CN109640537A - 一种防止pcb在碱性条件下氧化的pcb褪膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB技术领域，公开了一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置，包括盛放有碱性溶液的缸体，磙辘机构，驱动机构，电源，金属阳极；磙辘机构包括位于上层的上磙辘组和位于下层的下磙辘组，两者之间形成有供PCB通行且位于所述碱性溶液中的通道，所述通道的高度与PCB的厚度趋于一致；上磙辘组和下磙辘组均包括金属磙辘组，金属磙辘组包括多个金属磙辘，各个金属磙辘沿PCB行进方向间隔设置；金属磙辘分别连接至电源的负极，金属阳极连接至电源的正极；驱动机构与磙辘机构驱动连接。本发明可使得PCB在褪膜过程中形成为阴极，从而有效阻止PCB上下表面的金属线路或者焊盘发生氧化反应，避免出现发黑的现象。

Description

一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置

技术领域

本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置。

背景技术

PCB制造过程中存在许多碱性药水处理的环境，尤其是褪膜过程，例如，酸性蚀刻后的褪膜、选择表面处理腌膜的褪膜等，这些过程中均使用强碱性的溶液来打断功能聚合物膜的分子链，从而实现腌膜的褪除。

由于PCB表面的导体(包括金属线路或焊盘)由铜金属构成，而铜在碱性及高温条件(≥50℃)下会发生缓慢的如下氧化反应：

②2CuOH(s)→Cu₂O(s)+H₂O

Cu(OH)₂(s)→CuO(s)+H₂O

而在选择性沉金表面处理的条件下(选择性沉金表面处理流程包括：前处理—>选择干膜—>沉金—>褪膜—>及褪膜后处理)，Au和Cu之间将形成原电池，Au的电位原高于Cu的电位，则更加剧了以上反应：

以上反应生成的Cu₂O、CuO容易在铜表面沉积，从而导致了PCB在褪膜后导体表面有发黑的现象，PCB业界称为“铜面发黑”，此问题将严重影响PCB的表观，甚至影响PCB阻焊与铜面的结合力以及焊盘的可焊性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置，解决现有褪膜处理后PCB表面导体易发黑的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置，包括盛放有碱性溶液的缸体，所述PCB褪膜装置还包括：磙辘机构，驱动机构，电源，金属阳极；

所述磙辘机构，包括位于上层的上磙辘组和位于下层的下磙辘组，所述上磙辘组和下磙辘组之间形成有供PCB通行且位于所述碱性溶液中的通道，所述通道的高度与所述PCB的厚度趋于一致；

所述上磙辘组和下磙辘组均包括金属磙辘组，所述金属磙辘组包括多个金属磙辘，各个所述金属磙辘沿PCB行进方向间隔设置；

各个所述金属磙辘分别连接至所述电源的负极，所述金属阳极连接至所述电源的正极；

所述驱动机构与所述磙辘机构驱动连接，以驱动所述上磙辘组与下磙辘组反向转动，使得所述上磙辘组与所述PCB的上表面摩擦接触、所述下磙辘组与所述PCB的下表面摩擦接触，带动所述PCB向前行进。

可选的，所述上磙辘组和/或下磙辘组还包括塑料磙辘组，所述塑料磙辘组包括多个塑料磙辘；位于同层的所述金属磙辘和所述塑料磙辘沿PCB行进方向交替间隔设置。

可选的，位于同层的相邻的两个金属磙辘的中心距范围为45mm-65mm。

可选的，位于同层的相邻的两个金属磙辘的中心距范围为55mm。

可选的，所述金属磙辘为铜制磙辘、钛制磙辘、铁制磙辘、银制磙辘或者铂制磙辘。

可选的，所述铜制磙辘、铁制磙辘或银制磙辘的外表面设有钛层或者铂层。

可选的，所述钛层或者铂层的厚度不小于1mm。

可选的，所述金属阳极为铜、钛、铁、银或者铂，所述铜、铁或银的外表面设有钛层或者铂层。

可选的，所述电源的电压不小于1.83V。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

应用本发明实施例提供的PCB褪膜装置进行褪膜时，PCB在向前行进过程中能够始终与被施加有负电压的金属磙辘相接触，使得PCB上下表面的导体形成阴极，从而可有效阻止PCB上下表面的金属线路或者焊盘发生氧化反应，避免PCB表面出现发黑的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的金属磙辘的剖面图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本发明实施例提供的防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置，该装置能够在对PCB碱性褪膜过程中对PCB进行防氧化保护。

