CN113424016A - 用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在印刷电路板PCB上得到有关有机可焊性保护OSP层的信息的方法，所述方法包括：提供具有铜层(18)的PCB(16)，其中阻焊剂(19)是放置在所述铜层(18)上，且所述阻焊剂(19)具有开口(21)，其中在所述开口(21)内所述铜层(18)的铜表面是经OSP层覆盖；提供荧光测量系统(10)，其包括辐射源(11)、检测单元(12)及移动装置(24)，所述方法包括：a)在所述PCB(16)上得到(S2)有关开口(21)的位置的信息，b)选择(S3)所述开口(21)中的至少一者，c)将所述辐射源(11)放置(S4)在辐射束(22)照射进入到所述OSP层(20)上至少一个所选开口(21)中的位置，d)检测(S5)从所述OSP(20)发射的荧光辐射(23)。

Description

用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的方法，尤其关于一种用于确定印刷电路板上有机可焊性保护层(OSP)的单独厚度的方法。

背景技术

印刷电路板(PCB)包括铜结构，如铜导电路径，其是放置在非导电衬底上。阻焊剂是放置在印刷电路板上且覆盖衬底及大部分铜结构。阻焊剂包括未被阻焊剂覆盖的铜的开口。这些开口允许通达接触垫。接触垫是用于建立从PCB的铜结构到放置在PCB上并通过焊料连接连接到PCB的电子组件的接触的结。接触垫可具有比分配的开口更小或更大的面积。为建立焊料连接，开口是经填充焊接糊剂，插入组件且通过回流焊接进行连接。

在将电子组件连接到PCB之前，PCB可存储数周或数月。在所述时间内，未被阻焊剂覆盖的接触垫内的暴露的铜将氧化，此将使得可靠的焊料连接不可能。此是为何接触垫通过所谓的有机可焊性保护剂(OSP)暂时保护的原因。将PCB浸入OSP溶液中且通过与铜反应仅将OSP专门沉积在接触垫中暴露的铜上。因此，OSP专门填充开口且覆盖开口内接触垫的铜表面。在后续的焊接工艺中，OSP经蒸发，分解或与其它组件混合而不影响PCB上的阻焊剂。

必需知道接触垫的铜是否经OSP充分覆盖以保证PCB的后续功能。特别希望了解接触垫上的OSP层的厚度。尽管希望在所有接触垫上具有相同的OSP厚度，但通常具有变化尺寸的开口会导致具有变化厚度的OSP。针对这些原因，非常需要用于确定OSP的单独厚度的快速且可靠的方法。

在根据当前最先进技术的工艺中，OSP的厚度是通过切割或磨削接触垫且通过电子显微术测量OSP厚度来确定。所述方法的缺点是测量工艺破坏PCB，分析是昂贵、费时、且复杂的。在另一技术中，将OSP化学溶解且确定形成OSP的溶解化合物的浓度。从所述化合物的浓度，计算接触垫中OSP的平均厚度。所述方法的明显缺点是，除了至少破坏OSP外，仅确定平均厚度及理论厚度。尽管其是一种快速方法，但无法确定特定开口内特定OSP的单独厚度。此外，这些技术仅适于随机采样。另外，不可能实施用于主动实时检查的此种方法。

在其它方法中，采用非破坏性方法。例如，US 2006/023936 A1涉及用于检测形成于印刷电路板上的有机膜的膜检测装置、检查系统、及检查印刷电路板的方法。

US 2012/092488 A1涉及精密阻焊剂对准检查方法，包括用于操作机器视觉检查系统以确定荧光成像高度以获取荧光图像以重复确定位于工件上荧光材料层中的工件特征边缘的位置的方法。

发明目标

本发明的目标是提供一种用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的改良且显著简化的方法，特别是用于确定印刷电路板上有机可焊性保护层的单独厚度，从而避免以上所提及的缺点。特别希望利用此种简化方法作为主动制造控制。特别地，另一个目标欲提供一种用于得到OSP层的厚度轮廓的改进方法。

发明内容

本发明提供一种根据技术方案1用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的方法。特定实施例是附属技术方案的目标或描述于本专利说明书中。

