新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，包括如下步骤：S1,开料，包括对超厚紫铜板和基板的开料，其中对超厚T2紫铜板进行微蚀加工；S2,压合，将经过微蚀后的超厚紫铜板和基板进行压合；S3,钻孔；S4,沉铜；S5,外层干膜；S6,图形镀和SES，包括二次蚀刻并进行补偿；S7,防焊，先采用低压喷涂再进行丝网印刷；S8,文字；S9,成型；S10,电测。本发明专利技术的工艺能够生产出超厚铜PCB板，从而满足新能源汽车大大电流快充充电桩的需求。

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺
本专利技术涉及PCB板加工领域，具体涉及用于新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺。
技术介绍
新能源汽车具有天然的能源和环保优势，已成为国内外未来汽车的主要发展方向。但新能源汽车现行主流的充电桩充电时间一般需要6～12个小时，相对时间偏长，直接影响了新能源汽车的市场推广，研发能够实现大电流快充的充电桩，缩短充电时间将会大力推动新能源汽车行业的蓬勃发展。新能源汽车所使用的车用燃料动力充电电池，近年来其充电容量和充电时长等主要性能指标已有大幅提升，同时对充电桩的技术需求也提出了具有高电压大电流负载能力的要求。要实现大电流快充充电桩，提升承载电流的铜厚是基本要求。经研究计算，当铜厚提升至300um时，可以将充电时间缩短至1小时内，此时间刚好是新能源汽车车主短期内可以接受的等待时间。进一步地，当铜厚提升至385um(11盎司)时，其充电电流大小为32A，功率为7.0KW/h,可以将充电时间缩短至0.5小时。为应用于大电流快充充电桩的PCB板领域，生产加工超厚铜PCB电路板是不二选择。需要走大电流，就要求充电桩附带的电路板设计较厚的覆铜，理论计算需求覆铜厚度为11盎司以上的超厚铜，超厚铜板压合在FR-4的基材上再设计一些散热的通孔，就可以很好的将高压下的热量做到释放。而制造11盎司以上的超厚铜板，主要面临如下三个难关：1）目前铜箔市场上只有具备压延铜性质的T2紫铜材料能够达到11盎司，但T2紫铜其本身无铜牙的特性与FR-4基板压合匹配度不兼容；2）超厚铜PCB板上需设计有至少0.5mm的线宽及间距，众所周知，铜越厚需求的线宽及间距则需要越大。就如同两座高山之间若能通一条狭窄的沟渠，沟渠挖宽了，影响高山宽度，风一吹就倒；沟渠挖窄了，沟渠不够深无法通水。超厚铜设计0.5mm的精密线宽间距就需要精雕细琢；其需要能够确保铜厚的前提下且不影响此线宽及间距的蚀刻加工；3）超厚铜PCB板设计0.5mm的线宽间距，其线面及基材面需要覆盖绝缘绿油，如同两沟壑间用水填充一样道理，沟壑间用水填起的平面永远比沟壑面上的平面要低，高低的落差处即沟壑转角处的水深则相当于超厚铜线路边缘绿油的厚度。厚度薄了，漏电产生人身安全隐患；厚度厚了，几次打底的各层油墨层如何能够不分层不起泡。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决超厚铜PCB板生产加工中的压合、蚀刻、绿油印刷等问题，提供一种超厚铜PCB板的加工工艺，从而应用于大电流快充用充电桩。本专利技术采用的技术方案是：新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，包括如下步骤：S1,开料，包括对超厚紫铜板和基板的开料，其中对超厚T2紫铜板进行微蚀加工；S2,压合，将经过微蚀后的超厚紫铜板和基板进行压合；S3,钻孔；S4,沉铜；S5,外层干膜；S6,图形镀和SES，包括二次蚀刻并进行补偿；S7,防焊，先采用低压喷涂再进行丝网印刷；S8,文字；S9,成型；S10,电测。作为本专利技术的进一步改进，所述S5外层干膜中的薄膜厚度为48-55um。作为本专利技术的进一步改进，所述S6中的二次蚀刻为在退锡铅前进行两次蚀刻。作为本专利技术的进一步改进，所述S6中补偿采用的规则是常规位：铜厚（um）/25.4，独立区：铜厚（um）/20。作为本专利技术的更进一步改进，孔环区按照独立区进行补偿。作为本专利技术的进一步改进，所述S7中先低压喷涂再丝网印刷，然后进行曝光显影，上述工序重复至少一次。作为本专利技术的更进一步改进，超厚紫铜板进行微蚀加工方法为放板→新液洗→冲污水→第一次压力水洗→第二次压力水洗→第三次压力水洗→第四次压力水洗→吸干→第一次微蚀→第二次微蚀→止水洗→第一次压力水洗→第二次压力水洗→冲污水→第三次压力水洗→第四次压力水洗→酸洗→压力水洗→加压水洗→强风吹干→热风烘干→收板。本专利技术采用的有益效果是：本专利技术采用超厚紫铜板先微蚀再压合的技术，使得超厚紫铜板产生铜牙，进而使得超厚紫铜板和基板压合匹配；采用二次蚀刻和补偿的技术实现厚铜板线路工程控制在±20%的范围内；采用低压喷涂和丝网印刷想结合解决厚铜板线路油墨分层和气泡的问题。