CN107119280B - 焊盘表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的焊盘表面处理方法，包括：将焊盘置于等离子体反应腔；调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第一值；向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第一次辉光放电；调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第二值，所述第二值小于第一值；及向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第二次辉光放电。本发明能高效去除焊盘表面的有机污物，保证表面洁净，从而便于后续的钴基金属层的形成并提高产品的工作稳定性。

Description

焊盘表面处理方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种PCB焊盘表面处理方法。
背景技术
在半导体领域中，PCB的焊盘、端子部分、插入元件用的孔和印刷接触片部分等除了用作焊接之外，还需要元件之间的连接和连接器的电性导通。因此为了确保PCB上这些部分的铜与无铅焊料焊点之间的焊接性，往往在PCB焊盘的表面进行处理以确保连接可靠性和电性导通可靠性。现如今，人们通常通过改进焊盘表面的金属层的结构以达到以上目的，而在改变金属层结构之前的表面处理显得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊盘表面处理方法，其能高效去除焊盘表面的有机污物，保证表面洁净，从而便于后续的钴基金属层的形成并提高产品的工作稳定性。
为实现上述目的，本发明的焊盘表面处理方法，包括：
将焊盘置于等离子体反应腔；
调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第一值；
向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第一次辉光放电；
调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第二值，所述第二值小于第一值；及
向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第二次辉光放电。
与现有技术相比，本发明的焊盘表面处理方法，通过给等离子体反应腔内的阴阳电极施加高频高压，并发生二次辉光放电，而且在二次辉光放电处理中等离子体反应腔的真空度进行调整，生成的氩等离子体、氧等离子体轰击焊盘的表面，从而使焊盘表面的有机污物脱落、氧化、分解，进而保证表面洁净，从而便于后续的钴基金属层的形成并提高产品的工作稳定性。
较佳地，所述第一值为1～2pa，所述第二值为0.5～1pa。
较佳地，在第一次辉光放电中，氧气的流量为5～20sccm，氩气的流量为500～100sccm。
较佳地，在第二次辉光放电中，氧气的流量为20～25sccm，氩气的流量为30～50sccm。
较佳地，在进行第一次辉光放电之前还包括：用清洗液及超声波对焊盘进行清洗。
较佳地，在进行第二次辉光放电之后还包括：在焊盘的表面形成钴基金属层。
较佳地，在焊盘的表面形成钴基金属层之后还包括：对焊盘进行防变色钝化处理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的焊盘表面处理方法作进一步说明，但不因此限制本发明。
本发明的焊盘表面处理方法包括两次辉光放电处理，目的是去除焊盘表面的有机污物，以便于后续的钴基金属层的形成。下面详述本发明的一个优选实施例，但并不因此限制本发明。
具体地，本发明的焊盘表面处理方法包括：超声波清洗、辉光放电、钴基金属层形成、以及防变色处理。
具体地，在辉光放电之前的超声波清洗工序包括：将铜焊盘浸于清洗液，如IPA溶液中进行超声波清洗。较佳地，超声频率为25kHz，超声功率为250W/cm2，电流密度范围3-5A/dm2，清洗温度为室温，浸泡时间为10分钟为宜。
具体地，第一次辉光放电包括以下步骤：
将焊盘置于等离子体反应腔；以及
调节等离子体反应腔内的真空度处于第一值；
向等离子体反应腔通入氧气及氩气进行辉光放电。
具体地，通过连接真空泵调节等离子体反应腔内的真空度为1～2pa，例如当真空度在1pa时通入氩气和氧气，其中氧气的流量为5～20sccm，氩气的流量为50～100sccm。继而控制等离子体反应腔的阳极射频频率及阴极射频频率处于工作频率，保持射频辉光时间为100～200秒。由此，生成的氩离子和氧离子轰击金属铜表面，使其表面的有机物被氧化、分解从而脱落。
第二次辉光放电包括以下步骤：
调节等离子体反应腔内的真空度至第二值，所述第二值小于所述第一值；
向等离子体反应腔通入氧气及氩气进行辉光放电。
具体地，调节反应腔的真空度在05～1pa，例如保持真空度在0.8pa，并调节氧气及氩气的流量，其中氧气的流量为20～25sccm，氩气的流量为30～50sccm。控制等离子体反应腔的阳极射频频率及阴极射频频率处于工作频率，保持射频辉光时间为100～200秒。焊盘的表面经过第二次射频辉光放电处理后，变得更加洁净。
在钴基金属层形成工序中，该工序具体包括预镀钴以及脉冲镀钴。在预镀钴中，该焊盘在预镀钴溶液中进行预镀钴。该预镀钴溶液为硫酸钴及硫酸。在脉冲镀钴中，具体地，该步骤采用的镀钴溶液包括氨基磺酸钴、氯化钠、硼酸，光亮剂。经过预镀钴和脉冲镀钴处理后，焊盘表面形成一层钴基金属层，该钴基金属层在焊盘焊接组装时与无铅焊料直接接触及连接。
在防变色处理工序中，将电镀后的焊盘进行防变色处理，防变色处理液包括1-苯基-5巯基四氮唑及苯并三氮唑，并以乙醇为溶剂，在40℃温度下钝化处理，时间为1分钟左右。经过此钝化处理，在钴基金属层的表面上形成致密保护膜以防止变色。最后，干燥铜焊盘以得到PCB成品。
综上所述，本发明的焊盘表面处理方法，通过给等离子体反应腔内的阴阳电极施加高频高压，并发生二次辉光放电，而且在二次辉光放电处理中等离子体反应腔的真空度进行调整，生成的氩等离子体、氧等离子体轰击焊盘的表面，从而使焊盘表面的有机污物脱落、氧化、分解，进而保证表面洁净，从而便于后续的钴基金属层的形成并提高产品的工作稳定性。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种焊盘表面处理方法，包括：
将焊盘置于等离子体反应腔；
调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第一值；
向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第一次辉光放电，在第一次辉光放电中，氧气的流量为5～20sccm，氩气的流量为500～100sccm；
调节所述等离子体反应腔内的真空度处于第二值，所述第二值小于第一值；及
向所述等离子体反应腔通入氧气及氩气以进行第二次辉光放电，在第二次辉光放电中，氧气的流量为20～25sccm，氩气的流量为30～50sccm。
2.如权利要求1所述的焊盘表面处理方法，其特征在于：所述第一值为1～2pa，所述第二值为0.5～1pa。
3.如权利要求1所述的焊盘表面处理方法，其特征在于：在进行第一次辉光放电之前还包括：用清洗液及超声波对焊盘进行清洗。
4.如权利要求1所述的焊盘表面处理方法，其特征在于：在进行第二次辉光放电之后还包括：在焊盘的表面形成钴基金属层。
5.如权利要求4所述的焊盘表面处理方法，其特征在于：在焊盘的表面形成钴基金属层之后还包括：对焊盘进行防变色钝化处理。
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