因此，本发明提供一种用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的方法，所述方法包括：

-提供或生产具有覆盖印刷电路板的部分面积的铜层的印刷电路板，

其中阻焊剂是放置在铜层上，且所述阻焊剂具有开口，其中在所述开口内铜层的铜表面是覆盖具有单独厚度的有机可焊性保护层，

-提供荧光测量系统，包括

适于发射辐射束的辐射源，

用于检测荧光辐射的检测单元，及

移动装置，其是配置成使辐射源及印刷电路板在至少一个维度上相对于彼此移动，所述方法包括以下步骤

a)在印刷电路板上得到有关开口位置的信息，

b)选择所述开口中的至少一者，从而得到至少一个所选开口，

c)用移动装置使辐射源及印刷电路板相对于彼此移动且将所述辐射源放置在辐射束照射进入到至少一个所选开口内的所述位置，并放置在所述至少一个所选开口内的有机可焊性保护层上，

d)用检测单元检测从所述有机可焊性保护剂发射的荧光辐射。

检测到的荧光辐射优选地是用作质量控制中的信息及进一步生产及处理PCB上的OSP层的信息。以下给出进一步的解释。当检测荧光辐射时，优选地检测信号，特别是信号的强度。

在特定实施例中，所述方法是用于确定有机可焊性保护层的单独厚度的方法，所述方法进一步包括步骤：

e)确定至少一个所选开口内的有机可焊性保护层的单独厚度。

通过所述方法，借助于荧光辐射，优选地在每个所选开口内，确定OSP层的单独厚度。

术语“单独厚度”意味着在所选开口中的厚度。术语单独表示在不同开口内可能会出现OSP层的不同厚度，因此所述厚度是单独厚度。

本发明的方法是在不损坏或破坏印刷电路板下进行。

在所述方法中，测量系统(特别是辐射源)优选地是在PCB的任何表面位置移动及OSP的单独厚度优选地是阻焊剂中具有开口的任何所需位置确定。

所述方法允许以优选高分辨率确定PCB上的OSP层的单独厚度，从而避免由于完全或部分照射阻焊剂而引起的错误读数。阻焊剂化合物通常在激发时发射荧光辐射。因此，若(还)代替OSP或与OSP一起照射阻焊剂，则将会得到错误结果。此可通过本发明的方法避免。

本发明的方法是用于确定层厚度且此外优选地用于确定PCB上的OSP的厚度分布的非破坏性方法。所述方法显著提高工艺可靠性，且有助于节省化学品及资源。

通过所述方法的更高可靠性，可更精确地调整OSP的厚度，而不必根据需要建立更厚的OSP，以保证最小厚度。

本发明的方法是快速、廉价且明显简单的，优选地与所属领域中使用的方法相比，所述方法此外允许大规模生产控制。

具体实施方式

在荧光测量系统中，发射辐射束的辐射源优选地发射在UV范围内的辐射。辐射源优选地是激光。优选地，辐射源最优选地具有高达150mW的功率。优选地是本发明的方法，其中辐射束具有在20mW到200mW的范围内，优选地在40mW到180mW的范围内，更优选地在60mW到160mW的范围内，最优选地在80mW到140mW的范围内的功率。

辐射束优选地照射有机可焊性保护层上0.5到1mm²的面积。

所述开口优选地具有至少1mm²的面积，最优选地，至少一个所选开口具有至少1mm²的面积。面积上限优选地为100mm²。

辐射束在所选/所辐射开口内引起荧光辐射及荧光辐射从OSP发射并通过检测单元检测。

所述检测单元优选地是光电二极管。

通过移动装置，辐射源及PCB相对于彼此移动，从而在此种相对移动中，所述辐射源沿着PCB的表面或邻近PCB的表面移动，而不接触所述PCB。

辐射源及PCB中的一者优选地保持在固定位置及另一者通过移动装置移动。在另一个实施例中，辐射源及PCB二者是通过移动装置移动。

优选地，辐射源是耦接到移动装置。

所述方法优选地进一步包括：将印刷电路板放置成相邻移动装置。当印刷电路板静止在静止位置且荧光测量系统通过移动装置移动时，优选地应用所述实施例。

优选地，所述移动装置是配置成在至少在两个维度上相对于彼此移动

-辐射源及检测单元，及

-印刷电路板。

二维移动优选地是以使得在移动中辐射源与PCB(特别是PCB的表面)之间的距离保持恒定或基本上恒定的方式。

在所选笛卡尔(cartesian)坐标系中，PCB(特别是铜层及OSP层)优选地沿X及Y方向延伸(其中所述PCB及层当然在Z方向上具有厚度)及相对移动优选地是在X及Y方向中的一个或多个方向上完成。

