CN101695219A - 一种pcb板选择性化金工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于PCB板的低成本的选择性化金工艺。所述工艺包括：1)PCB板表面清洗；2)PCB板的第一面油墨丝网印刷；3)烤板；4)PCB板的第二面油墨丝网印刷；5)烤板；6)化金；7)褪膜；其中步骤(2)、(4)中所述油墨采用Aurosit2149 HS油墨，并采用77T丝网印刷。本发明采用新型、廉价的热固化型油墨替代现今行业内广泛使用的干膜或兰胶，并采用丝印油墨的方式进行PCB板面的选择性覆盖，丝印后仅需短时间的热固化过程，工艺流程简单、操作方便、生产成本低，且易于实现焊点间隙小的PCB板的选择性覆盖，同时该油墨对化金线的金镍缸污染小、褪膜方便。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板化金工艺，具体涉及到一种适用于PCB印制线路板的、低成本的选择性化金工艺。
背景技术
PCB板制造行业中，为了保证PCB板上焊盘(PAD)或线路具有较好的可焊性、导电性和抗氧化性，经常要求在PAD或线路表面镀金或镍等贵金属。行业内通常有两种工艺实现：一种是电镀金，即将PCB板作为阴极，在直流电的作用下金离子在PCB板表面放电，形成金电镀层；第二种是化金，即化学镀金，该工艺的PCB板无需外电源，仅靠镀液进行化学还原反应，使金属离子不断还原在PCB板表面上，形成金镀层。两者在PCB板上的应用各有特点，电镀金可以得到较大的镀层厚度和不同的硬度，既可以用在插头部分以提高耐磨性能(硬金)，也可用在导线或其他导电部分，但因为电镀金对应的PAD或线路需要导电，PCB板应预留相应的镀金引线，电镀完成后才能去除，工序上比较繁琐。而化学沉镍金(化金)工艺不需预留对应的镀金引线，加工流程简单，生产效率高，比较适合于大批量生产。
随着PCB技术的不断发展与进步，印制线路板逐渐向重量轻、厚度薄、体积小、线路密度高的方向发展。因此，行业内通常采用在板表面进行化学沉镍金工艺，以保证线路板具有好的可焊性、导电性和抗氧化性能的同时具有更低的生产制作成本。
现今，原材料涨价、人民币升值、劳动力成本上升及环保压力导致PCB行业进入高成本时代，目前的化金工艺技术整板沉镍金，金层沉积太厚、面积太多及化金工艺复杂仍使成本居高不下，已不能满足行业需求，于是在不断优选化金工艺参数的同时，简化工艺流程、进一步降低成本是行业共同追求的目标。
发明内容
本发明旨在解决化金工艺中流程复杂、生产成本高等问题，进而提供一种新的选择性化金工艺技术。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种选择性化金工艺，其步骤如下：
1)PCB板表面清洗；
2)PCB板的第一面油墨丝网印刷；
3)烤板；
4)PCB板的第二面油墨丝网印刷；
5)烤板；
6)化金；
7)褪膜。
具体的，所述步骤(2)、(4)中所述油墨采用Aurosit2149 HS油墨，并采用77T丝网印刷，丝网印刷速度为：40-60mm/sec，每次印刷时Aurosit2149 HS油墨中稀释剂添加的量按体积比计算不超过3％。
所述步骤(3)中烤板时间为10分钟，温度控制在100℃，步骤(5)中烤板时间为50分钟，温度控制在100℃。
本发明所述选择性化金工艺中，采用新型、廉价的感光油墨替代现今行业内广泛采用的干膜或兰胶，并采用丝印油墨方式进行板面的选择性覆盖，该工艺流程操作方便、生产成本低，且易于实现焊点(PAD)间隙小的PCB板的选择性覆盖；同时该油墨对金镍缸污染小、褪膜方便。因此，该工艺对于选择性化金类PCB板的生产与应用具有很好的推广价值。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
所述选择性化金工艺流程为：PCB板表面清洗→PCB板第一面油墨丝网印刷→烤板→PCB板第二面油墨丝网印刷→烤板→化金→褪膜。
