專利名稱：Pcb板的加工方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印刷電路板(PCB板)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB板的加工方法 及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在PCB的制作工藝中，需要對板材進(jìn)行機(jī)械加工，比如鉆孔、切邊、鏤空等，但有些 材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低，機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的高溫很容易就超過該種材料的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度，當(dāng)被加工的材料處于或高于材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，材料就會(huì)變軟，不容易切割， 加工的碎屑纏在加工工具表面，導(dǎo)致排屑不良，PCB板上容易產(chǎn)生大量的毛刺和鉆污。比如加工材料為聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene ptfe，簡寫為PTFE)的 PCB板時(shí)，由于PTFE材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為19 25°C，一般加工車間的溫度控制在21°C 左右，加工產(chǎn)生的熱量使PCB板溫度很容易就超過了 PTFE材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，材料變 得很軟，不容易機(jī)械加工操作。為提高此類低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度材料的PCB板產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)中采用的加工方 法是在機(jī)械加工前將PCB板放到冰箱中冷卻，然后從冰箱取出進(jìn)行機(jī)械加工，在PCB板溫度 恢復(fù)到室溫時(shí)再次放入冰箱進(jìn)行冷卻，重復(fù)上述步驟，直至PCB板加工完成。但是，采用冰箱冷卻的方法存在以下問題1)機(jī)械加工車間的溫度一般為21+/-2°C，從冰箱取出的PCB板加工后會(huì)很快恢復(fù) 到溫室，需要多次冷卻，加工效率低；2)需要多次拆裝，定位精度差，使機(jī)械加工精度變差，比如鉆孔的孔位精度變差；3)頻繁的冷卻操作使板件上面容易產(chǎn)生水蒸氣，吸附粉塵使加工碎屑更加不容易 排除。目前，在其他相差較遠(yuǎn)的技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)利用現(xiàn)場水冷方式鉆孔的技術(shù)，如2005年 6月四日公開的中國實(shí)用新型專利第200420074251. 6號所描述的一種薄板拓孔鉆頭。所 述鉆頭包括鉆桿、切削頭，鉆桿及切削頭內(nèi)帶有冷卻水孔；所述冷卻水孔由導(dǎo)水孔和噴水孔 兩段構(gòu)成，導(dǎo)水孔位于鉆桿部分，與鉆桿同心，噴水孔位于切削頭內(nèi)，其上端與導(dǎo)水孔相接， 其下端出口偏心設(shè)置在切削頭下端面上，并與排水槽相連。在另一相差更遠(yuǎn)的技術(shù)領(lǐng)域也出現(xiàn)液氮冷卻的技術(shù)，如2009年9月16日公開的 中國發(fā)明專利申請第200810050476. 0號所描述的一種天然氣水合物孔底冷凍取樣器及其 取樣方法。所述天然氣水合物孔底冷凍取樣器是由制冷部分、低溫控制部分和冷凍保溫樣 品三部分構(gòu)成。采用液氮為冷凍劑，乙二醇為載冷劑在孔底冷凍水合物樣品，液氮預(yù)先儲(chǔ)存 在取樣器中，低溫控制模塊控制液氮注入載冷劑的時(shí)間，使載冷劑溫度始終保持低于-30°C 以下以抑制水合物樣品分解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種可以快速將PCB板待加工部位冷卻到其材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、方便機(jī)械加工、減少毛刺和鉆污、同時(shí)大幅提高加工效率、提 高加工精度的PCB板的加工方法及設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種PCB板的加工方 法，在對PCB板進(jìn)行機(jī)械加工過程中，利用冷卻液或冷卻固體把PCB板待加工部位的溫度始 終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下。其中，采用連續(xù)或間歇噴灑的方式把冷卻液或冷卻固體送至PCB板待加工表面進(jìn) 行冷卻。其中，持續(xù)測量待加工部位的溫度，并根據(jù)測量到的溫度，控制所述噴灑冷卻液或 冷卻固體的強(qiáng)度、或是否噴灑冷卻液或冷卻固體。