熔化為液體銅。
可選的,所述傳輸管道上設置有閥門,所述閥門位于所述加壓泵的上游。
由上可見,本發(fā)明一些可行的實施方式中,采用現在普通的絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料,然后直接噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料,從而形成PCB線路的技術方案,具有如下技術效果:
首先,簡化了線路加工流程,可以縮短生產周期,減少能耗,降低成本;
其次,由于線路直接噴涂而成,不需要蝕刻等步驟,可以減少或避免產生有污染的化學液體,減少環(huán)境污染。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術方案,下面將對實施例和現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種PCB線路加工方法的流程示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的一種噴涂設備的結構示意圖。
圖中,附圖標記包括:
20、噴涂設備;21、加熱器;22、液體槽;23、加壓泵;24、傳輸管道;25、噴嘴;26、閥門;30、數控設備;40、PCB。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供一種PCB線路加工方法,用于簡化PCB線路加工流程并減少污染。本發(fā)明實施例還提供相應的噴涂設備。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
下面通過具體實施例,分別進行詳細的說明。
請參考圖1,本發(fā)明實施例提供一種PCB線路加工方法,可包括:
110、在絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料;
120、在所述絕緣基材上噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料,所述金屬材料凝固在所述絕緣基材上形成PCB線路;
其中,所述隔熱絕緣材料的熔點高于所述金屬材料。
可見,本發(fā)明方法的思路是,通過直接噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料,將現有技術中線路加工的化學過程,轉換為本發(fā)明方案的物理過程,從而,優(yōu)化流程,將現有的7道工序優(yōu)化成2道工序完成,同時,減少廢液造成的污染。
PCB是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。PCB包括絕緣基材以及形成在絕緣基材上的線路。根據線路層數的不同,可以分為單層板或雙層板或多層板等。
通常,PCB的絕緣基材可選用FR4材料,FR-4是一種耐燃材料等級的代號,所代表的意思是樹脂材料經過燃燒狀態(tài)必須能夠自行熄滅的一種材料規(guī)格,它是一種材料等級,因此目前一般電路板所用的FR-4等級材料就有非常多的種類,但是多數都是以所謂的四功能(Tera-Function)的環(huán)氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維所做出的復合材料。FR-4環(huán)氧玻璃布層壓板,根據使用的用途不同,行業(yè)一般稱為:FR-4Epoxy Glass Cloth、絕緣板、環(huán)氧板、環(huán)氧樹脂板、溴化環(huán)氧樹脂板、FR-4、玻璃纖維板、玻纖板、FR-4補強板、FPC補強板、柔性線路板補強板、FR-4環(huán)氧樹脂板、阻燃絕緣板、FR-4積層板、環(huán)氧板、FR-4光板、FR-4玻纖板、環(huán)氧玻璃布板、環(huán)氧玻璃布層壓板、線路板鉆孔墊板。
PCB板上的線路也就是在FR4絕緣基材上面用金屬材料形成不同的電路。通常,所述絕緣材料可選擇銅,包括純銅或銅合金,當然,也可以選擇其他金屬材料例如金,銀,錫等。從性能,價格等角度綜合考慮,業(yè)界普遍采用銅。
本發(fā)明方案的核心思路是,直接在絕緣基材上噴涂熔化為液態(tài)的高溫的絕緣材料,例如熔化后的液體銅,來形成線路。由于常用的FR4材料的熔點大概為300攝氏度,而銅的熔點大概是1038攝氏度,即銅的熔點遠高于FR4材料的熔點,為避免熔化的液體銅破壞FR4材料,本發(fā)明方案采用首先在絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料,然后再進行噴涂,也就是利用隔熱絕緣材料來保護FR4材料,提高整個絕緣基材的熔點,這就要求所述隔熱絕緣材料的熔點要高于所采用的金屬材料。
本發(fā)明實施例中,所述隔熱絕緣材料可選擇陶瓷。陶瓷的熔點在3000攝氏度以上,遠高于銅的熔點,這樣,通過在FR4材料表面設置一層陶瓷,就可以在噴涂高溫的液體銅時,實現對FR4材料的保護。具體的,可以選擇采用現有的陶瓷涂料,通過涂覆的方式,在絕緣基材表面設置一層陶瓷涂料。
基于加工方法的需要,本發(fā)明實施例還提供相應的設備。
