CN110557903A - 一种pcb超高金线邦定值加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB超高金线邦定值加工方法，包括以下步骤：蚀刻，蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面，与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应，将不需要的铜反应掉，露出基材再经过剥膜处理后使线路成形；电软金，将上述的PCB板电镀一层镍，在镍上电镀一层纯金；研磨抛光，使用研具、游离磨料对被加工件表面进行微量精加工的精密，采用软材料作为研具进行抛光；金线邦定，依据邦定图所定位置把各邦线的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接，邦定的PCB封胶后做邦定拉力测试。本发明能够达到金线邦定的生产要求，可以有效的解决PCB板的金线邦定要求提高了产品性能，使产品达到客户要求。显著提升了公司生产效率以及效益。

Description

一种PCB超高金线邦定值加工方法

技术领域

本发明涉及PCB线路板技术领域，特别是一种PCB超高金线邦定值加工方法。

背景技术

PCB电路板邦定(Bonding)是芯片生产工艺中一种打线的方式，一般用于封装前将芯片内部电路用金线或铝线与封装管脚或线路板镀金铜箔连接，来自超声波发生器的超声波(一般为40-140KHz),经换能器产生高频振动，通过变幅杆传送到劈刀，当劈刀与引线及被焊件接触时，在压力和振动的作用下，待焊金属表面相互摩擦，氧化膜被破坏，并发生塑性变形，致使两个纯净的金属面紧密接触，达到原子距离的结合，最终形成牢固的机械连接。一般邦定后(即电路与管脚连接后)用黑胶将芯片封装。

PCB板生产要求软金制作后板面粗糙度在0.02um-0.05um之间，从而使金线邦定的推力与拉力值达到生产要求。如图6，目前普通磨板打磨精度在1.2um(±0.1um),导致该金线邦定要求成为产品实现的技术瓶颈。为满足生产要求需解决以下三点问题1、板面粗糙度，2、软金制作后粗糙度，3、金线邦定能力。所以需采用特殊加工方法，因此发明了一种PCB超高金线邦定值加工方法。

发明内容

本发明为了解决上述问题，将现有的研磨抛光代替传统的机械打磨，板面粗糙度在0.02-0.05(um)，软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求，可以有效的解决PCB板的金线邦定要求提高了产品性能，使产品达到客户要求。显著提升了公司生产效率以及效益。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种PCB超高金线邦定值加工方法，包括以下步骤：

蚀刻，蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面，与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应，将不需要的铜反应掉，露出基材再经过剥膜处理后使线路成形；电软金，将上述的PCB板电镀一层镍，在镍上电镀一层纯金；研磨抛光，使用研具、游离磨料对被加工件表面进行微量精加工的精密，采用软材料作为研具进行抛光；金线邦定，依据邦定图所定位置把各邦线的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接，邦定的PCB封胶后做邦定拉力测试。采用研磨抛光工艺对PCB板处理，粗糙度可达到0.1um以下，采用研磨抛光技术能将板面粗糙度精确到0.03um(±0.01um)。软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求。

在一些实施方式中，研磨抛光包括如下工艺步骤：

双面机开粗：采用治具摆料，保护PCB板背面，采用磨盘研磨PCB板的底面；单面机细化：红皮细化，放入治具中加入磨液，研磨2min，以15kg的质量运转；单面机抛光：采用治具摆盘，抛光面向下，调整蠕动泵滴速到40，按设定参数运转；清洗：摆入专用治具，在超声波设备中加入清洗剂反复清洗，最后采用清水冲洗干净；采用吹风机将PCB板烤干；质量控制检验，包装膜包装。采用研磨抛光工艺对PCB板处理，粗糙度可达到0.1um以下，采用研磨抛光技术能将板面粗糙度精确到0.03um(±0.01um)。软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求。

在一些实施方式中，磨盘内嵌安装在承载工作台上，磨盘上的加工件由上方的PCB板固定组件固定。磨盘被驱动设备驱动后进行旋转对PCB板进行研磨抛光，以控制板面粗糙度在0.02-0.05(um)。