其中，所述冷卻液或冷卻固體的沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。其中，所述冷卻液為液氫、液氧、液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液氮、液態(tài)二氧化 碳、液態(tài)丙烷、液態(tài)丁烷或液態(tài)二氧化硫；所述冷卻固體為固態(tài)二氧化碳、固態(tài)丙烷、固態(tài)丁 烷、固態(tài)二氧化硫、固態(tài)乙醇或固態(tài)丙酮。其中，所述PCB板材料為PTFE材料，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在25°C 以下。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種PCB板的加工 設(shè)備，包括對所述PCB板實(shí)施機(jī)械加工的操作裝置，還包括用于噴灑冷卻液或冷卻固體的 噴灑裝置，所述噴灑裝置的噴灑方向正對PCB板的待加工部位。其中，所述操作裝置是具有主軸的鉆機(jī)。其中，所述噴灑裝置為噴霧器。其中，所述加工設(shè)備還包括用于測量PCB板待加工部位溫度的測溫器和用于連接 所述測溫器、鉆機(jī)、液氮噴霧器的控制器，所述控制器接收測溫器的溫度信號，并根據(jù)所述 溫度信號控制所述噴灑裝置和操作裝置工作。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述PCB板的加工方法是在加工現(xiàn)場利用冷卻液或 冷卻固體直接對PCB板待加工部位進(jìn)行冷卻，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度以下，此時(shí)材料較為硬脆，方便機(jī)械加工，可以減少PCB板上的毛刺和鉆污；由 于采用原地加工，在保證冷卻要求的同時(shí)，省去反復(fù)拆裝定位PCB板件，拿去冰箱冷凍的操 作，大幅提高了加工效率，由于不用反復(fù)拆卸PCB板件，不會(huì)因?yàn)槎啻味ㄎ挥绊懠庸^(qū)域的 精度。另外本發(fā)明冷卻液或冷卻固體優(yōu)先采用沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度的材料，此類材料被送到PCB板待加工表面時(shí)，由于冷卻液或冷卻固體會(huì)在常壓 下快速變?yōu)闅怏w，在氣化或升華過程中需要吸收大量的熱量，從而可以迅速地將PCB板冷 卻，進(jìn)一步提高加工效率；而一些冷卻液或冷卻固體比如液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液 氮、液態(tài)二氧化碳、固態(tài)二氧化碳等材料氣化后不會(huì)產(chǎn)生危害性氣體和廢渣，對環(huán)境無影 響，對PCB板質(zhì)量無影響。噴灑裝置鄰近操作裝置，噴出的冷卻液或冷卻固體還可以對操作 裝置進(jìn)行很好的冷卻，有助于操作裝置的降溫，大幅增加操作裝置的壽命。


圖1是本發(fā)明PCB板加工設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明PCB板加工設(shè)備實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明PCB板加工設(shè)備實(shí)施例的控制原理圖。21、PCB板；22、操作裝置；23、噴灑裝置；24、測溫器；25、壓力腳；26、保護(hù)罩；27、存儲(chǔ)罐；28、傳輸管。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式 并配合附圖詳予說明。作為本發(fā)明PCB板加工方法的實(shí)施例，在對PCB板進(jìn)行機(jī)械加工過程中，利用冷卻 液或冷卻固體把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下。以PCB板材料 為PTFE材料為例，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在25°C以下。本發(fā)明所述PCB板的加工方法是在加工現(xiàn)場利用冷卻液或冷卻固體直接對PCB板 待加工部位進(jìn)行冷卻，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，此時(shí) 材料較為硬脆，方便機(jī)械加工，可以減少PCB板上的毛刺和鉆污；由于采用原地加工，在保 證冷卻要求的同時(shí)，省去反復(fù)拆裝定位PCB板件，拿去冰箱冷凍的操作，大幅提高了加工效 率，由于不用反復(fù)拆卸PCB板件，不會(huì)因?yàn)槎啻味ㄎ挥绊懠庸^(qū)域的精度。在一實(shí)施例中，采用連續(xù)或間歇噴灑的方式把冷卻液或冷卻固體送至PCB板待加 工表面進(jìn)行冷卻。