本发明涉及印制电路板技术领域，具体为一种高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法。
背景技术：
智能无人机作为航空器材，需要更轻的质量上集成更多的线路，同时在更小的面积上实现更多的功能。因而高精密多阶智能无人机印制电路板具有以下特点：层数多、板厚薄、尺寸要求严格、填孔凹陷度要求高、线宽公差要求严。
现有的印制电路板在制备过程中，一方面，由于芯板在压合后，不允许出现同心圆相切，因此，在在压合前对芯板进行烘烤，以使板面内水分散失，进而使板面树脂固化。烘烤是指在烘烤室内对芯板进行加热烘烤，传统的烘烤室内一般设置烘烤架，在烘烤架上依次堆叠多块芯板。该种传统将多块芯板依次堆叠在烘烤室内进行烘烤的方式，其在烘烤过程中易出现各芯板烘烤程度不一的现象，其烘烤不均匀。另一方面，印制电路板在内层芯板蚀刻过程中，芯板在内层蚀刻线上传送时，芯板的板角处极易形成卡板报废，增大整体投入成本。
技术实现要素：
本发明提供一种层数多、板厚薄以及精度高的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法。
为了实现上述目的，通过以下技术方案实现。
一种高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，所述制备方法用于制备用于智能无人机航空器材用的n层高精密多阶印制电路板，其中n为大于6的自然数，所述制备方法包括如下步骤，
第一步：内层芯板的制作，包括开料、内层湿膜、内层蚀刻和芯板后工序处理；
第二步：l3至l（n-2）层的制作；对第一步制作的内层芯板按常规制作进行前工序处理塞埋孔和后工序处理，在塞埋孔和后工序处理前还包括烤板处理，将完成后工序处理后的内层芯板依次叠放在一起，进行压合处理，将l3至l（n-2）层压合在一起；
第三步：l2至l（n-1）层的制作，先制作l2和l（n-1）层，将l2、第二步中制得的l3至l（n-2）层整体板及l（n-1）依次叠放在一起，进行压合处理，将l2至l（n-1）层压合在一起；
第四步：l1至ln的制作，先制作l1和ln层，将l1、第三步中制得的l2至l（n-1）层整体板及ln依次叠放在一起，进行压合处理，将l1至ln层压合在一起。
本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法通过先制备内层芯板，再分多步进行制备线路层并压合的方式进行电路板制备，具有层数多、板厚薄以及精度高的优点。具体地，在内层芯板制作完成后，先l3至l（n-2）层制作并压合在一起形成整体板，再将l2层和l（n-1）层与l3至l（n-2）层压合在一起形成整体板，最后再将l1层和ln层与l2至l（n-1）压合在一起形成整体印制电路板，该种制备方法能够制备板厚薄、精度高的多层板，满足智能无人机航空器材领域电路板要求。
进一步地，所述内层蚀刻工序通过内层蚀刻线进行薄板传送，所述内层蚀刻线为采用精密型边行辘。由于高精密电路板板厚较薄，内层芯板蚀刻时，板厚只有0.08mm，采用传统内层蚀刻线进行蚀刻传送，极易形成卡板，进而导至板材报废。通过发明人长期的观察发现，薄板卡板的主要原因是板角在传送过程中，易掉在行辘的缝隙中进而形成卡板。本发明中内层蚀刻线采用精密型边行辘，减少端部行辘间缝隙，其不会影响线路的制作，同时有效解决了现有技术中板角易掉入缝隙导致卡板的情况。
进一步地，所述内层蚀刻线包括多条并行分布的传送轴，每个传送轴上均设有多个用于传送薄板的中间行辘和位于传送轴两端部的端部行辘，所述端部行辘的厚度大于中间行辘的厚度，相邻传送轴上的各行辘错位分布。相邻传送轴上错位分布的行辘的设置，为传送内层芯板提供更好的支撑作用，同时，端部行辘采用厚度大于中间行辘厚度的设置，使位于同一端部的两个相邻行辘之间缝隙减少，有效避免板角掉入端部行辘缝隙中。
进一步地，所述端部行辘采用pvc材质制作，厚度为8mm，相邻传送轴同一端的两个端部行辘之间缝隙为1mm，在保证传送支撑作用的情况下，有效确保不会出现卡板现象，节约了原料成本和人力成本，而且有效确保在长时间的蚀刻过程中，制程稳定。
进一步地，第一步中的后工序处理包括aoi检测、pe冲孔和棕化处理。
