CN106852008A - 一种防止osp铜面异色的方法 - Google Patents

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张先鹏
黄勇
贺波
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Abstract

本发明公开一种防止OSP铜面异色的方法，包括酸洗、溢流水洗、金刚砂磨板、超声波水洗、加压水洗等步骤，经试验验证，整理出一整套最优的工艺参数及方案，通过控制药水浓度、温度、压力等参数，在不影响成品铜厚的情况下，能够有效处理铜面异常导致的异色问题，降低报废，保证产品品质。

Description

一种防止OSP铜面异色的方法
技术领域
本发明涉及印制电路板领域，具体涉及一种防止OSP铜面异色的方法。
背景技术
随着人们对电子产品的轻、薄、短、小型化、多功能化方向发展，印制电路板向着高精密度、薄型化、多层化、小孔化方向发展，尤其是SMT的迅猛发展，从而使SMT 用高密度薄板（如IC 卡、移动电话、笔记本电脑、调谐器等印制板）不断发展，使得热风整平工艺愈来愈不适应上述要求。同时热风整平工艺使用的Sn-Pb 焊料也不符合环保要求，随着2006 年7 月1 日欧盟RoHS 指令的正式实施，业界急需寻求PCB 表面处理的无铅替代方式，最普遍的是有机焊料防护(OSP)、无电镀镍金沉浸(ENIG)、银沉浸以及锡沉浸。OSP的工艺简单、成本低，越来越受到业界的欢迎。然而在实际生产过程中，因前工序铜面污染、阻焊显影不净等因素导致印制电路板过OSP后出现异色不良现象，故结合我司生产过程中出现的异常，通过大量试验整理出一种能够有效防止OSP铜面异色的方法，达到减少报废、降低品质成本、控制产品良率的目的，从而提高企业利润以及提升公司综合竞争力，占领并扩大市场占有率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一整套最优的工艺参数及方案，通过控制药水浓度、温度、压力等参数，在不影响成品铜厚的情况下，能够有效处理铜面异常导致的异色问题，降低报废，保证产品品质。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种处理OSP铜面异色的方法，包括:
将待OSP处理的PCB板放入传送装置上，输送所述的PCB板按以下步骤进行操作：
（1）对所述PCB板进行酸洗；
（2）对所述PCB板进行溢流水洗；
（3）对所述PCB板进行金刚砂磨板；
（4）对所述PCB板进行超声波水洗；
（5）对所述PCB板进行磨板后水洗；
（6）对所述PCB板进行清水洗；
（7）对所述PCB板进行组合干板,即先使用海绵吸收将板上的残余水分，再进行烘干；
（8）待所述PCB板冷却至室温后收板；
其中，（1）、（2）、（3）、（4）步骤前均进行喷淋作业。
以上各步骤均连接在一条水平线上，PCB板通过传送带进行传送，来完成整个流程的作业。
进一步的，所述的喷淋作业将水与细砂的混合物通过喷嘴喷出以粗化板面。
进一步的，所述的酸洗所用硫酸浓度为4-5%，喷淋压力范围为1-2Kg/cm²。
进一步的，所述的溢流水洗的溢流流量为7-9L/min，喷淋压力范围为0.8-1.5Kg/cm²。
进一步的，所述的金刚砂磨板包括两次不同压力的喷砂冲洗，先以0.3-0.7Kg/cm²的压力进行第一次喷砂冲洗再以0.5-1.3Kg/cm²的压力进行第二次喷砂冲洗，其中喷淋压力为1-2Kg/cm²，喷砂冲洗时金钢砂浓度为12-16%。
进一步的，所述的超声波水洗的振荡频率为60%-80%，喷淋压力范围为1.5-2.5Kg/cm²。
进一步的，所述的磨板后水洗包括以下步骤：
（a）第一次加压水洗；
（b）第一次水柱式水洗；
（c）第二次水柱式水洗；
（d）第二次加压水洗；
磨板后水洗的水洗总流量为3-5L/min。
进一步的，所述的第一次和第二次加压水洗压力范围为2.5-3.5Kg/cm²，第一次和第二次水柱式水洗压力范围为1.5-2.5Kg/cm²。
进一步的，所述的步骤(7)中，烘干的温度范围为80-90℃。
进一步的，所述的传送装置的传送速度2.3-2.7m/min。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用同一传送作业线处理电路板，经过这一系列工序后，再进行OSP处理出现异色的可能性将大大降低一整套工艺流程快捷，操作方便，设备简易，效果良好；；通过进行酸洗、溢流水洗、金刚砂磨板、超声波水洗等工艺进行板面清洁并结合喷砂作业对板面进行粗化，采用经多次试验确定的特殊工艺参数、环境条件和化学药剂浓度消除了铜面污染、阻焊显影不净等导致印制电路板过OSP后出现异色不良现象的因素，且板面的粗化可以给OSP处理时有机保焊膜的形成创造良好条件，同时不影响成品的铜厚，降低OSP异色问题发生几率，减少报废、降低品质成本、控制产品良率的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
