CN103796433A - 线路板混合表面工艺的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板混合表面工艺的制作方法，属于印刷线路板技术领域。该制作方法包括阻焊制作、喷锡、贴膜、褪锡、混合表面处理、褪膜工序；首先对线路板表面涂覆阻焊油墨，并将焊盘开窗露出；然后将露出的焊盘做喷锡处理，在焊盘上涂覆锡层；再将线路板全板面贴光致保护膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘；接着以褪锡药液处理，将未被光致保护膜覆盖的焊盘表面的锡层剥离；并对锡层剥离的焊盘表面进行混合表面工艺处理；最后利用褪膜药液将线路板表面覆盖的光致保护膜去除。在将喷锡工艺与其它表面工艺混合制作时，该方法无需使用贴胶带的方式，具有覆盖精度高的优点。

Description

线路板混合表面工艺的制作方法

技术领域

本发明涉及一种印刷线路板的制作方法，特别是涉及一种线路板混合表面工艺的制作方法。

背景技术

热风整平工艺(又称：喷锡、无铅喷锡)是非常重要的一种印刷线路板的表面处理工艺，经热风整平处理后，使线路板具备良好的可焊性能，特别为制作军用产品等需要高可靠性产品的工艺所推崇。在实际应用中，经常有产品要求贴件焊盘采用热风整平工艺，但部分焊盘又需要采用镀金（用于插拔、耐摩擦等设计）、沉金、沉锡或其他表面工艺，即要求局部热风整平且与其他表面工艺混合实现。

目前行业内，对于热风整平与其他表面工艺混合的制作方法，主要采用在热风整平前，将需要镀金或沉金的焊盘采用耐高温的材料进行覆盖，以手工贴红胶带或机器印蓝胶来保护金面，使该部分区域在热风整平的过程中不被高温的锡溶液所浸润和污染。

上述工艺由于在热风整平前，采用覆盖材料覆盖不需热风整平的区域，涉及到覆盖精度控制问题。用手工贴红胶带的方式，需要保证其它表面工艺的焊盘与热风整平区域距离至少20mil（mil，密耳，1mil为千分之一英寸）以上；即使采用机印蓝胶也要距离14mil以上。因此，常规工艺的精度控制能力差，且采用手工贴，工作负荷很大，效率低下，成本也较高，常出现红胶，蓝胶带在热风整平过程中脱落，金手指上锡的缺陷。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种线路板混合表面工艺的制作方法，采用该制作方法，在将喷锡工艺与其它表面工艺混合制作时，无需使用贴胶带的方式，具有覆盖精度高的优点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种线路板混合表面工艺的制作方法，包括阻焊制作、喷锡、贴膜、褪锡、混合表面处理、褪膜工序，其中：

阻焊制作工序中，对线路板表面涂覆阻焊油墨，并将焊盘开窗露出；

喷锡工序中，将露出的焊盘做喷锡处理，在焊盘上涂覆锡层；

贴膜工序中，将线路板全板面贴光致保护膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘；

褪锡工序中，以褪锡药液处理，将未被光致保护膜覆盖的焊盘表面的锡层剥离；

混合表面处理工序中，对锡层剥离的焊盘表面进行混合表面工艺处理；

褪膜工序中，利用褪膜药液将线路板表面覆盖的光致保护膜去除。

本发明的一种线路板混合表面工艺的制作方法，先将线路板的所有焊盘做喷锡处理，之后利用光致保护膜覆盖需保留锡层的焊盘，而通过曝光显影的方式，将需要进行混合表面处理的焊盘开窗露出，将未被光致保护膜覆盖的焊盘表面的锡层剥离，随后对这些锡层剥离的焊盘表面进行混合表面工艺处理，最后，再将线路板上覆盖的光致保护膜去除，即可实现在同一线路板的焊盘上既进行喷锡表面处理，又进行其它混合表面处理的目的。并且由于采用的是光致保护膜曝光显影的方式将需要进行混合表面处理的焊盘开窗露出，具有开窗或覆盖精度高的优点，且无需手工操作，降低了人工成本。