連續(xù)噴灑方案是噴灑對加工無影響的情況下使用，同時(shí)降溫和加工兩不 誤，效率更高；當(dāng)并不需要持續(xù)降溫時(shí)，可以間隔預(yù)定時(shí)間噴灑冷卻液或冷卻固體，使得降 溫和加工互不干擾，每次噴灑的時(shí)間為5秒、10秒、30秒或60秒等等，噴灑間歇的時(shí)間為5、 8、10或15分鐘等等。在一實(shí)施例中，持續(xù)測量待加工部位的溫度，并根據(jù)測量到的溫度，控制所述噴灑 冷卻液或冷卻固體的強(qiáng)度、或是否噴灑冷卻液或冷卻固體。采用反饋循環(huán)回路操作，可以自 動(dòng)、精確地實(shí)現(xiàn)低溫加工操作，由于是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，所以更節(jié)能。在一實(shí)施例中，所述冷卻液或冷卻固體的沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度。所述冷卻液為液氫、液氧、液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液氮、液態(tài)二氧化碳、液 態(tài)丙烷、液態(tài)丁烷或液態(tài)二氧化硫；所述冷卻固體為固態(tài)二氧化碳、固態(tài)丙烷、固態(tài)丁烷、固 態(tài)二氧化硫、固態(tài)乙醇或固態(tài)丙酮。本發(fā)明冷卻液或冷卻固體優(yōu)先采用沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度的材料，此類材料被送到PCB板待加工表面時(shí)，由于冷卻液或冷卻固體會(huì)在常壓下快 速變?yōu)闅怏w，在氣化或升華過程中需要吸收大量的熱量，從而可以迅速地將PCB板冷卻，進(jìn) 一步提高加工效率；而一些冷卻液或冷卻固體比如液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液氮、液態(tài) 二氧化碳、固態(tài)二氧化碳等材料氣化后不會(huì)產(chǎn)生危害性氣體和廢渣，對環(huán)境無影響，對PCB 板質(zhì)量無影響。噴灑裝置鄰近操作裝置，噴出的冷卻液或冷卻固體還可以對操作裝置進(jìn)行 很好的冷卻，有助于操作裝置的降溫，大幅增加操作裝置的壽命。在對PCB板的加工中，一般認(rèn)為無法使用液冷方式，因?yàn)橐豪涮貏e是水冷方式對 一般的板材性能無實(shí)質(zhì)影響，但對PCB板材而言，卻由于其上面存在電路等原因，一般認(rèn)為 不能用水冷方式進(jìn)行冷卻。本發(fā)明突破了此慣性思維，采用了液冷或固冷方式，取得了特別 顯著的技術(shù)效果。
特別是，采用在常溫下氣化和升華的冷卻液或冷卻固體，直接噴灑在待加工部位， 直接對此部位進(jìn)行冷卻，無其他隔阻元件影響冷卻過程，冷卻效果特別好。而且，本發(fā)明是對PCB板件中的待加工部位進(jìn)行局部冷卻，需要的能量非常少，不 浪費(fèi)能耗，成本低。作為本發(fā)明PCB板的加工設(shè)備的實(shí)施例一，請參閱圖1，包括對PCB板21實(shí)施機(jī)械 加工的操作裝置22，還包括用于噴灑冷卻液或冷卻固體的噴灑裝置23，所述噴灑裝置23的 噴灑方向正對PCB板21的待加工部位。本實(shí)施例中，所述操作裝置22是具有主軸的鉆機(jī)，所述噴灑裝置23鄰近所述主軸 固定，當(dāng)然也可以是其他機(jī)加工設(shè)備，比如銑床、切割機(jī)等。本實(shí)施例中，所述PCB板的加工 設(shè)備還包括固定于鉆機(jī)旁的測溫器對，所述測溫器M可以為紅外測溫儀，所述鉆機(jī)中采用 壓力腳25固定加工工具。本實(shí)施例中，所述噴灑裝置23為噴霧器。在一實(shí)施例中，如圖2所示，所述PCB板的加工設(shè)備還包括保護(hù)罩沈，所述保護(hù)罩 26設(shè)置在加工工具的外圍，噴灑裝置23通過傳輸管觀和存儲(chǔ)罐27相連接，所述存儲(chǔ)罐27 內(nèi)存儲(chǔ)冷卻液或冷卻固體。在一實(shí)施例中，如圖3所示，所述PCB板的加工設(shè)備還包括用于測量PCB板待加工 部位溫度的測溫器和用于連接所述測溫器、鉆機(jī)、液氮噴霧器的控制器，所述控制器接收測 溫器的溫度信號，并根據(jù)所述溫度信號控制所述噴灑裝置和操作裝置工作。在一實(shí)施例中，在鉆機(jī)的主軸旁邊安裝一個(gè)定時(shí)噴灑裝置，鉆孔前先在PCB板上 面噴灑一層冷卻液或冷卻固體，然后每隔幾分鐘，在PCB板恢復(fù)至室溫前或玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度前再噴灑一次冷卻液或冷卻固體，直到PCB板加工完成。本發(fā)明所述PCB板的加工設(shè)備是在加工現(xiàn)場利用冷卻液或冷卻固體直接對PCB板 待加工部位進(jìn)行冷卻，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，此時(shí) 材料較為硬脆，方便機(jī)械加工，可以減少PCB板上的毛刺和鉆污；由于采用原地加工，在保 證冷卻要求的同時(shí)，省去反復(fù)拆裝定位PCB板件，拿去冰箱冷凍的操作，大幅提高了加工效 率，由于不用反復(fù)拆卸PCB板件，不會(huì)因?yàn)槎啻味ㄎ挥绊懠庸^(qū)域的精度。