CN104378925B - 印制线路板及其混合表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制线路板及其混合表面处理工艺，包括如下工序：前工序、印蓝胶、喷锡工序、锣板、电测试、沉金、沉银以及后工序，其中采用丝网印刷的方式印蓝胶，丝网的规格为15T、24T或36T；先印元件面，然后在135±5℃烘烤5‑15min，再印焊接面，然后在150±5℃烘烤25‑35min。本发明创造性地使用了蓝胶工艺作为选择性喷锡处理保护层；特别是采用两种不同型号的蓝胶配合使用，使得板面蓝胶残留率降低；将多种表面处理工艺用于同一线路板上，能满足产品多种要求；还能降低成本，具有很高的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板技术领域，特别是涉及一种印制线路板及其混合表面处理工艺。
背景技术
线路板的表面处理工艺主要起导电、焊接及抗氧化、耐腐蚀的作用。根据应用要求的不同，常见的表面处理工艺有：喷锡(HAL)、有机涂覆(OSP)、沉金(Immersion Au)、沉银(Immersion Silver)和沉锡(Immersion Tin)。通常线路板产品主要采用单一表面处理工艺。而对于多种表面处理的线路板，常见的是带金手指的线路板，金手指处采用沉金工艺，其他部分为另外一种表面工艺，如沉锡、喷锡等。
现有技术使用红胶纸作为喷锡工序的阻镀层。在喷锡表面处理中，处理温度可达260度以上，需要使用特殊材质的红胶纸，其成本高昂。另一方面，在板面大面积粘贴红胶纸，需要耗费大批量红胶纸及人工，并且手工贴胶纸的定位准确度不高，难以满足高标准线路板的要求。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种印制线路板的混合表面处理工艺。
具体的技术方案如下：
一种印制线路板的混合表面处理工艺，包括如下工序：前工序、印蓝胶、喷锡工序、锣板、电测试、沉金、沉银以及后工序；
所述印蓝胶工序包括如下工艺参数：
(1)喷锡孔的蓝胶菲林开窗设计为：挡光PAD每边比孔径大5mil；
(2)采用丝网印刷的方式印蓝胶，丝网的规格为15T、24T或36T；
(3)先印元件面，然后在135±5℃烘烤5-15min，再印焊接面，然后在150±5℃烘烤25-35min。
在其中一个实施例中，所述蓝胶为质量比1:05-2的SD-2954型号蓝胶与SD-2955型号蓝胶的混合物。
在其中一个实施例中，所述蓝胶为质量比1:1的SD-2954型号蓝胶与SD-2955型号蓝胶的混合物。
在其中一个实施例中，所述印蓝胶工序中，丝网印蓝胶的次数为2次，第一次使用24T网，第二次使用15T网。
在其中一个实施例中，所述喷锡工序包括前处理、喷锡微蚀、预热、喷锡以及后处理步骤，工艺参数如下：
(1)前处理步骤中速度控制在5.5±1.5米/min，喷锡微蚀步骤中微蚀液的温度为40±5℃，预热步骤中温度控制在115±15℃；
(2)喷锡步骤中：刮锡刀与水平线距离10-15mil，下风刀与水平线距离40-50mil，风刀气压8-18PSI，锡辘转速8.7-13.2米/min；上、下风刀距离130-160mil，上风刀角度2-6℃，下风刀角度0-8℃；风箱温度要求450±20℃。
在其中一个实施例中，所述沉金工序包括除油、水洗、沉金微蚀、预浸、活化、加速、沉镍以及沉金步骤，工艺参数如下：
(1)非沉金区域覆盖红胶纸；
(2)最小金厚控制≤3u”；
(3)所述沉金微蚀步骤中控制微蚀速率为60-90u”；
(4)沉镍步骤中镍缸的参数为：Ni2+浓度5.2-6.2g/L，pH值4.6-4.9，浸缸时间17-26分钟；
(5)沉金步骤中金缸的参数为：Au+浓度1-2g/L，pH值5.6-6.0，浸缸时间4.5-10分钟。
在其中一个实施例中，所述沉银工序包括除油、沉银微蚀、预浸、沉银以及后处理，工艺参数如下：
(1)沉银层厚度控制在0.2-0.64μm；
(2)整个沉银工序生产速度控制在750-1500mm/秒；
(3)沉银微蚀步骤中控制微蚀速率为30-50u”；
(4)沉银步骤中银缸的参数为：Ag+浓度为0.6-0.9g/L；
(5)后处理步骤中控制烘干温度为70-80℃。
在其中一个实施例中，所述喷锡工序中预热步骤完成后12h内喷锡，喷锡步骤后3h内剥蓝胶。
本发明的另一目的是提供一种印制线路板。
具体的技术方案如下：
上述混合表面处理工艺制备得到的印制线路板。
本发明的有益效果如下：
(1)创造性地使用了蓝胶工艺作为选择性喷锡处理的保护层，特别是采用两种不同型号的蓝胶以特定的比例进行配合使用，使得板面蓝胶残留率降低。
(2)将多种表面处理工艺用于同一线路板上，能满足产品多种要求；
(3)本发明产品能降低成本，具有很高的经济价值。
附图说明
图1为本申请混合表面处理工艺的流程图。
具体实施方式
本发明实施例所使用的原材料如下：
蓝胶A购自安美特，型号为SD-2954；
蓝胶B购自安美特，型号为SD-2955。