在其中一个实施例中，所述贴膜工序中，贴膜方法为，贴膜温度为105～130℃，压力为4～6bar，第一次贴膜后，整板过贴膜机空压至少一遍。由于贴膜前线路板上已涂覆了阻焊油墨层，为了保证贴膜的可靠性，采用上述贴膜方法，能够提高光致保护膜和线路板的紧贴程度。

在其中一个实施例中，所述贴膜工序中，开窗区域边缘与该区域中露出的焊盘边缘之间的距离至少为3mil。以确保在该区域中需要进行混合表面工艺的焊盘在后续的工序中，能够退锡干净，并利于混合表面工艺的处理。

在其中一个实施例中，所述贴膜工序中，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离至少为6mil。以保证显影过程中，锡面不被药液渗透污染。

在其中一个实施例中，所述褪锡工序中，褪锡药液为pH值为0.5～2.0的有机酸药液。如醋酸等溶液。并且根据需要，按现有技术，可在醋酸溶液中加入其他一些配方用于加速或稳定反应，形成醋酸药液。为了避免覆盖在线路板上的光致保护膜被破坏，采用上述退锡药液，既能退锡干净，又可避免光致保护膜的损坏。

在其中一个实施例中，所述褪膜工序中，褪膜药液为pH值为8～11的有机碱药液。为了避免此时焊盘上的锡层及其它混合工艺表面被腐蚀或污染，采用上述褪膜药液，就不会对锡层及其它混合工艺表面造成不良影响。

在其中一个实施例中，所述喷锡工序中，使焊盘上的锡层厚度为0.03～50μm。如锡层太薄，则无法保证可焊性能，如锡层太厚，则板面平整度太差，可能贴膜与锡面无法紧密结合，导致锡面被污染的问题。将锡层厚度控制在此范围内，既能保证可焊性良好，又能确保贴膜和锡面能够紧密贴合。

在其中一个实施例中，所述喷锡工序中，包括微蚀、涂覆助焊剂、热风整平步骤，控制微蚀量为0.5～2μm/次，热风整平时间为1～10秒。

在其中一个实施例中，所述光致保护膜为干膜。干膜具有使用方便的特点。

在其中一个实施例中，所述混合表面处理工序中，混合表面工艺为沉金、电镀金、沉锡、镍钯金。根据不同的需求，选择不同的混合表面工艺。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种线路板混合表面工艺的制作方法，先将所有焊盘做喷锡处理，以光致保护膜覆盖板面，并通过曝光显影的方式，选择性的将需要进行混合表面处理的焊盘开窗露出，再退锡及其它混合表面工艺处理，达到在同一线路板的焊盘上既进行喷锡表面处理，又进行其它混合表面处理的目的。

并且本发明的制作方法，对于传统工艺中无法制作的图形设计不规则线路板，也能通过该制作方法完成混合表面工艺的制作，并且规避了手工操作的过程，提升了效率，解放了人手。与传统工艺相比，沉金焊盘与喷锡焊盘的安全距离得以缩小，控制精度大为提升，并且由于该方法采用的是光致保护膜曝光显影的方式，将需要进行混合表面处理的焊盘开窗露出，具有开窗或覆盖精度高的优点，能够满足客户对于密集线路设计及高精度的要求。

同时，由该制作方法进行混合表面工艺的制作，可以有效避免传统喷锡工艺经常发生的金面上锡问题，提高品质水平。

附图说明

图1为实施例1中阻焊制作工序之后线路板示意图；

图2为实施例1中喷锡工序之后线路板示意图；

图3为实施例1中贴膜工序之后线路板示意图；

图4为实施例1中褪锡工序之后线路板示意图；

图5为实施例1中混合表面处理工序之后线路板示意图；

图6为实施例1中褪膜工序之后线路板示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种线路板混合表面工艺的制作方法，在进行混合表面工艺制作前，先按常规方法完成镀铜、导电孔、线路等的制作，然后进行阻焊制作、喷锡、贴膜、褪锡、混合表面处理、褪膜工序，其中：