另外本發(fā)明冷卻液或冷卻固體優(yōu)先采用沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度的材料，此類材料被送到PCB板待加工表面時(shí)，由于冷卻液或冷卻固體會(huì)在常壓 下快速變?yōu)闅怏w，在氣化或升華過程中需要吸收大量的熱量，從而可以迅速地將PCB板冷 卻，進(jìn)一步提高加工效率；而一些冷卻液或冷卻固體比如液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液 氮、液態(tài)二氧化碳、固態(tài)二氧化碳等材料氣化后不會(huì)產(chǎn)生危害性氣體和廢渣，對環(huán)境無影 響，對PCB板質(zhì)量無影響。噴灑裝置鄰近操作裝置，噴出的冷卻液或冷卻固體還可以對操作 裝置進(jìn)行很好的冷卻，有助于操作裝置的降溫，大幅增加操作裝置的壽命。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PCB板的加工方法，其特征在于在對PCB板進(jìn)行機(jī)械加工過程中，利用冷卻液 或冷卻固體把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述PCB板的加工方法，其特征在于采用連續(xù)或間歇噴灑的方式 把冷卻液或冷卻固體送至PCB板待加工表面進(jìn)行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述PCB板的加工方法，其特征在于持續(xù)測量待加工部位的溫度， 并根據(jù)測量到的溫度，控制所述噴灑冷卻液或冷卻固體的強(qiáng)度、或是否噴灑冷卻液或冷卻 固體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述PCB板的加工方法，其特征在于所述冷卻液或冷 卻固體的沸點(diǎn)或升華點(diǎn)低于PCB板材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述PCB板的加工方法，其特征在于所述冷卻液為液 氫、液氧、液氬、液氦、液氖、液氙、液氡、液氮、液態(tài)二氧化碳、液態(tài)丙烷、液態(tài)丁烷或液態(tài)二 氧化硫；所述冷卻固體為固態(tài)二氧化碳、固態(tài)丙烷、固態(tài)丁烷、固態(tài)二氧化硫、固態(tài)乙醇或固 態(tài)丙酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述PCB板的加工方法，其特征在于所述PCB板材料為PTFE材料， 把PCB板待加工部位的溫度始終控制在25°C以下。
7.—種PCB板的加工設(shè)備，包括對所述PCB板實(shí)施機(jī)械加工的操作裝置，其特征在于 還包括用于噴灑冷卻液或冷卻固體的噴灑裝置，所述噴灑裝置的噴灑方向正對PCB板的待 加工部位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述PCB板的加工設(shè)備，其特征在于所述操作裝置是具有主軸的 鉆機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述PCB板的加工設(shè)備，其特征在于所述噴灑裝置為噴霧器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述PCB板的加工設(shè)備，其特征在于還包括用于測量PCB板待加 工部位溫度的測溫器和用于連接所述測溫器、鉆機(jī)、液氮噴霧器的控制器，所述控制器接收 測溫器的溫度信號，并根據(jù)所述溫度信號控制所述噴灑裝置和操作裝置工作。
全文摘要
本發(fā)明屬于印刷電路板加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB板的加工方法及設(shè)備，所述加工方法為在對PCB板進(jìn)行機(jī)械加工過程中，利用冷卻液或冷卻固體把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下。本發(fā)明所述PCB板的加工方法是在加工現(xiàn)場利用冷卻液或冷卻固體直接對PCB板待加工部位進(jìn)行冷卻，把PCB板待加工部位的溫度始終控制在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，此時(shí)材料較為硬脆，方便機(jī)械加工，可以減少PCB板上的毛刺和鉆污；由于采用原地加工，在保證冷卻要求的同時(shí)，省去反復(fù)拆裝定位PCB板件，拿去冰箱冷凍的操作，大幅提高了加工效率，由于不用反復(fù)拆卸PCB板件，不會(huì)因?yàn)槎啻味ㄎ挥绊懠庸^(qū)域的精度。
文檔編號H05K3/00GK102056415SQ20111000583
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者彭勤衛(wèi), 王成勇, 繆樺, 龔小林 申請人:深南電路有限公司