CN110062523A - 金手指及其制作方法、电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金手指及其制作方法、电路板及其制作方法。金手指的制作方法包括：形成导电层；在导电层上形成镍层；在镍层背向于导电层的一侧形成钯层；在钯层背向于镍层的一侧形成封孔膜。电路板的制作方法包括：在基板上形成导电图案，导电图案包括电连接的线路及导电层，导电图案划分有焊接区及非焊接区；形成阻焊层，阻焊层覆盖非焊接区的导电图案；对焊接区的导电图案进行微蚀、磨刷和/或喷砂；对微蚀、磨刷和/或喷砂后的导电图案镀镍钯；形成封孔膜，封孔膜覆盖镀镍钯后的导电图案。上述金手指及其制作方法、电路板及其制作方法能够使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

Description

金手指及其制作方法、电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及耐腐蚀技术领域，特别是涉及一种金手指及其制作方法、电路板及其制作方法。

背景技术

电路板包括基板、线路及金手指，线路与金手指均设置于基板上，线路与金手指电连接。客户从厂家购买电路板后，可在电路板上焊接相应的元器件，以实现相应的功能。金手指的耐腐蚀性是客户评判金手指及包括金手指的电路板的指标之一，客户通常会利用混合气体腐蚀测试来测试金手指的耐腐蚀性。在传统技术中，金手指较难通过混合气体腐蚀测试。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种金手指及其制作方法、电路板及其制作方法，旨在使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

一种金手指的制作方法，包括：

形成导电层；

在所述导电层上形成镍层；

在所述镍层背向于所述导电层的一侧形成钯层；及

在所述钯层背向于所述镍层的一侧形成封孔膜。

上述金手指的制作方法至少具有以下优点：

形成导电层，以与线路电连接。在导电层上形成镍层，以防止导电层发生腐蚀，同时镍层还可起到为元器件提供焊接基底的作用。在镍层背向于导电层的一侧形成钯层，以防止镍层发生腐蚀，提高金手指的耐腐蚀性。在钯层背向于镍层的一侧形成封孔膜，以进一步提高金手指的耐腐蚀性，从而使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，步骤形成导电层之后，步骤在所述导电层上形成镍层之前，还包括步骤：对所述导电层进行微蚀、磨刷和/或喷砂。

在其中一个实施例中，所述导电层为铜层，所述镍层利用次磷酸盐作为还原剂进行自催化氧化还原反应形成，其反应式如下：

Ni²⁺+2H→Ni↓+2H⁺

在其中一个实施例中，所述钯层利用次磷酸钠与盐酸体系进行氧化还原反应形成，其反应式如下：

Pd²⁺+2H→Pd↓+2H⁺

一种电路板的制作方法，包括：

在基板上形成导电图案，所述导电图案包括电连接的线路及导电层，所述导电图案划分有焊接区及非焊接区，其中，所述导电层及部分所述线路位于所述焊接区，另一部分所述线路位于所述非焊接区；

形成阻焊层，所述阻焊层覆盖所述非焊接区的导电图案；

对所述焊接区的所述导电图案进行微蚀、磨刷和/或喷砂；

对微蚀、磨刷和/或喷砂后的所述导电图案镀镍钯；及

形成封孔膜，所述封孔膜覆盖镀镍钯后的所述导电图案，其中，覆盖有所述封孔膜的所述导电层形成金手指。

上述电路板的制作方法至少具有以下优点：

在基板上形成导电图案，导电图案包括电连接的线路及导电层，以便于满足待焊的元器件的电连接关系。导电图案划分有焊接区及非焊接区，其中，导电层及部分线路位于焊接区，另一部分线路位于非焊接区，形成覆盖非焊接区的导电图案的阻焊层，以保护导非焊接区的导电图案不受氧化，防止导电图案上位于非焊接区的部分与位于焊接区的部分连接而导致短路。对焊接区的导电图案进行微蚀、磨刷和/或喷砂，以保证焊接区的导电图案清洁无污染。对微蚀、磨刷和/或喷砂后的导电图案镀镍钯，以提高位于焊接区内的导电图案的耐腐蚀性。形成覆盖镀镍钯后的导电图案的封孔膜，以进一步提高位于焊接区内的导电图案的耐腐蚀性，从而使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

