CN114173486A - 一种无引线pcb板板内按键电镍/金表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，涉及PCB板加工技术领域。步骤为：在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀；在PCB板的按键区域设置按键PAD阻隔菲林；对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；将阻隔菲林进行退膜处理；采用整板线路正片菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理；对PCB板进行图形电镀铜锡、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；对PCB板的按键电金区域涂覆保护膜、烘烤和表面处理，去除保护膜，并进行PCB板后工序处理。通过本发明工艺使得PCB板中的按键PAD区域较好的耐磨性，并且板内并无多余引线、线凸或线路缺口等不良问题，对PCB组装后的信号传输保持良的稳定性。

Description

一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺
技术领域
本发明涉及PCB板加工技术领域，具体而言，涉及一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺。
背景技术
电镀硬金(表面平滑、使寿命长、其中含有钴等其他元素具有质硬、耐磨，金的表面看起来较光亮外观档次高)，硬金主要用在非焊接处的电性互连，具有良好的耐插拔与耐磨擦性能；具有连接性能可靠，接触电阻小，耐磨，耐各类环境的腐蚀而不产生连接故障，一般工业控制设备、医疗器械、航空航天产品、及普通家用电器用的遥控器、键盘按键器等PCB电子产品均须经常插接磨擦，此类产品即需要此类电硬金表面处理，但因不同产品镀硬金区域在PCB板中所设置分布的区域是不同的，一般金手指卡板电金部分设置在PCB板的边沿，对PCB加工来说在PCB边沿设置导电引线与板边导电体相连即可完成导电对金手指进行电镍、厚金表面处理，至成型时即可将引线锣除即可，但有的按键PAD的PCB板其按键位设置分布在板中间，按键周围线路布局密集，受PCB本身线路布局的影响，PCB单独对按键进行电镍厚金加工非常困难，为方便加工，传统PCB工艺即在板内单独设置导电引线，此导电引线受PCB本身线路布局的影响，此类加工用线不得不与PCB周边的线路相串联，才可行成有效的导电体促成电镍金工艺，电镍、金加工完成后，再用钻刀将其引线钻断或用蚀刻法将引线蚀刻掉，才最终将其与周边的线路网络切断，但以上传统工艺至成品时会在按键位及周边线路留下多余孔及引线，造成线凸或线缺等不良，不利于PCB线路的布局及成品信号的传输等，存在诸多其它不良隐患。
传统的现有PCB加工技术中一块板内带按键PCB板往往采用以下四种工艺处理：
1、整板沉金包括按键位，沉镍、金处理，此工艺镍、金质软焊锡性虽好，但成品按键位不耐磨擦使用寿命短；
2、整板电镍、金处理，整板电镍、金处理，此工艺具有一定的耐磨擦，但金厚又不能太厚(一般在1～3微英寸)最终不能达到客户(3微英寸以上即不适合)理想效果，同时此工艺成本高，须要做焊接的PAD焊锡性能差；
3、在第二种工艺的基础上即整板电、镍金处理后不退膜再次进行二次干膜后进行选择性电厚金，此工艺耐磨擦，同样成本高，制作过程中金面易受污染，易氧化，金面大光亮，阻焊前处理不能磨板只能做简单的表面清洗，其表面粗糙度不够造成与阻焊层结合力不好，客户SMT过炉后阻焊分层起泡，良率低，同时须要做焊接的PAD焊锡性能也差；同时此工艺仅局限于电薄金+电厚金一种组合表面处理工艺，不适合其它组合的表面处理工艺：如电薄金+电厚金、电厚金+沉金、电厚金+OSP、电厚金+喷锡等组合工艺；
4、第四种传统PCB工艺即在板内另行设置导电用的引线进行电镍金处理，此工艺具有耐磨擦、焊锡性也好，上述三种传统工艺出现的不良虽然解决了，因板内设置了有多余的导电引线，因此要采用钻断或蚀刻法去除多余引线，成品板上会留了下多余的孔及残余引线，造成线凸或线路缺口等不良(与客户原始线宽、线距不平齐)，最终影响PCB外观及成品信号的传输。
基于现有技术的缺陷，研究出一种新型的既具有良好耐磨擦性和焊锡性，又不影响线路的布局和成品信号的传输稳定功能的PCB生产工艺具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，此工艺可以解决传统PCB板经过电镍/厚金工艺后，按键区域成品后板内出现多余的引线、线凸或线路缺口等问题，确保成品信号的传输稳定功能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本申请实施例提供一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
步骤A：在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，使得PCB板整板形成一个完整导电体；
步骤B：在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域；
步骤C：对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；
步骤D：将阻隔菲林进行退膜处理；
步骤E：采用整板线路正片菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理；
