一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法與流程

本發(fā)明屬于電路板制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板，一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設(shè)計(jì)為雙面板，結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)用為多層板，可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

鋁基板，常用于led照明產(chǎn)品。有正反兩面，白色的一面是焊接led引腳的，另一面呈現(xiàn)鋁本色，一般會(huì)涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。單面鋁基板只有一層導(dǎo)電圖形層與絕緣材料加鋁板（基板）。單面鋁基板將提供零件連接的金屬線路布置于絕緣的基板材料上，該鋁基板同時(shí)也是安裝零件的支撐載具。

傳統(tǒng)的鋁基板生產(chǎn)工藝流程是：開料→線路磨板→絲印濕膜→線路→對(duì)位曝光→線路顯影→線路圖形檢查→蝕刻去膜→蝕刻檢查→鉆靶→阻焊磨板→絲印阻焊→低溫烤板→阻焊對(duì)位曝光→阻焊顯影→阻焊圖形檢查→阻焊高溫固化→絲印文字→文字固化→鉆孔→v割→銑床→osp（化銀、化錫）。

現(xiàn)有的加工生產(chǎn)成型工藝效率低，銑床與鉆床的耗材消耗量大，出錯(cuò)率高，在生產(chǎn)過程中，使用鉆床和銑床處理外形以及相應(yīng)的孔徑，且銑床和鉆床在對(duì)鋁基板進(jìn)行處理時(shí)，容易斷刀、斷鉆，增加了生產(chǎn)成本。在使用鉆床進(jìn)行鉆孔時(shí)，會(huì)造成孔偏、斷鉆、漏鉆等問題。此外，鋁基板在銑床上進(jìn)行外形處理，由于銑刀在對(duì)鋁基板進(jìn)行切割時(shí)，會(huì)造成鋁基板表面有毛刺，銑床后操作人員手工取板，會(huì)造成操作人員受傷，操作人員受傷后，取板速度慢，降低了生產(chǎn)效率。由于鋁基板上有毛邊，鋁基板疊放在一起，更容易刮傷板，造成兩邊的電路板表面刮傷受損，使得產(chǎn)品不合格。且銑床在進(jìn)行鋁基板外形處理時(shí)，處理速度慢。

現(xiàn)有生產(chǎn)工藝操作在成品外形處理上，存在安全隱患，原因是在數(shù)控銑床圖紙資料上，成型板邊時(shí)都會(huì)出現(xiàn)尖角直角毛刺，操作人員在取板時(shí)，該直角毛刺會(huì)傷害操作人員的手指。一個(gè)成型板邊的直角毛刺，會(huì)傷害其他成型板，造成不良品大幅度增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有鋁基板生產(chǎn)工藝中，實(shí)用鉆床和銑床，造成不良品率高、生產(chǎn)成本高等問題，本發(fā)明提出了一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法，該生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法在處理成型板時(shí)采用沖床代替銑床進(jìn)行沖孔和沖外形，不僅提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，也降低產(chǎn)品的不良率。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法，它包括以下步驟：

a.開料：將單面鋁基板按照生產(chǎn)要求，切割成規(guī)定尺寸；

b.焗板：將鋁基板疊放在一起，厚度為40-48厘米為一疊，在140-148℃焗板3-5小時(shí)；

c.激光鉆孔：采用激光鉆孔技術(shù)對(duì)鋁基板進(jìn)行孔加工；

d.線路制作：對(duì)鋁基板進(jìn)行貼膜、曝光、顯影和蝕刻；

e.阻焊：保護(hù)不需要做焊錫的線路，阻止錫進(jìn)入造成短路；

f.v割：使用v割機(jī)在鋁基板表面切割形成半v割槽；

g.沖床：使用沖床對(duì)鋁基板進(jìn)行外形處理，沖出孔，沖出指定外形；

h.線路測(cè)試：檢測(cè)已完成的線路是否正常工作；

i.表面osp：采用活性樹脂類在鋁基板形成有機(jī)保焊膜。

進(jìn)一步的，步驟a中開料后，切割出的鋁基板形狀為圓形。

進(jìn)一步的，步驟a中開料后，切割出的鋁基板形狀為長(zhǎng)方形，對(duì)長(zhǎng)方形鋁基板使用磨邊機(jī)將長(zhǎng)方形鋁基板的四個(gè)直角板邊磨成圓角。

進(jìn)一步的，步驟h中線路測(cè)試還包括耐電壓測(cè)試，檢測(cè)已完成線路是否能夠承受指定的電壓環(huán)境。

進(jìn)一步的，步驟b鋁基板的疊放厚度為45厘米，在145℃焗板4小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟f中v割槽的v坑角度為30度。