本发明的优选实施例均应用于常规PCB板的铜面上。
优选实施例1
在对PCB板的铜面进行OSP处理前，采用本发明的技术方案进行处理，以下是具体操作步骤：
将待OSP处理的PCB板放入传送装置上，以2.3m/min的速度输送所述的PCB板按以下步骤进行操作：
（1）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.0Kg/cm²，后对所述PCB板进行酸洗，酸洗所用硫酸浓度为4%；
（2）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为0.8Kg/cm²，后对所述PCB板进行溢流水洗，溢流水洗的溢流流量为7L/min；
（3）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.0Kg/cm²，金刚砂磨板包括两次不同压力的喷砂冲洗，先以0.3Kg/cm²的压力进行第一次喷砂冲洗和再以0.5Kg/cm²的压力进行第二次喷砂冲洗，喷砂冲洗时金钢砂浓度为12%。
（4）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力范围为1.5 Kg/cm²，后对所述PCB板进行超声波水洗，超声波水洗的振荡频率为60%；
（5）对所述PCB板进行磨板后水洗，包括以下步骤：
1、第一次加压水洗；
2、第一次水柱式水洗；
3、第二次水柱式水洗；
4、第二次加压水洗。
其中，第一次和第二次加压水洗压力为2.5Kg/cm²，第一次和第二次水柱式水洗压力为1.5Kg/cm²，磨板后水洗的水洗总流量为3L/min。
（6）对所述PCB板进行清水洗；
（7）对所述PCB板进行组合干板,即先使用海绵吸收将板上的残余水分，再进行烘干，烘干温度为80℃；
（8）待所述PCB板冷却至室温后收板。
其中，（1）、（2）、（3）、（4）步骤中的喷淋作业即将水与细砂的混合物通过喷嘴喷出以粗化板面。
优选实施例2
在对PCB板的铜面进行OSP处理前，采用本发明的技术方案进行处理，以下是具体操作步骤：
将待OSP处理的PCB板放入传送装置上，以2.7m/min的速度输送所述的PCB板按以下步骤进行操作：
（1）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为2Kg/cm²，后对所述PCB板进行酸洗，酸洗所用硫酸浓度为5%；
（2）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.5Kg/cm²，后对所述PCB板进行溢流水洗，溢流水洗的溢流流量为9L/min；
（3）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.0Kg/cm²，金刚砂磨板包括两次不同压力的喷砂冲洗，先以0.7Kg/cm²的压力进行第一次喷砂冲洗和再以1.3Kg/cm²的压力进行第二次喷砂冲洗，喷砂冲洗时金钢砂浓度为16%。
（4）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力范围为2.5 Kg/cm²，后对所述PCB板进行超声波水洗，超声波水洗的振荡频率为80%；
（5）对所述PCB板进行磨板后水洗，包括以下步骤：
1、第一次加压水洗；
2、第一次水柱式水洗；
3、第二次水柱式水洗；
4、第二次加压水洗。
其中，第一次和第二次加压水洗压力为3.5Kg/cm²，第一次和第二次水柱式水洗压力为2.5Kg/cm²，磨板后水洗的水洗总流量为5L/min。
（6）对所述PCB板进行清水洗；
（7）对所述PCB板进行组合干板,即先使用海绵吸收将板上的残余水分，再进行烘干，烘干温度为90℃；
（8）待所述PCB板冷却至室温后收板。
其中，（1）、（2）、（3）、（4）步骤中的喷淋作业即将水与细砂的混合物通过喷嘴喷出以粗化板面。
优选实施例3
在对PCB板的铜面进行OSP处理前，采用本发明的技术方案进行处理，以下是具体操作步骤：
将待OSP处理的PCB板放入传送装置上，以2.5m/min的速度输送所述的PCB板按以下步骤进行操作：
（1）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.5Kg/cm²，后对所述PCB板进行酸洗，酸洗所用硫酸浓度为4.5%；
（2）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.2Kg/cm²，后对所述PCB板进行溢流水洗，溢流水洗的溢流流量为8L/min；
