CN114126250B - 一种电路板的osp工艺及电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路板的OSP工艺及电路板，该工艺包括以下步骤：将电路板放置于OSP槽液中处理30s～45s；所述OSP槽液的pH为2.6～3.1；所述处理的温度为35℃～40℃。本发明的OSP工艺通过控制工艺时间和pH，实现对电路板的铜面外观进行控制，制得了铜面品质更佳的焊盘。
Description
技术领域
本发明涉及电路板加工技术领域，具体涉及一种电路板的OSP工艺及电路板。
背景技术
随着国内人工成本上升，国际、国内各种原材料价格上涨(板材、铜球、金等)，电子厂和线路板企业竞争也越来越激烈。因此，降低生产成本，提高生产效率成为诸多厂家的首选。多数厂家放弃PCB(印刷线路板)表面处理昂贵的电镍金和化学镍金工艺，而采用OSP(铜面有机保护膜，抗氧化)和导电碳膜(主要是PCB的按键位)替代。但是，OSP(铜面有机保护膜，抗氧化)和导电碳膜的PCB在印刷碳油后，在进行OSP 过程中经常遇到与按键相连的PAD(焊盘)出现铜面色差(变成棕黑色)，严重影响外观和品质。
因此，需要开发一种电路板的OSP工艺以制得铜面品质更佳的焊盘。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电路板的OSP工艺，利用该工艺制得的焊盘铜面品质好。
本发明还提供了一种电路板。
本发明第一方面提供了一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤：
将电路板放置于OSP槽液中处理30s～45s；
所述OSP槽液的pH为2.6～3.1；
所述处理的温度为35℃～40℃。
由于电路板中与碳油相连的铜面PAD存在电位差，成膜速度比其它铜面PAD快，从而膜厚会相应增加，而膜厚增加会导致颜色深，从而引起色差。而电路板在OSP槽液中浸泡时间越长，成膜越厚，与碳油相连接铜面PAD颜色越来越深，从而导致色差变大，严重影响外观；同时膜厚的增加会影响到后续焊接。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP槽液处理过程中的pH为2.6～2.7。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP槽液包括WFP-21。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP工艺的成膜膜厚为0.2μm～0.4μm。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP工艺的处理时间为30s～40s。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP工艺的处理时间为35s～40s。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP槽液的制备原料包括pH调节剂。
根据本发明的一些实施方式，所述pH调节剂包括有机羧酸或碱中的一种。
根据本发明的一些实施方式，所述有机羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述有机羧酸为甲酸。
根据本发明的一些实施方式，所述碱为一水合氨或氨气中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP工艺还包括除油和微蚀；所述除油的温度为35℃～40℃。
除油是为了除去电路板表面的氧化物和透明残膜。
根据本发明的一些实施方式，所述微蚀的反应液包括酸和氧化剂。
根据本发明的一些实施方式，所述酸包括硫酸。
根据本发明的一些实施方式，所述酸的质量分数为5％～7％。
根据本发明的一些实施方式，所述氧化剂的质量分数为5％～7％。
根据本发明的一些实施方式，所述氧化剂包括过氧化物。
根据本发明的一些实施方式，所述过氧化物包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述微蚀的温度为28℃～35℃。
微蚀的目的是形成粗糙的铜面，便于成膜。微蚀的厚度直接影响到成膜速率。
根据本发明的一些实施方式，所述微蚀的微蚀率为1μm～2μm。
根据本发明的一些实施方式，所述OSP工艺，包括以下步骤：
S1、除油：
在35℃～40℃下进行除油处理电路板；
S2、水洗：
对步骤S1所述除油后的电路板水洗；
S3、微蚀：
将步骤S2所述水洗后的电路板在体积分数为5％～7％的过氧化氢和体积分数为5％～7％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，所述微蚀处理的温度为28℃～35℃，所述微蚀处理的微蚀率为1μm～2μm；
S4、水洗；
对步骤S3所述微蚀处理后的电路板水洗；
S5、过氧化膜；
对步骤S4所述水洗后的电路板放置于OSP槽液中处理30s～45s；
所述OSP槽液的pH为2.6～3.1；
所述处理的温度为35℃～40℃；
S6、水洗：
对步骤S5所述处理后的电路板水洗后干燥。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述水洗的喷淋压力为0.5kg/cm2～1.0kg/cm2。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述水洗的时间为1min～60min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中所述水洗的喷淋压力为0.5kg/cm2～1.0kg/cm2。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中所述水洗的时间为1min～60min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中所述水洗的喷淋压力为0.5kg/cm2～3.0kg/cm2。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中所述水洗的时间为1min～60min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中所述干燥的温度为70℃～90℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S6中所述干燥的时间为1min～90min。
本发明第二方面提供了一种电路板，由上述OSP工艺处理后得到。
根据本发明的至少一种实施方式，具备如下有益效果：本发明的OSP工艺通过控制工艺时间，实现对电路板的铜面外观进行控制。
附图说明
图1为本发明实施例1处理后的电路板外观图；
图2为本发明对比例1处理后的电路板外观图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面详细描述本发明的具体实施例。
实施例1