进一步地，上述第二步中所述烤板处理为采用分层烤板的方式对芯板进行烤板和涨缩控制处理。采用分层烤板的方式进行，采用分层烤板，可使芯板分层放置，各芯板上下受热均匀，进而使芯板烤板温度均匀性好，提高烤板的稳定性，进而减小芯板的涨缩量。
进一步地，所述烘烤工序为将芯板依次放置在烘烤装置内进行烘烤，所述烘烤装置包括烘烤室，所述烘烤室内设有多层间隔设置的烘烤架，所述烘烤架包括烘烤盘和支撑结构，所述支撑结构安装在烘烤室内，所述烘烤盘安装在支撑结构上，用于放置和烘烤芯板。烘烤室内多层间隔设置的烘烤架的设置，使多块芯板分别放置在不同层的烘烤盘上，确保在烘烤过程中，各烘烤盘上的芯板受热均匀，使板内水分散失与板面树脂固化均匀，提升芯板的烤板稳定性，进而降低芯板的涨缩量。
进一步地，所述烘烤盘为圆形烘烤盘，所述烘烤盘由多组大小不一的圆形件构成，各圆形件呈同心圆状分布，各圆形件均采用金属材质制成，所述圆形件的横截面为圆形，所述圆形件的圆形截面直径为3mm，相邻圆形件间距为5cm。各大小不一的圆形件呈同心圆状分布构成的圆形烘烤盘，芯板放置在烘烤盘上后，在烘烤过程中，上下受热一致，均匀性好。采用由金属材质制成的多个圆形件呈同心结构分布形成的圆形烘烤盘，金属材质传热速度快且稳定，各相邻圆形件间距5cm的设置，使各圆形件之间距离等同，分布均匀稳定，可将烘烤室内热量均匀传到芯板上，使板内水分散失、板面树脂固化均匀，有效避免传统多层堆放烘烤造成的烘烤不均现象。
进一步地，所述圆形件的数量至少6组，圆形件的具体数量依据芯板的尺寸大小以及烘烤室内的尺寸大小而定，至少设置6组圆形件，有效确保各组圆形件均匀分布形成稳定的烘烤盘，使芯板放置在烘烤盘上后稳定。
进一步地，所述金属材质为不锈钢材质、铜材质或铝材质中的任一种，也可以为其它常见传热金属材质。
进一步地，所述支撑结构包括至少两个相互交叉的支撑条，所述支撑条的两端分别与烘烤室内壁连接，所述烘烤室与支撑条端部接触的内壁上设有与支撑条相配合的支撑槽。支撑条的设置，用于支撑圆形件，支撑槽的设置，用于支撑和固定支撑条，使支撑结构稳定在安装在烘烤室内。
进一步地，所述支撑条的宽度为1cm，厚度为1cm的方形支撑条，支撑条1cm×1cm的方形结构，其不仅结构稳定，而且耗材少，同时便于安装。
进一步地，所述烘烤室内的烘烤温度为160℃，烘烤时间为4h，使芯板烘烤过程更稳定，效果更好，进一步地减少芯板的烘烤时的涨缩量。
本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明在内层芯板制作完成后，先l3至l（n-2）层制作并压合在一起形成整体板，再将l2层和l（n-1）层与l3至l（n-2）层压合在一起形成整体板，最后再将l1层和ln层与l2至l（n-1）压合在一起形成整体印制电路板，该种制备方法能够制备板厚薄、精度高的多层板，满足智能无人机航空器材领域电路板要求。
本发明印制电路板芯板的涨缩控制方法，采用分层烤板的方式进行，采用分层烤板，可使芯板分层放置，各芯板上下受热均匀，进而使芯板烤板温度均匀性好，提高烤板的稳定性，进而减小芯板的涨缩量。
附图说明
附图1为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中l3至l10层叠板示意图；
附图2为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中l2至l11层叠板示意图；
附图3为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中l1至l12层叠板示意图；
附图4为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中烘烤架的平面示意图；
附图5为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中烘烤室的局部示意图；
附图6为本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法中内层蚀刻线的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法作进一步详细描述。