优选地，所述移动还可在第三维度上。在笛卡尔坐标系中，PCB优选地沿X及Y方向延伸及相对移动优选地在X方向、Y方向及Z方向中的一个或多个方向上进行。沿Z方向移动允许在确定OSP厚度的位置或在相对移动期间使方法适应PCB的不同厚度。

移动装置优选地包括用于保持辐射源的保持装置，且优选地还包括检测单元。

移动装置优选地包括允许以下一者或多者的移动的线性导引

-辐射源、还及优选的检测单元，

-PCB。

所述移动装置优选地包括用于实现移动的电动机及/或齿合机构。

移动装置优选地允许在一个方向上以0.1到0.5mm的步长移动。

在每种情况下，开口在PCB上具有位置，优选地相对于PCB的至少两个侧边缘，其中每个开口具有有关其位置的个别信息。得到有关印刷电路板上的开口的位置的信息有不同可能性。一种可能性是目视检查。关于目视检查，优选地使用摄影机。

另一可能性是，有关开口的位置的信息包括在数据集中。因此在步骤a)中，优选地从数据集得到有关开口的位置的信息。以所述信息为基础，完成步骤b)中的选择。

数据集优选地包括格伯格式(Gerber format)的有关位置的信息。此是用于2D二进制图像的开放ASCII矢量格式。

在步骤b)中选择至少一个(即一个或超过一个)开口优选地是通过个别决定或通过经编程的程序或工作流程来完成。例如，当从所提及的数据集得到有关开口的位置的信息时，此种信息优选地被用作步骤b)中的选择的基础。优选地，选择步骤b)因此包括以预定顺序选择几个开口。所述顺序优选地是尺寸的顺序或PCB上的位置的顺序。

一旦选择开口中的至少一者，下一步骤优选地用移动装置使辐射源及印刷电路板相对于彼此移动且将所述辐射源放置在辐射束照射进入到至少一个所选开口内的所述位置，并放置在所述至少一个所选开口内的有机可焊性保护层上。

本发明的方法允许特定地照射有机可焊性保护层。照射阻焊剂或另外阻焊剂将导致错误的厚度确定。因此，辐射源优选地以使得不照射阻焊剂的方式放置。

优选地是本发明的方法，其中在步骤c)中辐射束是以使得不照射阻焊剂的方式照射。利用本发明的方法，因为测量系统允许高分辨率，例如当辐射束仅照射0.5到1mm²的面积时，还可在极小开口内确定厚度。

当在步骤d)中用检测单元检测从有机可焊性保护剂发射的荧光辐射时，优选地检测信号，特别是荧光辐射的强度。

当确定OSP层的厚度时，优选地在步骤d)中检测到的强度优选地是分配给OSP层的厚度。换句话说，层的厚度优选地是从荧光辐射的强度确定。又换句话说，优选地在步骤d)中检测到的强度优选地设置成与OSP层的厚度有关以确定OSP层的厚度。优选地，强度取决于层的厚度。强度对厚度的依赖性优选地是通过校准来得到，所述校准将在下文进一步描述。

优选地，在每个步骤d)之后，所检测到的荧光辐射(优选的是所述强度)形成读取数据，其更优选地经进一步处理成经处理的读取数据。更优选地，在随后的步骤中，分别将读取数据及经处理的读取数据设置成与参考读取数据及经处理的参考读取数据相关。最优选地，在本发明的方法中，分别将读取数据及经处理的读取数据设置成与分别从具有至少一个具有已知参考厚度的参考有机可焊性保护层的参考样品得到的参考读取数据及经处理的参考读取数据相关。由此，确定有机可焊性保护层的单独厚度。

