阅读说明：本技术 提高线路板绿油表面绝缘性的方法及应用 (Method for improving surface insulativity of green oil of circuit board and application ) 是由 戴匡 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法,在线路板的外层蚀刻工序后、湿绿油的工序前,对线路板进行等离子清洗能够提高线路板绿油表面的绝缘性能。其中,等离子清洗时,等离子体作为高度活跃微粒子与处理的线路板表面发生作用,并配合特定工序,即：在外层蚀刻后、湿绿油前进行等离子清洗处理,在一定程度上改善线路板表面特性,提高湿绿油后的线路板绿油表面的绝缘性能,而且等离子体能够与线路板表层蚀刻后残留的污染物发生物理和/或化学反应,使被清洗物表面物质变成粒子和气态物资,经过抽真空排出,使得在湿绿油工序前线路板保持高度清洁,有利于绿油更均匀、紧密覆盖线路板表面,提高线路板的绝缘性能。(The invention provides a method for improving the surface insulation of green oil of a circuit board, which can improve the surface insulation of the green oil of the circuit board by carrying out plasma cleaning on the circuit board after the outer layer etching process of the circuit board and before the process of wetting the green oil. Wherein, during plasma cleaning, the plasma acts as highly active particles with the surface of the treated circuit board, and is matched with specific procedures, namely: after the outer layer is etched and before the wet green oil is subjected to plasma cleaning treatment, the surface characteristics of the circuit board are improved to a certain extent, the insulating property of the surface of the green oil of the circuit board after the wet green oil is improved, and the plasma can perform physical and/or chemical reaction with the pollutants remained after the etching of the surface layer of the circuit board, so that the surface substances of the cleaned object are changed into particles and gaseous materials, and the particles and the gaseous materials are discharged through vacuumizing, so that the circuit board is kept highly clean before the wet green oil process, the green oil can be more uniformly and tightly covered on the surface of the circuit board, and the insulating property of the circuit board is improved.)

提高线路板绿油表面绝缘性的方法及应用

技术领域

本发明涉及印刷线路板领域，特别是涉及一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法及应用。

背景技术

PCB是印制线路板的简称，是重要的电子部件，其发展前景十分广阔。不论是军用航天通讯还是民用消费电子，功能日趋多样化和高可靠性的要求，对高性能PCB电路板需求日益增长，因此，PCB板的设计越来越薄、线宽线隙越来越细，导致了导体间的绝缘问题日显突出，也增加了防焊绝缘性的重要性。对于如何有效提高PCB绿油表面绝缘性，是目前PCB制备工艺中的一个急需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法。

本发明提供一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法。具体技术方案如下：

一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法，在对线路板进行外层蚀刻的工序后、在湿绿油的工序前，对所述线路板进行等离子清洗；

所述等离子清洗为：通过气体形成的等离子体处理所述线路板表面；其中，所述气体包括：氢气、氧气、氮气和甲烷中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述气体为氧气和氮气的混合气体。

在其中一些实施例中，所述混合气体中，氧气和氮气的体积比为2:1。

在其中一些实施例中，所述等离子清洗采用等离子清洗机进行，步骤包括：抽真空、注入气体、压力控制、气体在射频电流作用下形成等离子体、等离子体与所述线路板进行化学反应、停止气体注入和排出废气。

在其中一些实施例中，所述抽真空的时间为2-5min。

在其中一些实施例中，所述压力控制为：控制气体输送压力5-10PSI

在其中一些实施例中，所述对线路板进行外层蚀刻为：将镀完铜和/或锡的板进行退膜、蚀板、退锡，形成线路图形；蚀刻的速度为4.5±0.3m/min，温度50±2℃。

在其中一些实施例中，所述湿绿油为：对所述线路板上不需要焊接的线路表面印刷一层阻焊膜，包括磨板，丝印，曝光，冲板，固化。

在其中一些实施例中，所述磨板的速度为2.2±0.2m/min，丝印的T数为43T+61T，曝光的能量为8-14格，冲板的速度为3.8±0.4m/min，固化的条件为：依次于75±2℃放置60±5min、100±5℃放置30±2min、于155±5℃放置60±3min。本发明还提供了一种线路板，具体技术方案如下：

