一种解决osp和沉金电位差漏镀的方法

文档序号:1835244 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种解决osp和沉金电位差漏镀的方法 (Method for solving OSP and gold immersion potential difference plating leakage ) 是由 肖义勇 潘晓勋 曾艳平 王正坤 王均臣 张伦亮 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法,包括以下步骤:S1、准备已经形成导电线路的基板,对所述基板进行阻焊处理,以形成覆盖于所述外铜层表面且具有第一开窗区域的阻焊层,以将第一开窗区域对应位置的外铜层和PAD外露;S2、对基板进行沉金处理。本发明实施例中第一开窗区域起到平衡电位的作用,从而显著减少电路板在沉金制程中产生电位差漏镀不良的现象,进而使得电路板能够顺利量产;另一方面,第一开窗区域只改变电路板的外观设计,并未改变产品本身的功能设计。(The embodiment of the invention discloses a method for solving the problem of potential difference plating leakage of OSP and immersion gold, which comprises the following steps: s1, preparing a substrate with a conducting circuit formed, and carrying out solder mask treatment on the substrate to form a solder mask layer which covers the surface of the outer copper layer and is provided with a first windowing area, so that the outer copper layer and the PAD at the position corresponding to the first windowing area are exposed; and S2, performing gold immersion treatment on the substrate. In the embodiment of the invention, the first windowing area plays a role in balancing potential, so that the phenomenon of poor potential difference plating leakage generated in the gold immersion process of the circuit board is obviously reduced, and the circuit board can be successfully produced in mass; on the other hand, the first windowing area only changes the appearance design of the circuit board and does not change the functional design of the product.)

一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法

技术领域

本发明涉及电路板制造领域,尤其涉及一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法。

背景技术

目前随着电子科技行业高速发展,相应的PCB板线路设计集成度越来越高,根据产品不同的用途,PCB表面处理OSP和沉金流程中PAD的尺寸要求精密精度极高。

而因沉镍金反应特性:Ni+截获吸附在銅面上H+释放的电子而氧化成金属镍沉积在銅面上,此時当有导线接至内层线路大铜面(GND)时,由于电荷效应电子由导线迁移至未反应之铜面(GND)上,而使得药水中铜面上(小pad)的电子密度減少,即减少了反应时的电位,使镍沉积不易进行,因此形成电位差漏镀(skip)或者厚度偏薄。

现有一种用于信号传输的PCB板,沉金面积与OSP面积比为0.1:99.9;每set单元只有1pad沉金,其中沉金PAD面积0.2*0.3(即0.06平方毫米),与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和比为1:60,在沉金工艺后出现电位差漏镀,并且经过OSP制程后外观发黑,结果测量得出电位差漏镀PAD镍厚2.0μm、金厚0.023μm、镍腐蚀60%;而正常PAD镍厚3.5μm、金厚0.056μm、镍腐蚀10%,也就是说,此种产品超出沉金的制程能力,无法实现量产,所以现在急需一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法,旨在解决电路板在沉金制程中产生电位差漏镀不良的情况。

为解决上述技术问题,本发明的目的是通过以下技术方案实现的:提供一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法,包括以下步骤:

S1、准备已经形成导电线路的基板,对所述基板进行阻焊处理,以形成覆盖于外铜层表面且具有第一开窗区域的阻焊层,以将第一开窗区域对应位置的外铜层和PAD外露;

S2、对基板进行沉金处理。

进一步的,所述第一开窗区域设置于所述基板四个顶角处的螺丝固定孔开口处。

进一步的,所述步骤S1之前,还包括以下步骤:

S01、测量并记录所述基板的内铜层表面面积、外铜层表面面积和焊盘PAD面积,计算并判断所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比是否大于或等于1:150;

若所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于或等于1:150,执行步骤S1以及下述步骤:

S11、在所述阻焊层上设置第二开窗区域;

若所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比小于1:150,只执行步骤S1。

进一步的,所述第二开窗区域设置有多个,且所述多个第二开窗区域位于所述阻焊层四周边沿处。

进一步的,所述步骤S1与S2之间包括以下步骤:

S100、对基板进行喷砂处理;

S101、将基板使用挂架固定,然后去除基板表面的油污;