進(jìn)一步的，步驟e阻焊采用的絲印濕膜工藝。

進(jìn)一步的，步驟i中的活性樹脂為聚酯樹脂。

本發(fā)明提出了一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法，相對(duì)于傳統(tǒng)工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.采用激光鉆孔代替?zhèn)鹘y(tǒng)的新鉆咀進(jìn)行鉆孔，有效地解決了鉆孔時(shí)出現(xiàn)的孔徑過大或過小，以及孔未鉆穿等問題；2.本發(fā)明增加了焗板步驟，提高材料的尺寸穩(wěn)定性，增加材料的可靠性；3.采用沖床代替銑床進(jìn)行成型板進(jìn)行外形處理，處理后的外形不會(huì)出現(xiàn)毛刺，傷害到操作人員；4.在線路板印刷后，對(duì)鋁基板的直角進(jìn)行磨板處理，防止操作人員在操作鋁基板時(shí)，鋁基板的直角對(duì)其他鋁基板造成損失，增加不良率。

附圖說明

圖1是單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法的流程圖；

圖2是單面鋁基板的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明各實(shí)施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實(shí)施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號(hào)通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

參閱圖1所示，為本發(fā)明提出的一種單面鋁基板的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法的流程圖，它包括以下步驟：

a.開料：將單面鋁基板按照生產(chǎn)要求，切割成規(guī)定尺寸。

參閱圖2所示，為單面鋁基板的結(jié)構(gòu)圖，單面鋁基板從上到下，依次為線路層110、絕緣層111和鋁基層112。由于單張鋁基板的面積非常大，而客戶要求的線路板尺寸很小，因此，加工前需要將大料剪成小料。開料就是將一張大料根據(jù)不同拼版要求用機(jī)器切成小料的過程。

b.磨板：使用磨邊機(jī)將開料后的鋁基板板邊進(jìn)行磨邊。

現(xiàn)有技術(shù)一般切成的小料均為長(zhǎng)方形，而長(zhǎng)方形的小料四個(gè)直角很尖銳，容易劃傷手，同時(shí)使得板與板之間擦花，所以開料后再用磨邊機(jī)磨邊。即將長(zhǎng)方形小料的四個(gè)直角邊磨成圓角。

需要說明的是，開料成的長(zhǎng)方形小料，增加了磨板這一加工步驟，不僅使得加工時(shí)長(zhǎng)更高，而且提高了生產(chǎn)成本。led的鋁基板一般尺寸都很小，在生產(chǎn)之前，將線路板進(jìn)行線性陣列，最后得到的加工形狀為長(zhǎng)方形，小料也為長(zhǎng)方形。本發(fā)明提出將線路板進(jìn)行圓周陣列，使得加工形狀為圓形，小料也為圓形，圓形小料沒有棱角，在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，操作人員在進(jìn)行手工操作時(shí)，不會(huì)造成傷害，也不會(huì)造成板與板之間擦花，從而省去了磨板這一步驟，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

c.焗板：將鋁基板疊放在一起，厚度為40-48厘米為一疊，在140-148℃焗板3-5小時(shí)。

焗板的目的：1.消除鋁基板板料在制作時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的尺寸穩(wěn)定性；2.除去鋁基板板料在儲(chǔ)存時(shí)吸收的水份，增加材料的可靠性。焗板的條件是在140-148℃焗板3-5小時(shí)，疊在一起的鋁基板的厚度為40-48厘米。需要說明的是，經(jīng)過發(fā)明人的多次試驗(yàn)得出，相同的后續(xù)工藝，鋁基板的疊放厚度為45厘米，在145℃焗板4小時(shí)，得到的良品率最高。

d.激光鉆孔：采用激光鉆孔技術(shù)對(duì)鋁基板進(jìn)行孔加工。

傳統(tǒng)采用新鉆咀進(jìn)行鉆孔，生產(chǎn)用鉆咀，采用硬質(zhì)合金材料制造，硬質(zhì)合金材料是一種鎢鈷類合金，是以碳化鎢粉末為基材，以鈷作粘結(jié)劑，經(jīng)加壓燒結(jié)而成，有高硬度，耐磨，高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。利用鉆咀的高速旋轉(zhuǎn)和落速，在鋁基板面上加工出客戶所需要的孔。采用新鉆咀進(jìn)行鉆孔時(shí)，常出現(xiàn)鉆偏，鉆出的孔過大或者過小，多鉆孔或少鉆孔，以及孔未鉆穿等問題。

激光鉆孔具有如下優(yōu)點(diǎn)：激光打孔速度快，效率高，經(jīng)濟(jì)效益好；激光打孔可獲得大的深徑比；激光打孔可在硬、脆、軟等各類材料上進(jìn)行；激光打孔無工具損耗。

e.線路制作：對(duì)鋁基板進(jìn)行貼膜、曝光、顯影和蝕刻。

該實(shí)施例線路制作中采用濕膜工藝，貼膜：是絲印機(jī)通過絲網(wǎng)印刷將濕膜感光線路油貼在粗化的銅面上。

曝光：曝光的作用是曝光機(jī)的紫外線通過底片使得菲林上部分圖形感光，從而使圖形轉(zhuǎn)移到銅板上。

顯影：將未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。顯影的原理是未曝光部分的感光材料沒有發(fā)生聚合反應(yīng)，遇到弱堿na2co3（0.8-1.2%）溶解，而聚合的感光材料則留在板面上，保護(hù)下面的銅面不會(huì)被蝕刻藥水溶解掉。