参照图1至图6，本发明一非限制实施例，一种高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，所述制备方法用于制备用于智能无人机航空器材用的12层高精密多阶印制电路板，其中12为大于6的自然数，本实施例以12层板为例进行说明。所述制备方法包括如下步骤，
第一步：内层芯板30的制作，包括开料、内层湿膜、内层蚀刻和芯板30后工序处理，选用厚度为0.08mm厚度的fr4作为芯板30，后工序处理包括aoi检测、pe冲孔和棕化处理；
第二步：l3至l10层的制作；对第一步制作的内层芯板30按常规制作进行前工序处理塞埋孔和后工序处理，塞埋孔采用铝片塞孔：塞孔后双面需冒油，塞孔首件烤板后做切片确认，分bga区域和非bga区域，塞孔饱满度≥90%的区域为bga区域，90%>塞孔饱满度≥80%为非bga区域；在塞埋孔和后工序处理前还包括烤板处理，用于控制和减少芯板30的涨缩量，其中前工序处理包括：x-ray锣边→磨边→钻孔→黑孔→板电处理，x-ray锣边打靶采用±2mil分板，钻孔：1片/1叠，使用双刃钻刀，孔粗控制≤25μm，钻孔寿命≤1500钻，限磨一使用；孔铜要求最小点15μm，面铜20-35μm，极差控制在6μm以内，采用vcp制作，电流系数为9asf，时间为90分钟，全测面铜。后工序处理包括磨边→线路曝光显影蚀刻→aoi→高压水洗→棕化处理：将完成后工序处理后的内层芯板30依次叠放在一起，进行压合处理，将l3至l10层压合在一起，压合时各层之间采用pp片粘结，压合后切片；
第三步：l2至l11层的制作，先制作l2和l11层，将l2、第二步中制得的l3至l10层整体板及l11依次叠放在一起，进行压合处理，将l2至l11层压合在一起；制作流程包括x-ray锣边→磨边→减铜棕化→镭射→钻孔→黑孔→填孔板电→线路曝光显影蚀刻→aoi→高压水洗→棕化→叠板→压合。具体控制包括减铜棕化后控制面铜7-9μm，控制好底铜厚度，防止分层，镭射钻孔：1、镭射孔径： /-25um；2、镭射时 /-2mil分系数做板；3、外层镭射首件切片盲孔叠孔对准度，要求符合规范要求。镭射后抽样采用用百倍镜检查盲孔底铜是否有镭射残胶，抽查采用9点抽查。同样填孔采用如此方法，采用百倍镜观测填孔凹陷。每个点观测10个以上盲孔，由于采用百倍镜观察，不需要切片报废，速度快。如此原理是镭射时，减铜均匀性，板面与板面中间由于浸泡浓度差异而造成的减铜差异，在镭射时容易底部有残胶，而填孔时，采用垂直填孔填镀，板面的喷流与镀铜均匀性也会影响到填孔的凹陷度。
第四步：l1至l12的制作，先制作l1和l12层，将l1、第三步中制得的l2至l11层整体板及l12依次叠放在一起，进行压合处理，将l1至l12层压合在一起，制作流程包括x-ray锣边→磨边→减铜棕化→镭射→钻孔→黑孔→填孔板电→线路曝光显影蚀刻→aoi→阻抗测试→防焊塞孔→阻焊→文字→阻抗测试→化金→成型→过回流焊→电测→压烤→终检。具体控制：电镀后切片孔铜，取夹点对边，低电位位置，孔铜按照6点测量法；线路：首件需测阻值，以阻抗值及bga规格为优先控制，其次再管控阻抗线宽及最小线宽，品质测量：1、蚀刻后需测量铜箔剥离强度（≥1.0512/mm(单点最小值））;2、蚀刻后需测量焊盘拉力强度（≥10mpa（1.10mm圆形pad））；3、线路测线底，bga及smd测线顶；塞孔：采用铝片塞孔1、塞孔深度≥70%，无裂缝延伸至孔口，无塞孔内部漏铜，不允许连塞带印方式塞孔2、用专用塞孔油墨，不允许用面油塞孔；阻焊后测试：1、热应力测试（288*10秒*5次，浸锡）无脱落；2、过回流焊后5次无脱落；3、耐10%h2so4,耐5aoh测试，10mi12无甩油；4、硬度测试≥5h，采用5hb铅笔做硬度测试；成型制作：1、成型公差严格按±0.1mm管控；2、程式分粗铣和精铣各1次，首件取对角底板，按照mi图纸全测4个轴；3、出货全部用二次元全测尺寸；4、板边弧位有2个3.6mm的pth孔，不允许毛刺；出货检测：1.出货时全检凹陷度及板厚（阻焊到阻焊）；2.样品出货全部用二次元全测尺寸；3.需按客户规范做离子污染测试、可焊性测试、绝缘测试、热应力测试。
参照图1至图6，本发明一非限制实施例，本发明高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法通过先制备内层芯板30，再分多步进行制备线路层并压合的方式进行电路板制备，具有层数多、板厚薄以及精度高的优点。具体地，在内层芯板30制作完成后，先l3至l10层制作并压合在一起形成整体板，再将l2层和l11层与l3至l10层压合在一起形成整体板，最后再将l1层和l12层与l2至l11压合在一起形成整体印制电路板，该种制备方法能够制备板厚薄、精度高的多层板，满足智能无人机航空器材领域电路板要求。