在一些实施方式中，PCB板固定组件带有吸盘。通过吸盘能够将PCB板更好的固定住。方便其拿取，以便于底部的研磨抛光

在一些实施方式中，磨盘和加工件之间具有磨料。通过该磨料能够加速研磨抛光效果。

在一些实施方式中，磨料中掺入有结合剂。该结合剂的使用，能够保证磨料被紧密的抱团结合在一起，不会在研磨时出现散落的情况，提高研磨抛光效果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明将现有的研磨抛光代替传统的机械打磨，板面粗糙度在0.02-0.05(um)，软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求，可以有效的解决PCB板的金线邦定要求提高了产品性能，使产品达到客户要求。显著提升了公司生产效率以及效益。解决了现有技术中线路板制作中的金线邦定问题。

附图说明

图1为本发明一实施方式的PCB超高金线邦定值加工方法流程图；

图2为本发明一实施方式的PCB超高金线邦定值加工方法研磨抛光流程图；

图3为本发明一实施方式的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光的立面示意图；

图4为本发明一实施方式的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光的剖视图；

图5为本发明一实施方式的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光后板面效果图。

图6为传统的PCB板普通打磨后板面效果图。

图中：1、磨盘；2、承载工作台；3、加工件；4、PCB板固定组件；5、磨料；6、结合剂。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示意性地显示了根据本发明的PCB超高金线邦定值加工方法流程图，如图1所示，本实施例包括如下步骤：

步骤S100：蚀刻，蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面，与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应，将不需要的铜反应掉，露出基材再经过剥膜处理后使线路成形；蚀刻是利用化学感光材料的光敏特性，在基体金属基片两面均匀涂敷感光材料，将胶膜板上栅网产显形状精确地复制到金属基片两面的感光层掩膜上通过显影去除未感光部分的掩膜，将裸露的金属部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除，最终获取所需的几何形状及高精度尺寸的产品。

步骤S200：电软金，将上述的PCB板电镀一层镍，在镍上电镀一层纯金；电镀的目的，基本上是要将金电镀于电路板的铜皮上，可是金无法直接与铜起反应，所以要先电镀一层镍，然后再把金镀到镍的上面，所以一般所谓的电镀金，其实际名称叫做电镀镍金。因为纯金的硬度较软，所以也就称之为软金。

步骤S300:研磨是使用研具、游离磨料对被加工表面进行微量精加工的精密加工方法，抛光是一种比研磨更微小的切削加工，抛光的研具使用软材料，粗糙度可达到0.1um以下，采用研磨抛光技术能将板面粗糙度精确到0.03um(±0.01um)；

步骤S400:金线邦定，依据邦定图所定位置把各邦线的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接，邦定的PCB封胶后做邦定拉力测试。邦定的PCB通过邦定拉力测试：1.0线大于或等于3.5G 1.25线大于或等于4.5G。

采用研磨抛光工艺对PCB板处理，粗糙度可达到0.1um以下，采用研磨抛光技术能将板面粗糙度精确到0.03um(±0.01um)。软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求。

图2示意性地显示了根据本发明的PCB超高金线邦定值加工方法研磨抛光流程图，如图2所示，研磨抛光包括如下工艺步骤：

步骤S101：双面机开粗：采用治具摆料，保护PCB板背面，防止PCB板背面受到损伤，采用磨盘1研磨PCB板的底面，由于PCB板的底面是与磨盘1相接触，在接触面进行打磨；

步骤S102：单面机细化：红皮细化，放入治具中加入磨液，研磨2min，以15kg的质量运转；使PCB板能够得到正常的红皮细化。

步骤S103：单面机抛光：采用治具摆盘，抛光面向下，调整蠕动泵滴速到40，按设定参数运转；同步骤S101一样，都是将PCB板的底面进行处理，也就是说先对PCB板的底面进行打磨，然后再对PCB板的底面进行抛光。以达到要求的精度。

步骤S104：清洗：摆入专用治具，在超声波设备中加入清洗剂反复清洗，最后采用清水冲洗干净；采用超声波设备清洗，超声波清洗的效果很好，清洁度高，清洗速度快，不需人手接触清洗剂，安全可靠，对缝隙、凹凸面、深孔处亦可清洗干净，对工件表面无损伤，节省热能、清洗剂、场地和人工等。特别对工件表面比较复杂的、凹凸不平的、有盲孔的机械零部件、精密度高的产品如：钟表、电子元器件、电路板等，使用超声波清洗都能达到很理想的效果。