具体的，PCB褪膜装置包括：缸体，磙辘机构，驱动机构(图中未示出)，电源5，金属阳极6。

缸体内盛放有碱性溶液2，用以对PCB 1进行褪膜。

磙辘机构，包括位于上层的上磙辘组和位于下层的下磙辘组。上磙辘组和下磙辘组之间形成有供PCB 1通行的通道，该通道的高度与PCB 1的厚度趋于一致，且该通道完全位于碱性溶液2中，以保证PCB 1能够完全浸入碱性溶液2，达到褪膜的目的。

上磙辘组，包括金属磙辘组和塑料磙辘组，金属磙辘组包括多个金属磙辘3，塑料磙辘组包括多个塑料磙辘4，金属磙辘3和塑料磙辘4沿PCB行进方向交替间隔设置。沿PCB行进方向，金属磙辘3与塑料磙辘4可以如图1所示一一交替间隔设置，也可以采用其他交替设置方式，例如：每相邻的两个金属磙辘3之间设置两个或者三个塑料磙辘4，具体不限制。

下磙辘组，也包括金属磙辘组和塑料磙辘组，金属磙辘组包括多个金属磙辘3，塑料磙辘组包括多个塑料磙辘4，金属磙辘3和塑料磙辘4沿PCB行进方向交替间隔设置。沿PCB行进方向，金属磙辘3与塑料磙辘4可以如图1所示一一交替间隔设置，也可以采用其他交替设置方式，例如：每相邻的两个金属磙辘3之间设置两个或者三个塑料磙辘4，具体不限制。

上磙辘组与下磙辘组的磙辘交替方式可相同，也可以不相同。

所有金属磙辘3，分别连接至电源5的负极；金属阳极6，连接至电源5的正极。电源5为金属磙辘3施加不小于1.83V的负电压，优选2.0V。

驱动机构与磙辘机构驱动连接，以驱动磙辘机构中的上磙辘组与下磙辘组反方向转动；在转动过程中，上磙辘组中的部分金属磙辘3和部分塑料磙辘4与PCB 1的上表面摩擦接触，下磙辘组中的部分金属磙辘3和部分塑料磙辘4与PCB 1的下表面摩擦接触，从而带动PCB 1向前行进。

在PCB 1向前行进过程中，由于始终有部分金属磙辘3与PCB 1表面接触，而且金属磙辘3施加有-2.0V的电压，因此PCB 1上下表面的导体形成阴极，金属阳极6形成阳极，可有效阻止PCB 1上下表面的金属线路或者焊盘发生氧化反应，从而避免PCB 1表面出现发黑的现象。

本实施例中，金属磙辘3与塑料磙辘4的直径相同，塑料磙辘4的材质可以为PP或者PVC。金属磙辘3的材质可以为铜、钛、铁、银或者铂，在采用纯钛或者纯铂时，既能够保证金属磙辘3具有良好的导电性，又可避免金属磙辘3因长期工作在碱性高温环境中而发生腐蚀；但是，考虑到纯钛或者纯铂的经济成本较高，在实际生产中，可采用铜、铁或者银制成的金属磙辘3，同时在其外表面增设一层钛层或者铂层，钛层或者铂层的厚度不小于1mm，优选1mm，这样既能够获得良好的导电性，也能够达到一定程度的防腐蚀效果。以下提供了一个实例：金属磙辘3的剖面如图2所示，该金属磙辘3由位于中心的铜31和位于外表层的钛层32组成；其中，铜31用于降低阴极电阻，增加导电性，使得PCB 1表面的导体能够始终形成阴极，获得良好的防氧化效果；钛层32的厚度为1mm，钛层32用于防止金属磙辘3表面因长期工作在碱性高温环境而发生腐蚀，延长金属磙辘3的使用寿命。

此外，为了保证PCB 1表面的导体与金属磙辘3的良好接触性，相邻的两个金属磙辘3的中心距范围需控制在45-65mm，本实施例中选用55mm，这样对于常规尺寸的PCB 1，能够确保每个PCB 1在行进过程中与至少三个金属磙辘3同时保持接触，从而保证良好的防氧化效果。