（3）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力为1.5Kg/cm²，金刚砂磨板包括两次不同压力的喷砂冲洗，先以0.5Kg/cm²的压力进行第一次喷砂冲洗和再以0.9Kg/cm²的压力进行第二次喷砂冲洗，喷砂冲洗时金钢砂浓度为14%。
（4）先对所述PCB板进行喷淋作业，喷淋压力范围为2 Kg/cm²，后对所述PCB板进行超声波水洗，超声波水洗的振荡频率为70%；
（5）对所述PCB板进行磨板后水洗，包括以下步骤：
1、第一次加压水洗；
2、第一次水柱式水洗；
3、第二次水柱式水洗；
4、第二次加压水洗。
其中，第一次和第二次加压水洗压力为3Kg/cm²，第一次和第二次水柱式水洗压力为2Kg/cm²，磨板后水洗的水洗总流量为4L/min。
（6）对所述PCB板进行清水洗；
（7）对所述PCB板进行组合干板,即先使用海绵吸收将板上的残余水分，再进行烘干，烘干温度为85℃；
（8）待所述PCB板冷却至室温后收板。
其中，（1）、（2）、（3）、（4）步骤中的喷淋作业即将水与细砂的混合物通过喷嘴喷出以粗化板面。
本发明通过试验统计，通过本技术方案对PCB铜面进行处理，能有效减少OSP加工后产生的铜面异色，可使铜面异色导致的报废率由原来的0.5%下降到0.1%，从而大大提高电路板的生产良率和效率。
上述实施例是本发明的优选实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换也应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止OSP铜面异色的方法，包括:
将待OSP处理的PCB板放入传送装置上，输送所述PCB板按以下步骤进行操作：
（1）对所述PCB板进行酸洗；
（2）对所述PCB板进行溢流水洗；
（3）对所述PCB板进行金刚砂磨板；
（4）对所述PCB板进行超声波水洗；
（5）对所述PCB板进行磨板后水洗；
（6）对所述PCB板进行清水洗；
（7）对所述PCB板进行组合干板,即先使用海绵吸收将板上的残余水分，再进行烘干；
（8）待所述板冷却至室温后收板；
其中，（1）、（2）、（3）、（4）每次步骤前均进行喷淋作业；
以上各步骤均连接在一条水平线上，PCB板通过传送带进行传送，来完成整个流程的作业。
2.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的喷淋作业将水与细砂的混合物通过喷嘴喷出以粗化板面。
3.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的酸洗所用硫酸浓度为4-5%，喷淋压力范围为1-2Kg/cm²。
4.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的溢流水洗的溢流流量为7-9L/min，喷淋压力范围为0.8-1.5Kg/cm²。
5.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述金刚砂磨板包括两次不同压力的喷砂冲洗，先以0.3-0.7Kg/cm²的压力进行第一次喷砂冲洗再以0.5-1.3Kg/cm²的压力进行第二次喷砂冲洗，其中喷淋压力为1-2Kg/cm²，喷砂冲洗时金钢砂浓度为12-16%。
6.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的超声波水洗的振荡频率为60%-80%，喷淋压力范围为1.5-2.5Kg/cm²。
7.根据权利要求1所述的处理OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的磨板后水洗包括以下步骤：
（a）第一次加压水洗；
（b）第一次水柱式水洗；
（c）第二次水柱式水洗；
（d）第二次加压水洗；
磨板后水洗的水洗总流量为3-5L/min。
8.根据权利要求7所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述第一次和第二次加压水洗压力范围为2.5-3.5Kg/cm²，第一次和第二次水柱式水洗压力范围为1.5-2.5Kg/cm²。
9.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的步骤(7)中，烘干的温度范围为80-90℃。
10.根据权利要求1所述的防止OSP铜面异色的方法，其特征在于，所述的传送装置的传送速度2.3-2.7m/min。
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