参照图6，本发明一非限制实施例，所述内层蚀刻工序通过内层蚀刻线进行薄板传送，所述内层蚀刻线为采用精密型边行辘。由于高精密电路板板厚较薄，内层芯板30蚀刻时，板厚只有0.08mm，采用传统内层蚀刻线进行蚀刻传送，极易形成卡板，进而导至板材报废。通过发明人长期的观察发现，薄板卡板的主要原因是板角在传送过程中，易掉在行辘的缝隙中进而形成卡板。本发明中内层蚀刻线采用精密型边行辘，减少端部行辘50间缝隙，其不会影响线路的制作，同时有效解决了现有技术中板角易掉入缝隙导致卡板的情况。
参照图6，本发明一非限制实施例，所述内层蚀刻线包括多条并行分布的传送轴40，每个传送轴40上均设有多个用于传送薄板的中间行辘69和位于传送轴40两端部的端部行辘50，所述端部行辘50的厚度大于中间行辘69的厚度，相邻传送轴40上的各行辘错位分布。相邻传送轴40上错位分布的行辘的设置，为传送内层芯板30提供更好的支撑作用，同时，端部行辘50采用厚度大于中间行辘69厚度的设置，使位于同一端部的两个相邻行辘之间缝隙减少，有效避免板角掉入端部行辘50缝隙中。所述端部行辘50采用pvc材质制作，厚度为8mm，相邻传送轴40同一端的两个端部行辘50之间缝隙为1mm，在保证传送支撑作用的情况下，有效确保不会出现卡板现象，节约了原料成本和人力成本，而且有效确保在长时间的蚀刻过程中，制程稳定。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，上述第二步中所述烤板处理为采用分层烤板的方式对芯板30进行烤板和涨缩控制处理。采用分层烤板的方式进行，采用分层烤板，可使芯板30分层放置，各芯板30上下受热均匀，进而使芯板30烤板温度均匀性好，提高烤板的稳定性，进而减小芯板30的涨缩量。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述烘烤工序为将芯板30依次放置在烘烤装置内进行烘烤，所述烘烤装置包括烘烤室10，所述烘烤室10内的烘烤温度为160℃，烘烤时间为4h，使芯板30烘烤过程更稳定，效果更好，进一步地减少芯板30的烘烤时的涨缩量。所述烘烤室10内设有多层间隔设置的烘烤架20，所述烘烤架20包括烘烤盘22和支撑结构21，所述支撑结构21安装在烘烤室10内，所述烘烤盘22安装在支撑结构21上，用于放置和烘烤芯板30。烘烤室10内多层间隔设置的烘烤架20的设置，使多块芯板30分别放置在不同层的烘烤盘22上，确保在烘烤过程中，各烘烤盘22上的芯板30受热均匀，使板内水分散失与板面树脂固化均匀，提升芯板30的烤板稳定性，进而降低芯板30的涨缩量。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述烘烤盘22为圆形烘烤盘22，所述烘烤盘22由多组大小不一的圆形件构成，各圆形件呈同心圆状分布，各圆形件均采用金属材质制成，所述圆形件的横截面为圆形，所述圆形件的圆形截面直径为3mm，相邻圆形件间距为5cm。各大小不一的圆形件呈同心圆状分布构成的圆形烘烤盘22，芯板30放置在烘烤盘22上后，在烘烤过程中，上下受热一致，均匀性好。采用由金属材质制成的多个圆形件呈同心结构分布形成的圆形烘烤盘22，金属材质传热速度快且稳定，各相邻圆形件间距5cm的设置，使各圆形件之间距离等同，分布均匀稳定，可将烘烤室10内热量均匀传到芯板30上，使板内水分散失、板面树脂固化均匀，有效避免传统多层堆放烘烤造成的烘烤不均现象。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述圆形件的数量至少6组，圆形件的具体数量依据芯板30的尺寸大小以及烘烤室10内的尺寸大小而定，至少设置6组圆形件，有效确保各组圆形件均匀分布形成稳定的烘烤盘22，使芯板30放置在烘烤盘22上后稳定。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述金属材质为不锈钢材质、铜材质或铝材质中的任一种，也可以为其它常见传热金属材质。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述支撑结构21包括至少两个相互交叉的支撑条，所述支撑条的两端分别与烘烤室10内壁连接，所述烘烤室10与支撑条端部接触的内壁上设有与支撑条相配合的支撑槽。支撑条的设置，用于支撑圆形件，支撑槽的设置，用于支撑和固定支撑条，使支撑结构21稳定在安装在烘烤室10内。