为从荧光辐射(特别是辐射强度)得出OSP层的厚度，优选地进行校准。所述方法优选地包括

-检测参考有机可焊性保护层的不同参考样品的参考荧光辐射，其中在所述参考样品各者中，所述参考层具有已知厚度。对于所述步骤，优选地使用荧光测量系统，所述荧光测量系统还用于确定有机可焊性保护层的单独厚度

-得到参考荧光辐射到有机可焊性保护层的厚度的赋值。

所述赋值优选地被用作参考，换句话说，作为参考信息。

“已知厚度”优选地是通过另一方法确定的厚度。例如，参考样品的OSP层优选地是通过显微术检查，如切割或磨削所述层且通过显微术测量单独层厚度。

所述赋值优选地表示为值的赋值，例如在校准数据表中表示为校准曲线，或以数学关系表示。在简单实施例中，赋值是线性关系。

在本发明的方法中，提供或生产PCB。在后一种情况下，印刷电路板的制造优选地包括在开口内及在开口内的铜层的铜表面上沉积有机可焊性保护层。

单独厚度优选地是以赋值的信息为基础来确定。

此优选地通过以下来完成

-将步骤d)的荧光辐射的检测值与赋值进行比较以便在赋值中找到相同值。假若在建立赋值时未检测到完全相同的值，则赋值中的值可为内插值。

-在赋值中识别所指派的厚度。

在本发明的一个实施例中，所述方法包括检查

-在步骤d)中检测到的荧光辐射的信号或强度，及/或

-在步骤e)中确定的有机可焊性保护层的单独厚度

是否在所需范围或额定范围内。

所述信息优选地是用于质量控制，作为用于修整用于所述方法中的PCB的信息及/或作为进一步影响其它PCB的生产工艺的信息。

在步骤d)中检测荧光辐射时得到的信号或强度可用作有关OSP层的厚度或质量的信息，而无需实际确定厚度。例如，超出所需范围或额定范围的强度可指示OSP层的厚度过低或过高。

优选地，所述方法进一步包括以下步骤中的一者或多者

i)丢弃印刷电路板

ii)修整印刷电路板以改变有机可焊性保护层的单独厚度，

iii)调适在至少一个另外印刷电路板上生产有机可焊性保护层的方法，以便得到至少一个另外印刷电路板上有机可焊性保护层的单独厚度在所需范围或额定范围内。

改变的厚度导致改变的信号或改变的荧光辐射强度。当检查或再次检查OSP厚度改变的PCB时，会导致信号或荧光辐射强度改变且可确定所述信号或强度是否在所需或额定范围内，而无需(再次)确定厚度。

在i)的情况中，若所述层根据需要变薄或变厚，则丢弃PCB。

在情况ii)中，所述方法还称为在印刷电路板上生产有机可焊性保护层的方法，所述方法包括确定印刷电路板上有机可焊性保护层的单独厚度。将PCB返送到生产有机可焊性保护层的步骤。

在情况ii)中，优选地增加OSP层的厚度。

在情况iii)中，所述方法还称为在印刷电路板上生产有机可焊性保护层的方法，所述方法包括确定印刷电路板上有机可焊性保护层的单独厚度。

在情况iii)中，如以下进一步描述，调适生产方法以达成所需厚度。此优选地是通过调适开口内的沉积使得与调适之前的厚度相比另外PCB中的OSP层具有增加的厚度或减小的厚度来完成。