本专利技术的工艺能够生产出超厚铜PCB板，从而满足新能源汽车大大电流快充充电桩的需求。附图说明图1为本专利技术的外层制作工序示意图。图2为本专利技术的防焊工序示意图。图3为采用本专利技术的防焊覆盖线路切片图。具体实施方式下面结合图1至图3，对本专利技术做进一步的说明。新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，包括如下步骤：S1,开料，包括对超厚紫铜板和基板的开料，其中对超厚T2紫铜板进行微蚀加工，通过微蚀工艺在紫铜板上产生30um的铜牙；S2,压合，将经过微蚀后的超厚紫铜板和基板进行压合；S3,钻孔；S4,沉铜；S5,外层干膜；S6,图形镀和SES，包括二次蚀刻并进行补偿，在剥锡铅前将PCB板从水平蚀刻线上取下，并进行第二次蚀刻，蚀刻时进行补偿；因为经过了两次蚀刻，部分线路存在超过20%的误差，且存在孔环不足的现象，因此采用加大线路补偿的技术；S7,防焊，先采用低压喷涂再进行丝网印刷，有效解决超厚铜板防焊油墨印刷后线路边缘分层起泡的问题；S8,文字；S9,成型；S10,电测。参加图1，步骤S4至S7为PCB的外层制作工艺。进一步地，因为超厚铜板，镀完锡铅保护层后，使用传统40um厚度的干膜，其局部区域因为锡铅层超出干膜厚度，会存在夹膜现象，进而导致局部区域产生短路现象，因此选用厚度为48-55um的干膜。进一步地，因此铜板为厚度大，通过一次碱性蚀刻，不足以将底铜蚀刻干净，因此采用二次蚀刻。同时由于二次蚀刻后部分区域即使退膜完全，但因为底铜太厚，导致部分区域底铜并未完全完成蚀刻，存在线路底部微短路现象。而此时因为锡铅保护层已经被褪去，实际需要的线路失去了保护的锡铅。已经不能继续生产，导致样品的报废。采用在退锡铅前将PCB板从水平蚀刻线上取下，并进行第二次蚀刻。经过二次蚀刻，确保完成底铜的完全蚀刻。进一步地，由于经过了两次蚀刻，部分线路存在超过20%的误差，且存在孔环不足的现象，因此采用加大线路补偿的技术。通过反复研究，总结出补偿的规则为，常规位：铜厚（um）/25.4；独立区和孔环区：铜厚（um）/20。进一步地，由于超厚铜板的原因，防焊经过两次丝网印刷面油，依旧存在线面漏铜，线路转角发黄的不良；即使加大印刷次数，在曝光显影时，因为油墨太厚，导致焊盘上的油墨冲洗不净，线路边缘处油墨起泡等不良问题。采用低压喷涂和丝网印刷相结合的方案，进行两次曝光显影。即解决铜面发黄及线面漏铜的问题，同时由于第一次时，重合区的油墨会被显影掉，固化的油墨不会被显影，此时油墨不会厚，从而完成超厚铜板防焊的制作。进一步地，为保证超厚紫铜板能够产生至少30um的铜牙，从而便于压合，对超厚紫铜板进行微蚀加工，其加工方法为放板→新液洗→冲污水→第一次压力水洗→第二次压力水洗→第三次压力水洗→第四次压力水洗→吸干→第一次微蚀→第二次微蚀→止水洗→本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，其特征是包括如下步骤：/nS1,开料，包括对超厚紫铜板和基板的开料，其中对超厚T2紫铜板进行微蚀加工；/nS2,压合，将经过微蚀后的超厚紫铜板和基板进行压合；/nS3,钻孔；/nS4,沉铜；/nS5,外层干膜；/nS6,图形镀和SES，包括二次蚀刻并进行补偿；/nS7,防焊，先采用低压喷涂再进行丝网印刷；/nS8,文字；/nS9,成型；/nS10,电测。/n

【技术特征摘要】
1.新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，其特征是包括如下步骤：
S1,开料，包括对超厚紫铜板和基板的开料，其中对超厚T2紫铜板进行微蚀加工；
S2,压合，将经过微蚀后的超厚紫铜板和基板进行压合；
S3,钻孔；
S4,沉铜；
S5,外层干膜；
S6,图形镀和SES，包括二次蚀刻并进行补偿；
S7,防焊，先采用低压喷涂再进行丝网印刷；
S8,文字；
S9,成型；
S10,电测。


2.根据权利要求1所述的新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，其特征是所述S5外层干膜中的薄膜厚度为48-55um。


3.根据权利要求1所述的新能源汽车的快充充电桩用PCB板的生产工艺，其特征是所述S6中的二次蚀刻为在退锡铅前进行两次蚀刻。


4.根据权利要求1所述的新能源汽车的快充充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，张斌，徐磊，
申请(专利权)人：铜陵安博电路板有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34