步骤F：对PCB板进行图形电铜、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；
步骤G：对PCB板的按键区域涂覆保护膜和烘烤后，再做除按键位的其它部位表面处理；
步骤H：去除PCB板的按键区域表面的保护膜，并进行PCB板后工序处理。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明的无引线PCB板按键电镍/金表面处理工艺设置了独立的按键PAD阻隔菲林，进行无引线对按键位进行电硬金(此工艺镀金厚度不受限制完全可根据客户需求进行)处理，并且此处连接位菲林设置比成品按键PAD大0.15-2mm，同时菲林在板边留出8～10mm的导电用夹镀边，以便电镍金时做导电体；再通过二次菲林(正片菲林)设置整板线路菲林进行图形转移，此时菲林在已电金的按键位以负片形式进行保护，在已电镍金按键PAD的连接位比设计稿小0.1mm，这种表面处理工艺可以有效得在同一块PCB板的键PAD上镀上镍和厚金(大于3微英寸以上)，使得PCB板中的按键PAD区域具有较好的耐磨性，同时在PCB板上又无多余的无引线，因此成品无须再用钻刀进行钻切及蚀刻法去蚀刻引线，使得线路及其它区没有多余孔，也无线凸或线路缺口等不良问题，对PCB组装后的信号传输保持良的稳定性，完全克服了传工艺出现的不良缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1中未经处理的PCB板；
图2为图1中的按键PAD区域；
图3为本发明实施例1中经过处理后的成品PCB板；
图4为图3中按键PAD区域。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
步骤A：在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，使得PCB板整板形成一个完整导电体；
步骤B：在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域；
步骤C：对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；
步骤D：将阻隔菲林进行退膜处理；
步骤E：采用整板线路正片菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理；
步骤F：对PCB板进行图形电镀、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；
步骤G：对PCB板的按键区域涂覆保护膜和烘烤后，再做除按键位的其它部位表面处理；
步骤H：去除PCB板的按键区域表面的保护膜，并进行PCB板后工序处理。
本发明的无引线PCB板按键电镍/金表面处理工艺设置了独立的按键PAD阻隔菲林，进行无引线对按键位进行电硬金(此工艺镀金厚度不受限制完全可根据客户需求进行)处理，并且此处连接位菲林设置比成品按键PAD大0.15-2mm，同时菲林在板边留出8～10mm的导电用夹镀边，以便电镍金时做导电体；再通过二次菲林(正片菲林)设置整板线路菲林进行图形转移，这种表面处理工艺可以有效得在同一块PCB板的键PAD上镀上镍和厚金(大于3微英寸以上)，使得PCB板中的按键PAD区域具有较好的耐磨性，同时在PCB板上又无多余的无引线，因此成品无须再用钻刀进行钻切及蚀刻法去蚀刻引线，使得线路及其它区没有多余孔，也无线凸或线路缺口等不良问题，对PCB组装后的信号传输保持良的稳定性，完全克服了传工艺出现的不良缺陷。
在本发明的一些实施例中，上述步骤A中电镀条件为硫酸铜浓度：60～70g/L，硫酸浓度：180～220g/L，氯离子浓度：40～60PPM，电镀时间：55～65min，电流密度：18ASF。
在本发明的一些实施例中，上述步骤B中阻隔菲林设计按键PAD与非电金区连按位比原稿设计大0.15～0.2mm，可以完全露出需要进行电镍/金的按键插件孔(PAD)，方便后续进行电镍/金处理。
在本发明的一些实施例中，上述步骤B中的阻隔菲林在PCB板边露出8～10mm的导电边。该导电边为导电夹镀边，以便电镍/金时做导电体夹点接触位。
在本发明的一些实施例中，上述步骤D中的退膜处理具体是在温度为45～55℃、氢氧化钠质量百分比为5～8％的条件下进行，可以将之前步骤的阻隔菲林清除干净。
在本发明的一些实施例中，上述步骤E中的菲林以负片形式对已经镀过电镍/金处理的按键区域进行保护。该菲林在已电镍/金按键PAD的连接位比电镍/金菲林设计时的连接位小0.1mm，目的是克服电铜与电镍/金相交的连接位出现蚀刻时被咬蚀造成断线、缺口以及发黑等不良现象。
在本发明的一些实施例中，上述步骤G中的保护膜为耐沉金的选化油或者喷锡用耐高温的蓝胶。保护膜的类型依据不同的工艺、用途要求选择，对PCB板的按键区起到保护作用。
在本发明的一些实施例中，上述步骤G中烘烤温度为140～160℃，烘烤时间为20～40min。
在本发明的一些实施例中，上述步骤G中的表面处理为沉金、OSP或喷锡处理。从而对PCB板形成电薄金+按键位电厚金，沉金+按键位电厚金，OSP+按键位电厚金或者喷锡+按键位电厚金的不同表面处理工艺。
在本发明的一些实施例中，上述步骤H中的后工序处理包括CNC成型、测试、成品检验、包装和出货。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
图1所示为本实施例未经处理的PCB板，图2所示为图1中的按键PAD区域。
一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