例如，OSP的生产是通过沉积来完成。沉积优选地是通过浸入到OSP形成化合物溶液中来完成。若厚度超出所需或额定范围，则优选地改变沉积有机可焊性保护层的方法的参数。

在iii)中改变生产方法优选地包括以下措施中的一者或多者：

-中断OSP生产工艺，

-在包含OSP形成化合物的溶液中改变OSP形成化合物的浓度

-改变工艺时间，特别是浸入包含OSP形成化合物的溶液中的时间

-改变工艺温度

-改变包含OSP形成化合物的溶液的pH

在一个实施例中，本发明的方法包括

-将有关印刷电路板上至少一个所选开口的位置的信息提供到控制器，所述控制器控制辐射源及印刷电路板相对于彼此的移动，

其中，在步骤c)中，辐射源及印刷电路板相对于彼此的移动及辐射源的放置是通过控制器控制。控制器优选地是移动装置的部分或另一装置的部分，例如连接到移动装置的计算机。

优选地，所述方法包括确定在至少一个所选开口内的不同位置的OSP的单独厚度。此允许得到开口内的OSP的厚度轮廓。

用于控制器的信息是优选地从以上所提及的数据集提供。所述信息优选地是以预定或经编程的方式或预定或经编程的顺序提供。此允许工艺自动化，特别是当确定超过一个开口内的OSP的厚度或当确定不同位置的一个开口内厚度时，及/或当确定多个PCB的厚度时。PCB上的开口的顺序及/或PCB上的辐射的所需位置是优选地经限定且用作用于控制工艺(特别是辐射源与PCB的相对移动及通过辐射源的辐射束的辐射)的信息。

在本发明方法的一个实施例中，重复步骤b)到d)一次或多次，其中在步骤b)中的每次重复中再重复一次，此意味着：选择不同开口及在另外开口内的各个辐射位置确定有机可焊性保护层的厚度。在所述实施例中，优选地以预定顺序确定多个开口内的厚度。优选地使用如以上所提及的数据集及控制器。当在步骤b)的重复中重复步骤b)到d)时，优选地以不同开口的序列为基础且优选地在不同开口内的各个照射位置确定有机可焊性保护层的厚度。

在更特定实施例中，所述另外开口(或在更多重复的情况下，所述多个另外开口)具有不同面积，及所述方法进一步包括：

-确定开口的面积与有机可焊性保护层的厚度之间的赋值。

在理想情况下，OSP层的厚度不应或至少不强烈取决于开口的面积或OSP层的面积。有关此类赋值的知识提供如何可影响OSP的制造工艺以达到这点的信息。

在本发明方法的另一个实施例中，步骤b)到d)是重复一次或多次，其中在步骤b)的每次重复中选择相同开口及在步骤c)中将辐射源移动到不同位置，从而在相同开口内，照射有机可焊性保护层上的不同位置。在所述实施例中，优选地，优选地以预定顺序来确定开口内的多个位置的OSP的厚度。优选地使用如以上所提及的数据集及控制器。当然可将所述实施例与确定OSP的厚度的实施例组合。当然可将所述实施例与确定不同开口内的厚度的前一实施例组合。

阻焊剂不以任何方式受限制。阻焊剂优选地包含环氧树脂。

在开口内确定厚度的有机可焊性保护剂是固体物质，特别是固体层。优选地是本发明的方法，其中开口内的所述有机可焊性保护层是聚合且固化的层。

在所述方法的一个实施例中，所述有机可焊性保护剂(OSP)包含咪唑化合物及/或苯并咪唑化合物。咪唑化合物及/或苯并咪唑化合物优选地是OSP的主要成分，此意味着其构成OSP的至少50重量％。OSP的另一成分是Cu(I)，其源自于形成OSP的表面的铜。

Cu(I)优选地与咪唑及/或苯并咪唑化合物形成络合物。有机可焊性保护剂优选地包含咪唑-Cu(I)络合物及/或苯并咪唑-Cu(I)络合物。所述有机可焊性保护层优选地至少部分地是有机金属层。所述有机金属层包含铜作为金属。所述有机金属层优选地显示铜(I)浓度的梯度，所述浓度优选地在相对于所述层的外表面的方向上降低。

因此，OSP层优选地不仅由形成OSP层时沉积在铜上的化合物(如(苯并)咪唑)形成，而且由来自铜层本身的铜形成，从而形成络合物层。利用本发明的方法，可高精度地确定所述络合物层的单独厚度。

咪唑化合物优选地为烷基咪唑，特别是选自由乙基咪唑、丙基咪唑、丁基咪唑、戊基咪唑组成的群组。苯并咪唑化合物优选地为烷基苯并咪唑，特别是选自由乙基苯并咪唑、丙基苯并咪唑、丁基苯并咪唑、戊基苯并咪唑组成的群组。