請參考圖2,本發(fā)明實施例還提供一種噴涂設備,用于實現上述方法。
如圖2所示,該噴涂設備20可包括:
設置有加熱器21的液體槽22,設置有加壓泵23的傳輸管道24,所述傳輸管道24的一端連接所述液體槽22,另一端連接噴嘴25,所述噴嘴25受數控設備30控制;其中,
所述設置有加熱器21的液體槽22,用于將金屬材料加熱熔化為液態(tài);
所述設置有加壓泵23的傳輸管道24,用于將液態(tài)的金屬材料傳輸至所述噴嘴25;
所述噴嘴25,用于在所述數控設備30的控制下,將液態(tài)的金屬材料噴涂在絕緣基材上形成PCB線路。從而制得所需要的PCB,如圖中40所示。
可選的,PCB上形成線路的金屬材料一般為銅,所述設置有加熱器21的液體槽22,具體用于將固體銅加熱熔化為液體銅。
可選的,所述傳輸管道24為鎢合金管道,例如鎢銅合金管道,鎢銅合金的熔點約為3000攝氏度,可用來傳輸溶化后的高溫的液體銅。
可選的,所述噴嘴25為鎢鋼噴嘴,鎢鋼的熔點在2500攝氏度以上,可用來傳輸溶化后的高溫的液體銅。
可選的,所述傳輸管道24上可以設置有閥門26,用來控制傳輸通斷,通常,所述閥門26可位于所述加壓泵23的上游,即,加壓泵23和液體槽22之間。
利用上述噴涂設備20,在絕緣基材上噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料的步驟具體可以包括:
s1、將加熱熔化的液體銅經傳輸管道24傳輸至噴嘴25,所述噴嘴25由數控設備30控制;
s2、利用所述數控設備30,按照設計好的線路圖形,將所述液體銅經所述噴嘴25噴涂在所述絕緣基材上。從而形成線路,制得PCB40。
可見,本發(fā)明實施例中,通過在FR4絕緣基材上面涂覆一層陶瓷,增加其熔點,并且隔熱不導電,經過加熱器21把固體銅熔化為液體銅,在加壓泵23作用下,經特制的傳輸管道24傳輸到數控設備30控制的噴嘴25處,噴嘴25經過現有的數控設備技術,按照設計好的圖紙上的線路圖形,把液體銅直接噴涂到FR4絕緣基材上面,液體銅附著在涂有陶瓷的FR4絕緣基材上面與基材粘著并固化,形成設計好的線路。
值得說明的是,數控技術是采用計算機實現數字程序控制的技術,數控設備是指應用這種技術的設備。數控技術也叫計算機數控技術(CNC,Compute Numerical Control),目前它是采用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置,使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現,均可通過計算機軟件來完成,處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行。
本發(fā)明實施例中,可通過現有的數控設備技術控制噴頭25,設計好的線路圖形圖紙可直接導入數控設備程序,數控設備按照設圖紙控制噴頭的走向。對于數控設備的具體說明可參考現有技術,這里不再詳述。
由上所述,本發(fā)明實施例技術方案具有以下幾個關鍵點:
1.PCB線路加工方法,由化學方法轉換成物理方法,用液體銅直接噴覆到FR4絕緣基材上面來形成線路。
2.化學方法轉換成物理方法,可減少廢液造成的污染。
3.陶瓷涂覆在FR4基材上面可增加熔點,隔熱絕緣。
由上可見,本發(fā)明一些可行的實施方式中,公開了一種PCB線路加工方法,采用現在普通的絕緣基材表面設置一層隔熱絕緣材料,然后直接噴涂熔化為液態(tài)的金屬材料,從而形成PCB線路的技術方案,具有如下技術效果:
首先,簡化了線路加工流程,可以縮短生產周期,減少能耗,降低成本;其次,由于線路直接噴涂而成,不需要蝕刻等步驟,可以減少或避免產生有污染的化學液體,減少環(huán)境污染。
本發(fā)明另一些可行的實施方式中,公開了一種噴涂設備,該噴涂設備可以將固體銅等金屬材料熔化為液態(tài),通過噴嘴直接噴涂在絕緣基材上,形成PCB線路,利用該種噴涂設備來加工PCB線路,可簡化線路加工流程,縮短生產周期,減少能耗,降低成本;還可以減少或避免產生有污染的化學液體,減少環(huán)境污染。
在上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側重,某個實施例中沒有詳細描述的部分,可以參見其它實施例的相關描述。
需要說明的是,對于前述的各方法實施例,為了簡單描述,故將其都表述為一系列的動作組合,但是本領域技術人員應該知悉,本發(fā)明并不受所描述動作順序的限制,因為依據本發(fā)明,某些步驟可以采用其它順序或者同時進行。其次,本領域技術人員也應該知悉,說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例,所涉及的動作和模塊并不一定是本發(fā)明所必須的。
以上對本發(fā)明實施例所提供的PCB線路加工方法和噴涂設備進行了詳細介紹,但以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想,不應理解為對本發(fā)明的限制。本技術領域的技術人員,依據本發(fā)明的思想,在本發(fā)明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。