一种金手指，包括：

导电层；

镍层，设置于所述导电层上；

钯层，设置于所述镍层背向于所述导电层的一侧；及

封孔膜，设置于所述钯层背向于所述镍层的一侧。

上述金手指至少具有以下优点：

导电层用于与线路电连接，设置于导电层上镍层一方面可防止导电层发生腐蚀，另一方面可为待焊的元器件提供焊接基底。设置于镍层背向于导电层的一侧的钯层可防止镍层发生腐蚀，提高金手指的耐腐蚀性。设置于钯层背向于镍层的一侧的封孔膜可进一步提高金手指的耐腐蚀性，从而使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述导电层为铜层，所述镍层的厚度范围为3μm～8μm。

在其中一个实施例中，所述钯层的厚度范围为0.1μm～0.3μm。

在其中一个实施例中，所述封孔膜的厚度范围为0.02μm～0.03μm。

一种电路板，包括：

基板；

如上述所述的金手指，设置于所述基板上；及

线路，设置于所述基板上，所述线路与所述金手指电连接。

上述电路板至少具有以下优点：

由于电路板包括上述金手指，具备上述金手指的技术效果，故能够使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。

附图说明

图1为一实施例中金手指的制作方法的流程示意图；

图2为另一实施例中金手指的制作方法的流程示意图；

图3为一实施例中电路板的制作方法的流程示意图；

图4为又一实施例中电路板的制作方法的流程示意图；

图5为一实施例中金手指的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当下越来越多的客户对金手指的耐腐蚀性提出了要求，因此生产厂家也越来越重视金手指的耐腐蚀性。本申请的发明人发现，在传统技术中，经表面处理工艺处理的金手指不能使金手指的耐腐蚀性达标。

请参阅图1，一实施例中的金手指的制作方法，用于制作耐腐蚀的金手指，从而使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。具体到本实施例中，金手指的制作方法包括以下步骤：

步骤S110，形成导电层。导电层与线路电连接。在本实施例中，导电层通过蚀刻的方式形成，导电层为铜层，工艺成熟，其中，铜层的厚度可根据客户的需要灵活设置。当然，在其他实施例中，导电层可通过其他方式形成，如激光镭射等。导电层也可以为其他材质的层状结构，如铝层等。

步骤S120，在导电层上形成镍层。镍层的存在一方面可防止导电层发生腐蚀，另一方面可起到为元器件提供焊接基底的作用，镍层的形成方式可以是电镀或者化学镀等。在本实施例中，镍层利用次磷酸盐作为还原剂进行自催化氧化还原反应形成，其反应式如下：

Ni²⁺+2H→Ni↓+2H⁺

利用次磷酸盐作为还原剂进行自催化氧化还原反应形成的方式具有成本较低的特点。可以理解地，本实施例中镍层的形成方式属于化学镀，由于反应过程中有氢气产生，故镍层上会有孔隙出现。当然，在其他实施例中，还可以采用电镀或其他化学镀的方式形成镍层。

进一步地，镍层的厚度范围为3μm～8μm。若镍层的厚度小于3μm，导电层容易扩散至镍层的背向于导电层的表面上，一方面会导致金手指的耐腐蚀性降低，另一方面会导致金手指出现焊接不良的现象。若镍层的厚度大于8μm，则镍层容易出现镍腐蚀缺陷，导致金手指出现焊接不良的现象。在本实施例中，镍层的厚度为5μm。当然，在其他实施例中，镍层的厚度可以为4μm或6μm等。

步骤S130，在镍层背向于导电层的一侧形成钯层。钯层的存在可防止镍层发生腐蚀，提高金手指的耐腐蚀性，钯层的形成方式可以是电镀或者化学镀等。在本实施例中，钯层利用次磷酸钠与盐酸体系进行氧化还原反应形成，其反应式如下：

Pd²⁺+2H→Pd↓+2H⁺

利用次磷酸钠与盐酸体系进行氧化还原反应形成钯层的方式具有成本较低、不易黑盘及焊接可靠性较高等特点。可以理解地，本实施例中钯层的形成方式属于化学镀，由于反应过程中有氢气产生，故钯层上会有孔隙出现。当然，在其他实施例中，还可以采用电镀或其他化学镀的方式形成钯层。

进一步地，钯层的厚度范围为0.1μm～0.3μm。若钯层的厚度小于0.1μm，会导致钯层上产生的孔隙直径过大，超过封孔膜的封孔能力，使得金手指的耐腐蚀性降低。若钯层的厚度大于0.3μm，则形成钯层的难度较大，导致成本增加。在本实施例中，镍层的厚度为0.2μm。当然，在其他实施例中，镍层的厚度可以为0.15μm或0.25μm等。