苯并咪唑化合物优选地是卤素苯并咪唑，特别是氯苯并咪唑。苯并咪唑化合物优选地是经取代或未经取代的芳基苯并咪唑，特别是选自由苯基苯并咪唑、二苯基苯并咪唑、氯芐基苯并咪唑、氯苯基苯并咪唑、二氯芐基-苯并咪唑组成的群组。

有机可焊性保护剂优选地不包含环氧树脂。

有机可焊性保护剂优选地包含碘化物。

待确定的OSP层的厚度优选地是在50到500nm的范围内，更优选地在100nm到470nm的范围内，甚至更优选地在150nm到450nm的范围内，又更优选地在200nm到430nm的范围内，最优选地在250nm到410nm的范围内。

在本发明的方法中，优选地在所有开口内，铜层的铜表面是经有机可焊性保护层覆盖。此是最优选的，因为替代常规地用锡、锡合金、镍、金或其组合覆盖这些开口，优选地使用所述有机可焊性保护剂以便暂时防止铜表面的氧化。因此，优选地是本发明的方法，其中在开口中形成OSP层之前，印刷电路板不包括经锡、锡合金、镍、金或其组合覆盖的开口。

优选地是本发明的方法，其中所述辐射束具有在250nm到450nm的范围内，优选地在300nm到400nm的范围内，最优选地在350nm到375nm的范围内的波长。

优选地是本发明的方法，其中所述荧光辐射具有在350nm到550nm的范围内，优选地在400nm到520nm的范围内，最优选地在450nm到470nm的范围内的波长。

优选地，所述辐射束的波长与荧光辐射的波长不同。更优选地是本发明的方法，其中所述辐射束的波长是小于荧光辐射的波长。最优选地是本发明的方法，其中所述辐射束的波长是在350nm到375nm的范围内且荧光辐射的波长是在450nm到470nm的范围内。

如前面所提及，本发明的方法是非破坏性方法。因此，优选地是本发明的方法，其中在步骤c)中，没有去除有机可焊性保护层，也就是说，既没有部分去除，也没有完全去除。

优选地是本发明的方法，其中所述辐射束不为X射线辐射束。

优选地是本发明的方法，其中确定超过一个单独厚度且其是作为单独厚度分布提供。

优选地是本发明的方法，其中在步骤d)中检测到的荧光辐射与有机可焊性保护层的单独厚度线性相关。此在图3中得到证实。

优选地是本发明的方法，其中至少多个开口填充有预焊料且优选地进行热处理以得到预焊接开口，其中在热处理期间，有机可焊性保护剂被分解。优选地，所述预焊料包含锡及/或镍。

附图说明

图1示意性地显示用于本发明方法中的印刷电路板及荧光测量系统的配置；

图2显示本发明方法的一个特定实施例中的荧光测量系统、印刷电路板及移动装置；

图3显示析塔清洁度仪(SITA cleano spector)的校准线相对于OSP的层厚度；

图4显示PCB的俯视图及其上的多个测量点；

图5显示本发明方法的步骤的概述。

实例

荧光测量系统是析塔公司(SITA Company)的清洁度仪

其是以激光为基础的荧光测量头。

测量原理：

原理显示于图1中。析塔清洁度仪使用365nm的激发频率且以460nm的频率检测从各个衬底发射的光。光束导引及各种滤波器确保仅发射的光达到检测器。其可记录0到2000RFU(相对荧光单位)之间的值。

随着OSP的层厚度的增加，记录或输出增加的RFU。OSP的层厚度可借助于标准及校准线来确定。

在图1中显示以下组件：

10 荧光测量系统

11 辐射源，发射辐射束

12 检测单元，其优选地是光学检测单元

13 低通滤波器

14 高通滤波器

15 半透镜

16 印刷电路板(PCB)

17 用于铜层(PCB的部分)的衬底

18 铜层，PCB的部分

19 阻焊剂，PCB的部分

20 有机可焊性保护剂(OSP)