在PCB板表面清洗前，需要做准备工作，即制作网版，制网版的过程包括绷网，以及进行丝网图形设计。所述绷网是将网纱紧绷于网框上制作网版，它是丝印工作前的重要环节。将网纱绷网角度调整到22.5°，形成一定的角度可以保证与丝网网框平行的线条都能准确地印刷出来。同时为了保证张力损失对丝印精度的影响，使用网版前需将网版静置12-24小时。所述进行丝网图形设计时，设计图形要比原图形至少大3mil，制作丝网图形时，菲林应与网框成5°-15°角度曝光，这样可以避免丝印时PAD边缘跳印。
所述板表面清洗主要是清洗PCB板面的垃圾及异物(铜面氧化、油脂或灰尘)，确保板面在丝印前无任何污染。表面清洗过程在化金前处理线进行，为了达到有效的湿润，后续丝印油墨需要具有0.20-0.50微米的微蚀率，因此一般采用3-5％的硫酸喷洗，清洗之后要将板烘干，干燥后的板面温度要达到45℃-55℃。经过沉金前处理线处理后的PCB板，应尽快进行丝印，最多只能放置30分钟。
所述丝网印刷，其印刷形式与印字符工艺相类似，如小批量性生产可以直接采用字符印刷机进行手工印刷，大批量性生产则采用自动丝印机进行印刷，可以根据实际情况灵活调整丝印形式，以提高生产效率。将制作好的网版与待印PCB板的对位孔准确对位后，将PCB板放置到字符印刷机上，由手工或机器自动完成油墨印刷。该步骤中采用Aurosit 2149 HS油墨，该步骤中所用网版采用目数为77T的丝网(T：单位面积上孔的个数)，该目数的丝网网孔大小及孔数适合Aurosit2149 HS油墨特性，具有很好的过油效果。
丝印方式采用胶刮丝印，即金属刮刀覆油。如发现露铜现象，在丝印精度允许的情况下可连续丝印两次。所述丝网印刷的主要控制参数为：
胶刮硬度：65A-75A
丝网张力：大于30N/cm
胶刮角度：70°-75°
胶刮锐度：90°cut
胶刮压力：6-8Kg/cm2
离网距离：0.4-1.0cm
丝印速度：40-60mm/sec(普通设备的旋钮式设定值：1-2档)
精度对位：根据现场操作。
Aurosit2149 HS粘度控制：稀释剂VZ5104，每次添加量(V/V)不超过3％。
将板第一面印刷完成后需将板放置在柜式烤箱中烘烤10分钟，烤箱温度设置在100℃，板第二面印刷完成后要烤板50分钟，烤箱温度同样设置在100℃。该步骤中需要严格控制烤板时间及温度，确保油墨达到最佳的固化状态，否则可能会导致化金后掉膜或褪膜不净两种情况产生。
所述化金工序采用专门的化金生产线，自动完成一系列化学还原反应，完成化金。其具体包括下述工序：除油、微蚀、预浸、活化、后浸酸、化学镍、化学金、水洗，最后出板。
所述褪膜工序是在内层酸性蚀刻线褪膜段进行的，其采用3％-5％的NaOH溶液，溶液温度控制在30℃-50℃，反应时间大于60秒，对板面进行化学清洗，以褪掉残留的油墨。
为保证操作简便，降低生产运作成本，本发明采取简单的丝印工艺技术即可实现PCB板面的选择性覆盖，不需要为人工对位、曝光及显影等繁琐工序，可操作性强，较传统的干膜或兰胶覆盖技术而言，可以节约大量的人力、物力及生产成本。
Claims (6)
1.一种PCB板选择性化金工艺，包括以下步骤：
1)PCB板表面清洗；
2)PCB板的第一面油墨丝网印刷；
3)烤板；
4)PCB板的第二面油墨丝网印刷；
5)烤板；
6)化金；
7)褪膜。
2.根据权利要求1所述的PCB板选择性化金工艺，其特征在于：步骤(4)、(6)中所述油墨采用Aurosit2149 HS油墨。
3.根据权利要求2所述的PCB板选择性化金工艺，其特征在于：所述步骤(2)、(4)中丝网印刷速度为：40-60mm/sec，每次印刷时Aurosit2149HS油墨中稀释剂添加的量按体积比计算不超过3％。
4.根据权利要求3所述的PCB板选择性化金工艺，其特征在于：所述步骤(3)中烤板时间为10分钟，温度控制在100℃，步骤(5)中烤板时间为50分钟，温度控制在100℃。
5.根据权利要求4所述的PCB板选择性化金工艺，其特征在于：所述步骤(4)、(6)中均采用77T丝网印刷。
6.根据权利要求1所述的PCB板选择性化金工艺，其特征在于：所述步骤(1)前先进行网版制作工序，包括绷网、丝网图形设计。
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