开料，在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，加厚铜层，电镀的条件为：硫酸铜浓度：65g/L，硫酸浓度：200g/L，氯离子浓度：60PPM，电镀时间：60min，电流密度：18-25ASF；使得PCB板整板形成一个完整导电体；
在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面所有非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域；用阻隔菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理，在PCB板的按键区域露出须电镍金的按键PAD；板边露出10mm的导电边作为导电体夹点接触位；
采用传统工艺对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；然后在温度为45℃、氢氧化钠质量百分比为6％的条件下对阻隔菲林进行退膜处理；
根据厂家要求提供整板线的正片菲林，对PCB板进行二次贴膜、曝光和显影处理；此时菲林以负片形式对已经过电镍/金处理的按键区域进行保护。该菲林在已电镍/金按键PAD的连接位比电镍/金菲林设计时的连接位小0.1mm；
按照传统工艺对PCB板进行图形电镀铜、电镀镍及电薄金、不退膜的情况下进行第二次贴膜(只露出按键PAD)、电镀厚金处理，然后经退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；对PCB板进行CNC成型、测试、成品检验、包装、出货。
本实施例即电薄金+电厚金组合工艺，最终制成的成品图如图3和图4所示，其中图4为图3中的按键PAD区域。
实施例2
一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
开料，采用多层板进行压合，制成PCB基板，在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，加厚铜层，电镀的条件为：硫酸铜浓度：70g/L，硫酸浓度：180g/L，氯离子浓度：50PPM，电镀时间：55min，电流密度：18-25ASF；使得PCB板整板形成一个完整导电体；
在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域，且比按键区域宽0.1mm；用阻隔菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理，在PCB板的按键区域露出须电镍金的按键PAD；板边露出8mm的导电边作为导电体夹的接触位；
采用传统工艺对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；然后在温度为55℃、氢氧化钠质量百分比为5％的条件下对阻隔菲林进行退膜处理；
根据厂家要求提供整板线的正片菲林，对PCB板进行二次贴膜、曝光和显影处理；此时菲林以负片形式对已经过电镍/金处理的按键区域进行保护。该菲林在已电镍/金按键PAD的连接位比电镍/金菲林设计时的连接位小0.1mm；
按照传统工艺对PCB板进行图形电镀、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；对PCB板的按键区域涂覆耐沉金的选化油，在160℃下烘烤20min，然后对除按键位的其他部分做沉金表面处理；去除PCB板的按键区域表面的选化油，对PCB板进行CNC成型、测试、成品检验、包装、出货。
实施例3
一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
开料，采用多层板进行拼接，制成PCB基板，在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，加厚铜层，电镀的条件为：硫酸铜浓度：60g/L，硫酸浓度：220g/L，氯离子浓度：40PPM，电镀时间：65min，电流密度：18ASF；使得PCB板整板形成一个完整导电体；
在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域，且比按键区域宽0.2mm；用阻隔菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理，在PCB板的按键区域露出须电镍金的按键PAD；板边露出8mm的导电边作为导电体夹点接触位；
采用传统工艺对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；然后在温度为55℃、氢氧化钠质量百分比为8％的条件下对阻隔菲林进行退膜处理；
根据厂家要求提供整板线的正片菲林，对PCB板进行二次贴膜、曝光和显影处理；此时菲林以负片形式对已经过电镍/金处理的按键区域进行保护。该菲林在已电镍/金按键PAD的连接位比电镍/金菲林设计时的连接位小0.1mm；
按照传统工艺对PCB板进行图形电镀、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；，然后对除按键位的其他部分做OSP表面处理；对PCB板进行CNC成型、测试、成品检验、包装、出货。
实施例4
一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其包括以下步骤：
开料，在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，加厚铜层，电镀的条件为：硫酸铜浓度：60g/L，硫酸浓度：190g/L，氯离子浓度：55PPM，电镀时间：65min，电流密度：18ASF；使得PCB板整板形成一个完整导电体；