21 开口(在此横截面视图中，开口的边缘)，允许通达接触垫

22 辐射束，UV光

23 荧光辐射

图2显示测量系统10及此外移动装置24。移动装置24包括保持装置25，测量系统10通过固定构件连接到保持装置25。保持装置可在方向Y上沿着导引26且在垂直于Y的方向X(显示坐标系)上沿着另一导引(未显示)移动。移动通过电动机及齿合机构(未显示)来达成。印刷电路板16沿X-Y方向定向，使得荧光测量系统10可通过移动装置24在横跨印刷电路板16及印刷电路板16上方的任何位置移动。

实例1(校准)

各具有35μm铜箔的四个FR4基础材料样品(5x5 cm)是经具有不同OSP层厚度的有机可焊性保护剂安美特操作系统技术(Atotech OS Tech)

的层沉积，不同OSP层厚度是源于15秒到120秒的范围内的不同沈积时间。所述OSP的主要成分是2-[(4-氯苯基)甲基]-1H-苯并咪唑。表1显示结果。

方法1(不根据本发明)：用0.5％HCl剥离整个OSP且以在限定体积中在270nm下测量的UV确定浓度为基础。因此，计算平均层厚度。此用于建立校准曲线(图3)

方法2(不根据本发明)：借助于扫描电子显微镜(FIB)制作横截面并确定层厚度。

方法3(根据本发明)：析塔清洁度仪(SITA Cleano Spector)(图1)；将方法1的结果与方法3相关联。

表1：结果

图3是校准线，根据方法1将测得的RFU设置为与厚度测量值相关。*表示通过方法2得到的其它结果。

实例1显示极可靠的相关性。

实例2

层厚度分布是借助于两种方法在印刷电路板上确定。针对此目的，对印刷电路板上经OSP覆盖的不同及相似开口进行测量。

图4显示PCB的俯视图及测量点1到9。每个测量点位于不同开口内，其中没有沉积阻焊剂19，所述开口标记为1’到9’。区域1’到9’的某些开口有所不同。铜的部分是经阻焊剂19覆盖，如经覆盖的导电路径27。

表2：结构

根据方法3的厚度是利用用于实例1(图3)中的校准来得到。

可以看出，开口内及接触垫上的OSP层的厚度是取决于开口的尺寸。例如，较大开口8’及9’(测量点8及9)内的厚度小于较小开口1’到3’(测量点1到3)内的厚度。因此，本发明方法的一个很大优点是可靠地确定单独厚度。

可以看出，与具有测量点8的较小开口相比，在具有最大面积的开口(测量点9)内，层厚度增加。此是出人意外的结果，但显示本发明方法的优点，所述方法允许确定单独开口内的单独厚度及允许确定这些出人意外的结果，所述结果可用作用于调适PCB上OSP层的生产工艺的基础。

图5显示基础实施例中的本发明的整个方法的概述。参考先前附图，特别是图1及2、及先前实例。

S1：将印刷电路板16放置成邻近荧光测量系统10的移动装置24。此显示于图2中

S2：在印刷电路板16上得到有关开口位置的信息，此处，优选地将来自数据集(格伯(Gerber)数据集)的数据提供到控制器(未显示)，所述控制器例如控制移动装置24的移动。数据优选地是通过程序选择。作为一个替代，可通过摄影机目视检查PCB 16来得到信息。

S3：选择开口21中的至少一者。所述选择优选地是通过个人决定或通过计算机程序来完成。

S4：优选地，利用移动装置24移动辐射源11，且将辐射源放置在使得辐射束22照射到至少一个所选开口21中，并位于至少一个所选开口内的有机可焊性保护层20上的位置，如图1及2中所显示。

S5：如图1中所显示，利用检测单元12检测从有机可焊性保护剂20发射的荧光辐射23。

S6：确定在至少一个所选开口21内的照射位置的有机可焊性保护剂层20的单独厚度。在以上实例1及2中解释此点。

优选地，例如在不同开口内及/或在不同测量点例如1到9，重复步骤S3到S6，如图4中所显示。

Claims (17)

1.一种用于在印刷电路板上得到有关有机可焊性保护层的信息的方法，所述方法包括-提供或生产具有覆盖印刷电路板(16)的部分面积的铜层(18)的所述印刷电路板(16)，