本实施例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理40s；
OSP槽液处理过程中的pH为2.7(采用甲酸调节pH)；
处理的温度为35℃；
OSP槽液中铜离子质量含量为5ppm，锌离子质量含量为1ppm；
OSP成膜厚度为0.4μm；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
实施例2
本实施例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理30s；
OSP槽液处理过程中的pH为2.7(选用甲酸调节pH)；
处理的温度为40℃；
OSP槽液中铜离子质量含量为5ppm，锌离子质量含量为1ppm；
OSP成膜厚度为0.4μm；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
实施例3
本实施例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理35s；
处理过程中的OSP槽液pH为2.6(采用甲酸调节pH)；
处理的温度为35℃；
OSP槽液中铜离子质量含量为5ppm，锌离子质量含量为1ppm；
OSP成膜厚度为0.4μm；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
对比例1
本对比例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2所述水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理50s；
处理过程中的OSP槽液pH为2.7；
处理的温度为35℃；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
对比例2
本对比例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理60s；
处理过程中的OSP槽液pH为2.7；
处理的温度为35℃；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
对比例3
本对比例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理40s；
OSP槽液处理过程中的pH为3.2(采用甲酸调节pH)；
处理的温度为35℃；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
对比例4
本对比例为一种电路板的OSP工艺，包括以下步骤组成：
S1、除油：
采用SC-1018除油剂，浓度控制在10％，在150L的除油槽内，加入三分之二的水，加入15L的SC-1018溶液，再加水至开缸液位，开启加热装置及泵浦，循环30min，其中除油温度在35℃℃，除油压力为2.0kg/cm2，除油速度控制在1.0m/min。
S2、水洗：
对步骤S1除油后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S3、微蚀：
将步骤S2水洗后的电路板在体积分数为6％的过氧化氢和体积分数为6％的硫酸混合溶液中进行微蚀处理；
其中，微蚀处理的温度为30℃，微蚀处理的微蚀率为2μm；
S4、水洗；
对步骤S3微蚀处理后的电路板水洗(喷淋压力为0.8kg/cm2，时间为15min)；
S5、过氧化膜；
对步骤S4水洗后的电路板放置于OSP槽液(WFP-21)中处理40s；
OSP槽液处理过程中的pH为2.5(采用甲酸调节pH)；
处理的温度为35℃；
S6、水洗：
对步骤S5处理后的电路板水洗(喷淋压力为2.5kg/cm2，时间为15min)后干燥(干燥温度为80℃，干燥时间为15min)。
试验例1
本发明实施例1中工艺完成后的电路板形貌见图1，从图1中得知电路板上所有PAD颜色一致。
本发明对比例2中工艺完成后的电路板形貌见图2，从图2中得知电路板上PAD与碳油连接的颜色成棕黑色，与其它PAD成膜颜色不同。
本发明实施例1～2与对比例1～2中处理后的电路板性能见表1。
表1本发明实施例1与对比例1～3中处理后的电路板性能。
从表1中看出，随着电路板在OSP槽液浸泡时间越长，成膜越厚，与碳油相连接铜面PAD颜色越来越深，甚至变成黑色；其原因在于，与碳油相连的铜面PAD存在电位差，成膜速度比其它铜面PAD快，所以膜太厚导致颜色深而引起色差，严重影响外观；同时膜厚的增加会导致焊锡困难。
上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (11)
1.一种电路板的OSP工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将电路板放置于OSP槽液中处理30s~45s；
所述OSP槽液的pH为2.6~2.7；
所述处理的温度为35℃~40℃；
所述OSP槽液中铜离子的质量浓度为1ppm~5ppm；
所述OSP槽液中锌离子的质量浓度为1ppm~5ppm；
所述OSP槽液包括WFP-21。
2.根据权利要求1所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述OSP工艺的成膜膜厚为0.2μm~0.4μm。
3.根据权利要求1所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述OSP槽液中还需要添加pH调节剂。
4.根据权利要求3所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述pH调节剂包括有机羧酸或碱中的一种。
5.根据权利要求1所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述OSP工艺还包括除油和微蚀；所述除油的温度为35℃~40℃。
6.根据权利要求5所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述微蚀的反应液包括酸和氧化剂。
7.根据权利要求6所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述微蚀的反应液中酸的体积分数为5%~7%。
8.根据权利要求6所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述氧化剂的体积分数为5%~7%。
9.根据权利要求6所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述微蚀的温度为35℃~40℃。
10.根据权利要求6所述的电路板的OSP工艺，其特征在于：所述微蚀的微蚀率为1μm~2μm。
11.一种电路板，其特征在于：由权利要求1至10任一项所述的电路板的OSP工艺处理得到。
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