S102、用热水对基板进行清洗,去除基板上的除油药水;

S103、对基板进行微蚀;

S104、用热水对基板进行清洗,去除基板表面的微蚀药水;

S105、对基板进行预浸酸洗;

S106、对基板进行活化处理,以在基板表面形成钯层;

S107、对基板依次进行水洗、酸洗和水洗,去除基板表面的活化药水;

S108、对基板上的钯层进行催化,以形成镍层;

S109、对基板进行水洗,以去除基板上的镍槽药水。

进一步的,所述步骤S100中所述喷砂的控制参数为:喷砂浓度控制在13%-23%、喷砂线速控制在2m/min-3m/min。

进一步的,所述步骤S106中所述活化的控制参数为:活化时间控制在200s、活化钯离子浓度控制在100-140ml。

进一步的,所述步骤S108中所述催化的控制参数为:催化时间控制在1300s-1500s、催化温度控制在70-90℃、镍槽PH值控制在4.3-4.0、镍槽镍离子浓度控制在4.6-5g/L、镍槽还原剂浓度控制在25-35g/L。

进一步的,所述步骤S2中所述沉金的控制参数为:沉金时间控制在280s-320s、沉金温度控制在78-86℃、金槽的PH值控制在6-7、金槽金离子浓度控制在0.6-0.7g/L。

进一步的,所述步骤S2之后包括以下步骤:

用水对沉金处理后的基板进行清洗,去除基板表面的金槽药水,并回收废水中的金。

本发明实施例提供一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法,包括以下步骤:S1、准备已经形成导电线路的基板,对所述基板进行阻焊处理,以形成覆盖于所述外铜层表面且具有第一开窗区域的阻焊层,以将第一开窗区域对应位置的外铜层和PAD外露;S2、对基板进行沉金处理。本发明实施例中第一开窗区域起到平衡电位的作用,从而显著减少电路板在沉金制程中产生电位差漏镀不良的现象,进而使得电路板能够顺利量产;另一方面,第一开窗区域只改变电路板的外观设计,并未改变产品本身的功能设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的解决OSP和沉金电位差漏镀的方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的基板的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的解决OSP和沉金电位差漏镀的方法的子流程示意图。

图中标识说明:

1、基板;2、第一开窗区域;3、第二开窗区域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

在现有技术中,沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于1:150时,电路板开始出现电位差漏镀不良的现象,实际情况如下表一数据显示:

表一:

其中,将沉金PAD面积设为X,将内铜层表面面积设为Y,将外铜层表面面积设为Z,表一中面积之比为X:(Y+Z)。

根据表一可知:沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于1:150时,电路板开始出现电位差漏镀不良的现象,而金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于1:200时,电路板不良率达到60%以上,也就是说,生产出来的电路板大部分是不可出厂的,进而严重影响电路板的生产制造。

结合图1和图2,本发明实施例提供一种解决OSP和沉金电位差漏镀的方法,包括以下步骤:

S1、准备已经形成导电线路的基板1,对所述基板1进行阻焊处理,以形成覆盖于外铜层表面且具有第一开窗区域2的阻焊层,以将第一开窗区域2对应位置的外铜层和PAD外露;

S2、对基板1进行沉金处理。

其中,所述第一开窗区域2设置于所述基板1四个顶角处的螺丝固定孔开口处,也就是说,第一开窗区域2只改变电路板的外观设计,并未改变产品本身的功能设计,使得该方法实用性极佳,且适用性极强。

将基板1与之互联的内铜层在做沉金前干膜设计时,将与内铜层连接的螺丝固定孔设计开窗,使得在沉金制程中起到平衡电位的作用,从而显著减少电路板在沉金制程中产生电位差漏镀不良的现象,进而使得电路板能够顺利量产。在具体一实施例中,第一开窗区域2作为沉金时平衡电位的一部分,外铜层在生产选化干膜时按设计将第一开窗区域2不盖干膜。

具体一实施例中,在所述步骤S1之前,还包括以下步骤:

S01、测量并记录所述基板1的内铜层表面面积、外铜层表面面积和焊盘PAD面积,计算并判断所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比是否大于或等于1:150;