以下通过实施例对本申请做进一步阐述。
实施例1
本实施例一种印制线路板的混合表面处理工艺，包括如下工序：前工序、印蓝胶、喷锡工序、锣板、电测试、沉金、沉银以及后工序；
所述印蓝胶工序包括如下工艺参数：
(1)通过线路板板面印蓝胶，选择性地将需要做喷锡工艺的孔暴露出来。
主要工艺如下：喷锡孔蓝胶菲林开窗设计为挡光点每边比孔径大5mil(1mil＝0.0254mm)；
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用36T网，第二次使用36T网；先印元件面，印完后在135±5℃烘烤10min，再印焊接面，印完后在150±5℃下烘烤30min；
所述蓝胶为SD-2954型号的蓝胶A。
(2)对线路板做选择性喷锡表面处理。在蓝胶的选择性保护下对待喷锡孔做喷锡表面处理，再剥离蓝胶。为保证线路板板面清洁，并且松香涂覆完全，本发明工艺通过调整微蚀参数、生产线速度和预热温度以获得最优的板面品质。
所述喷锡工序包括前处理、喷锡微蚀、预热、喷锡以及后处理步骤，
主要工艺参数如下：焗板后12小时内喷锡；前处理段速度控制为5.5±1.5m/min，微蚀液温度40±5℃，预热温度要求：115±15℃；喷锡段控制参数如下：刮锡刀与水平线距离10-15mil，下风刀与水平线距离40-50mil，风刀气压8PSI(英制压力单位，1PSI＝0.0703kg/cm2)，锡辘转速8.7-13.2m/min；上、下风刀距离130-160mil，上风刀角度2-6℃，下风刀角度0-8℃；风箱温度要求450±20℃。
(3)剥离蓝胶，并检查有无蓝胶残留；喷锡后3小时内剥蓝胶，先剥离焊接面蓝胶再剥离元件面蓝胶。
测试40块线路板，全检有10块孔内有蓝胶，孔内蓝胶残留比率为25％。
所述沉金工序包括除油、水洗、沉金微蚀、预浸、活化、加速、沉镍以及沉金步骤，工艺参数如下：
(1)非沉金区域覆盖红胶纸；
(2)最小金厚控制≤3u”；
(3)所述沉金微蚀步骤中控制微蚀速率为60-90u”；
(4)沉镍步骤中镍缸的参数为：Ni2+浓度5.2-6.2g/L，pH值4.6-4.9，浸缸时间17-26分钟；
(5)沉金步骤中金缸的参数为：Au+浓度1-2g/L，pH值5.6-6.0，浸缸时间4.5-10分钟。
所述沉银工序包括除油、沉银微蚀、预浸、沉银以及后处理，工艺参数如下：
(1)沉银层厚度控制在0.2-0.64μm；
(2)整个工序生产速度控制在750-1500mm/秒；
(3)沉银微蚀步骤中控制微蚀速率为30-50u”；
(4)沉银步骤中银缸的参数为：Ag+浓度为0.6-0.9g/L；
(5)后处理步骤中控制烘干温度为70-80℃。
实施例2
其他步骤与实施例1相同，对丝网目数、烘烤时间及喷锡风刀压力进行了调整。
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用24T网，第二次使用15T网；先印元件面，印完后在130℃烘烤20min，再印焊接面，印完后在150℃下烘烤20min；喷锡风刀气压用10PSI。
所述蓝胶为SD-2955型号的蓝胶B。
结果：测试40块线路板，全检有8块孔内有兰胶，孔内蓝胶残留比率为20％。
实施例3
其他步骤与实施例1相同，对丝网目数、烘烤时间及喷锡风刀压力进行了调整。
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用24T网，第二次使用15T网；先印元件面，印完后在130℃烘烤30min，再印焊接面，印完后在150℃下烘烤30min；喷锡风刀气压用10PSI。
所述蓝胶为SD-2954型号的蓝胶A。
结果：测试40块线路板，全检有3块孔内有兰胶，孔内蓝胶残留比率为7.5％。
实施例4
其他步骤与实施例1相同，对蓝胶的种类、丝网目数、烘烤时间及喷锡风刀压力进行了调整。
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用24T网，第二次使用15T网；先印元件面，印完后在130℃烘烤30min，再印焊接面，印完后在150℃下烘烤30min；喷锡风刀气压用14PSI。
将两种不同类型蓝胶混合，以改善喷锡后撕蓝胶时存在的孔边蓝胶残留问题。具体为SD-2954型号的蓝胶A、SD-2955型号的蓝胶B，按1:1比例混合。
结果：测试40块线路板，全检有2块孔内有兰胶，孔内蓝胶残留比率为5％。
实施例5
其他步骤与实施例1相同，蓝胶的种类、丝网目数、烘烤时间及喷锡风刀压力进行了调整。
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用24T网，第二次使用15T网；先印元件面，印完后在130℃烘烤20min，再印焊接面，印完后在150℃下烘烤20min；喷锡风刀气压用14PSI。
将两种不同类型蓝胶混合，以改善喷锡后撕蓝胶时存在的孔边蓝胶残留问题。具体为SD-2954型号的蓝胶A、SD-2955型号的蓝胶B，按2:1比例混合。