步骤S140，在钯层背向于镍层的一侧形成封孔膜。封孔膜的存在可在进一步提高金手指的耐腐蚀性，从而使金手指能够通过混合气体腐蚀测试。其中，封孔膜可利用封孔剂形成。在本实施例中，封孔剂为广州天至环保科技有限公司生产的NF1208封孔剂，封孔剂配成的封孔溶液的温度范围可为50～60℃，反应时间的范围可为3min～5min。例如，在55℃下反应4min。当然，在其他实施例中，封孔膜还可利用其他种类的封孔剂形成。

传统的抗氧化层通常利用抗氧化药水形成，其较难成膜。区别于传统的抗氧化层，本实施例中的封孔膜具有较强的生物表面活性，能够快速深入到镀层孔隙内发挥作用。封孔膜能够与镀层孔隙处的金属形成双齿或多齿螯合结构，逐层钝化镀层，消除镀层的腐蚀隐患。封孔膜还具有一定的疏水性，以强化封孔保护作用，切断外界腐蚀气体的通道。

进一步地，封孔膜的厚度范围为0.02μm～0.03μm。若封孔膜的厚度小于0.02μm，会导致产生封孔不良的现象，如漏封孔等。若封孔膜的厚度小于0.03μm，则会导致焊接不良的后果。在本实施例中，封孔膜的厚度为0.025μm。当然，在其他实施例中，封孔膜的厚度可以为0.02μm或0.03μm等。需要说明的是，在利用其他不产生孔隙的方式形成镍层和/或钯层时，封孔膜的存在仍可起到提高金手指的耐腐蚀性的作用。

请参阅图2，另一实施例中的金手指的制作方法，用于制作耐腐蚀的金手指，具有成本较低的特点。另一实施例中的金手指的制作方法与一实施例中的金手指的制作方法主要包括以下区别：

在另一实施例中的金手指的制作方法中，步骤S110之后，步骤S120之前，还包括步骤S111，对导电层进行微蚀、磨刷和/或喷砂。在本实施例中，通过微蚀、磨刷和或喷砂相结合的方式，能有效去除导电层的表面的氧化物与杂物、粗化导电层及清洁导电层，以使导电层清洁无污染。微蚀时，可利用硫酸与过硫酸钠粗化导电层，以增强导电层与镍层的结合能力。磨刷时，可选用1000#～12000#的刷轮进行磨刷，以获得较好的磨刷效果。喷砂时，可利用喷砂机将氧化铝等喷料喷射至导电层，以使导电层具有一定的清洁度及粗糙度。当然，在其他实施例中，可仅利用微蚀、磨刷或喷砂的方式进行板面清洁。

在另一实施例中的金手指的制作方法中，步骤S140之后，还包括步骤S141，封孔情况检测。在封孔情况检测期间，可重点检测是否存在漏封孔的现象，以便制作高品质的金手指。第二次检测可利用十倍镜等检测工具完成。当然，在其他实施例中，在封孔情况检测期间，还可对孔隙的封孔质量进行检测。

利用上述任一实施例中的金手指的制作方法及用该方法制作而成的金手指至少具有以下优点：

(1)工艺上只镀镍钯不镀金，与相同耐腐蚀能力的电镀厚金的金手指相比，成本节省3/4；

(2)传统镀镍钯金的金手指不能通过硝酸蒸汽暴露60min，利用上述任一实施例中的金手指的制作方法制作而成的金手指能满足通过硝酸蒸汽暴露60min的硝酸蒸汽测试要求。

(3)在传统技术中，以电镀厚金为例，镀金时，浸金缸的单循环正常生产时间是25min。在上述任一实施例中的金手指的制作方法中，化学封孔剂封孔时间是5min，相比之下，效率可提升80％。

请参阅图3，一实施例中的电路板的制作方法，用于制作包括金手指的电路板，电路板包括的金手指能够通过混合气体腐蚀测试。具体到本实施例中，电路板的制作方法包括以下步骤：

步骤S210，在基板上形成导电图案，导电图案包括电连接的线路及导电层，导电图案划分有焊接区及非焊接区，其中，导电层及部分线路位于焊接区，另一部分线路位于非焊接区。线路及导电层电连接，以便于满足待焊的元器件的电连接关系。导电图案可通过蚀刻的方式形成。在本实施例中，线路及导电层的材质均为铜，较为统一且工艺成熟。当然，在其他实施例中，线路和/或导电层的材质可改变。在本实施例中，步骤S210中形成焊盘，焊盘属于导电图案，线路与导电层均包括焊盘，

