CN112492770A - 一种应用于覆铜陶瓷基板的osp处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，涉及陶瓷基板表面处理技术领域。该应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，该方法为在OSP药水中加入银纳米粒子，形成的OSP纳米保护膜，OSP纳米保护膜其中包含银纳米粒子、阴离子表面活性剂、直链烷基磷酸、BTA、直链脂肪酸、烯丙基硫脲、直链烷基硫醇与去离子水。本发明，在OSP药水中加入纳米粒子，搅拌状态下使其与OSP膜一起成为纳米复合层，基于纳米粒子的特殊性质，制得的纳米复合层因之而具有包括耐蚀性、抗高温氧化性等优异的性能，可同时对镍、金、银、铜具有保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷基板表面处理技术领域，具体为一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法。
背景技术
高功率半导体模块大量应用于电力机车、电动汽车、光伏太阳能等领域。随着高功率模块集成度越来越高、使用功率越来越大，半导体器件产生的热量呈上升趋势。目前，将导电、导热性优良的金属与绝缘性能好的氮化物等陶瓷通过烧结接合，形成陶瓷线路板的方法在功率半导体当中得到广泛的应用，从面解决功率半导体器件的散热问题。
OSP是印刷电路板(PCB)铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。OSP是有机保焊膜，又称护铜剂，简单地说，OSP就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等)；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。
专利公开号CN105101645A，名称为一种金属基板OSP表面处理方法，其包括步骤：对金属基板的铜面进行清洗，经过OSP药水的浸泡后产生OSP膜，OSP膜厚为0.003-0.005mm；使用滚筒式压胶机在OSP膜上贴PVT薄膜；对金属基板进行冲板，该专利所使用的PVT薄膜易冲切、粘度低，可以耐高温，PVT薄膜贴在OSP上面不仅不会把OSP膜粘掉，并且可保护着OSP层防止其他物品污染，从而避免先冲板后制作OSP的方式，提高了制作效率。
但是，根据不同客户的不同需求，陶瓷基板会有镀镍、镀金、镀银、裸铜等表面处理方法，经过上述表面处理的覆铜陶瓷基板在生产、运输、装机和使用期间与环境中的H2S、SO2、CO2、NO2等气体接触时，甚至在受到紫外光线照射时，都易在表面生成腐蚀产物，使其变色发黑，这样会严重破坏覆铜陶瓷基板的电气性能，破坏焊接性能，市场上现存的OSP药水只能对上述一种或两种表面有效果，且不能对同一片但表面既有裸铜和镀银两种表面处理方式的覆铜陶瓷基板有效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，所述方法为在OSP药水中加入银纳米粒子，形成的OSP纳米保护膜，所述OSP纳米保护膜其中包含银纳米粒子、阴离子表面活性剂、直链烷基磷酸、BTA、直链脂肪酸、烯丙基硫脲、直链烷基硫醇与去离子水；
所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5mol/L；
所述阴离子表面活性剂的含量为40-50mg/L；
所述直链烷基磷酸的含量为3g/L；
所述BTA的含量为15g/L；
所述烯丙基硫脲的含量为5g/L；
所述直链烷基硫醇的含量为2g/L。
优选的，所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为15-30nm。
优选的，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐中的一种或多种。
优选的，所述直链烷基磷酸为正十二烷基磷酸、正己基磷酸、正辛基磷酸、正十四烷基磷酸、正十六烷基磷酸中的一种或多种。
优选的，所述直链脂肪酸为正庚酸、月桂酸、硬脂酸、辛酸、己酸中的一种或多种。
优选的，所述直链烷基硫醇为八烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种或多种。
(三)有益效果
本发明提供了一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法。具备以下有益效果：
本发明，在OSP药水中加入纳米粒子，搅拌状态下使其与OSP膜一起成为纳米复合层，基于纳米粒子的特殊性质，制得的纳米复合层因之而具有包括耐蚀性、抗高温氧化性等优异的性能，可同时对镍、金、银、铜具有保护作用。
具体实施方式
下面将结合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。
实施例：
本发明实施例提供一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，该方法为在OSP药水中加入银纳米粒子，形成的OSP纳米保护膜，OSP纳米保护膜其中包含银纳米粒子、阴离子表面活性剂、直链烷基磷酸、BTA、直链脂肪酸、烯丙基硫脲、直链烷基硫醇与去离子水；
银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5mol/L；阴离子表面活性剂的含量为40-50mg/L；直链烷基磷酸的含量为3g/L；BTA的含量为15g/L；烯丙基硫脲的含量为5g/L；直链烷基硫醇的含量为2g/L。
银纳米粒子的体积平均粒径D50为15-30nm；阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐中的一种或多种；直链烷基磷酸为正十二烷基磷酸、正己基磷酸、正辛基磷酸、正十四烷基磷酸、正十六烷基磷酸中的一种或多种；直链脂肪酸为正庚酸、月桂酸、硬脂酸、辛酸、己酸中的一种或多种；直链烷基硫醇为八烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种或多种。
本发明，对OSP纳米保护膜进行耐蚀性和抗高温氧化性试验，试验结果如下表1所示：
表1
由上述表1所示，本发明，OSP纳米保护膜具有良好耐蚀性和抗高温氧化性。
本发明，对其焊接性进行测试，其结果如下表2所示：
表2
本发明，在OSP药水中加入纳米粒子，搅拌状态下使其与OSP膜一起成为纳米复合层，基于纳米粒子的特殊性质，制得的纳米复合层因之而具有包括耐蚀性、抗高温氧化性等优异的性能，可同时对镍、金、银、铜具有保护作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述方法为在OSP药水中加入银纳米粒子，形成的OSP纳米保护膜，所述OSP纳米保护膜其中包含银纳米粒子、阴离子表面活性剂、直链烷基磷酸、BTA、直链脂肪酸、烯丙基硫脲、直链烷基硫醇与去离子水；
所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5mol/L；
所述阴离子表面活性剂的含量为40-50mg/L；
所述直链烷基磷酸的含量为3g/L；
所述BTA的含量为15g/L；
所述烯丙基硫脲的含量为5g/L；
所述直链烷基硫醇的含量为2g/L。
2.根据权利要求1所述的一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为15-30nm。
3.根据权利要求1所述的一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述直链烷基磷酸为正十二烷基磷酸、正己基磷酸、正辛基磷酸、正十四烷基磷酸、正十六烷基磷酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述直链脂肪酸为正庚酸、月桂酸、硬脂酸、辛酸、己酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种应用于覆铜陶瓷基板的OSP处理方法，其特征在于：所述直链烷基硫醇为八烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种或多种。
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- 2020-11-24 CN CN202011326789.1A patent/CN112492770B/zh active Active
Patent Citations (5)
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Denomination of invention: An OSP treatment method applied to copper-clad ceramic substrate Effective date of registration: 20220629 Granted publication date: 20220301 Pledgee: Shaoxing shuimuwan District small and micro comprehensive sub branch of Huaxia Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shaoxing Dehui semiconductor materials Co.,Ltd.|ZHEJIANG TC CERAMIC ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022330001167 |
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