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一种PCB表面处理方法

阅读：68发布：2021-02-24

IPRDB可以提供一种PCB表面处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及电路板生产技术领域，具体为一种PCB表面处理方法，首先在金手指位和焊接位上同时进行沉镍金处理，接着在PCB上压蓝胶，然后再在金手指位上进行电厚金处理。本发明可缩减工艺流程，并可节省现有流程中贴干膜或涂抗电金油墨的工序，从而可避免掉干膜污染金面、退膜不干净、显影不干净、掉抗电金油墨等现象的出现及甩金问题。通过控制沉镍金处理过程中所用药水中磷的含量，及控制电厚金处理中的电镀液，可保证金手指的硬度在142HVN以上，插接2万次以上仍完好无损。通过控制压蓝胶的温度，可使蓝胶与焊接位上的沉金层紧密贴合，防止在沉金层上电上金，又可保证沉金层不被蓝胶污染，保持良好的可焊性。，下面是一种PCB表面处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种PCB表面处理方法，其特征在于,包括以下步骤：S1、对PCB上的金手指位和焊接位同时进行沉镍金处理；

S2、在PCB上压蓝胶，并在金手指位开窗，使金手指位裸露出来；

S3、对PCB上的金手指位进行电厚金处理。

2.根据权利要求1所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S1的沉镍金处

理中，沉镍药水中,Ni 的浓度为4.6-5.2g/L，NaH2PO2的浓度为21-27g/L，pH＝4.1-4.5。

3.根据权利要求1所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S1的沉镍金

2+ 2+

处理中，沉金药水中，Au的浓度为0.5-0.8g/L，Ni 的浓度≤1000ppm，Cu 的浓度≤5ppm，pH＝5.5-6.5。

4.根据权利要求1所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S2，在PCB上压蓝胶时，压蓝胶的温度为10-30℃。

5.根据权利要求4所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S2，在PCB上压蓝胶时，传送速度为0.8-0.9m/min，气压为0.5-0.8MPa。

6.根据权利要求1所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S3的电厚金

2+ +

处理中，电镀液中Au的浓度为2.0-6g/L，Ni 的浓度≤200ppm，Cu 的浓度≤20ppm，pH为

4.6-4.8。

7.根据权利要求1-6任一项所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S1前包括：在PCB上制作阻焊层，并分别在金手指位和焊接位开窗，使金手指位和焊接位裸露出来。

8.根据权利要求7项所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S3后包括：撕掉PCB上的蓝胶。

9.根据权利要求1-6任一项所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S1的沉镍金处理中，沉镍层的厚度控制在4-6μm，沉金层的厚度控制在大于或等于0.05μm。

10.根据权利要求1-6任一项所述一种PCB表面处理方法，其特征在于,所述步骤S3的电厚金处理中，电金层的厚度控制在大于或等于0.76μm。

说明书全文

一种PCB表面处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及PCB生产技术领域，尤其涉及一种PCB表面处理方法。

背景技术

[0002] 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，现有的流程有以下四种：1、丝印阻焊(字符)→用干膜制作外层图形→沉镍金→退膜→电金手指→成型；2、丝印阻焊(字符)→丝印抗化金油墨→沉镍金→退膜→电金手指→成型；3、丝印阻焊(字符)→电金手指→丝印抗化金油墨→沉镍金→退膜→成型；4.丝印阻焊(字符)→外层图形→电金手指→退膜→用干膜制作外层图形→沉镍金→退膜→成型。以上四种流程存在掉干膜污染金面、出现双层镍金甩金，退膜不尽、显影不净、掉抗化金油墨等品质问题，并且焊接位与金手指位之间的间距需大于0.3mm才能防止电金手指或沉镍金时对焊接位或金手指位的影响。此外，工艺流程长，生产成本高。

发明内容

[0003] 本发明针对现有的PCB制作中，电金手指和沉镍金两种表面处理需完全独立进行，从而导致掉干膜污染金面、显影不净，工艺流程长等问题，提供一种可提高PCB品质且工艺流程短的PCB表面处理方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种PCB表面处理方法，包括以下步骤：

[0005] S1、对PCB上的金手指位和焊接位同时进行沉镍金处理。

[0006] 优选的，沉镍金处理中，沉镍药水中的Ni2+的浓度为4.6-5.2g/L，NaH2PO2的浓度2+
为21-27g/L，pH＝4.1-4.5；沉金药水中，Au的浓度为0.5-0.8g/L，Ni 的浓度＜1000ppm，
2+
Cu 的浓度＜5ppm，pH＝5.5-6.5。

[0007] 优选的，将沉镍层的厚度控制在4-6μm，沉金层的厚度控制在大于或等于0.05μm。

[0008] S2、在PCB上压蓝胶，并在金手指位开窗，使金手指位裸露出来。

[0009] 优选的，在PCB上压蓝胶时，压蓝胶的温度为10-30℃；传送速度为0.8-0.9m/min，气压为0.5-0.8MPa。

[0010] S3、对PCB上的金手指位进行电厚金处理。

[0011] 优选的，电厚金处理中，电镀液中Au的浓度为2.0-6g/L，Ni2+的浓度≤200ppm，Cu+的浓度≤20ppm，pH为4.6-4.8，温度为33-37℃。优选的，将金手指位上的金层厚度控制在大于或等于0.76μm。