其中阻焊剂(19)是放置在所述铜层(18)上，且所述阻焊剂(19)具有开口(21)，其中在所述开口(21)内所述铜层(18)的铜表面是经具有个别厚度的有机可焊性保护层(20)覆盖，

-提供荧光测量系统(10)，其包括

适于发射辐射束(22)的辐射源(11)，

用于检测荧光辐射(23)的检测单元(12)，及

移动装置(24)，其是配置成使所述辐射源(11)及所述印刷电路板(16)在至少一个维度上相对于彼此移动，

所述方法包括以下步骤

a)在所述印刷电路板(16)上得到(S2)有关所述开口(21)的位置的信息，

b)选择(S3)所述开口(21)中的至少一者，从而得到至少一个所选开口，

c)用所述移动装置(24)使所述辐射源(11)及所述印刷电路板(16)相对于彼此移动(S4)且将所述辐射源(11)放置在所述辐射束(22)照射进入到所述至少一个所选开口(21)中的位置，并放置在所述至少一个所选开口中的所述有机可焊性保护层(20)上，

d)用所述检测单元(12)检测(S5)从所述有机可焊性保护剂(20)发射的所述荧光辐射(23)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法是用于确定所述有机可焊性保护层的个别厚度的方法，所述方法进一步包括步骤：

e)确定(S6)所述至少一个所选开口中的所述有机可焊性保护层(20)的所述个别厚度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中，所述辐射束(22)是以使得不照射阻焊剂(19)的方式照射。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其包括

-检测参考有机可焊性保护层的不同参考样品的参考荧光辐射，其中在所述参考样品各者中，所述参考层具有已知厚度，

-得到所述参考荧光辐射到所述有机可焊性保护层的厚度的赋值。

5.根据权利要求2及4所述的方法，其中所述个别厚度是以所述赋值为基础确定。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其包括检查

-在步骤d)中检测到的所述荧光辐射的信号或强度，及/或

-在步骤e)中确定的所述有机可焊性保护层的所述个别厚度

是否在所需范围或额定范围内。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括以下步骤中的一者或多者：

i)丢弃所述印刷电路板(16)

ii)修整所述印刷电路板(16)以改变所述有机可焊性保护层的所述个别厚度，

iii)调适在至少一个另外印刷电路板上生产有机可焊性保护层的方法，以便得到在所述至少一个另外印刷电路板上在所述所需范围或额定范围内的个别厚度的有机可焊性保护层。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述有关所述开口的位置的信息包括在数据集中，及在步骤a)中，所述有关所述开口的位置的信息是从所述数据集得到。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其包括

-将有关所述印刷电路板上所述至少一个所选开口的位置的信息提供到控制器，所述控制器控制所述辐射源(11)及所述印刷电路板(16)相对于彼此的移动，

其中，在步骤c)中，所述辐射源(11)及所述印刷电路板(16)相对于彼此的所述移动及所述辐射源的所述放置是通过所述控制器控制。

10.根据权利要求2到9中任一权利要求所述的方法，其中步骤b)到d)是重复一次或多次，其中在步骤b)中的每次重复中选择另一开口且其中在所述另一开口中的各个照射位置确定所述有机可焊性保护层的厚度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述另外开口、或在更多重复的情况下，所述另外开口具有不同面积，所述方法进一步包括：

-确定开口的面积与所述有机可焊性保护层的厚度之间的赋值。

12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中步骤b)到d)是重复一次或多次，其中在步骤b)的每次重复中选择相同开口及在步骤c)中将所述辐射源移动到不同位置，从而在所述相同开口内，照射所述有机可焊性保护层上的不同位置。

13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述有机可焊性保护剂包含咪唑化合物及/或苯并咪唑化合物。

14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述有机可焊性保护剂包含咪唑-Cu(I)络合物及/或苯并咪唑-Cu(I)络合物，其中所述有机可焊性保护层至少部分是有机金属层。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述辐射束照射所述有机可焊性保护层上0.5到1mm²的面积。

16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中制造所述印刷电路板(16)包括在所述开口(21)中及在所述开口(21)内的所述铜层(18)的铜表面上沉积(S0)有机可焊性保护层(20)。

17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述至少一个所选开口(21)具有至少1mm²的面积。

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