在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域，且比按键区域宽0.2mm；用阻隔菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理，在PCB板的按键区域露出须电镍金的按键PAD；板边露出9mm的导电边作为导电体夹点接触位；
采用传统工艺对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；然后在温度为55℃、氢氧化钠质量百分比为8％的条件下对阻隔菲林进行退膜处理；
根据厂家要求提供整板线的正片菲林，对PCB板进行二次贴膜、曝光和显影处理；此时菲林以负片形式对已经过电镍/金处理的按键区域进行保护。该菲林在已电镍/金按键PAD的连接位比电镍/金菲林设计时的连接位小0.1mm；
按照传统工艺对PCB板进行图形电镀、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；对PCB板的按键区域涂覆耐喷锡的蓝胶或耐高温的红胶带在155℃下烘烤30min，然后对除按键位的其他部分做喷锡表面处理；对PCB板进行CNC成型、测试、成品检验、包装、出货。
综上所述，本发明实施例的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，本发明的无引线PCB板按键电镍/金表面处理工艺设置了独立的按键PAD阻隔菲林，进行无引线对按键位进行电硬金(此工艺镀金厚度不受限制完全可根据客户需求进行)处理，并且此处连接位菲林设置比成品按键PAD大0.15-2mm，同时菲林在板边留出8～10mm的导电用夹镀边，以便电镍金时做导电体；再通过二次菲林(正片菲林)设置整板线路菲林进行图形转移，此时菲林在已电金的按键位以负片形式进行保护，在已电镍金按键PAD的连接位比设计稿小0.1mm，这种表面处理工艺可以有效得在同一块PCB板的键PAD上镀上镍和厚金(大于3微英寸以上)，使得PCB板中的按键PAD区域具有较好的耐磨性，同时在PCB板上又无多余的无引线，因此成品无须再用钻刀进行钻切及蚀刻法去蚀刻引线，使得线路及其它区没有多余孔，也无线凸或线路缺口等不良问题，对PCB组装后的信号传输保持良的稳定性，完全克服了传工艺出现的不良缺陷。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (10)

1.一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤A：在PCB基板上进行钻孔、沉铜和全板电镀，使得PCB板整板形成一个完整导电体；
步骤B：在PCB板的按键区域设置独立的按键PAD阻隔菲林，阻隔菲林覆盖PCB板表面的非按键镀铜区域，阻隔菲林设置有开窗区，开窗区露出PCB板的按键区域；
步骤C：对PCB板的按键区域进行电镍/金处理；
步骤D：将阻隔菲林进行退膜处理；
步骤E：采用整板线路正片菲林对PCB板进行贴膜、曝光和显影处理；
步骤F：对PCB板进行图形电镀、退膜、蚀刻、阻焊和文字处理；
步骤G：对PCB板的按键区域涂覆保护膜和烘烤后，再做除按键位的其它部位表面处理；
步骤H：去除PCB板的按键区域表面的保护膜，并进行PCB板后工序处理。
2.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于，所述步骤A中电镀条件为硫酸铜浓度：60～70g/L，硫酸浓度：180～220g/L，氯离子浓度：40～60PPM，电镀时间：55～65min，电流密度：18ASF。
3.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤B中阻隔菲林设计按键PAD与非电金区连按位比原稿设计大0.15～0.2mm。
4.根据权利要求3所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤B中的阻隔菲林在PCB板边露出8～10mm的导电边作为电镍/金用导电夹边。
5.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤D中的退膜处理具体是在温度为45～55℃、氢氧化钠质量百分比为5～8％的条件下进行。
6.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤E中的菲林以负片形式设计对已经过电镍/处理的按键区域进行保护，所述正片菲林在已电镍金按键PAD的连接位设计比原稿设计小0.1mm。
7.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤G中的保护膜是耐沉金的选化油，或者是耐喷锡工艺用的耐高温的蓝胶。
8.根据权利要求7所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤G中烘烤温度为140～160℃，烘烤时间为20～40min。
9.根据权利要求8所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤G中的其它部位表面处理为沉金、OSP或喷锡处理。
10.根据权利要求1所述的一种无引线PCB板板内按键电镍/金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤H中的后工序处理包括CNC成型、测试、成品检验、包装和出货。
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