参照图4和图5，本发明一非限制实施例，所述支撑条的宽度为1cm，厚度为1cm的方形支撑条，支撑条1cm×1cm的方形结构，其不仅结构稳定，而且耗材少，同时便于安装。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
1.一种高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于：所述制备方法用于制备用于智能无人机航空器材用的n层高精密多阶印制电路板，其中n为大于6的自然数，所述制备方法包括如下步骤，
第一步：内层芯板的制作，包括开料、内层湿膜、内层蚀刻和芯板后工序处理；
第二步：l3至l（n-2）层的制作；对第一步制作的内层芯板按常规制作进行前工序处理塞埋孔和后工序处理，在塞埋孔和后工序处理前还包括烤板处理，将完成后工序处理后的内层芯板依次叠放在一起，进行压合处理，将l3至l（n-2）层压合在一起；
第三步：l2至l（n-1）层的制作，先制作l2和l（n-1）层，将l2、第二步中制得的l3至l（n-2）层整体板及l（n-1）依次叠放在一起，进行压合处理，将l2至l（n-1）层压合在一起；
第四步：l1至ln的制作，先制作l1和ln层，将l1、第三步中制得的l2至l（n-1）层整体板及ln依次叠放在一起，进行压合处理，将l1至ln层压合在一起。
2.根据权利要求1所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述内层蚀刻工序通过内层蚀刻线进行薄板传送，所述内层蚀刻线为采用精密型边行辘。
3.根据权利要求2所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述内层蚀刻线包括多条并行分布的传送轴，每个传送轴上均设有多个用于传送薄板的中间行辘和位于传送轴两端部的端部行辘，所述端部行辘的厚度大于中间行辘的厚度，相邻传送轴上的各行辘错位分布。
4.根据权利要求3所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，相邻传送轴同一端的两个端部行辘之间缝隙为1mm。
5.根据权利要求4所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，第一步中的后工序处理包括aoi检测、pe冲孔和棕化处理。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，上述第二步中所述烤板处理为采用分层烤板的方式对芯板进行烤板和涨缩控制处理。
7.根据权利要求6所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述烘烤工序为将芯板依次放置在烘烤装置内进行烘烤，所述烘烤装置包括烘烤室，所述烘烤室内设有多层间隔设置的烘烤架，所述烘烤架包括烘烤盘和支撑结构，所述支撑结构安装在烘烤室内，所述烘烤盘安装在支撑结构上，用于放置和烘烤芯板。
8.根据权利要求7所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述烘烤盘为圆形烘烤盘，所述烘烤盘由多组大小不一的圆形件构成，各圆形件呈同心圆状分布，各圆形件均采用金属材质制成，所述圆形件的横截面为圆形，所述圆形件的圆形截面直径为3mm，相邻圆形件间距为5cm。
9.根据权利要求8所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述圆形件的数量至少6组。
10.根据权利要求9所述的高精密多阶智能无人机印制电路板制备方法，其特征在于，所述支撑结构包括至少两个相互交叉的支撑条，所述支撑条的两端分别与烘烤室内壁连接，所述烘烤室与支撑条端部接触的内壁上设有与支撑条相配合的支撑槽。
技术总结