[发明专利]制作印刷电路板图形的设备和方法

说明书

本发明涉及一种方法和设备，特别适用于制作印刷电路板图形。

制作印刷电路板图形是一个既废时又单调的过程。迄今为止，设计者通常是在纸或薄膜上设计电路图形，然后将其描绘在印刷电路板的原板上，或者将其制成掩膜覆盖在印刷电路板的原板上，然后利用例如腐蚀技术使板显露出电路图形。当印刷电路板的两面都有电路图形时，在板两面转印电路图形要十分准确，以保证至少在焊接盘处充分对准，使得电气元件能与电路板进行连接而实现一定的电路功能。用已有技术生产印刷电路板而产生的大量废品主要是由于电路板两面未对准而引起的，而这种缺陷在电路板完成之前是不容易发现的。

本发明提供一种制作印刷电路板图形的设备，这种设备包括，X-Y工作台、将原板准确地固定在X-Y工作台上的装置、设置在X-Y工作台上方的一个或多个装夹架、位于一个或多个装夹架上的装夹装置和可装夹在装夹装置内并包括划线装置和钻孔工具的至少两个可互换的装置、使得一个或多个装夹架相对于原板和/或原板相对于一个或多个装夹架沿着相互垂直的X、Y方向移动并且当钻孔工具装在装夹装置中时至少使得钻孔工具按照与预定图形相应的信号而上下移动的驱动装置、以及存储所说的驱动信号并且将信号传输到驱动装置的存储装置。

由于原板被准确地固定在X-Y工作台上，并且划线装置和/或原板可靠地按照传输到驱动装置上的信号被驱动，所以电路板两面的电路图形能够被容易地精确对准。

驱动装置可以是使装夹架相对于静止的原板在X和Y方向移动的装置，也可以是使原板相对于静止的装夹架在X和Y方向移动的装置，但最好包括能够使装夹架在X、Y方向中的一个方向移动的装置和使得原板在X、Y方向中的另外一个方向移动的装置。

划线装置可以是例如墨笔或类似的东西，当它与原板接触时，就在原板上留下墨迹或类似的线条，或者是这样一种装置，即它与原板不需要接触就可在原板上留下墨迹或类似的线条，例如喷墨印刷装置，或者划线装置还可以是引起聚合的光照射装置，特别是紫外光照射装置。划线装置最好以栅状方式工作，这就是说，划线装置在原板上扫描，在需要产生线条的地方，以重叠循环的形式划出线条。

原板可以是覆盖有导体的绝缘板，这时，使用抗蚀油墨来划线，以使得在划线和钻孔之后将绝缘板上面一层的没有油墨掩盖的部分腐蚀掉。第一个方案是，可以在原板上覆盖一层可聚合的抗蚀层，这层可聚合的抗蚀层可以通过划线装置中发出的光照射使其聚合，然后去除覆盖层的未聚合的部分并将所得到的原板进行腐蚀。另一个方案是，可以用划线装置直接在绝缘的原板上用导体墨划线，这样可以避免对印刷电路板进行化学腐蚀或其它显露印刷电路图形的过程。又一个方案是，用划线装置在制图薄膜上划线，然后，将制图薄膜覆盖到原板上，再进行曝光和显影。通过使原板上所钻的孔与制图薄膜上的焊盘对准而使制图薄膜与原板对正。

一个单一的装夹架可以备有能够可释放地装夹划线装置和钻孔工具的装夹装置，或者可以有两个或多个装夹架，其中的一个具有装夹划线装置的装夹装置，另一个具有装夹钻孔工具的装夹装置。在后一种情况下，每一个装夹架必须可以移动到静止位置，在静止位置不会影响其它装夹架动作。

本发明还提供一种制作印刷电路板图形的方法，这种方法包括：用计算机辅助设计（CAD）系统为印刷电路板设计电路布线图形，将电路布线图形存储在例如微计算机装置中或微计算机装置所使用的记录介质上，将原板固定在本发明的设备的X-Y工作台上，以便在原板上制作电路图形，将存储的信号传输到驱动装置上以驱使装夹在装夹装置上的划线装置相对于原板的第一表面移动，从而在所说的第一表面上转印布线图形，用钻孔工具替换划线装置，将存储的信号传输到驱动装置上以驱使钻孔工具相对于原板移动并在原板上对应于电路图形中的焊盘位置处钻通孔，然后，如果需要的话，将该板显影得到印刷电路板。

当电路图形在原板的一面转印之后，将原板翻过来，在原板的另一个表面上重复划线过程而使得原板两面的电路布线和焊盘基本上对正。

当然可以想象，在原板翻过来之后，电路布线是以镜像形式或反镜像形式转印的，这取决于原板是如何翻面的。

现在结合附图通过实施例更详细地描述本发明，附图中，图1为可用于本发明的一种X-Y工作台的示意图，图2为本发明工艺步骤的方框图。

首先，参照图1，X-Y工作台包括台面1，并带有将原板准确地固定在台面1上的装置（未示出），原板可以被固定在框架上，框架上具有定位孔，这些孔与台面上的定位销对正。台面1由滑杆2支撑，并且由驱动马达3经驱动带4驱动使之能够在X方向移动。