阅读说明：本技术 一种pcb表面处理方法 (PCB surface treatment method ) 是由 蔡叠 徐金平 莫建军 田世强 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种PCB表面处理方法,包括以下步骤：遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨,随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟,使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层,形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理,去除PCB表面的氧化物,接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理,使得PCB表面形成一层金层；本发明通过设置遮蔽焊盘、形成金层、去除油墨、预镀钴处理、脉冲镀钴和防变色的工艺流程,解决了目前的PCB表面处理方法容易污染PCB焊盘,而且PCB上的铜与无铅焊料焊点之间的焊接性有限的问题,该PCB表面处理方法,具备提高PCB上无铅焊料焊点的可靠性,也能避免物质残留和PCB变色的优点。(The invention discloses a PCB surface treatment method, which comprises the following steps: shielding the bonding pad: firstly, printing ink on a bonding pad of a PCB by adopting a 77T screen printing plate, then baking the PCB at 100 ℃ for 10 minutes to dry and solidify the ink on the bonding pad to form an ink covering layer on the bonding pad, and forming a gold layer: firstly, carrying out sand blasting treatment or brushing treatment on the surface of the PCB to remove oxides on the surface of the PCB, and then carrying out chemical gold immersion treatment or gold plating treatment on the surface of the PCB to form a gold layer on the surface of the PCB; the PCB surface treatment method has the advantages of improving the reliability of the lead-free solder welding spots on the PCB and avoiding substance residue and PCB discoloration.)

一种PCB表面处理方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体为一种PCB表面处理方法。

背景技术

PCB是电子元器件的支撑体，电气连接的载体，是电子工业的重要部件之一，应用于几乎每种电子设备中，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统等，在PCB的生产中，表面处理是PCB制造过程中的最后一道工序，用于保护PCB铜面，以保证PCB优良的可焊性，现有的表面处理方法通常有热风喷锡、化学镍金、化学银、化学锡等，以及在金手指位上镀金手指。

在现有的PCB生产技术中，一个制作单元(PNL)上同时要求镀金手指及焊接位沉镍金两种不同的表面处理工艺时，金手指的制作和焊接位沉镍金是分开进行的，即先完全制作好金手指后再在焊接位沉镍金，或是先在焊接位沉镍金后再开始制作金手指，但是目前的PCB表面处理方法容易污染PCB焊盘，造成PCB变色，以及物质的残留，难以清理干净，影响产品的生产效率，而且PCB上的铜与无铅焊料焊点之间的焊接性有限，为此提出一种无铅焊点不易发生疲劳和蠕变，提高PCB上无铅焊料焊点的可靠性，以及长期服役的可靠性，也能避免物质残留和PCB变色的PCB表面处理方法来解决此问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCB表面处理方法，具备无铅焊点不易发生疲劳和蠕变，提高PCB上无铅焊料焊点的可靠性，以及长期服役的可靠性，也能避免物质残留和PCB变色的优点，解决了目前的PCB表面处理方法容易污染PCB焊盘，造成PCB变色，以及物质的残留，难以清理干净，影响产品的生产效率，而且PCB上的铜与无铅焊料焊点之间的焊接性有限的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种PCB表面处理方法，包括以下步骤：