步骤S220，形成阻焊层，阻焊层覆盖非焊接区的导电图案。阻焊层的存在可保护导电图案上的非焊接部位不受氧化，防止非焊接区内的导电图案与焊接区内的导电图案连接而导致短路。在本实施例中，焊盘位于焊接区。

步骤S230，对焊接区的导电图案进行微蚀、磨刷和/或喷砂。微蚀、磨刷和/或喷砂可以仅对焊接区的导电图案进行，也可以对基板板形成有导电图案的整个板面进行。在本实施例中，微蚀、磨刷和喷砂三种方式相结合，且对基板板形成有导电图案的整个板面进行，操作方便。当然，在其他实施例中，可选择其中一种或两种进行。

步骤S240，对微蚀、磨刷和/或喷砂后的导电图案镀镍钯。在本实施例中，镀镍钯采用化学镀的方式进行，先在导电图案上镀镍，然后在镀镍后的导电图案上镀钯。当然，在其他实施例中，镀镍钯采用电镀的方式进行。

步骤S250，形成封孔膜，封孔膜覆盖镀镍钯后的导电图案，其中，覆盖有封孔膜的导电层形成金手指。封孔膜的存在能够进一步提高导电图案的耐腐蚀性。在本实施例中，位于焊接区的导电图案上均形成有封孔膜。需要说明的是，焊接区与非焊接区内可均形成封孔膜，焊接区的封孔膜可在焊接过程中消失，非焊接区的封孔膜在焊接后依然能够保留。

请参阅图4，又一实施例中的电路板的制作方法，用于制作耐腐蚀性好的电路板。又一实施例中的电路板的制作方法与一实施例中的电路板的制作方法主要包括以下区别：

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S220之后，步骤S230之前，还包括步骤S221，在阻焊层上形成字符。字符的存在可起到标识作用，以便于后期在电路板上放置元器件。所需字符的具体内容可根据客户的需求决定。

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S240之后，步骤S250之前，还包括步骤S241，成型：将基板切割为至少两块子板。先在较大的基板上进行部分加工，然后将加工后的基板切割为至少两块子板，以提高生产效率。成型后，子板与子板之间可设置一隔离层，以防止子板被划伤。其中，隔离层可以是纸层等。

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S241之后，步骤S250之前，还包括步骤S242，对导电图案进行电测试。可通过电测试判断导电图案中是否存在短路现象，以便于提高电路板的合格率。若利用飞针测试机进行电测试，则需保证电路板具有焊盘的一面无针印，以进一步提高电路板的合格率。

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S242之后，步骤S250之前，还包括步骤S253，第一次质检。在第一次质检期间，可重点进行外观检测(如电路板的宽度及长度等)，以便制作高品质的电路板。第一次质检可利用外观检查机等检测工具完成。当然，在其他实施例中，第一次质检可在步骤S241与步骤S242之间进行。或者，步骤S253可省去。

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S250之后，还包括步骤S251，第二次质检。在第二次质检期间，可重点检测是否存在漏封孔的现象，以便制作高品质的电路板。第二次质检可利用十倍镜等检测工具完成。当然，在其他实施例中，在第二次质检期间，还可对孔隙的封孔质量进行检测。或者，第二次质检可省去。

在又一实施例中的电路板的制作方法中，步骤S251之后，还包括步骤S252，对形成封孔膜后的基板进行包装。步骤S272的存在可防止电路板被损坏，便于搬运电路板。当然，在其他实施例中，步骤S252可省去。

一实施例中的电路板，具有耐腐蚀性好且成本较低的特点，包括基板、金手指及线路，金手指及线路均设置于基板上，线路与金手指电连接。其中，金手指可与线路一体成型。可在电路板上焊接相应的元器件，以实现相应的功能。

请参阅图5，一实施例中的金手指10，具有耐腐蚀性好的特点。具体地，金手指10包括导电层100、镍层200、钯层300及封孔膜400。需要说明的是，本实施例中的金手指10可由上述任一实施例所述的金手指的制作方法制作而成。

镍层200设置于导电层100上，钯层300设置于镍层200背向于导电层100的一侧，封孔膜400设置于钯层300背向于镍层200的一侧。导电层100的存在便于金手指10与线路电连接，设置于导电层100上镍层200一方面可防止导电层100发生腐蚀，另一方面可为待焊的元器件提供焊接基底。设置于镍层200背向于导电层100的一侧的钯层300可防止镍层200发生腐蚀，提高金手指10的耐腐蚀性。设置于钯层300背向于镍层200的一侧的封孔膜400可进一步提高金手指10的耐腐蚀性，从而使金手指10能够通过混合气体腐蚀测试。