蝕刻：顯像完成以后的鋁基板，經(jīng)過蝕刻藥水沖洗，會(huì)將未經(jīng)干膜保護(hù)的裸露部分的銅層去掉，留下被保護(hù)的線路。

f.阻焊：保護(hù)不需要做焊錫的線路，阻止錫進(jìn)入造成短路。

阻焊的作用是保護(hù)線路板表面的線路。阻焊采用的絲印濕膜工藝，通過絲網(wǎng)漏印的方式，將油墨轉(zhuǎn)移到線路板上，形成與底片一致的圖形，阻焊膜是一種保護(hù)膜，可防止焊接時(shí)橋接，提供長(zhǎng)時(shí)間的絕緣環(huán)境和抗化學(xué)保護(hù)作用，形成線路板漂亮的外衣。

阻焊包括以下步驟：

a)油墨混合

將油墨的主劑及硬化劑用手動(dòng)的方式進(jìn)行預(yù)攪拌，然后采用機(jī)械振動(dòng)的方式將油墨完全混合均勻。同時(shí)攪拌待用的油墨混合放置15分鐘以上以消除氣泡，混合好的油墨在24小時(shí)內(nèi)使用完畢。

b)前處理

去除板面氧化物，油跡及雜質(zhì)，粗化銅面以增強(qiáng)綠油與板面的附著力。

c)阻焊印刷

通過絲印方式按客戶要求，將綠油均勻涂覆于板面。

d)預(yù)烤

將濕綠油內(nèi)的溶劑蒸發(fā)掉，板面綠油初步硬化準(zhǔn)備曝光（防止粘菲林）。

e)對(duì)位/曝光

根據(jù)客戶要求制作特定的曝光底片貼在板面上，在紫外光下進(jìn)行曝光，設(shè)有遮光區(qū)域的綠油最終將被沖掉裸露出銅面，受紫外光照射的部分將硬化，并最終著附于板面。

f)顯影

將曝光時(shí)設(shè)有遮光區(qū)域的綠油沖洗掉，顯影后板面將完全符合客戶的要求：蓋綠油的部位蓋綠油，要求銅面裸露的部位銅面裸露。

該實(shí)施例的阻焊采用絲網(wǎng)印刷工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、成本低,占地少,操作簡(jiǎn)單；2、能形成大批量生產(chǎn)規(guī)模；3、操作靈活性高,適應(yīng)于各種近于苛刻的要求。

g.v割：使用v割機(jī)在鋁基板表面切割形成半v割槽。

采用v割機(jī)對(duì)一整塊鋁基板進(jìn)行v割成多條半成品，然后再將半成品從整塊鋁基板上掰下來，即將整塊鋁基板進(jìn)行v割使之成為單元板，以方便后續(xù)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。該實(shí)施例v割槽的v坑角度為30度。

h.沖床：使用沖床對(duì)鋁基板進(jìn)行外形處理，沖出孔，沖出指定外形。

一般采用銑床對(duì)鋁基板進(jìn)行外形加工，根據(jù)圖紙，銑床的銑刀按照要求尺寸，銑出鋁基板的外形。銑床不僅速度慢，而且容易造成毛刺，銑出的不良品率高。

該實(shí)施例采用沖床對(duì)鋁基板外形進(jìn)行處理，沖床就是一臺(tái)沖壓式壓力機(jī)。沖壓工藝由于比傳統(tǒng)機(jī)械加工來說有節(jié)約材料和能源，效率高，對(duì)操作者技術(shù)要求不高及通過各種模具應(yīng)用可以做出機(jī)械加工所無法達(dá)到的產(chǎn)品這些優(yōu)點(diǎn)，因而它的用途越來越廣泛。首先開模，根據(jù)客戶指定的鋁基板外形，做出對(duì)應(yīng)的模具，將模具與沖床相結(jié)合。其次，將鋁基板放在沖床上，沖出客戶指定外形和孔。相對(duì)于銑床，沖床的生產(chǎn)量提高了不止10倍。

i.線路測(cè)試：檢測(cè)已完成的線路是否正常工作。

該實(shí)施例不僅進(jìn)行線路測(cè)試，還進(jìn)行了耐電壓測(cè)試：檢測(cè)已完成線路是否能承受指定的電壓環(huán)境。

j.表面osp：采用活性樹脂類在鋁基板形成有機(jī)保焊膜。

osp是印刷電路板(pcb)銅箔表面處理的符合rohs指令要求的一種工藝。osp就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹（氧化或硫化等）；但在后續(xù)的焊接高溫中，此種保護(hù)膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫立即結(jié)合成為牢固的焊點(diǎn)。

以化學(xué)反應(yīng)的方式，使其銅表面形成耐熱耐潮性良好的有機(jī)保護(hù)膜，防止板面氧化。osp包括以下流程：放板→除油→一級(jí)水洗→二級(jí)水洗→微蝕→一級(jí)水洗→二級(jí)水洗→強(qiáng)風(fēng)吹干→di水洗→二級(jí)水洗→一級(jí)水洗→抗氧化→強(qiáng)風(fēng)吹干→di水洗→熱風(fēng)吹干→吹干→出板。

該實(shí)施例中的活性樹脂為聚酯樹脂。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。