CN110719694A - 一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了印制电路板表面处理技术领域的一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，旨在解决现有技术中含聚苯醚印制电路板在化学镍金处理后有化学镍金发白脱金的技术问题，包括电路板内层资料分析及优化设计；印制电路板内层并压合电路板；电路板外层机械钻孔、电镀铜及外层图形制作；执行烘烤流程；油墨制作；执行烘烤流程；进行化学镍金处理。本发明通过在次外层增设遮蔽铜箔和虚设焊盘以及蚀刻后对板材增加烘烤流程，以及蚀刻后对板材加烘烤的方式，保证材料析出物减少，进而保证化学镍金作业时，对镍沉积影响最小，同时通过二次钻孔及覆盖油墨的方式减少烘烤流程对不贯孔沾金以及深钻孔树脂塞孔流程沾金影响。

Description

一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法
技术领域
本发明属于印制电路板表面处理技术领域，具体涉及一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法。
背景技术
随着印制线路板（Printer circuit board/PCB）对高速材料使用的增加，含PPO（聚苯醚）成份高速材料使用也越来越多，因为组装因素的考量，印制电路板的表面处理是化学镍金，而这样搭配设计时，材料中残留的小分子溶剂会在制作过程中挥发析出，而在镍槽反应时，这些小分子物质会影响到镍的沉积，在基材和铜pad交接位置产生薄镀，该位置的镍沉积松散，在作业后有脱金现象，从而产生报废和焊锡不良的潜在风险。目前现有的技术无法有效解决此部分问题。常用做法是：在外层图形后增加烘烤流程，虽然解决了部分产品品质问题，由于设计的原因，大部分产品在化学镍金后有脱金现象同时需要进行拦截和修补，造成不良率和成本的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，以解决现有技术中含聚苯醚印制电路板在化学镍金处理后有化学镍金发白脱金的技术问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，包括
a、电路板内层资料分析及优化设计；
b、印制电路板内层并压合电路板；
c、电路板外层机械钻孔、电镀铜及外层图形制作；
d、执行烘烤流程；
e、油墨制作；
f、执行烘烤流程；
g、进行化学镍金处理。
所述步骤a包括：
针对外层焊盘对应的次外层无铜箔的情况，在次外层增加遮蔽铜箔；如次外层由于线路或孔无法增加遮蔽铜箔则在线路或孔的周围增加虚设焊盘。
所述虚设焊盘与所述线路或孔的距离不大于50mil。
对增加的虚设焊盘需要分析残铜率，分析方法包括：
条件1，含化学镍金流程；
条件2，含PPO（聚苯醚）成分；
条件3，层数大于等于16；
条件4，将L2&L(n-1)层分成近似若干相同大小的区域，分析每个区域的残铜率<70%
条件5，满足条件4的区域外层存在不盖据焊的铜箔。
所述步骤d中，烘烤参数包括温度大于150℃，时间不小于4小时。
所述步骤f中，烘烤参数包括温度大于150℃，时间为1小时。
所述步骤c中，如果是碱性外层图形制作工艺，则在电镀铜后对不贯孔进行二次钻孔。
所述步骤c中，如果是树脂塞孔后盖帽电镀铜工艺，则在孔上覆盖油墨。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过在次外层增设遮蔽铜箔和虚设焊盘以及蚀刻后对板材增加烘烤流程，以及蚀刻后对板材加烘烤的方式，保证材料析出物减少，进而保证化学镍金作业时，对镍沉积影响最小，同时通过二次钻孔及覆盖油墨的方式减少烘烤流程对不贯孔沾金以及深钻孔树脂塞孔流程沾金影响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法的流程示意图；
图2是外层焊盘对应的次外层设计遮蔽铜箔和没有遮蔽铜箔的印制电路板俯视图的对比；
图3是外层焊盘对应的次外层设计遮蔽铜箔和没有遮蔽铜箔的印制电路板切片图；
图4是本发明实施例提供的一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法的虚设焊盘和残铜率的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法的化学镍金工艺的效果对比图；
图中：1.基材；2.外层焊盘；3.遮蔽铜箔；5.虚设焊盘；6.孔；7.传统方法得到的镍层；8.本发明所述方法得到的镍层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，包括
a、电路板内层资料分析及优化设计；
b、印制电路板内层并压合电路板；
c、电路板外层机械钻孔、电镀铜及外层图形制作；
d、执行烘烤流程；
e、油墨制作；
f、执行烘烤流程；
g、进行化学镍金处理。