一种线路板，其制备方法包括如上所述的提高线路板绿油表面绝缘性的方法。

基于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明的发明人发现，在线路板的外层蚀刻工序后、湿绿油的工序前，对线路板进行等离子清洗能够提高线路板绿油表面的绝缘性能。其中，等离子清洗时，针对线路板表面的特点，采用合适的气体形成的等离子体作为高度活跃微粒子与处理的线路板表面发生作用，并配合特定工序，即：在外层蚀刻后、湿绿油前进行等离子清洗处理，在一定程度上改善线路板表面特性，提高湿绿油后的线路板绿油表面的绝缘性能，而且等离子体能够与线路板表层蚀刻后残留的污染物发生化学反应，使被清洗物表面物质变成粒子和气态物质，经过抽真空排出，使得在湿绿油工序前线路板保持高度清洁，有利于绿油更均匀、紧密覆盖线路板表面，提高线路板的绝缘性能。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图；

图2为等离子清洗机工作原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。应理解，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法，在对线路板进行外层蚀刻的工序后、在湿绿油的工序前，对所述线路板进行等离子清洗。

优选地，所述等离子清洗为：气体在射频电流作用下形成等离子体、通过等离子体处理所述线路板表面，即得。等离子体是物质的一种状态，也叫做物质的第四态，对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的“活性”组分包括：离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等，气体在射频电流作用下形成等离子体后，通过等离子体处理所述电路板表面，利用等离子体中的这些活性组分的性质与线路板表面的污染物发生物理或化学反应，使污染物变成粒子和气态物质，从而实现清洁的目的。

可选地，用于形成等离子体的气体包括：氢气、氧气、氮气和甲烷中的至少一种。优选地，所述气体为氢气、氧气的混合气体。更优选地，所述混合气体中，氧气和氮气的体积比为2:1。

在其他一些实施例中，注入的气体可以为氢气、氧气、氮气和甲烷中其中一种，或是两种或两种以上气体混合后的气体。上述以合适比例配合的混合气体在高频放电时产生离子，附着于基板上的有机物质，根据等离子照射时电浆中的活性分子与有机物反应产生气化现象，从而实现不需洗涤而达到清洁的效果。

优选地，所述等离子清洗采用等离子清洗机进行，步骤包括：抽真空、注入气体、压力控制、气体在射频电流作用下形成等离子体、等离子体与所述线路板进行化学反应、停止气体注入和排出废气。其中，第一步的抽真空使得等离子清洗机的真空腔形成一定负压，抽真空时间与形成负压的程度相关，进而影响注入气体的气流和气体输送压力。优选地，抽真空时间为2-5minn，控制气体输送压力≥5PSI。更优选的，抽真空时间为5min，控制气体输送压力值为5-10PSI。进一步优选为5PSI。进一步地，特定的气体按照一定比例混合形成的混合气体，结合气体输送压力和气流速度，在真空腔内形成等离子体能够去除线路板比较顽固的有机残留，改善等离子体与线路表面的相互作用效果，有益于绝缘性能的提升。

其中，该方法中对线路板进行外层蚀刻为：将镀完铜和/或锡的板进行退膜、蚀板、退锡，形成线路图形；蚀刻的速度为4.5±0.3m/min，温度50±2℃。优选为蚀刻的速度为4.5m/min，温度50℃。

另外，该方法在进行外层蚀刻、等离子清洗后，进行湿绿油工艺，具体地，湿绿油为：对所述线路板上不需要焊接的线路表面印刷一层阻焊膜，包括磨板，丝印，曝光，冲板，固化。

优选地，所述磨板的速度为2.2±0.2m/min，丝印的T数为43T+61T，曝光的能量为8-14格，冲板的速度为3.8±0.4m/min，固化的条件为：依次于75±2℃放置60±5min、100±5℃放置30±2min、于155±5℃放置60±3min。更优选地，所述磨板的速度为2.2m/min，丝印的T数为61T，曝光的能量为11格，冲板的速度为3.8m/min，固化的条件为：依次于75℃放置60min、100℃放置30min、于155℃放置60min。

可选地，常用绿油类型有Probimer 77MA系列，Taiyo PSR-4000系列，DSR系列，Nanya系列等常用汽车板油墨均可适用，其中优选油墨为Probimer 77MA系列和Taiyo PSR-4000系列。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例提供一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法，工艺流程如图1所示，具体包括以下步骤：