结果：测试40块线路板，全检有7块孔内有兰胶，孔内蓝胶残留比率为17.5％。
实施例6
其他步骤与实施例1相同，对蓝胶的种类、丝网目数、烘烤时间及喷锡风刀压力进行了调整。
使用丝网印蓝胶两次，第一次使用24T网，第二次使用15T网；先印元件面，印完后在130℃烘烤30min，再印焊接面，印完后在150℃下烘烤30min；喷锡风刀气压用10PSI。
将两种不同类型蓝胶混合，以改善喷锡后撕蓝胶时存在的孔边蓝胶残留问题。具体为SD-2954型号的蓝胶A、SD-2955型号的蓝胶B，按1:1比例混合。
结果：测试40块线路板，全检无孔内有兰胶，孔内蓝胶残留比率为0％。
上述实施例的结果列表如下：
由上表结果可知，丝网目数采用24T+15T，蓝胶采用双组份并且以1:1的比例配合使用时，效果较好，蓝胶残留比率低于5％。
此外，本申请使用的蓝胶工艺对比贴红胶纸具备成本优势。从物料成本来讲，一罐5kg装蓝胶，售价约为245元物料成本为35元/平米；而使用红胶纸手工粘贴工艺，物料成本为45元/平米；
另一方面，蓝胶工艺中，通过CAM软件设计图形，能最大限度的减小印刷面积，比如大面积绿油阻焊层保护区域不用印蓝胶，从而减少物料消耗。使用用红胶纸时，受限于手工操作，只能大面积铺贴，无法实现有效物料节省。
进一步的，使用CAM软件设计图形结合机器丝印蓝胶工艺，蓝胶保护层与焊盘间距准确度高，相对手工粘贴红胶纸，出现漏镀、错镀的概率小。
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 (8)
1.一种印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，包括如下工序：前工序、印蓝胶、喷锡工序、锣板、电测试、沉金、沉银以及后工序；
所述印蓝胶工序包括如下工艺参数：
(1)喷锡孔的蓝胶菲林开窗设计为：挡光PAD每边比孔径大5mil；
(2)采用丝网印刷的方式印蓝胶，丝网的规格为15T、24T或36T，所述蓝胶为质量比1:0.5-2的SD-2954型号蓝胶与SD-2955型号蓝胶的混合物；
(3)先印元件面，然后在135±5℃烘烤5-15min，再印焊接面，然后在150±5℃烘烤25-35min。
2.根据权利要求1所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述蓝胶为质量比1:1的SD-2954型号蓝胶与SD-2955型号蓝胶的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述印蓝胶工序中，丝网印蓝胶的次数为2次，第一次使用24T网，第二次使用15T网。
4.根据权利要求1或2所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述喷锡工序包括前处理、喷锡微蚀、预热、喷锡以及后处理步骤，工艺参数如下：
(1)前处理步骤中速度控制在5.5±1.5米/min，喷锡微蚀步骤中微蚀液的温度为40±5℃，预热步骤中温度控制在115±15℃；
(2)喷锡步骤中：刮锡刀与水平线距离10-15mil，下风刀与水平线距离40-50mil，风刀气压8-18PSI，锡辘转速8.7-13.2米/min；上、下风刀距离130-160mil，上风刀角度2-6℃，下风刀角度0-8℃；风箱温度要求450±20℃。
5.根据权利要求1或2所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述沉金工序包括除油、水洗、沉金微蚀、预浸、活化、加速、沉镍以及沉金步骤，工艺参数如下：
(1)非沉金区域覆盖红胶纸；
(2)最小金厚控制≤3u”；
(3)所述沉金微蚀步骤中控制微蚀速率为60-90μm/min；
(4)沉镍步骤中镍缸的参数为：Ni2+浓度5.2-6.2g/L，pH值4.6-4.9，浸缸时间17-26分钟；
(5)沉金步骤中金缸的参数为：Au+浓度1-2g/L，pH值5.6-6.0，浸缸时间4.5-10分钟。
6.根据权利要求1或2所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述沉银工序包括除油、沉银微蚀、预浸、沉银以及后处理，工艺参数如下：
(1)沉银层厚度控制在0.2-0.64μm；
(2)整个沉银工序生产速度控制在750-1500mm/秒；
(3)沉银微蚀步骤中控制微蚀速率为30-50μm/min；
(4)沉银步骤中银缸的参数为：Ag+浓度为0.6-0.9g/L；
(5)后处理步骤中控制烘干温度为70-80℃。
7.根据权利要求1或2所述的印制线路板的混合表面处理工艺，其特征在于，所述喷锡工序中预热步骤完成后12h内喷锡，喷锡步骤后3h内剥蓝胶。
8.权利要求1-7任一项所述的印制线路板的混合表面处理工艺制备得到的印制线路板。
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