金属阳极6可固定设置于任意位置，如缸体底部，其可由铜、钛、铁、银或者铂制成。同样，铜、钛、铁、银或者铂用于增加导电性；在采用铜、铁或银制成金属阳极6时，还可在其外表面增设一层钛层或者铂层，用于防止金属阳极6因长期工作在碱性高温环境下而发生腐蚀。

综上，本实施例在PCB行进方向上将金属磙辘3和塑料磙辘4交替间隔设置，并对金属磙辘3施加有负电压，在金属磙辘3与PCB 1表面的导体接触时，使得PCB 1形成阴极，从而有效避免PCB 1表面的导体发生氧化反应。尤其在选择性沉金表面处理的条件下，利用施加有2V负电压的金属磙辘3，可提高PCB 1表面铜的电位，并使得铜的电位大于金的电位，从而杜绝金和铜之间发生原电池反应，最终达到防氧化的目的。

实施例二

本实施例提供了另一种PCB褪膜装置，包括：缸体，磙辘机构，驱动机构，电源，金属阳极。

磙辘机构，包括位于上层的上磙辘组和位于下层的下磙辘组。上磙辘组和下磙辘组之间形成有供PCB通行的通道。上磙辘组和下磙辘组，均由沿PCB行进方向间隔设置的多个金属磙辘组成。

各个金属磙辘，分别连接至电源的负极；金属阳极，连接至电源的正极。电源为金属磙辘施加负电压。

驱动机构与磙辘机构驱动连接，以驱动磙辘机构中的上磙辘组与下磙辘组反方向转动；在转动过程中，上磙辘组中的部分金属磙辘与PCB的上表面摩擦接触，下磙辘组中的部分金属磙辘与PCB的下表面摩擦接触，从而带动PCB向前行进。

与实施例一提供的金属磙辘与塑料磙辘交替设置方式不同，本实施例中全部采用金属磙辘，这样可进一步提升PCB与金属磙辘的接触面积，从而保证PCB稳定地形成为阴极，提高防氧化效果。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种防止PCB在碱性条件下氧化的PCB褪膜装置，包括盛放有碱性溶液的缸体，其特征在于，所述PCB褪膜装置还包括：磙辘机构，驱动机构，电源，金属阳极；

所述磙辘机构，包括位于上层的上磙辘组和位于下层的下磙辘组，所述上磙辘组和下磙辘组之间形成有供PCB通行且位于所述碱性溶液中的通道，所述通道的高度与所述PCB的厚度趋于一致；

所述上磙辘组和下磙辘组均包括金属磙辘组，所述金属磙辘组包括多个金属磙辘，各个所述金属磙辘沿PCB行进方向间隔设置；

各个所述金属磙辘分别连接至所述电源的负极，所述金属阳极连接至所述电源的正极；

所述驱动机构与所述磙辘机构驱动连接，以驱动所述上磙辘组与下磙辘组反向转动，使得所述上磙辘组与所述PCB的上表面摩擦接触、所述下磙辘组与所述PCB的下表面摩擦接触，带动所述PCB向前行进。

2.根据权利要求1所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述上磙辘组和/或下磙辘组还包括塑料磙辘组，所述塑料磙辘组包括多个塑料磙辘；位于同层的所述金属磙辘和所述塑料磙辘沿PCB行进方向交替间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的PCB褪膜装置，其特征在于，位于同层的相邻的两个金属磙辘的中心距范围为45mm-65mm。

4.根据权利要求3所述的PCB褪膜装置，其特征在于，位于同层的相邻的两个金属磙辘的中心距范围为55mm。

5.根据权利要求1所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述金属磙辘为铜制磙辘、钛制磙辘、铁制磙辘、银制磙辘或者铂制磙辘。

6.根据权利要求5所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述铜制磙辘、铁制磙辘或银制磙辘的外表面设有钛层或者铂层。

7.根据权利要求6所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述钛层或者铂层的厚度不小于1mm。

8.根据权利要求1所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述金属阳极为铜、钛、铁、银或者铂，所述铜、铁或银的外表面设有钛层或者铂层。

9.根据权利要求1所述的PCB褪膜装置，其特征在于，所述电源的电压为不小于1.83V。