在本实施例中，导电层100为铜层。当然，在其他实施例中，导电层100为其他能够导电的层状结构。

进一步地，镍层200的厚度范围为3μm～8μm。若镍层200的厚度小于3μm，导电层100容易扩散至镍层200的背向于导电层100的表面上，一方面会导致金手指10的耐腐蚀性降低，另一方面会导致金手指10出现焊接不良的现象。若镍层200的厚度大于8μm，则镍层200容易出现镍腐蚀缺陷，导致金手指10出现焊接不良的现象。在本实施例中，镍层200的厚度为5μm。当然，在其他实施例中，镍层200的厚度可以为4μm或6μm等。

进一步地，钯层300的厚度范围为0.1μm～0.3μm。若钯层300的厚度小于0.1μm，会导致钯层300上产生的孔隙直径过大，超过封孔膜400的封孔能力，使得金手指10的耐腐蚀性降低。若钯层300的厚度大于0.3μm，则难度较大，导致成本增加。在本实施例中，镍层200的厚度为0.2μm。当然，在其他实施例中，镍层200的厚度可以为0.15μm或0.25μm等。

进一步地，封孔膜400的厚度范围为0.02μm～0.03μm。若封孔膜400的厚度小于0.02μm，会导致产生封孔不良的现象，如漏封孔等。若封孔膜400的厚度小于0.03μm，则会导致焊接不良的后果。在本实施例中，封孔膜400的厚度为0.025μm。当然，在其他实施例中，封孔膜400的厚度可以为0.02μm或0.03μm等。需要说明的是，在利用其他不产生孔隙的方式形成镍层200和/或钯层300时，封孔膜400的存在仍可起到提高金手指10的耐腐蚀性的作用。

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)

1.一种金手指的制作方法，其特征在于，包括：

形成导电层；

在所述导电层上形成镍层；

在所述镍层背向于所述导电层的一侧形成钯层；及

在所述钯层背向于所述镍层的一侧形成封孔膜。

2.根据权利要求1所述的金手指的制作方法，其特征在于，步骤形成导电层之后，步骤在所述导电层上形成镍层之前，还包括步骤：对所述导电层进行微蚀、磨刷和/或喷砂。

3.根据权利要求1或2所述的金手指的制作方法，其特征在于，所述导电层为铜层，所述镍层利用次磷酸盐作为还原剂进行自催化氧化还原反应形成，其反应式如下：

Ni²⁺+2H→Ni↓+2H⁺

4.根据权利要求1或2所述的金手指的制作方法，其特征在于，所述钯层利用次磷酸钠与盐酸体系进行氧化还原反应形成，其反应式如下：

Pd²⁺+2H→Pd↓+2H⁺

5.一种电路板的制作方法，其特征在于，包括：

在基板上形成导电图案，所述导电图案包括电连接的线路及导电层，所述导电图案划分有焊接区及非焊接区，其中，所述导电层及部分所述线路位于所述焊接区，另一部分所述线路位于所述非焊接区；

形成阻焊层，所述阻焊层覆盖所述非焊接区的导电图案；

对所述焊接区的所述导电图案进行微蚀、磨刷和/或喷砂；

对微蚀、磨刷和/或喷砂后的所述导电图案镀镍钯；及

形成封孔膜，所述封孔膜覆盖镀镍钯后的所述导电图案，其中，覆盖有所述封孔膜的所述导电层形成金手指。

6.一种金手指，其特征在于，包括：

导电层；

镍层，设置于所述导电层上；

钯层，设置于所述镍层背向于所述导电层的一侧；及

封孔膜，设置于所述钯层背向于所述镍层的一侧。

7.根据权利要求6所述的金手指，其特征在于，所述导电层为铜层，所述镍层的厚度范围为3μm～8μm。

8.根据权利要求7所述的金手指，其特征在于，所述钯层的厚度范围为0.1μm～0.3μm。

9.根据权利要求8所述的金手指，其特征在于，所述封孔膜的厚度范围为0.02μm～0.03μm。

10.一种电路板，其特征在于，包括：

基板；

如权利要求6至9任一项所述的金手指，设置于所述基板上；及

线路，设置于所述基板上，所述线路与所述金手指电连接。