阻焊制作工序中，对线路板表面涂覆阻焊油墨，并将焊盘开窗露出，如图1所示，其中斜线表示开窗露出的焊盘铜面。

喷锡工序中，将露出的焊盘做喷锡处理，按照喷锡制程，主要为上板→微蚀→涂覆助焊剂→热风整平→后处理清洁→烘干→下板步骤，其中，微蚀量控制为0.5μm/次，热风整平时间为1S，在焊盘上涂覆厚度为0.03μm的锡层，如图2所示，其中密集圆点表示焊盘上涂覆的锡层。

贴膜工序中，贴膜温度为130℃，压力为4bar，第一次贴膜后，整板过贴膜机空压一遍。将线路板全板面贴干膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘，并且，开窗区域边缘与该区域中露出的焊盘边缘之间的距离为3mil，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离为6mil。如图3所示，其中稀疏圆点表示干膜层。

褪锡工序中，将线路板放置于pH值为2.0的有机酸褪锡液中，摇摆1～5分钟，将未被光致保护膜覆盖的焊盘表面的锡层剥离，如图4所示，其中，斜线部分表示锡层被剥离，露出焊盘铜面。

混合表面处理工序中，对锡层剥离的焊盘表面按照常规工艺进行沉金处理，其中，金层厚度为0.05～0.1μm，镍厚3～8μm，如图5所示，其中格线部分表示焊盘上的金层。

褪膜工序中，采用水平喷淋方式，利用pH值为8的有机碱褪膜药液将线路板表面覆盖的光致保护膜去除，露出经喷锡工艺处理的焊盘。此时，线路板上既有喷锡处理焊盘，又有沉金焊盘，如图6所示。

以本实施例的制作方法制备得到线路板A。

实施例2

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例1的制作方法基本相同，不同之处在于：

喷锡工序中，微蚀量控制为2μm/次，热风整平时间为10S，在焊盘上涂覆厚度为50μm的锡层。

贴膜工序中，贴膜温度为105℃，压力为6bar，第一次贴膜后，整板过贴膜机空压一遍，将线路板全板面贴干膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘，并且，开窗区域边缘与该区域中露出的焊盘边缘之间的距离为20mil，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离为20mil。

褪锡工序中，褪锡药液为pH值为0.5的有机酸褪锡液。

混合表面处理工序中，对锡层剥离的焊盘表面按照常规工艺进行电镀金处理。

褪膜工序中，采用垂直浸泡方式，利用pH值为11的有机碱褪膜药液将线路板表面覆盖的光致保护膜去除，露出经喷锡工艺处理的焊盘。

以本实施例的制作方法制备得到线路板B。

实施例3

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例1的制作方法基本相同，不同之处在于：

喷锡工序中，微蚀量控制为1.2μm/次，热风整平时间为5S，在焊盘上涂覆厚度为25μm的锡层。

贴膜工序中，贴膜温度为117℃，压力为5bar，第一次贴膜后，整板过贴膜机空压一遍，将线路板全板面贴干膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘，并且，开窗区域边缘与该区域中露出的焊盘边缘之间的距离为10mil，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离为10mil。

褪锡工序中，褪锡药液为pH值为1的有机酸褪锡液。

混合表面处理工序中，对锡层剥离的焊盘表面按照常规工艺进行镍钯金处理。

褪膜工序中，褪膜药液为pH值为9.5的有机碱。

以本实施例的制作方法制备得到线路板C。

实施例4

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例3的制作方法基本相同，不同之处在于：

贴膜工序中，贴膜温度为100℃，压力为3.0bar，将线路板全板面贴干膜。

以本实施例的制作方法制备得到线路板D。

实施例5

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例3的制作方法基本相同，不同之处在于：

贴膜工序中，将线路板全板面贴干膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘，开窗区域边缘紧贴该区域中露出的焊盘边缘。

以本实施例的制作方法制备得到线路板E。

实施例6

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例3的制作方法基本相同，不同之处在于：

贴膜工序中，将线路板全板面贴干膜，并采用曝光、显影的方式，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离为4mil。