步骤S105：采用吹风机将PCB板烤干；烘干其表面的清洗液体，以方便后续的检验。

步骤S106：质量控制检验(QC检看)，质量检验合格后，采用包装膜包装。

采用研磨抛光工艺对PCB板处理，粗糙度可达到0.1um以下，采用研磨抛光技术能将板面粗糙度精确到0.03um(±0.01um)。软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求。

图3示意性地显示了根据本发明的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光的立面示意图，如图3所示，磨盘1内嵌安装在承载工作台2上，磨盘1上的加工件2由上方的PCB板固定组件固定。磨盘1被驱动设备驱动后进行旋转对PCB板进行研磨抛光，磨盘1可以同时对多个PCB板进行研磨抛光处理，以控制板面粗糙度在0.02-0.05(um)，达到其要求精度。

在本实施方式中，PCB板固定组件4带有吸盘。通过吸盘能够将PCB板更好的固定住，使得PCB板能够与磨盘1相对转动，PCB板静止，磨盘1转动，以便于PCB板底部的研磨抛光同时也方便PCB板的拿取与放下，提高打磨效率。

图4示意性地显示了根据本发明的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光的剖视图，如图4所示，磨盘1和加工件3(即PCB板)之间具有磨料5。磨料5设置于磨盘1和加工件3之间，磨盘1在进行转动时，能够带动磨料5高速转动，高速转动的磨料5能够对加工件3进行打磨，通过该磨料5能够加速研磨抛光效果。

在本实施方式中，磨料5中掺入有结合剂6。该结合剂6的使用，能够保证磨料5被紧密的抱团结合在一起，磨料5间相互结合，始终保持稳定的与加工件3底面接触，不会在研磨时出现散落的情况，提高研磨抛光效果。

图5示意性地显示了根据本发明的PCB超高金线邦定值加工方法工件研磨抛光后板面效果图，如图5所示，从图5中可以看出，板面粗糙度在0.02-0.05(um)，软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求。

图6示意性地显示了传统的PCB板普通打磨后板面效果图，如图6所示，从图6中可以看出，板面粗糙度在1.4um，软金后粗糙度为1.2um，达不到金线邦定的生产要求。

图5和图6的对比可以得知，传统的机械打磨不能满足于粗糙度的要求，其板面粗糙度在1.4um，软金后粗糙度为1.2um，这样的精度是不能达到金线邦定的生产要求，传统工艺基本上不改变的情况下，将传统的机械打磨改进为研磨抛光，这样就使得板面粗糙度在0.02-0.05(um)，软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求，精度得到明显的改善。

本发明将现有的研磨抛光代替传统的机械打磨，板面粗糙度在0.02-0.05(um)，软金后粗糙度为0.01-0.03(um)，达到金线邦定的生产要求，可以有效的解决PCB板的金线邦定要求提高了产品性能，使产品达到客户要求。显著提升了公司生产效率以及效益。解决了现有技术中线路板制作中的金线邦定问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PCB超高金线邦定值加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

蚀刻，蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面，与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应，将不需要的铜反应掉，露出基材再经过剥膜处理后使线路成形；

电软金，将上述的PCB板电镀一层镍，在镍上电镀一层纯金；

研磨抛光，使用研具、游离磨料对被加工件表面进行微量精加工的精密，采用软材料作为研具进行抛光；

金线邦定，依据邦定图所定位置把各邦线的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接，邦定的PCB封胶后做邦定拉力测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨抛光包括如下工艺步骤：

双面机开粗：采用治具摆料，保护PCB板背面，采用磨盘(1)研磨PCB板的底面；

单面机细化：红皮细化，放入治具中加入磨液，研磨2min，以15kg的质量运转；

单面机抛光：采用治具摆盘，抛光面向下，调整蠕动泵滴速到40，按设定参数运转；

清洗：摆入专用治具，在超声波设备中加入清洗剂反复清洗，最后采用清水冲洗干净；

采用吹风机将PCB板烤干；

质量控制检验，包装膜包装。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磨盘(1)内嵌安装在承载工作台(2)上，磨盘(1)上的加工件(3)由上方的PCB板固定组件(4)固定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PCB板固定组件(4)带有吸盘。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磨盘(1)和加工件(3)之间具有磨料(5)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磨料(5)中掺入有结合剂(6)。