步骤1：遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层；

步骤2：形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层；

步骤3：去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥；

步骤4：预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作；

步骤5：脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴；

步骤6：防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

优选的，所述在步骤1中，烘干后的油墨层厚度为20-25um，油墨层边与焊盘边的距离大于等于0.4mm。

优选的，所述在步骤3中，碱性液体是百分比浓度为4％-5％的氢氧化钠溶液。

优选的，所述在步骤3中，浸泡温度在45℃-50℃范围内，浸泡时间在1.5分钟-2.5分钟范围内。

优选的，所述在步骤4中，预镀钴溶液包括硫酸钴及硫酸，预镀钴的时间在20-30分钟范围内。

优选的，所述在步骤5中，镀钴溶液包含：氨基磺酸钴、氯化钠、硼酸，光亮剂。

优选的，所述在步骤5中，镀钴溶液的pH值在4-5，温度为50-70℃，镀钴时间为40-55分钟。

优选的，所述在步骤5中，平均脉冲电流密度为1-2A/dm2，脉冲电流频率为710Hz-810Hz，占空比为90％-95％。

优选的，所述在步骤6中，防变色溶液包含：1-苯基-5巯基四氮唑及苯并三氮唑，并以乙醇为溶剂。

优选的，所述在步骤6中，溶液温度40℃，浸泡时间为1分钟左右。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置遮蔽焊盘、形成金层、去除油墨、预镀钴处理、脉冲镀钴和防变色的工艺流程，通过使用可以溶解的材料遮挡PCB焊盘避免PCB表面处理方法容易污染PCB焊盘，造成PCB变色，以及物质的残留，难以清理干净，影响产品的生产效率，利用钴基金属层浸润性强的特性避免PCB上的铜与无铅焊料焊点之间的焊接性有限的问题，该PCB表面处理方法，形成了钴基金属层，改变了PCB表面处理层的成分，使得扩散阻挡作用增加，使无铅焊点不易发生疲劳和蠕变，提高了长期服役的可靠性具备无铅焊点不易发生疲劳和蠕变，提高PCB上无铅焊料焊点的可靠性，以及长期服役的可靠性，也能避免物质残留和PCB变色的优点。

具体实施方式

下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。

本发明提供一种技术方案：一种PCB表面处理方法，包括以下步骤：

步骤1：遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层；

步骤2：形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层；

步骤3：去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥；

步骤4：预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作；

步骤5：脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴；

步骤6：防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例一：

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层，该金属层与无铅焊料直接接触，在焊接组装时对无铅焊料的浸润性强，并与基板上的铜焊盘结合强度高，对PCB在焊接组装时的无铅焊料焊点的可靠性有提高作用，改变了PCB表面处理层的成分，使得扩散阻挡作用增加，使无铅焊点不易发生疲劳和蠕变，并在钴基金属层的表面上形成致密保护膜以防止变色。

实施例二：

在实施例一中，再加上下述工序：

在步骤1中，烘干后的油墨层厚度为20-25um，油墨层边与焊盘边的距离大于等于0.4mm,这样厚度的油墨层可以阻挡化学沉金处理或镀金处理时伤到焊盘。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例三：

在实施例二中，再加上下述工序：

在步骤3中，碱性液体是百分比浓度为4％-5％的氢氧化钠溶液，该比例的溶液可以在不伤及PCB的情况下将固化的油墨层快速溶解掉。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例四：

在实施例三中，再加上下述工序：

在步骤3中，浸泡温度在45℃-50℃范围内，浸泡时间在1.5分钟-2.5分钟范围内，该温度和时间是经过多次实验总结出的，是浸泡溶解最合理的数据。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例五：

在实施例四中，再加上下述工序：

在步骤4中，预镀钴溶液包括硫酸钴及硫酸，预镀钴的时间在20-30分钟范围内，该预镀钴溶液是按照化学原理和多次实验总结，可以有效的进行预镀钴。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例六：

在实施例五中，再加上下述工序：

在步骤5中，镀钴溶液包含：氨基磺酸钴、氯化钠、硼酸，光亮剂，镀钴溶液的PH值在4-5，温度为50-70℃，镀钴时间为40-55分钟，该溶液材料可以帮助形成想要的保护层，对PCB进行保护，实现抗氧化、抗疲劳等多种功能。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例七：

在实施例六中，再加上下述工序：

在步骤5中，平均脉冲电流密度为1-2A/dm2，脉冲电流频率为710Hz-810Hz，占空比为90％-95％，该脉冲数据可以快速在在PCB的表面形成钴基金属层。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例八：

在实施例七中，再加上下述工序：

在步骤6中，防变色溶液包含：1-苯基-5巯基四氮唑及苯并三氮唑，并以乙醇为溶剂，该溶液配方可以有效防止在PCB发生变色的情况。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

实施例九：

在实施例八中，再加上下述工序：

在步骤6中，溶液温度40℃，浸泡时间为1分钟左右，该数据是多次实验总结出，正好可以在数据的范围内完成上述作业。

遮蔽焊盘：首先采用77T的网版将PCB的焊盘印刷上油墨，随后将PCB置于100℃下烘烤10分钟，使焊盘上的油墨干燥固化在焊盘上形成油墨覆盖层，形成金层：首先对PCB表面进行喷砂处理或磨刷处理，去除PCB表面的氧化物，接着对PCB表面进行化学沉金处理或镀金处理，使得PCB表面形成一层金层，去除油墨：将PCB浸泡在装有碱性液体的容器中中，溶解除去焊盘表面附着的油墨层，接着将PCB表面的碱性溶液去除干燥，预镀钴处理：将PCB放入预镀钴溶液中进行浸泡，进行预镀钴工作，脉冲镀钴；将PCB浸泡在装有镀钴溶液的容器中进行脉冲镀钴，防变色；将PCB浸泡在防变色溶液中，对PCB进行防变色钝化处理，最终在PCB的表面形成钴基金属层。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。