1、对线路板进行外层蚀刻

将镀完铜和/或锡的板进行退膜、蚀板、退锡，形成线路图形；蚀刻的速度为4.5±0.3m/min，温度50±2℃。

2、等离子清洗

采用等离子清洗机对进行外层蚀刻工艺后的线路板进行清洗，去除蚀刻残留在版面的一些有机污染物。等离子清洗剂的结构如图1所示。包括气体储存装置、送气阀、真空室、抽空阀、真空泵等，还包括位于真空室内的极板以及与极板相连的MF/RF电源装置，用于使得进入真空室内的气体生成等离子体，在一些实施例中，还可以包括真空计、温度测量装置、压力测量装置等。

使用等离子清洗机进行等离子清洗的具体工艺包括：上料、抽真空、注入气体、压力控制、等离子清洗、关闭气体、抽真空排出废气、下料。

其中，上料和下料为：将需要清洗的蚀刻后的线路板投放于等离子清洗机真空室内；本实施例中注入的气体为氧气和氮气的混合气体，混合气体的比例为氧气：氮气＝2:1。气体注入的流量受抽真空程度大小的影响，可以通过控制抽真空的时间、真空计监控等调控气体注入的流量。本实施例中抽真空时间为5min，气体注入的流量为2.5-3.5L/min气体输送压力为10PSI。气体输送压力通过流量计，电脑自动监控进行，在等离子清洗机进行等离子清洗的时间为10min。

3、湿绿油

湿绿油工序即根据需求对不需要焊接的线路表面印刷一层阻焊膜，也就是绝缘层。步骤包括：磨板，丝印，曝光，冲板，固化。

本实施例中参数设置为：磨板速度2.2m/min，丝印T数61T，曝光能量11格，冲板速度2.3m/min，固化条件为：依次于75℃放置60min、于100℃放置30min、于155℃放置60min。

上述方法制备得到一种绿油表面绝缘性能很好的线路板。

实施例2

本实施例提供一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法，与实施例1相比，区别在于，步骤(2)等离子清洗中，注入的混合气体为氧气和氮气，氧气和氮气的体积比为1.5:1，其余步骤、参数与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种提高线路板绿油表面绝缘性的方法，与实施例1相比，区别在于，步骤(2)等离子清洗中，注入的混合气体为氧气和氮气，氧气和氮气的体积比为1:1，气体输送压力为20PSI。其余步骤、参数与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种线路板的制备方法，与实施例1相比，对比例1不进行等离子清洗。蚀刻后直接进行湿绿油工序。其余步骤、参数与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种线路板的制备方法，与实施例1相比，步骤(2)为化学法清洗，具体步骤如下：

针对做完外层蚀刻后的线路板，使用化学药水清洗板面，然后再做绿油。化学药水类型为J-Ruff670M&J-Ruff670R,整个清洗流程包括脱脂段、微蚀段、酸洗段。行板速度控制在2.2+/-0.2m/min.

对比例3

本对比例提供一种线路板的制备方法，与实施例1相比，对比例2在外层蚀刻前进行等离子清洗。

效果试验

对实施例1-3和对比例1-3制备得到的线路板的绿油表面进行绝缘电阻测试、高压绝缘测试、绿油附着力测试，方案如下：

(1)绝缘电阻测试：参照IPC-TM-650 2.6.3.1标准，测试线路板在常温、正常大气条件下的表层绝缘电阻

(2)高压绝缘测试：参照IPC-TM-650 2.5.6.1标准，测试线路板材料的绝缘性能，具体检测线路板的最大击穿电压或耐高压时间

(3)绿油附着力测试：参照EN ISO2409：2007标准，用于测试绿油与面板或线路面的附着力

结果如下表：

由上表可见，经本发明所述的提高线路板绿油表面绝缘性的方法制备得到的线路板，具有很好的绝缘性能，原因是在合适的气体配比下，氧气在高频放电时产生氧离子，氧离子与板面有机物产生反应产生二氧化碳和水，最终经抽空排出以达到清洁板面的效果。其中实施例2和实施例3的效果稍差于实施例1，其可能原因为在进行等离子清洗时，受选用的混合气体及其混合比例的影响，氧气和氮气反应不充分，无法与有机物完全反应，导致板面仍然有有机物残留。

而对比例1与实施例1相比绝缘性能相差甚远，对比例2次之，对比例3最差，可能原因是线路板外层经蚀刻后未进行等离子清洗，蚀刻工序在线路板表面残留了有机物、金属离子，导致离子迁移，从而影响线路板的绝缘性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。