以本实施例的制作方法制备得到线路板F。

实施例7

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例3的制作方法基本相同，不同之处在于：

褪锡工序中，褪锡药液为pH值为0.1的硝酸溶液。

以本实施例的制作方法制备得到线路板G。

实施例8

本实施例的一种线路板混合表面工艺的制作方法与实施例1的制作方法基本相同，不同之处在于：

褪膜工序中，褪膜药液为pH值为13.5的氢氧化钠溶液。

以本实施例的制作方法制备得到线路板H。

试验例

以下将上述实施例1-8的制作方法制备得到的线路板A-H进行测试，考察其各项性能。

一、考察线路板上焊盘污染的情况。

按照实施例1-8的制作方法制备得到线路板A-H各1000块，观察其镀金区域是否存在焊盘污染的问题。结果如表1所示。

表1线路板焊盘污染情况

线路板编号	A	B	C	D	E	F	G	H
									出现焊盘污染的比例	0	0	0	30%	0	25%	10%	80%

由上表1可以看出，实施例1-3、5制备的线路板A-C、E，其干膜层与板面贴合较紧密，不会出现由于干膜脱落产生的焊盘污染现象。

而实施例4制备的线路板D，采用常规方式贴干膜，由于阻焊油墨层的存在，会影响贴膜的紧密性，从而导致线路板D由于干膜脱落产生焊盘污染。

实施例6制备的线路板F，由于开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离过短，无法对已喷锡焊盘提供足够的保护，导致部分已喷锡焊盘上出现污染。

实施例7制备的线路板G，由于采用了强酸退锡，在退锡过程中，锡易与强酸反应，导致出现焊盘污染的现象。

同样，实施例8制备的线路板H，由于采用了强碱褪膜，在褪膜过程中，焊盘上的锡层受到褪膜液的影响，部分被污染或腐蚀。

二、考察线路板上混合表面工艺焊盘的情况。

按照实施例1-8的制作方法制备得到线路板A-H各1000块，观察其混合表面工艺焊盘是否存在锡层褪不干净，影响后序表面工艺的问题。结果如表2所示。

表2线路板锡层残留情况

线路板编号	A	B	C	D	E	F	G	H
									锡层残留的比例	0	0	0	0	30%	0	0	0

由上表2可以看出，实施例5制备的线路板，其进行混合表面工艺的焊盘边缘具有锡层残留。

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。

Claims (10)

1.一种线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，包括阻焊制作、喷锡、贴膜、褪锡、混合表面处理、褪膜工序，其中：

阻焊制作工序中，对线路板表面涂覆阻焊油墨，并将焊盘开窗露出；

喷锡工序中，将露出的焊盘做喷锡处理，在焊盘上涂覆锡层；

贴膜工序中，将线路板全板面贴光致保护膜，并采用曝光、显影的方式，开窗露出需要进行混合表面工艺的焊盘；

褪锡工序中，以褪锡药液处理，将未被光致保护膜覆盖的焊盘表面的锡层剥离；

混合表面处理工序中，对锡层剥离的焊盘表面进行混合表面工艺处理；

褪膜工序中，利用褪膜药液将线路板表面覆盖的光致保护膜去除。

2.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述贴膜工序中，贴膜方法为，贴膜温度为105～130℃，压力为4～6bar，第一次贴膜后，整板过贴膜机空压至少一遍。

3.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述贴膜工序中，开窗区域边缘与该区域中露出的焊盘边缘之间的距离至少为3mil。

4.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述贴膜工序中，开窗区域边缘与被光致保护膜覆盖的焊盘边缘之间的距离至少为6mil。

5.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述褪锡工序中，褪锡药液为pH值为0.5～2.0的有机酸药液。

6.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述褪膜工序中，褪膜药液为pH值为8～11的有机碱药液。

7.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述喷锡工序中，使焊盘上的锡层厚度为0.03～50μm。

8.根据权利要求7所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述喷锡工序中，包括微蚀、涂覆助焊剂、热风整平步骤，控制微蚀量为0.5～2μm/次，热风整平时间为1～10秒。

9.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述光致保护膜为干膜。

10.根据权利要求1所述的线路板混合表面工艺的制作方法，其特征在于，所述混合表面处理工序中，混合表面工艺为沉金、电镀金、沉锡、镍钯金。

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