若所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于或等于1:150,执行步骤S1以及下述步骤:

S11、在所述阻焊层上设置第二开窗区域3;

若所述焊盘PAD面积与所述内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比小于1:150,只执行步骤S1。

根据表一数据可知,沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于1:150时,电路板开始出现电位差漏镀不良的现象,但是在实际情况下,沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比小于1:150时,电路板也会出现电位差漏镀不良的现象,只是不良率比较低,而通过第一开窗区域2的设置,使得沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比<1:150时,避免电路板出现电位差漏镀不良的现象,即提高了电路板的良品率。

当沉金PAD面积与互联的内铜层表面面积、外铜层表面面积之和的比大于1:150时,电路板的不良率明显提高,所以本实施例中设置的第二开窗区域3可以进一步起到平衡电位的目的,以提高电路板的良品率。

具体一实施例中,所述第二开窗区域3设置有多个,且所述多个第二开窗区域3位于所述阻焊层四周边沿处。第二开窗区域3作为沉金时平衡电位的一部分,防焊生产按设计第二开窗区域3不盖阻焊。

为了佐证本发明实施例的方法能够有效提高电路板的良品率,特进行以下试验,

检测步骤:

准备100个通过本发明实施例生产的电路板,对每一电路板进行效能测试,并将试验数据求平均值记录于下表二:

表二:

沉金管控项目 技术要求 检测平均值 判定
镍厚 3-5μm 3.89 ACC
金厚 0.04-0.06μm 0.052 ACC
P含量 7-11% 8.90% ACC
镍腐蚀 <30% 11% ACC
疏孔度 无变色 无变色 ACC

根据表二,可以清楚的显示根据本发明实施例中解决了现有技术过程中OSP和沉金电位差漏镀的问题,进而可以对电路板进行量产;另一方面,本发明实施例中第一开窗区域2和第二开窗区域3设置的位置只会改变电路板的外观,并不会影响电路板本身的功能,进而使得本方法具有较佳的实用性和适用性。

结合图3,在本实施例中,步骤S2与步骤S1之间包括以下步骤:

S100、对基板1进行喷砂处理;

在一实施例中,所述步骤S100中所述喷砂的控制参数为:喷砂浓度控制在13%-23%、喷砂线速控制在2m/min-3m/min;将开窗后的基板1经过喷砂处理,对基板1上的PAD铜表面氧化物进行清洗,以在PAD铜表面形成粗糙度,增加在PAD铜表面与镍槽结合力。

S101、将基板1使用挂架固定,然后去除基板1表面的油污;

S102、用热水对基板1进行清洗,去除基板1上的除油药水;

S103、对基板1进行微蚀;

通过步骤S103,以清洁PAD铜表面氧化物及在铜表面形成粗糙度,增加铜层与镍槽结合力。

S104、用热水对基板1进行清洗,去除基板1表面的微蚀药水;

S105、对基板1进行预浸酸洗;

通过步骤S105,以保证活化槽酸度不降低。

S106、对基板1进行活化处理,以在基板1表面形成钯层;

在一实施例中,所述步骤S106中所述活化的控制参数为:活化时间控制在200s、活化钯离子浓度控制在100-140ml。其中,形成的钯层作为镍层还原时的催化剂。

S107、对基板1依次进行水洗、酸洗和水洗,去除基板1表面的活化药水;

S108、对基板1上的钯层进行催化,以形成镍层;

在一实施例中,所述步骤S108中所述催化的控制参数为:催化时间控制在1300s-1500s、催化温度控制在70-90℃、镍槽PH值控制在4.3-4.0、镍槽镍离子浓度控制在4.6-5g/L、镍槽还原剂浓度控制在25-35g/L。

S109、对基板1进行水洗,以去除基板1上的镍槽药水。

在一实施例中,所述步骤S2中所述沉金的控制参数为:沉金时间控制在280s-320s、沉金温度控制在78-86℃、金槽的PH值控制在6-7、金槽金离子浓度控制在0.6-0.7g/L。

在一实施例中,所述步骤S2之后包括以下步骤:

用水对沉金处理后的基板1进行清洗,去除基板1表面的金槽药水,并回收废水中的金,以起到节约资源的目的。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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