[0012] S4、撕掉PCB上的蓝胶。

[0013] 所述步骤S1前还包括：在PCB上制作阻焊层，并分别在金手指位和焊接位开窗，使金手指位和焊接位裸露出来。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在金手指位和焊接位同时进行沉镍金处理，再在金手指位上继续电厚金，可缩减工艺流程，并可节省现有流程中贴干膜或涂抗电金油墨的工序，从而可避免掉干膜污染金面、退膜不干净、显影不干净、掉抗电金油墨等现象的出现及甩金问题。通过控制沉镍金处理过程中所用药水中磷的含量，及控制电厚金处理中的电镀液，可保证金手指的硬度在142HVN以上，插接2万次以上仍完好无损。通过控制压蓝胶的温度，可使蓝胶与焊接位上的沉金层紧密贴合，防止在焊接位的沉金层上电上金，又可保证焊接位的沉金层不被蓝胶污染，保持良好的可焊性。通过本发明方法在同一PCB上进行电金手指和沉镍金处理，金手指位与焊接位之间的间距可等于或小于0.3mm。

具体实施方式

[0015] 为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

[0016] 实施例1

[0017] 本实施例提供的一种PCB表面处理方法，其中包括沉镍金和电金手指两种表面处理，该方法具体包括以下步骤：

[0018] (1)根据现有的PCB生产技术，先是对板材开料，然后对每一PCB制作单元(PNL)依次进行涂湿膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，从而制作各内层板。压合各内层板使形成多层板，然后在多层板上制作外层线路，形成PCB半成品板。具体如下：

[0019] 开料：按拼板尺寸520mm*620mm开出芯板，芯板厚度0.5mm H/H。

[0020] 内层：用垂直涂布机生产，膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光，显影后蚀刻出线路图形，内层线宽量测为3miL。

[0021] 内层AOI：检查内层的开短路、线跟缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品进入下一流程。

[0022] 压合：棕化速度按照铜厚HOZ底铜进行棕化，棕化叠板后，根据板料Tg选用适当的层压条件进行压合，压合后厚度为1.47mm。

[0023] 外层钻孔：利用钻孔资料进行钻孔加工。

[0024] 外层沉铜：使孔金属化，背光测试10级。

[0025] 全板电镀(负片工艺)：以10ASF的电流密度全板电镀150min，孔铜厚度25um以上。

[0026] 外层图形：采用全自动曝光机，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，并进行显影。外层图形中包括金手指位的图形和焊接位的图形。

[0027] 外层蚀刻：酸性蚀刻，蚀刻速度按1OZ的底铜进行蚀刻，蚀刻完成后线宽测量为4.0miL，得到外层线路；外层线路中包括金手指位和焊接位；形成PCB半成品板。

[0028] 外层AOI：检查内层的开短路、线跟缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品进入下一流程。

[0029] (2)根据现有的阻焊层制作技术，在PCB半成品板上制作阻焊层，并通过开窗使金手指位和焊接位完全裸露出来，待后续在金手指位和焊接位上进行表面处理。

[0030] 采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加“UL”标记。

[0031] (3)根据现有沉镍金的操作，对金手指位和焊接位进行沉镍金处理；其中，镍缸中2+
的沉镍药水：Ni 4.6-5.2g/L，NaH2PO4 21-27g/L，pH＝4.1-4.5。沉镍温度为78-84℃。

[0032] 金缸中的沉金药水：Au 0.5-0.8g/L，Ni2+≤1000ppm，Cu2+≤5ppm，pH＝5.5-6.5，沉金温度为76-86℃。

[0033] 在沉镍金处理中，通过控制沉镍金的时间，控制沉镍层和沉金层的厚度，使沉镍层的厚度为4-6μm，沉金层的厚度≥0.05μm；用X-Ray分别测量金手指位和焊接位上沉镍层和沉金层的厚度。

[0034] (4)通过压蓝胶机将蓝胶紧密贴合在PCB上，并在金手指位开窗，使金手指位裸露出来；

[0035] 压蓝胶工艺参数：传送速度为0.8-0.9m/min，温度为25℃，气压为0.5-0.8MPa。

[0036] (5)对PCB上的金手指位进行电厚金处理；金缸中的电镀液：Au＝2-6g/L，2+ + 2
Ni ≤200ppm，Cu ≤20ppm，pH＝4.6-4.8，温度为33-37℃。电路：0.6-1.2Adm。

[0037] 在电厚金处理中，通过控制电镀时间，控制金手指位上的金层厚度，使金手指位上的金层厚度≥0.76μm。

[0038] (6)手工撕掉PCB上的蓝胶，接着，对PCB进行切割成型、质量检测等后工序，制得的PCB标记为P1。具体为：

[0039] 外型：锣外型，外型公差+/-0.05mm。

[0040] 电测试：测试检查成品板的电气性能。

[0041] 终检：检查成品板的外观性不良。

[0042] FQA：再次抽测外观、测量孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等。

[0043] 实施例2

[0044] 本实施例提供一种PCB表面处理方法，其中包括沉镍金和电金手指两种表面处理，该方法与实施例1的基本相同，不同之处在于：将压蓝胶工艺参数中的温度改为30℃。

[0045] 制得的PCB标记为P2。

[0046] 比较例1

[0047] 本比较例提供一种PCB表面处理方法，其中包括沉镍金和电金手指两种表面处理，该方法与实施例1的基本相同，不同之处在于：步骤(3)的沉镍金处理中，将镍缸中的沉镍药水中的NaH2PO4的浓度调为29-32g/L。

[0048] 制得的PCB标记为P3。

[0049] 在其它实施方案中，通过压蓝胶机在PCB上压蓝胶时，压蓝胶工艺参数中的温度还可设为10-30℃之间。

[0050] 比较例2

[0051] 本比较例提供一种PCB表面处理方法，其中包括沉镍金和电金手指两种表面处理，该方法与实施例1的基本相同，不同之处在于：步骤(3)的沉镍金处理中，将镍缸中的沉

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