印制电路板生产前内层资料分析、设计优化，针对外层焊盘（外层pad）对应次外层无铜箔的情况，优先在次外层增加遮蔽铜箔，如图2、图3所示，外层焊盘2设置在基材1上，在次外层设置遮蔽铜箔3，如次外层由于线路或孔6无法增加，则在相近位置增加虚设焊盘5（dummy pad，非功能pad），如图4所示。增加的dummy pad，距离线路或孔的距离控制在50mil（50密尔，1mil=1/1000inch=0.0254mm）以内，从而增加残铜率，残铜率=该处剩余铜面积/该处裁板面积；铜存在的好处是起到遮蔽作用，可以遮挡基材中的挥发物质；残铜率高对遮蔽树脂析出有正贡献，但是影响客户布线密度。对增加的dummy pad需要分析残铜率，如果符合条件，需要在设计上优化，优化方法为在印制电路板外层图形后油墨前增加烘烤流程，具体分析方法如下：
条件1，含化学镍金流程；
条件2，含PPO（聚苯醚）成分；
条件3，层数大于等于16；
条件4，将L2&L(n-1)层分成近似若干相同大小的区域，分析每个区域的残铜率<70%
条件5，满足条件4的区域外层存在不盖据焊的铜箔。
印制电路板内层并压合电路板。
电路板外层机械钻孔、电镀铜及外层图形制作，如果是碱性外层图形流程，烘烤会对外层图形时的钯钝化剂产生影响，使其失效，因此，如果是碱性外层图形流程，需要将不贯孔设定二次钻孔，即在电镀铜后再做一次钻孔，专门钻不贯孔。对树脂塞孔后盖帽电镀流程的，深钻流程设定在树脂堵孔前的，需要注意深钻上的树脂上有残留的胶体钯，会产生沾镍金的现象，因此需要在POFV（Plating over fill via，在堵孔的孔上进行盖帽电镀）孔上设计或覆盖油墨。
印制电路板在外层图形制作（EDS/SES）后油墨前增加烘烤流程，烘烤条件包括温度大于150℃，时间不小于4小时，这样可以使得材料中影响镍金镍槽沉积反应物质聚苯醚（PPO）成份等析出，减少化学镍金时对镍槽污染。
在化学镍金前增加烘烤流程，烘烤条件包括温度大于150℃，时间为1小时左右，让影响镍槽的物质聚苯醚（PPO）成份等进一步析出挥发掉。
如图5所示，是本发明实施例提供的一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法的化学镍金工艺的效果对比图。传统方法得到的镍层7在基材1与外层焊盘2交接位置有发白且拉脱金现象，通过切片分析，可以看出该位置镍层沉积偏薄且镀层不连续；本发明所述方法得到的镍层8，无薄镀，在基材1与外层焊盘2交接位置，金面颜色均匀且无拉脱；通过切片分析，该位置镍层沉积均匀且镀层连续。
本发明提供含聚苯醚（PPO）成份高速材料搭配化学镍金表面处理制作方法，通过在次外层增设遮蔽铜箔和虚设焊盘以及蚀刻后对板材增加烘烤流程，以及蚀刻后对板材加烘烤的方式，保证材料析出物减少，进而保证化学镍金作业时，对镍沉积影响最小，同时通过二次钻孔及覆盖油墨的方式减少烘烤流程对不贯孔沾金以及深钻孔树脂塞孔流程沾金影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，包括
a、电路板内层资料分析及优化设计；
b、印制电路板内层并压合电路板；
c、电路板外层机械钻孔、电镀铜及外层图形制作；
d、执行烘烤流程；
e、油墨制作；
f、执行烘烤流程；
g、进行化学镍金处理。
2.根据权利要求1所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述步骤a包括：
针对外层焊盘对应的次外层无铜箔的情况，在次外层增加遮蔽铜箔；如次外层由于线路或孔无法增加遮蔽铜箔则在线路或孔的周围增加虚设焊盘。
3.根据权利要求2所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述虚设焊盘与所述线路或孔的距离不大于50mil。
4.根据权利要求2或3所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，对增加的虚设焊盘需要分析残铜率，分析方法包括：
条件1，含化学镍金流程；
条件2，含PPO（聚苯醚）成分；
条件3，层数大于等于16；
条件4，将L2&L(n-1)层分成近似若干相同大小的区域，分析每个区域的残铜率<70%
条件5，满足条件4的区域外层存在不盖据焊的铜箔。
5.根据权利要求1所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述步骤d中，烘烤参数包括温度大于150℃，时间不小于4小时。
6.根据权利要求1所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述步骤f中，烘烤参数包括温度大于150℃，时间为1小时。
7.根据权利要求1所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述步骤c中，如果是碱性外层图形制作工艺，则在电镀铜后对不贯孔进行二次钻孔。
8.根据权利要求1所述的含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法，其特征是，所述步骤c中，如果是树脂塞孔后盖帽电镀铜工艺，则在孔上覆盖油墨。
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